JPH0321497Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ペン記録器の記録紙上の記録濃度
が、魚群の後方体積散乱強度に段階的に比例して
表示される魚群探知機に関するものである。

（従来の技術） 従来、魚群探知機は、海中へ送波した音波が魚
群に当つて反射されて返つて来た音波を受波して
これを電気信号に変換し、増幅処理して得られた
反射信号電圧（エコー電圧）をペン記録器のペン
に印加し、記録紙上に魚群影像を描かせている。
そしてこの記録紙上の魚群映像の映像濃度は魚群
からの反射音波が強ければ濃く描かれ、弱ければ
薄く描かれるので、記録紙上の映像の濃さを観測
することによりおおよその魚群密度を知ることが
できるので、この映像濃度を操業の１つの目安と
して来た。

一方、近時、魚群探知機を用いて一定の水域に
おける漁業資源を定量的に調査する必要性が提唱
され、その調査が行なわれるようになつて来た。
その調査における、単独魚の大きさや魚群の密度
を測定する手段の１つとして魚群探知機のペン記
録器の記録紙上の魚群映像の大きさや記録濃度を
手掛りとする調査が行なわれている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような従来の魚群探知機
では正確な定量調査ができないという問題点があ
る。

この問題の主要な原因は記録紙の記録電圧対記
録濃度が非直線特性を有しているために、記録紙
上に描かれた魚群映像の濃度がペンに印加された
電圧（記録電圧）に比例しないということであ
る。現在用いられている記録紙の記録電圧（印加
電圧）対記録濃度特性の１例を示すと第２図の如
くである。同図ａは湿式記録紙の例であり、同図
ｂは乾式記録紙の例である。いずれの例において
も印加電圧が或る程度以上になると濃度の変化は
飽和状態となり鈍くなる。

更に変化の途中においても、印加電圧と濃度の
関係は直線的ではなく曲線的な特性を示してい
る。従つてペンに印加される電圧が、単独魚の大
きさや魚群の密度に忠実に比例した値（後方体積
散乱強度に比例した値）を有していても記録紙上
の映像濃度が単独魚の大きさや魚群の密度に忠実
に比例しないという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記従来の魚群探知機の問題点を省み
て、記録紙上の映像濃度が、海中における単独魚
の大さや魚群の密度、即ち後方体積散乱強度に比
例し且つ予め定められた段階数に従つて段階的に
表示される魚群探知機を提供しようとするもので
ある。即ち、ペンに印加される記録電圧の変化に
より記録濃度が変化する記録紙を使用するペン記
録器とTVG付受信増幅器を有する魚群探知機に
おいて、記録電圧対記録濃度特性が非直線特性を
有する記録紙と；TVG受信増幅器の出力である
エコー電圧を入力とし前記記録紙の記録電圧対記
録濃度特性の非直線特性とは逆の非直線特性に沿
つて入力電圧の一定区間毎に段階状に変化する電
圧をペン記録器へ記録電圧として出力する記録電
圧補正回路と；を具備する計量用魚群探知機であ
る。

第１図は本考案の計量用魚群探知機の構成を示
すブロツク図である。１は送信部、２は送受波
器、３はTVG付受信幅器、４は記録電圧補正回
路、５はペン、６は記録紙である。ここで、上記
TVGとはTime Variable Gainのことで、時間
変化利得、即ち、増幅利得が時間の経過につれて
変化することを意味しており、TVG付受信増幅
器とは送信周期毎に、増幅利得が魚群や単体魚ま
での距離による減衰を補正するように時間の経過
につれて変化する受信増幅器のことである。

（作用） 送受波器２で受波された音波は電気信号に変換
されてTVG付受信増幅器３で増幅されエコー電
圧として出力される。TVG（Time Variable
Gain）回路は、送受波器２から魚群等迄の距離
が異なつても同じ大きさの魚や同じ密度の魚群等
からの反射音波によるエコー電圧は同じ値で出力
されるように受信増幅器の利得を調整する回路で
ある。一般に単独魚から反射される音波が送受波
器で受波される強度は送受波器と単体魚との距離
の４乗に反比例し、また大きな魚群から反射され
る音波が送受波器で受波される強度は送受波器と
魚群との距離の２乗に反比例するとされている。
従つて、或る特定の魚群等について見た場合送受
波器２から遠くなつても近くなつても魚群等の状
態（即ち、後方体積散乱強度）が変化しない限り
同じ値のエコー電圧が得られ、逆に後方体積散乱
強度が変化した場合にはこれに比例したエコー電
圧が得られるようにするためには、受信増幅器の
利得を距離に応じて変化させる必要がある。一
方、音波発射後受波迄の時間は魚群等迄の距離に
比例対応するので、音波発射後の時間に応じて受
信増幅器の利得を変化させるとよいことになる。

本考案の計量用魚群探知機は、同じ状態の魚群
等からのエコー電圧は、その距離が異なつていて
も同じ値になる必要があるためTVG付受信増幅
器３が用いられている。該TVG付受信増幅器３
の出力であるエコー電圧（以下V_Eという）は記
録電圧補正回路４に加えられる。

記録電圧補正回路の入力電圧対出力電圧特性、
即ち、エコー電圧V_E対記録電圧（以下V_Rという）
特性は、記録器のペンに印加される記録電圧V_R
対記録紙の記録濃度（以下Ｎという）特性の非直
線特性と逆の非直線特性に沿つて入力電圧の一定
区間毎に段階状に変化をする電圧を出力する特性
を有する。

ここでまず、前記逆の非直線特性とは記録電圧
補正回路をV_E／V_Rが記録紙のＮ／V_Rに比例する
特性を有するということである。即ち、記録電圧
補正回路の入出力電圧特性を出力電圧である記録
電圧V_Rの横軸にとり、入力電圧であるエコー電
圧V_Eを縦軸にとつて描いた特性曲線、あるいは
その特性曲線を縦軸方向に一定の割合で伸張又は
縮小した特性曲線が、横軸に記録電圧V_Rをとり、
縦軸に記録濃度Ｎをとつた記録紙の特性曲線に等
しいということである。

このような記録電圧補正回路の特性曲線を、今
度は、横軸にエコー電圧V_Eをとり縦軸に記録電
圧V_Rをとつて表わすと第３図の曲線１０のよう
になる。同図ａの曲線１０はエコー電圧がある一
定の範囲にある場合の特性を示すものであり、同
図ｂはエコー電圧の変化範囲がより広い場合即ち
ダイナミツクレンジがより広い場合に対応するよ
うに特性曲線を横軸方向に拡大した曲線を示すも
のである。

本考案に用いる記録電圧補正回路はこの特性曲
線１０に沿つて入力電圧の一定区間毎に段階状に
変化する電圧を出力する特性を有する。例えば、
第３図ａの曲線１０に沿つて入力電圧であるエコ
ー電圧V_Eの10V間隔毎に段階状に変化する電圧
を図示すると同図の電圧特性１１のようになる。

このような電圧入出力特性を実現する回路例と
しては例えば第４図の如き回路が考えられ、その
他種々の回路例は容易に実現し得る。１２は入力
端子、２１は出力端子、１３〜１６はコンパレー
タ（比較器）、１７〜２０はスイツチである。コ
ンパレータ１３〜１６の入力端子１は共通に接続
されており入力電圧が共通に加えられる。コンパ
レータ１３〜１６の入力端子２にはＥ〜4Eのよ
うに等間隔に設定された基準電圧が加えられる。
コンパレータ１３〜１６の出力信号はそれぞれス
イツチ１７〜２０に加えられており、各コンパレ
ータの入力端子１の電圧が入力端子２の基準電圧
より低い場合には各スイツチの可動子は接点Ｂの
方に接続され、逆に入力端子２の基準電圧より高
い場合には接点Ａの方に接続されるように構成さ
れている。

一方スイツチ１７〜２０の接点Ａには予め定め
られた各段階の出力用電圧V₁〜V₄がそれぞれ加
えられている。このように構成されているので、
今、入力端子１２に加えられた電圧V_Eが零ボル
トから上昇し始めると出力端子２１に現われる電
圧は次のようになる。即ちV_Eが零からＥ迄の間
はスイツチ１７〜２０総ての可動子が接点Ｂに接
続しているので零、Ｅから2E迄の間はスイツチ
１７の可動子が接点Ａに接続するのでV₁となり、
2Eから3Eの間はスイツチ１８の可動子が接点Ａ
に接続されるのでV₂となり、3Eから4Eの間はス
イツチ１９の可動子が接点Ａに接続されるので
V₃となり、4E以上ではスイツチ２０の可動子が
接点Ａに接続されるのでV₄となる。

従つて、上記のV₁〜V₄を第３図ａの電圧特性
１１の各段階の電圧になるように設定しておくと
目的とする特性が容易に得られることとなる。

今、TVG付受信増幅器の出力電圧（エコー電
圧）を上記のように特性を有する記録電圧補正回
路を経由させペン記録器に印加した場合エコー電
圧と記録紙上の映像濃度の関係は第３図ａの電圧
特性１１と第２図ａの記録電圧対映像濃度特性の
組合せとなる。

この２つの特性を組み合わせた結果をエコー電
圧V_Eを横軸にとり、縦軸に映像濃度をとつて表
わすと第５図のようになる。

従つて、魚群能の後方体積散乱強度に比例した
エコー電圧を記録電圧補正回路４に入力し、その
出力電圧を記録電圧としてペン記録器のペンに印
加すると記録紙上の魚群映像の濃度は魚群等の後
方体積散乱強度に段階的に比例したものとなる。
従つて、記録紙上の映像濃度を観測することによ
り、単独魚であればその魚の魚種や大きさを知る
ための定量的なデータを、また魚群であれば魚種
や群の密度を知るための定量的なデータを得るこ
とができる。

第６図に、本考案の計量用魚群探知機の記録紙
上に記録された魚群映像２２の例を示す。２３は
魚群映像の各段の濃度に対応する観測値を知るた
めの濃度尺度の例を示すものである。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の計量用魚群探知
機は、TVG付受信増幅器の出力電圧であるエコ
ー電圧を、記録紙の記録電圧対記録濃度特性の非
直線特性と逆の非直線特性に沿つて入力電圧の一
定区間毎に段階状に変化する電圧を出力する記録
電圧補正回路を経由させて記録器のペンに印加し
ているので記録紙上の映像濃度はエコー電圧の各
区分毎に比例段階的な濃度を呈する。

計量用魚群探知機においてはTVG付受信増幅
器を用いることによりその出力であるエコー電圧
は送受波器からの距離に関係なく、単独魚や魚群
の後方体積散乱強度に比例するので、結局記録紙
上の魚群等の映像はそれらの後方体積散乱強度に
段階的比例した濃度として映し出される。従つ
て、記録紙上の映像濃度を定量的に把握すること
により、単独魚の場合には魚種や大きさを、また
魚群の場合にはその魚種や群の密度を的確に把握
することができる。このため漁場における操業を
効率的に行うことができる他、漁業資源の調査に
おいても従来より一層確度の高い定量データを収
集することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の計量用魚群探知機の構成を示
すブロツク図、第２図は記録紙の記録電圧対濃度
の特性の例を示す特性曲線で同図ａは湿式記録紙
の例、同図ｂは乾式記録紙の例、第３図は記録電
圧補正回路のエコー電圧対記録電圧の段階状出力
特性の例を示す特性曲線で同図ａはエコー電圧の
範囲が約50V迄の場合の特性例、同図ｂはエコー
電圧の範囲が約100V迄ある場合の特性例、第４
図は記録電圧補正回路の具体的構成例のブロツク
図、第５図は、本考案の計量用魚群探知機におけ
るエコー電圧に対する記録紙濃度の特性を示す
図、第６図は本考案の計量用魚群探知機における
記録紙上の魚群映像の例を示す図である。 １……送信部、２……送受波器、３……TVG
付受信増幅器、４……記録電圧補正回路、５……
ペン、６……記録紙、１０……記録紙の記録電圧
対記録濃度の非直線特性と逆の非直線特性を示す
曲線、１１……出力電圧が入力電圧の一定区間毎
に曲線１０に沿つて段階的に出力される電圧特
性、１２……入力端子、１３〜１６……コンパレ
ータ（比較器）、１７〜２０……スイツチ、２１
……出力端子、２２……魚群映像、２３……濃度
尺度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ペンに印加される記録電圧の変化により記録濃
   度が変化する記録紙を使用するペン記録器と
   TVG付受信増幅器を有する魚群探知機において、
   記録電圧対記録濃度特性が非直線特性を有する記
   録紙と；TVG受信増幅器の出力であるエコー電
   圧を入力とし前記記録紙の記録電圧対記録濃度特
   性の非直線特性とは逆の非直線特性に沿つて入力
   電圧の一定区間毎に段階状に変化する電圧をペン
   記録器へ記録電圧として出力する記録電圧補正回
   路と；を具備することを特徴とする計量用魚群探
   知機。