JPH0514221Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は水中を降下して行く送信器の位置を該
送信器から水底までの深度によつて記録する音響
測位装置の記録表示装置に関するものである。

（従来の技術） 海底（水底）に器材やその他の物体を据えるよ
うな場合、それらの物体が船舶から降ろされて海
底へ着底したか否かを知る手段として音響測位装
置が使用されている。一般に、この種の音響測位
装置は、降下させる物体（以下、降下物体とい
う）に取り付けられる超音波パルスの送信器と、
船底等に装着され送信器からの信号を真上で受波
する受波器と、受波器からの信号に増幅等の所要
の信号処理を施す受信器と、受信器からの出力信
号に基づき、受波情報（受波器が受波する受波信
号の情報）を記録する魚群探知機用の記録機とを
有する。

第４図にはこの種の記録機の記録紙１５上にペ
ン１４によつて記録される受波情報の表示態様が
示されている。図において、右下りの線は送信器
から送信された超音波パルスが受波器へ直接伝搬
して受波された直接波の信号の深度記録であり、
右上りの線は、送信器からの超音波パルスがいつ
たん海底に当りそこから反射して受波器に受波さ
れた海底反射波（以下反射波という）の信号の深
度記録である。

ピンガが海底附近に達すると右下りの線と右上
りの線は第４図に示すようにほぼ平行線となり着
底する様子が解る。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来の装置においては、送
信器の下降に際し、送信器（下降物体）と海底ま
での距離を観察して行く場合、直接波の信号の記
録線と反射波の信号の記録線とがともに動いて行
くので、求めようとする海底までの距離が非常に
読み取りにくく、また下降物体（送信器）の着底
の様子が分かりずらいという問題があつた。

本考案はかかる従来の問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、下降物体の水
中下降に際し、該下降物体の海底までの距離や着
底の様子を一目でわかる表示態様で記録できる音
響測位装置の記録装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するために次のように
構成されている。すなわち、本考案は、水中移動
体に設置され水中において超音波パルスの送信を
行う送信器と；該送信器上方の海面に位置して送
信器からの直接波と海底反射波を受波する受波器
と；受波器からの出力信号に所要の信号処理を施
す受信器と；該受信器の出力信号に基づいて送信
器から受信器へ直接伝搬する直接波の信号と水底
を経由して受波器に導かれる反射波の信号とを時
間の経過に対して記録する記録機と；を備えた音
響測位装置の記録表示装置において、前記受信器
は、直接波の信号と反射波の信号との受信時間差
を検出する時間差検出回路と；前記受波時間差を
送信器と水底との深度差の信号に変換する深度差
変換回路と；前記直接波の信号に対応させて一定
深度の記録基準装置を設定し、該記録基準装置に
対し前記深度差分だけ変化させて反射波の信号に
対応する深度差記録信号をつくり出し該深度差記
録信号を記録機へ加える記録信号創成回路と；を
含む音響測位装置の記録表示装置である。

（作用） 上記構成からなる本考案において、送信器が下
降物体と一体的に水中を下降させて行く場合、そ
の下降状態の記録は次のように行われる。

まず、送信器の下降に際し、該送信器から例え
ば一定の時間間隔で超音波パルスが送信される。

一方、受波器は該送信器から直接導かれる直接
波の信号といつたん水底に反射してから導かれる
反射波の信号とをそれぞれ受波する。

そして、これらの受波信号は音波信号から電気
信号に変換されて時間差検出回路へ加えられる。

時間差検出回路は受波器からの信号を受けて前
記直接波の信号が受波されてから反射波の信号が
受波されるまでの時間を検出し、その検出信号を
深度差変換回路へ加える。該深度差変換回路は前
記検出信号を前記直接波の信号と反射波の信号と
の受波時間差に対応する深度差の信号に変換しそ
の変換信号を記録信号創成回路へ送る。

この深度差信号の深度差は送信器の深度と水底
の深度との深度差を意味する。

記録信号創成回路は前記直接波の信号に対応す
る一定深度、例えば深度零の位置に記録基準位置
を設定し、該記録基準位置に対し前記深度差変換
回路によつて得られた深度差分だけ変化する深度
差記録信号をつくり出し、この深度差記録信号を
記録機へ加える。記録機はこの深度差記録信号を
受け、例えば第３図に示すように、一定深度、上
記例では深度零の記録基準位置に直接波の信号に
対応する基準線（図では発振線と一致している）
を表示し、また、この深度零の位置を基準とし深
度差分だけ変化する態様で反射波の信号に対応す
る深度差記録信号が表示されるのである。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図には本考案に係る一実施例の構成を
示すブロツク図が示されており、また、第２図に
は本実施例装置の各部の作用を示すタイミングチ
ヤートが示されている。

図において、本実施例の装置は、送信器２と、
受波器３と、受信器４と、記録機５とによつて構
成されており、前記受信器４は、増幅回路６と時
間差検出回路７と、深度差変換回路８と、記録信
号創成回路９とによつて構成されている。

送信器２は降下物体に装着され該降下物体とと
もに水中を降下しながら一定時間間隔で超音波パ
ルスを送信するものである（第２図ａ）。

この超音波パルスの送信周期は海面から海底ま
での水深を超音波が伝わる時間の４倍以上（２往
復以上）の一定の周期とし、海面と海底間を繰り
返し反射しながら伝搬してくるマルチパスの反射
波が十分減衰してから次の送信が行われるように
なつている。

受波器３は受信器２のほぼ真上に停船している
船舶の船底等に取り付けられ前記送信器から送信
される超音波パルスを受波する。すなわち、前記
送信器４から送信された超音波パルスは直接受波
器３へ伝搬するもの（以下、直接波という）とい
つたん海底（水底）に反射してから受波器３へ伝
搬するもの（以下、反射波という）とがあり、受
波器３はこれら直接波と反射波の各信号を受け、
その受波信号を音波信号から電気信号へ変換して
その出力信号を増幅回路６へ加える。増幅回路６
は受波器３からの信号を増幅し第２図ｂに示す受
信信号を時間差検出回路７へ加える。

該時間差検出回路７は、受信レベル検出回路１
０と、直接波検出回路１１と、タイマー１２と、
メモリ回路１３とからなる。前記受信レベル検出
回路１０は前記受信信号を受け、直接波の信号と
反射波の信号とを波形整形して第２図ｃに示すよ
うな受信レベル検出信号を作成し、この受信レベ
ル検出信号を直接波検出回路１１とタイマー１２
へ送る。直接波検出回路１１は受信レベル検出信
号の最初のパルス、すなわち、波形整形された直
接波のパルスを検出し、この検出時から一定の時
間、本実施例では、直接波を受波してから、海面
から海底までの水深を超音波が伝わる時間（例え
ば水深が200mとすると200×2m／1500m／Ｓ＝266.66mS） だけ直接波の信号の受け付けを禁止するマスク信
号（第２図ｄ）をつくり出す。

すなわち、第２図ｄに示すように、直接波の検
出時点から一定時間だけマスク時間の区間とな
り、このマスク時間内に入力してくる次の反射波
の信号は直接波として検出されないようになつて
いる。この場合、直接波を何らかの原因で欠測
し、反射波を直接波として誤つて受信した場合に
は、第２図ｅに示すように、反射波の受波時を起
点としたマスク時間が設定される。

この場合にはこのマスク時間内に次の信号の受
波がないので、この直接波（実際には反射波）の
検出は無効と判断される。そして、次の周期にお
いて、最初に受波される直接波の検出により新た
なマスク時間が設定され正常な信号処理が行われ
ることとなる。

一方、前記タイマー１２は、受信レベル検出回
路１０からの受信レベル検出信号と直接波検出回
路１１からの直接波検出信号とを受け、直接波の
信号が受波されてから反射波の信号が受波される
までの時間をカウントによつて測定し（第２図
ｆ）、その時間測定値（カウント値）（第２図ｆ）
をデジタルメモリ信号（第２図ｇ）としてメモリ
回路１３に記憶する。この時間測定値は送信器２
と海底との深度差に対応する。

ところで、深度差変換回路８はメモリ回路１３
に記憶された前記時間測定値を記録機５から出力
されるキーイング信号（第２図ｈ）に同期させて
読み出し、この読み出した時間測定値をＤ／Ａ変
換器を用いて直流電圧に変換する。

この場合、本実施例では0mS（深度にすると
0m）を0V，266，66mS（深度にすると
266.66×10^-3×1500／２＝200m）を5Vとしている。

そしてこの変換された直流電圧は記録信号創成回
路９へ加えられる。

該記録信号創成回路９は記録機５から得られた
キーイング信号（第２図ｈ）を直接波に対応する
記録基準信号として決定する。

そして、さらに、前記キーイング信号をトリガ
とし、例えば第２図ｉに示すように、266.66mS
（200m×２／1500m／Ｓ）で０〜5Vだけリニアに変化す
る 三角波を作り、この三角波と前記深度差変換回路
８からの直流電圧を重ね合わせ、この重ね合わせ
によつて生じる三角波の斜面上での交点位置をト
リガとする深度差記録信号（第２図ｊ）をつくり
出す。そしてこの深度差記録信号はペン出力信号
として記録機５へ加えられる。

このような記録信号創成回路９の動作におい
て、結局、直接波の信号は前記キーイング信号の
キーイング位置（キーイング信号のパルス立ち上
がり位置）に同期したことになり、このキーイン
グ位置から深度差記録信号のパルス位置（ペン出
力のパルス位置）までの時間ｔが送信器から海底
までの深度に対応する。

記録機５は記録信号創成回路９から記録基準信
号と深度差記録信号とを受け、これらの信号をペ
ン１４によつて記録紙１５上に表示するが、本実
施例では記録基準信号をキーイング信号によつて
代用しているので、実際には記録信号創成回路９
からは深度差記録信号のみが記録機５へ加えら
れ、記録紙１５上に第３図に示すような深度差の
記録が描かれる。すなわち、この記録表示によれ
ば、キーイング位置を示す発振線１６が記録基準
信号の表示、つまり、直接波の信号を示す記録線
に該当し、深度差記録信号の記録線が反射波の信
号の記録線に該当する。このように、直接波の信
号を深度零の発振線１６によつて示してあるか
ら、反射波の信号の記録線上における深度が送信
器２（下降物体）と海底との深度差（送信器から
海底までの深度）を意味することとなる。

上記構成からなる本実施例においては、送信器
２の降下に伴い、反射波の信号の記録線は下方か
ら上方へ移動して行くが、直接波の記録線は深度
零の位置に固定した状態にある。

この本実施例の記録態様を第４図に示す従来の
記録例と比較すると、第４図では直接波の信号の
記録線と反射波の信号の記録線がお互いに近づい
てくるため、送信器２があと何ｍで着底するかを
読み取るには、非常に見づらかつたが、本実施例
の第３図では直接波の信号の記録線が発振線位置
（固定深度位置）にあるため、着底までの距離を
簡単に読み取ることができるという利点がある。

ところで、周知のように、現在の巻網漁法にお
いては魚網の降下位置を知るために網深度計を使
用している。しかしながら、網深度計が測定する
深度は、網下部に取付けた水圧センサ付送信器の
水圧測定に基づくものであり、魚網下部から海底
までの距離を測定することは行われていない。

そのため、海底が岩場の場所で網を巻いたり海
底の瀬にそわせて網を巻く場合に、海底に網を引
つかけて波網する事がある。このような事故を回
避するため、魚網下部から海底までの距離測定が
可能な小型・軽量の送信器を備えた測定器が望ま
れている。

かかる要望に応えるものとして魚網下部に本実
施例の送信器２を付けて送信器２から海底までの
距離を測定することができる。この場合、一般に
漁船上の受波器３と魚網下部に取り付けられる送
信器２の位置が鉛直上にないため、第３図の発振
線１６から反射波の信号の記録線までの深度は厳
密には送信器２から真下にある海底までの深度で
はなくなるという欠点はある。しかし、送信器２
が海底から数ｍ上に達する項には、その深度の不
正確さは測定誤差程度のものとなるから、使用上
何ら問題はないはずである。したがつて、本考案
のシステムを網深度計に適用することにより、近
似測定用の魚網着底検出器として用いることがで
きるという利点がある。

（考案の効果） 本考案は以上説明したような構成と作用とを有
しているので、船舶上から水底へ物体を下降する
場合、記録機の記録紙上には直接波の信号に対応
する深度一定の基準線に対して反射波の信号に対
応する深度差記録信号の記録線のみが変化する態
様で表示（記録）される。このため、送信器から
水底までの距離の読み取りが極めて容易になり、
また、下降物体の着底の様子も非常に分かりやす
くなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の構成を示すブ
ロツク図、第２図は本実施例における各種信号の
タイミングを示す図、第３図は本実施例の装置に
よる直接波の信号と反射波の信号との記録態様
図、第４図は従来装置による直接波の信号と反射
波の信号との記録態様図である。 １……深度目盛、２……送信器、３……受波
器、４……受信器、５……記録機、６……増幅回
路、７……時間差検出回路、８……深度差変換回
路、９……記録信号創成回路、１０……受信レベ
ル検出回路、１１……直接波検出回路、１２……
タイマー、１３……メモリ回路、１４……ペン、
１５……記録紙、１６……発振線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水中移動体に設置され水中において超音波パル
   スの送信を行う送信器と；該送信器上方の海面に
   位置して送信器からの直接波と海底反射波を受波
   する受波器と；受波器からの出力信号に所要の信
   号処理を施す受信器と；該受信器の出力信号に基
   づいて送信器から受波器へ直接伝搬する直接波の
   信号と水底を経由して受波器に導かれる反射波の
   信号とを時間の経過に対して記録する記録機と；
   を備えた音響測位装置の記録表示装置において、
   前記受信器は、直接波の信号と反射波の信号との
   受波時間差を検出する時間差検出回路と；前記受
   波時間差を送信器と水底との深度差の信号に変換
   する深度差変換回路と；前記直接波の信号に対応
   させて一定深度の記録基準位置を設定し、該記録
   基準位置に対し前記深度差分だけ変化させて反射
   波の信号に対応する深度差記録信号をつくり出し
   該深度差記録信号を記録機へ加える記録信号創成
   回路と；を含むことを特徴とする音響測位装置の
   記録表示装置。