WHAT'S THE SPORT FISHING BOAT?

フィッシングボートの基礎知識（５）

フィッシュファインダー

文・図／中島新吾

フィッシュファインダー。要するに“魚探”である。さまざまなメーカーからさまざまなスタイルのものが発売されており、選択に迷うエキップメントのひとつといえるだろう。しかし、音波を発射し、それが何かに当たって跳ね返ってくる時間を測る、という基本的な原理はどこのものも同じなのだが、それでも音波の質や、発射の方向と方法を変化させると、新しいスタイルのフィッシュファインダーの可能性はまだまだありそうな気がする。

超音波にも違いがある

　フィッシュ・ファインダー。直訳すれば、魚発見機である。日本では、この器械が出来た当初から“魚探＝魚群探知機”と、なんとも職漁向き機器風の名称になっていて、それについては誰かに、早く、なんとかしてほしいものではある。しかし、音波を発射して、それが跳ね返ってくる時間を測定し、それによって水深を測るというあたりに着目する名称として、エコー・サウンダー（この場合のサウンドは“水深を測る”の意で、綴りは同じだが音を示すわけではない）というのがあるし、もっと測深を強調するディプス・サウンダーという言葉もある。
　で、名称はともかく、このフィッシュファインダーの原理自体は簡単である。水中に向けて音を出す、何かに当たる、跳ね返る、それまでの時間を測る。さらに、単位時間あたりに音が進む速さは分かっているから、必然的にその音を跳ね返したもののある距離は分かる、という仕組みである。
　これを実現するためには、まず、音の出口と、それが跳ね返って来たときに聞くためのものが必要。これを通常はトランスデューサーといい、水中に向けて取り付けなければならない。Fig.１は、その方法を示したもの。いろいろな方法があるが、とにかく大切なのはトランスデューサーと水の間に、空気が入らないようにすることである。なにせ、空気と水は密度が違うため、その境界が音波を屈折させ、多くを反射してしまうのだ。

Fig.１
a／インナーハル・キットによる取り付け。筒の中には不凍液に似た成分の液体を充たす。ハルに開口を作らないが船底の厚さに制限がある。
b／トランサム取り付け。気泡の巻き込みに注意が必要。水温センサー／速度センサー一体型などはこの方法が指定されている。
c／日本式の船底貫通型イケスに水を入れておくことを前提としたイケス内取り付け。理屈はaのインナーハル・キットと同じ。
d／船底接着式。比較的小型のものに見られる。取り付けは簡単だが、性能的にはイマイチ。船底勾配は指向角度の広さである程度カバーできる。
e／水中突出。ハル貫通式。ハルに開口を設けるため注意が必要。多くは専用タイプを使い突出は少ない。性能的には高いものがある。
f／ブラケット式。船外にブラケットでトランスデューサーを下ろす。バスボートのトローリングモーターのシャフト部分への取り付けも同様。

Fig.２
内側の円錐が200kHz、外側が50kHz。指向角度は、12度と40度。水深10mを想定すると、その底面の円の直径は2.1mと7.2mになる。精密にフネの真下を把握したいような場合には200kHz、フネの周囲を広範囲に調べるような場合には50kHz、という使い方がいいだろう。２周波を切り替えて使える機種もかなりある。

　この音波、通常の人間が耳で聞こえる範囲ではもちろんない。はるかに高域の超音波である。具体的には28kHz～400kHz程度というところだ。ちなみに電話の「ツー」は440Hz。音楽的にはＡの音。
　周波数に幅があるのは、実はそれなりに意味がある。周波数の違いは“指向角度”の違いになるのである。要するに発射してから音がどのくらいの角度で広がるか、ということ。Fig.２はそれを示したもので200kHzと50kHz。指向角度はそれぞれ12度と40度。これは実在するモデルのスペックに基づくものだが、違いはかなり顕著。なお、一般に周波数が高いほど指向角度は狭いが、これは空気中で可聴域のそれが示す（ステレオなどで実験できる）のと同様である。なお、可聴域の音波だと水中で全周に広がるが、これを利用したのが映画などで聞く戦闘艦艇の“カーン”というソナー。全周に向けて音波を発射し、反射音の質と方向と距離を測る。

サーチライトスキャン

　一般的なフィッシュファインダーは、音波を発射する機械も、反射音を受信する機械もひとつだけなので、一回の測定では、“その場”のことしか分からない。単に水深を測るだけならそれでもいいわけだし、フラッシャー式魚探というヤツは、まさにその場を１本の線（を円形にしたもの）で表したものだが、それでは水底の様子などが、なかなか分からない。で、なんとかトランスデューサーを動かして水底をスキャン（走査）しようということになると、これはとりもなおさず、フネを動かすということになる。

	Fig.３-Ａ一定の速度で直進した場合、画面には最初にaの根があらわれ、やがてそれが画面左に移動、bがあらわれる。つまり、画面に表示されているのは、ある一定時間の“過去”である。画面上で「今から何秒前の水底」という判断は出来るが、距離の判定は難しい。
	Fig.３-ＢＡの半分の速度でフネを前進させたため、到達距離も半分である。しかし、時間は同じだけかかっているので、その半分の距離がＡと同じだけの画面（つまりまるまる１画面分）に示されることになる。速度や距離に関係なく、画面の書き替えは時間で決まる。

　しかし、ここで問題がひとつ。一般的な機器では、測定の回数というのはフネの速度に関係なく、時間単位で行われ、それがCRT（ブラウン管）とかLCD（液晶）の画面に表示され、順次送られる。それを示したのがFig.３-ＡとFig.３-Ｂ。ＢのフネはＡの半分の速度で走っている。つまり、同じ時間で進んだ距離は半分。だから、画面にはＡの半分の画像が、横一杯に描かれることになる。こういったタイプのフィッシュファインダーというのは、画面上の縦軸は深度を表すが、横軸は“時間軸”であるということを念頭においてそれを見なければならない。たとえフネが止まっていても画面は書き替えられていくが、これは時間が経過していくので当然なのである。最近は、速度計からの信号を基にして、画面に距離目盛りを表示するタイプなどもあらわれてきた。　フネを動かさないと水底の様子が分からないというのでは、少々不便なこともある。で、考えだされたのが、トランスデューサーに“首を振らせる”ということである。これをサーチライトスキャンという。その概念図がFig.４。たとえフネが止まっていても、トランスデューサーが首を振って、扇形に水中をスキャンするため、フネの真下と両側は把握できるというわけだ。この発展型として、この状態でフネを前進させると、記憶装置に貯えられた数枚の水底図をもとに、３次元の画像を出力するものがある。米国の結構有名な機種、ご存じの方もおいでだろう（500ドルしないのだ！）。また、左右ではなく、前後に扇を描くものもある。
　そして、サーチライトスキャンの極め付けが、Fig.５のタイプ。水平からほとんど真下真っすぐまで、音波ビームの旋回面を変化させられる。水中レーダーというべき機能を持つ機種といえるだろう。

Fig.４
フネを止めたままでも、トランスデューサー自体が首を振って、扇形にスキャンする。通常のフィッシュファインダーは、あくまでも一定時間の“過去”を表示するが、このタイプでは常に“現在”の画面である。また、水深の他、その水平距離も把握できる。

Fig.５
トランスデューサーは斜め下方に向けられ、音波ビームは円錐を描くように回る。そのため、現在の状態ではフネのほぼ真下の小さな根は表示されないが、小さな円を描くように円錐をすぼめれば発見可能だ。描く円の大きさで、スキャンの範囲を変えられるわけだ。

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