(57)【要約】【課題】超音波の複数の送信領域の探知結果を表示部に見やすく表示させることが可能なサーチライトソナーを提供する。【解決手段】サーチライトソナーは、超音波を水中に送信して反射波を受信する振動子３１と、超音波の送信方向が変化するように振動子３１を動作させるモーター２７，３３と、超音波の複数通りの送信領域を決める複数の俯角を設定する俯角設定部５６と、各俯角に基づいて各送信領域に超音波が送信されるようにモーター２７，３３の駆動を制御するモーター制御部５５と、上記反射波を振動子３１が受信して生じる受信信号のデータを各送信領域間で振動子３１から等距離となる位置毎に比較して受信信号の強度が最大となる領域をそれぞれ選択する選択部５８と、選択された各領域に当該各領域が属する送信領域に対応する色を付与して探知画像を形成する探知画像形成部５９と、形成された探知画像を表示部１５に表示する表示制御部６０とを備える。【選択図】図６
2015042947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載され、１つの方向に送信される超音波の送信方向を変化させながら、前記船舶周りの水中の探知を行うサーチライトソナーであって、
前記超音波を水中に送信するとともに、その反射波を受信可能な振動子と、
前記振動子による前記超音波の送信方向が変化するように前記振動子を動作させる駆動源と、
前記振動子による前記超音波の複数通りの送信領域を決める複数の俯角を設定する俯角設定部と、
前記各俯角に基づいて前記各送信領域に前記超音波が送信されるように前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部と、
前記振動子から送信された前記超音波の反射波を前記振動子が受信して生じる受信信号のデータを前記各送信領域間で前記振動子から等距離となる位置毎に比較して前記受信信号の強度が最大となる領域をそれぞれ選択する選択部と、
前記選択部によって選択された各領域に、当該各領域が属する前記送信領域に対応する色を付与して探知画像を形成する探知画像形成部と、
前記探知画像形成部が形成した前記探知画像を表示部に表示する表示制御部と
を備えたことを特徴とするサーチライトソナー。
【請求項２】
前記探知画像形成部は、前記受信信号の強さに応じて前記選択部によって選択された各領域に付与する色の明度を変化させることを特徴とする請求項１に記載のサーチライトソナー。
【請求項３】
船舶に搭載され、１つの方向に送信される超音波の送信方向を変化させながら、前記船舶周りの水中の探知を行うサーチライトソナーであって、
前記超音波を水中に送信するとともに、その反射波を受信可能な振動子と、
前記振動子による前記超音波の送信方向が変化するように前記振動子を動作させる駆動源と、
前記振動子による前記超音波の複数通りの送信領域を決める複数の俯角を設定する俯角設定部と、
前記各俯角に基づいて前記各送信領域に前記超音波が送信されるように前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部と、
前記振動子から送信された前記超音波の反射波を前記振動子が受信して生じる受信信号のデータのうち前記各送信領域間で前記船舶から水平方向に等距離となる位置毎に最も浅い領域のデータを選択する選択部と、
前記選択部によって選択された最も浅い領域の各データに前記水中の深度に対応する色を付与して探知画像を形成する探知画像形成部と、
前記探知画像形成部が形成した前記探知画像を表示部に表示する表示制御部と
を備えたことを特徴とするサーチライトソナー。
【請求項４】
前記選択部は、前記受信信号の強さが予め設定した閾値よりも強い前記データを選択することを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載のサーチライトソナー。
【請求項５】
前記閾値の変更を行う閾値変更部をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のサーチライトソナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶に搭載されて超音波の送信方向を変化させながら魚群などの探知対象物を探知するサーチライトソナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超音波ビームの送受波によって水中の魚群などの探知対象物を探知する水中探査装置（ソナー）が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。このような水中探査装置では、水中の異なる４方向に超音波パルスビームを送受波することによって水中４方向の探知を行っている。そして、水中の探知結果は、探知画像として表示画面にそれぞれ表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３００８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような水中探査装置では、１つの表示画面を４分割し、この４分割した分割画面に４方向の探知画像をそれぞれ表示している。このため、４つの探知画像を一度に表示できるものの、４つの分割画面のそれぞれに表示される探知画像が小さくなってしまう。この結果、各分割画面に表示されるそれぞれの探知画像が見づらくなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、超音波の複数の送信領域の探知結果を表示部に見やすく表示させることが可能なサーチライトソナーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するサーチライトソナーは、船舶に搭載され、１つの方向に送信される超音波の送信方向を変化させながら、前記船舶周りの水中の探知を行うサーチライトソナーであって、前記超音波を水中に送信するとともに、その反射波を受信可能な振動子と、前記振動子による前記超音波の送信方向が変化するように前記振動子を動作させる駆動源と、前記振動子による前記超音波の複数通りの送信領域を決める複数の俯角を設定する俯角設定部と、前記各俯角に基づいて前記各送信領域に前記超音波が送信されるように前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部と、前記振動子から送信された前記超音波の反射波を前記振動子が受信して生じる受信信号のデータを前記各送信領域間で前記振動子から等距離となる位置毎に比較して前記受信信号の強度が最大となる領域をそれぞれ選択する選択部と、前記選択部によって選択された各領域に、当該各領域が属する前記送信領域に対応する色を付与して探知画像を形成する探知画像形成部と、前記探知画像形成部が形成した前記探知画像を表示部に表示する表示制御部とを備えた。
【０００７】
この構成によれば、超音波の複数の送信領域の振動子から等距離となる位置毎の受信信号の強度が最大の領域に基づいて探知画像が色分けで形成されて表示部に表示されるので、表示部を分割させる必要がない。したがって、超音波の複数の送信領域の探知結果を表示部に見やすく表示させることが可能となる。
【０００８】
上記サーチライトソナーにおいて、前記探知画像形成部は、前記受信信号の強さに応じて前記選択部によって選択された各領域に付与する色の明度を変化させることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、受信信号の強さに応じて表示部に表示される探知画像の色の明度が変化するので、同じ送信領域内でも受信信号の強さの違いを表示部に表現することが可能となる。
【００１０】
上記課題を解決するサーチライトソナーは、船舶に搭載され、１つの方向に送信される超音波の送信方向を変化させながら、前記船舶周りの水中の探知を行うサーチライトソナーであって、前記超音波を水中に送信するとともに、その反射波を受信可能な振動子と、前記振動子による前記超音波の送信方向が変化するように前記振動子を動作させる駆動源と、前記振動子による前記超音波の複数通りの送信領域を決める複数の俯角を設定する俯角設定部と、前記各俯角に基づいて前記各送信領域に前記超音波が送信されるように前記駆動源の駆動を制御する駆動制御部と、前記振動子から送信された前記超音波の反射波を前記振動子が受信して生じる受信信号のデータのうち前記各送信領域間で前記船舶から水平方向に等距離となる位置毎に最も浅い領域のデータを選択する選択部と、前記選択部によって選択された最も浅い領域の各データに前記水中の深度に対応する色を付与して探知画像を形成する探知画像形成部と、前記探知画像形成部が形成した前記探知画像を表示部に表示する表示制御部とを備えた。
【００１１】
この構成によれば、超音波の複数の送信領域の船舶から水平方向に等距離となる位置毎の最も浅い領域に基づいて探知画像が色分けで形成されて表示部に表示されるので、表示部を分割させる必要がない。したがって、超音波の複数の送信領域の探知結果を表示部に見やすく表示させることが可能となる。
【００１２】
上記サーチライトソナーにおいて、前記選択部は、前記受信信号の強さが予め設定した閾値よりも強い前記データを選択することが好ましい。
この構成によれば、受信信号の強さが閾値以下のデータは選択部によって選択されないので、例えば受信信号のノイズを除去することが可能となる。
【００１３】
上記サーチライトソナーにおいて、前記閾値の変更を行う閾値変更部をさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、閾値を変更することで、例えば、探知される探知対象物を絞り込むことが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、超音波の複数の送信領域の探知結果を表示部に見やすく表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態のサーチライトソナーの概略構成図。
【図２】同サーチライトソナーが搭載された船舶によって水中の探知を行うときの状態を示す模式側面図。
【図３】同サーチライトソナーが搭載された船舶によって水中の探知を行うときの状態を示す模式斜視図。
【図４】同サーチライトソナーの送受波ユニットの模式断面図。
【図５】同サーチライトソナーの制御部を示すブロック図。
【図６】同サーチライトソナーの電気的構成を示すブロック図。
【図７】同サーチライトソナーの探知画像合成表示処理ルーチンを示すフローチャート。
【図８】同サーチライトソナーの作用を示す模式図。
【図９】同サーチライトソナーの表示部に探知画像を合成表示したときの状態を示す模式図。
【図１０】第２実施形態のサーチライトソナーの探知画像合成表示処理ルーチンを示すフローチャート。
【図１１】同サーチライトソナーにおいて探知対象物の深度の算出方法を示す模式図。
【図１２】同サーチライトソナーの作用を示す模式図。
【図１３】同サーチライトソナーの表示部に探知画像を合成表示したときの状態を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１実施形態）
以下、サーチライトソナーの第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、サーチライトソナー１２は、船舶１１に搭載されて当該船舶１１周りの水中の魚群などの探知対象物Ｇの探知を行う。そして、サーチライトソナー１２は、本体部１３と、本体部１３に一体形成された操作部１４と、本体部１３に一体形成された液晶モニターにより構成される表示部１５と、超音波ビームＴＢを送受信する送受波ユニット１６と、送受波ユニット１６を昇降させる昇降装置１７とを備えている。本体部１３は、操作部１４、表示部１５、送受波ユニット１６、及び昇降装置１７とそれぞれ電気的に接続されている。
【００１７】
本体部１３、操作部１４、及び表示部１５は、船舶１１の操舵室内に配置されるとともに、送受波ユニット１６及び昇降装置１７は、船舶１１の船底内に配置されている。そして、送受波ユニット１６は、昇降装置１７によって昇降されることで、船舶１１の船底から水中に対して出没自在になっている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、サーチライトソナー１２は、送受波ユニット１６を船舶１１の船底から突出させた状態で、送受波ユニット１６から１つの方向に送信される超音波ビームＴＢの送信方向を時計方向（右回り）に円を描くように所定角度（例えば、６度）ずつ順次変化させながら水中の探知を行う。この水中の探知結果は、探知画像として表示部１５（図１参照）に表示される。
【００１９】
なお、超音波ビームＴＢの送信領域（送信範囲）は、操作部１４での操作により船舶１１の周囲の任意の角度範囲（０度〜３６０度）で適宜設定することができ、本実施形態では３６０度に設定されている。
【００２０】
次に、送受波ユニット１６の構成について詳述する。
図４に示すように、送受波ユニット１６は、上端が開口するとともに下端部が半球状をなす有底円筒状の下ケース２１と、下端が開口するとともに上端部が円板状をなす有蓋円筒状の上ケース２２と、上ケース２２の下端開口及び下ケース２１の上端開口を閉塞する円板状の蓋体２３とを備えている。したがって、蓋体２３の上面と上ケース２２とで上側収容空間２４が形成されるとともに、蓋体２３の下面と下ケース２１とで下側収容空間２５が形成されている。
【００２１】
蓋体２３の中央部には、貫通孔２６が形成されている。蓋体２３上の中央部には、ステッピングモーターによって構成されたスキャンモーター２７が固着されている。スキャンモーター２７の下面からは、スキャンモーター２７の出力軸２７ａが貫通孔２６に回転可能に挿通された状態で真下に向かって延びている。出力軸２７ａの先端（下端）は、下側収容空間２５の上部まで達している。
【００２２】
出力軸２７ａの先端には、円形の支持板２８が設けられている。すなわち、出力軸２７ａの先端は、支持板２８の上面における中心部に接続されている。支持板２８の下面には、略逆Ｕ字状をなす支持フレーム２９が設けられている。支持フレーム２９の下端部間には、水平に延びる回転軸３０が回転可能に架設されている。
【００２３】
回転軸３０の中央部には、超音波ビームＴＢ（図２参照）を１つの方向に送信するとともに当該送信した超音波ビームＴＢの反射波を受信可能な振動子３１が固着されている。回転軸３０における振動子３１と隣り合う位置には、略半円状のチルト歯車３２が固着されている。したがって、回転軸３０、振動子３１、及びチルト歯車３２は、互いに一体回転するようになっている。
【００２４】
支持フレーム２９の上端部には、ステッピングモーターによって構成されたチルトモーター３３が固着されている。チルトモーター３３は、チルト歯車３２側に向かって延びる出力軸３３ａを備えている。出力軸３３ａの先端には、小歯車３３ｂが設けられている。小歯車３３ｂは、チルト歯車３２と噛合している。
【００２５】
そして、スキャンモーター２７を駆動すると、出力軸２７ａの回転に伴って支持板２８、支持フレーム２９、及び回転軸３０を介して振動子３１が回転するため、振動子３１による超音波ビーム（図２参照）の送信方向が左右に変化される。
【００２６】
すなわち、スキャンモーター２７の駆動により振動子３１の向く方角が変更されるので、振動子３１によって送信される超音波ビーム（図２参照）の方角が変更される。したがって、スキャンモーター２７は、振動子３１による超音波ビーム（図２参照）の送信方向が左右に変化するように振動子３１を動作させる駆動力の駆動源として機能する。
【００２７】
一方、チルトモーター３３を駆動すると、出力軸３３ａの回転に伴って小歯車３３ｂ、チルト歯車３２、及び回転軸３０を介して振動子３１が回転軸３０を中心に回転する。これにより、振動子３１が向く方向と振動子３１の高さの水平面とのなす角度である俯角が変更されるので、振動子３１によって送信される超音波ビーム（図２参照）の向きが上下に変更される。したがって、チルトモーター３３は、振動子３１による超音波ビーム（図２参照）の送信方向が上下に変化するように振動子３１を動作させる駆動力の駆動源として機能する。
【００２８】
次に、サーチライトソナー１２の電気的構成について説明する。
図１及び図５に示すように、サーチライトソナー１２の本体部１３は、マイクロコンピューターによって構成される制御部５０を備えている。制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、及びＲＡＭ５３を備えている。
【００２９】
ＲＯＭ５２には、図７のフローチャートで示す探知画像合成表示用のプログラムを含む各種制御プログラムや後述する複数の俯角の設定により決定される超音波ビームＴＢ（図２参照）の複数通りの送信領域毎に設定された色のデータなどの各種設定データなどが記憶されている。ＲＡＭ５３には、ＣＰＵ５１によって実行されるプログラムデータや各種設定データ、ＣＰＵ５１による演算結果及び処理結果である各種データなどが一時記憶される。
【００３０】
図５及び図６に示すように、制御部５０は、ＣＰＵ５１がＲＯＭ５２に記憶された探知画像合成表示用のプログラムを実行することで、主制御部５４、駆動制御部の一例としてのモーター制御部５５、俯角設定部５６、俯角変更部５７、選択部５８、探知画像形成部５９、表示制御部６０、閾値設定部７０、及び閾値変更部７１を構築する。さらに、制御部５０は、書き換え可能な不揮発性メモリーを有している。この不揮発性メモリーには、後述する閾値などの各種設定データが記憶されている。
【００３１】
図６に示すように、制御部５０は、モータードライバー６１を介してスキャンモーター２７及びチルトモーター３３とそれぞれ電気的に接続されるとともに、送受信回路６２を介して振動子３１と電気的に接続されている。さらに制御部５０は、表示部１５、操作部１４、及び昇降装置１７とそれぞれ電気的に接続されている。
【００３２】
主制御部５４は、送受信回路６２を制御して振動子３１から超音波ビームＴＢ（図２参照）を送信させるとともに、昇降装置１７の駆動を制御する。モーター制御部５５は、モータードライバー６１を介してスキャンモーター２７及びチルトモーター３３の駆動をそれぞれ制御する。
【００３３】
俯角設定部５６は、操作部１４での操作に基づいて振動子３１による超音波ビームＴＢ（図２参照）の複数通り（本実施形態では３通り）の送信領域を決める複数（本実施形態では３つ）の俯角をそれぞれ設定し、この設定した３つの俯角の値をＲＡＭ５３（図５参照）の一部の記憶領域に記憶させる。すなわち、操作部１４での操作に基づいて俯角設定部５６が互いに異なる３つの俯角を設定することで、各俯角に対応する超音波ビームＴＢ（図２参照）の送信領域がそれぞれ決定される。
【００３４】
俯角変更部５７は、俯角設定部５６によって設定された互いに異なる３つの俯角を操作部１４での操作に基づいてそれぞれ変更する。すなわち、俯角変更部５７は、ＲＡＭ５３（図５参照）の一部の記憶領域に記憶されている３つの俯角の値を操作部１４での操作に基づいてそれぞれ上書きして変更する。
【００３５】
選択部５８は、振動子３１から送信された超音波ビームＴＢ（図２参照）の反射波を振動子３１が受信して生じる受信信号のデータを、俯角設定部５６で設定された各俯角に対応する各送信領域間で振動子３１から等距離となる位置毎に比較して、当該受信信号の強度が最大となる領域をそれぞれ選択する。
【００３６】
探知画像形成部５９は、選択部５８によって選択された各領域に、当該各領域が属する送信領域に対応する色をそれぞれ付与して探知画像データを形成し、当該探知画像データをＲＡＭ５３（図５参照）の一部の記憶領域に記憶させる。このとき、探知画像形成部５９は、上記受信信号の強さに応じて選択部５８によって選択された各領域に付与する色の明度を複数段階（本実施形態では４段階）で変化させる。本実施形態における探知画像形成部５９は、上記受信信号の強さが強いほど上記各領域に付与する色の明度を高くする。
【００３７】
表示制御部６０は、探知画像形成部５９によって形成されてＲＡＭ５３（図５参照）の一部の記憶領域に記憶された探知画像データに基づく探知画像を表示部１５に表示させる。閾値設定部７０は、操作部１４での操作に基づき、振動子３１から送信された超音波ビームＴＢの反射波を振動子３１が受信して生じる受信信号の強さの閾値を設定し、この設定した閾値を上記不揮発性メモリーに記憶させる。
【００３８】
閾値変更部７１は、閾値設定部７０によって設定された閾値を操作部１４での操作に基づいて変更する。すなわち、閾値変更部７１は、上記不揮発性メモリーに記憶されている閾値を操作部１４での操作に基づいて上書きして変更する。
【００３９】
次に、制御部５０が実行する探知画像合成表示処理ルーチンについて図７に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、探知画像合成表示処理ルーチンは、ユーザーが水中の探知を開始するべく操作部１４を操作して互いに異なる３つの俯角（本実施形態では、３０度、４５度、６０度とする）を設定した状態で、表示モードをサーチライトソナー１２が備える合成表示モードにした際に制御部５０によって実行される。
【００４０】
さて、探知画像合成表示処理ルーチンが実行されると、まず、制御部５０は、ユーザーが設定した３つの俯角（３０度、４５度、６０度）を取得する（ステップＳ１）。続いて、制御部５０は、ステップＳ１で取得した３つの俯角に合わせて順次振動子３１が動作するように、チルトモーター３３及びスキャンモーター２７をそれぞれ制御する（ステップＳ２）。
【００４１】
すなわち、制御部５０は、振動子３１からの超音波ビームＴＢが３０度の俯角で全方位に、４５度の俯角で全方位に、６０度の俯角で全方位に順次送信されるように、チルトモーター３３及びスキャンモーター２７をそれぞれ制御する。続いて、制御部５０は、ステップＳ２で振動子３１から送信された超音波ビームＴＢの反射波を振動子３１が受信して生じる受信信号のデータを俯角毎にＲＡＭ５３の一部の記憶領域に記憶させる（ステップＳ３）。
【００４２】
続いて、制御部５０は、ステップＳ３でＲＡＭ５３に記憶した受信信号のデータを、各俯角と対応する各送信領域間で振動子３１から等距離となる位置毎に比較して、受信信号の強度が最大となる領域をそれぞれ選択する（ステップＳ４）。このとき、制御部５０は、受信信号の強さが上記不揮発性メモリーに記憶されている閾値以下のデータを選択しない。すなわち、制御部５０は、上記閾値よりも強いデータのみを選択する。
【００４３】
続いて、制御部５０は、ＲＯＭ５２に記憶されている送信領域毎に設定された色のデータに基づいて、ステップＳ４で選択した各領域に、当該各領域が属する送信領域（俯角）に対応する色を付与して探知画像を形成する（ステップＳ５）。
【００４４】
このとき、同じ色が付与される各領域間であっても、ステップＳ３における振動子３１が受信して生じる受信信号が強いものほど色の明度（輝度）が高くなるように、付与される色の明度に差がつけられる。続いて、制御部５０は、ステップＳ５で形成された探知画像を表示部１５に表示する（ステップＳ６）。その後、制御部５０は、探知画像合成表示処理ルーチンを終了する。
【００４５】
次に、上述のように構成されたサーチライトソナー１２の作用を図８及び図９に基づいて説明する。
さて、ユーザーによって設定された３つの俯角（ここでは、３０度、４５度、６０度）に対応するそれぞれの探知画像を１つの画面で合成して表示させる合成表示モードでサーチライトソナー１２を使用する場合には、操作部１４を操作して表示モードを合成表示モードにする。
【００４６】
そして、各俯角での水中の探知が順次行われると、図９に示すように、表示部１５には、各俯角での探知画像を示すそれぞれの色と、俯角毎の互いに異なる色の探知画像が合成された合成画像が表示される。この場合、合成画像は、各俯角での超音波ビームＴＢの送信領域間で振動子３１から等距離となる位置毎に振動子３１での受信信号の強度が強い領域ほど優先して表示される。さらにこの場合、同じ俯角の探知画像であっても、領域毎に振動子３１での受信信号の強度が強くなるほど色の明度が高くなるように、探知画像の色が調整される。
【００４７】
例えば、図８に示すように、俯角が３０度、４５度、６０度の超音波ビームＴＢをそれぞれＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３とし、俯角が３０度、４５度、６０度での探知画像の色をそれぞれ赤色、青色、黄色とする。そして、各超音波ビームＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３により各俯角３０度、４５度、６０度での方位方向と距離が同じ位置にそれぞれ探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が探知され、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のうちで探知対象物Ｇ３が最も受信信号が強いものとする。
【００４８】
すると、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の探知画像は互いに重なることになるが、このような場合、振動子３１での受信信号の強度が最も強い探知対象物Ｇ３の探知画像が表示部１５に優先して表示される。すなわち、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の重なる位置では、俯角が６０度の黄色の探知画像が優先して表示される。
【００４９】
また、表示部１５に表示される各色の探知画像においては、振動子３１での受信信号の強度が強い領域ほど、それぞれの色の明度が高くなる。つまり、例えば、黄色の探知画像では、探知された領域での受信信号の強さに応じて、領域毎に色に明暗がつけられる。この場合、探知画像における同じ黄色の送信領域内（俯角）であっても、振動子３１での受信信号の強度が強い領域では明るい黄色になり、振動子３１での受信信号の強度が弱い領域では暗い黄色になる。
【００５０】
このように、俯角が３０度、４５度、６０度でのそれぞれの探知画像が、１つの画面に色を分けて重ねた合成画像として表示され、且つ当該各探知画像が重なる位置では振動子３１での受信信号の強度が最も強い色の探知画像が優先して表示される。このため、各俯角３０度、４５度、６０度での超音波ビームＴＢの３つの送信領域の探知結果を一画面に見やすく表示させることができる。
【００５１】
なお、超音波ビームＴＢが送信される俯角の３つの設定値のうち１つ以上がユーザーによって変更された場合には、その変更された各俯角での探知画像が、上記と同様に、表示部１５に合成画像として重ねて表示される。
【００５２】
以上詳述した第１実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）超音波ビームＴＢの３つの俯角での送信領域の振動子３１から等距離となる位置毎の受信信号の強度が最大の領域に基づいて探知画像を形成して表示部１５に俯角毎に色を分けて一遍に重ねて表示させることができるので、表示部１５に俯角毎の探知画像を表示させるべく表示部１５の画面を分割させる必要がなくなる。したがって、超音波ビームＴＢの３つの俯角での送信領域毎の探知結果を表示部１５に俯角毎に色で分けて一画面で見やすく表示させることができる。
【００５３】
（２）３つの俯角での送信領域毎の探知画像を、振動子３１での受信信号の強さが強い領域ほど色の明度が高くなるように、表示部１５に表示することができる。このため、俯角毎の探知画像における同じ色の送信領域内であっても、領域毎に振動子３１での受信信号の強さの違いを表示部１５で表現することができる。
【００５４】
（３）選択部５８は、振動子３１での受信信号の強さが予め設定した閾値よりも強いデータを選択する。すなわち、選択部５８は、振動子３１での受信信号の強さが閾値以下のデータを選択しない。このため、閾値の設定により、例えば、振動子３１での受信信号のノイズを除去することができる。
【００５５】
（４）操作部１４での操作に基づいて閾値変更部７１により閾値を変更することができる。このため、閾値を適宜変更することで、例えば、探知される探知対象物Ｇを絞り込むことができる。すなわち、例えば、比較的受信信号の弱い探知対象物Ｇを無視して、比較的受信信号の強い探知対象物Ｇのみを探知することができる。
【００５６】
（第２実施形態）
次に、サーチライトソナーの第２実施形態について図面に基づいて説明する。
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、３つの俯角での送信領域毎の探知画像を、水中の深度が浅い位置ほど優先されるように、表示部１５に深度毎に色を分けて一遍に重ねて表示するようにしたものである。このため、第１実施形態と異なる点を説明し、第１実施形態との共通部分については説明を省略又は簡略する。
【００５７】
まず、第２実施形態のサーチライトソナー１２の電気的構成について説明する。
この第２実施形態におけるＲＯＭ５２（図５参照）には、図１０のフローチャートで示す探知画像合成表示用のプログラムを含む各種制御プログラムや後述する水中の深度毎に設定された色のデータなどの各種設定データなどが記憶されている。
【００５８】
図６に示すように、第２実施形態において、選択部５８は、振動子３１から３つの俯角での送信領域毎に送信された超音波ビームＴＢ（図２参照）の反射波を振動子３１が受信して生じる受信信号のデータのうち当該各送信領域間で船舶１１（図１２参照）から水平方向に等距離となる位置毎に最も水中の深さが浅い領域のデータをそれぞれ選択する。探知画像形成部５９は、選択部５８によって選択された各データに、水中の深度に対応する色をそれぞれ付与して探知画像データを形成し、当該探知画像データをＲＡＭ５３（図５参照）の一部の記憶領域に記憶させる。
【００５９】
また、図１１に示すように、振動子３１から送信される超音波ビームＴＢによって探知される水中の探知対象物Ｇの深度Ｄは、超音波ビームＴＢの俯角をθ、船舶１１（振動子３１）から探知対象物Ｇまでの距離をＲとすると、
Ｄ＝Ｒsinθ・・・・・式（１）
で表すことができる。
【００６０】
また、Ｒは、水中での超音波の速度（音速）をＶ、振動子３１によって超音波ビームＴＢが送信されてから当該超音波ビームＴＢの反射波を振動子３１が受信するまでの時間をＴとすると、
Ｒ＝ＶＴ／２・・・・・式（２）
で表すことができる。
【００６１】
したがって、深度Ｄは、上記式（１）及び上記式（２）により算出される。
次に、制御部５０が実行する探知画像合成表示処理ルーチンについて図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。なお、探知画像合成表示処理ルーチンは、ユーザーが水中の探知を開始するべく操作部１４を操作して互いに異なる３つの俯角（本実施形態では、３０度、４５度、６０度とする）を設定した状態で、表示モードをサーチライトソナー１２が備える合成表示モードにした際に制御部５０によって実行される。
【００６２】
また、この第２実施形態の図１０に示すフローチャートにおけるステップＳ１１〜ステップＳ１３は、上記第１実施形態の図７のフローチャートにおけるステップＳ１〜ステップＳ３とそれぞれ同じであるため、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の説明は省略する。
【００６３】
さて、制御部５０は、まず、ステップＳ１１〜ステップＳ１３の処理を順次行う。続いて、制御部５０は、ステップＳ１３でＲＡＭ５３に記憶した受信信号のデータのうち各俯角と対応する各送信領域間で船舶１１から水平方向に等距離となる位置毎に最も水中の深度（深さ）が浅い領域のデータをそれぞれ選択する（ステップＳ１４）。このとき、制御部５０は、受信信号の強さが上記不揮発性メモリーに記憶されている閾値以下のデータを選択しない。すなわち、制御部５０は、上記閾値よりも強いデータのみを選択する。
【００６４】
続いて、制御部５０は、ＲＯＭ５２記憶されている水中の深度毎に設定された色のデータに基づいて、ステップＳ１４で選択した各データに、当該各データの深度に対応する色をそれぞれ付与して探知画像を形成する（ステップＳ１５）。続いて、制御部５０は、ステップＳ１５で形成された探知画像を表示部１５に表示する（ステップＳ１６）。その後、制御部５０は、探知画像合成表示処理ルーチンを終了する。
【００６５】
次に、上述のように構成されたサーチライトソナー１２の作用を図１２及び図１３に基づいて説明する。
さて、ユーザーによって設定された３つの俯角（ここでは、３０度、４５度、６０度）に対応するそれぞれの探知画像を１つの画面で合成して表示させる合成表示モードでサーチライトソナー１２を使用する場合には、操作部１４を操作して表示モードを合成表示モードにする。
【００６６】
そして、各俯角での水中の探知が順次行われると、図１３に示すように、表示部１５には、深度毎に異なる色（本実施形態では深度毎に１６段階で色分けしている）の探知画像が合成された合成画像が表示される。この場合、合成画像は、各俯角での超音波ビームＴＢの送信領域間で船舶１１から水平方向に等距離となる位置毎に深度が浅い領域にある探知対象物Ｇほど優先して表示される。
【００６７】
例えば、図１２に示すように、俯角が３０度、４５度、６０度の超音波ビームＴＢをそれぞれＴＢ１、ＴＢ２、ＴＢ３とし、各超音波ビームＴＢ１，ＴＢ２，ＴＢ３により各俯角３０度、４５度、６０度での船舶から水平方向に距離Ｌだけ離れた位置にてそれぞれ探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が探知されるものとする。この場合、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のうちで探知対象物Ｇ３が最も大きく且つ探知対象物Ｇ２が最も小さいものとする。
【００６８】
すると、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の探知画像は互いに重なることになるが、このような場合、最も浅い領域にある探知対象物Ｇ１の探知画像が表示部１５に優先して表示される。すなわち、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の重なる位置（船舶から水平方向に距離Ｌだけ離れた位置）では、探知対象物Ｇ１の探知画像が優先して表示される。
【００６９】
この場合、各探知対象物Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のうちで探知対象物Ｇ３が最も大きくて最も深い領域にあり、且つ探知対象物Ｇ２が最も小さくて２番目に深い領域にある。このため、探知対象物Ｇ２は、探知対象物Ｇ１に隠れるため、探知画像として表示部１５に表示されないが、探知対象物Ｇ３は、探知対象物Ｇ１から露出するため、この露出した部分が探知画像として表示部１５に表示される。つまり、表示部１５には、水面の真上から水中を真下に見下ろすイメージで、各探知画像が合成画像として重ねて表示される。
【００７０】
このように、俯角が３０度、４５度、６０度でのそれぞれの探知画像が、１つの画面に色を分けて重ねて表示され、且つ当該各探知画像が重なる位置では深度が最も浅い色の探知画像が優先して表示される。このため、各俯角３０度、４５度、６０度での超音波ビームＴＢの３つの送信領域の探知結果を一画面に見やすく表示させることができる。したがって、探知対象物Ｇの深度が一目で分かるようになる。
【００７１】
なお、超音波ビームＴＢが送信される俯角の３つの設定値のうち１つ以上がユーザーによって変更された場合には、その変更された各俯角での探知画像が、上記と同様に、表示部１５に合成画像として重ねて表示される。
【００７２】
以上詳述した第２実施形態によれば、上記第１実施形態の（３）及び（４）の効果に加えて、次のような効果が発揮される。
（５）超音波ビームＴＢの３つの送信領域での船舶１１から水平方向に等距離となる位置毎の最も浅い領域に基づいて探知画像を形成して表示部１５に深度毎に色を分けて表示させることができる。このため、表示部１５に俯角毎の探知画像を表示させる必要がないので、探知画像毎に表示部１５の画面を分割させる必要もない。したがって、超音波ビームＴＢの３つの俯角での送信領域の探知結果を表示部１５に深度毎に色を分けて一画面で見やすく表示させることができる。
【００７３】
（変更例）
なお、上記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１実施形態において、３つの俯角での送信領域毎の探知画像を、必ずしも振動子３１での受信信号の強さが強い領域ほど色の明度が高くなるように、表示部１５に表示する必要はない。例えば、３つの俯角での送信領域毎の探知画像を、振動子３１での受信信号の強さが弱い領域ほど色の明度が高くなるように、表示部１５に表示するようにしてもよい。あるいは、３つの俯角での送信領域毎の探知画像のそれぞれの色の明度は、振動子３１での受信信号の強さに拘わらず、一定であってもよい。すなわち、３つの俯角での送信領域毎の探知画像のそれぞれの色の明度を変更しなくてもよい。
【００７４】
・閾値は必ずしも設定する必要はない。すなわち、選択部５８は、振動子３１での受信信号の全てを選択対象とするようにしてもよい。
・閾値変更部７１を省略してもよい。
【００７５】
・俯角の設定数は、３つに限らず、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
・昇降装置１７は手動式のものであってもよい。この場合、ユーザーが昇降装置１７を手動で稼動させることによって、送受波ユニット１６が昇降される。
【符号の説明】
【００７６】
１１…船舶、１２…サーチライトソナー、１５…表示部、３１…振動子、２７…駆動源の一例としてのスキャンモーター、３３…駆動源の一例としてのチルトモーター、５５…駆動制御部の一例としてのモーター制御部、５６…俯角設定部、５８…選択部、５９…探知画像形成部、６０…表示制御部、７１…閾値変更部、Ｄ…深度。
【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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