JPH08327734A - 魚群監視潮流計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の魚群監視潮流計で得られる魚群監視映
像は、本来の魚群探知機から得られるような正確な映像
が得られない。この問題を解決する。 【構成】 送波する超音波パルスに潮流計測用と魚群監
視映像用とで異なる送信処理を行い、これらを同一の超
音波送受波手段を用いて時分割で送受波し、受信した反
射エコー信号に潮流計測用と魚群監視映像用とで異なる
受信処理を行う構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶等に搭載し、超音
波を水中に送受波して魚群監視映像の取得と潮流の計測
とを行う魚群監視潮流計に関する。

【０００２】

【従来の技術】船舶から水中に超音波を送受波して超音
波のドップラー周波数偏移により船速や潮流を計測する
潮流計は広く知られている。この種の潮流計は、潮流お
よび船速の計測のみを行う専用機として構成されている
装置もあるが、水中に超音波を送受波して水中からの反
射エコーを受波する構成を利用し、魚群等の監視映像も
得られるようにした装置がある。この明細書ではこのよ
うな装置を魚群監視潮流計と称しているが、従来の魚群
監視潮流計は、単に周波数偏移を計測するために受信し
た反射エコー信号の一部を分岐してそのまま映像表示し
ているため、本来の魚群探知機のような魚群監視映像は
得られない。

【０００３】すなわち超音波を利用して潮流を計測する
ためには、水底からの反射エコー信号のドップラー周波
数偏移を用いて最初に対地船速を計測し、次に海水中に
遊泳するプランクトン等からの反射エコー信号のドップ
ラー周波数偏移を用いて海水と船舶との相対速度を計測
し、この相対速度から対地船速を減算して潮流の速度を
計測する。そして、反射強度の強い水底からの反射エコ
ー信号を得る際には、受信利得を比較的下げて反射エコ
ー信号を得る必要があり、反射強度の弱いプランクトン
等からの反射エコー信号を得る際には、受信利得を最大
限にしてその反射エコー信号を得る必要がある。このた
め受信利得を適宜切り換える動作を行っているが、この
ように受信利得が適宜切り換わる反射エコー信号をその
まま映像表示した場合、表示中に表示レベルが切り換わ
ってしまい、正確な魚群映像の表示ができなくなる。

【０００４】また、魚群からの反射エコー信号を魚種等
まで判別できるように受信するためには、一般的にプラ
ンクトン等からの反射エコー信号を得る場合より受信利
得は低くし、且つ、水底からの反射エコー信号を得る場
合より受信利得は高くする必要があるが、この条件から
言っても十分な魚群映像の表示は行えない。さらに、潮
流の計測を行う場合には、上述のようにドップラー周波
数偏移で計測を行うため、送波する超音波のパルス幅を
広くして誤計測を無くす方法を取っているが、パルス幅
を広くすると映像表示分解能が低下すると言う問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の魚
群監視潮流計で表示される魚群監視映像は、魚群探知表
示としての十分な映像が得られない。従って、正確な魚
群探知も行いたい場合には、その都度設定レンジ等を切
り換えて、潮流計測と魚群監視映像表示とを別々に行わ
なければならないという問題点があった。

【０００６】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、従来の装置構成をそのまま利用し簡
単な制御回路を付加することにより、潮流計測と魚群監
視映像表示とを同時に行い、而も本来の魚群探知機の映
像と同じレベルの魚群監視映像が得られる魚群監視潮流
計を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の魚群監視潮流計
は、送波する超音波パルスに潮流計測用と魚群監視映像
用とで異なる送信処理を施し、これらを同一の超音波送
受波手段を用いて時分割で送受波し、受信した反射エコ
ー信号に潮流計測用と魚群監視映像用とで異なる受信処
理を施す手段、潮流計測用の超音波パルスで得られた反
射エコー信号で計測情報を得、魚群監視映像用の超音波
パルスで得られた反射エコー信号で魚群監視映像を得る
手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】また、上記異なる送信処理は、潮流計測用
と魚群監視映像用とで送信する超音波パルスのパルス幅
を異ならせる処理であることを特徴とする。

【０００９】さらに、上記異なる受信処理は、潮流計測
用と魚群監視映像用とで受信回路の増幅利得を異ならせ
る処理であることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明の魚群監視潮流計の装置構成の一実施
例を示すブロック図、図２は図１に示す装置の動作を説
明するための波形図、図３は超音波の送受波方向とそれ
によって得られる多面式魚群監視映像とを示す図であ
る。図３に示すように、船舶から水中に超音波を送受波
して潮流の方向や速度を計測する場合、一般的に４方
向、すなわち左舷および右舷の前方および後方の４方向
に超音波を送受波して潮流計測を行う。本実施例の装置
も同様に４方向に超音波を送受波して潮流計測を行い、
且つ、魚群監視映像を得る装置として構成されており、
従って多面式魚群探知機のような４方向の魚群監視映像
が得られる装置となる。

【００１１】図１において、１ａ〜１ｄはそれぞれ送受
波器、２ａ〜２ｄは送受切換回路、３ａ〜３ｄは受信回
路、４ａ〜４ｄは切換スイッチ、５ａ〜５ｄはドップラ
ー周波数計数回路、６は送信回路、７は送信パルス幅制
御回路、８は受信利得制御回路、９は時分割切換回路、
１０はＡ／Ｄ変換部、１１はバッファメモリ、１２は潮
流演算回路、１３は表示処理部、１４は表示器である。

【００１２】次に動作について説明する。上述のように
本発明の魚群監視潮流計は、送受波する超音波パルスを
潮流計測用と魚群監視映像用とで区別してこれらを時分
割で送受波する。すなわち時分割切換回路９では、時分
割切換信号を用いて送信パルス幅制御回路７を動作さ
せ、送信回路６から出力される送信パルスのパルス幅を
図２（Ａ）に示すように切り換えて送波する。図２
（Ａ）のパルスＰ１は、潮流計測用のパルスを示し周波
数の誤計数を防ぐために広いパルス幅に制御されてお
り、パルスＰ２は表示分解能の高い魚群監視映像を得る
ために狭いパルス幅に制御されている。なお、魚群監視
映像を得るためのパルスＰ２のパルス幅は、実際には表
示器１４で表示する深度レンジや距離方向の分解能に合
わせてパルス幅およびパルス繰り返し周期が調整される
が、図２では説明を簡略化するために、パルス幅を一定
とし、パルスＰ１とパルスＰ２とが交互に送波される場
合を示す。

【００１３】送信回路６から出力されるパルス信号は、
送受切換回路２，送受波器１を介して水中４方向に超音
波パルスとして送波され、その反射エコーが、送受波器
１，送受切換回路２を介して受信回路３へ入力される。
この受信回路３には、時分割切換回路９からの時分割切
換信号で制御される受信利得制御回路８が接続されてお
り、パルスＰ１の反射エコー信号を受信して増幅する場
合と、パルスＰ２の反射エコー信号を受信して増幅する
場合とで、その増幅利得を異ならせて増幅するように構
成されている。すなわち上述のように反射強度の強い水
底からの反射エコーと、魚群からの反射エコーと、反射
強度の弱いプランクトン等からの反射エコーを、それぞ
れ増幅する場合、それぞれの反射強度や目的に合わせて
増幅利得を異ならせる必要がある。従ってそれぞれの反
射エコーを受波する時に合わせてその増幅利得を異なら
せるように構成されている。

【００１４】図２（Ｂ）は潮流計測のため水底からの反
射エコー信号を受信する場合の増幅利得と、魚群監視映
像を得るための反射エコー信号を受信する場合の増幅利
得とを示す。図に示すように、水深による減衰を補正す
るために、それぞれ時間と共に利得が高くなるように制
御されるが、その増幅レベルにｇの差異を設け、すなわ
ち水底からの反射エコー信号を受信する場合の増幅レベ
ルを低くしている。なお、図では省略しているが、反射
強度の弱いプランクトン等からの反射エコー信号を増幅
する場合には、増幅レベルは更に高いものが用いられる
ことは言うまでもない。図２（Ｃ）はこのようにして受
信利得を制御して出力された受信回路３からの受信出力
波形であり、Ｐ１１は水底からの反射エコー信号、Ｐ１
２は魚群等からの反射エコー信号を示す。

【００１５】受信回路３の後段には、それぞれ時分割切
換回路９で制御される切換スイッチ４が接続されてお
り、反射エコー信号Ｐ１１が出力される時には、その出
力がそれぞれ周波数計数回路５へ入力され、反射エコー
信号Ｐ１２が出力される時には、その出力がそれぞれＡ
／Ｄ変換部１０に入力されるように構成されている。周
波数計数回路５に入力された反射エコー信号Ｐ１１は、
送信周波数と比較されてそのドップラー周波数偏移から
船舶の速度および潮流の相対速度が計数され、４方向で
のこれらの速度情報が潮流演算回路１２に入力され、こ
の潮流演算回路１２に入力されるコンパス方位情報等を
用いて真北を基準とした潮流の流れ方向や速度が算出さ
れ、その数値情報が表示処理部１３へ送られて表示器１
４に表示される。なお、ペアビームを用いて測定誤差を
軽減する手段やコンパス方位情報を用いて座標変換する
手段は、従来の潮流計と同様にして行われる。

【００１６】一方、Ａ／Ｄ変換部１０に入力される反射
エコー信号Ｐ１２は、それぞれディジタル信号に変換さ
れ、１パルス分の反射エコー信号がそれぞれバッファメ
モリ１１に一時的に格納され、表示処理部１３からの制
御により所定のタイミングおよび所定の表示座標位置で
魚探メモリ（図示せず）に格納され、従来の魚探映像と
同様の魚群監視映像が反射レベルの強さに応じた８色ま
たは１６色のカラー映像として表示器１４に表示され
る。なお、Ａ／Ｄ変換部１０およびバッファメモリ１１
は、図１では説明を簡略化するために省略しているが、
それぞれ４つ設けられており、４つの映像信号が平行に
処理されて図３に示す４つの多面表示が行われる構成と
なっている。また、魚探映像としての魚群監視映像表示
に必要な、感度，判別，深度，拡大等の制御を行う機能
は、図１の構成では省略している。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の魚群監視潮
流計は、簡単な制御回路を付加するだけで潮流計測と魚
群監視映像表示とを同時に行え、且つ、本来の魚群探知
機と同等の魚群映像が得られる装置とでき、魚群探知機
と潮流計との２つを装備したり、それぞれの計測，探知
のたびに装置設定をやり直す等の無駄が排除でき、漁業
従事者にとってコストの低減や労働力の低減が図れる等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置構成の一実施例を示すブロック図
である。

【図２】図１に示す装置の動作を説明するための波形図
である。

【図３】超音波の送受波方向とそれによって得られる多
面式魚群監視映像とを示す図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 送受波器 ２ａ〜２ｄ 送受切換回路 ３ａ〜３ｄ 受信回路 ４ａ〜４ｄ 切換スイッチ ５ａ〜５ｄ ドップラー周波数計数回路 ６ 送信回路 ７ 送信パルス幅制御回路 ８ 受信利得制御回路 ９ 時分割切換回路 １０ Ａ／Ｄ変換部 １１ バッファメモリ １２ 潮流演算回路 １３ 表示処理部 １４ 表示器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中へ超音波を送受波してその反射エコ
   ー信号のドップラー周波数偏移から潮流計測情報を得る
   と共に、反射エコー信号を所定の表示形式で映像表示し
   て魚群監視映像を得る魚群監視潮流計において、 送波する超音波パルスに潮流計測用と魚群監視映像用と
   で異なる送信処理を施し、これらを同一の超音波送受波
   手段を用いて時分割で送受波し、受信した反射エコー信
   号に潮流計測用と魚群監視映像用とで異なる受信処理を
   施す手段、 潮流計測用の超音波パルスで得られた反射エコー信号で
   潮流計測情報を得、魚群監視映像用の超音波パルスで得
   られた反射エコー信号で魚群監視映像を得る手段、 を備えたことを特徴とする魚群監視潮流計。
2. 【請求項２】 上記異なる送信処理は、潮流計測用と魚
   群監視映像用とで送信する超音波パルス信号のパルス幅
   を異ならせる処理であることを特徴とする請求項第１項
   記載の魚群監視潮流計。
3. 【請求項３】 上記異なる受信処理は、潮流計測用と魚
   群監視映像用とで受信回路の増幅利得を異ならせる処理
   であることを特徴とする請求項第１項記載の魚群監視潮
   流計。