[发明专利]物标探测装置及物标探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及向外发送探测脉冲，并根据返回来的接收信号进行物标的检测的物标探测装置及物标探测方法。

背景技术

以往，已知为了进行水产资源量的调查等而进行鱼体的计量测定的计量鱼群探测机。在这种计量鱼群探测机中，求出从探头发送的超声波的声压电平与被鱼反射而返回来的回波的声压电平之比即反射强度TS(Target Strength)，利用反射强度TS与鱼体长L的关系，根据得到的反射强度TS来算出鱼的体长。

鱼体的计量测定需要对单体鱼与鱼群进行识别并检测，例如专利文献1中提出了利用具有2种脉宽的超声波发送脉冲的单体鱼判别回路。即，专利文献1中记载了依次发送具有长短2种脉宽的超声波发送脉冲，对两接收信号进行矩形整形之后，根据对应的两接收信号的矩形宽度的比率来判定是否为单体鱼。其所利用的现象是：在单体鱼的情况下，长短2种接收信号的矩形宽度的比率收敛于已知的规定范围，另一方面，在鱼群等的情况下，接收信号的矩形宽度因超声波的行进方向上的鱼群的纵深而变长，比率与单体鱼的情况的比率不同。

【专利文献1】日本特开平5-196733号公报

在专利文献1中，由于使用长短2种脉宽的超声波发送脉冲，因此需要与其相应的回路结构，此外，由于长短脉宽的超声波发送脉冲的发送、即两次发送相当于一次探测动作，因此探测效率相应地下降。

另外，已知从与单频超声波发送信号对应的接收信号中提取其上升及下降来检测单体鱼的方法。该检测方法例如是对接收信号高速采样、并从采样得到的信号中检测上升及下降的方法，或者是以比高速采样慢的速度求出各采样期间内的接收信号的平均值或提取最大值、并利用这些信号来检测上升及下降的方法。但是，因高速采样的数据的量庞大而成为高速处理的障碍。此外，在利用通过平均值处理或最大值处理进行加工的数据来检测上升及下降的情况下，由于数据的加工方法及加工数据的利用方法，单体鱼的检测精度存在一定的限度。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的是提供一种物标探测装置及物标探测方法，对于接收信号，按每规定期间提取该期间内的最大值及最小值，基于根据该最大值与最小值之差而得到的梯度，能够高精度地检测单体鱼等物标。

技术方案1记载的发明是一种物标探测装置，向外发送探测脉冲，根据返回来的接收信号，进行物标的检测，其特征在于，具备：第一峰值保持单元，对于上述接收信号，按每规定周期提取该周期内的最大值；第二峰值保持单元，对于上述接收信号，按每上述规定周期，提取该周期内的最小值；以及物标判定单元，利用在相互不同的峰值保持位置上提取到的上述最小值与上述最大值之间的梯度，判定表示上述物标的信号的上升及其下降。

技术方案7记载的发明是一种物标探测方法，向外发送探测脉冲，根据返回来的接收信号，进行物标的检测，其特征在于，包括：第一峰值保持步骤，对于上述接收信号，按每规定周期提取该周期内的最大值；第二峰值保持步骤，对于上述接收信号，按每上述规定周期，提取该周期内的最小值；以及物标判定步骤，利用在相互不同的峰值保持位置上提取到的上述最小值与上述最大值之间的梯度，判定表示上述物标的信号的上升及其下降。

根据这些发明，若探测脉冲被向外发送，则若存在作为探测对象的物标，则接收到被该物标反射并返回来的信号，基于该接收信号进行物标的判定。即，对于接收信号，按每规定周期提取该周期内的最大值，此外，同样提取该周期内的最小值。然后，求出在相互不同的峰值保持位置、例如在相邻的位置或者相隔几个峰值保持位置的相离位置上提取的最小值与最大值之间的梯度。接着，判定求出的梯度是否是表示物标的信号的上升及其下降。上升与下降所成的组检测为物标。这样，在物标的判断中，采用以往没有想到的最小值，并且，利用从该最小值到最大值的差分来进行表示物标的信号的上升的判断，利用从最大值到最小值的差分来进行表示物标的信号的下降的判断，从而能够以与以往那样利用由高速采样取得的庞大的接收数据来判断的情况同等的程度进行判断，此外，与使用在相当于上述规定周期的周期中得到的平均值的判定或使用最大值的判定相比，能够得到更高的判定精度。

技术方案2记载的发明是，在技术方案1记载的物标探测装置中，其特征在于，上述物标判定单元根据相互距离预先设定的一个或多个上述规定周期量的峰值保持位置的最小值和最大值，算出上述梯度。根据该结构，利用最小值与最大值的差分，使差分更显著化，从而能够高精度地检测表示物标的信号的上升、下降。