JPS61253485A - 超音波送受信装置 - 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】 （１１＋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
によって、その反射体までの距離や反射体の特徴を観測
する魚群探知機等の超音波送受信装置に関する。

山）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って異
なっ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５０　ｋ　Ｉｌｚ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
射波が戻って来ないが、２０９　ｋ　Ｈｚでは戻ってく
る。また少し大きな魚であれば、５０　ｋｌｌｚ、　　
２００　ｋＨｚのいずれの反射波も戻って（る。このよ
うに異なった周波数の超音波を二つ用いることによって
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送受切り換え部を
設けることによって送信と受信を切り替えて行うもので
ある。即ち、送信部によって発生された信号を送受波器
によって送信し、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。

上記のように異なっ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５０
ｋＨｚ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
動の減衰特性によっ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。したがっ
て５０ｋ）ｌｚの発振線の尾引きは２ＱＱｋＨｚ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、５　
Ｑ　ｋ　Ｈｚの受信信号と２００　ｋ　ｔｌｚの受信信
号を論理的に処理し、２００　ｋ　ｌｌｚの受信信号が
あって５０ｋＨｚの受信信号がないパターンを表示し、
５０ｋＨｚと２００ｋ１１ｚのいずれの受信信号もある
場合とは異なった表示をすることによってシラス等の体
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
いった問題がある。

（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って、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 この発明は要約すれば、一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
う一つの送波器を低周波側の超音波の送波器として用い
、前記送受波器の受波によって得た受信信号を周波数分
離し、それぞれ高周波側と低周波側の超音波に相当する
受信信号として処理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を兼用し
、また低周波側は送波器と受波器を実質的に分離するこ
とになり、低周波側の発振線の尾引きを短くすることが
できる。これにより両周波数の反射波の比較を容易に行
うことができる。

（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ック
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の発振信号を出力す
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
いはフェ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って得られ
た受信信号をクリップ回路へ導くかその切り替えを行う
。送受波器１は２００ｋｌｌｚ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
された信号によって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。

クリッ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
ッ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ってフィルタや受信
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ップ回路を通した受信信号から
２００ｋ）ｌｚ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ィルタであ
る。第１受信部は２００ｋＨｚの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８４また第２受信部の受信信号を８５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８
５の論理処理によっ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って、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０．２　ｍ　ｓ　ｅｃ持続
する２００ＫＨｚの正弦波信号である。信号Ｓ２は送受
信器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Ｓｌの出力が無くなっ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
リッ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は発生しない。しかしながら
上記実施例の場合、クリップ回路は例えば第３図に示す
ようにコンデンサとダイオードによって構成することが
でき、この場合、受信した信号はダイオードの順方向電
圧にクリップされるため、受信信号は飽和パルス（矩形
波）となり、その周波数スペクトルが広がることになる
。したがって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。このようにして画周波数′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ック
図、第２図は記録結果の例を示す図、第３図は第１図に
おけるクリッ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)

【特許請求の範囲】
1. （１）比較的高周波の第１の超音波と比較低周波の第２
   の超音波を送受信するものにおいて、 前記第１の超音波の送波および受波を行うとともに、前
   記第２の超音波の受波を行う送受波器と、前記第２の超
   音波の送波を行う送波器と、この送波器に前記第２の超
   音波に相当する発信信号を供給する手段と、前記送受波
   器に前記第１の超音波に相当する発信信号を供給する手
   段と、前記送受波器が超音波を受波したことによって得
   た受信信号を周波数分離し、それぞれ前記第１、第２の
   超音波に相当する受信信号として処理する手段とを備え
   たことを特徴とする超音波送受信装置。