JPH0321500Y2

JPH0321500Y2 -

Info

Publication number: JPH0321500Y2
Application number: JP16104885U
Authority: JP
Priority date: 1985-10-21
Filing date: 1985-10-21
Publication date: 1991-05-10
Also published as: JPS6269176U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は魚から反射した超音波エコーを信号処
理して魚体長を表示する装置に関するものであ
る。

（従来の技術）魚船の舷側や底部に設けられた超音波送受波器
から海中に向けて超音波を発射し、魚群からのエ
コーを信号処理して魚群情報を表示する魚群探知
機は周知である。この魚群探知機の使用により海
中の魚群探知および魚群追跡が容易となるが魚体
長を測定することは不可能であつた。

（考案が解決しようとする問題点）上記の如く、従来の装置においては、魚群の魚
体長の測定が不可能であるため、魚群を探知して
もその魚群を捕獲すべきか否かの判断がつきにく
い。そのため魚獲対象外の小体長の魚群に対して
もしばしば漁網を投下しがちであり、このような
場合には、網の目に魚が詰まつてしまい、その魚
を取り除くのに極めて面倒な作業をしなければな
らないという問題があつた。

本考案は上記従来の問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、魚群の魚体長を
容易に知ることができ、これにより魚群捕獲の適
否判断を確実に行うことができる魚体長表示装置
を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）本考案は上記目的を達成するために次のように
構成されている。すなわち、本考案は、水中に向
けて超音波を発射し魚からのエコーを受波すると
ともにその受波した超音波の信号を電気信号に変
換出力する超音波送受波器と、この超音波送受波
器からの出力信号に単体魚からのエコー出力信号
の振幅が深さにかかわりなく一定になるように伝
搬減衰量を補正する伝搬減衰補正回路と、この伝
搬減衰補正回路の出力信号に基づいて魚体長を算
出する演算器と、演算器の算出値に基づいて魚体
長を表示する表示器とを有する魚体長表示装置で
ある。

（作用）上記構成からなる本考案において、表示器にお
ける魚体長の表示は次のように行われる。まず魚
群の魚種については、異種の魚種が混合している
ということは稀であり、通常は単一魚種で群をな
し、水温、季節、海域、魚群探知機の記録等から
ほぼ確実に判断することができそれに基づくこと
になる。

送受波器から水中に向けて発射された超音波は
魚の全体長に当つて反射し、その反射波（エコ
ー）は超音波送受波器に受波されて電気信号に変
換される。この場合、水中を伝搬する超音波に減
衰がないものと仮定した場合には、前記反射波の
受波位置での反射レベルは魚の近傍反射位置での
完全反射レベルと一致する。

ところが実際には水中における超音波の伝搬減
衰があるため、同一魚体長でもその深度によつて
反射波の受波位置でのレベルが異なる。そこで、
本考案では同一魚体長については深度が異なつて
も同一の反射レベルとなるように伝搬減衰補正回
路によつて反射波の伝搬減衰量を補正する。

そして、演算回路は前記補正された信号に基づ
いて魚体長を算出し、この算出値を表示器に加え
る。そして、表示器はこの算出値に基づいて魚体
長を記録表示又は画像表示する。

したがつて、作業者はこの表示器の表示を一見
することにより魚群の魚体長を正確に知ることが
でき、魚群捕獲の適否を直ちに判断することが可
能となるものである。この場合、魚体長の判断
は、記録表示又は画像表示されたもののうち魚群
からの反射像に着目するのではなく、魚群像の周
辺に散在する単体魚の像に着目する。

（実施例）以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図には本考案に係る一実施例の構成を
示すブロツク図が示されている。図示の如く、本
実施例の魚体長表示装置は、送信器１と、受信器
２と、送受波器３と、演算器４と、カラーブラウ
ン管表示器５により構成されている。

前記送信器１は後述する演算器４から送られて
くる同期信号に同期して送受波器３に駆動パルス
（電気パルス）を加えるものである。

送受波器３は駆動パルスを受けて振動子を励起
し、超音波６ａを水中に向けて発射する。

この超音波６ａは目標物としての魚７の全体に
当つて反射し、その反射波６ｂ（エコー）は送受
波器３に受波される。この場合、反射波６ｂの受
波位置での反射レベルは水中での伝搬減衰を受け
るので、反射位置（魚７の近傍位置）での反射レ
ベル、すなわち、減衰のない完全反射レベルより
も低い。送受波器３は伝搬減衰を受けた反射波を
受けてそれを電気信号に変換し受波信号を受信器
２に加える。受信器２は伝搬減衰補正回路８と増
幅回路９とを有しており、伝搬減衰補正回路８は
受波信号の伝搬減衰補正を行い、増幅回路９は信
号増幅を行う。前記受波信号の伝搬減衰補正回路
８は、本実施例ではTVG（Time Varied Gain）
回路により構成されており、前記反射波の水中伝
搬減衰分を補正して深度によつてはレベルが変化
しない受波信号をつくり出すものである。ここで
TVGとは、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回路とは送信周期毎に、増幅利得が、反射
目標物までの距離による減衰を補正するように時
間の経過につれて増加する回路のことである。

周知のように、伝搬減衰には拡散減衰と吸収減
衰とがあり、拡散減衰の補正は受波信号値に
40Logrを加えることにより達成され、また、吸
収減衰の補正は受波信号値に20αrlogeを加えるこ
とにより達成される。ここに、ｒは送受波器３と
魚７との距離を意味し、αは吸収減衰係数を意味
する。その理由は次のとおりである。

音響出力Ioの音波は距離ｒだけ進むと拡散損失
と吸収損失を受けて、その強度は球面拡散の場
合、 Io・e^-〓^r／r² （但しαは吸収係数）となる。この距離上に等価断面積σの単独魚がい
たとすると、その反射強度は、 Io・e^-〓^r／r²・σ で表され、これを仮想音源として音源は再び同一
経路をたどつて受波器に達する。従つて受波器面
での反射強度Ieは、 Ie＝Io・e^-〓^r／r²・σ・e^-〓^r／r²＝Ioσe^-2〓^r／r⁴…(1) となり、結局、単体魚の場合には、距離の４乗に
反比例する。そして式(1)の対数をとり10倍したデ
シベル（dB）表示でみると 10logIe＝10logIoσ−20αrloge−40logr …(2) となるから距離ｒにかかわらず、一定振幅の出力
が得られるようにするには40logrと20αrlogeだけ
の利得増加をさせればよいことになる。このよう
にして補正された受波信号は魚種および体長が同
一の魚であれば深度に関係なく同一の振幅が得ら
れることになる。この補正された受波信号は増幅
回路９により増幅され補正受波信号として演算器
４に加えられる。

演算器４は同期信号を発生させてその同期信号
を既述の如く送信器１に送る。その一方におい
て、前記補正受波信号を受けて魚体長の演算を次
のように行う。まず、魚体長演算の前処理として
魚７から反射する超音波の反射率t_sが求められ
る。

前記補正受波信号値は深度によつては影響され
ない、魚体長によつてのみ定まる値となつている
から、反射率t_sは、補正受波信号の値と、次の各
既知の値、つまり、超音波送波レベルの値（送受
波器３の送波レベルの値）、送受波器３の受波感
度、超音波の指向性関数、受信器２の利得等の各
値を用い、周知の計算式により容易に求められ
る。この場合、本実施例では、送受波器３から放
射する超音波のビーム束のうち、その中心軸部の
ビームを利用して反射レベルを求めるようにして
いるので、超音波の指向性関数を１とすればよ
く、これにより計算の容易化が図られている。

ところで、魚７の魚体長Ｌと既に求められた反
射率t_sとは次の関係がある。

t_s＝aL² …(1) ただしａは係数である。

したがつて、魚体長ＬはＬ＝√_s …(2) となり、この(2)式の計算を行うことにより魚体長
Ｌが求められる。

ここで係数ａは魚種により決定される係数で、
実験により求められる。例えば、サバの場合の係
数値は2.5×10^-3でありブリの場合は3.3×10^-3で
ある。通常、魚は水深、水温、海域、季節等によ
りその棲息場所が定つているから魚種の特定が容
易であり、したがつて、演算に先立ち前記係数ａ
の値を容易に与えることができる。

次に、(2)式によつて求められた魚体長Ｌの算出
値は魚群探知機のカラーブラウン管表示器５に加
えられ、画面上の魚の画像に魚体長Ｌに対応する
カラー化が行われるようになつている。

すなわち、カラーブラウン管表示器５には信号
の強さ、すなわち、前記魚体長Ｌの算出値の大き
さによつて色を変化させるカラー化回路が設けら
れており、したがつて、演算器４からの信号（算
出値）がカラー化回路を通ることによつて、その
算出値に対応する色が付せられる。

この結果、第２図に示すように、カラーブラウ
ン管表示器５に映し出された魚７の画像には魚体
長Ｌに対応する色が表示されるので、この画像を
一見しただけで魚体長Ｌを知ることができ、魚群
捕獲の適否を直ちに判断することが可能となる。

この場合、反射レベルおよび前記(1)式の係数ａ
の値は魚種によつて異なるので、画面上で同一の
色でも魚種によつて魚体長Ｌが異なる。

そこで、本実施例では、カラーブラウン管表示
器５の画面上に各色C₁，同C₂，同C₃，同C₄およ
び同C₅が表わす各魚種（図ではイワシ、サバ、
マグロの３種）についての基準魚体長Ｌが示され
ており、この較正表示と画像とを見較べることに
より、各魚種についての魚体長Ｌを直ちに知るこ
とができるようになつている。

例えば、第２図中の画像の魚種がサバの場合、
サバＡの画像は色C₄が付されているから魚体長
は16cmであり、またサバＢの画像は色C₂が付さ
れているから魚体長32cmであることが分かる。

なお、上記実施例は魚体長Ｌをカラーブラウン
管表示画像を見ることにより認識できるように構
成したが、必ずしもこれに限定されることがな
く、例えば演算器４で算出した魚体長Ｌを記録式
の表示器に数字やグラフ等一読できる任意の態様
で表示するように構成してもよい。

（考案の効果）本考案は以上説明したような構成と作用とを有
しているので、表示器の表示を一見しただけで魚
の魚体長を知ることができ、これにより魚群捕獲
の適否（漁網投下の適否）を効果的に判断でき、
漁獲作業の効率化を大幅に高めることが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の構成を示すブ
ロツク図、第２図はカラーブラウン管表示器の表
示例を示す作用説明図である。１……送信器、２……受信器、３……送受波
器、４……演算器、５……カラーブラウン管表示
器、６ａ……超音波、６ｂ……反射波、７……
魚、８……伝搬減衰補正回路、９……増幅回路、
C₁〜C₅……色、Ａ，Ｂ……サバの画像。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

水中に向けて超音波を発射し魚からのエコーを
受波するとともにその受波した超音波の信号を電
気信号に変換出力する超音波送受波器と、この超
音波送受波器からの出力信号に単体魚からのエコ
ー出力信号の振幅が深さにかかわりなく一定にな
るように伝搬減衰量を補正する伝搬減衰補正回路
と、この伝搬減衰補正回路の出力信号に基づいて
魚体長を算出する演算器と、演算器の算出値に基
づいて魚体長を表示する表示器とを有することを
特徴とする魚体長表示装置。