JPH0752226B2 - 電子ティルト魚群探知機 - Google Patents

電子ティルト魚群探知機

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JPH0752226B2
JPH0752226B2 JP63125306A JP12530688A JPH0752226B2 JP H0752226 B2 JPH0752226 B2 JP H0752226B2 JP 63125306 A JP63125306 A JP 63125306A JP 12530688 A JP12530688 A JP 12530688A JP H0752226 B2 JPH0752226 B2 JP H0752226B2
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JP
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ultrasonic
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孝史 吉岡
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Furuno Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、複数の方向に超音波ビームを発して魚群の
探査を行う電子ティルト魚群探知機に関する。
[従来の技術] この種の魚群探知機においては、超音波の送受波ビーム
を例えば第6図のように船体Aより海底面Bに向けて真
下と進行方向の左右の3方向に振らせて魚群の探査を行
い、これにて得られた魚群等の物体からのエコーを第7
図に示したごとくレコーダーにて記録ペン70で一枚の記
録紙71に右,真下,左の順に併記している。
[発明が解決しようとする課題] ところが、このような従来の表示方法であれば、各方向
の探査で得られたエコーの深度の比較が困難なため、海
底の傾斜が判読し難く、各方向で得られた中層魚群のエ
コーが同一深度にある魚群の一つ塊によるものかどうか
の判別が困難であった。また、超音波ビームを振らせた
角度θ(ティルト角という)にかかわらず測定系のレン
ジを一定としているため、同一深度にいる魚群であって
もティルト角によって魚群までの距離が変わり、そのエ
コーの表示位置も変化する欠点があった。
この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、各方向でのエコーにおける深度の比較が容易
で、また船体からの距離あるいは水面からの正確な速度
を得ることのできる電子ティルト魚群探知機を提供する
ことを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 第1発明になる電子ティルト魚群探知機は、複数の方向
に対して超音波ビームを発信するとともに、発信した超
音波ビームの物体よりのエコーを受信する電気−超音波
変換手段と、 電気−超音波変換手段で受信された信号を記憶するメモ
リと、 表示器を複数に区分した各表示域に、複数の方向に対す
る各探査方向が上下方向を深度にして表示されるよう、
前記メモリから信号を読み出すコントローラとを備える
とともに、 前記複数の探査方向で探査した各物体を船底よりの実距
離で表示するものの、複数の探査方向で同一深度にある
物体よりのエコー像は、各表示域での表示が横一列とな
るように、探査方向の角度に応じて各表示域における深
度レンジを変更する深度レンジ変更手段を備えたことを
特徴とする。
第2発明になる電子ティルト魚群探知機は、複数の方向
に対して超音波ビームを発信するとともに、発信した超
音波ビームの物体よりのエコーを受信する電気−超音波
変換手段と、 電気−超音波変換手段で受信された信号を記憶するメモ
リと、 表示器を複数に区分した各表示域に、複数の方向に対す
る各探査方向が上下方向を深度にして表示されるよう、
前記メモリから信号を読み出すコントローラとを備える
とともに、 前記複数の探査方向で探査した各物体を、同一の深度レ
ンジとした各表示域に海面あるいは水面からの深度でも
って表示すべく、各探査方向に対して検出した各エコー
像の表示位置を変更する表示位置変更手段とを備えたこ
とを特徴とする。
[作用] 第1の発明によれば、深度レンジ変更手段により、探査
方向の角度に応じて前記表示手段における深度レンジを
変更して、同一の深度にある物体に対しては、複数の方
向の探査で横一列にかつ所定の順に並べて表示されるの
で、各方向で得られたエコーが同一の物体によるものか
どうかといった判定が容易になる。又、表示手段上で船
体から物体までの実距離を知ることができる。
第2の発明によれば、表示位置変更手段により、探査方
向の角度に応じて前記表示手段における表示位置を変更
したので、探査方向が異なっても海面あるいは水面から
の実深度で表示されるようになる。
[実施例] 第1図は、この発明の電子ティルト魚群探知機の1実施
例を示すブロック図である。
1は、クロック発振器であり、2は、クロック発振器1
が発振するクロックパルス列信号を、送信しようとする
超音波周波数を有する電気信号である送信信号に分周す
る分周器である。3は、分周器2からの信号を遅延させ
るための移相器であり、後述する位相制御器20からの信
号に基づきその位相が遅延される。4は、移相器3を介
した分周器2からの超音波信号を増幅する送信増幅器で
ある。
5は、振動子アレイであり、電気信号を超音波に変換し
て送信するとともに受信した超音波を電気信号に変換す
る送受波器5aが等間隔に複数個並べられている。この振
動子アレイ5は、船体Aの底面において海底に向くよう
に装備される。6は、各送受波器5aで受信され、電気信
号に変換された信号を増幅する受信増幅器であり、7
は、受信増幅器6からの受信信号を、後述する位相制御
器21からの信号に基づき遅延させるための移相器であ
る。
上記回路において、位相制御器20より各移相器3に対し
て送信信号の位相をそれぞれ、所定量づつ移送させるた
めの信号S1,S2,…Snが入力されていて、各送受波器5a
間で位相を変化させることにより、振動子アレイ5より
所望の方向に向けて超音波ビームが送信されるようにな
る。又、各送受波器5aで受信した信号を各移相器7で既
述した遅延信号S1,S2,…Snでもって位相を順次変化さ
せることにより、振動子アレイ5は、所望の方向から到
来する超音波を受信する指向性を有するようになる。こ
のような振動子アレイに対し移相制御をして振動子アレ
イの指向性を制御する詳しい理論については、例えば特
開昭52−126252号、特開昭58−17386号に開示されてい
る。
8は、各移相器7を介して受信信号により、低減の信号
成分を取り出すろ波器であり、9は、ろ波器8からのア
ナログ信号をデジタル変換するA/D変換器である。10はA
/D変換器9からのデータを1ライン分記憶する1ライン
メモリであり、11は、1フィールド分記憶するビデオメ
モリである。12,13は、それぞれ1ラインメモリ10及び
ビデオメモリ11における書き込み/読み出しを制御する
コントローラである。14は、ビデオメモリ11で読み出さ
れたデータを表示する表示器である。
15は、演算器であり、入力されるティルト角設定信号に
基づき前記位相制御器20,21を制御するとともに、以下
に述べるように種々の演算を行い、コントローラ12,13
を介して表示器14に、左,真下,右の3方向の探査(以
下左探査,真下探査.右探査という)で得られた各エコ
ーを上下方向が深度方向となるように縦に3列に順に並
べて表示する。16は、表示器14における深度の表示方法
を切り替えるための表示切替器であり、深度の表示方法
としては、 (I)実際のエコーに基づき船底からの実距離で表示す
る (II)海面あるいは水面からの深度で表示する の二つの表示方法がある。
次に上記構成による装置の制御動作を説明する。
尚、第2図に示すごとく、ティルト角θは30°、つまり
左右の振れ角が15°に設定されていて、また、表示切替
器16により、実際のエコーに基づき船底からの実距離で
表示する表示方法(I)が選択されているものとする。
まず、振動子アレイ5より鉛直のOQ方向より右に15°振
れたOM方向に超音波ビームが発信されるよう、演算器15
より位相制御器20に所定の制御信号が送出される。発振
された超音波ビームは海底面で反射し、MO方向に向かう
エコーが振動子アレイ5に入射される。このとき、演算
器15より受信用の位相制御器21に対しても同じ制御信号
が送出されているため、振動子アレイ5によって、MO方
向からのエコーが高感度で受信される。その受信信号
は、ろ波器8及びA/D変換器9を介して1ラインメモリ1
0に記憶される。
次に上述と同様な制御により真下のOQ方向と、左に15°
振れたON方向とに超音波ビームが発信され、それらの各
エコーは1ラインメモリ10に記憶される。このようにし
て1ライン分のデータが記憶されると、そのデータは読
み出され、ビームメモリ11に転送され記憶される。再び
超音波ビームを右,真下,左の順に振らせ、次々に1ラ
イン分のデータがビデオメモリ11に記憶される。ビデオ
メモリ11に1フィールド分のデータが記憶されると、第
8図に示したごとく、表示器14に縦3列に分割された画
面に右端より、右,真下,左の各方向に対して探査され
た結果が順に表示される。このように、表示器14の縦中
央に真下探査の結果が表示され、その左右に、左探査及
び右探査の結果が表示されるので、各方向の探査結果に
おけるエコーの相対位置関係が把握し易くなる。
ところで、この場合、右あるいは左探査のときの海底面
Bまでの距離RSは、真下探査における距離RVよりも長く
なり、その分、海底面Bからのエコーの受信が遅れる。
これは同じ深度にある魚群に対しても同じことがいえ
る。従って、同一深度の物体であっても、左右の探査で
得られたエコーは、真下探査で得られたエコーよりも深
度の深い位置に表示されるようになり不都合である。そ
こで、この発明では同一深度にある物体に対しては表示
画面上で同じ位置、つまり横一列に表示されるように、
左右探査における表示器14の深度レンジを真下探査の場
合とで異ならせている。この深度レンジの変更を第2図
により説明する。
3角形OQN(3角形OQNも同じ)においてOQとQNの2辺は
直角をなすことから、左右に15°振った探査のときの海
底面Bまでの距離RSと、真下探査における海底面Bまで
の距離RVとは、 RS=RV×(1/COS15) =RV×1.036 の関係があるので、左右探査における深度レンジを真下
探査の深度レンジの1.036倍に変更すれば、同一の深度
にある物体によるエコーは各方向の探査で横一列に表示
されるようになる。このような深度の変更により、第3
図に示したごとく、真下探査における表示深度500mに対
する表示位置が、左右探査における表示深度では、500
×1.036=518mに変更され、また、真下探査の表示深度2
50mに対して、左右探査の表示深度は259mに変更され
る。
一方、表示切替器16で海面あるいは水面からの深度で表
示する表示方法(II)が選択されている場合を次に説明
する。
この表示方法では、各探査における表示の深度レンジは
同一とし、海底面Bからのエコーが各探査で例えば深度
500mの同じ深度として表示されるよう、左右探査におい
て、エコーを受信するまでの時間をCOS15(=0.97)倍
にして圧縮している。その結果、第4図に示すごとく、
同一深度にある物体によるエコーは同一の深度で表示さ
れ、かつ横一列に表示される。
第5図は第4図における表示順を変えたものであり、表
示器14の右端から真下探査,右探査,左探査の順に表示
している。
[発明の効果] 第1の発明によれば、同一の深度にある物体に対して
は、探査方向の向きにかかわらず、横一列に表示される
ので、エコーが同一の物体によるものかどうかの判定が
容易になり、又、船体から物体までの実距離を知ること
ができる。
又、第2の発明によれば、同一深度にある物体に対して
は、探査方向にかかわらず横一列に表示され、かつ同一
の深度表示がなされるので、海面あるいは水面からの実
深度を知ることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の電子ティルト魚群探知機の1実施例
を示す制御ブロック図、第2図は、各方向に探査したと
きの海底面までの距離関係を説明するための図、第3図
及び第4図は、第1図の装置の表示器における表示例を
示す図、第5図は、別の表示例を示す図、第6図は、電
子ティルト魚群探知機における動作を示す図、第7図
は、従来の電子ティルト魚群探知機に用いられるレコー
ダーを示す概略図、第8図は、3方向の探査結果を縦3
列に並べて表示した図である。 1…クロック発振器、2…分周器、3,7…移相器、4,6…
増幅器、5…振動子アレイ、5a…送受波器、8…ろ波
器、9…A/D変換器、10…1ラインメモリ、11…ビデオ
メモリ、12,13…コントローラ、14…表示器、15…演算
器、16…表示切替器、20,21…位相制御器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の方向に対して超音波ビームを発信す
    るとともに、発信した超音波ビームの物体よりのエコー
    を受信する電気−超音波変換手段と、 電気−超音波変換手段で受信された信号を記憶するメモ
    リと、 表示器を複数に区分した各表示域に、複数の方向に対す
    る各探査方向が上下方向を深度にして表示されるよう、
    前記メモリから信号を読み出すコントローラとを備える
    とともに、 前記複数の探査方向で探査した各物体を船底よりの実距
    離で表示するものの、複数の探査方向で同一深度にある
    物体よりのエコー像は、各表示域での表示が横一列とな
    るように、探査方向の角度に応じて各表示域における深
    度レンジを変更する深度レンジ変更手段を備えたことを
    特徴とする電子ティルト魚群探知機。
  2. 【請求項2】複数の方向に対して超音波ビームを発信す
    るとともに、発信した超音波ビームの物体よりのエコー
    を受信する電気−超音波変換手段と、 電気−超音波変換手段で受信された信号を記憶するメモ
    リと、 表示器を複数に区分した各表示域に、複数の方向に対す
    る各探査方向が上下方向を深度にして表示されるよう、
    前記メモリから信号を読み出すコントローラとを備える
    とともに、 前記複数の探査方向で探査した各物体を、同一の深度レ
    ンジとした各表示域に海面あるいは水面からの深度でも
    って表示すべく、各探査方向に対して検出した各エコー
    像の表示位置を変更する表示位置変更手段とを備えたこ
    とを特徴とする電子ティルト魚群探知機。
  3. 【請求項3】上記深度レンジ変更手段は、探査方向の鉛
    直方向に対する角度をθとしたときの深度レンジを、鉛
    直方向における深度レンジの1/COSθ倍とする請求項
    (1)記載の電子ティルト魚群探知機。
  4. 【請求項4】上記表示位置変更手段は、探査方向の鉛直
    方向に対する角度をθとしたとき、エコー像の表示位置
    を決めるエコー受信タイミングをCOSθ倍に圧縮し、そ
    の圧縮したエコー受信タイミングに基づき表示する請求
    項(2)記載の電子ティルト魚群探知機。
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