JPH0327874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野 この発明は超音波を送波し、その反射音を受波
することによつて、その反射体までの距離よ反射
体や特徴を観測する魚群探知機等の超音波送受信
装置に関する。

(b) 従来技術とその欠点 従来、例えば魚群探知機において目的の魚群に
よつて異なつた周波数の超音波を二つ用いて探知
することが行われている。例えば50kHzと200kHz
の魚群探知機を用いて、シラス（カタクチイワシ
の幼魚）等の体長数cmの魚群を探知する場合、
50kHzでは反射波が戻つて来ないが、200kHzでは
戻つてくる。また少し大きな魚であれば、50k
Hz、200kHzのいずれの反射波も戻つてくる。こ
のように異なつた周波数の超音波を二つ用いるこ
とによつて目的の魚群を探知することができる。

従来の魚群探知機はその方式として第４図およ
び第５図に示すように２つの形式がある。第４図
は送波器と受波器を兼用した一つの送受波器を用
いて受波切り換え部を設けることによつて送信と
受信を切り替えて行うものである。即ち、送信部
によつて発生された信号を送受波器によつて送信
し、その直後に受信部が送受波器の受波した信号
を受信するものである。第５図は送波器と受波器
を独立して別々に設けたものである。

上記のように異なつた二つの周波数の超音波を
用いる場合、第４図に示した方式を採用すれば、
送受波器は50kHz用および200kHz用として各１個
で足りるが、50kHz用の送受波器と200kHz用の送
受波器はそれぞれ発振線の尾引きの長さが異な
る。第２図は表示例を示すものであるが、図より
明らかなように反射波は海底と魚群以外に、海表
面付近にも表れる。この海表面付近に生じる線が
発振線の尾引きである。発振線の尾引きとは送受
波器が送信部により駆動された後、その振動の減
衰特性によつて表れる起電圧信号が擬似的な反射
波として記録されるものであり、その減衰時間は
送受波器の共振周波数が低い程長くなる特性があ
る。したがつて50kHzの発振線の尾引きは200kHz
の発振線の尾引きより長くなる。このため、両周
波数による受信信号を比較する場合に不都合が生
じる。例えば、50kHzの受信信号と200kHzの受信
信号を論理的に処理し、200kHzの受信信号があ
つて50kHzの受信信号がないパターンを表示し、
50kHzと200kHzのいずれの受信信号もある場合と
は異なつた表示をすることによつてシラス等の体
長の小さな魚群を表示することができるが、上記
特性のため表層付近の信号処理に支障をきたす。
このような問題を解消するために第５図に示すよ
うに送波器と受波器を分離すれば良いが、送波器
と受波器の数量が増えるといつた問題がある。

(c) 発明の目的 この発明の目的は、送波器或いは受波器の数を
増加させることなく、また低周波側の発振線の尾
引きを高周波側のそれと同等或いは同等以下にす
ることによつて、正確な探知を行うことができる
超音波送受信装置を提供することにある。

(d) 発明の構成および効果 この発明を要約すれば、共通の探知領域に対し
て周波数の異なる超音波を送受信して目標物標を
探知する場合に、１つの送受波器を高周波側の超
音波の送受波および低周波側の超音波の受波に用
い、もう１つの送波器を低周波側の超音波の送波
器として用い、上記送受波器の受波によつて得た
受信信号を周波数分離し、高周波側と低周波側の
超音波に相当する受信信号を求め、両受信信号の
比較から目標物標を識別することを特徴とする。

この発明によれば、高周波側は送波器と受波器
が兼用され、低周波側は送波器と受波器が分離さ
れることになり、比較的低周波の超音波の送受波
を送受波兼用の振動子で行つた場合に生じる残響
時間の問題が解消され、低周波側の受信信号の電
気的特性は高周波側の超音波の送受波を行う振動
子の電気的特性によつて規制され、高周波側の超
音波の残響時間と同じように短くなる。これによ
り両周波数の受信信号の比較から目標物標を容易
に識別することが可能となる。

(e) 実施例 第１図はこの発明の実施例である魚群探知機の
ブロツク図である。

図において第１送信部は200kHzの発信信号を
出力するもの、第２送信部は50kHzの発信信号を
出力するものである。２は前記第２送信部の出力
信号により駆動される送波器であり、この送波器
は50kHzに共振点を持つ振動子であり、例えばチ
タン酸バリウム磁器或いはフエライト振動子等で
構成されている。

送受切り替え部は前記第１送信部の出力信号を
送受波器へ出力するか、送受波器が受波したこと
によつて得られた受信信号をクリツプ回路へ導く
かその切り替えを行う。送受波器１は200kHzと
50kHzの２つの周波数で共振点を持つ振動子であ
り、第１送信部から出力された信号によつて
200kHzの超音波を送波し、またその反射波であ
る200kHzを受波する。更に前記送波器１から送
波された50kHzの超音波の反射波も受波する。

クリツプ回路はこの受信信号に対して電圧の上
下を制限するための回路である。これは200kHz
の超音波を送波した直後に前記送受切り替え部は
送受波器１とクリツプ回路を接続することになる
ため、送受波器１の減衰振動期間中に生じる高い
起電圧によつてフイルタや受信部の回路を破壊し
ないようにするためのものである。

第１フイルタは前記クリツプ回路を通した受信
信号から200kHzの成分を抽出するためのもの、
第２フイルタは50kHzの成分を抽出するためのフ
イルタである。第１受信部は200kHzほ反射波に
対して受信を行い、また第２受信部は50kHzの反
射波に対する受信を行うものである。

信号処理部は前記第１受信部および第２受信部
が受信した信号をそれぞれ処理するものであり、
例えば第１受信部の受信信号をＳ４または第２受
信部の受信信号をＳ５とすれば、信号Ｓ４が発生
していて、Ｓ５が発生していない場合に表示信号
を発生し、またこれとは別に信号Ｓ５に相当する
表示用信号を発生する。

表示部はこの信号に基づいて表示を行うもので
あり、例えばカラーCRT等で構成される。その
表示方法として例えば前記信号Ｓ５に相当する即
ち50kHzの超音波の反射波のパターン表示と前記
したように信号Ｓ４とＳ５の論理処理によつて得
られた反射波のパターン表示を同時に行う。

尚、前記送受波器１と送波器２は単一のケース
にモールドして一体化することによつて、小型軽
量化することができる。

第１図において信号Ｓ１は第１送信部から出力
された発信信号を表しており、例えば0.2ｍsec持
続する200kHzの正弦波信号である。信号Ｓ２は
送受波器１に印加された或いは誘起された信号で
あり、前述の如く信号Ｓ１の出力が無くなつた後
もしばらく振動している。そのため、送受切換部
が切り換えられた後、クリツプ回路に対しその減
衰振動による信号が入力される。

上記実施例のように低周波側の送波器を独立し
て設けたため、送受波器を兼用した形式のものに
特有な発振線の尾引きは低周波側において発生し
ない。しかしながら上記実施例の場合、クリツプ
回路は例えば第３図に示すようにコンデンサとダ
イオードによつて構成することができ、この場
合、受信した信号はダイオードの順方向電圧にク
リツプされるため、受信信号は飽和パルス（矩形
波）となり、その周波数のスペクトルが広がるこ
とになる。したがつて50kHzの成分も含むことに
なり、前記第２フイルタがその成分を抽出し、前
記第２受信部が受信することができる。その結果
前記第１受信部が受信した尾引きの長さと第２受
信部が受信した尾引きの長さが略等しくなる。こ
のようにして両周波数における発振線の尾引きを
実質的に等しくすることができ、両方の受信信号
を対比する場合に好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である魚群探知器の
ブロツク図、第２図は記録結果の例を示す図、第
３図は第１図におけるクリツプ回路の一例を示す
回路図、第４図および第５図は従来の魚群探知器
の例を示す図である。 １……送受波器、２……送波器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的高周波の第１の超音波と比較的低周波
   の第２の超音波を共通の探知領域に送受信して目
   標物標を探知するものであつて、 第１の超音波の送波および受波を行うとともに
   第２の超音波の受波を行う送受波器と、第２の超
   音波の送波を行う送波器と、この送波器に第２の
   超音波に相当する発信信号を供給する手段と、上
   記送受波器に第１の超音波に相当する発信信号を
   供給する手段と、上記送受波器が超音波に受波し
   たことによつて得た受信信号を周波数分離し、そ
   れぞれ第１、第２の超音波に相当する第１、第２
   の受信信号を求める手段と、第１、第２の受信信
   号の比較から目標物標を識別する手段とを備えた
   ことを特徴とする超音波送受信装置。