JPH06281737A - 魚群の移動方向判別装置 - Google Patents
魚群の移動方向判別装置Info
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- JPH06281737A JPH06281737A JP9367693A JP9367693A JPH06281737A JP H06281737 A JPH06281737 A JP H06281737A JP 9367693 A JP9367693 A JP 9367693A JP 9367693 A JP9367693 A JP 9367693A JP H06281737 A JPH06281737 A JP H06281737A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 分布や移動状態が一定しない魚群の移動方向
を正確に判別する。 【構成】 Ｔ１〜Ｔ４の各受信タイミングで得られるエ
コーは振幅、位相が一定しないので、ＴＶＧ信号を包絡
線検波した信号波形は振幅が変動したものとなる
（ｇ）。ＴＶＧ信号から検出したドプラー周波数に対応
した信号は各種レベルのものとなり異常値を含む（ｈ）
が、入力パルスの前後縁部で発生する異常値はドプラー
周波数検出過程で除去する。信号内各レベルの境界に存
する異常値は閾値と比較して除去（ｉ）して正常値のみ
のレベル信号（ｊ）を得、各レベル信号の平均値を求め
置換し（ｋ）、置換した信号（ｋ）についてαフィルタ
処理（前回までに取得されたフィルタ状態値と今回置換
した電圧値とから今回受信時のフィルタ状態値を求めそ
の平均を取る）をし実際の方向判別に用いる制御信号
（ｐ）を得る。
を正確に判別する。 【構成】 Ｔ１〜Ｔ４の各受信タイミングで得られるエ
コーは振幅、位相が一定しないので、ＴＶＧ信号を包絡
線検波した信号波形は振幅が変動したものとなる
（ｇ）。ＴＶＧ信号から検出したドプラー周波数に対応
した信号は各種レベルのものとなり異常値を含む（ｈ）
が、入力パルスの前後縁部で発生する異常値はドプラー
周波数検出過程で除去する。信号内各レベルの境界に存
する異常値は閾値と比較して除去（ｉ）して正常値のみ
のレベル信号（ｊ）を得、各レベル信号の平均値を求め
置換し（ｋ）、置換した信号（ｋ）についてαフィルタ
処理（前回までに取得されたフィルタ状態値と今回置換
した電圧値とから今回受信時のフィルタ状態値を求めそ
の平均を取る）をし実際の方向判別に用いる制御信号
（ｐ）を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、魚群の移動方向判別装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】魚群の移動方向判別装置は、基本的に
は、図４に示すように、送受波器１から海中に一定の俯
角θで超音波パルスを送波し、魚群３での反射波を送受
波器１で受波処理し、電気変換された反射波信号からド
プラー周波数を検出し、その検出したドプラー周波数の
高低等の内容から魚群３が送波超音波パルスビーム２の
照射域から出入り等していることを判別する装置であ
る。
は、図４に示すように、送受波器１から海中に一定の俯
角θで超音波パルスを送波し、魚群３での反射波を送受
波器１で受波処理し、電気変換された反射波信号からド
プラー周波数を検出し、その検出したドプラー周波数の
高低等の内容から魚群３が送波超音波パルスビーム２の
照射域から出入り等していることを判別する装置であ
る。
【０００３】ここに、ドプラー周波数ｆd と魚群の移動
速度Ｖf との関係は、送信周波数をｆ0 、音速をＣとす
ると、数式１で与えられる。
速度Ｖf との関係は、送信周波数をｆ0 、音速をＣとす
ると、数式１で与えられる。
【０００４】
【数１】ｆd ＝（２ｆ0 ・Ｖf ・ cosθ）／Ｃ
【０００５】魚群３の移動速度Ｖf は不知であるが、数
式１から、ドプラー周波数ｆd は魚群３の移動速度Ｖf
に比例するので、ドプラー周波数ｆd の高低等の内容か
ら魚群３の移動方向が知れる。
式１から、ドプラー周波数ｆd は魚群３の移動速度Ｖf
に比例するので、ドプラー周波数ｆd の高低等の内容か
ら魚群３の移動方向が知れる。
【０００６】即ち、ドプラー周波数ｆd は、魚群３が送
波超音波パルスビーム２の照射域に入る場合は送信周波
数ｆ0 よりも高く、出る場合は低くなり、魚群３が停止
しているときは送信周波数ｆ0 と等しくなるので、信号
レベルが、ｆd ＝ｆ0 のときは０レベルとなり、ｆd ＞
ｆ0 のときは正レベル、ｆd ＜ｆ0 のときは負レベルと
なる電圧信号を形成すれば、この電圧信号の内容により
魚群３の送波超音波パルスビーム２の照射域に対する出
入り等を正確に判別できる。
波超音波パルスビーム２の照射域に入る場合は送信周波
数ｆ0 よりも高く、出る場合は低くなり、魚群３が停止
しているときは送信周波数ｆ0 と等しくなるので、信号
レベルが、ｆd ＝ｆ0 のときは０レベルとなり、ｆd ＞
ｆ0 のときは正レベル、ｆd ＜ｆ0 のときは負レベルと
なる電圧信号を形成すれば、この電圧信号の内容により
魚群３の送波超音波パルスビーム２の照射域に対する出
入り等を正確に判別できる。
【０００７】このような魚群の移動方向判別装置の好適
な適用例は、例えば定置網漁のように網を用いた漁にお
いて魚群が網に入る（入網）のか網から出る（出網）の
かを判別するのに用いることが挙げられる。この場合に
は装置名称は、例えば「入出網判別装置」とするのが適
当とも思えるが、本出願人は、「魚群移動監視装置」な
る名称で先に出願をした（出願番号：特願平３−１９９
８３３ 未公開）。このものは、図５に示すように構成
される。以下、概要を説明する。
な適用例は、例えば定置網漁のように網を用いた漁にお
いて魚群が網に入る（入網）のか網から出る（出網）の
かを判別するのに用いることが挙げられる。この場合に
は装置名称は、例えば「入出網判別装置」とするのが適
当とも思えるが、本出願人は、「魚群移動監視装置」な
る名称で先に出願をした（出願番号：特願平３−１９９
８３３ 未公開）。このものは、図５に示すように構成
される。以下、概要を説明する。
【０００８】図５において、送信回路５では、魚群の移
動速度を検出するのに好適な周波数のバースト状送信信
号を電力増幅して送受波器１に与えそれを励振し、送受
波器１から超音波パルスを水中へ一定の俯角θで送波さ
せる。
動速度を検出するのに好適な周波数のバースト状送信信
号を電力増幅して送受波器１に与えそれを励振し、送受
波器１から超音波パルスを水中へ一定の俯角θで送波さ
せる。
【０００９】魚群等で反射したエコーは、送受波器１で
受波され電気変換されて受信信号となり前置増幅回路６
に入力し、そこで所定レベルまで増幅されＴＶＧ回路７
に入力する。
受波され電気変換されて受信信号となり前置増幅回路６
に入力し、そこで所定レベルまで増幅されＴＶＧ回路７
に入力する。
【００１０】ＴＶＧ回路７は、入力した受信信号につい
ての伝搬減衰の補正を数式２に従って行い、その補正し
た信号（ＴＶＧ信号）ａを検波回路８とドプラー検出回
路９とに並列出力する。ＴＶＧ信号ａは、例えば図６
（ａ）に示すように、魚群での反射強度に比例した振幅
値を持つ信号である。なお数式２において、Ｒは伝搬距
離、αは吸収係数である。
ての伝搬減衰の補正を数式２に従って行い、その補正し
た信号（ＴＶＧ信号）ａを検波回路８とドプラー検出回
路９とに並列出力する。ＴＶＧ信号ａは、例えば図６
（ａ）に示すように、魚群での反射強度に比例した振幅
値を持つ信号である。なお数式２において、Ｒは伝搬距
離、αは吸収係数である。
【００１１】
【数２】ＴＶＧ＝２０ｌｏｇＲ＋２αＲ
【００１２】検波回路８は、ＴＶＧ信号ａを包絡線検波
し、図６（ｂ）に示すような検波信号ｂを入出網判別回
路１１に出力する。
し、図６（ｂ）に示すような検波信号ｂを入出網判別回
路１１に出力する。
【００１３】また、ドプラー検出回路９は、ＴＶＧ信号
ａを受けて、魚群の移動により発生するドプラー周波数
を検出し、その検出したドプラー周波数に対応した電圧
レベルのドプラー信号ｄを入出網判別回路１１に出力す
る。
ａを受けて、魚群の移動により発生するドプラー周波数
を検出し、その検出したドプラー周波数に対応した電圧
レベルのドプラー信号ｄを入出網判別回路１１に出力す
る。
【００１４】その際に、入力信号（受信信号）たるＴＶ
Ｇ信号ａはパルス信号であるので、ドプラー周波数の検
出過程では、位相が急変する入力パルスの前後縁部に異
常値が発生するから、図６（ｃ）に示すように、検出し
たドプラー周波数に対応したレベル信号の前後に異常値
が重畳される。そこで、これを除去して図６（ｄ）に示
すようにレベル信号部分のみをドプラー信号ｄとして出
力する。
Ｇ信号ａはパルス信号であるので、ドプラー周波数の検
出過程では、位相が急変する入力パルスの前後縁部に異
常値が発生するから、図６（ｃ）に示すように、検出し
たドプラー周波数に対応したレベル信号の前後に異常値
が重畳される。そこで、これを除去して図６（ｄ）に示
すようにレベル信号部分のみをドプラー信号ｄとして出
力する。
【００１５】なお、図６（ｃ）（ｄ）の縦軸に示す「＋
ドプラー」「０ドプラー」「−ドプラー」は、ドプラー
信号ｄの電圧レベルの内容を示す。即ち、「＋ドプラ
ー」はｆd ＞ｆ0 を示し、信号ｄは正の電圧レベルとな
る。同様に、「０ドプラー」はｆd ＝ｆ0 を示し、信号
ｄは０Ｖ、「−ドプラー」はｆd ＜ｆ0 を示し、信号ｄ
は負の電圧レベルとなる。即ち、図示例では、ドプラー
信号ｄは負の電圧レベルである。
ドプラー」「０ドプラー」「−ドプラー」は、ドプラー
信号ｄの電圧レベルの内容を示す。即ち、「＋ドプラ
ー」はｆd ＞ｆ0 を示し、信号ｄは正の電圧レベルとな
る。同様に、「０ドプラー」はｆd ＝ｆ0 を示し、信号
ｄは０Ｖ、「−ドプラー」はｆd ＜ｆ0 を示し、信号ｄ
は負の電圧レベルとなる。即ち、図示例では、ドプラー
信号ｄは負の電圧レベルである。
【００１６】次いで入出網判別回路１１は、ドプラー検
出回路９の出力レベルに応じて検波回路８の出力を入網
信号ｅとして出力するか出網信号ｆとして出力するかの
判別を行う。具体的には、ドプラー信号ｄが、正レベル
のときは入網信号ｅとし、負レベルのときは出網信号ｆ
とし、０レベルのときは魚群が停止していると仮定して
何れの出力も行わない。図示例では、ドプラー信号ｄは
負レベルであるので、入網信号ｅは出力されず（図６
（ｅ））、出網信号ｆが出力される（図６（ｆ））。
出回路９の出力レベルに応じて検波回路８の出力を入網
信号ｅとして出力するか出網信号ｆとして出力するかの
判別を行う。具体的には、ドプラー信号ｄが、正レベル
のときは入網信号ｅとし、負レベルのときは出網信号ｆ
とし、０レベルのときは魚群が停止していると仮定して
何れの出力も行わない。図示例では、ドプラー信号ｄは
負レベルであるので、入網信号ｅは出力されず（図６
（ｅ））、出網信号ｆが出力される（図６（ｆ））。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
た装置では、検出したドプラー周波数から直接出入り判
別の制御信号を形成していることから明らかなように、
受信信号（反射波信号）の振幅がほぼ一定値で位相が揃
っている場合に好適な判別方式である。具体的には遠洋
で漁をする場合のように、単独で移動する鮪、鱒や鮭等
の単体魚、ほぼ均一に分布して回遊する魚群を対象とす
る場合に有効であるということができる。
た装置では、検出したドプラー周波数から直接出入り判
別の制御信号を形成していることから明らかなように、
受信信号（反射波信号）の振幅がほぼ一定値で位相が揃
っている場合に好適な判別方式である。具体的には遠洋
で漁をする場合のように、単独で移動する鮪、鱒や鮭等
の単体魚、ほぼ均一に分布して回遊する魚群を対象とす
る場合に有効であるということができる。
【００１８】つまり、図５に示した本出願人の開発に係
る入出網魚群判別装置での判別方式では、分布がランダ
ムで集合と離散とを繰り返しながら移動する魚群につい
ての入出網判別が困難であるという問題がある。具体的
には、そのような魚群は多くの場合、沿岸を回遊する
が、周知のように、遠洋での漁が大幅に制約され沿岸で
の漁が重視される昨今の実情から、沿岸を回遊する魚群
のように分布が一定しない漁群をも対象とし得る移動判
別装置の開発が望まれている。以下、図６に示した装置
の分布が一定しない魚群に対する動作を具体的に説明す
る。
る入出網魚群判別装置での判別方式では、分布がランダ
ムで集合と離散とを繰り返しながら移動する魚群につい
ての入出網判別が困難であるという問題がある。具体的
には、そのような魚群は多くの場合、沿岸を回遊する
が、周知のように、遠洋での漁が大幅に制約され沿岸で
の漁が重視される昨今の実情から、沿岸を回遊する魚群
のように分布が一定しない漁群をも対象とし得る移動判
別装置の開発が望まれている。以下、図６に示した装置
の分布が一定しない魚群に対する動作を具体的に説明す
る。
【００１９】分布が一定せず集合と離散とを繰り返しな
がら移動する魚群からの反射波信号の振幅と位相は時々
刻々変化しているので、ＴＶＧ回路７の出力信号波形は
図７（ａ′）に示すように振幅変調された形となる。
がら移動する魚群からの反射波信号の振幅と位相は時々
刻々変化しているので、ＴＶＧ回路７の出力信号波形は
図７（ａ′）に示すように振幅変調された形となる。
【００２０】従って、検波回路８の検波信号ｂ′の波形
は図７（ｂ′）のようになる。またドプラー検出回路９
では、ＴＶＧ信号ａ′はその前後縁部のみならず信号内
部にも多数の位相不連続部を有するので、ドプラー周波
数検出過程では、位相の不連続に基づく異常値が前後縁
部のみならず信号内部でも多数発生する。
は図７（ｂ′）のようになる。またドプラー検出回路９
では、ＴＶＧ信号ａ′はその前後縁部のみならず信号内
部にも多数の位相不連続部を有するので、ドプラー周波
数検出過程では、位相の不連続に基づく異常値が前後縁
部のみならず信号内部でも多数発生する。
【００２１】つまり、１つの入力信号（ＴＶＧ信号
ａ′）から複数のドプラー周波数が検出され、それぞれ
の周波数に対応した正レベルや負レベルの電圧レベルが
形成されるが、図７（ｃ′）に示すようにそれぞれの周
波数に対応した電圧レべル信号の前後に異常値が重畳さ
れる。
ａ′）から複数のドプラー周波数が検出され、それぞれ
の周波数に対応した正レベルや負レベルの電圧レベルが
形成されるが、図７（ｃ′）に示すようにそれぞれの周
波数に対応した電圧レべル信号の前後に異常値が重畳さ
れる。
【００２２】この場合、ドプラー検出回路９が行う前述
した異常値の除去動作は、ＴＶＧ信号ａ′の前後縁部に
基づくもののみを対象とするので、ＴＶＧ信号ａ′の内
部に存する多数の位相不連続部に起因する異常値は除去
できない。
した異常値の除去動作は、ＴＶＧ信号ａ′の前後縁部に
基づくもののみを対象とするので、ＴＶＧ信号ａ′の内
部に存する多数の位相不連続部に起因する異常値は除去
できない。
【００２３】従って、ドプラー検出回路９は、正レベル
と負レベルが混在する複数レベルからなるドプラー信号
ｄ′を入出網判別回路１１に出力するが、図７（ｄ′）
に示すように、各信号レベルの境界に異常値が残った状
態で出力されることになる。
と負レベルが混在する複数レベルからなるドプラー信号
ｄ′を入出網判別回路１１に出力するが、図７（ｄ′）
に示すように、各信号レベルの境界に異常値が残った状
態で出力されることになる。
【００２４】その結果、入出網判別回路１１は、前述し
たように、ドプラー信号ｄ′の正負に応じて入網と出網
の信号を出力するが、ドプラー信号ｄ′には正レベルと
負レベルが混在し、しかも異常値が含まれるので、それ
ぞれのレベルに応じて検波信号ｂ′（図７（ｂ′）を時
分割的に分割し、入網信号ｅ′（図７（ｅ′））と出網
信号ｆ′（図７（ｆ′）との双方を出力することにな
り、魚群の移動方向を判別できないこととなるのであ
る。
たように、ドプラー信号ｄ′の正負に応じて入網と出網
の信号を出力するが、ドプラー信号ｄ′には正レベルと
負レベルが混在し、しかも異常値が含まれるので、それ
ぞれのレベルに応じて検波信号ｂ′（図７（ｂ′）を時
分割的に分割し、入網信号ｅ′（図７（ｅ′））と出網
信号ｆ′（図７（ｆ′）との双方を出力することにな
り、魚群の移動方向を判別できないこととなるのであ
る。
【００２５】かかる問題を解決するには、以上の説明か
ら明らかなように、信号内部に存する多数の異常値の除
去のみでは足りず、正レベルと負レベルが混在するドプ
ラー信号を何れか一方のみの正しい極性レベルの信号に
補正する必要があるが、それをどのようにして実現する
かが問題である。
ら明らかなように、信号内部に存する多数の異常値の除
去のみでは足りず、正レベルと負レベルが混在するドプ
ラー信号を何れか一方のみの正しい極性レベルの信号に
補正する必要があるが、それをどのようにして実現する
かが問題である。
【００２６】本発明は、このような問題に鑑みなされた
もので、その目的は、分布が一定せず集合と離散とを繰
り返しながら移動する魚群の場合でもその移動方向を正
確に判別できる魚群の移動方向判別装置を提供すること
にある。
もので、その目的は、分布が一定せず集合と離散とを繰
り返しながら移動する魚群の場合でもその移動方向を正
確に判別できる魚群の移動方向判別装置を提供すること
にある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の魚群の移動方向判別装置は、次の如き構成
を有する。即ち、本発明の魚群の移動方向判別装置は、
水中に一定の俯角で送波した超音波パルスの反射波信号
からドプラー周波数を検出し、その検出したドプラー周
波数の高低等に対応した電圧信号の内容から魚群が送波
超音波パルスビームの照射域から出入り等していること
を判別する魚群の移動方向判別装置において； 前記検
出したドプラー周波数の高低等に対応した電圧信号につ
いて、それに含まれる異常値の除去及び正常値の平均処
理をし得られた平均値で当該電圧信号を置換し、前回ま
でに得られたフィルタ状態値と今回置換した電圧信号の
値とを用いてαフィルタ処理をし得られた電圧信号を前
記出入り等の判別に用いる電圧信号として出力する手
段； を設けたことを特徴とするものである。
に、本発明の魚群の移動方向判別装置は、次の如き構成
を有する。即ち、本発明の魚群の移動方向判別装置は、
水中に一定の俯角で送波した超音波パルスの反射波信号
からドプラー周波数を検出し、その検出したドプラー周
波数の高低等に対応した電圧信号の内容から魚群が送波
超音波パルスビームの照射域から出入り等していること
を判別する魚群の移動方向判別装置において； 前記検
出したドプラー周波数の高低等に対応した電圧信号につ
いて、それに含まれる異常値の除去及び正常値の平均処
理をし得られた平均値で当該電圧信号を置換し、前回ま
でに得られたフィルタ状態値と今回置換した電圧信号の
値とを用いてαフィルタ処理をし得られた電圧信号を前
記出入り等の判別に用いる電圧信号として出力する手
段； を設けたことを特徴とするものである。
【００２８】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の魚群の移
動方向判別装置の作用を説明する。本発明では、前述し
たように検出したドプラー周波数の高低等に対応した電
圧信号は、正レベルと負レベルが混在し、しかもその各
レベルの境界に異常値を含むので、まず適宜な閾値を設
定して信号内の異常値を除去し、各レベルの信号値（正
常値）を平均したものを今回得られた電圧信号とする。
そして、αフィルタにおいて前回までに得られたフィル
タ状態値と今回得られた電圧信号の値とから今回のフィ
ルタ状態値を求めそれの平均を取って実際に出入り等の
判別に用いる電圧信号とする。
動方向判別装置の作用を説明する。本発明では、前述し
たように検出したドプラー周波数の高低等に対応した電
圧信号は、正レベルと負レベルが混在し、しかもその各
レベルの境界に異常値を含むので、まず適宜な閾値を設
定して信号内の異常値を除去し、各レベルの信号値（正
常値）を平均したものを今回得られた電圧信号とする。
そして、αフィルタにおいて前回までに得られたフィル
タ状態値と今回得られた電圧信号の値とから今回のフィ
ルタ状態値を求めそれの平均を取って実際に出入り等の
判別に用いる電圧信号とする。
【００２９】斯くして、送波超音波パルスビームの照射
域に存する魚群の分布や移動方向が音波送受波方向にお
いて一定せず１の送波パルスに対する反射波信号から複
数のドプラー周波数が検出されたとしても、照射域に存
する魚群の全体が照射域に対し出入り等の何れであるか
を正確に示す制御信号たる電圧信号を形成できる。
域に存する魚群の分布や移動方向が音波送受波方向にお
いて一定せず１の送波パルスに対する反射波信号から複
数のドプラー周波数が検出されたとしても、照射域に存
する魚群の全体が照射域に対し出入り等の何れであるか
を正確に示す制御信号たる電圧信号を形成できる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の一実施例に係る魚群の移動方向
判別装置を示す。本実施例装置は、説明を容易にするた
め図５に示した本出願人の開発に係る魚群移動監視装置
において、ドプラー検出回路９と入出網判別回路１１と
の間に魚群移動処理回路１０を設け、具体的に網を用い
た漁に適用した入出網判別装置としたものである。以
下、本発明に係る部分を中心に説明する。
する。図１は、本発明の一実施例に係る魚群の移動方向
判別装置を示す。本実施例装置は、説明を容易にするた
め図５に示した本出願人の開発に係る魚群移動監視装置
において、ドプラー検出回路９と入出網判別回路１１と
の間に魚群移動処理回路１０を設け、具体的に網を用い
た漁に適用した入出網判別装置としたものである。以
下、本発明に係る部分を中心に説明する。
【００３１】図２は、俯角θで送波される超音波パルス
ビームの照射域に存する魚群１２を送波方向に直交する
側方から見た場合の分布状態を示し、図の左方が送受波
器１側であるが、１つの送波超音波パルスに対し送受波
器１に近い方から遠い方に向かって順に複数のエコーが
受波される。
ビームの照射域に存する魚群１２を送波方向に直交する
側方から見た場合の分布状態を示し、図の左方が送受波
器１側であるが、１つの送波超音波パルスに対し送受波
器１に近い方から遠い方に向かって順に複数のエコーが
受波される。
【００３２】このとき、魚群１２が高密度分布でしかも
移動状態が一定であれば、各反射エコーは振幅が異なる
のみで位相はほぼ同相であるが、分布がランダムで移動
状態が一定しない場合は、各反射エコーは振幅と位相が
それぞれ異なり、図５に示した装置では入出網の判別が
できなくなることは前述した。
移動状態が一定であれば、各反射エコーは振幅が異なる
のみで位相はほぼ同相であるが、分布がランダムで移動
状態が一定しない場合は、各反射エコーは振幅と位相が
それぞれ異なり、図５に示した装置では入出網の判別が
できなくなることは前述した。
【００３３】そこで本発明では、７〜１０の各回路が図
２にＴ１，Ｔ２，……と一定間隔で示す各タイミングを
基準に各タイミング間で取得される信号Ｄ１，同Ｄ２，
……のそれぞれについて動作するようにし、以て魚群移
動処理回路１０において前述した問題の解決を図る動作
ができるようにしてある。
２にＴ１，Ｔ２，……と一定間隔で示す各タイミングを
基準に各タイミング間で取得される信号Ｄ１，同Ｄ２，
……のそれぞれについて動作するようにし、以て魚群移
動処理回路１０において前述した問題の解決を図る動作
ができるようにしてある。
【００３４】図３は、Ｔ１〜Ｔ４の各タイミングで行わ
れる８〜１０の各回路の動作を示すが、以下、図３を参
照して動作を説明する。各反射エコーは振幅と位相がそ
れぞれ異なるので、検波回路８の出力検波信号ｇは例え
ば図３（ｇ）のように、魚群の分布状態の変化に応じて
波形が時々刻々変化したものとなる。これは、図５の場
合と同様に入出網判別回路１１に与えられる。
れる８〜１０の各回路の動作を示すが、以下、図３を参
照して動作を説明する。各反射エコーは振幅と位相がそ
れぞれ異なるので、検波回路８の出力検波信号ｇは例え
ば図３（ｇ）のように、魚群の分布状態の変化に応じて
波形が時々刻々変化したものとなる。これは、図５の場
合と同様に入出網判別回路１１に与えられる。
【００３５】またドプラー検出回路９では、前述したよ
うにドプラー周波数の検出過程で得られる図３（ｈ）の
信号に対し入力パルスの前後縁の異常値を除去したドプ
ラー信号ｉ（図３（ｉ））を形成する。信号Ｄ４の場合
を除いてＤ１〜Ｄ３の各信号に対するドプラー信号ｉ
は、正レベルと負レベルが混在し、各レベルの境界に異
常値を含んでいる。このドプラー信号ｉは、本発明では
魚群移動処理回路１０に与える。
うにドプラー周波数の検出過程で得られる図３（ｈ）の
信号に対し入力パルスの前後縁の異常値を除去したドプ
ラー信号ｉ（図３（ｉ））を形成する。信号Ｄ４の場合
を除いてＤ１〜Ｄ３の各信号に対するドプラー信号ｉ
は、正レベルと負レベルが混在し、各レベルの境界に異
常値を含んでいる。このドプラー信号ｉは、本発明では
魚群移動処理回路１０に与える。
【００３６】魚群移動処理回路１０では、まず図３
（ｉ）に破線で示すように適宜なレベルの閾値を設定し
て異常値を除去し、図３（ｊ）に示すように正レベルと
負レベルの正常値のみの信号とする。
（ｉ）に破線で示すように適宜なレベルの閾値を設定し
て異常値を除去し、図３（ｊ）に示すように正レベルと
負レベルの正常値のみの信号とする。
【００３７】次に魚群移動処理回路１０では、図３
（ｊ）に示すような正レベルと負レベルの正常値の平均
値を求め、その平均値で図３（ｊ）に示すような信号を
置換してＤ１，Ｄ２，……の各信号で得られる本来のド
プラー信号とする。その結果、図３（ｋ）に示すよう
に、安定した１つの極性のドプラー信号が得られる。
（ｊ）に示すような正レベルと負レベルの正常値の平均
値を求め、その平均値で図３（ｊ）に示すような信号を
置換してＤ１，Ｄ２，……の各信号で得られる本来のド
プラー信号とする。その結果、図３（ｋ）に示すよう
に、安定した１つの極性のドプラー信号が得られる。
【００３８】しかし、魚群が急に移動方向を変えた場合
には、受信タイミングＴ３で得られた信号Ｄ３について
の置換処理（図３（ｋ））に示すように、平均値により
置換したドプラー信号が他の受信タイミングのそれと逆
極性となる場合がある。
には、受信タイミングＴ３で得られた信号Ｄ３について
の置換処理（図３（ｋ））に示すように、平均値により
置換したドプラー信号が他の受信タイミングのそれと逆
極性となる場合がある。
【００３９】そこで、魚群移動処理回路１０では、αフ
ィルタを備え、受信毎の置換データ（ドプラー信号）が
変動しても、正しい１つの極性のドプラー信号ｐを形成
できるようにしてある（図３（ｐ））。
ィルタを備え、受信毎の置換データ（ドプラー信号）が
変動しても、正しい１つの極性のドプラー信号ｐを形成
できるようにしてある（図３（ｐ））。
【００４０】周知のように、αフィルタは、新旧２種類
のデータでろ波処理を行うフィルタであり、その処理内
容は数式３で与えられる。
のデータでろ波処理を行うフィルタであり、その処理内
容は数式３で与えられる。
【００４１】
【数３】ＤT ＝ＤI ＋ＤT-1 ・（Ｋ−１）／Ｋ Ｄ0 ＝ＤT ／Ｋ
【００４２】なお、数式３において、ＤI は今回受信時
のフィルタ入力値、つまり図３（ｋ）に示す電圧信号
値、ＤT は今回受信時のフィルタの状態値、ＤT-1 は前
回受信時までに取得されたフィルタの状態値、Ｄ0 は今
回受信時での処理結果（出力電圧値、つまり図３（ｐ）
に示す電圧値）、Ｋはαフィルタの時定数である。
のフィルタ入力値、つまり図３（ｋ）に示す電圧信号
値、ＤT は今回受信時のフィルタの状態値、ＤT-1 は前
回受信時までに取得されたフィルタの状態値、Ｄ0 は今
回受信時での処理結果（出力電圧値、つまり図３（ｐ）
に示す電圧値）、Ｋはαフィルタの時定数である。
【００４３】αフィルタ処理は、良く知られているので
その説明は割愛するが、本発明での動作は次のようにな
る。即ち、受信タイミングはＴ１，Ｔ２，……，Ｔｎと
深度に応じてその数が規定されるが、前回受信時までに
得られたフィルタ状態値ＤT-1 と今回置換した電圧信号
（図３（ｋ））の値とから今回受信時のフィルタ状態値
ＤT を求め、それを時定数Ｋで除算して平均値Ｄ0 を求
め、それを前回までに得られた状態値とすると共に、実
際に出入り等の判別に用いる電圧信号（ドプラー信号）
ｐとして入出網判別回路１１に出力する（図３（ｐ））
ことを全ての受信タイミングについて繰り返し実行する
のである。図３の（ｋ）と（ｐ）に間に示す矢印は以上
説明した処理を示している。
その説明は割愛するが、本発明での動作は次のようにな
る。即ち、受信タイミングはＴ１，Ｔ２，……，Ｔｎと
深度に応じてその数が規定されるが、前回受信時までに
得られたフィルタ状態値ＤT-1 と今回置換した電圧信号
（図３（ｋ））の値とから今回受信時のフィルタ状態値
ＤT を求め、それを時定数Ｋで除算して平均値Ｄ0 を求
め、それを前回までに得られた状態値とすると共に、実
際に出入り等の判別に用いる電圧信号（ドプラー信号）
ｐとして入出網判別回路１１に出力する（図３（ｐ））
ことを全ての受信タイミングについて繰り返し実行する
のである。図３の（ｋ）と（ｐ）に間に示す矢印は以上
説明した処理を示している。
【００４４】その結果、各ドプラー信号ｐは、正しい１
つの極性レベルの信号として出力されるので、入出網判
別回路１１では、魚群の分布や移動状態が不安定でも、
図３（ｍ）（ｎ）に示すように、正確に入出網魚群信号
を出力することになる。なお図示例では、出網魚群信号
ｎが出力される場合を示す（図３（ｎ））。
つの極性レベルの信号として出力されるので、入出網判
別回路１１では、魚群の分布や移動状態が不安定でも、
図３（ｍ）（ｎ）に示すように、正確に入出網魚群信号
を出力することになる。なお図示例では、出網魚群信号
ｎが出力される場合を示す（図３（ｎ））。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の魚群の移
動方向判別装置では、検出したドプラー周波数の高低等
に対応した電圧信号は、正レベルと負レベルが混在し、
しかもその各レベルの境界に異常値を含むので、まず適
宜な閾値を設定して信号内に含まれる異常値を除去し、
各レベルの信号値（正常値）を平均したものを今回得ら
れた電圧信号としたものについてαフィルタ処理を適用
し前回までに得られたフィルタ状態値と今回得られた電
圧信号の値とから今回のフィルタ状態値を求めそれの平
均を取って実際に出入り等の判別に用いる電圧信号を得
るようにしたので、送波超音波パルスビームの照射域に
存する魚群の分布や移動方向が音波送受波方向において
一定せず１つの送波パルスに対する反射波信号から複数
のドプラー周波数が検出されたとしても、照射域に存す
る魚群の全体が照射域に対し出入り等の何れであるかを
正確に示す制御信号たる電圧信号を形成できる効果があ
る。
動方向判別装置では、検出したドプラー周波数の高低等
に対応した電圧信号は、正レベルと負レベルが混在し、
しかもその各レベルの境界に異常値を含むので、まず適
宜な閾値を設定して信号内に含まれる異常値を除去し、
各レベルの信号値（正常値）を平均したものを今回得ら
れた電圧信号としたものについてαフィルタ処理を適用
し前回までに得られたフィルタ状態値と今回得られた電
圧信号の値とから今回のフィルタ状態値を求めそれの平
均を取って実際に出入り等の判別に用いる電圧信号を得
るようにしたので、送波超音波パルスビームの照射域に
存する魚群の分布や移動方向が音波送受波方向において
一定せず１つの送波パルスに対する反射波信号から複数
のドプラー周波数が検出されたとしても、照射域に存す
る魚群の全体が照射域に対し出入り等の何れであるかを
正確に示す制御信号たる電圧信号を形成できる効果があ
る。
【図１】本発明の魚群の移動方向判別装置の具体的な適
用例としての入出網魚群判別装置の構成ブロック図であ
る。
用例としての入出網魚群判別装置の構成ブロック図であ
る。
【図２】本発明の魚群の移動方向判別方式を実施するに
際してのデータ取得の様子を示す模式図である。
際してのデータ取得の様子を示す模式図である。
【図３】本発明の魚群移動処理回路の動作を説明するタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図４】本発明が対象とする魚群の移動方向判別装置の
原理説明図である。
原理説明図である。
【図５】本出願人が先に出願した魚群移動監視装置の構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図６】図５に示した装置の動作（各エコーの位相がほ
ぼ一定の場合）を説明するタイムチャートである。
ぼ一定の場合）を説明するタイムチャートである。
【図７】図５に示した装置の動作（各エコーの位相が一
定していない場合）を説明するタイムチャートである。
定していない場合）を説明するタイムチャートである。
１ 送受波器 ２ 超音波パルスビーム ３ 魚群 ４ 海底 ５ 送信回路 ６ 前置増幅回路 ７ ＴＶＧ回路 ８ 検波回路 ９ ドプラー検出回路 １０ 魚群移動処理回路 １１ 入出網判別回路 １２ 魚群 Ｔ１〜Ｔ４ 受信タイミング Ｄ１〜Ｄ４ 各受信タイミング間で得られる受信信号
Claims (1)
- 【請求項１】 水中に一定の俯角で送波した超音波パル
スの反射波信号からドプラー周波数を検出し、その検出
したドプラー周波数の高低等に対応した電圧信号の内容
から魚群が送波超音波パルスビームの照射域から出入り
等していることを判別する魚群の移動方向判別装置にお
いて； 前記検出したドプラー周波数の高低等に対応し
た電圧信号について、それに含まれる異常値の除去及び
正常値の平均処理をし得られた平均値で当該電圧信号を
置換し、前回までに得られたフィルタ状態値と今回置換
した電圧信号の値とを用いてαフィルタ処理をし得られ
た電圧信号を前記出入り等の判別に用いる電圧信号とし
て出力する手段； を設けたことを特徴とする魚群の移
動方向判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05093676A JP3133859B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 魚群の移動方向判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05093676A JP3133859B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 魚群の移動方向判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281737A true JPH06281737A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3133859B2 JP3133859B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=14089017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05093676A Expired - Fee Related JP3133859B2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 魚群の移動方向判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3133859B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP05093676A patent/JP3133859B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3133859B2 (ja) | 2001-02-13 |
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Legal Events
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