(57)【要約】【課題】短時間信号の到来方向、雑音に対する正しい到来方向を容易に識別できるようにする。【解決手段】ヒストグラムの度数表示をログスケールとする。ログスケールにすると、すでにたくさん積みあがっている到来方向に、新たにヒストグラムを積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは小さく、あまり積み上がっていない到来方向に積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは大きくなる。このようにすることで、従来の方法ではヒストグラムがあまり積み上がらない短時間信号の到来方向を強調して表示できるため、短時間信号の到来方向が連続信号の到来方向に埋もれてしまうことがなくなり、短時間信号の到来方向を識別するが可能となる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得するセンサアレイシステムに用いられ、前記方位情報から信号の到来方向を表示する表示装置において、
前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、度数をログスケールで表示して、短時間信号の到来方向を強調することを特徴とする到来方向表示装置。
【請求項２】
複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得すると共に、方位情報と前記複数のセンサの出力から信号のＣ／Ｎ、信号強度を含む信号情報を取得するセンサアレイシステムに用いられ、前記方位情報から信号の到来方向を表示する表示装置において、
前記方位情報に基づく信号の表示を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする到来方向表示装置。
【請求項３】
前記方位情報に基づく到来方向を指し示すカーサの表示色または長さを前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする請求項２記載の到来方向表示装置。
【請求項４】
前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、前記信号情報に対応付けられた重みで度数を重み付けして積み上げることを特徴とする請求項２記載の到来方向表示装置。
【請求項５】
前記度数をログスケールで表示することを特徴とする請求項４記載の到来方向表示装置。
【請求項６】
前記方位情報から方位／時間を示すグラフを表示する際に、到来方向の方位を表示するときの表示色を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする請求項２記載の到来方向表示装置。
【請求項７】
複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得するセンサアレイシステムに用いられ、前記方位情報から信号の到来方向を表示する表示方法において、
前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、度数をログスケールで表示して、短時間信号の到来方向を強調することを特徴とする到来方向表示方法。
【請求項８】
複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得すると共に、方位情報と前記複数のセンサの出力から信号のＣ／Ｎ、信号強度を含む信号情報を取得するセンサアレイシステムに用いられ、前記方位情報から信号の到来方向を表示する表示方法において、
前記方位情報に基づく信号の表示を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする到来方向表示方法。
【請求項９】
前記方位情報に基づく到来方向を指し示すカーサの表示色または長さを前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする請求項８記載の到来方向表示方法。
【請求項１０】
前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、前記信号情報に対応付けられた重みで度数を重み付けして積み上げることを特徴とする請求項８記載の到来方向表示方法。
【請求項１１】
前記度数をログスケールで表示することを特徴とする請求項１０記載の到来方向表示方法。
【請求項１２】
前記方位情報から方位／時間を示すグラフを表示する際に、到来方向の方位を表示するときの表示色を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする請求項８記載の到来方向表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサアレイによって推定される信号の到来方向を表示するセンサアレイシステムの到来方向表示装置とその表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサアレイシステムでは、２個以上のアンテナ等のセンサを配列したセンサアレイによって方位測定を行い、ＰＰＩスコープ（Plan Position Indicator scope）と呼ばれる円形の表示器で、信号の到来する方向をカーサで指し示したり、縦軸に信号到来方向、横軸に時間軸をとったグラフで信号の到来方向を表示したり、信号を検出した回数を到来方向ごとにヒストグラムに積み上げることで信号の到来方向を表示したりするようにしている（例えば特許文献１〜３参照）。
【０００３】
しかしながら、上記のように、信号の到来方向を積み上げるだけでヒストグラム表示をすると、連続的に存在する信号の到来方向だけが積みあがってしまい、一瞬だけ送信されるような短時間信号の到来方向は埋もれてしまう。そのため、従来の方法では短時間信号の到来方向を識別することが困難となる。
【０００４】
また、方位測定の際に、雑音が原因で誤った到来方向が検出された場合、上記のように、到来方向の情報（方位情報）のみを使用してＰＰＩ表示やヒストグラム表示を行うと、誤った到来方向も正しい到来方向と同じように扱って表示してしまう。そのため、正しい到来方向が誤った到来方向に埋もれてしまい、正しい到来方向を識別することが困難となる。
【特許文献１】特開平０８−２０１４９８号公報
【特許文献２】特開平０６−３４７５２９号公報
【特許文献３】特開平１１−１８３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上述べたように、従来のセンサアレイシステムの到来方向表示装置において、信号の到来方向の情報（方位情報）を積み上げてヒストグラム表示する方式では、連続的に存在する信号の到来方向だけが積みあがってしまうため、一瞬だけ送信されるような短時間信号の到来方向が埋もれてしまい、短時間信号の到来方向を識別することが困難となる。（以下、「課題１」という。）また、到来方向の情報のみを使用してＰＰＩ表示やヒストグラム表示を行う方式では、方位測定の際に、雑音が原因で誤った到来方向が検出された場合に、誤った到来方向も正しい到来方向と同じように扱って表示してしまうため、正しい到来方向が誤った到来方向に埋もれてしまい、正しい到来方向を識別することが困難となる。（以下、「課題２」という。）
本発明は上記の課題１，２に鑑みてなされたもので、短時間信号の到来方向、雑音に対する正しい到来方向を容易に識別することのできる到来方向表示装置とその表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得するセンサアレイシステムにおいて、前記方位情報から信号の到来方向を表示する場合に、前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、度数をログスケールで表示して、短時間信号の到来方向を強調することを特徴とする。
【０００７】
または、複数のセンサを配列したセンサアレイで方位測定を行って信号の方位情報を取得すると共に、方位情報と前記複数のセンサの出力から信号のＣ／Ｎ、信号強度を含む信号情報を取得するセンサアレイシステムにおいて、前記方位情報から信号の到来方向を表示する場合に、前記方位情報に基づく信号の表示を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする。
【０００８】
具体的には、前記方位情報に基づく到来方向を指し示すカーサの表示色または長さを前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする。
【０００９】
前記方位情報から方位／度数を示すヒストグラムを表示する際に、前記信号情報に対応付けられた重みで度数を重み付けして積み上げることを特徴とする。このとき、前記度数をログスケールで表示することを特徴とする。
【００１０】
前記方位情報から方位／時間を示すグラフを表示する際に、到来方向の方位を表示するときの表示色を前記信号情報に対応付けて識別表示することを特徴とする。
【００１１】
すなわち、本発明では、「課題１」を解決するため、ヒストグラムの度数表示をリニアスケールではなく、ログスケールに変更する。ログスケールにすると、すでにたくさん積みあがっている到来方向に、新たにヒストグラムを積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは小さく、あまり積み上がっていない到来方向に積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは大きくなる。このようにすることで、従来の方法ではヒストグラムがあまり積み上がらない短時間信号の到来方向を強調して表示できるため、短時間信号の到来方向が連続信号の到来方向に埋もれてしまうことがなくなり、短時間信号の到来方向を識別することが可能となる。
【００１２】
「課題２」を解決するため、到来方向の情報に加えて、信号のＣ／Ｎや強度の信号情報を使って到来方向を表示する。これは、雑音が原因で誤って検出してしまう到来方向のＣ／Ｎや信号強度は、通常の信号のＣ／Ｎや信号強度に比べて悪くなる性質を利用する。
【００１３】
例えば、ＰＰＩ表示で到来方向を指し示すカーサの表示色や長さを、Ｃ／Ｎや信号強度と対応付けることで、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【００１４】
また、ヒストグラム表示では、Ｃ／Ｎや信号強度の情報を、ヒストグラムの積み上げる際の重みとして使用する。こうすることで、誤った到来方向のヒストグラムの伸びは小さく、正しい到来方向のヒストグラムの伸びは大きくなり、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【００１５】
そして、縦軸に信号到来方向、横軸に時間軸をとったグラフで信号の到来方向を表示する場合には、到来方向を表示するときの表示色を、Ｃ／Ｎや信号強度と対応付ける。Ｃ／Ｎや信号強度が悪い到来方向は背景色に近い色で表示し、Ｃ／Ｎや信号強度がよい到来方向は背景色から離れた色で表示する。そうすることで、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【発明の効果】
【００１６】
したがって、本発明によれば、短時間信号の到来方向、雑音に対する正しい到来方向を容易に識別することのできる到来方向表示装置とその表示方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明が適用されたセンサアレイシステムの構成を示すブロック図である。このセンサアレイシステムは、互いに異なる位置に配置されたｎ個のアンテナＡ１〜Ａｎによって到来電波の信号を受信するアンテナ部１１と、アンテナ部１１で得られたｎ系統のアンテナ信号から信号の到来方向を求めて方位情報を得る方位測定回路１２と、この方位測定回路１２で得られた方位情報から信号Ｃ／Ｎ、信号強度などの信号情報を求める信号情報計算回路１３と、上記回路１２，１３で得られた方位情報及び信号情報から信号の到来方向を表示する到来方向表示回路１４からなる。
【００１９】
具体的には、上記アンテナ部１１で得られたｎ系統のアンテナ信号は方位測定回路１２と信号情報計算回路１３に分配される。方位測定回路１２は、ＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）などの方位測定アルゴリズムを用いて方位測定を行い、信号情報計算回路１３と到来方向表示回路１４に方位情報に出力する。１３信号情報計算回路は、アンテナ信号と方位情報から、到来する全ての信号のＣ／Ｎや強度を計算し、信号情報として到来方向表示回路１４に出力する。そして、到来方向表示回路１４は、方位情報とＣ／Ｎや信号強度などの信号情報を使って到来方位を表示する。
【００２０】
上記構成において、本発明に係る到来方向表示回路１４は、表示位置決定部Ｓ１−１、表示色決定部Ｓ１−２、方位表示部Ｓ１−３の系統による方位表示処理系と、方位重み付け部Ｓ２−１、ヒストグラム作成部Ｓ２−２、ヒストグラム表示部Ｓ２−３の系統によるヒストグラム表示系を備える。
【００２１】
方位表示処理系において、表示位置決定部Ｓ１−１は入力した方位情報（方位、時刻など）から画面のどこに表示するかを決定し、表示色決定部Ｓ１−２はＣ／Ｎや強度などの信号情報から画面に表示するときの色を決定し、方位表示部Ｓ１−３は上記決定位置に決定色で方位を画面に表示する。
【００２２】
ヒストグラム表示系において、方位重み付け部Ｓ２−１は入力したＣ／Ｎや強度などの信号情報から重み係数を求め、この重み係数を方位情報（方位、時刻など）に掛け合わせる。ヒストグラム作成部Ｓ２−２は、決められた秒数分の方位情報（重み係数をかけたもの）でヒストグラムを作成する。決められた時間以上の方位情報が入力された場合は、古いものから順に削除し、一定量を維持する。ヒストグラム表示部Ｓ２−３は、ヒストグラム作成部Ｓ２−２で作成されたヒストグラムのスケールを対数に変換して画面に表示する。
【００２３】
表示の仕方については、例えば方位表示は横軸に時間、縦軸に方位を示し、ヒストグラム表示は横軸に度数、縦軸に方位を示すものとし、一画面に方位表示とヒストグラム表示を対比して表示する。
【００２４】
上記構成において、以下に本発明の特徴とする表示の仕方について説明する。
【００２５】
まず、上記構成のセンサシステムでは、図２に示すように、アンテナ信号を受信して（Ｓ１）、方位を測定しで方位情報を得る（Ｓ２）、この方位情報とアンテナ信号を用いてＣ／Ｎや強度などの信号情報を計算し（Ｓ３）、方位情報及び信号情報から到来方向を表示する（Ｓ４）。
【００２６】
このような処理の流れの中で、表示回路１４では、「課題１」を解決するため、ヒストグラムの度数表示（縦軸）をリニアスケールではなく、ログスケールに変更する。縦軸（方位）をログスケールにすると、すでにたくさん積みあがっている到来方向に、新たにヒストグラムを積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは小さく、あまり積み上がっていない到来方向に積み上げる場合は、ヒストグラムの伸びは大きくなる。このようにすることで、従来の方法ではヒストグラムがあまり積み上がらない短時間信号の到来方向を強調して表示できるため、短時間信号の到来方向が連続信号の到来方向に埋もれてしまうことがなくなり、短時間信号の到来方向を識別するが可能となる。
【００２７】
図３、図４にそれぞれ従来の表示例と本発明による表示例を比較して示す。図３に示す従来の表示では、２つの信号Ａ，Ｂに着目した場合、これらの信号が短時間しか存在していなかったとすると、ヒストグラム表示が低いため、他の信号に埋もれて識別しづらい。そこで、本発明ではヒストグラムの度数を対数表示に変換する。これにより、図４に示すように、短時間しか存在しなかった信号Ａ，Ｂの度数が強調されるようになり、識別しやすくなる。
【００２８】
続いて、表示回路１４では、「課題２」を解決するため、到来方向の情報に加えて、信号のＣ／Ｎや強度の情報を使って到来方向を表示する。これは、雑音が原因で誤って検出してしまう到来方向のＣ／Ｎや信号強度は、通常の信号のＣ／Ｎや信号強度に比べて悪くなる性質を利用する。
【００２９】
例えば、ＰＰＩ表示で到来方向を指し示すカーサの表示色や長さを、Ｃ／Ｎや信号強度と対応付けることで、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【００３０】
また、ヒストグラム表示では、Ｃ／Ｎや信号強度の情報を、ヒストグラムの積み上げる際の重みとして使用する。こうすることで、誤った到来方向のヒストグラムの伸びは小さく、正しい到来方向のヒストグラムの伸びは大きくなり、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【００３１】
そして、縦軸に信号到来方向、横軸に時間軸をとったグラフで信号の到来方向を表示する場合には、到来方向を表示するときの表示色を、Ｃ／Ｎや信号強度と対応付ける。Ｃ／Ｎや信号強度が悪い到来方向は背景色に近い色で表示し、Ｃ／Ｎや信号強度がよい到来方向は背景色から離れた色で表示する。そうすることで、正しい到来方向と誤った到来方向の識別を容易にする。
【００３２】
上記処理による表示例を図５に示す。この表示例は、ヒストグラムの度数軸を対数に変えると共に、方位軸にＣ／Ｎによる重みを加え、Ｃ／Ｎがよい信号ほど濃い表示色を使用する。このように、信号のＣ／Ｎに基づいて表示色を変えることで知りたい信号の識別が容易になる。また、ヒストグラムを積み上げるときにＣ／Ｎの大きさで重みを加えることで、知りたい信号のヒストグラムが強調されるようになり、いっそう識別が容易になる。
【００３３】
したがって、上記構成による表示回路１４を用いれば、知りたい信号が識別しやすくなり、雑音による信号によって埋もれていた信号を強調して表示し、より識別がしやすくなる。
【００３４】
尚、上記の実施形態で説明した表示例では、方位表示とヒストグラム表示を水平方向に並べた場合であるが、図６に示すように、方位表示とヒストグラム表示を上下に並べて横軸に方位、縦軸に時間／度数をとって表示するようにしてもよい。
【００３５】
また、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態として、センサシステムの全体構成と本発明に係る表示回路の具体的な構成を示すブロック図。
【図２】図１に示すセンサシステムの一連の処理の流れを示すフローチャート。
【図３】従来の表示回路による方位／ヒストグラム表示例を示す図。
【図４】本発明の表示回路による方位／ヒストグラム表示例として、度数軸を対数に変更した場合を示す図。
【図５】本発明の表示回路による方位／ヒストグラム表示例として、Ｃ／Ｎの情報を利用して表示色の選定、重み付け処理を行った場合を示す図。
【図６】本発明の表示回路による方位／ヒストグラム表示例として、方位表示とヒストグラム表示を上下に並べて横軸に方位、縦軸に時間／度数をとって表示する場合を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ１〜Ａｎ…アンテナ、１１…アンテナ部、１２…方位測定回路、１３…信号情報計算回路、１４…到来方向表示回路、Ｓ１−１…表示位置決定部、Ｓ１−２…表示色決定部、Ｓ１−３…方位表示部、Ｓ２−１…方位重み付け部、Ｓ２−２…ヒストグラム作成部、Ｓ２−３…ヒストグラム表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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