JPH0249182A - 魚群探知機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、超音波ビームをスキャンさせて魚群の探査
を行う電子ティルト式の魚群探知機に関する。

［従来の技術］ 超音波／電気信号の相互変換を行う振動子を複数個−列
に並べた振動子アレイにおいて、各振動子を駆動する位
相並びにレベルを制御することにより、放射する超音波
ビームの幅と方向を制御する電子ティルト式の魚群探知
機が既に多用されている。

まず、従来の魚群探知機における魚群探知法について述
べる。

■　待受は方式 第６図（Ａ）に示すごとく、船体Ｗより、一方向に対し
狭指向角のビームの送受を行う方式であり、３方向に対
して魚群探知を行なうには、ビームの放射方向を変え送
受を３回行なう必要がある。

■　スキャン方式 広範囲の魚群探知を行うために、第６図（Ｂ）に示すご
とく、１回の送波で広指向角のビームを放射し、その送
波ビームのエコーを高速でスキャンして受信する。

■　順次送波方式 上記二つの方式を兼ね合せた方式であり、第６図（Ｃ）
のごとく狭指向角のビームを３方向にスキャンして送波
すると同時にそれらのビームの６エコーを高速スキャン
して受信する。

又、探知結果を表示するための表示手段としては、従来
は、ＣＲＴ表示器もしくは、ペン記録器が用いられてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記の魚群探知法において、■の待受は方式
は、送波ビームを狭指向角とすることにより、指向性利
得が上がり深海の探索が可能であり、又、海底や魚群の
虚像が少ないという利点があるが、広範囲に探索をしよ
うとする場合には、３方向に向けて送受を行う必要かあ
るため、時間がかかり、探索洩れが起きる。

■のスキャン方式は、広範囲の探索が行なえるが、送波
の指向性利得が下かり、深海の探索が行なえず、虚像が
出易い。

■順次送波方式は、探索洩れなく広範囲の探索が高速で
行えるが、送信機の容量により送振パルスの幅が制限さ
れるので中程度の深海に向いていて、虚像も出易い。

一方、表示手段において、Ｃｒ（Ｔ表示器は、瞬時映像
を表示するのに有効であるが、映像を記録再生するため
には、このような表示システムがないと表示結果を見れ
ないという欠点があり、又、記録計は、長時間の時系列
記録に対して何効であるが、瞬時映像の記録には適して
いない。

このように従来の魚群探知機にはそれぞれ一長一短があ
り、魚群探知する深度やその探知法に応じて複数の魚群
探知機をそろえる必要があった。

この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、１台の装置にて探索範囲及びその探知法に応
じ的確な魚群探知が行なえろ魚群探知機を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段〕 この発明の魚群探知機は、一方向に対し狭指向角の超音
波ビームの送受を行う待受は方式と、回の送波で広指向
角の超音波ビームを放射し、その超音波ビームのエコー
を高速スキャンして受信するスキャン方式と、狭指向角
のビームを３方向にスキャンして送波するとともに、そ
れらの超音波ビームの各エコーを高速スキャンして受信
する順次送波方式との３方式の魚群探知を可能とし、か
つ、表示手段として、ＣＲＴ表示器と記録器とを具備ず
ろことを特徴とする。

［作用］ 上記構成の魚群探知機によれば、探査する深度に応じて
最適な魚群探知方式が選ばれ、又、表示手段としては、
選ばれた魚群探知方式に適したＣＲＴ表示器もしくは記
録器が用いられる。

［実施例］ 第１図は、この発明の魚群探知機の一実施例を示す制御
ブロック図である。

ｌは、この魚群探知機を集中制御するＣＰＵ（中央処理
装置）であり、後で述べるような制御のプログラムを備
える。２は、上述した３つの魚群探知モードを選択する
ための探知モード選択器である。３は、アドレスの書き
込みと読み出しとが独立して同時に行えるライト／リー
ドレジスタであり、読み出しアドレスに相当する番地に
ＣＰＵＩより方位データを与える（書き込み）ことによ
り、所定の方向のデータを取り出すことができる。４は
、ライト／リードレジスタ３に対する読み出しアドレス
を与える送振読み出しカウンタである。

５は、送振周波数Ｆ。を発振する送振原発周波数発生器
であり、６は、１波長３６０°を何分側（ｍ）、にする
かを決める位相精度カウンタである。７は、１１０Ｍに
てなる位相発生回路であり、所望の方位アドレスを与え
ることにより、振動子アレイを位相制御するための多相
周波信号が読み出されるようになっており、待受は方式
及び順次送波方式のときはリニアに位相制御され、スキ
ャン方式のときは円弧状に位相制御される。８は、位相
発生回路６より読み出された多相周波信号を増幅オろ送
振用電力増幅器である。

９は複数Ｎ個の振動子よりなる振動子アレイであり、１
０は送受を切り替えるトラップ回路であり、送振に切り
替えたときは、電力増幅器８よりの駆動信号が振動子ア
レイ９°に供給され、受信側に切り替えたときは、振動
子アレイ９で受信した信号が以下に述べる受信回路に与
えられる。

１１は、振動子アレイ９の受信信号を増幅する前置増幅
器である。Ｉ２は、受信時に高速スキャンを実現するた
めに、スプリアス除去と広帯域化を考慮した周波数に変
換するための周波数ｆＣ１のキャリア信号を発生する第
１次キャリア周波数発生回路であり、１３は、前置増幅
器１１よりの信号に第１次キャリア周波数発生回路１２
よりのキャリア信号を混合するミキサーである。１４は
、ＳＺＮ比向上向上干渉除去用のために設けられた狭帯
域フィルタである。受信系における２３〜２７は、既述
した送振系におけるライト／リードレジスタ３〜位相発
生回路７にそれぞれ対応し、位相発生回路２７からは、
受信時に所望の受信方位にティルトさせるための多相周
波信号が出力される。

１５は、狭帯域フィルタ１４を介した受信信号に、前記
多相周波信号を混合するミキサーであり、Ｉ６は、７個
の各振動子よりの受信信号を合成する加算器であり、各
信号を加算することにより、振動子アレイ９は設定した
方位に対し指向性を有するようになる。１７は、広帯域
フィルタであり、スキャン及び順次送波方式のときは受
信時の高速スキャンにより、距離分解能と方位エコーを
得ているが、そのために必要な帯域を与えている。この
ように、キャリア信号とフィルタ１４．１７を設定すれ
ば、待受は方式で最も重要なＳ／Ｎ比の向上と、スキャ
ン及び順次送波方式に必要な帯域の双方を得ろことがで
き、第５図に受信系におけろ各信号の周波数及びスプリ
アス特性を示している。

１８は、主増幅器であり、１９は、主増幅器１８で増幅
された受信信号より画像情報として記憶ずろ画像メモリ
であり、２０は、ペン記録式の記録器であり、２１は、
ＣＲＴ表示器であり、長時間の時系列記録に対しては記
録器２０を用い、瞬時映像に対しては表示器２Ｉを用い
る。

次に上記装置における動作を説明する。

まず、探知モード選択器２にて待受は方式を選択した場
合について第２図を参照して説明する。

クロックパルスリセット信号ＫＰＲの入力後にクロック
パルスＫＰが人力されると、カウンタ４から所定のリー
ドアドレスか出力され、このリードアドレスに基づきラ
イト／リードレジスタ３から所定の方位アドレスが出力
される。この方位アドレスが位相発生回路７に人力され
ると、振動子アレイ９よりのビームを前記方位に放射さ
せるべく、所定の多相周波信号が読み出される。又、こ
のとき、ＣＰＵＩから所定のモード切替信号が位相発生
回路７へ送出されることにより、振動子アレイ９は、前
記多相周波信号によりリニアに位相制御される。この制
御により、振動子アレイ９から、狭指向角でもって所望
の方位へビームが送振される。

送振されたビームのエコーが振動子アレイ９でもって受
信され、その受信信号は、トラップ回路ＩＯを介して前
置増幅器１１で増幅される。増幅された信号は、ミキサ
ー１３にて第１次キャリア周波数発生回路１２よりのキ
ャリア信号と混合され、狭帯域フィルタ１４を通った後
、ミキサー１５に人力される。

一方、上述した送振系における動作と同様に、位相発生
回路２７より出力される多相周波信号が、ミキサー１５
に人力され、前記受信信号と混合されることにより、振
動子アレイ９は、指向特性を持つようになり、エコフの
方位に対して高感度となる。次に加算器１６において、
Ｎ個の各振動子からの受信信号が一つに合成され、広帯
域フィルタ１７を通した後に主増幅器１８で増幅され、
そして画像メモリＩ９に記憶される。画像メモリ１９に
記憶されたデータは、記録器２０もしくは表示器２！に
て表示されろ。

次に探知モード設定器２により、スキャン方式を選択し
た場合を第３図を参照して説明する。

この場合は、ＣＰＵＩより所定のモード切替信号が位相
発生回路７へ送出されることにより、振動子アレイ９は
、円弧状に位相制御され、振動子アレイ９はより広指向
角にてビームが放射される。

そして受信時には、受信用の・クロックパルスθｃｋか
所定の間隔で３個出力されることにより、補記広指向角
による送振ビームに対するエコーが受信できるよう、受
信方位が狭指向角でちって３方向にティルトされる。こ
のように広範囲に得られたエコーの像は、瞬時映像の表
示に適した表示器２１にて表示される。

順次送波方式が選択されたときは、第４図に示すごとく
、送振用のクロックパルスＫＰが所定間隔で３個出力さ
れることにより、振動子アレイ９より狭指向角でもって
３方向に向けてビームが放射される。一方、受信系にお
いては、前記クロックパルスＫＰに呼応して３個の受信
用クロックパルスθｃｋが出力されるので、送振した各
方位のビームに対するエコーがそれぞれ受信される。こ
の場合ら得られたエコーの像は表示器２１で表示される
。

このように、探知モード設定器２での設定により、待受
は方式、スキャン方式あるいは順次送波方式を選択でき
、それぞれ、深海の探索、浅海の広範囲の探索あるいは
中程度の深海探索に適用される。又、スキャン方式や順
次送波方式が選択されたときは、表示手段として、瞬時
映像の表示に適した表示器２１に表示される。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、−台の魚群探知機で
待受は方式、スキャン方式及び順次送波方式の魚群探知
を可能としたもので、例えば浅海に対しては、スキャン
方式を用いることにより、探索しれなく広範囲の魚群探
索か行なえ、又、深海に対しては待受は方式を用い、指
向性のよいビームで送振することにより、指向性利得を
上げ、又、中程度の深海に対しては順次送波方式を用い
るといったように、各探知方式を相補う形で利用できる
。又、スキャン方式や順次送波方式を用いた場合のよう
に、高速で表示する必要かある場合には、ＣＲＴの表示
器で表示可能である。更に、ＣＲＴ表示器で真下方向を
、記録器で左または右ティルト方向をそれぞれ独立して
表示または記録させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の魚群探知機の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図ないし第４図は、第１図の装置で実施した
、待受は方式、スキャン方式及び順次送波方式の各動作
を示すタイムチャート、第５図は、第１図の受信系にお
ける各周波数及びスプリアス特性を示す図、第６図（Ａ
）、第６図（Ｂ）及び第６図（Ｃ）は、待受は方式、ス
キャン方式及び順次送波方式における送受波ビームを示
す図である。 １・・ＣＰＵ、２・・・探知モード選択器、３，２３・
・ライト／リードレジスタ、４．２４・・・カウンタ、
５・・・送振原発周波数発生器、６，２６・・・カウン
タ、７．２７・・位相発生回路、訃・・送振用電力増幅
器、９・・・振動子アレイ、１０・・・トラップ回路、
１１・・・荷置増幅器、■２・・・第１次キャリア周波
数発生回路、１３・・・ミキサー、１４・・・狭帯域フ
ィルタ、１５・・・ミキサー、１６・・・加算器、１７
・・・広帯域フィルタ、１８・・・主増幅器、１９・・
・画像メモリ、２０・・・記録器、２１・・・表示器。 第１図 特許出願人　　古野電気株式会社 代理人　弁理士　　青白　葆　外１名 クミ；イ言 信号 第 図 一一十周Ｊｔ７＋ＫＨ２）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向に対し狭指向角の超音波ビームの送受を行
   う待受け方式と、一回の送波で広指向角の超音波ビーム
   を放射し、その超音波ビームのエコーを高速スキャンし
   て受信するスキャン方式と、狭指向角のビームを３方向
   にスキャンして送波するとともに、それらの超音波ビー
   ムの各エコーを高速スキャンして受信する順次送波方式
   との３方式の魚群探知を可能とし、かつ、表示手段とし
   て、ＣＲＴ表示器と記録器とを具備することを特徴とす
   る魚群探知機。