JPH0621033Y2 - 魚群探知機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 魚群の量を測定する際に海中雑音や船舶の走行雑音ある
いは回路雑音などによって生ずる測定誤差を補正し正確
な魚群量の計量を可能にする計量用魚群探知機に関す
る。

（従来の技術） 水産資源の利用上、魚類の分布状態や資源の管理あるい
は漁撈の効率化のために魚群の計量測定は極めて重要な
ことである。魚群の計量測定は従来から計量用魚群探知
機を用いて行われている。まず従来の計量用魚群探知機
の原理を説明する。

魚種の音響的性質はよく研究されている。送受波器で送
波された音波が魚体で反射する強度は魚種によって多少
異なるが、概ね大きな魚からは大きな反射強度の信号が
帰来し小さな魚からは小さな反射強度の信号が帰来す
る。同様に密度の濃い魚群からは大きな反射強度の信号
が帰来し密度の薄い魚群からは小さな反射強度の信号が
帰来する。

一方帰来する反射波の強度は魚体又は魚群が近い地点に
あれば大きく、遠い地点であれば小さい。

したがって魚体又は魚群の量を計量する場合は、魚体又
は魚群から帰来する反射波の強度が送受波器から魚体又
は魚群までの距離に関係なく魚体の大きさ又は魚群の密
度のみに依存するように補正できれば魚体又は魚群の計
量が可能になる。

そこで上記のように水深又は距離に影響されず魚体の大
きさ又は魚群の密度にのみ依存して変る信号を得るため
に、伝搬時間によって受信機利得を所定の特性で変化さ
せて時間補正又は距離補正することのできるＴＶＧ（Ti
me Varied Gain）付受信増幅器が使用される。即ちＴＶ
Ｇ付受信増幅器を利用すれば距離に関係なく魚体又は魚
群密度のみによる情報を得ることができる。

従来の計量用魚群探知機は上記のような原理を利用した
もので、第２図の従来の計量用魚群探知機のブロック図
に示すような方式で行っていた。

第２図において１は送信信号を発生する送信部である。
２は送信部から受けた送信信号を音波に変換し所定の海
域に送波し反射されて帰来した反射波を受波して電気信
号に変換する送受波器である。３は伝搬時間で増幅率が
制御されるＴＶＧ付受信増幅器である。５は送信を行っ
たり、送信を行わなかったりする送信制御信号と送信の
回数信号とを出力する送信制御部である。送信制御部５
からの送信制御信号により送信部１はトリガされて送信
信号を発生し、その送信信号を送受波器２へ伝える。６
はＴＶＧ付受信増幅器３から受けた受信器出力信号と送
信制御部５からの送信回数信号を受けて受信器出力信号
を調査海域又は時間域で送信回数だけ積分して送信回数
で除して平均反射信号強度を算出する積分器である。

魚群を計量しようとする場合は送信制御部５の送信制御
信号で送信部１がトリガされ送信信号を発生させその送
信信号を送受波器２に入力させる。

送受波器２は送信部１からの送信信号を受けて調査海域
に音波を送波し、帰来した反射波を受波して電気信号に
変換しその電気信号をＴＶＧ付受信増幅器３に伝える。
ＴＶＧ付受信増幅器３では前記した調査海域までの距離
に無関係になるように、受信信号が増幅処理され、（送
波毎に）所定の時間だけ積分器６で積分される。上記の
動作が送信制御部４で設定された送受波回数であるｎ回
繰り返される。そしてｎ回積分され積分回数ｎで除され
て平均反射信号強度を得て平均魚群量を知るというもの
であった。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような方式の従来の計量用魚群探
知機においては、ＴＶＧ付受信増幅器３の出力信号には
魚群からの反射信号成分だけではなく海況、海域などで
変化する海中雑音や船舶の船速、船体などで大きく異な
る航行雑音、さらにはＴＶＧ付受信増幅器３が発生する
回路雑音などが複合され含まれている。このためある基
準値以下の信号出力をカットし雑音を小さくしようとし
て適当な敷居電圧を設けたりしているが、前記したよう
に雑音の性質が複雑で複合したものであるので的確な基
準値を設定することは困難であった。

このために従来の魚群の定量測定方式では雑音処理が困
難なため定量測定に大きな誤差を生じるという欠点を有
していた。

本考案の目的は上記従来技術の問題点を解決するため
に、送波しないときの受波信号は雑音成分であることに
着目して、送波したときの受波信号から得た雑音成分を
含む反射信号強度の平均値から、送波しないときに得た
雑音成分によるものと見なされる反射信号強度（反射信
号ばかりではなく自ら音波を発生している物体からの信
号を含む）の平均値を差し引いて出力する機能をもたせ
ることにより雑音成分を含まない正確な魚群量の測定が
できる魚群探知機を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために次の手段構成を有
する。即ち本考案の魚群探知機は送信信号を発生する送
信部と；該送信部からの送信信号を受けて水中へ音波を
送波し反射物体から帰来する反射波を受波し電気信号に
変換する送受波器と；該送受波器からの受信信号を受
け、送波時からの時間によって増幅率が変化するＴＶＧ
付受信増幅器と；予め定められた回数だけ送受波を繰り
返して送波毎におけるＴＶＧ付受信増幅器出力の所定時
間に渡る積分を前記回数だけ繰り返し得られた積分値を
前記回数で除した第１の反射信号強度の平均値を求め、
別途予め定められた回数だけ受波およびＴＶＧ付受信増
幅動作を繰り返しＴＶＧ付受信増幅器出力の前記送受波
時と同様の所定時間に渡る積分を前記回数だけ繰り返し
て得られた積分値を前記回数で除した第２の反射信号強
度の平均値を求め、前記第１の反射信号強度の平均値か
ら前記第２の反射信号強度の平均値を減じ、魚群からの
平均反射信号強度を算出する演算手段と；を具備するこ
とを特徴とする魚群探知機である。

（作用） 以下、上記手段構成を有する本考案の魚群探知機の作用
について述べる。魚群を計量しようとする場合は送信部
で送信信号が発生される。

送信部からの送信信号は送受波器に伝えられた音波に変
換されて調査しようとする海域へ音波が送波される。送
波された音波は調査しようとする海域に魚群等の反射物
体が存在するとそこでその反射物体の大きに応じた反射
波が生じて送受波器に帰来する。送受波器では反射波強
度に応じた電気信号を出力する。この出力信号はＴＶＧ
付受信増幅器へ入力されそこで水深あるいは距離に関係
のない魚群密度ρにのみ依存して変る信号となるように
増幅処理されて演算手段に入力され所定の時間に渡って
積分される。以上の動作が予め定められた回数繰り返さ
れる。そして繰り返された送波毎に所定時間積分され得
られた値を前記の繰り返した回数で除されて送波して受
信したときの反射信号強度の平均値が求められる。

次に送受波器によって送波しない時間に受波して得た受
信信号はＴＶＧ付受信増幅器で受信増幅される。この送
波しないで得られた増幅器出力信号が演算手段に入力さ
れ、前記送受波時と同様の所定時間に渡り積分される。
以上の動作が送受波の回数と別途に予め定められた回数
だけ繰り返され得られた積分値を前記の回数で除して送
波しないときの反射信号強度の平均値を求め、前記の送
波して得た反射信号強度の平均値から前記の送波しない
ときの反射信号強度の平均値を減じて平均反射信号強度
を算出する。

送波しないときに得た平均反射信号強度は海況、海域な
どで変化する海中雑音や船舶の走行雑音さらにはＴＶＧ
付受信増幅器の回路雑音などが複合された雑音成分によ
るものと見なし得るので、上記で算出された平均反射強
度は雑音成分を含まないので正確な魚群量情報が得られ
ることになる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の実施例の魚群探知機のブロック図であ
る。第１図において、１は送信信号を発生する送信部、
２は送信信号を受けて調査海域に向けて音波を送受波す
る送受波器、３は受信信号強度を魚群からの反射強度の
みに依存し距離に無関係にするためのＴＶＧ付受信増幅
器、４は送波し受信するか、送波しないで受信するかを
制御しその回数信号を出力する送信制御部、７はＴＶＧ
付受信増幅器３の受信器出力信号をデジタル化するＡ／
Ｄ変換器である。８はＡ／Ｄ変換された受信器出力信号
電圧を信号強度に変換するために２乗する２乗器であ
る。１５は演算手段で、送波して得た信号を演算する積
分器１０および除算器１１と送波しないときに得た信号
を演算する積分器１２および除算器１３と、上記２つの
演算結果即ち除算器１１の出力信号と除算器１３の出力
信号との差を演算して出力する減算器１４とからなって
いる。９は送信制御部４からの制御信号により２乗器８
の出力信号を、送波して受信しているときには積分器１
０の入力に接続し、送波しないで受信しているときには
積分器１２の入力に接続されるように制御される切替部
である。

送受波器２で得られた受信信号はＴＶＧ付受信増幅器７
で所定の増幅処理がなされてＡ／Ｄ変換器７で所定のフ
ォーマットのデジタル信号に変換され、次の２乗器８で
２乗される。この２乗される出力信号が送波して受信し
たときの信号である場合、切替部９の出力は積分器１０
側に入力され送波しないで受信したときは積分器１２側
に入力される。

魚群の計量をしようとする場合について全体の動作を下
記に説明する。送信部１は送信制御部４からの制御信号
により駆動され送信信号を発生する。この送信信号は送
受波器２に伝えられた音波に変換され水中に送波され
る。送波したときからＴＶＧ付受信増幅器３は動作を開
始する。ＴＶＧ付受信増幅器３で受信増幅された増幅器
出力電圧はＡ／Ｄ変換器７で定められたフォーマットの
デジタル信号に変換され、２乗器８で２乗される。

切替部９は送信制御部の信号により２乗器８の出力は積
分器１０に導かれるようになっているので、２乗器８の
出力は積分器１０に伝えられ予め設定された時間だけ積
分される。上記動作は予め設定された回数であるｎ回数
繰り返される。

この回数信号は送信制御部４で発生され、演算手段１５
に伝えられている。ｎ回積分を繰り返されて得た積分器
１０の出力は除算器１１に伝えられ、繰り返した回数ｎ
で除され、送波したときの反射信号強度の平均値が求め
られ一時記憶される。

次に送波しないで受信するときは送信制御部４からの信
号によりＴＶＧ付受信増幅器３が動作開始し、送受波器
２からの信号が受信増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタ
ル信号に変換され、２乗器８で２乗され、切替部９を経
由して積分器１２に入力され、送波受信時と同様に設定
された時間だけ積分される。上記動作が送信制御部４か
らの非送波受信回数信号ｍによりｍ回繰り返される。

そして得られた積分値を除算器１３で繰り返された回数
ｍで除されて送波しないときの反射信号強度の平均値が
求められる。

そこで減算器１４で前記の送波したときの反射信号強度
の平均値から前記の送波しないときの反射信号強度の平
均値を減じて真の平均反射信号強度を得ることができ
る。

なお、本実施例における切替部および演算手段の部分
は、積分器と除算器を２系列有し送波して受信したとき
と送波しないで受信したときとにより切り替えて動作さ
せる例を示しているが、１つの積分器と除算器により送
波して受信したときの演算をしその結果を別の記憶回路
に記憶させておき同じ積分器で送波しないで受信したと
きの演算をし、その結果を前記の記憶データから減ずる
等の方法によっても同様の機能をさせることができる。
このようにして得られた減算器１４の出力信号は調査海
域の雑音成分を含まない魚群密度に関する反射波強度で
あるので所定の較正処理表示をすることにより正確な魚
群量を知ることができる。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の魚群探知機にいおては、
送信したときと送信しないときの受信信号を得て所定の
信号処理をしその差を算出する機能を具備しているの
で、探知のための音波を送波したときの魚群からの平均
反射強度から雑音成分と見なし得る送波しないときの平
均反射強度を差し引いた真の平均反射強度を得ることが
できるので、雑音成分を含まない正確な魚群量を測定す
ることができると言う利点がある。

その結果、海洋利用の効率化や漁業水産資源量の調査の
分野で科学上、経済上の大きな効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の魚群探知機のブロック図、第
２図は従来の計量用魚群探知機の一例のブロック図。 １……送信部、２……送受波器、３……ＴＶＧ付受信増
幅器、４，５……送信制御部、６……積分器、７……Ａ
／Ｄ変換器、８……２乗器、９……切替部、１０，１２
……積分器、１１，１３……除算器、１４……減算器、
１５……演算手段、ｍ……送信しないで受信した回数、
ｎ……送信して受信した回数。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】送信信号を発生する送信部と；該送信部か
   らの送信信号を受けて水中へ音波を送波し反射物体から
   帰来する反射波を受波し電気信号に変換する送受波器
   と；該送受波器からの受信信号を受け、送波時からの時
   間によって増幅率が変化するＴＶＧ付受信増幅器と；予
   め定められた回数だけ送受波を繰り返し送波毎における
   ＴＶＧ付受信増幅器出力の所定時間に渡る積分を前記回
   数だけ繰り返し得られた積分値を前記回数で除した第１
   の反射信号強度の平均値を求め、別途予め定められた回
   数だけ受波およびＴＶＧ付受信増幅動作を繰り返しＴＶ
   Ｇ付受信増幅器出力の前記送受波時と同様の所定時間に
   渡る積分を前記回数だけ繰り返して得られた積分値を前
   記回数で除した第２の反射信号強度の平均値を求め、前
   記第１の反射信号強度の平均値から前記第２の反射信号
   強度の平均値を減じ、魚群からの平均反射信号強度を算
   出する演算手段と；を具備することを特徴とする魚群探
   知機。