探知装置、スキャニングソナー、探知装置の制御方法及び探知装置用プログラム
【課題】装置設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる探知装置を提供する。
【解決手段】制御部７０の抽出部７１は、メモリ８０の格納領域８２から付与されるコード化情報に基づいて、メモリ８０の格納領域８１に格納されている装置設定用の全てのパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部７３は、抽出部７１で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。イメージ信号生成部７４がエンコード部７３で変換して得られるエコー画像関連コードを表示部２０に出力する。
【解決手段】制御部７０の抽出部７１は、メモリ８０の格納領域８２から付与されるコード化情報に基づいて、メモリ８０の格納領域８１に格納されている装置設定用の全てのパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部７３は、抽出部７１で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。イメージ信号生成部７４がエンコード部７３で変換して得られるエコー画像関連コードを表示部２０に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、探知結果をエコー画像として表示する機能を有する探知装置及びスキャニングソナー、並びに探知装置にエコー画像を表示させるための探知装置の制御方法及び探知装置用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶には、船舶の周囲の物標を探知するためにソナーや魚群探知機やレーダーなどの探知装置が搭載されている。スキャニングソナーを例に挙げると、船舶の全周囲に向けて送受波器から超音波（水の波動）を放射し、物標で反射されて戻ってくる超音波を送受波器で受けることによって物標の探知が行われる。船舶が漁船であれば、魚群が物標の典型的な例である。
【０００３】
送受波器で受けた超音波は電気信号に変換されて信号処理され、視覚による情報把握が可能なように、信号処理された結果がディスプレイ上に表示される。
以下の説明では、このように物標に当たって跳ね返ってきた波動に基づいてディスプレイに表示される画像をエコー画像という。レーダーの場合の波動は電磁波である。例えば、スキャニングソナーのエコー画像の表示については、特許文献１（特開２００８‐１２８９００号公報）に記載されている。
【０００４】
船舶に搭載されている探知装置の中でも、上述のようにディスプレイに表示されるエコー画像によって物標を認識するタイプのものにあっては、エコー画像の見え方が非常に重要である。例えば、スキャニングソナーを用いてマグロのような高速で泳ぐ魚の漁を行う場合には、エコー画像から魚群の移動経路を推測して仕掛けを投入する。この仕掛けの投入のタイミングをエコー画像によって判断するため、漁獲量がエコー画像の見え方に左右される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
送受波器で得られる情報からエコー画像を目的に適合するように表示するには、送受波の環境や探知装置の性能や物標の特性によって信号処理を調整する必要がある。スキャニングソナーにおいては、波動として超音波を用いるため、送受波の環境の例として海況が挙げられる。超音波は、周波数や水温や塩分濃度などによって送波してから受波するまでの吸収減衰の状況が異なってくる。そのため、漁船に探知装置が搭載される場合には、操業する海域の海況によって超音波の吸収減衰に関するパラメータの設定が必要になる。
【０００６】
また、探知装置の性能の差があることからパラメータによる調整が必要になる場合がある。例えば、送受波器の感度が高い場合と低い場合では得られる信号の強度に差が生じるため、感度をパラメータとしてエコー画像の形成の調節が必要になる。
【０００７】
上述のパラメータはごく一部にすぎず、スキャニングソナーでは、装置として機能させるためのパラメータの設定が数百に及ぶ。そして、厄介なことに、ユーザーにおいても、海況などの日々変化する状況に合わせて一部のパラメータの設定の変更を余儀なくされる。海況などに応じて設定変更が必要なパラメータを一々管理して適切に設定するには経験や訓練が必要であるばかりでなく、煩雑で手間が掛かる。
【０００８】
本発明の課題は、装置設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる探知装置、スキャニングソナー、探知装置の制御方法あるいは探知装置用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１観点に係る探知装置は、探知部と表示部と、探知部及び表示部を制御する制御部とを備える。探知部は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標にあったって戻ってくる波動によって物標の探知を行う。表示部は、探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標の表示を行う。制御部は、コード化情報付与部と抽出部とエンコード部とを有する。コード化情報付与部は、エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報の付与を行う。抽出部は、コード化情報付与部から付与されるコード化情報に基づいて、探知装置設定用の全てのパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部は、抽出部で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力する。
【００１０】
本発明の第１観点の探知装置では、抽出部とエンコード部とによって探知装置設定用のパラメータの中のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
本発明の探知装置においては、コード化情報付与部の付与するコード化情報がエコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含むことが好ましい。この場合、制御部が、分類情報に基づいて、抽出部で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる分類部をさらに有することが好ましく、エンコード部が、分類部で順番に並べられるエコー画像関連パラメータの値を複数種類のエコー画像関連コードに変換することが好ましい。
それにより、エコー画像関連コードが複数種類のグループに分割されるため、一種類当たりのコードの桁数がさらに小さくなる。そのため、変更のあった種類だけを管理することで、管理の負担をさらに減らすことができる。
【００１１】
本発明の探知装置においては、エコー画像関連コードを入力する操作部をさらに備えることが好ましい。この場合、制御部はデコード部と書換部とをさらに有することが好ましく、デコード部が操作部から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換し、書換部がエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことが好ましい。
【００１２】
それにより、エコー画像関連コードを入力すると、デコード部と書換部とによって、エコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができる。探知装置のエコー画像関連パラメータの設定をする際に、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に行わなくても済むため、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００１３】
本発明の探知装置においては、操作部は、複数種類のエコー画像関連コードを入力可能に構成されることが好ましい。この場合、制御部は、デコード部で複数種類のエコー画像関連コードから得られる複数の値からエコー画像関連パラメータの値を解読する解読部をさらに有することが好ましい。
【００１４】
それにより、エコー画像関連パラメータの中の書き換えが必要なグループだけを書き換えの対象とすることができ、入力するエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、パラメータの設定がさらに容易になる。
【００１５】
本発明の探知装置においては、操作部は、エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つを入力可能に構成されていることが好ましい。この場合、書換部は、操作部から入力される少なくとも一つのエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことが好ましく、抽出部は、書き換え後のエコー画像関連パラメータの値を抽出することが好ましく、エンコード部は、抽出部で抽出される書き換え後のエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換することが好ましい。
【００１６】
それにより、エコー画像関連パラメータのうちの１つだけを書換部により書き換える場合でも、抽出部とエンコード部とによって、書換後のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを生成することができる。それにより、設定工数を増やすことなく書き換え後のエコー画像関連コードを得ることができ、さらに装置設定のためのパラメータの管理を行い易くなる。
【００１７】
本発明の第２観点に係る探知装置は、探知部と表示部と制御部と操作部とを備える。探知部は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う。表示部は、探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する。制御部は、探知部及び表示部を制御する。操作部は、制御部に対してエコー画像関連コードを入力する。制御部は、デコード部と書換部とを有する。デコード部は、操作部から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換する。書換部は、エコー画像関連パラメータの書き換えを行う。
本発明の第２観点の探知装置では、エコー画像関連コードを入力すると、デコード部と書換部とによって、エコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができる。探知装置のエコー画像関連パラメータの設定をする際に、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に行わなくても済むため、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００１８】
本発明に係るスキャニングソナーは、送受波器と表示部と制御部とを備える。送受波器は、パラメータにより設定される条件に従って海中の探知領域に向けて超音波ビームの走査を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる超音波によって物標の探知を行う。表示部は、送受波器で得られる超音波に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、送受波器で探知される物標を表示する。制御部は、送受波器及び表示部を制御する。制御部は、コード化情報付与部と抽出部とエンコード部とを有する。コード化情報付与部は、エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与する。抽出部は、コード化情報に基づいて、スキャニングソナー設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部は、抽出部で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力する。
【００１９】
本発明のスキャニングソナーでは、抽出部とエンコード部とによってスキャニングソナー設定用のパラメータの中のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【００２０】
本発明に係る探知装置の制御方法は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置の制御方法である。そして、探知装置の制御方法は、抽出ステップとエンコードステップとを有する。抽出ステップでは、探知部が探知するエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する。エンコードステップでは、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。
【００２１】
本発明の探知装置の制御方法では、抽出ステップとエンコードステップとによって探知装置設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【００２２】
本発明に係る探知装置用プログラムは、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置用プログラムである。そして、探知装置用プログラムは、抽出ステップとエンコードステップとをコンピュータに実行させる。抽出ステップでは、探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する。エンコードステップでは、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。
【００２３】
本発明の探知装置用プログラムでは、抽出ステップとエンコードステップとによって探知装置設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードが得られるようにコンピュータに実行させることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の探知装置、スキャニングソナー、探知装置の制御方法あるいは探知装置用プログラムによれば、装置設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る探知装置の使用方法を説明するための概念図。
【図２】一実施形態に係るスキャニングソナーの表示部と操作部とを示す正面図。
【図３】図２の表示部に表示されるモニター画像の一例を示す正面図。
【図４】一実施形態に係るスキャニングソナーの構成を示すブロック図。
【図５】図４のスキャニングソナーの制御部の構成を説明するためのブロック図。
【図６】一実施形態によるパラメータの抽出と分類について説明するための概念図。
【図７】一実施形態によるパラメータのコード化の手順を示すフローチャート。
【図８】一実施形態によるパラメータの書換処理を説明するためのフローチャート。
【図９】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【図１０】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【図１１】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る探知装置は、ソナーや魚群探知機の超音波やレーダーの電磁波などの波動を送波して物標で反射された波動のエコーを受波して物標の探知を行う装置である。本発明の探知装置では、エコー画像として表示される物標を、探知装置の操作を行う者が認識することにより探知が行われる。以下の実施形態においては、上述のような探知装置の例にスキャニングソナーを挙げて説明を行っているが、本発明はスキャニングソナーに限定されるものではない。
＜探知装置の使用方法＞
図１には、船舶に搭載されたスキャニングソナー（探知装置）により送受波される超音波（波動）によって魚群（物標）を探知している様子が概念的に示されている。図１に示す船舶１０には、スキャニングソナーの送受波器が設置されている。送受波器は、船舶１０の船底において所定の高さに配置されている。送受波器は多数の超音波振動子で構成されており、各超音波振動子を所定の規則に従って駆動することにより、無指向性の傘型超音波ビーム１１を形成することができる。そして、複数の超音波振動子で受波した超音波の受信信号の位相を調整して合成することにより、ペンシル型超音波ビーム１２の受波を行うことができる。送受波器を中心に、ペンシル型超音波ビーム１２を送受波器の周りで回転させることにより、２つの円錐１１ａ，１１ｂで挟まれた探知領域に入った魚群１３を探知することができる。なお、海面と円錐１１ａの円錐面とのなす角（以下ティルト角という）は、超音波振動子を駆動する所定の規則を変更することによって、変更することが可能である。
【００２７】
上述のようなスキャニングソナーは、傘型超音波ビーム１１が届く範囲からの情報を得ることができるので、送受波器の受信信号を信号処理することによって、船舶１０が航行している海面に平行な水平方向のスキャン（水平スキャン）と、任意の水平方位について海面に垂直な方向のスキャン（垂直スキャン）とを行うことができる。
＜エコー画像とその表示＞
図２は、スキャニングソナーの表示部と操作部の一例を示す正面図である。スキャニングソナーの表示部２０には、探知結果のエコーが面を表示するためのモニター画面２１がある。
操作部３０には、垂直スキャンにおける方位を設定するための方位設定キー３１、モニター画面２１上のマークを移動させるためのトラックボール３２、水平スキャンにおけるティルト角度を自動または手動で設定するためのティルト角度設定キー３３、感度を調節するための感度ダイヤル３４、水平スキャンと垂直スキャンのいずれのモードについてレンジ・感度設定を行うか選択するためのスキャンモード選択キー３５及びレンジを設定するためのレンジダイヤル３６などの各種のキーやダイヤルが設けられている。
【００２８】
上述の感度ダイヤル３４で設定される感度を上げると、感度に関するパラメータが変更され、物標の存在によって得られる受信信号が弱い場合であっても物標をエコー画像として表示できる一方、雑音の中に物標が紛れて見逃す可能性が大きくなる。逆に、感度を下げると、雑音がエコー画面上に表示され難くなるが物標からの受信信号が弱い場合には物標がエコー画像として表示されなくなる。レンジはモニター画面２１に表示される探知領域の広がりであり、水平レンジを切り替えることで表示可能な水平距離が変更され、垂直レンジを切り替えることで表示可能な水深方向の距離が変更される。
図３には、モニター画面２１に表示されるエコー画像の一例が示されている。モニター画面２１には、上方に表示されている水平モードのエコー画像４１と下方に表示されている垂直モードのエコー画像４２とを含むエコー画像４０が表示されている。水平モードのエコー画像４１は、全周スキャンによって得られた画像であって、自船の位置を示す自船マーク４３と共に自船を中心とする水平全方位の水中の物標の探知状況を示している。このエコー画像４１には、魚群４４が映っている。
エコー画像４１には、２つの垂直方位マーク４５ａ，４５ｂが設定されており、これらの垂直方位マーク４５ａ，４５ｂの方向で切断した断面のエコー画像が垂直モードのエコー画像４２である。エコー画像４２において向かって右半分が垂直方位マーク４５ａの方位に対応し、エコー画像４２において向かって左半分が垂直方位マーク４５ｂの方位に対応する。このエコー画像４２にも、魚群４４が映っている。魚群４４の下方に水平に延びている像は、海底で反射した超音波によるものである。
【００２９】
モニター画面２１には、エコー画像４１，４２や種々のマーク４３，４５ａ，４５ｂ以外に、レンジやティルト角などの設定値４７が表示されている。なお、レンジやティルト角以外の設定値も同時に表示されることが多いがここでは説明を簡単にするために表示を省いている。また、船首方位や自船位置の緯度経度や水深などの計測値を示すデータ欄４８も表示されている。
【００３０】
モニター画面２１の表示で特徴的なところは、エコー画像関連コード４９の表示である。エコー画像４０の見え方に影響するエコー画像関連パラメータの設定が一目で分かるように、エコー画像関連パラメータの値がコード化されて表示されている。
【００３１】
例えば、船舶１０が漁船である場合、日本海で操業する漁船と太平洋で操業する漁船では海水の水温や塩分濃度などの海況が異なり、海況以外に季節や天候によっても超音波の送受波の状態が異なる。そのため、海況などに拘らず同じようにエコー画像４０を表示させたい場合には、エコー画像関連パラメータの値を海況や季節などに合わせて設定する必要がある。また、漁の対象である魚種などによってもエコー画像関連パラメータの値を適切に設定する必要が生じる。
【００３２】
ここで、エコー画像４０の見え方を調節する必要の生じる理由について一例を挙げて説明する。例えば、スキャニングソナーを船に積んで漁を行う漁師は、エコー画像４０から魚の行動を推測する。マグロのような高速で泳ぐ魚の漁を行う場合には、エコー画像４０に映る魚群４４の像から投げ入れた仕掛けがその魚が泳ぐ水深に達するタイミングを図る。そのため、漁獲量がエコー画像４０の見え方に左右され、エコー画像４０の見え方が重要になる。図３に示すように、モニター画面２１にエコー画像関連コード４９が表示されていると、漁師はこのエコー画像関連コード４９がどのような状況で行った漁の時の値と一致するかを簡単に確認することができる。それにより、エコー画像４０に映る映像から仕掛けや網の操作のタイミングなどを安心して適切に判断できるようになる。
【００３３】
エコー画像関連パラメータとは、エコー画像４０の見え方に影響を与えるパラメータである。従って、ここでは、エコー画像関連パラメータは、スキャニングソナーなどの探知装置の設定に必要な全パラメータから、エコー画像に影響を与えないパラメータを除いた残りのパラメータと定義する。例えば、図２に示すトラックボール３２の回転角度とカーソルの移動量との関係もパラメータとして設定することができるが、このようなものはエコー画像関連パラメータではない。また、アラームなどの設定を行うパラメータもあるが、これらもエコー画像関連パラメータから除かれる。
ここで、エコー画像に影響を与えるということの意味も定義する。エコー画像に影響を与えるというのは、そのパラメータを変更したときに、エコー画像を表示するための映像信号が変わることを意味する。従って、モニター画面２１の輝度や色などを設定するパラメータは、エコー画像関連パラメータから除かれる。換言すれば、モニター画面２１に表示される設定値４７やデータ欄４８の見え方も一緒に変化させるようなパラメータは、エコー画像関連パラメータから除かれるということである。
＜探知装置の構成の概要＞
図４は、スキャニングソナーの構成の概要を示すブロック図である。スキャニングソナー１は、既に説明した表示部２０と操作部３０以外に、探知部５０と制御部６０とを備えている。
【００３４】
探知部５０は、複数の送受信チャンネル５０ａ，５０ｂ…５０ｎを備えている。各送受信チャンネル５０ａ，５０ｂ…５０ｎの構成は同じであるから、送受信チャンネル５０ａを例に以下説明する。送受信チャンネル５０ａには、１つの超音波振動子５１ａが設けられており、超音波振動子５１ａの送信と受信の動作を送受切替回路５２ａが切り替えている。送信時には、送信回路５３ａから送受切替回路５２ａを介して超音波振動子５１ａに、パルス幅変調された送信信号が与えられる。そのため、送信回路５３ａにおいては、送信信号の生成と増幅などが行われる。
【００３５】
受信時には、超音波振動子５１ａから送受切替回路５２ａを介して受信回路５４ａに、超音波振動子５１ａの受信信号が与えられる。そして、受信回路５４ａにおいては、超音波振動子５１ａの受信信号に対して、増幅やノイズ除去等の信号処理が行われる。受信回路５４ａで信号処理された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器５５ａにおいて、デジタル信号に変換される。
【００３６】
送受信チャンネル５０ａにインターフェース５６ａが設けられる一方、送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎに共通にインターフェース１ａが設けられている。そして、送信信号を生成するための駆動信号が制御部６０からインターフェース５６ａ，１ａを介して送受信チャンネル５０ａに送られ、送受信チャンネル５０ａでデジタル信号に変換された受信データがインターフェース５６ａ，１ａを介して制御部６０に送られる。
【００３７】
制御部６０は、プログラマブル送信ビーム形成制御部６１とバッファメモリ６２，６４とプログラマブル受信ビーム形成制御部６３とプログラマブルフィルタ６５とエンベロープ検出部６６とイメージ処理部６７とを備えている。プログラマブル送信ビーム形成制御部６１は、送信周期毎に各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎの遅延量、ウェイト値及び方位角を計算し、送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎ毎の駆動信号を生成する。
【００３８】
バッファメモリ６２には、インターフェース１ａを介して各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎの受信データが一時的に記憶される。プログラマブル受信ビーム形成制御部６３では、バッファメモリ６２に記憶されている受信データの位相及びウェイト値が各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎ毎に計算され、計算結果に従って受信データの合成が行われて合成受信信号が生成される。そして、プログラマブル受信ビーム形成制御部６３でビーム毎の時系列データとして求められた合成受信信号がバッファメモリ６４に書き込まれる。プログラマブルフィルタ６５では、ビーム毎に所定の帯域通過特性でフィルタリングされてビーム毎に帯域処理済受信信号が得られる。
【００３９】
エンベロープ検出部６６では、ビーム毎に帯域処理済受信信号のエンベロープが検出される。イメージ処理部６７では、表示部２０にエコー画像を表示するために、各ビームの各距離における受信信号強度がイメージ情報化される。
【００４０】
ホストＣＰＵ７０は、メモリ８０に記憶されている情報を用いて、スキャニングソナー１の全体の動作を制御する。メモリ８０には、例えばスキャニングソナー用プログラムやスキャニングソナー１を制御するためのパラメータ等が記憶されている。
【００４１】
操作部３０はインターフェース１ｂを介してホストＣＰＵ７０などと接続されており、操作部３０では、レンジやパラメータの設定、ティルト角や方位の入力、表示メニューの選択などの操作が行える。
＜探知装置の制御部の構成と動作について＞
図４を用いて説明したプログラマブル送信ビーム形成制御部６１、プログラマブル受信ビーム形成制御部６３、プログラマブルフィルタ６５、エンベロープ検出部６６及びイメージ処理部６７などにおいて、超音波振動子５１ａ，…での超音波の送受波からエコー画像４０を生成するために、送信周期、送信パルス幅、送信パワー、送信ウェイト、受信ウェイト及びオートゲインコントロールなどのエコー画像関連パラメータの設定が必要になる。
【００４２】
このスキャニングソナー１は、設定されているエコー画像関連パラメータを、図３に示すようにモニター画面２１にエコー画像関連コード４９として表示するための構成を制御部６０に有している。説明を簡単にするために、図５に示す制御部６０の構成は、エコー画像関連コード２９の生成や表示や書き換えなどに関するブロックに限っている。
【００４３】
制御部６０においては、メモリ８０が、スキャニングソナー１の装置全体の設定を行うための全パラメータの格納領域８１と、エコー画像関連コードとエコー画像関連パラメータとの対応関係を明らかにするためエコー画像関連パラメータの抽出や分類や解読や書き換えに必要な規則が記述されているコード化情報の格納領域８２とを有している。
【００４４】
また、制御部６０のホストＣＰＵ７０は、スキャニングソナー用プログラムを読み込むことにより、抽出部７１、分類部７２、エンコード部７３、イメージ信号生成部７４、デコード部７５、解読部７６及び書換部７７を形成する。
【００４５】
エコー画像関連コードの生成と表示には、抽出部７１、分類部７２、エンコード部７３及びイメージ信号生成部７４が関わる。これらによるエコー画像関連コードの生成と表示について、図６及び図７を用いて説明する。
【００４６】
図６に示す全パラメータのリスト９１は、メモリ８０の全パラメータの格納領域８１に格納されているパラメータの例示とパラメータの設定範囲の例示である。エコー画像関連コードを生成するために、まず、図７に示すようにステップＳ１で、抽出部７１がメモリ８０の格納領域８２に格納されているコード化情報を参照して、格納領域８１に格納されている全パラメータの中からエコー画像関連パラメータを抽出する。図６のエコー画像関連パラメータのリスト９２に、抽出されたエコー画像関連パラメータが例示されている。図６において、全パラメータのリスト９１からエコー画像関連パラメータのリスト９２に向かって延びる矢印９４がパラメータの抽出を示しており、バツ印の付いた矢印９５がパラメータの非抽出を示している。例えば、超音波を送波する際の送信周期はエコー画像関連パラメータとして抽出され、魚群が探知されたことを音で知らせるためのフィッシュアラームはエコー画像関連パラメータとして抽出されなかったことを示している。
【００４７】
次のステップＳ２では、格納領域８２のコード化情報に基づいて、抽出したエコー画像関連パラメータを、ユーザーメニューとシステムメニューの２つの大分類及びそれぞれの大分類の中の送受信設定、感度設定、表示設定及び描画設定などの小分類に分けて所定の順に並べる。図６のエコー画像関連パラメータのリスト９３に、分類後のエコー画像関連パラメータの例が示されている。例えば、送信周期、送信パルス幅、送信パワー、残響低減及びサイドローブ低減のパラメータの値がユーザーメニューの送受信設定に分類され、この順に並べられる。それぞれのパラメータの値を表すためのビット数も予め定められて格納領域８２のコード化情報に記述されている。ユーザーメニューの送受信設定には、例えば３１ビットが割り当てられる。
【００４８】
次のステップＳ３では、エンコード部７３が、例えばユーザーメニューの送受信設定の３１ビットの数値を１６進数に変換してコード化する。図６に示す例では、ユーザーメニュー送受信設定、ユーザーメニュー感度設定、ユーザーメニュー表示・描画設定、システムメニュー送受信設定、システムメニュー感度設定及びシステムメニュー適応ゲイン設定の６種類のエコー画像関連コードが生成される。例えばユーザーメニュー送受信設定であれば、送信周期のパラメータの値を示す４ビットに続いて、送信パルス幅のパラメータの値を示す４ビット、送信パワーのパラメータの値を示す４ビット及び残響低減のパラメータの値を示す２ビットなどが順に続くように並べられる。このビットの並びをコード化すると、最上位桁の１６進数が送信周期のパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数が送信パルス幅のパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数が送信パワーのパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数に残響低減のパラメータの値が含まれる。
【００４９】
ステップＳ４では、イメージ信号生成部７４が６種類のエコー画像関連コードのうちユーザーメニューの３種類を表すイメージ信号を生成して表示部２０に出力する。このようにして、図３に示すエコー画像関連コード２９の表示がモニター画面２１において行われる。
【００５０】
次に、エコー画像関連コードによるエコー画像関連パラメータの書き換えについて図８を用いて説明する。まず、ステップＳ１１で、操作部３０からエコー画像関連コードが入力される。初期設定においては、メーカーのメンテナンスの担当者が上述の６種類のエコー画像関連コードを入力する。通常の使用状態では、ユーザーが３種類のユーザーメニューから適当なものを選択して入力する。
【００５１】
次にステップＳ１２で、デコード部７５が、入力されたエコー画像関連コードを２進数の並びに変換する。エコー画像関連コードが複数種類ある場合には、個別に２進数への変換が行われる。さらに、ステップＳ１３で、解読部７６が、メモリ８０の格納領域８２に格納されているコード化情報を参照して２進数（ビット）の並びを解読し、エコー画像関連パラメータを構成する各パラメータに、エコー画像関連コードから変換された２進数（ビット）の並びを割り振る。それにより、解読部７６が新たなエコー画像関連パラメータの値を決定する。例えば、ユーザーメニュー送受信設定のエコー画像関連コードから得られたビットの並びの最初から４つ（４ビット）を送信周期のパラメータの値とするなどである。
【００５２】
次のステップＳ１４では、書換部７７が、既に設定されている格納領域８１のエコー画像関連パラメータの設定値を、解読部７６によって決定されたパラメータの値に書き換える。
【００５３】
書き換えられた格納領域８１のエコー画像関連パラメータは、上述のステップＳ１〜Ｓ４によってエコー画像関連コードに変換されて表示部２０に表示される。例えば、操業中に複数回変更されるエコー画像関連パラメータは、その書き換えの履歴をメモリ８０に格納するようにすることもできる。また、エコー画像関連パラメータは、従来と同様に操作部３０から１つずつパラメータを入力して書き換えることもできる。その場合には、直接書換部７７にパラメータが与えられ、対応するパラメータの書き換えが行われる。このような操作によってエコー画像関連パラメータが書き換えられた場合でも、書き換え後のエコー画像関連パラメータは、上述のステップＳ１〜Ｓ４によってエコー画像関連コードに変換されて表示部２０に表示される。
＜変形例１＞
上記実施形態では、スキャニングソナーなどの探知装置の設定に必要な全パラメータから、エコー画像に影響を与えないパラメータを除いた残りのパラメータを全てエコー画像関連パラメータとしてコード化する場合について説明した。
しかし、設定に必要な全パラメータの中の一部のパラメータだけを用いてコード化を実施できるように構成してもよい。また、エコー画像関連パラメータを全てコード化するのではなくて一部だけをコード化するような実施形態も可能である。例えば、エコー画像関連パラメータのうちエコー画像に与える影響が小さく、そのパラメータの変更がユーザーの視認に与える影響が小さい場合にはコード化するパラメータから除外することができる。それにより、さらにエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、管理が容易になる。
＜変形例２＞
上記実施形態では、スキャニングソナー１の構成が変わらない場合について説明した。ところが、スキャニングソナー１の探知部５０の一部を変更することはしばしば行われることであり、例えば超音波振動子５１ａなどを性能の高いタイプに変更するなどの変更が行われる。このように探知部５０の性能が変わると、エコー画像の見え方が改善される場合が多い。改善されるとは言え、漁を行うものにとってはエコー画像の見え方が変わることで、新たな経験を要求されることにつながる。
【００５４】
そこで、従来と同じエコー画像関連コードを使いながら、スキャニングソナー１の変更前と同じようにエコー画像を調整できるようにスキャニングソナー１を構成してもよい。そのための構成として、変形例２のスキャニングソナーは、図５の制御部６０と比較して、図９に示すように、補正データの格納領域８３をメモリ８０に設ける点が異なる。抽出部７１における抽出時及び書換部７７による書き換え時に、抽出部７１及び書換部７７が補正データに基づいてエコー画像関連パラメータの値を補正する。例えば、スキャニングソナー１の変更前には、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）を指示の通り設定していたものを、スキャニングソナー１の変更後は、補正データに基づき、指示の値から１だけ引き算を行う補正をする。
【００５５】
それにより、スキャニングソナー１の性能の変更前と変更後においてエコー画像の調節を同じエコー画像関連コードで調節でき、スキャニングソナー１の設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる。
【００５６】
＜変形例３＞
上記実施形態は、スキャニングソナー１の改良に伴ってエコー画像関連パラメータが増える場合であっても適用することができる。しかし、そのまま適用したのでは、スキャニングソナー１の改良前と改良後でエコー画像関連コードの連続性が失われてしまう。例えば、ユーザーメニューの送受信設定のパラメータを２つ増やして、従来３１ビットであったものを３５ビットに変更したとする。これを従来通りに順番に並べて１６進数に変換するようなコード化を行うと、９桁のコードになるが、下２桁目が従来のコードと異なる。そこで、新たに追加された４ビットと従来からある３１ビットとを別々に１６進数に変換する。それにより、下１桁が新たに追加されたパラメータの値に対応し、残りの８桁が従来のコードに一致する。このようにすれば、エコー画像関連コードの連続性が担保され、過去のエコー画像関連コードを改良後のスキャニングソナーの管理に役立てることができる。そのためには、コード化情報に、上述のようなエコー画像関連パラメータの追加情報を記述しておき、エンコード部７３及びデコード部７５がその追加情報に基づいて２進数を分割してエンコードとデコードを行うようにすればよい。
【００５７】
＜変形例４＞
上記実施形態では、エコー画像関連コードによりエコー画像関連パラメータを管理でき、パラメータの管理が容易になっている。しかし、異なるエコー画像関連コードを比較する場合、エコー画像関連コードを見比べただけでは、どのパラメータの値をどのように変更しているかを認識するのは困難である。
【００５８】
そこで、図１０に示すように、２つのエコー画像関連コードを比較するためのコード比較部７８を設けてもよい。操作部３０から比較するための２つのエコー画像関連コードが入力されると、上述の手順でデコード部７５と解読部７６と書換部７７とによって、２つのエコー画像関連コードに対応するエコー画像関連パラメータがメモリ８０の比較パラメータの格納領域８４に書き込まれる。コード比較部７８は、格納領域８４から比較パラメータを読み出して比較し、値が異なるパラメータを抜き出して、その値と共にイメージ信号生成部７４に出力する。それにより、表示部２０には、２つのエコー画像関連パラメータについて、設定値の異なるパラメータとその値が表示される。それにより、コードによる管理を行う際に、パラメータの設定変更を簡単に把握でき、管理が容易になる。
＜変形例５＞
上記実施形態では、メモリ８０にコード化情報を記憶させる例について説明したが、コード化情報は、ホストＣＰＵ７０の内部メモリに格納してもよい。この場合には、メモリ８０に代わってホストCPU７０の内部メモリがコード化情報付与部として機能する。
【００５９】
また、コード化すべきパラメータとコード化されないパラメータを区別するために、コード化すべきパラメータには、そのパラメータの先頭や末尾にユーザーメニューとシステムメニューの大分類とその中の小分類を示す数値を付加してもよい。このような遣り方は、メモリ８０にコード化情報を記憶させる態様の一つと考える。
【００６０】
また、コード化情報の一部を、例えば図１１に示すように、ホストＣＰＵ７０のコード化情報生成部７９で生成するようにしてもよい。パラメータに分類すべきか否か及びそのパラメータがどの分類に属するかの情報を持っていても、どのような順序でパラメータの値を並べるかの情報が必要になる。例えば、コード化情報生成部７９では、抽出部７１で抽出されたパラメータをパラメータの名称の読み方のアルファベット順などの規則に従って並べる順序を分類部７２や解読部７６に出力する。この場合にはコード化情報生成部７９もコード化情報付与部として機能している。なお、抽出部７１で抽出されるパラメータの情報の代わりに書換部７７で書き換えられるべきパラメータの情報を書換部７７からコード化情報生成部７９に与えてもよい。
＜特徴＞
上記実施形態のスキャニングソナー１では、抽出部７１とエンコード部７３とによってスキャニングソナー１の設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。
【００６１】
ソフトウエアの観点から見ると、ホストＣＰＵ７０は、スキャニングソナー用プログラムを実行することにより、抽出部７１と分類部７２とエンコード部７３とイメージ信号生成部７４とデコード部７５と解読部７６と書換部７７の機能を発揮する。スキャニングソナー用プログラムは、例えばメモリ８０に書き込まれている。そして、スキャニングソナー用プログラムを実行することにより、抽出ステップ（ステップＳ１）で、探知部５０が探知するエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値が、メモリ８０の格納領域８１に格納されている全てのパラメータの中から抽出される。そして、エンコードステップ（ステップＳ３）で、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値が、エコー画像関連コードに変換されて出力される。
【００６２】
このエコー画像関連コードによって、スキャニングソナー１の設定管理の中のエコー画像４０の見え方の設定の管理を行うことができる。このエコー画像関連コードは、スキャニングソナー１の設定に必要な全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さくなる。例えば、全てのパラメータはスキャニングソナー１の場合には数百に及ぶが、エコー画像関連コードを例えば１０桁以内のコードを持つ数種類に集約することができ、管理の中心となるエコー画像関連パラメータが簡潔に表されることでパラメータの管理が容易になる。
【００６３】
このスキャニングソナー１のメモリ８０（コード化情報付与部）の格納領域８２のコード化情報がエコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含んでいる。分類情報とは、図６で説明したように、例えば送信周期というパラメータがユーザーメニューの送受信設定に分類されるという記述である。
格納領域８２の分類情報に基づいて、制御部６０の分類部７２が、抽出部７１で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる。そして、エンコード部７３が、分類部７２で順番に並べられるエコー画像関連パラメータの値を複数種類のエコー画像関連コードに変換する。それにより、エコー画像関連コードが複数種類のグループ、即ちユーザーメニュー送受信設定、ユーザーメニュー感度設定、ユーザーメニュー表示・描画設定、システムメニュー送受信設定、システムメニュー感度設定及びシステムメニュー適応ゲイン設定の６種類に分割される。このように分割されて一種類当たりのコードの桁数がさらに小さくなるため、変更のあった種類だけを管理することで、管理の負担をさらに減らすことができる。
【００６４】
また、スキャニングソナー１では、デコード部７５が操作部３０から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換し、全パラメータが格納されている格納領域８１のエコー画像関連パラメータの書き換えを書換部７７が行う。
デコード部７５と書換部７７とによって、エコー画像関連パラメータの設定を行う際にエコー画像関連コードを入力するだけでエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができるので、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に操作部３０から行わなくても済み、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００６５】
操作部３０は、複数種類のエコー画像関連コード、例えばユーザーメニューの送受信設定のコードや感度設定のコードなどを入力可能に構成されている。解読部７６がデコード部７５で得られる複数の値からエコー画像関連パラメータの値を解読するので、エコー画像関連パラメータの中の書き換えが必要なグループだけを書き換えの対象とすることができる。例えば６種類あるエコー画像関連パラメータの中のユーザーメニュー送受信設定のコードだけを書き換えの対象とでき、入力するエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、パラメータの設定がさらに容易になる。
【００６６】
また、操作部３０は、エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つ、例えば送信周期のパラメータだけを入力することもできる。操作部３０から１つのエコー画像関連パラメータが入力されると、書換部７７が、格納領域８１に格納されている全パラメータの中から、その入力されたパラメータだけを書き換える。そして、書き換え後のエコー画像関連パラメータは、抽出部７１と分類部７２とエンコード部７３とイメージ信号生成部７４によって表示部２０に表示される。このようにエコー画像関連パラメータのうちの１つだけが書き換えられた場合でも、書換後のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードが生成されて表示されるので、設定工数を増やすことなく書き換え後のエコー画像関連コード４９を認識することができ、さらにスキャニングソナー１の設定のためのパラメータの管理を行い易くなる。
【００６７】
スキャニングソナー１においては、イメージ信号生成部７４が、エコー画像関連コードをイメージ信号に変換し、表示部２０が、イメージ信号生成部７４から出力されるイメージ信号に基づいてエコー画像関連コードを表示する。それにより、スキャニングソナー１を操作する者は、表示部２０でエコー画像４０と同時にエコー画像関連コード４９を確認でき、エコー画像４０とエコー画像関連コード４９の対応関係を認識し易くなる。
【符号の説明】
【００６８】
１ スキャニングソナー
２０ 表示部
３０ 操作部
５０ 探知部
６０ 制御部
７０ ホストＣＰＵ
７１ 抽出部
７２ 分類部
７３ エンコード部
７４ イメージ信号生成部
７５ デコード部
７６ 解読部
７７ 書換部
８０ メモリ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００８‐１２８９００号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、探知結果をエコー画像として表示する機能を有する探知装置及びスキャニングソナー、並びに探知装置にエコー画像を表示させるための探知装置の制御方法及び探知装置用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶には、船舶の周囲の物標を探知するためにソナーや魚群探知機やレーダーなどの探知装置が搭載されている。スキャニングソナーを例に挙げると、船舶の全周囲に向けて送受波器から超音波（水の波動）を放射し、物標で反射されて戻ってくる超音波を送受波器で受けることによって物標の探知が行われる。船舶が漁船であれば、魚群が物標の典型的な例である。
【０００３】
送受波器で受けた超音波は電気信号に変換されて信号処理され、視覚による情報把握が可能なように、信号処理された結果がディスプレイ上に表示される。
以下の説明では、このように物標に当たって跳ね返ってきた波動に基づいてディスプレイに表示される画像をエコー画像という。レーダーの場合の波動は電磁波である。例えば、スキャニングソナーのエコー画像の表示については、特許文献１（特開２００８‐１２８９００号公報）に記載されている。
【０００４】
船舶に搭載されている探知装置の中でも、上述のようにディスプレイに表示されるエコー画像によって物標を認識するタイプのものにあっては、エコー画像の見え方が非常に重要である。例えば、スキャニングソナーを用いてマグロのような高速で泳ぐ魚の漁を行う場合には、エコー画像から魚群の移動経路を推測して仕掛けを投入する。この仕掛けの投入のタイミングをエコー画像によって判断するため、漁獲量がエコー画像の見え方に左右される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
送受波器で得られる情報からエコー画像を目的に適合するように表示するには、送受波の環境や探知装置の性能や物標の特性によって信号処理を調整する必要がある。スキャニングソナーにおいては、波動として超音波を用いるため、送受波の環境の例として海況が挙げられる。超音波は、周波数や水温や塩分濃度などによって送波してから受波するまでの吸収減衰の状況が異なってくる。そのため、漁船に探知装置が搭載される場合には、操業する海域の海況によって超音波の吸収減衰に関するパラメータの設定が必要になる。
【０００６】
また、探知装置の性能の差があることからパラメータによる調整が必要になる場合がある。例えば、送受波器の感度が高い場合と低い場合では得られる信号の強度に差が生じるため、感度をパラメータとしてエコー画像の形成の調節が必要になる。
【０００７】
上述のパラメータはごく一部にすぎず、スキャニングソナーでは、装置として機能させるためのパラメータの設定が数百に及ぶ。そして、厄介なことに、ユーザーにおいても、海況などの日々変化する状況に合わせて一部のパラメータの設定の変更を余儀なくされる。海況などに応じて設定変更が必要なパラメータを一々管理して適切に設定するには経験や訓練が必要であるばかりでなく、煩雑で手間が掛かる。
【０００８】
本発明の課題は、装置設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる探知装置、スキャニングソナー、探知装置の制御方法あるいは探知装置用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１観点に係る探知装置は、探知部と表示部と、探知部及び表示部を制御する制御部とを備える。探知部は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標にあったって戻ってくる波動によって物標の探知を行う。表示部は、探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標の表示を行う。制御部は、コード化情報付与部と抽出部とエンコード部とを有する。コード化情報付与部は、エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報の付与を行う。抽出部は、コード化情報付与部から付与されるコード化情報に基づいて、探知装置設定用の全てのパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部は、抽出部で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力する。
【００１０】
本発明の第１観点の探知装置では、抽出部とエンコード部とによって探知装置設定用のパラメータの中のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
本発明の探知装置においては、コード化情報付与部の付与するコード化情報がエコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含むことが好ましい。この場合、制御部が、分類情報に基づいて、抽出部で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる分類部をさらに有することが好ましく、エンコード部が、分類部で順番に並べられるエコー画像関連パラメータの値を複数種類のエコー画像関連コードに変換することが好ましい。
それにより、エコー画像関連コードが複数種類のグループに分割されるため、一種類当たりのコードの桁数がさらに小さくなる。そのため、変更のあった種類だけを管理することで、管理の負担をさらに減らすことができる。
【００１１】
本発明の探知装置においては、エコー画像関連コードを入力する操作部をさらに備えることが好ましい。この場合、制御部はデコード部と書換部とをさらに有することが好ましく、デコード部が操作部から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換し、書換部がエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことが好ましい。
【００１２】
それにより、エコー画像関連コードを入力すると、デコード部と書換部とによって、エコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができる。探知装置のエコー画像関連パラメータの設定をする際に、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に行わなくても済むため、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００１３】
本発明の探知装置においては、操作部は、複数種類のエコー画像関連コードを入力可能に構成されることが好ましい。この場合、制御部は、デコード部で複数種類のエコー画像関連コードから得られる複数の値からエコー画像関連パラメータの値を解読する解読部をさらに有することが好ましい。
【００１４】
それにより、エコー画像関連パラメータの中の書き換えが必要なグループだけを書き換えの対象とすることができ、入力するエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、パラメータの設定がさらに容易になる。
【００１５】
本発明の探知装置においては、操作部は、エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つを入力可能に構成されていることが好ましい。この場合、書換部は、操作部から入力される少なくとも一つのエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことが好ましく、抽出部は、書き換え後のエコー画像関連パラメータの値を抽出することが好ましく、エンコード部は、抽出部で抽出される書き換え後のエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換することが好ましい。
【００１６】
それにより、エコー画像関連パラメータのうちの１つだけを書換部により書き換える場合でも、抽出部とエンコード部とによって、書換後のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを生成することができる。それにより、設定工数を増やすことなく書き換え後のエコー画像関連コードを得ることができ、さらに装置設定のためのパラメータの管理を行い易くなる。
【００１７】
本発明の第２観点に係る探知装置は、探知部と表示部と制御部と操作部とを備える。探知部は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う。表示部は、探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する。制御部は、探知部及び表示部を制御する。操作部は、制御部に対してエコー画像関連コードを入力する。制御部は、デコード部と書換部とを有する。デコード部は、操作部から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換する。書換部は、エコー画像関連パラメータの書き換えを行う。
本発明の第２観点の探知装置では、エコー画像関連コードを入力すると、デコード部と書換部とによって、エコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができる。探知装置のエコー画像関連パラメータの設定をする際に、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に行わなくても済むため、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００１８】
本発明に係るスキャニングソナーは、送受波器と表示部と制御部とを備える。送受波器は、パラメータにより設定される条件に従って海中の探知領域に向けて超音波ビームの走査を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる超音波によって物標の探知を行う。表示部は、送受波器で得られる超音波に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、送受波器で探知される物標を表示する。制御部は、送受波器及び表示部を制御する。制御部は、コード化情報付与部と抽出部とエンコード部とを有する。コード化情報付与部は、エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与する。抽出部は、コード化情報に基づいて、スキャニングソナー設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータの値を抽出する。エンコード部は、抽出部で抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力する。
【００１９】
本発明のスキャニングソナーでは、抽出部とエンコード部とによってスキャニングソナー設定用のパラメータの中のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【００２０】
本発明に係る探知装置の制御方法は、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置の制御方法である。そして、探知装置の制御方法は、抽出ステップとエンコードステップとを有する。抽出ステップでは、探知部が探知するエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する。エンコードステップでは、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。
【００２１】
本発明の探知装置の制御方法では、抽出ステップとエンコードステップとによって探知装置設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【００２２】
本発明に係る探知装置用プログラムは、パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置用プログラムである。そして、探知装置用プログラムは、抽出ステップとエンコードステップとをコンピュータに実行させる。抽出ステップでは、探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する。エンコードステップでは、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する。
【００２３】
本発明の探知装置用プログラムでは、抽出ステップとエンコードステップとによって探知装置設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードが得られるようにコンピュータに実行させることができる。そのため、探知装置の設定管理の中のエコー画像の見え方の設定の管理は、エコー画像関連コードによって行うことができる。このエコー画像関連コードは、探知装置の全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さく、装置設定のためのパラメータの管理が容易になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の探知装置、スキャニングソナー、探知装置の制御方法あるいは探知装置用プログラムによれば、装置設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る探知装置の使用方法を説明するための概念図。
【図２】一実施形態に係るスキャニングソナーの表示部と操作部とを示す正面図。
【図３】図２の表示部に表示されるモニター画像の一例を示す正面図。
【図４】一実施形態に係るスキャニングソナーの構成を示すブロック図。
【図５】図４のスキャニングソナーの制御部の構成を説明するためのブロック図。
【図６】一実施形態によるパラメータの抽出と分類について説明するための概念図。
【図７】一実施形態によるパラメータのコード化の手順を示すフローチャート。
【図８】一実施形態によるパラメータの書換処理を説明するためのフローチャート。
【図９】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【図１０】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【図１１】図４のスキャニングソナーの制御部の他の構成を説明するためのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る探知装置は、ソナーや魚群探知機の超音波やレーダーの電磁波などの波動を送波して物標で反射された波動のエコーを受波して物標の探知を行う装置である。本発明の探知装置では、エコー画像として表示される物標を、探知装置の操作を行う者が認識することにより探知が行われる。以下の実施形態においては、上述のような探知装置の例にスキャニングソナーを挙げて説明を行っているが、本発明はスキャニングソナーに限定されるものではない。
＜探知装置の使用方法＞
図１には、船舶に搭載されたスキャニングソナー（探知装置）により送受波される超音波（波動）によって魚群（物標）を探知している様子が概念的に示されている。図１に示す船舶１０には、スキャニングソナーの送受波器が設置されている。送受波器は、船舶１０の船底において所定の高さに配置されている。送受波器は多数の超音波振動子で構成されており、各超音波振動子を所定の規則に従って駆動することにより、無指向性の傘型超音波ビーム１１を形成することができる。そして、複数の超音波振動子で受波した超音波の受信信号の位相を調整して合成することにより、ペンシル型超音波ビーム１２の受波を行うことができる。送受波器を中心に、ペンシル型超音波ビーム１２を送受波器の周りで回転させることにより、２つの円錐１１ａ，１１ｂで挟まれた探知領域に入った魚群１３を探知することができる。なお、海面と円錐１１ａの円錐面とのなす角（以下ティルト角という）は、超音波振動子を駆動する所定の規則を変更することによって、変更することが可能である。
【００２７】
上述のようなスキャニングソナーは、傘型超音波ビーム１１が届く範囲からの情報を得ることができるので、送受波器の受信信号を信号処理することによって、船舶１０が航行している海面に平行な水平方向のスキャン（水平スキャン）と、任意の水平方位について海面に垂直な方向のスキャン（垂直スキャン）とを行うことができる。
＜エコー画像とその表示＞
図２は、スキャニングソナーの表示部と操作部の一例を示す正面図である。スキャニングソナーの表示部２０には、探知結果のエコーが面を表示するためのモニター画面２１がある。
操作部３０には、垂直スキャンにおける方位を設定するための方位設定キー３１、モニター画面２１上のマークを移動させるためのトラックボール３２、水平スキャンにおけるティルト角度を自動または手動で設定するためのティルト角度設定キー３３、感度を調節するための感度ダイヤル３４、水平スキャンと垂直スキャンのいずれのモードについてレンジ・感度設定を行うか選択するためのスキャンモード選択キー３５及びレンジを設定するためのレンジダイヤル３６などの各種のキーやダイヤルが設けられている。
【００２８】
上述の感度ダイヤル３４で設定される感度を上げると、感度に関するパラメータが変更され、物標の存在によって得られる受信信号が弱い場合であっても物標をエコー画像として表示できる一方、雑音の中に物標が紛れて見逃す可能性が大きくなる。逆に、感度を下げると、雑音がエコー画面上に表示され難くなるが物標からの受信信号が弱い場合には物標がエコー画像として表示されなくなる。レンジはモニター画面２１に表示される探知領域の広がりであり、水平レンジを切り替えることで表示可能な水平距離が変更され、垂直レンジを切り替えることで表示可能な水深方向の距離が変更される。
図３には、モニター画面２１に表示されるエコー画像の一例が示されている。モニター画面２１には、上方に表示されている水平モードのエコー画像４１と下方に表示されている垂直モードのエコー画像４２とを含むエコー画像４０が表示されている。水平モードのエコー画像４１は、全周スキャンによって得られた画像であって、自船の位置を示す自船マーク４３と共に自船を中心とする水平全方位の水中の物標の探知状況を示している。このエコー画像４１には、魚群４４が映っている。
エコー画像４１には、２つの垂直方位マーク４５ａ，４５ｂが設定されており、これらの垂直方位マーク４５ａ，４５ｂの方向で切断した断面のエコー画像が垂直モードのエコー画像４２である。エコー画像４２において向かって右半分が垂直方位マーク４５ａの方位に対応し、エコー画像４２において向かって左半分が垂直方位マーク４５ｂの方位に対応する。このエコー画像４２にも、魚群４４が映っている。魚群４４の下方に水平に延びている像は、海底で反射した超音波によるものである。
【００２９】
モニター画面２１には、エコー画像４１，４２や種々のマーク４３，４５ａ，４５ｂ以外に、レンジやティルト角などの設定値４７が表示されている。なお、レンジやティルト角以外の設定値も同時に表示されることが多いがここでは説明を簡単にするために表示を省いている。また、船首方位や自船位置の緯度経度や水深などの計測値を示すデータ欄４８も表示されている。
【００３０】
モニター画面２１の表示で特徴的なところは、エコー画像関連コード４９の表示である。エコー画像４０の見え方に影響するエコー画像関連パラメータの設定が一目で分かるように、エコー画像関連パラメータの値がコード化されて表示されている。
【００３１】
例えば、船舶１０が漁船である場合、日本海で操業する漁船と太平洋で操業する漁船では海水の水温や塩分濃度などの海況が異なり、海況以外に季節や天候によっても超音波の送受波の状態が異なる。そのため、海況などに拘らず同じようにエコー画像４０を表示させたい場合には、エコー画像関連パラメータの値を海況や季節などに合わせて設定する必要がある。また、漁の対象である魚種などによってもエコー画像関連パラメータの値を適切に設定する必要が生じる。
【００３２】
ここで、エコー画像４０の見え方を調節する必要の生じる理由について一例を挙げて説明する。例えば、スキャニングソナーを船に積んで漁を行う漁師は、エコー画像４０から魚の行動を推測する。マグロのような高速で泳ぐ魚の漁を行う場合には、エコー画像４０に映る魚群４４の像から投げ入れた仕掛けがその魚が泳ぐ水深に達するタイミングを図る。そのため、漁獲量がエコー画像４０の見え方に左右され、エコー画像４０の見え方が重要になる。図３に示すように、モニター画面２１にエコー画像関連コード４９が表示されていると、漁師はこのエコー画像関連コード４９がどのような状況で行った漁の時の値と一致するかを簡単に確認することができる。それにより、エコー画像４０に映る映像から仕掛けや網の操作のタイミングなどを安心して適切に判断できるようになる。
【００３３】
エコー画像関連パラメータとは、エコー画像４０の見え方に影響を与えるパラメータである。従って、ここでは、エコー画像関連パラメータは、スキャニングソナーなどの探知装置の設定に必要な全パラメータから、エコー画像に影響を与えないパラメータを除いた残りのパラメータと定義する。例えば、図２に示すトラックボール３２の回転角度とカーソルの移動量との関係もパラメータとして設定することができるが、このようなものはエコー画像関連パラメータではない。また、アラームなどの設定を行うパラメータもあるが、これらもエコー画像関連パラメータから除かれる。
ここで、エコー画像に影響を与えるということの意味も定義する。エコー画像に影響を与えるというのは、そのパラメータを変更したときに、エコー画像を表示するための映像信号が変わることを意味する。従って、モニター画面２１の輝度や色などを設定するパラメータは、エコー画像関連パラメータから除かれる。換言すれば、モニター画面２１に表示される設定値４７やデータ欄４８の見え方も一緒に変化させるようなパラメータは、エコー画像関連パラメータから除かれるということである。
＜探知装置の構成の概要＞
図４は、スキャニングソナーの構成の概要を示すブロック図である。スキャニングソナー１は、既に説明した表示部２０と操作部３０以外に、探知部５０と制御部６０とを備えている。
【００３４】
探知部５０は、複数の送受信チャンネル５０ａ，５０ｂ…５０ｎを備えている。各送受信チャンネル５０ａ，５０ｂ…５０ｎの構成は同じであるから、送受信チャンネル５０ａを例に以下説明する。送受信チャンネル５０ａには、１つの超音波振動子５１ａが設けられており、超音波振動子５１ａの送信と受信の動作を送受切替回路５２ａが切り替えている。送信時には、送信回路５３ａから送受切替回路５２ａを介して超音波振動子５１ａに、パルス幅変調された送信信号が与えられる。そのため、送信回路５３ａにおいては、送信信号の生成と増幅などが行われる。
【００３５】
受信時には、超音波振動子５１ａから送受切替回路５２ａを介して受信回路５４ａに、超音波振動子５１ａの受信信号が与えられる。そして、受信回路５４ａにおいては、超音波振動子５１ａの受信信号に対して、増幅やノイズ除去等の信号処理が行われる。受信回路５４ａで信号処理された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器５５ａにおいて、デジタル信号に変換される。
【００３６】
送受信チャンネル５０ａにインターフェース５６ａが設けられる一方、送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎに共通にインターフェース１ａが設けられている。そして、送信信号を生成するための駆動信号が制御部６０からインターフェース５６ａ，１ａを介して送受信チャンネル５０ａに送られ、送受信チャンネル５０ａでデジタル信号に変換された受信データがインターフェース５６ａ，１ａを介して制御部６０に送られる。
【００３７】
制御部６０は、プログラマブル送信ビーム形成制御部６１とバッファメモリ６２，６４とプログラマブル受信ビーム形成制御部６３とプログラマブルフィルタ６５とエンベロープ検出部６６とイメージ処理部６７とを備えている。プログラマブル送信ビーム形成制御部６１は、送信周期毎に各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎの遅延量、ウェイト値及び方位角を計算し、送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎ毎の駆動信号を生成する。
【００３８】
バッファメモリ６２には、インターフェース１ａを介して各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎの受信データが一時的に記憶される。プログラマブル受信ビーム形成制御部６３では、バッファメモリ６２に記憶されている受信データの位相及びウェイト値が各送受信チャンネル５０ａ，…５０ｎ毎に計算され、計算結果に従って受信データの合成が行われて合成受信信号が生成される。そして、プログラマブル受信ビーム形成制御部６３でビーム毎の時系列データとして求められた合成受信信号がバッファメモリ６４に書き込まれる。プログラマブルフィルタ６５では、ビーム毎に所定の帯域通過特性でフィルタリングされてビーム毎に帯域処理済受信信号が得られる。
【００３９】
エンベロープ検出部６６では、ビーム毎に帯域処理済受信信号のエンベロープが検出される。イメージ処理部６７では、表示部２０にエコー画像を表示するために、各ビームの各距離における受信信号強度がイメージ情報化される。
【００４０】
ホストＣＰＵ７０は、メモリ８０に記憶されている情報を用いて、スキャニングソナー１の全体の動作を制御する。メモリ８０には、例えばスキャニングソナー用プログラムやスキャニングソナー１を制御するためのパラメータ等が記憶されている。
【００４１】
操作部３０はインターフェース１ｂを介してホストＣＰＵ７０などと接続されており、操作部３０では、レンジやパラメータの設定、ティルト角や方位の入力、表示メニューの選択などの操作が行える。
＜探知装置の制御部の構成と動作について＞
図４を用いて説明したプログラマブル送信ビーム形成制御部６１、プログラマブル受信ビーム形成制御部６３、プログラマブルフィルタ６５、エンベロープ検出部６６及びイメージ処理部６７などにおいて、超音波振動子５１ａ，…での超音波の送受波からエコー画像４０を生成するために、送信周期、送信パルス幅、送信パワー、送信ウェイト、受信ウェイト及びオートゲインコントロールなどのエコー画像関連パラメータの設定が必要になる。
【００４２】
このスキャニングソナー１は、設定されているエコー画像関連パラメータを、図３に示すようにモニター画面２１にエコー画像関連コード４９として表示するための構成を制御部６０に有している。説明を簡単にするために、図５に示す制御部６０の構成は、エコー画像関連コード２９の生成や表示や書き換えなどに関するブロックに限っている。
【００４３】
制御部６０においては、メモリ８０が、スキャニングソナー１の装置全体の設定を行うための全パラメータの格納領域８１と、エコー画像関連コードとエコー画像関連パラメータとの対応関係を明らかにするためエコー画像関連パラメータの抽出や分類や解読や書き換えに必要な規則が記述されているコード化情報の格納領域８２とを有している。
【００４４】
また、制御部６０のホストＣＰＵ７０は、スキャニングソナー用プログラムを読み込むことにより、抽出部７１、分類部７２、エンコード部７３、イメージ信号生成部７４、デコード部７５、解読部７６及び書換部７７を形成する。
【００４５】
エコー画像関連コードの生成と表示には、抽出部７１、分類部７２、エンコード部７３及びイメージ信号生成部７４が関わる。これらによるエコー画像関連コードの生成と表示について、図６及び図７を用いて説明する。
【００４６】
図６に示す全パラメータのリスト９１は、メモリ８０の全パラメータの格納領域８１に格納されているパラメータの例示とパラメータの設定範囲の例示である。エコー画像関連コードを生成するために、まず、図７に示すようにステップＳ１で、抽出部７１がメモリ８０の格納領域８２に格納されているコード化情報を参照して、格納領域８１に格納されている全パラメータの中からエコー画像関連パラメータを抽出する。図６のエコー画像関連パラメータのリスト９２に、抽出されたエコー画像関連パラメータが例示されている。図６において、全パラメータのリスト９１からエコー画像関連パラメータのリスト９２に向かって延びる矢印９４がパラメータの抽出を示しており、バツ印の付いた矢印９５がパラメータの非抽出を示している。例えば、超音波を送波する際の送信周期はエコー画像関連パラメータとして抽出され、魚群が探知されたことを音で知らせるためのフィッシュアラームはエコー画像関連パラメータとして抽出されなかったことを示している。
【００４７】
次のステップＳ２では、格納領域８２のコード化情報に基づいて、抽出したエコー画像関連パラメータを、ユーザーメニューとシステムメニューの２つの大分類及びそれぞれの大分類の中の送受信設定、感度設定、表示設定及び描画設定などの小分類に分けて所定の順に並べる。図６のエコー画像関連パラメータのリスト９３に、分類後のエコー画像関連パラメータの例が示されている。例えば、送信周期、送信パルス幅、送信パワー、残響低減及びサイドローブ低減のパラメータの値がユーザーメニューの送受信設定に分類され、この順に並べられる。それぞれのパラメータの値を表すためのビット数も予め定められて格納領域８２のコード化情報に記述されている。ユーザーメニューの送受信設定には、例えば３１ビットが割り当てられる。
【００４８】
次のステップＳ３では、エンコード部７３が、例えばユーザーメニューの送受信設定の３１ビットの数値を１６進数に変換してコード化する。図６に示す例では、ユーザーメニュー送受信設定、ユーザーメニュー感度設定、ユーザーメニュー表示・描画設定、システムメニュー送受信設定、システムメニュー感度設定及びシステムメニュー適応ゲイン設定の６種類のエコー画像関連コードが生成される。例えばユーザーメニュー送受信設定であれば、送信周期のパラメータの値を示す４ビットに続いて、送信パルス幅のパラメータの値を示す４ビット、送信パワーのパラメータの値を示す４ビット及び残響低減のパラメータの値を示す２ビットなどが順に続くように並べられる。このビットの並びをコード化すると、最上位桁の１６進数が送信周期のパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数が送信パルス幅のパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数が送信パワーのパラメータの値に対応し、次の桁の１６進数に残響低減のパラメータの値が含まれる。
【００４９】
ステップＳ４では、イメージ信号生成部７４が６種類のエコー画像関連コードのうちユーザーメニューの３種類を表すイメージ信号を生成して表示部２０に出力する。このようにして、図３に示すエコー画像関連コード２９の表示がモニター画面２１において行われる。
【００５０】
次に、エコー画像関連コードによるエコー画像関連パラメータの書き換えについて図８を用いて説明する。まず、ステップＳ１１で、操作部３０からエコー画像関連コードが入力される。初期設定においては、メーカーのメンテナンスの担当者が上述の６種類のエコー画像関連コードを入力する。通常の使用状態では、ユーザーが３種類のユーザーメニューから適当なものを選択して入力する。
【００５１】
次にステップＳ１２で、デコード部７５が、入力されたエコー画像関連コードを２進数の並びに変換する。エコー画像関連コードが複数種類ある場合には、個別に２進数への変換が行われる。さらに、ステップＳ１３で、解読部７６が、メモリ８０の格納領域８２に格納されているコード化情報を参照して２進数（ビット）の並びを解読し、エコー画像関連パラメータを構成する各パラメータに、エコー画像関連コードから変換された２進数（ビット）の並びを割り振る。それにより、解読部７６が新たなエコー画像関連パラメータの値を決定する。例えば、ユーザーメニュー送受信設定のエコー画像関連コードから得られたビットの並びの最初から４つ（４ビット）を送信周期のパラメータの値とするなどである。
【００５２】
次のステップＳ１４では、書換部７７が、既に設定されている格納領域８１のエコー画像関連パラメータの設定値を、解読部７６によって決定されたパラメータの値に書き換える。
【００５３】
書き換えられた格納領域８１のエコー画像関連パラメータは、上述のステップＳ１〜Ｓ４によってエコー画像関連コードに変換されて表示部２０に表示される。例えば、操業中に複数回変更されるエコー画像関連パラメータは、その書き換えの履歴をメモリ８０に格納するようにすることもできる。また、エコー画像関連パラメータは、従来と同様に操作部３０から１つずつパラメータを入力して書き換えることもできる。その場合には、直接書換部７７にパラメータが与えられ、対応するパラメータの書き換えが行われる。このような操作によってエコー画像関連パラメータが書き換えられた場合でも、書き換え後のエコー画像関連パラメータは、上述のステップＳ１〜Ｓ４によってエコー画像関連コードに変換されて表示部２０に表示される。
＜変形例１＞
上記実施形態では、スキャニングソナーなどの探知装置の設定に必要な全パラメータから、エコー画像に影響を与えないパラメータを除いた残りのパラメータを全てエコー画像関連パラメータとしてコード化する場合について説明した。
しかし、設定に必要な全パラメータの中の一部のパラメータだけを用いてコード化を実施できるように構成してもよい。また、エコー画像関連パラメータを全てコード化するのではなくて一部だけをコード化するような実施形態も可能である。例えば、エコー画像関連パラメータのうちエコー画像に与える影響が小さく、そのパラメータの変更がユーザーの視認に与える影響が小さい場合にはコード化するパラメータから除外することができる。それにより、さらにエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、管理が容易になる。
＜変形例２＞
上記実施形態では、スキャニングソナー１の構成が変わらない場合について説明した。ところが、スキャニングソナー１の探知部５０の一部を変更することはしばしば行われることであり、例えば超音波振動子５１ａなどを性能の高いタイプに変更するなどの変更が行われる。このように探知部５０の性能が変わると、エコー画像の見え方が改善される場合が多い。改善されるとは言え、漁を行うものにとってはエコー画像の見え方が変わることで、新たな経験を要求されることにつながる。
【００５４】
そこで、従来と同じエコー画像関連コードを使いながら、スキャニングソナー１の変更前と同じようにエコー画像を調整できるようにスキャニングソナー１を構成してもよい。そのための構成として、変形例２のスキャニングソナーは、図５の制御部６０と比較して、図９に示すように、補正データの格納領域８３をメモリ８０に設ける点が異なる。抽出部７１における抽出時及び書換部７７による書き換え時に、抽出部７１及び書換部７７が補正データに基づいてエコー画像関連パラメータの値を補正する。例えば、スキャニングソナー１の変更前には、オートゲインコントロール（ＡＧＣ）を指示の通り設定していたものを、スキャニングソナー１の変更後は、補正データに基づき、指示の値から１だけ引き算を行う補正をする。
【００５５】
それにより、スキャニングソナー１の性能の変更前と変更後においてエコー画像の調節を同じエコー画像関連コードで調節でき、スキャニングソナー１の設定のためのパラメータの管理を容易に行うことができる。
【００５６】
＜変形例３＞
上記実施形態は、スキャニングソナー１の改良に伴ってエコー画像関連パラメータが増える場合であっても適用することができる。しかし、そのまま適用したのでは、スキャニングソナー１の改良前と改良後でエコー画像関連コードの連続性が失われてしまう。例えば、ユーザーメニューの送受信設定のパラメータを２つ増やして、従来３１ビットであったものを３５ビットに変更したとする。これを従来通りに順番に並べて１６進数に変換するようなコード化を行うと、９桁のコードになるが、下２桁目が従来のコードと異なる。そこで、新たに追加された４ビットと従来からある３１ビットとを別々に１６進数に変換する。それにより、下１桁が新たに追加されたパラメータの値に対応し、残りの８桁が従来のコードに一致する。このようにすれば、エコー画像関連コードの連続性が担保され、過去のエコー画像関連コードを改良後のスキャニングソナーの管理に役立てることができる。そのためには、コード化情報に、上述のようなエコー画像関連パラメータの追加情報を記述しておき、エンコード部７３及びデコード部７５がその追加情報に基づいて２進数を分割してエンコードとデコードを行うようにすればよい。
【００５７】
＜変形例４＞
上記実施形態では、エコー画像関連コードによりエコー画像関連パラメータを管理でき、パラメータの管理が容易になっている。しかし、異なるエコー画像関連コードを比較する場合、エコー画像関連コードを見比べただけでは、どのパラメータの値をどのように変更しているかを認識するのは困難である。
【００５８】
そこで、図１０に示すように、２つのエコー画像関連コードを比較するためのコード比較部７８を設けてもよい。操作部３０から比較するための２つのエコー画像関連コードが入力されると、上述の手順でデコード部７５と解読部７６と書換部７７とによって、２つのエコー画像関連コードに対応するエコー画像関連パラメータがメモリ８０の比較パラメータの格納領域８４に書き込まれる。コード比較部７８は、格納領域８４から比較パラメータを読み出して比較し、値が異なるパラメータを抜き出して、その値と共にイメージ信号生成部７４に出力する。それにより、表示部２０には、２つのエコー画像関連パラメータについて、設定値の異なるパラメータとその値が表示される。それにより、コードによる管理を行う際に、パラメータの設定変更を簡単に把握でき、管理が容易になる。
＜変形例５＞
上記実施形態では、メモリ８０にコード化情報を記憶させる例について説明したが、コード化情報は、ホストＣＰＵ７０の内部メモリに格納してもよい。この場合には、メモリ８０に代わってホストCPU７０の内部メモリがコード化情報付与部として機能する。
【００５９】
また、コード化すべきパラメータとコード化されないパラメータを区別するために、コード化すべきパラメータには、そのパラメータの先頭や末尾にユーザーメニューとシステムメニューの大分類とその中の小分類を示す数値を付加してもよい。このような遣り方は、メモリ８０にコード化情報を記憶させる態様の一つと考える。
【００６０】
また、コード化情報の一部を、例えば図１１に示すように、ホストＣＰＵ７０のコード化情報生成部７９で生成するようにしてもよい。パラメータに分類すべきか否か及びそのパラメータがどの分類に属するかの情報を持っていても、どのような順序でパラメータの値を並べるかの情報が必要になる。例えば、コード化情報生成部７９では、抽出部７１で抽出されたパラメータをパラメータの名称の読み方のアルファベット順などの規則に従って並べる順序を分類部７２や解読部７６に出力する。この場合にはコード化情報生成部７９もコード化情報付与部として機能している。なお、抽出部７１で抽出されるパラメータの情報の代わりに書換部７７で書き換えられるべきパラメータの情報を書換部７７からコード化情報生成部７９に与えてもよい。
＜特徴＞
上記実施形態のスキャニングソナー１では、抽出部７１とエンコード部７３とによってスキャニングソナー１の設定用のパラメータの中からエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードを得ることができる。
【００６１】
ソフトウエアの観点から見ると、ホストＣＰＵ７０は、スキャニングソナー用プログラムを実行することにより、抽出部７１と分類部７２とエンコード部７３とイメージ信号生成部７４とデコード部７５と解読部７６と書換部７７の機能を発揮する。スキャニングソナー用プログラムは、例えばメモリ８０に書き込まれている。そして、スキャニングソナー用プログラムを実行することにより、抽出ステップ（ステップＳ１）で、探知部５０が探知するエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値が、メモリ８０の格納領域８１に格納されている全てのパラメータの中から抽出される。そして、エンコードステップ（ステップＳ３）で、抽出ステップで抽出されるエコー画像関連パラメータの値が、エコー画像関連コードに変換されて出力される。
【００６２】
このエコー画像関連コードによって、スキャニングソナー１の設定管理の中のエコー画像４０の見え方の設定の管理を行うことができる。このエコー画像関連コードは、スキャニングソナー１の設定に必要な全てのパラメータの中の一部のパラメータであるため、コードの桁数が小さくなる。例えば、全てのパラメータはスキャニングソナー１の場合には数百に及ぶが、エコー画像関連コードを例えば１０桁以内のコードを持つ数種類に集約することができ、管理の中心となるエコー画像関連パラメータが簡潔に表されることでパラメータの管理が容易になる。
【００６３】
このスキャニングソナー１のメモリ８０（コード化情報付与部）の格納領域８２のコード化情報がエコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含んでいる。分類情報とは、図６で説明したように、例えば送信周期というパラメータがユーザーメニューの送受信設定に分類されるという記述である。
格納領域８２の分類情報に基づいて、制御部６０の分類部７２が、抽出部７１で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる。そして、エンコード部７３が、分類部７２で順番に並べられるエコー画像関連パラメータの値を複数種類のエコー画像関連コードに変換する。それにより、エコー画像関連コードが複数種類のグループ、即ちユーザーメニュー送受信設定、ユーザーメニュー感度設定、ユーザーメニュー表示・描画設定、システムメニュー送受信設定、システムメニュー感度設定及びシステムメニュー適応ゲイン設定の６種類に分割される。このように分割されて一種類当たりのコードの桁数がさらに小さくなるため、変更のあった種類だけを管理することで、管理の負担をさらに減らすことができる。
【００６４】
また、スキャニングソナー１では、デコード部７５が操作部３０から入力されるエコー画像関連コードをデコードしてエコー画像関連パラメータの値に変換し、全パラメータが格納されている格納領域８１のエコー画像関連パラメータの書き換えを書換部７７が行う。
デコード部７５と書換部７７とによって、エコー画像関連パラメータの設定を行う際にエコー画像関連コードを入力するだけでエコー画像関連パラメータの書き換えを行うことができるので、設定変更の頻度が多いエコー画像関連パラメータの設定をパラメータ毎に操作部３０から行わなくても済み、パラメータの設定工数を減らすことができる。
【００６５】
操作部３０は、複数種類のエコー画像関連コード、例えばユーザーメニューの送受信設定のコードや感度設定のコードなどを入力可能に構成されている。解読部７６がデコード部７５で得られる複数の値からエコー画像関連パラメータの値を解読するので、エコー画像関連パラメータの中の書き換えが必要なグループだけを書き換えの対象とすることができる。例えば６種類あるエコー画像関連パラメータの中のユーザーメニュー送受信設定のコードだけを書き換えの対象とでき、入力するエコー画像関連コードの桁数が小さくなり、パラメータの設定がさらに容易になる。
【００６６】
また、操作部３０は、エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つ、例えば送信周期のパラメータだけを入力することもできる。操作部３０から１つのエコー画像関連パラメータが入力されると、書換部７７が、格納領域８１に格納されている全パラメータの中から、その入力されたパラメータだけを書き換える。そして、書き換え後のエコー画像関連パラメータは、抽出部７１と分類部７２とエンコード部７３とイメージ信号生成部７４によって表示部２０に表示される。このようにエコー画像関連パラメータのうちの１つだけが書き換えられた場合でも、書換後のエコー画像関連パラメータに対応するエコー画像関連コードが生成されて表示されるので、設定工数を増やすことなく書き換え後のエコー画像関連コード４９を認識することができ、さらにスキャニングソナー１の設定のためのパラメータの管理を行い易くなる。
【００６７】
スキャニングソナー１においては、イメージ信号生成部７４が、エコー画像関連コードをイメージ信号に変換し、表示部２０が、イメージ信号生成部７４から出力されるイメージ信号に基づいてエコー画像関連コードを表示する。それにより、スキャニングソナー１を操作する者は、表示部２０でエコー画像４０と同時にエコー画像関連コード４９を確認でき、エコー画像４０とエコー画像関連コード４９の対応関係を認識し易くなる。
【符号の説明】
【００６８】
１ スキャニングソナー
２０ 表示部
３０ 操作部
５０ 探知部
６０ 制御部
７０ ホストＣＰＵ
７１ 抽出部
７２ 分類部
７３ エンコード部
７４ イメージ信号生成部
７５ デコード部
７６ 解読部
７７ 書換部
８０ メモリ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００８‐１２８９００号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、
前記探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部と、
前記探知部及び前記表示部を制御する制御部とを備える探知装置であって、
前記制御部は、
エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与するコード化情報付与部と、
前記コード化情報付与手段から付与される前記コード化情報に基づいて、探知装置設定用のパラメータの中から前記エコー画像関連パラメータの値を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力するエンコード部とを有する、探知装置。
【請求項２】
前記コード化情報付与部が付与する前記コード化情報は、前記エコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含み、
前記制御部は、前記分類情報に基づいて、前記抽出部で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる分類部をさらに有し、
前記エンコード部は、前記分類部で順番に並べられる前記エコー画像関連パラメータの値を複数種類の前記エコー画像関連コードに変換する、請求項１に記載の探知装置。
【請求項３】
前記エコー画像関連コードを入力する操作部をさらに備え、
前記制御部は、
前記操作部から入力される前記エコー画像関連コードをデコードして前記エコー画像関連パラメータの値に変換するデコード部と、
前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行う書換部とをさらに有する、請求項１または請求項２に記載の探知装置。
【請求項４】
前記操作部は、複数種類の前記エコー画像関連コードを入力可能に構成され、
前記制御部は、前記デコード部で複数種類の前記エコー画像関連コードから得られる複数の値から前記エコー画像関連パラメータの値を解読する解読部をさらに有する、請求項３に記載の探知装置。
【請求項５】
前記操作部は、前記エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つを入力可能に構成され、
前記書換部は、前記操作部から入力される少なくとも一つの前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行い、
前記抽出部は、書き換え後の前記エコー画像関連パラメータの値を抽出し、
前記エンコード部は、前記抽出部で抽出される書き換え後の前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する、請求項３に記載の探知装置。
【請求項６】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、
前記探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部と、
前記探知部及び前記表示部を制御する制御部と、
前記制御部に対して前記エコー画像関連コードを入力する操作部とを備える探知装置であって、
前記制御部は、
前記操作部から入力される前記エコー画像関連コードをデコードして前記エコー画像関連パラメータの値に変換するデコード部と、
前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行う書換部とを有する、探知装置。
【請求項７】
パラメータにより設定される条件に従って海中の探知領域に向けて超音波ビームの走査を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる超音波によって物標の探知を行う送受波器と、
前記送受波器で得られる超音波に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記送受波器で探知される物標を表示する表示部と、
前記送受波器及び前記表示部を制御する制御部とを備えるスキャニングソナーであって、
前記制御部は、
エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与するコード化情報付与部と、
前記コード化情報に基づいて、スキャニングソナー設定用のパラメータの中から前記エコー画像関連パラメータの値を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力するエンコード部とを有する、スキャニングソナー。
【請求項８】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、前記探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置の制御方法であって、
前記探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換するエンコードステップと、
を備える、探知装置の制御方法。
【請求項９】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、前記探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置用プログラムであって、
前記探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換するエンコードステップと、をコンピュータに実行させる探知装置用プログラム。
【請求項１】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、
前記探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部と、
前記探知部及び前記表示部を制御する制御部とを備える探知装置であって、
前記制御部は、
エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与するコード化情報付与部と、
前記コード化情報付与手段から付与される前記コード化情報に基づいて、探知装置設定用のパラメータの中から前記エコー画像関連パラメータの値を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力するエンコード部とを有する、探知装置。
【請求項２】
前記コード化情報付与部が付与する前記コード化情報は、前記エコー画像関連パラメータを分類するための分類情報を含み、
前記制御部は、前記分類情報に基づいて、前記抽出部で抽出されるパラメータの値を分類して順番に並べる分類部をさらに有し、
前記エンコード部は、前記分類部で順番に並べられる前記エコー画像関連パラメータの値を複数種類の前記エコー画像関連コードに変換する、請求項１に記載の探知装置。
【請求項３】
前記エコー画像関連コードを入力する操作部をさらに備え、
前記制御部は、
前記操作部から入力される前記エコー画像関連コードをデコードして前記エコー画像関連パラメータの値に変換するデコード部と、
前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行う書換部とをさらに有する、請求項１または請求項２に記載の探知装置。
【請求項４】
前記操作部は、複数種類の前記エコー画像関連コードを入力可能に構成され、
前記制御部は、前記デコード部で複数種類の前記エコー画像関連コードから得られる複数の値から前記エコー画像関連パラメータの値を解読する解読部をさらに有する、請求項３に記載の探知装置。
【請求項５】
前記操作部は、前記エコー画像関連パラメータのうちの少なくとも１つを入力可能に構成され、
前記書換部は、前記操作部から入力される少なくとも一つの前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行い、
前記抽出部は、書き換え後の前記エコー画像関連パラメータの値を抽出し、
前記エンコード部は、前記抽出部で抽出される書き換え後の前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換する、請求項３に記載の探知装置。
【請求項６】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、
前記探知部で得られる波動に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部と、
前記探知部及び前記表示部を制御する制御部と、
前記制御部に対して前記エコー画像関連コードを入力する操作部とを備える探知装置であって、
前記制御部は、
前記操作部から入力される前記エコー画像関連コードをデコードして前記エコー画像関連パラメータの値に変換するデコード部と、
前記エコー画像関連パラメータの書き換えを行う書換部とを有する、探知装置。
【請求項７】
パラメータにより設定される条件に従って海中の探知領域に向けて超音波ビームの走査を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる超音波によって物標の探知を行う送受波器と、
前記送受波器で得られる超音波に関する信号をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記送受波器で探知される物標を表示する表示部と、
前記送受波器及び前記表示部を制御する制御部とを備えるスキャニングソナーであって、
前記制御部は、
エコー画像に影響するエコー画像関連パラメータについてのコード化情報を付与するコード化情報付与部と、
前記コード化情報に基づいて、スキャニングソナー設定用のパラメータの中から前記エコー画像関連パラメータの値を抽出する抽出部と、
前記抽出部で抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換して出力するエンコード部とを有する、スキャニングソナー。
【請求項８】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、前記探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置の制御方法であって、
前記探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換するエンコードステップと、
を備える、探知装置の制御方法。
【請求項９】
パラメータにより設定される条件に従って探知領域に対して波動の送受波を行い、前記探知領域の物標に当たって戻ってくる波動によって物標の探知を行う探知部と、前記探知部で得られる波動に関する情報をパラメータにより設定される条件に従って信号処理して得られるエコー画像によって、前記探知部で探知される物標を表示する表示部とを備える探知装置に対してエコー画像を表示させるための探知装置用プログラムであって、
前記探知部の探知結果から得られるエコー画像に影響するエコー画像関連パラメータの値を、探知装置設定用のパラメータの中から抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出される前記エコー画像関連パラメータの値をエコー画像関連コードに変換するエンコードステップと、をコンピュータに実行させる探知装置用プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２４７６２３（Ｐ２０１１−２４７６２３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１８２５８（Ｐ２０１０−１１８２５８）
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２４日（２０１０．５．２４）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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