JPH01173890A - 魚群探知機における魚群探知警報発生装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は超音波を送受信して海中における魚群等の存在
を判別探知する魚群探知機における魚群探知警報の発生
方法に関し、−層詳細には、魚群探知機を構成する送受
波器から水中に超音波信号を送信し、水中物体からのエ
コー信号を受信し、当該受信したエコー信号の強度レベ
ルを判別して予め設定した所定深度内に魚群に対応する
エコー信号の強度レベルの信号が得られた場合には警報
を発生するようにした魚群探知機における魚群探知警報
の発生方法に関する。

［発明の背景コ 従来から水中に存在する物体を確認するために水中音響
機器が広範に用いられている。その好適な一例として魚
群探知機を掲げることが出来よう。当該魚群探知機は単
一の振動子素子または適当な形状に配列した複数の振動
子素子からなる送受波器から超音波、特に、超音波パル
スを繰り返して所定範囲の水中に発射し、海底を含めた
水中物体から反射して帰来するエコー信号を受波して、
例えば、ＣＲＴ（ブラウン管）上に表示する装置である
。すなわち、魚群あるいは海底等の水中物体からの反射
エコーの強度が一般に魚群等の大小および密度等に比例
することに着目し、当該反射エコーに係る信号の振幅レ
ベルに応じてＣＲＴ等の表示器上にカラー表示しあるい
は記録紙上に濃淡表示して魚群等の存在を判別あるいは
確認している。

ところで、従来の魚群探知機においては、第１図の画面
表示から諒解されるように、超音波パルスの発信線、す
なわち、海面に係るエコー信号２　（以下、参照符号２
は海面または海面に係るエコー信号をいう。なお、以後
、物体とそのエコー信号は、この例と同様に同一の参照
符号を付すものとする）を基準として警報範囲の上限深
度４　（図中、水深３０ｍ）と警報範囲の下限深度６　
（図中、水深１００ｍ）とを設定し警報範囲マーカＬ内
に、ある一定強度以上のエコー信号が存在した時には魚
群８を捕らえたとして警報を発生するように構成した魚
群探知機が実用化されている。なお、第１図において参
照符号１０は海底のエコー信号を表す。

魚群８を探知した場合、このように警報を発する魚群探
知機は魚群探知機上の映像表示を常時観測する必要がな
いことから、特に、乗組員の少ない漁船の効率的な操業
を図る上で極めて有効な機能とされている。

ところが、海面２を基準とした深度によって魚群の警報
範囲マーカＬを決定する方法は、第１図の例に示すよう
に、海中の中層に生息する魚群８を探知する場合には極
めて好都合であるが、第２図の例に示すように、海底１
０の近くに生息する魚群、所謂、底材の魚群１２を探知
しようとする場合には警報範囲マーカＬを海底１０を含
んだ範囲（図中、水深３００ｍ乃至４００ｍの範囲）に
設定しなければならず、この場合においては庇付魚群１
２のエコー信号の強度に比較して海底１０に係るエコー
信号の強度が高いために、海底１０のエコー信号を探知
した時に誤って警報を発生してしまう不都合があり、特
に、図に描出するように、海底ｌＯに起伏があると、海
面２を基準とする深度による警報範囲マーカＬの設定方
法は庇付魚群１２と海底１０を区別することが殆ど不可
能な状態となり、結局、従来技術に係る魚群探知警報機
能はこのような庇付魚群１２に対しては、実際上、使用
することが出来ないという欠点を露呈している。

［発明の目的］ 本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、水中の所定範囲内に魚群警報範囲を設け、当該
魚群警報範囲内に魚群が存在する時に警報を発生する際
、魚群警報範囲の設定を海面を基準とした深度ばかりで
なく海底を基準（Ｏｍ）とした深度によっても設定出来
るようにし、当該海底を基準とした魚群警報範囲内に一
定強度以上のエコー信号が存在するか否かの判定を行い
、一定強度以上のエコー信号が存在する場合には警報を
発生するようにした魚群探知機における魚群探知警報の
発生方法を提供することを目的とする。

［目的を達成するための手段］ 前記の目的を達成するために、本発明は超音波信号を水
中に送信した後、水中物体から反射して帰来するエコー
信号を受信して所定深度間に魚群の存在を認識した場合
に警報を発生する魚群探知機における魚群探知警報の発
生方法において、魚群探知警報を発生すべき所定深度範
囲を海底を基準とした深度範囲内に設定する第１の工程
と、超音波信号を水中に送信する第２の工程と、水中物
体から反射して帰来するエコー信号の強度レベルを前記
深度範囲内で判別し当該エコー信号の強度レベルが予め
設定した所定レベル幅内の強度レベルである場合には魚
群探知警報を発生する第３の工程とからなることを特徴
とする。

［実施態様］ 次に、本発明に係る魚群探知機における魚群探知警報の
発生方法についてこれを実施するための装置との関係に
おいて好適な実施態様を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

第３図において、参照符号２０は本実施態様に係る魚群
探知警報の発生方法を実施する魚群探知機を示す。当該
魚群探知機２０は送受信部２２と本体処理部２４と表示
部２６と警報発生部２８および操作パネル３０とから基
本的に構成される。

前記送受信部２２はトリガ発生部３２）送信部３４、受
信部３６および送受波器３８とから構成され、トリガ発
生部３２は本体処理部２４からの周期制御信号を基に一
定または不定の周期のトリガ信号を送信部３４に導入す
る。送信部３４は当該トリガ信号を基に一定パルス幅の
高周波数電気信号である送信パルスを発生し、受信部３
６並びに送受波器３８に導入する。送受波器３８は漁船
（図示せず）の船底に設置され、例えば、電歪素子を有
しており、前記送信パルスに基づいて振動し超音波信号
を水中に発射する。この超音波信号は水中の魚群または
海底等に当たって反射し、これらの水中物体から帰来す
る超音波反射信号が送受波器３８を構成する電歪素子に
よって受波され、当該電歪素子によって電気信号である
エコー信号に変換される。このエコー信号が受信部３６
に導入される。この場合、超音波信号を発射してからエ
コー信号が受信されるまで超音波が往復する間の時間遅
れがある。この遅れ分の略１／２の時間を距離に換算し
た値が魚群等の物体までの距離である。

送受信部２２からの出力信号、すなわち、受信部３６か
らの複合エコーアナログ信号Ｓ。Ａは本体処理部２４内
のＡ／Ｄ変換部４０に導入されると共に、警報発生部２
８の中、海底レベル判別回路４２に導入される。前記Ａ
／Ｄ変換部４０はエコー信号のレベルの強弱に応じたデ
ジタル信号を生成し、このデジタル信号Ｓ。０（以下、
複合エコーデジタル信号という）はバッファメモリ４４
に記憶される。バッファメモリ４４は超音波信号の１回
の送受信によって得られるエコー信号に対応した複合エ
コーデジタル信号Ｓ。０を記憶する容量を持ち、表示部
２６中のＣＲＴ４６の１本の走査線に該当する映像デー
タ（デジタル信号）を記憶する。

一方、前記海底レベル判別回路４２に導入されたエコー
信号は当該エコー信号の中、海底の反射に係る強度レベ
ルを有する信号（以下、海底レベル信号という）が抽出
され、デジタル信号ＳＢＤ　（以下、海底レベルデジタ
ル信号という）として警報判定回路４８の一方の入力端
子に導入され、警報判定回路４８の他方の入力端子には
前記バッファメモリ４４からの複合エコーデジタル信号
ＳＣＯが導入され、後述する所定の手順により複合エコ
ーデジタル信号Ｓ。０から海底レベルデジタル信号ＳＢ
Ｄを減算し、残余のデジタル信号に魚群に係る信号が含
まれているか否か等の判定処理がなされ、判定信号が警
報発生器であるブザー５０に接続される。

前記バッファメモリ４４からの複合エコーデジタル信号
Ｓ。、である映像データは前記ＣＲＴ４６の一画面分に
相当する映像データを記憶するメインメモリ５２に転送
され、メインメモリ５２に記憶された映像データは制御
部５４の制御下に順次読み出され表示部２６内のＤ／Ａ
変換部５６に導入される。メインメモリ５２から導入さ
れた映像データはＤ／Ａ変換部５６によりアナログ信号
、すなわち、受信したエコー信号と相似の信号に変換さ
れＣＲＴ４６に送給される。この場合、ＣＲＴ４６の同
期信号入力端子には同期発生部５８からの同期信号が供
給され、前記受信したエコー信号が当該同期信号を基に
映像表示される。

なお、操作パネル３０はＣＲＴ４６上の表示を、例えば
、後述する海底基準モード表示、海面基準モード表示、
海底基準拡大表示モードまたは海面基準拡大モード表示
に選択する等の機能並びに魚群警報範囲マーカＬを設定
する等の機能を有している。

本実施態様に係る魚群探知警報の発生方法を組み込む魚
群探知機は基本的には以上のように構成されるものであ
り、次にその作用並びに効果について説明する。

先ず、操作パネル３０を用いて、魚群警報範囲りを海面
を基準とした、例えば、海面基準モード若しくは海面基
準拡大モードまたは海底を基準とした、例えば、海底基
準モード若しくは海底拡大基準モードを選択する。次に
、第４図の模式図に示すように、魚群警報範囲Ｒを海面
２基準でなく海底１０を基準（Ｏｍ）として下限深度を
Ｄｌに設定し上限深度をＤ２に設定する。

この場合、制御部５４は当該設定命令を解読してメイン
メモリ５２並びに警報判定回路４８に送給する。

そこで、制御部５４からの周期制御信号に対応してトリ
ガ発生部３２はトリガ信号を発生し送信部３４に送出す
る。送信部３４は当該トリガ信号を受けて送信パルスを
発信し、送受波器３８に導入する。送受波器３８は当該
送信パルスを超音波信号に変換して水中に発射する。そ
して、海中の魚群、海底等の物体から反射して帰来する
超音波反射信号が再び送受波器３８により電気信号であ
るエコー信号に変換され受信部３６へ導入される。受信
部３６は当該エコー信号を増幅した後Ａ／Ｄ変換部４０
および海底レベル判別回路４２に送給する。

Ａ／Ｄ変換部４０は受信部３６で増幅されたエコー信号
を制御部５４０制御下に測定深度と表示分解能に対応し
た時間間隔でサンプリングし、複合エコーデジタル信号
５Ｃ１１に変換しバッファメモリ４４に送給する。バッ
ファメモリ４４は１回送信分の複合エコーデジタル信号
Ｓ。。を−時記憶する。−時記憶された１回送信分の複
合エコーデジタル信号ＳＣＤはメインメモリ５２に順次
導入され、最新のエコー信号として順次記憶される。

メインメモリ５２は、例えば、ビデオＲＡＭから構成さ
れＣＲＴ４６の画面に対応した記憶容量を有し、通常、
画面の垂直方向に対応して１回送信分の複合エコーデジ
タル信号ｓｃｎを記憶し、水平方向に対応して過去の数
十乃至数百回の送信部の複合エコーデジタル信号Ｓ。ｆ
ｌが記憶される。当該複合エコーデジタル信号ＳＣＤは
バッファメモリ４４からメインメモリ５２に対して１回
送信分ずつ転送される度にＣＲＴ４６の水平方向左側に
対応してシフトして行き、メインメモリ５２の容量が全
て満たされると最先の複合エコーデジタル信号５ｃｆｌ
から、順次、走査線１本に対応する分ずつ消滅してゆく
。メインメモリ５２に記憶された複合エコーデジタル信
号Ｓ。０はＤ／Ａ変換部５６を介してアナログ信号であ
るカラー信号および輝度信号に変換され、ＣＲＴ４６に
送給される。この場合、ＣＲＴ４６には同期信号発生部
５８からの同期信号が与えられておりＣＲＴ４６上に超
音波の送受信信号のデータが画像として表示される。な
お、これら一連の回路動作のタイミングは制御部５４か
らの制御信号により制御されている。

一方、前記したように、受信部３６から出力された複合
エコーアナログ信号ＳＣＡは海底レベル判別回路４２に
送給され当該海底レベル判別回路４２において海底レベ
ル信号が抽出され海底深度が算出される。この抽出過程
について次に説明する。海底レベル判別回路４２には、
第５図ａに示すように、海底に対応するエコー強度レベ
ルの幅Ａ１魚群に対応するエコー強度レベル幅Ｂおよび
反射のない弱いエコー強度レベル幅Ｃが設定され、複合
エコーアナログ信号ＳＣＡに対して、常時、どのレベル
幅にあるかが判別される。

海底レベル信号の同定は複合エコーアナログ信号ｓｅａ
内に前記海底に対応するエコー強度レベル幅Ａに相当す
る信号が含まれる場合に海底レベル信号として同定する
方法でもよいが、さらに確実には、先ず、第５図すに示
すように、深度Ｘｏでエコー強度しベル幅已に対応する
信号（魚群）を受波し、次いで、第５図に示すように、
深度ｘ１でエコー強度レベルＣを受波し次に、第５図ｄ
に示すように、エコー強度レベルＡに対応する信号を深
度ｘ２で受波した時、初めて海底信号と同定するように
判別する方法とする。そして、海底判別レベル回路４２
から海底に対応する深度情報を海底レベルデジタル信号
５ＩＩＤに変換して警報判定回路４８の一方の入力端子
に送給する。

一方、当該警報判定回路４８の他方の入力端子にはバッ
ファメモリ４４から１回送信分の複合エコーデジタル信
号ＳＣＯが読み出されて導入されている。そこで、警報
判定回路４８はこの複合エコーデジタル信号ＳＣＯから
前記海底レベルに対応するデジタル信号５ａｌｌを取り
除いた後、魚群強度レベル幅Ｂ内のエコー信号が存在す
るか否かを判定すると共に、当該魚群強度レベル幅Ｂ内
のエコー信号が前記操作パネル３０によって設定された
魚群警報範囲Ｒ内に存在するか否かを判定し、若し、当
該魚群警報範囲Ｒ内に魚群に対応するエコー信号が存在
する場合には出力信号を発生しブザー５０を鳴らす。こ
の場合、ＣＲＴ４６上の表示は、例えば、第６図に示す
ように、海底１０を基準Ｏｍとして魚群警報範囲Ｒ１警
報範囲マーカＬ並びに庇付魚群に係るエコー信号１２が
表示される。

なお、前記したように本発明に係る魚群探知機は操作パ
ネル３０の操作により表示モードを海底基準モードおよ
び海底拡大基準モード以外の従来の海面基準モード等に
設定するよう構成してもよいことは勿論である。

［発明の効果コ 以上のように、本発明に係る魚群探知機における魚群探
知警報の発生方法は、海底を基準として魚群警報範囲を
設定出来る。このため、庇付の魚群を好適に捕獲出来る
。特に、少人数で操業する小型の底引き船等において、
このような魚群探知警報機能は極めて有効なものとされ
、結果として、高効率の操業を可能とし、ひいては黒値
の低下にも貢献するものと謂えよう。

以上、本発明について好適な実施態様を挙げて説明した
が、本発明はこの実施態様に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並び
に設計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の魚群探知警報の発生方法の
説明図、 第３図は本発明に係る魚群探知警報の発生方法を実施す
る魚群探知機の構成説明図、第４図は第３図に示す魚群
探知機に設定すべき魚群警報範囲の模式図、 第５図ａ乃至ｄは第３図に示す魚群探知機の作用を説明
する波形説明図、 第６図は第３図に示す魚群探知器を構成するＣＲＴ上に
表示されるエコー信号の説明図である。 ２０・・・魚群探知機　　　　　　２２・・・送受信部
２４・・・本体処理部　　　　　　２６・・・表示部２
８・・・警報発生部　　　　　　３０・・・操作パネル
４２・・・海底レベル判別回路　　４８・・・警報判定
回路特許出願人　　　日本無線株式会社 、・　くア上眼深度 ７′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波信号を水中に送信した後、水中物体から反
   射して帰来するエコー信号を受信して所定深度間に魚群
   の存在を認識した場合に警報を発生する魚群探知機にお
   ける魚群探知警報の発生方法において、魚群探知警報を
   発生すべき所定深度範囲を海底を基準とした深度範囲内
   に設定する第１の工程と、超音波信号を水中に送信する
   第２の工程と、水中物体から反射して帰来するエコー信
   号の強度レベルを前記深度範囲内で判別し当該エコー信
   号の強度レベルが予め設定した所定レベル幅内の強度レ
   ベルである場合には魚群探知警報を発生する第３の工程
   とからなることを特徴とする魚群探知機における魚群探
   知警報の発生方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の方法において、第３
   の工程における所定レベル幅はエコー信号の強度レベル
   の中、小、大の順に対応して第１乃至第３レベル幅の三
   レベル幅に設定し第３の工程において、先ず、エコー信
   号の帰来順序が第１番目に第１レベル幅内の強度レベル
   を有する信号であって、第２番目に前記第１レベル幅未
   満の第２レベル幅内の強度レベルを有する信号であって
   、第３番目に前記第１レベル幅を超過する第３レベル幅
   内の強度レベルを有する信号であった場合に、第３レベ
   ル幅内の強度レベルを有する信号を海底から反射して帰
   来するエコー信号と同定して判別記憶し、次に、超音波
   信号を送信する毎に繰り返し受信されたエコー信号の中
   、前記海底から反射して帰来するエコー信号に係る強度
   レベルを有する信号を差し引いた時、第１レベル幅内の
   強度レベルを有する信号が残存する場合にのみ魚群探知
   警報を発生してなる魚群探知機における魚群探知警報の
   発生方法。