JPH0317583A - 水中探知装置 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、スクリューノイズの影響を除去するようにし
た水中探知装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の水中探知装置においては、第５図に示すように、
船舶ａの底部に送受波器ｂを取り付け、この送受波器ｂ
から所望の水中探知方向に超音波を送波し、水中からの
超音波エコーを受波することにより水中の画像情報を得
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、近年は、漁獲量を増やすために、船舶ａの高
速化が図られている。このような船舶ａの高速化のため
にスクリューＣの回転数が増加すると、これに伴ってス
クリュー音が大きくなり、また、キャビテーションの発
生が顕著となる。そして、このようなスクリュー音やキ
ャビテーンヨンの気泡破壊等による雑音か送受波器ｂに
対してスクリューノイズとして受波される。このため、
Ｓ／Ｎ比が劣化し、鮮明な画像が得られなくなる等の問
題を生じていた。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、スクリューノイズを有効に除去してＳｌＮ比を高め
るようにするものである。

そのため、船舶の底部に取り付けられて超音波を送受波
する送受波器を備えた水中探知装置において、次の構戊
を採る。

すなわち、本発明の水中探知装置では、送受波器が水中
の所望の探知方向に指向性をもつ探知用振動子と、前記
船舶のスクリュ一方向に指向性をもつスクリューノイズ
受波用振動子とが並設されて構成される一方、スクリュ
ーノイズ受波用振動子からの受波信号のレベルを前記探
知用振動子の受波信号のレベルに合わせるゲイン制御回
路と、このゲイン制御回路を通った受波信号を位相反転
する位相反転回路と、この位相反転回路を通った受波信
号と前記探知用振動子からの受波信号とを合成加算する
加算回路とを備えている。

く作用〉 上記構成において、探知用振動子からは水中の所望の探
知方向に超音波が送波され、水中からの超音波エコーが
同じ探知用振動子に受波される。

その際、スクリューノイズも同時に受波されるために、
探知用振動子で得られる受波信号には、このスクリュー
ノイズ成分が含まれる。また、このスクリューノイズは
、スクリューノイズ受波用振動子で同時に受波される。

そして、スクリューノイズ受波用振動子からの受波信号
のレベルがゲイン制御回路によって探知用振動子の受波
信号のレベルに調整され、次いで、この受波信号が位相
反転回路で位相反転された後、加算回路で探知用振動子
からの受波信号と合戊加算される。

これにより、探知用振動子で得られた受波信号に含まれ
るスクリューノイズ成分かスクリューノイズ受波用振動
子で得られた受波信号によって相殺され、スクリューノ
イズの影響を除いた水中探知情報か得られる。

〈実施例〉 第１図は水中探知装置の送受波器の正面断面図、第２図
は同送受波器の平面断面図である。

この実施例の水中探知装置は、船底に取り付けられて超
音波を送受波する送受波器ｌを備える。

この送受波器ｌは、水中の探知方向に指向性をもつ円板
状をした探知用振動子２と、この探知用振動子２の外方
に配置された円環状のスクリューノイズ受波用振動子４
とが並設され、両振動子２、４がゴム等の樹脂６でモー
ルドされて構成されている。そして、各振動子２、４は
、圧電素子２ａ，４ａとパッキング材２ｂ，４ｂからな
る。なお、８は船底取付ボルトの挿通孔である。

第３図は送受波器で得られる受波信号の処理回路を示す
ブロック図である。同図において、２は探知用振動子、
１０は探知用振動子２で得られた受波信号を増幅する前
段増幅器、４はスクリューノイズ受波用振動子、１２は
スクリューノイズ受波用振動子４で得られた受波信号を
増幅する前段増幅器、１４はスクリューノイズ受波用振
動子４からの受波信号を所定時間だけ遅延させるととも
に受波信号のレベルを探知用振動子２の受波信号のレベ
ルに合わせる遅延／ゲイン制御回路、ｌ６は遅延／ゲイ
ン制御回路１４を通った受波信号を位相反転する位相反
転回路、ｌ８は位相反転回路１６を通った受波信号と探
知用振動子２からの受波信号とを合成加算する加算回路
、２０は加算回路１８の出ノＪを増幅検波する増幅検波
回路である。

次に、上記構成の水中探知装置の信号処理動作について
、第４図に示すタイムチャートを参照して説明する。

探知′用振動子２からは海底方向に超音波が送波され、
水中の魚群や海底で反射された超音波エコーが同じ探知
用振動子２に受波される。探知用振動子２は、海底方向
に指向性をもつように設定されているが、スクリューノ
イズの到来を避けられないため、このスクリューノイズ
も同時に受波される。したがって、探知用振動子２で得
られる受波信号ｓ，にはスクリューノイズ成分が含まれ
ることになる（第４図（ｂ　）参照）。また、このスク
リューノイズは、スクリューノイズ受波用振動子４に受
波される（同図（ａ　）参照）。この場合、スクリュー
ノイズ受波用振動子４は探知用振動子２よりも一定距離
Ｑだけ外方に位置するから、スクリューノイズは探知用
振動子２よりも先にスクリューノイズ受波用振動子４で
受波される。したがって、スクリューノイズ受波用振動
子４で得られる受波信号Ｓ，の方が探知用振動子２で得
られた受波信号Ｓ．に含まれるスクリューノイズ成分よ
りも位相が一定時間Δｔ（−Ｊ／音速）だけ進んでいる
。また、探知用振動子２とスクリューノイズ受波用振動
子４の指向方向が異なるので、スクリューノイズの信号
レベルも相違する。そこで、まず、スクリューノイズ受
波用振動子４からの受波信号ｓｔが遅延／ゲイン制御回
路ｌ４によって上記の一定時間Δｔ分だけ遅延さ．れ、
さらに、この受波信号Ｓ，が探知用振動子２で得られる
受波信号Ｓｌのレベルに調整される。次いで、この受波
信号Ｓｔが位相反転回路Ｉ６で位相反転された後（同図
（ｃ　）参照）、加算回路ｌ８で探知用振動子２からの
受波信号Ｓｌと合戊加算される。

これにより、探知用振動子２で得られた受波信号ｓ１に
含まれるスクリューノイズ成分がスクリューノイズ受波
用振動子４で得られた受波信号Ｓ，によって相殺され、
スクリューノイズを含まない水中探知情報の受波信号ｓ
３が得られる（同図（ｄ））。

そして、この受波信号Ｓ，が増幅検波回路２０で増幅検
波された後、図外の表示器に出力される。

なお、この実施例では、スクリューノイズ受波用振動子
４はその指向性が船底での取り付け位置にあまり影響さ
れないように円環状にしているが、スクリューの方向に
指向性があるものであれば、必ずしも円環状でなくても
よい。

〈発明の効果〉 本発明によれば、スクリューノイズを専用のスクリュー
ノイズ用振動子で検出し、この受波信号でもって探知用
振動子の受波信号に含まれるスクリューノイズ成分を相
殺するようにしたので、従来に比較してスクリューノイ
ズを大幅に低減することができる。このため、所望の探
知方向についての鮮明な画像が得られるようになる等の
優れた効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図ないし第４図は本発明の実施例に係り、第１図は
水中探知装置の送受波器の正面断面図、第２図は同送受
波器の平面断面図、第３図は送受波器で得られる受波信
号の処理回路を示すブロック図、第４図は第３図の処理
回路のタイムチャートである。また、第５図は船舶のス
クリューノイズの発生状況の説明図である。 １・・・送受波器、２・・・探知用振動子、４・・スク
リューノイズ受波用振動子、１４・・・遅延／ゲイン制
御回路、！６・・・位相反転回路、ｌ８・・・加算回路
。 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）船舶の底部に取り付けられて超音波を送受波する
   送受波器を備えた水中探知装置において、前記送受波器
   は、水中の所望の探知方向に指向性をもつ探知用振動子
   と、前記船舶のスクリュー方向に指向性をもつスクリュ
   ーノイズ受波用振動子とが並設されて構成される一方、 前記スクリューノイズ受波用振動子からの受波信号のレ
   ベルを前記探知用振動子の受波信号のレベルに合わせる
   ゲイン制御回路と、このゲイン制御回路を通った受波信
   号を位相反転する位相反転回路と、この位相反転回路を
   通った受波信号と前記探知用振動子からの受波信号とを
   合成加算する加算回路とを備えることを特徴とする水中
   探知装置。