JP5965715B2 - 超音波送受信装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、水中に超音波信号を送信し、魚群のエコーや海底のエコーを表示する表示データを生成するとともに、魚群や海底に対する付加情報を生成する超音波送受信装置に関する。

従来、魚群のみでなく海底も同時に表示し、さらに魚群や海底に対する付加情報を表示する超音波送受信装置が、例えば特許文献１に示すように、各種考案されている。特許文献１の水中探知装置では、１種類の超音波信号を送信し、そのエコー信号から、探知画像とともに、底質の判別を行っている。

しかしながら、魚群と底質とでは、超音波信号の反射特性が異なり、特許文献１の構成および方法を用いた場合であって、例えば、魚群を正確に判別するように超音波信号を調整すれば底質を正確に判別できない。逆に、底質を正確に判別するように超音波信号を調整すれば、魚群を正確に検出することができなくなってしまう。

このため、魚群探知用（エコー画像用）の超音波信号と底質判別用（付加情報用）の超音波信号とを異ならせて送信する超音波送受信装置も各種考案されている。さらには、魚群探知用の機能を向上させるとともに底質判別用の機能を向上させるため、魚群探知用の超音波信号を異なる二周波数で送信し、底質判別用の超音波信号を異なる二周波数で送信する超音波送受信装置もある。

図１０は、従来の送受信概念を示す図である。従来の超音波送受信装置は、魚群探知用に第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを順次、連続して送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘは、同じパルス長からなる。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘのパルスを形成する信号の周波数は、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘのパルスを形成する信号の周波数よりも高い。従来の超音波送受信装置は、これら連続する第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘのエコー信号から高周波エコーデータと低周波エコーデータを生成し、エコー画像を得る。

従来の超音波送受信装置は、底質判別用に第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを順次、連続して送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘは、同じパルス長からなる。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘのパルスを形成する信号の周波数は、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘのパルスを形成する信号の周波数よりも高い。従来の超音波送受信装置は、これら連続する第３超音波信号ＣＷ（ＨＴｘ）、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘのエコー信号から付加情報を生成する。

従来の超音波送受信装置は、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを一組として、繰り返し送信を行う。

特開平１１−５２０４８号公報

しかしながら、上述のエコー画像用と付加情報用にそれぞれ二周波数の超音波信号を用いる方法では、今回のエコー画像用の超音波信号の送信およびそのエコー信号の受信の期間と、次回のエコー画像用の超音波信号の送信およびそのエコー信号の受信の期間との間に、付加情報用の二種類の超音波信号の送信およびそれぞれのエコー信号の受信の期間が介在する。この場合、付加情報用の送受信期間Ｔｉ_ｐ分、エコー画像用の送受信期間の間隔が長くなる。このため、エコー画像用の送信周期ＴＥ_ｐが長くなり、エコー画像の送り周期が遅くなってしまう。

また、逆に、今回の付加情報用の超音波信号の送信およびその付加情報用の受信の期間と、次回の付加情報用の超音波信号の送信およびその付加情報用の受信の期間との間に、エコー画像用の二種類の超音波信号の送信およびそれぞれのエコー信号の受信の期間が介在する。この場合、エコー画像用の送受信期間分、付加情報用の送受信期間の間隔が長くなる。このため、付加情報の生成間隔が長くなってしまい、信頼性が劣化することもあり得る。

本発明の目的は、付加情報の信頼性を殆ど劣化させることなく従来よりもエコー画像の更新速度を向上させたり、エコー画像の更新速度を遅くすることなく付加情報の生成間隔を短くしたり付加情報の信頼性を向上させたりすることができる超音波送受信装置を提供することにある。

この発明の超音波送受信装置は、送信部、受信部、第１情報生成部、第２情報生成部を備える。送信部は、少なくとも１種類の第１探知データ用超音波信号と、複数の第２探知データ用超音波信号とを送信する。受信部は、第１探知データ用超音波信号のエコー信号と、複数の第２探知データ用超音波信号のエコー信号を受信する。第１情報生成部は、第１探知データ用超音波信号のエコー信号から第１情報を生成する。第２情報生成部は、複数の第２探知データ用超音波信号のエコー信号から、第１情報に関連する第２情報を生成する。そして、送信部は、各種類の第２探知データ用超音波信号の送信期間の間に、第１探知データ用超音波信号の送信期間が挟まるように、第１探知データ用超音波信号と複数の第２探知データ用超音波信号とを送信する。第２情報生成部は、時間軸上において第１探知データ用超音波信号の送信期間を挟んで送信される複数の第２探知用超音波信号のエコー信号を用いて第２情報を生成する。

この構成では、時間軸上で隣り合う第１探知データ用超音波信号の間に挿入する第２探知データ用超音波信号の種類を減らしても、各種類の第２探知データ用超音波信号を順に送信すれば、第１探知データ用超音波信号を挟んだ複数の第２探知データ用超音波信号から第２情報を生成することができる。これにより、第１情報の取得周期が長くなることを防止したり取得周期を短くしたりすることができ、且つ第２情報の信頼性の劣化を抑制したり信頼性を向上させることができる。

また、この発明の超音波送受信装置では、第１情報生成部は、第１情報としてエコー画像を生成する。第２情報生成部は、第２情報としてエコー画像に現れる物標の性質を示す情報を生成する。

この構成では、第１情報と第２情報との具体例を示している。そして、第１情報としてエコー画像を設定することで、エコー画像の更新周期が低下することを防止したり、更新周期を速くしたりすることができる。また、物標の性質を示す情報の信頼性の劣化を抑制したり信頼性を向上させたりすることができる。

また、この発明の超音波送受信装置では、送信部は、各超音波信号を水中に送信する。第１情報は、水中の魚群、単体魚、および海底を含むエコー画像である。第２情報は海底の底質を示す情報である。

この構成では、超音波送受信装置の具体的な適用例を示しており、底質判別機能付き魚群探知機等の水中探知装置に用いる場合を示している。

また、この発明の超音波送受信装置では、第１探知データ用超音波信号は、それぞれ個別に送信される複数の超音波信号からなる。第２情報生成部は、第１探知データ用超音波信号を構成する時間軸上で隣り合う複数の超音波信号のエコー信号を用いて第３情報を生成する。

この構成では、第１情報を得るための第１探知データ用超音波信号を構成する複数の超音波信号のエコー信号から第３情報を取得することができる。この際、第３情報は、第２探知データ用超音波信号を挟むかどうかに係わらず、隣り合う超音波信号同士を用いるため、第１情報よりも多い頻度で取得できる。

また、この発明の超音波送受信装置は、送信部、受信部、第１情報生成部、第３情報生成部を備える。送信部は複数の超音波信号を一組として第１探知データ用超音波信号を送信する。受信部は、第１探知データ用超音波信号を構成する各超音波信号のエコー信号を受信する。第１情報生成部は、一組の第１探知データ用超音波信号を構成する各超音波信号のエコー信号から第１情報を生成する。第３情報生成部は、第１探知データ用超音波信号を構成する時間軸上で隣り合う複数の超音波信号のエコー信号を用いて第３情報を生成する。

この構成でも、第１情報を得るための第１探知データ用超音波信号を構成する複数の超音波信号のエコー信号から第３情報を取得することができる。この際、第３情報は、組に関係なく、隣り合う超音波信号同士を用いるため、第１情報よりも多い頻度で取得できる。

また、この発明の超音波送受信装置は、第３情報は単体魚の魚体長を示す情報である。この構成では、第３情報の具体例を示している。

また、この発明の超音波送受信装置では、第１探知データ用超音波信号は、第１パルス長からなる第１超音波信号及び第２超音波信号を含む。第２探知データ用超音波信号は、第２パルス長からなる第３超音波信号及び第４超音波信号を含む。第１情報生成部は、第１超音波信号のエコー信号と第２超音波信号のエコー信号から第１情報を生成する。第２情報生成部は、第３超音波信号のエコー信号と第４超音波信号のエコー信号から第２情報を生成する。

この構成では、第１探知データ用超音波信号および第２探知データ用超音波信号の具体的な構成例を示している。

また、この発明の超音波送受信装置では、第１パルス長と第２パルス長とは異なる。この構成では、第１パルス長と第２パルス長との具体的な長さ関係を示している。このように、第１パルス長と第２パルス長とが異なることで、それぞれ第１情報と第２情報に適したパルス長に設定することができる。

この発明によれば、付加情報の信頼性を殆ど劣化させることなく、従来よりもエコー画像の更新速度を向上させることができる。または、従来よりもエコー画像の更新速度を低下させることなく、付加情報の信頼性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る超音波送受信装置１０の構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る超音波送受信装置１０の送受信概念を示す図である。 本発明の第１の実施形態の機能を実現する処理フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る超音波送受信装置１０Ａの送受信概念を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る超音波送受信装置１０Ａの送受信概念を示す図である。 本発明の第２の実施形態の機能を実現する処理フローの一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。 従来の送受信概念を示す図である。

本発明の第１の実施形態に係る超音波送受信装置、超音波送受信方法および超音波送受信プログラムについて、図を参照して説明する。なお、本実施形態では、底質判別機能付きの魚群探知機を例に説明するが、複数種類の超音波を送信し、そのエコー信号から探知処理やエコー画像の生成処理を行うような装置であれば、本願発明の構成を適用することができる。

図１は本発明の第１実施形態に係る超音波送受信装置１０の構成図である。超音波送受信装置１０は、制御部２０、送信部３０、受信部４０、表示器５０、送受波器１００を備える。

制御部２０は、超音波送受信装置１０の全体制御を行う。制御部２０は、送信系の機能として、四種類の超音波信号（第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、および第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ）を所定の順序で送信する制御を行う。送信制御信号は送信部３０へ与えられる。なお、具体的な送信制御については後述する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘが本発明の「第１探知データ用超音波信号」に相当し、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘが本発明の「第２探知データ用超音波信号」に相当する。

送信部３０は、送信制御信号に基づいて、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、および第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを生成する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘは同じ第１パルス長からなる。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘは、パルス圧縮処理用に周波数変調された超音波信号である。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘは同じ第２パルス長からなる。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘは周波数変調されていない無変調の超音波信号である。第２パルス長は、第１パルス長と異なる。以下では、第１パルス長が第２パルス長よりも短い場合を例に説明する。なお、第１パルス長および第２パルス長は、探知レンジ等によって適宜設定されるものである。

また、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘは、同じ第１周波数の搬送波をパルス成形したものである。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘは、同じ第２周波数の搬送波をパルス成形したものである。第１周波数は、第２周波数よりも高い。なお、第１周波数および第２周波数は、超音波の周波数帯内で適宜設定されるものである。例えば、第１周波数は２００ｋＨｚに設定され、第２周波数は５０ｋＨｚに設定される。

各超音波信号は、送受波器１００へ伝搬される。送受波器１００は、例えば船舶の船底に取り付けられている。送受波器１００は、船舶の鉛直下方向を指向性の中心方向とし所定の指向角を有するように、超音波信号を送信する。

超音波信号は、水中の魚（または魚群）９０１や海底９０２に反射し、エコー信号として送受波器１００で受信される。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘのエコー信号は、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘであり、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘのエコー信号は、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘである。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘのエコー信号は、第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘであり、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘのエコー信号は、第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘである。

送受波器１００は、各エコー信号を受信部４０へ出力する。受信部４０は、各エコー信号に対して所定の増幅処理を行うとともに、距離分解能に応じた時間間隔で各エコー信号をサンプリングして、距離方向（水深方向）に離散的にデータが並ぶエコーデータを生成する。各エコーデータは、制御部２０の受信系回路に出力される。なお、説明を簡略且つ分かり易くするため、エコー信号を離散サンプリングしたエコーデータもエコー信号と同じ記号を付して説明する。

制御部２０は、受信系回路として、本発明の「第１情報生成部」に相当する画像生成部２１０、本発明の「第２情報生成部」に相当する付加情報生成部２２０を備える。

画像生成部２１０は、順次入力される第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘから高周波エコー画像を生成する。画像生成部２１０は、順次入力される第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘから低周波エコーデータ画像を生成する。高周波エコー画像および低周波エコー画像は、縦軸が水深（距離方向）を示し、横軸が時間軸（ＰＩＮＧ）を示す。高周波エコー画像および低周波エコー画像は、新たなエコーデータが入力されると、横軸の一方端に当該新たなエコーデータが現れ、横軸の他方端の最も古いデータが消えるように、横方向へ各ＰＩＮＧのエコーデータが順次送られる画像として形成される。これらのエコー画像が本発明の「第１情報」に相当する。

そして、この際、画像生成部２１０は、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘおよび第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘに対して、既知のパルス圧縮を適用する。これにより、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘおよび第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘのパルス幅は、後述の第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘおよび第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘのパルス長よりも短くなり、距離方向の分解能が向上し、距離分解能に優れたエコー画像を形成することができる。

画像生成部２１０は、高周波エコー画像と低周波エコー画像を、表示器５０へ出力する。なお、高周波エコー画像と低周波エコー画像の両方を出力してもよく、一方のみを出力してもよい。これらは、操作者の操作入力等によって設定することができる。

付加情報生成部２２０は、時間軸上で隣り合う第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘと第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘとの組から、海底９０２の底質を判別する。付加情報生成部２２０は、海底反射エコーの周波数特性が底質（岩、礫、砂、泥等）によって異なることを利用して、底質判別を行う。この底質判別結果が本発明の「第２情報」に相当する。このように、パルス長が相対的に長い第３、第４超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ，ＣＷ（Ｌ）ＴｘのエコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ，ＣＷ（Ｌ）Ｒｘを用いることで、底質を、より正確に判別することができる。

付加情報生成部２２０は、底質判別結果を表示器５０へ出力する。

表示器５０は、エコー画像と底質判別結果を所定の表示パターンで表示する。

このような構成からなる超音波送受信装置１０において、次のような送受信制御を行う。図２は、本発明の第１の実施形態に係る超音波送受信装置１０の送受信概念を示す図である。図２では、第ｎ期間から第ｎ＋２期間の送受信制御の様子を示しているが、実際には、このような送受信を繰り返し行いながら、上述のエコー画像の生成及び底質の判別を行っている。

第ｎ回目の送受信グループとして、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘによる送受信を行う。

具体的には、第ｎ回目の送受信期間の開始タイミングになると、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）に得られた第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘによって、第ｎ回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）に得られた第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘによって、第ｎ回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

これら受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ），ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）は探知レンジによって設定される。

次に、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ）を設定する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘは、付加情報生成部２２０によって記憶される。

次に、第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第ｎ＋１回目の送受信グループとして、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘによる送受信を行う。

具体的には、第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第ｎ＋１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）に得られた第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘによって、第ｎ＋１回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）に得られた第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘによって、第ｎ＋１回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第ｎ＋１回目の第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ）を設定する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘは、付加情報生成部２２０によって記憶される。付加情報生成部２２０は、第ｎ回目の送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘと第ｎ＋１回目の第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘとを組にして、第ｎ回目の底質判別用データとして利用する。

次に、第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第ｎ＋２回目の送受信グループとして、第ｎ回目と同様に、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘによる送受信を行う。

具体的には、第ｎ＋２回目の送受信期間の開始タイミングになると、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）に得られた第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘによって、第ｎ＋２回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定する。この受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）に得られた第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘによって、第ｎ＋２回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ）を設定する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘは、付加情報生成部２２０によって記憶される。付加情報生成部２２０は、第ｎ＋１回目の第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘと第ｎ＋２回目の送受信グループで得られる第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘとを組にして、第ｎ＋１回目の底質判別用データとして利用する。

以下、上述の送受信処理を繰り返し、送受信期間毎に、高周波エコー画像、低周波エコー画像、および底質判別用データを取得する。

このように、本実施形態の構成及び処理を用いることで、エコー画像の生成するための各第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送受信期間の間に、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘの送受信期間もしくは第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘの送受信期間のいずれか一方（送信期間Ｔｉ＜Ｔｉ_ｐ（＝２Ｔｉ））しか挟まらない。これにより、時間軸上で隣り合う第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送受信期間の間隔ＴＥが、従来の処理方法の間隔ＴＥ_ｐよりも短くなる。したがって、エコー画像の送り速度（更新速度）を高速化できる。

また、本実施形態の構成及び処理を用いる場合、一回の送受信グループ内での底質判別用の超音波信号の送信回数は少なくなる。しかしながら、一回の送受信グループで得られる底質判別用の超音波信号のエコーデータを、前後の送受信グループで得られる底質判別用の超音波信号のエコーデータと組み合わせることで、各送受信グループに一組の底質判別用のエコーデータを得ることができる。

ここで、各超音波信号は、送受波器１００から送信される場合に所定の送信ビーム幅を有する。言い換えれば、各超音波信号は所定の送信ビーム角で広がりながら水中を伝搬する。この広がりながら伝搬する超音波信号が魚や海底に反射して、送受波器１００で受信される。

このため、船舶の走航速度が所定の速度範囲内であれば、時間軸上で隣り合う第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘが当たる海底領域と第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘが当たる海底領域とは部分的に重なる。言い換えれば、送信ビーム角に応じた走航速度範囲内で走行すれば、時間軸上で隣り合う第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘが当たる海底領域と第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘが当たる海底領域とは部分的に重なる。

したがって、上述のように第３超音波信号と第４超音波信号とを、時間軸上で隣り合う異なる送受信グループでそれぞれ別に送信しても、同じ海底位置からの反射エコーを得られる。

これにより、これらの第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘと第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘを組み合わせて得られる底質判別結果は、十分に信頼性の高いものとなる。このため、従来よりも底質判別用の超音波信号の送信回数が少なくなっても、従来と同等の底質判別結果を得ることができる。

なお、上述の説明では、各機能部を区分して各制御処理を行う例を示したが、これらの制御処理をプログラム化しておき、予め記録媒体等に記憶しておき、コンピュータで実行するようにしてもよい。図３は、本発明の第１の実施形態の機能を実現する処理フローの一例を示すフローチャートである。

まず、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信し（Ｓ１０１）、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘを取得する（Ｓ１０２）。次に、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信し（Ｓ１０３）、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘを取得する（Ｓ１０４）。

第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘから今回更新分の高周波エコー画像を生成する。第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘから今回更新分の低周波エコー画像を生成する（Ｓ１０５）。なお、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信順序は逆であってもよい。また、高周波エコー画像と低周波エコー画像を同時に更新する必要はなく、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘが得られれば高周波エコー画像を更新し、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘが得られれば低周波エコー画像を更新すればよい。

前回の送受信グループで、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘを送信していれば（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、今回の送受信グループでは、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを送信し（Ｓ１０７）、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘを取得する（Ｓ１０８）。

前回の送信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘと、今回の送信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘと、を組として、今回の底質判別用データとして利用する（Ｓ１０９）。

前回の送受信グループで、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを送信し、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘを送信していなければ（Ｓ１０６：Ｎｏ）、今回の送受信グループでは、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘを送信し（Ｓ１１０）、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘを取得する（Ｓ１１１）。

前回の送信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘと、今回の送信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘと、を組として、今回の底質判別用データとして利用する（Ｓ１１２）。

そして、これらの処理フローを順次繰り返すことで、エコー画像を更新しながら、底質判別を行っていく。

次に、第２の実施形態に係る超音波送受信装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラムについて、図を参照して説明する。図４は本発明の第２の実施形態に係る超音波送受信装置１０Ａの構成図である。図５は本発明の第２の実施形態に係る超音波送受信装置１０Ａの送受信概念を示す図である。本実施形態の超音波送受信装置１０Ａは、第１の実施形態に示した超音波送受信装置１０と同じ構成からなるが、第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信し、第３、第４超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ，ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを送信しない。

第ｎ回目の送受信期間の開始タイミングになると、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定し、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定し、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ回目の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘと第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘとを用いて、単体魚検出および魚体長計測に利用する。そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ回目の魚体長情報（本発明の「第３情報」に相当する。）を取得する。また、付加情報生成部２２０Ａが本発明の「第３情報生成部」に相当する。

次に、第ｎ回目の第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第ｎ＋１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定し、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ＋１回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ回目（前回）の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘと第ｎ＋１回目（今回）の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘとを用いて、単体魚検出および魚体長計測に利用する。そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋１回目の魚体長情報を生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定し、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ＋１回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋１回目の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘと第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘとを用いて、単体魚検出および魚体長計測に利用する。そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋２回目の魚体長情報を生成する。

次に、第ｎ＋１回目の第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）が終了すると、第ｎ＋２回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘの送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）を設定し、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ＋２回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋１回目（前回）の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘと第ｎ＋２回目（今回）の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘとを用いて、単体魚検出および魚体長計測に利用する。そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋３回目の魚体長情報を生成する。

次に、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ）が終了すると、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信後には、第２エコー信号ＦＭ（Ｌ）Ｒｘの受信期間ＴＰ（ＦＭ（Ｌ）Ｒｘ）を設定し、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘを取得する。画像形成部２１０は、第ｎ＋２回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋２回目の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘと第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘとを用いて、単体魚検出および魚体長計測に利用する。そして、付加情報生成部２２０Ａは、第ｎ＋４回目の魚体長情報を生成する。

以下、同様の処理を繰り返す。このような構成及び処理を用いることで、エコー画像の送り周期よりも速い周期で魚体長情報を更新することができる。なお、ここでは、魚体長情報のみを示したが、エコー画像の形成用に用いられる超音波信号のエコーデータで得られる他の情報（魚群速度等）を生成してもよい。

なお、この処理もプログラム化しておき、予め記録媒体等に記憶し、コンピュータで実行するようにしてもよい。図６は、本発明の第２の実施形態の機能を実現する処理フローの一例を示すフローチャートである。なお、図６は第ｎ回目の処理フローを示すものであり、このフローは継続的に繰り返される。

第ｎ回の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを送信し（Ｓ２０１）、第ｎ回の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘを取得する（Ｓ２０２）。予め記憶している第ｎ−１回の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘと、今回取得した第ｎ回の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘとから、魚体長情報を生成する（Ｓ２０３）。

次に、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信し（Ｓ２０４）、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘを取得する（Ｓ２０５）。予め記憶している第ｎ回の第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘと、今回取得した第ｎ回の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘとから、魚体長情報を生成する（Ｓ２０６）。

第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘから今回更新分の高周波エコー画像を生成する。第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘから今回更新分の低周波エコー画像を生成する（Ｓ２０７）。

次に、第３の実施形態に係る超音波送受信装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラムについて、図を参照して説明する。図７は、本発明の第３の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。なお、図では、繰り返し行われる送受信の途中の或タイミングを第１回目として、それ以降の所定期間についてのみ図示している。また、以下では、図７にあわせて、この第１回目からの所定期間の処理について説明する。

本実施形態の超音波送受信装置では、第１の実施形態に示した超音波送受信装置に対して、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘに対する第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信頻度をさらに高くしたものである。本実施形態の超音波送受信装置の基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態と同様のものであり、処理が異なるものである。具体的には、次の処理を実行する。

第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信タイミングになると、第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第２回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第２回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第１回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１とこの直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ（図示せず）とを組にして、底質判別用データとして利用する（図示せず）。

第１回目の第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第３回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第３回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第４回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第４回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第１回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１とこの直前の送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１とを組にして、第１回目の底質判別用データとして利用する。

第１回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第５回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ５を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ５の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ５を取得する。画像形成部は、第５回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第５回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ５の受信が終了すると、第５回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ５を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ５の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ５を取得する。画像形成部は、第５回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第５回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ５の受信が終了すると、第６回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ６を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ６の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ６を取得する。画像形成部は、第６回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第６回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ６の受信が終了すると、第６回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ６を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ６の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ６を取得する。画像形成部は、第６回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第６回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ６の受信が終了すると、第２回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ２を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ２の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２とこの直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１とを組にして、第２回目の底質判別用データとして利用する。

第２回目の第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第７回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ７を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ７の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ７を取得する。画像形成部は、第７回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第７回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ７の受信が終了すると、第７回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ７を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ７の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ７を取得する。画像形成部は、第７回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第７回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ７の受信が終了すると、第８回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ８を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ８の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ８を取得する。画像形成部は、第８回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第８回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ８の受信が終了すると、第８回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ８を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ８の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ８を取得する。画像形成部は、第８回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第８回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ８の受信が終了すると、第２回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ２を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ２の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２とこの直前の送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２とを組にして、第３回目の底質判別用データとして利用する。

以下、同様の処理を繰り返す。このような構成及び処理を用いることで、エコー画像の送り周期をさらに速くすることができる。

次に、第４の実施形態に係る超音波送受信装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラムについて、図を参照して説明する。図８は、本発明の第４の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。なお、図では、繰り返し行われる送受信の途中の或タイミングを第１回目として、それ以降の所定期間についてのみ図示している。また、以下では、図８にあわせて、この第１回目からの所定期間の処理について説明する。

本実施形態の超音波送受信装置では、第１の実施形態に示した超音波送受信装置に対して、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘに加えて、第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘの送信およびこれにより第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘの取得を行う。本実施形態の超音波送受信装置は、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ、および第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘによって、底質判別を行う。本実施形態の超音波送受信装置の基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態と同様のものであり、処理が異なるものである。具体的には、次の処理を実行する。

第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信タイミングになると、第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１と、この直前の２つの送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ（図示せず）および第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ（図示せず）とを組にして、第１回の底質判別用データとして利用する。

第１回目の第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第２回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第２回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第１回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１と、この直前の２つの送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１および第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘとを組にして、第２回の底質判別用データとして利用する。

第１回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第３回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第３回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第１回目の第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ１を送信する。第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ１の送信後には、第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１を取得する。第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１と、この直前の２つの送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１および第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１とを組にして、第３回の底質判別用データとして利用する。

第１回目の第５エコー信号ＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第４回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第４回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第２回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２と、この直前の２つの送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１および第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１とを組にして、第４回の底質判別用データとして利用する。

第２回目の第３エコー信号ＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第５回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ５を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ５の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ５を取得する。画像形成部は、第５回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第５回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ５の受信が終了すると、第５回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ５を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ５の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ５を取得する。画像形成部は、第５回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第５回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ５の受信が終了すると、第２回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２と、この直前の２つの送受信グループで得られた第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ１および第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２とを組にして、第５回の底質判別用データとして利用する。

第２回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第６回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ６を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ６の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ６を取得する。画像形成部は、第６回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第６回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ６の受信が終了すると、第６回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ６を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ６の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ６を取得する。画像形成部は、第６回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第６回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ６の受信が終了すると、第２回目の第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ２を送信する。第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ２の送信後には、第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ２を取得する。第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第５エコーデータＣＷ（Ｍ）Ｒｘ２と、この直前の２つの送受信グループで得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２および第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２とを組にして、第６回の底質判別用データとして利用する。

以下、同様の処理を繰り返す。このような構成及び処理を用いることで、エコー画像の送り周期をさらに速くすることができる。

このような構成および処理を用いることで、底質判別のエコーデータが三種類であっても、エコー画像の更新速度を低下させることなく、信頼性の劣化していない底質判別結果を得ることができる。

なお、本実施形態（第４の実施形態）に対して、上述の第３の実施形態の処理を組み合わせることもできる。具体的には、第１組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１、第２組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２を順次送信し、その後に第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。

第３超音波信号（Ｈ）Ｔｘ１の送信後に、第３組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３、第４組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４を順次送信し、その後に第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。

第４超音波信号（Ｌ）Ｔｘ１の送信後に、第５組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ５と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ５、第６組の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ６と第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ６を順次送信し、その後に第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ１を送信する。

以下、同様の処理を繰り返す。このような構成及び処理を用いても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、第５の実施形態に係る超音波送受信装置、超音波送受信方法、および超音波送受信プログラムについて、図を参照して説明する。図９は、本発明の第５の実施形態に係る超音波送受信装置の送受信概念を示す図である。なお、図では、繰り返し行われる送受信の途中の或タイミングを第１回目として、それ以降の所定期間についてのみ図示している。また、以下では、図７にあわせて、この第１回目からの所定期間の処理について説明する。本実施形態の超音波送受信装置の基本的な構成は、図１に示した第１の実施形態と同様のものであり、処理が異なるものである。具体的には、次の処理を実行する。

第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信タイミングになると、第１回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。画像形成部は、第１回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第１回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ１の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１と、この直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ（図示せず）とを組にして、底質判別用データとして利用する。

第１回目の第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第１回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ１の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１と、この直前に得られた第３エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１とを組にして、第１回の底質判別用データとして利用する。

第１回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１の受信が終了すると、第２回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ２の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第２回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ２の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。画像形成部は、第２回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第２回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第２回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ２を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ２の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２と、この直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ１とを組にして、第２回の底質判別用データとして利用する。

第２回目の第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第２回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ２を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ２の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２と、この直前に得られた第３エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２とを組にして、第３回の底質判別用データとして利用する。

第２回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２の受信が終了すると、第３回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ３の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第３回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ３の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３を取得する。画像形成部は、第３回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第３回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第３回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ３を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ３の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ３を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ３は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ３と、この直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ２とを組にして、第４回の底質判別用データとして利用する。

第３回目の第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第３回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ３を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ３の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３と、この直前に得られた第３エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３とを組にして、第５回の底質判別用データとして利用する。

第３回目の第４エコー信号ＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３の受信が終了すると、第４回目の第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４を送信する。第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ４の送信後には、第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの高周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第１エコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第４回目の第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４を送信する。第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ４の送信後には、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４を取得する。画像形成部は、第４回目のＰＩＮＧの低周波エコー画像の更新データを生成する。

第４回目の第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第４回目の第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ４を送信する。第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ４の送信後には、第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ４を取得する。第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ４は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ４と、この直前の送受信グループで得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ３とを組にして、第６回の底質判別用データとして利用する。

第４回目の第３エコーデータＣＷ（Ｈ）Ｒｘ４の受信が終了すると、第４回目の第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ４を送信する。第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ４の送信後には、第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ４を取得する。第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ４は、付加情報生成部によって記憶される。付加情報生成部は、今回得られた第４エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ４と、この直前に得られた第３エコーデータＣＷ（Ｌ）Ｒｘ４とを組にして、第７回の底質判別用データとして利用する。

以下、同様の処理を繰り返す。このような構成及び処理を用いることで、従来よりもエコー画像の更新速度を低下させることなく、底質判別結果の取得頻度を向上させることができる。これにより、底質判別結果の信頼性を高くすることができる。

本実施形態（第５の実施形態）に対して、上述の第４の実施形態のように、三種類の底質判別用の超音波信号（第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘ、第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘ）を用いる処理を組み合わせることもできる。

なお、上述の説明では、底質判別用の超音波信号の種類を２種類または３種類とする例を示したが、他の複数種類（４種類以上）にすることもできる。また、エコー画像用の超音波の種類を２種類とする例を示したが、１種類や３種類以上にすることもできる。

また、同じ目的に利用する超音波信号同士は、送信順序が逆であっても良い。例えば、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信順序は逆であってもよい。また、高周波エコー画像と低周波エコー画像を同時に更新する必要はなく、第１エコーデータＦＭ（Ｈ）Ｒｘが得られれば高周波エコー画像を更新し、第２エコーデータＦＭ（Ｌ）Ｒｘが得られれば低周波エコー画像を更新すればよい。また、魚体長情報の生成と高周波エコー画像及び低周波エコー画像の生成順は、逆であってもよい。同様に、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの送信順序は逆であってもよく、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ、第４超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘ、第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘの送信順序もこの限りではない。

また、上述の第２の実施形態の説明では、エコー画像形成用の第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを繰り返し送信する場合を示したが、底質判別用の第３、第４超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ，ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを繰り返し送信する場合にも、第２の実施形態に示した構成及び処理を適用することができる。

また、上述の第１の実施形態の説明では、時間軸上で隣り合う二組の第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘの間に、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘもしくは第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを送信する例を示した。しかしながら、底質判別等の付加情報の更新周期に重点を置く場合には、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘとを組にし、時間軸上で隣り合う二組の第３、第４超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘ，ＣＷ（Ｌ）Ｔｘの間に、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘもしくは第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘを送信するようにしてもよい。これは、他の実施形態にも適用することができる。

また、第２の実施形態に示した魚体長情報の生成方法を、第１の実施形態に示した時間軸上で隣り合う二組の第１、第２超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｔｘのエコー信号ＦＭ（Ｈ）Ｒｘ，ＦＭ（Ｌ）Ｒｘに適用してもよい。これにより、エコー画像の更新速度を速くしながら、複数の付加情報（底質判別情報、魚体長情報）を得ることができる。

また、上述の説明では、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘは、搬送波周波数が異なるだけの違いであったが、パルス長を異ならせてもよい。これにより、さらに精度良く底質判別を行うことができる。同様に、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘと第５超音波信号ＣＷ（Ｍ）Ｔｘで、搬送波周波数とパルス長を異ならせてもよい。

また、上述の説明では、各超音波信号を順次送信する例を示したが、２種類の周波数の超音波信号を同時に送信できる構成を備えることで、時間軸上で隣り合う２種類の超音波信号を同時に送信してもよい。例えば、第１の実施形態の例であれば、第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘと第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘとを同時送信した後、第３超音波信号ＣＷ（Ｈ）Ｔｘと第１超音波信号ＦＭ（Ｈ）Ｔｘを同時送信する。次に、第２超音波信号ＦＭ（Ｌ）Ｔｘと第４超音波信号ＣＷ（Ｌ）Ｔｘを同時送信する。

また、上述の説明では、エコー画像に対する付加情報の生成として底質判別、魚体長判別を行う例に説明したが、エコー画像に対する他の付加情報の生成として、例えば魚種判別等を行う場合にも適用することができる。

また、上述の説明では、エコー画像用の超音波信号として周波数変調された超音波信号を用いる例を示したが、無変調信号を用いてもよい。

１０，１０Ａ：超音波送受信装置、
２０：制御部、
３０：送信部、
４０：受信部、
５０：表示器、
１００：送受波器、
２１０：画像生成部、
２２０，２２０Ａ：付加情報生成部、
９０１：魚、９０２：海底

Claims (11)

1. エコー画像を生成するためのエコー画像生成用超音波信号と、前記エコー画像に現れる物標の性質を示す付加情報を生成するための付加情報生成用超音波信号とを、送信する送信部と、
   前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号と、前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号を受信する受信部と、
   前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号から前記エコー画像を生成するエコー画像生成部と、
   前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号から前記付加情報を生成する付加情報生成部と、を備え、
   前記付加情報生成用超音波信号は、周波数の異なる複数の超音波信号を有し、
   前記送信部は、
   前記付加情報生成用超音波信号を構成する、周波数の異なる各超音波信号が、それぞれ、時間軸上で隣接する２つのエコー画像生成用超音波信号の間に挟まるように、前記エコー画像生成用超音波信号と前記付加情報生成用超音波信号とを送信し、
   前記付加情報生成部は、
   前記周波数の異なる複数の超音波信号のエコー信号を用いて前記付加情報を生成する、超音波送受信装置。
2. 請求項１に記載の超音波送受信装置であって、
   前記物標は、水中の魚群、単体魚、および海底を含み、
   前記付加情報は、前記海底の底質を示す情報である、超音波送受信装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の超音波送受信装置であって、
   前記エコー画像生成用超音波信号は、それぞれ周波数が異なる複数の超音波信号を１組としてなり、
   前記付加情報生成部は、
   時間軸上で連続する２組のエコー画像生成用超音波信号に跨がって隣り合う複数の超音波信号のエコー信号を用いて前記付加情報を生成する、超音波送受信装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の超音波送受信装置であって、
   前記エコー画像生成用超音波信号は、第１パルス長からなる第１超音波信号及び第２超音波信号を含み、
   前記付加情報生成用超音波信号は、第２パルス長からなる第３超音波信号及び第４超音波信号を含み、
   前記エコー画像生成部は、前記第１超音波信号のエコー信号と前記第２超音波信号のエコー信号から前記エコー画像を生成し、
   前記付加情報生成部は、前記第３超音波信号のエコー信号と前記第４超音波信号のエコー信号から前記付加情報を生成する、超音波送受信装置。
5. 請求項４に記載の超音波送受信装置であって、
   前記第１パルス長は、前記第２パルス長より短い、超音波送受信装置。
6. 周波数が異なる複数の超音波信号を１組として、エコー画像を生成するためのエコー画像生成用超音波信号を送信する送信部と、
   前記エコー画像生成用超音波信号を構成する各超音波信号のエコー信号を受信する受信部と、
   前記各超音波信号のエコー信号から前記エコー画像を生成するエコー画像生成部と、
   時間軸上で連続する２組のエコー画像生成用超音波信号に跨がって隣り合う複数の超音波信号のエコー信号、および各組における複数の超音波信号のエコー信号、を用いて、それぞれ、前記エコー画像に現れる物標の性質を示す付加情報を生成する付加情報生成部と、を備えた、超音波送受信装置。
7. 請求項６に記載の超音波送受信装置であって、
   前記付加情報は、単体魚の魚体長を示す情報である、超音波送受信装置。
8. エコー画像を生成するためのエコー画像生成用超音波信号と、前記エコー画像に現れる物標の性質を示す付加情報を生成するための付加情報生成用超音波信号とを、送信する送信工程と、
   前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号と、前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号を受信する受信工程と、
   前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号から前記エコー画像を生成するエコー画像生成工程と、
   前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号から前記付加情報を生成する付加情報生成工程と、を備え、
   前記付加情報生成用超音波信号は、周波数の異なる複数の超音波信号を有し、
   前記送信工程では、
   前記付加情報生成用超音波信号を構成する、周波数の異なる各超音波信号が、それぞれ、時間軸上で隣接する２つのエコー画像生成用超音波信号の間に挟まるように、前記エコー画像生成用超音波信号と前記付加情報生成用超音波信号とを送信し、
   前記付加情報生成工程は、
   前記周波数の異なる複数の超音波信号のエコー信号を用いて前記付加情報を生成する、超音波送受信方法。
9. 請求項８に記載の超音波信号送受信方法であって、
   前記物標は、水中の魚群、単体魚、および海底を含み、
   前記付加情報は、前記海底の底質を示す情報である、超音波送受信方法。
10. エコー画像を生成するためのエコー画像生成用超音波信号と、前記エコー画像に現れる物標の性質を示す付加情報を生成するための付加情報生成用超音波信号とを、送信する送信処理と、
    前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号と、前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号を受信する受信処理と、
    前記エコー画像生成用超音波信号のエコー信号から前記エコー画像を生成するエコー画像生成処理と、
    前記付加情報生成用超音波信号のエコー信号から前記付加情報を生成する付加情報生成処理と、をコンピュータに実行させる超音波送受信プログラムであって、
    前記付加情報生成用超音波信号は、周波数の異なる複数の超音波信号を有し、
    前記コンピュータは、
    前記送信処理として、
    前記付加情報生成用超音波信号を構成する、周波数の異なる各超音波信号が、それぞれ、時間軸上で隣接する２つのエコー画像生成用超音波信号の間に挟まるように、前記エコー画像生成用超音波信号と前記付加情報生成用超音波信号とを送信し、
    前記付加情報生成処理として、
    前記周波数の異なる複数の超音波信号のエコー信号を用いて前記付加情報を生成する、超音波送受信プログラム。
11. 請求項１０に記載の超音波信号送受信プログラムであって、
    前記コンピュータは、
    前記物標は、水中の魚群、単体魚、および海底を含み、
    前記付加情報は、前記海底の底質を示す情報である、超音波送受信プログラム。

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