JP3099034B2 - 魚群探知機 - Google Patents

魚群探知機

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JP3099034B2
JP3099034B2 JP04045441A JP4544192A JP3099034B2 JP 3099034 B2 JP3099034 B2 JP 3099034B2 JP 04045441 A JP04045441 A JP 04045441A JP 4544192 A JP4544192 A JP 4544192A JP 3099034 B2 JP3099034 B2 JP 3099034B2
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正明 辻本
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は魚群探知機に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、魚群探知機を利用して魚群を探
知、捕獲するには、通常、2つの段階を踏む。まず、段
階(1)では、漁船の船速を早めて広い海域にわたって航
行しつつ、魚群探知機で魚群の反応の有無を観察する。
そして、段階(2)では、魚群反応が見つかると、船速を
落としたり、あるいは停泊するなどして魚群探知機で一
層詳細にその探索した魚群の分布状態等を調べ、捕獲す
るか否かの判断を下した後、網等の釣り具によって魚を
捕る。
【0003】このように、魚群を探知する段階(1)、
(2)に応じて魚群探知機の果たす役割もそれぞれ異なっ
てくる。
【0004】すなわち、段階(1)では、魚群等の有無を
確認できれば良く、魚群の分布状態等の細かい観察まで
は必要でない。しかも、魚群の有無を広範囲に渡って探
索するため船速を上げているので外来ノイズも多い。し
たがって、この段階(1)において魚群探知機に要求され
る性能としては、探知物標に対する分解能は低くても、
外来ノイズの影響を受けることなく受信信号を確実に捕
捉できることである。
【0005】また、段階(2)では、魚群の分布状態、魚
種、魚量等を細かく観察することが必要であり、このと
きは、船速を落としているので外来ノイズは比較的少な
い。したがって、この段階(2)において魚群探知機に要
求される性能は、探知物標に対する分解能が高く、か
つ、広い周波数範囲に渡って受信信号を捕捉できること
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の魚群
探知機は、魚群を探知する段階(1),(2)に応じてその
要求性能が変わるという点について十分に考慮されてお
らず、超音波の送受波器に加える送信パルス幅や送受波
器で得られる受信信号の受信帯域等の送受波特性は予め
固定された構成となっている。このため、従来の魚群探
知機では、魚群を探知する各段階(1),(2)に応じて適
切な探知情報を得るのが不十分であった。
【0007】これを改善するには、各段階(1),(2)に
応じてパネル操作やメニュー操作によって、超音波の送
受波器に加える送信パルス幅や、送受波器で得られる受
信信号の受信帯域等の送受波特性を設定変更できる構成
とすることが考えられるが、魚群探知の状況が変わるた
びに、その都度、これらの送受波特性を変更するのは、
変更操作が極めて煩雑になるばかりでなく、設定を誤る
ことがある等の不具合がある。
【0008】さらに、漁船に予め送信周波数が異なる複
数の送受波器を取り付け、魚群の探知段階に応じてこれ
らの送受波器を選択使用することも可能であるが、複数
の送受波器を漁船に常設するのはコストアップとなる。
【0009】本発明は、このような問題点を解決するた
になされたもので、魚群を捕獲する段階に応じて常に最
適の性能が得られるように、超音波の送受波特性が自動
的に変更されるようにすることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述のように、魚群の探
知、捕獲の段階(1)、(2)に密接に関連するのは、漁船
の船速である。したがって、船速の大小に応じて、魚群
探知機の送受波特性を変更すれば、段階(1),(2)に応
じた探知情報が得られることになる。
【0011】本発明は、この事実に着目したものであっ
て、上記の課題を解決するために、船速を変化させつつ
水中を探査し、魚群を探知、捕獲する船に搭載され、
信パルスにより駆動され、かつ、この送信パルスにパル
ス幅に対応した時間長さで超音波を送波するとともに、
探知物標から反射された超音波を受波する送受波器を備
えた魚群探知機において、次の構成を採る。
【0012】すなわち、本発明に係る魚群探知機では、
前記送受波器に与える送信パルスのパルス幅を変更する
送信パルス幅変更手段と、前記送受波器で得られる受信
信号の受信帯域を変更する受信帯域変更手段とを含み、
前記送信パルス幅変更手段と前記受信帯域変更手段とに
より、船速が高速時には送信パルスのパルス幅を長パル
スに、受信信号の受信帯域を狭帯域に、また、船速が低
速時には送信パルスのパルス幅を短パルスに、受信信号
の受信帯域を広帯域にそれぞれ自動的に変更することを
特徴とするものである。
【0013】
【作用】上記構成では、船速が高速時には送信パルスの
パルス幅を長パルスに、受信信号の受信帯域を狭帯域
に、また、船速が低速時には送信パルスのパルス幅を短
パルスに、受信信号の受信帯域を広帯域にそれぞれ自動
的に変更する。このように、船速の大きさに応じて、送
信パルス幅変更手段が送受波器に与える送信パルスのパ
ルス幅を変更すると同時に、受信帯域変更手段が送受波
器で得られる受信信号の受信帯域を変更する。つまり、
船速の大きさに応じて送受波特性が自動的に変更される
ため、魚群を探知、捕獲する各段階に応じて適切な探知
情報を得ることができることになる。
【0014】
【実施例】図1は本発明の実施例に係る魚群探知機の全
体構成を示すブロック図である。
【0015】同図において、符号1は魚群探知機の全体
を示し、2は超音波を送受波する単一の送受波器、4は
送受波器2に超音波発射用の送信信号eを出力する送信
部、6は送受波器2で得られる受信信号iのノイズ成分
を除くとともに、増幅を行う受信部、8は超音波の送受
波に応じて送信部4と受信部6との接続を切り換える送
受切換部、10は受信部6から出力される受信信号fま
たはgをデジタル化するA/D変換器である。
【0016】また、12は漁船の船速sを検出する船速
検出手段としての船速計である。なお、この船速計12
に代えてGPS等の航法装置により船速を検出するもの
であってもよい。
【0017】14は送信部4に超音波発射タイミングを
決めるキーイングパルスaを出力し、また、送信部4と
受信部6とに船速計12で検出される漁船の船速sの大
きさに応じて送受波特性を変更するための切換信号b,d
をそれぞれ出力するとともに、A/D変換器10でデジ
タル化された受信信号を画像データとして取り込んで画
像表示処理を行う制御処理部、16は探知画像を表示す
るカラーCRT等の表示器である。
【0018】図2(A)は送信部4の詳細を示す構成図で
ある。
【0019】図2(A)において、18は制御処理部14
から与えられるキーイングパルスaに応答して所定のパ
ルス幅t1またはt2(<t1)を有する送信パルスcを出力す
る送信パルス発生回路であって、たとえば、単安定マル
チバイブレータが適用される。20は船速計12で検出
された船速sの大きさに応じて送受波器2に与える送信
パルスcのパルス幅をt1あるいはt2に変更する送信パル
ス幅変更手段、22は送信パルス発生回路18からの送
信パルスcを送受波器2と同じ共振周波数をもつ送信信
号eに変調して出力するための発振出力回路である。
【0020】上記の送信パルス幅変更手段20は、送信
パルス発生回路18に接続された1つのコンデンサC、
このコンデンサCに共通に接続された2つの抵抗R1
2(ただし、R1>R2)、各抵抗R1,R2に個別に接続
されたオン・オフ用のスイッチ241,242、および制
御処理部14からの送信パルス幅切換信号bに応じて各
スイッチ241,242の一方を選択動作させるためのイ
ンバータ26からなり、各スイッチ241,242には共
に電源電圧Vccが印加されるようになっている。
【0021】図2(B)は受信部6の詳細を示す構成図で
ある。
【0022】図2(B)において、30は受信信号を増幅
する前段増幅器、32は船速計12で検出された船速の
大きさに応じて送受波器2で得られる受信信号の受信帯
域を変更する受信帯域変更手段、34はこの受信帯域変
更手段32を通過した受信信号を増幅する後段増幅器で
ある。
【0023】上記の受信帯域変更手段32は、狭帯域フ
ィルタ381、この狭帯域フィルタ381の前後に設けら
れたオン・オフ用のスイッチ361,401、広帯域フィ
ルタ382、この広狭帯域フィルタ382の前後に設けら
れたオン・オフ用のスイッチ362,402、および制御
処理部14からの帯域切換信号dに応じて各スイッチ3
1,401または362,402の一方を選択動作させる
ためのインバータ40からなる。そして、狭帯域フィル
タ381は、図3の一点鎖線で示すように、送受波器2
の中心周波数f0を中心とした所定の周波数帯域Δ1(本例
では5KHzの幅)をもつように設定されており、また、
広帯域フィルタ382は、図3の実線で示すように、送
受波器2の中心周波数f0を中心として、狭帯域フィル
タ381よりも大きい所定の周波数帯域(本例では20K
Hzの幅)をもつように設定されている。
【0024】次に、上記構成の魚群探知機の動作を図4
に示すフローチャート、および図5に示すタイムチャー
トを参照して説明する。
【0025】電源投入によって制御処理部14のソフト
プログラムが起動されると、制御処理部14は、初期設
定を行った後(ステップ1)、送信パルス幅および受信帯
域を切り換える判断の目安となる船速の基準値uを入力
する(ステップ2)。また、船速計12で検出された船速
sのデータを取り込む(ステップ3)。そして、基準値uと
実際の船速sとを比較する(ステップ4)。
【0026】ここで、船速sが基準値uよりも大きい場合
(s≧u)には、前述した段階(1)の状態にあると見なせる
ので、制御処理部14は、送信部4にハイレベルの送信
パルス幅切換信号bを、受信部6にハイレベルの受信帯
域切換信号dをそれぞれ出力する(ステップ5,6)。
【0027】送信部4において、ハイレベルの送信パル
ス幅切換信号bが入力されると、送信パルス幅変更手段
20の一方のスイッチ241がオンし、これにより、送
信パルス発生回路18には、コンデンサCと抵抗R1
接続されることになる。また、受信部6においては、ハ
イレベルの受信帯域切換信号dが入力されると、受信帯
域変更手段32の狭帯域フィルタ381の前後のスイッ
チ361,401が共にオンする。
【0028】この状態で、次に、制御処理部14は、送
信部4にキーイングパルスaを出力する(ステップ7)。
このキーイングパルスaに応答して送信パルス発生回路
18からは、コンデンサCと抵抗R1によって決定され
る所定のパルス幅t1を有する送信パルスcが出力され
る。そして、この送信パルスcは、次段の発振出力回路
22によって送受波器2と同じ共振周波数をもつ送信信
号eに変調されて出力され、この送信信号eが送受切換部
8を介して送受波器2に加わる。ここで、上記の送信パ
ルスcのパルス幅t1は、比較的長いために、分解能は小
さいが、出力パワーが大きくなるので、深い深度領域ま
で探知することができる。
【0029】送受波器2での超音波の送受波に基づいて
得られる受信信号iは、送受切換部8を介して受信部6
に入力される。この受信信号iは、前段増幅器30、ス
イッチ361を順次介して狭帯域フィルタ381に入力さ
れ、所定の受信帯域Δ1(5KHz)から外れる信号成分が
除かれる。つまり、船速sが基準値uよりも大きい場合(s
≧u)には、スクリュー音等の外来ノイズが多くなるた
め、受信帯域Δ1を狭くすることで、これらの外来ノイ
ズを除いて受信信号fを確実に捕捉することができるこ
とになる。そして、この狭帯域フィルタ381を通過し
た受信信号fは、スイッチ401、後段増幅器34を介し
てA/D変換器10でデジタル化された後、制御処理部
14に取り込まれる(ステップ8)。そして、データ取り
込みが終了していなければ(ステップ9)、ステップ3に
戻る。これに対して、所定量の受信信号のデータが取り
込まれると、制御処理部14は、これを画像信号にして
表示部16に出力するので、これによって探知画像が表
示される。
【0030】一方、船速sが基準値uよりも小さい場合(s
<u)には、前述した段階(2)の状態にあると見なせるの
で、制御処理部14は、送信部4にローレベルの送信パ
ルス幅切換信号bを、受信部6にローレベルの受信帯域
切換信号dをそれぞれ出力する(ステップ10,11)。
【0031】送信部4において、ローレベルの送信パル
ス幅切換信号bが入力されると、送信パルス幅変更手段
20の他方のスイッチ242がオンし、これにより、送
信パルス発生回路18には、コンデンサCと抵抗R2
接続されることになる。また、受信部6においては、ロ
ーレベルの受信帯域切換信号dが入力されると、受信帯
域変更手段32の広帯域フィルタ382の前後のスイッ
チ362,402が共にオンする。
【0032】この状態で、次に、制御処理部14は、送
信部4にキーイングパルスaを出力する(ステップ7)。
このキーイングパルスaに応答して、送信パルス発生回
路18からは、コンデンサCと抵抗R2によって決定さ
れる所定のパルス幅t2を有する送信パルスcが出力され
る。そして、この送信パルスcは、次段の発振出力回路
22によって送受波器2と同じ共振周波数をもつ送信信
号eに変調されて出力され、この送信信号eが送受切換部
8を介して送受波器2に加わる。ここで、上記の送信パ
ルスcのパルス幅t2(<t1)は、比較的短いために、分解
能が高く、精密な探知が可能となる。
【0033】送受波器2での超音波の送受波に基づいて
得られる受信信号iは、送受切換部8を介して受信部6
に入力される。この受信信号iは、前段増幅器30、ス
イッチ362を順次介して広帯域フィルタ382に入力さ
れ、所定の帯域幅Δ2(20KHz)から外れる信号成分が
除かれる。つまり、船速sが基準値uよりも小さい場合(s
<u)には、スクリュー音等の外来ノイズは少ないため、
受信帯域Δ2を広くすることで、分解能が高く、かつ、
広い周波数範囲に渡って受信信号iを捕捉できることな
る。そして、この広帯域フィルタ382を通過した受信
信号gは、スイッチ402、後段増幅器34を介してA/
D変換器10でデジタル化された後、制御処理部14に
取り込まれる(ステップ8)。
【0034】このように、船速の大きさに応じて、送信
パルス幅変更手段20が送受波器2に与える送信パルス
cのパルス幅をt1またはt2に変更すると同時に、受信帯
域変更手段32が送受波器2で得られる受信信号の受信
帯域をΔ1またはΔ2に変更するので、常に、魚群を探
知、捕獲する各段階に応じて適切な探知情報を得ること
ができるようになる。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、船速の大きさに応じて
魚群探知機の送受波特性が自動的に適切に変更されるた
め、魚群を探知、捕獲する各段階に応じて適切な探知情
報を得ることが可能となる。また、その送受波特性の変
更は自動的であることから、変更操作の手間を省ける等
の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る魚群探知機の全体構成を
示すブロック図である。
【図2】図1の魚群探知機の受信部および受信部の各々
の詳細を示す構成図である。
【図3】受信部に設定された受信信号の受信帯域の説明
図である。
【図4】船速に応じて送受波特性を変更する場合の手順
を示すフローチャートである。
【図5】図1および図2のブロック図の各部の出力信号
を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1…魚群探知機、2…送受波器、4…送信部、6…受信
部、12…船速検出手段(船速計)、20…送信パルス幅
変更手段、32…受信帯域変更手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−235888(JP,A) 特開 平1−295190(JP,A) 特開 平4−52584(JP,A) 特公 昭34−8936(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 15/96

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 船速を変化させつつ水中を探査し、魚群
    を探知、捕獲する船に搭載され、送信パルスにより駆動
    され、かつ、この送信パルスにパルス幅に対応した時間
    長さで超音波を送波するとともに、探知物標から反射さ
    れた超音波を受波する送受波器を備えた魚群探知機にお
    いて、 前記送受波器に与える送信パルスのパルス幅を変更する
    送信パルス幅変更手段と、前記送受波器で得られる受信
    信号の受信帯域を変更する受信帯域変更手段とを含み、 前記送信パルス幅変更手段と前記受信帯域変更手段とに
    より、船速が高速時には送信パルスのパルス幅を長パル
    スに、受信信号の受信帯域を狭帯域に、また、船速が低
    速時には送信パルスのパルス幅を短パルスに、受信信号
    の受信帯域を広帯域にそれぞれ自動的に変更する、こと
    を特徴とする魚群探知機。
JP04045441A 1992-03-03 1992-03-03 魚群探知機 Expired - Fee Related JP3099034B2 (ja)

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