(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダアンテナが受信した受信信号を取得する受信信号取得部と、
前記受信信号の種類を識別する識別部と、
前記受信信号を種類ごとに抽出する抽出部と、
前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う種類別信号処理部と、
前記種類別信号処理部で信号処理された種類毎の受信信号を、種類毎に用意されたレイヤに記憶可能なレイヤ記憶部と、
前記種類別のレイヤを重ね合わせてレーダ映像を生成する表示処理部と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の信号処理装置であって、
前記表示処理部は、前記レーダ映像を構成する各レイヤの透過率又は色調を、レイヤ毎に異ならせることを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の信号処理装置であって、
前記識別部は、前記受信信号の種類として、陸、船舶、ブイ、ボンデン、海面反射、雨雪反射及びホワイトノイズのうち、少なくとも何れか１つの種類を識別することが可能であることを特徴とする信号処理装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の信号処理装置であって、
地図情報を取得する地図情報取得部を備え、
前記識別部は、前記地図情報に基づいて前記受信信号の種類を識別することを特徴とする信号処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の信号処理装置であって、
前記識別部は、陸地を示す受信信号を前記地図情報に基づいて識別し、
前記種類別信号処理部は、前記陸地を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行うことを特徴とする信号処理装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の信号処理装置であって、
ＡＩＳ情報を取得するＡＩＳ情報取得部を備え、
前記識別部は、前記ＡＩＳ情報に基づいて受信信号の種類を識別することを特徴とする信号処理装置。
【請求項７】
請求項６に記載の信号処理装置であって、
前記識別部は、船舶を示す受信信号を前記ＡＩＳ情報に基づいて識別し、
前記種類別信号処理部は、前記船舶を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行うことを特徴とする信号処理装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の信号処理装置であって、
海面反射を示す受信信号を識別するための処理を行う海面反射検出部を備え、
前記種類別信号処理部は、前記海面反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行うことを特徴とする信号処理装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の信号処理装置であって、
雨雪反射を示す受信信号を識別するための処理を行う雨雪反射検出部を備え、
前記種類別信号処理部は、前記雨雪反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行うことを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の信号処理装置であって、
外部からの入力に基づいて、前記種類別のレイヤのうち全部又は一部のレイヤを選択する表示レイヤ選択部を備え、
前記表示処理部は、前記表示レイヤ選択部で選択されたレイヤを合成して前記レーダ映像を生成することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１１】
レーダアンテナが受信した受信信号を取得する受信信号取得部と、
前記受信信号の種類を識別する識別部と、
前記受信信号に対して、当該受信信号の種類に応じた識別子を付与する識別子付与部と、
前記識別子に基づいて、前記受信信号を種類ごとに抽出する抽出部と、
前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う種類別信号処理部と、
前記種類別信号処理部で信号処理された種類毎の受信信号を、種類毎に用意されたレイヤに記憶可能なレイヤ記憶部と、
前記種類別のレイヤを重ね合わせてレーダ映像を生成する表示処理部と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までの何れか一項に記載の信号処理装置と、
電磁波を送信するとともに反射波を受信し、受信した反射波に応じた受信信号を前記信号処理装置に出力するレーダアンテナ部と、
を備えることを特徴とするレーダ装置。
【請求項１３】
レーダアンテナが受信した受信信号の種類を識別する識別ステップと、
前記受信信号を種類ごとに抽出する抽出ステップと、
前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う種類別信号処理ステップと、
前記信号処理された種類毎の受信信号を、種類毎に用意されたレイヤに記憶するステップと、
前記種類別のレイヤを重ね合わせてレーダ映像を生成するステップと、
を含む処理を信号処理装置に実行させることを特徴とする信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、レーダアンテナが受信した信号に対して信号処理を行うための信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転するアンテナによって電磁波の送信を行うとともに、周囲からのエコー（反射波）を受信するレーダ装置が知られている。このようなレーダ装置は、例えば特許文献１及び２に開示されている。
【０００３】
アンテナで受信したエコー信号（以下、受信信号）には、信号処理装置で適宜の信号処理が施される。このような信号処理としては、例えば、ゲイン制御、エコーストレッチ（エコーの拡大処理）、エコートレイル生成処理（追尾処理）、スキャン相関処理等を挙げることができる。
【０００４】
以下、前記信号処理の一例として、ゲイン制御について簡単に説明する。即ち、前記受信信号には、ユーザにとって不要な信号が含まれていることが多い。そこで従来から、受信信号に対して所定の信号処理を行うことにより、不要な信号の信号レベルを抑圧する処理（ゲイン制御）が行われている。
【０００５】
従来のゲイン制御では、例えば、入力された受信信号に対して適宜の処理を行うことにより不要な信号の信号レベルを低下させ、その後、閾値処理をかけて出力するという処理方法が一般的である。ここで閾値処理とは、信号レベルが所定の閾値以上の信号のみを出力する（信号レベルが閾値未満の信号は出力しない）という処理である。以上のゲイン制御により、不要な信号の信号レベルを抑圧して出力することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２３７０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２７９６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のゲイン制御では、不要な信号を強く抑圧しようとした場合、ユーザにとって必要な信号も抑圧されてしまうおそれがあるという欠点がある。
【０００８】
一方、特許文献１は、電子海図情報を利用することにより、海上部分からの受信信号のみを出力する構成を開示している。このように構成すれば、必要な受信信号（海上部分の信号）は確実に出力し、不要な受信信号（陸上部分の信号）のみを抑圧することができる。
【０００９】
しかしながら、アンテナが受信した信号には、例えば、海面反射を示す信号、雨雪反射を示す信号、船舶からのエコーを示す信号、陸地からのエコーを示す信号、ブイやボンデンからのエコーを示す信号など、様々な種類の信号が含まれていると考えられる。
【００１０】
この点、特許文献１の構成では、海上部分と陸上部分とを電子海図情報に基づいて区別しているのみであるから、例えば海面反射のみにゲイン制御をかける、といった制御に応用することはできない。
【００１１】
即ち、従来の信号処理装置においては、任意の種類の受信信号を選択してゲイン制御を行う、といった柔軟な処理を行うことができなかった。また、これはゲイン制御に限ることではなく、例えばエコーストレッチ、エコートレイル生成処理、スキャン相関処理等についても、任意の種類の受信信号を選択して信号処理を行うことができなかった。
【００１２】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、受信信号の種類に応じて柔軟に信号処理を行うことが可能な信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１３】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１４】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の信号処理装置が提供される。即ち、この信号処理装置は、受信信号取得部と、識別部と、抽出部と、種類別信号処理部と、を備える。前記受信信号取得部は、レーダアンテナが受信した受信信号を取得する。前記識別部は、前記受信信号の種類を識別する。前記抽出部は、前記受信信号を種類ごとに抽出する。前記種類別信号処理部は、前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う。
【００１５】
これにより、受信信号の種類に応じて適切な信号処理を行うことができる。また、受信信号を種類ごとに抽出して個別の信号処理を行うので、当該信号処理が他の種類の受信信号に影響を及ぼすことを防止できる。従って、例えば、信号処理としてゲイン制御を行う場合、任意の種類の受信信号のみを選択的に抑圧することができる等、柔軟な信号処理が可能となる。
【００１６】
上記の信号処理装置において、前記識別部は、前記受信信号の種類として、陸、船舶、ブイ、ボンデン、海面反射、雨雪反射及びホワイトノイズのうち、少なくとも何れか１つの種類を識別することが可能であることが好ましい。
【００１７】
このように、受信信号の種類を、当該受信信号が何に由来するエコーを示しているのかという観点から識別することにより、当該種類に応じた適切な信号処理を行うことができる。
【００１８】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この信号処理装置は、地図情報を取得する地図情報取得部を備える。前記識別部は、前記地図情報に基づいて前記受信信号の種類を識別する。
【００１９】
これにより、地図情報に基づいて受信信号の種類を精度良く識別することができる。
【００２０】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記識別部は、陸地を示す受信信号を前記地図情報に基づいて識別する。前記種類別信号処理部は、前記陸地を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【００２１】
即ち、地図情報には、少なくとも陸地の位置と形状を示す情報が含まれているから、陸地を示す受信信号を前記地図情報に基づいて精度良く識別することができる。これにより、陸地を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、陸地を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【００２２】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この信号処理装置は、ＡＩＳ情報を取得するＡＩＳ情報取得部を備える。前記識別部は、前記ＡＩＳ情報に基づいて受信信号の種類を識別する。
【００２３】
これにより、ＡＩＳ情報に基づいて受信信号の種類を精度良く識別することができる。
【００２４】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、前記識別部は、船舶を示す受信信号を前記ＡＩＳ情報に基づいて識別する。前記種類別信号処理部は、前記船舶を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【００２５】
即ち、ＡＩＳ情報には船の位置を示す情報が含まれているので、船舶を示す受信信号をＡＩＳ情報に基づいて精度良く識別することができる。これにより、船舶を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、船舶を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【００２６】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この信号処理装置は、海面反射を示す受信信号を識別するための処理を行う海面反射検出部を備える。前記種類別信号処理部は、前記海面反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【００２７】
これにより、海面反射を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、海面反射を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【００２８】
上記の信号処理装置は、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この信号処理装置は、雨雪反射を示す受信信号を識別するための処理を行う雨雪反射検出部を備える。前記種類別信号処理部は、前記雨雪反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【００２９】
これにより、雨雪反射を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、雨雪反射を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【００３０】
上記の信号処理装置は、前記種類別信号処理部で信号処理された種類毎の受信信号を合成してレーダ映像を生成する表示処理部を備えることが好ましい。
【００３１】
即ち、種類に応じて信号処理が施された受信信号を合成することで、エコー像が種類ごとに調整されたレーダ映像を得ることができる。
【００３２】
上記の信号処理装置においては、以下のように構成されることが好ましい。即ち、この信号処理装置は、レイヤ記憶部と、表示レイヤ選択部と、を備える。前記レイヤ記憶部は、前記種類別信号処理部で信号処理された種類毎の受信信号を、種類毎に用意されたレイヤに記憶可能である。前記表示レイヤ選択部は、外部からの入力に基づいて、前記種類別のレイヤのうち全部又は一部のレイヤを選択する。前記表示処理部は、前記表示レイヤ選択部で選択されたレイヤを合成して前記レーダ映像を生成する。
【００３３】
これにより、ユーザの選択によって不必要なレイヤを表示しないようにすることができる。
【００３４】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の信号処理装置が提供される。即ち、この信号処理装置は、受信信号取得部と、識別部と、識別子付与部と、抽出部と、種類別信号処理部と、を備える。前記受信信号取得部は、レーダアンテナが受信した受信信号を取得する。前記識別部は、前記受信信号の種類を識別する。前記識別子付与部は、前記受信信号に対して、当該受信信号の種類に応じた識別子を付与する。前記抽出部は、前記識別子に基づいて、前記受信信号を種類ごとに抽出する。前記種類別信号処理部は、前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う。
【００３５】
このように受信信号に識別子を付することにより、抽出部において受信信号を種類ごとに簡単に抽出することができる。
【００３６】
本発明の第３の観点によれば、上記の信号処理装置と、レーダアンテナ部と、を備えたレーダ装置が提供される。そして、前記レーダアンテナ部は、電磁波を送信するとともに反射波を受信し、受信した反射波に応じた受信信号を前記信号処理装置に出力する。
【００３７】
このレーダ装置は、受信信号の種類に応じて柔軟に信号処理を行うことができる。
【００３８】
本発明の第４の観点によれば、以下のステップを含む処理を信号処理装置に実行させる信号処理プログラムが提供される。即ち、この信号処理プログラムは、識別ステップと、抽出ステップと、種類別信号処理ステップと、を含む。前記識別ステップでは、レーダアンテナが受信した受信信号の種類を識別する。前記抽出ステップでは、前記受信信号を種類ごとに抽出する。前記種類別信号処理ステップでは、前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う。
【００３９】
これにより、受信信号の種類に応じて適切な信号処理を行うことができる。また、受信信号を種類ごとに抽出して個別の信号処理を行うので、当該信号処理が他の種類の受信信号に影響を及ぼすことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る船舶用レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）本実施形態の船舶用レーダ装置において表示部に表示されるレーダ映像の模式図。（ｂ）従来のレーダ装置におけるレーダ映像の模式図。
【図３】種類ごとに受信信号を抽出する様子を示す概念図。
【図４】レイヤを合成してレーダ映像を生成する様子を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る船舶用レーダ装置１の構成を示すブロック図である。
【００４２】
船舶用レーダ装置１は、レーダアンテナ１１及びレーダ送受信部１２を備えたアンテナユニット（レーダアンテナ部）２と、レーダ指示機（信号処理装置）３と、を備えている。
【００４３】
船舶用レーダ装置１は、いわゆるパルスレーダ装置として構成されている。即ち、レーダアンテナ１１は、指向性の強いパルス状電波の送信を行い、当該パルス状電波が物標（エコー源）に反射して戻ってきたエコー（反射波）を受信するように構成されている。また、レーダアンテナ１１は、所定の回転速度で水平面内を回転しながら、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、自船を中心として水平面内を３６０°にわたってスキャンし、周囲のエコー源の様子を取得することができる。
【００４４】
レーダアンテナ１１が受信した受信信号は、レーダ送受信部１２が備える図略のＡ／Ｄ変換部においてサンプリングされ、デジタルの信号に変換された後、レーダ指示機３に入力される。なお、以下の説明において、受信信号をサンプリングした結果の個々のサンプル値のことを、「受信データ」と呼ぶことがある。
【００４５】
レーダ指示機３は、受信信号取得部１３と、制御部１４と、表示処理部１５と、表示部１６と、を主に備えている。
【００４６】
受信信号取得部１３は、受信信号をレーダ指示機３に取り込むための外部インタフェース（例えばコネクタ等）である。受信信号取得部１３が取得したデジタルの受信信号は、制御部１４に出力される。
【００４７】
制御部１４では、上記受信信号に対して所定の信号処理が行われる（詳しくは後述する）。従って、本実形態のレーダ指示機３は、信号処理装置として機能すると言うことができる。そして、表示処理部１５において、自船周囲のエコー源の様子を示すラスタ画像（レーダ映像）が生成され、表示部１６に出力される。従って、本実施形態のレーダ指示機３は、レーダ映像生成装置であると言うこともできる。
【００４８】
表示部１６は、カラー表示可能な液晶ディスプレイとして構成され、上記レーダ映像を表示するように構成されている。以上の構成で、レーダアンテナ１１で取得した自船周囲のエコー源の様子を、表示部１６に表示することができる。
【００４９】
表示部１６に表示されるレーダ映像の例を、図２（ａ）の模式図に示す。図２（ａ）に示すように、自船位置９０を中心として、船舶９１、ブイ９２、陸地９３、雨雪反射９５等を示すエコー像がレーダ映像中に表示される。船舶用レーダ装置１のオペレータは、例えば夜間のように肉眼で周囲の様子を確認することが難しい状況であっても、表示部１６に表示されたレーダ映像を確認することにより安全に航行することができる。
【００５０】
本実施形態の船舶用レーダ装置１におけるレーダ映像と比較するため、従来のレーダ装置におけるレーダ映像の例を図２（ｂ）の模式図に示す。図２（ｂ）に示すように、従来のレーダ装置においては、不要なエコー像である海面反射９４が表示されてしまっている。また、ブイ９２などはエコーの信号レベルが低く、エコー像も小さいため、オペレータが見逃してしまうおそれがある。また、従来のレーダ装置のレーダ映像では、陸地９３の正確な輪郭形状（海岸線）を把握することが難しいという問題がある。更に、雨雪反射９５のエコー像に陸地９３が埋もれてしまい、陸地の形状を把握することが更に難しくなっている。
【００５１】
そして、既に説明したように、従来のレーダ装置で海面反射や雨雪反射等を抑圧するためにゲイン制御を行うと、必要な信号までも抑圧してしまう。従って、仮に従来のレーダ装置で海面反射や雨雪反射を抑圧するためにゲイン制御を行うと、例えば図２（ｂ）のブイ９２のように信号の弱いエコー像はレーダ映像に表示されなくなってしまうという問題があったのである。
【００５２】
この点、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、海面反射のエコー像は表示させないようにすることができる。即ち、必要な信号（船舶、ブイ、陸地など）を残しつつ、不要信号（海面反射）のみを抑圧することが可能となっている。一方、雨雪反射のエコー像は、雨雲を避けて航行したい場合に重要な情報となるので、海面反射のように完全に抑圧することなく、信号レベルを抑えて表示している（なお、図中では信号レベルの強弱をハッチングの間隔で表現している）。また、図２（ａ）に示すように、ブイ９２のように小さくて見にくいエコー像を、（図２（ｂ）の従来のレーダ映像に比べて）拡大して表示することができるようになっている。更に、陸地９３は輪郭が強調され、塗りつぶされている（図ではハッチングで表現している）ので、陸地９３の輪郭形状を正確に把握することができる。このように、本実施形態のレーダ装置では、エコー源の種類に応じて、エコー像を柔軟に調整することができるように構成されている。
【００５３】
次に、上記のようにエコー像の種類ごとにエコー像を調整するための構成について、詳しく説明する。
【００５４】
まず、制御部１４の構成について説明する。制御部１４は、図略のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウェアと、前記ＲＡＭに記憶された信号処理プログラム等のソフトウェアと、から構成されている。前記信号処理プログラムには、共通信号処理ステップ、識別ステップ、抽出ステップ、ヘッダ挿入処理ステップ、種類別信号処理ステップ、スキャン相関処理ステップ、統計処理ステップ等が含まれている。そして、前記ハードウェアとソフトウェアとが協働して動作することにより、制御部１４を、共通信号処理部１７、種類識別処理部１８、ヘッダ挿入処理部１９、種類別信号処理部２０、スキャン相関処理部２１、統計処理部２２等として機能させることができるように構成されている。以下、図１のブロック図を参照して具体的に説明する。
【００５５】
共通信号処理部１７においては、受信信号取得部１３から入力された受信信号に対して、ノイズ除去、干渉除去などの処理が行われる。なお、この共通信号処理部１７における処理内容は、前記信号処理プログラムの共通信号処理ステップに対応している。前記ノイズ除去等の処理が施された受信信号は、種類識別処理部１８に出力される。
【００５６】
種類識別処理部１８においては、共通信号処理部１７から出力された受信信号に対して、当該受信信号の種類を識別する処理が行われる。本実施形態において、受信信号の種類を識別する処理は、個々の受信データに対して行われる。従って、種類識別処理部１８において行われる処理についてより具体的に説明すると、個々の受信データについて、どのようなエコー源から反射してきた信号をサンプリングした受信データであるのか、を識別する処理であると言える。なお、この種類識別処理部１８における処理内容は、前記信号処理プログラムの識別ステップに対応している。
【００５７】
ここで、船舶用レーダ装置１の場合、レーダアンテナ１１が受信した受信信号には、海面反射に基づくエコーを示す信号、雨雪反射に基づくエコーを示す信号、船舶からのエコーを示す信号、陸地からのエコーを示す信号、ブイやボンデンからのエコーを示す信号、サイドローブのエコーなどが含まれていると考えられる。このように、受信信号の種類としては複数の可能性が考えられるため、本実施形態では、複数の方法を組み合わせて受信信号の種類を識別している。
【００５８】
受信信号の種類を識別する方法は、大別すると、受信データ以外の情報を用いて識別する方法と、受信データに所定の処理を施して得られた情報に基づいて識別する方法と、に分けて考えることができる。
【００５９】
まず、受信データ以外の情報を用いる方法について説明する。本実施形態では、受信データ以外の情報として、ＡＩＳ情報と、地図情報と、を主に用いている。このため、本実施形態の船舶用レーダ装置１には、ＡＩＳ受信機２３と、ＧＰＳ受信機２４と、方位センサ２５と、地図情報保持部２６と、が接続されている。
【００６０】
ＡＩＳ受信機２３は、他船から送信されてくるＡＩＳ信号を受信するように構成されている。ＡＩＳ（Ｕｎｉｖｅｒａｌ  Ｓｈｉｐｂｏｒｎｅ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：船舶自動識別システム）とは、自船の位置情報や航行情報等を無線通信によって周囲に送信するシステムであり、前記情報を他船から受信することで当該他船の船位等の情報（ＡＩＳ情報）を取得することができるものである。そして、ＡＩＳ受信機２３は、受信した上記ＡＩＳ情報を船舶用レーダ装置１に対して出力する。船舶用レーダ装置１が備えるＡＩＳ情報取得部２７は、上記ＡＩＳ情報を取得するように構成されている。
【００６１】
ＧＰＳ受信機２４は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して自船の位置（地球基準の絶対的な位置）に関する情報を取得し、船舶用レーダ装置１に出力するように構成されている。船舶用レーダ装置１が備えるＧＰＳ情報取得部２８は、上記自船の位置に関する情報を取得するように構成されている。
【００６２】
方位センサ２５は、自船の船首方向（地球基準の絶対的な方角）を取得し、船舶用レーダ装置１に出力するように構成されている。船舶用レーダ装置１が備える方位情報取得部２９は、上記船首方向に関する情報を取得するように構成されている。
【００６３】
地図情報保持部２６は、地図情報（電子海図又は海岸線データなど）を記憶している記憶媒体ないし外部機器である。船舶用レーダ装置１が備える地図情報取得部３０は、地図情報保持部２６から地図情報を読み出して、その内容を取得するように構成されている。
【００６４】
前記ＡＩＳ情報取得部２７、ＧＰＳ情報取得部２８、方位情報取得部２９及び地図情報取得部３０が取得した情報は、それぞれ種類識別処理部１８に入力される。
【００６５】
種類識別処理部１８は、ＡＩＳ情報取得部２７が取得したＡＩＳ情報に基づいて、各受信データが船舶からのエコーを示す受信データであるか否かを識別するように構成されている。具体的には以下のとおりである。
【００６６】
周知のように、船舶用レーダ装置１のようなパルスレーダ装置においては、電波を送信してからエコーを受信するまでの時間に基づいて、エコー源（船舶や陸など）までの距離ｒを取得できる。また、エコーを受信したときのアンテナの向きに基づいて、自船から見たエコー源の方向θを取得することができる。即ち、各受信データに対応するエコー源の位置を、極座標（ｒ，θ）で取得することができる。一方、ＡＩＳ情報からは、周囲の船舶の船位（位置）を取得することができる。
【００６７】
従って、各受信データに対応するエコー源の位置（ｒ，θ）と、ＡＩＳ情報に基づいて取得した他船（周囲の船舶）の船位と、を照らし合わせることにより、当該受信データが船舶からのエコーを示しているか否か（当該受信データの種類が船舶か否か）を識別することができる。
【００６８】
なお、レーダ装置で取得されるエコー源の位置は、自船を中心とした相対的な位置情報である。一方、ＡＩＳ情報に基づいて取得される他船の船位は、地球基準の絶対的な位置情報である。従って、両者を照らし合わせるためには、ＡＩＳに基づく他船の絶対的な船位情報を、自船を中心とした相対的な位置情報に変換する必要がある。そこで、種類識別処理部１８は、ＡＩＳ情報に基づいて取得した他船の絶対的な船位情報を、前記ＧＰＳ情報及び方位情報を用いて相対的な位置情報に変換したうえで、レーダ装置で取得されたエコー源の相対的な位置情報と照らし合わせるように構成されている。
【００６９】
また、種類識別処理部１８は、地図情報取得部３０が取得した地図情報に基づいて、各受信データが陸地からのエコーを示す受信データであるか否かを識別するように構成されている。具体的には以下のとおりである。
【００７０】
地図情報には、陸地の形状や位置等の情報を、地球基準の絶対的な座標で表現したデータが含まれている。従って、各受信データに対応するエコー源の位置と、地図情報に基づいて取得した陸地の位置や形状の情報と、を照らし合わせることにより、当該受信データが陸地からのエコーを示しているか否か（当該受信データの種類が陸地か否か）を識別することができる。なお、地図情報に含まれる情報は地球基準の絶対的な座標で表現されているので、種類識別処理部１８は、地図情報に基づいて取得した陸地の位置及び形状を、ＡＩＳ情報の場合と同様に相対的な情報に変換したうえで、レーダ装置で取得されたエコー源の位置情報と照らし合わせるように構成されている。
【００７１】
次に、受信信号の種類を、受信データに所定の処理を施して得られた情報に基づいて識別する方法について説明する。本実施形態では、この種の種類識別方法として、スキャン相関処理部２１の処理結果に基づいて種類を識別する方法と、統計処理部２２の処理結果に基づいて種類を識別する方法と、信号の出現パターンを認識することにより種類を識別する方法と、を採用している。
【００７２】
スキャン相関処理部２１は、共通信号処理部１７でノイズ除去等が行われた受信データに対して、スキャン相関処理を行う。なお、このスキャン相関処理部２１における処理内容は、前記信号処理プログラムのスキャン相関処理ステップに対応している。
【００７３】
スキャン相関処理に関しては公知であるので詳細な説明は省略するが、最新の受信信号と過去の受信信号との相関をとることにより、時間的に安定して検出される信号（過去の信号との相関性が高い信号）は残しつつ、時間的にランダムに変動する信号（過去の受信信号との相関性が低い信号）を抑圧する処理である。ここで、船舶、ブイ、陸地などからのエコーは、時間的に安定して検出される信号である。一方、海面反射に基づくエコーは、時間的にランダムに変動する信号である。従って、受信信号に対して上記スキャン相関処理を行うことにより、海面反射に基づく信号のみを抑圧することができる。
【００７４】
スキャン相関処理済みの受信信号は、スキャン相関処理部２１から種類識別処理部１８に出力される。前述のように、スキャン相関処理済みの受信信号では海面反射のみが抑圧されているので、種類識別処理部１８において、信号レベルが抑圧されている受信データを調べることにより、海面反射に基づくエコーを示す受信データを検出することができる。種類識別処理部１８は、以上の方法により、各受信データが海面反射を示す受信データであるか否か（受信データの種類が海面反射か否か）を識別するように構成されている。このように、スキャン相関処理部２１は、海面反射を示す受信データを識別するための処理を行っているので、海面反射検出部であると言える。
【００７５】
また、スキャン相関処理済みの受信信号において、信号レベルが抑圧されていない信号は、時間的に安定して検出される信号（船舶、ブイ又はボンデン、陸地などからのエコーを示す信号）である。ここで、船舶からのエコーを示す受信データと、陸地からのエコーを示す受信データは、既に説明した方法で識別することができる。そこで、種類識別処理部１８は、スキャン相関処理で信号レベルが抑圧されていない受信データのうち、船舶でも陸地でもないと識別されている受信データを、ブイ（又はボンデン）を示す受信データであると識別するように構成されている。
【００７６】
一方、統計処理部２２は、共通信号処理部１７でノイズ除去等が行われた受信信号について、統計的な情報を取得するように構成されている。統計処理部２２の処理結果は、種類識別処理部１８に対して出力される。種類識別処理部１８は、統計処理部２２が出力する統計処理結果に基づいて、各受信データが、雨雪反射を示す受信データであるか否か（受信データの種類が雨雪反射か否か）を識別するように構成されている。このように、統計処理部２２は、雨雪反射を示す受信データを識別するための処理を行っているので、雨雪反射検出部であると言える。
【００７７】
以下、上記の処理について簡単に説明する。即ち、雨雪反射に基づくエコーを示す受信信号は、一定の傾向を有するという特徴がある。従って、ある距離範囲に含まれる受信データの信号レベルの統計情報を抽出し、当該統計情報が雨雪反射に基づくエコーが示すパターンと一致している場合は、種類識別処理部１８は、当該距離範囲内の受信データは雨雪反射に基づくエコーを示していると判断する（例えば、ある距離範囲に含まれる受信データの信号レベルのヒストグラムを求め、当該ヒストグラムが所定のパターンを示している場合に、当該距離範囲内の受信データは雨雪反射に基づくエコーを示していると判断する）。
【００７８】
また、サイドローブのエコーは、メインローブのエコーの近傍に所定のパターンで出現する。種類識別処理部１８は、各受信データが当該出現パターンに従っているか否かを認識することにより、当該受信データがサイドローブのエコーを示しているか否かを識別するように構成されている。
【００７９】
以上の構成により、種類識別処理部１８において、各受信データが、海面反射に基づくエコー、雨雪反射に基づくエコー、船舶からのエコー、陸地からのエコー、ブイ（又はボンデン）からのエコー、サイドローブのエコー、の何れを示しているかを識別することができる。即ち、種類識別処理部１８は、各受信データの種類を識別しているので、受信信号の種類を識別していると言うことができる。なお、例えば陸地の上に雨が降っているような場合、１つの受信データが雨雪反射に基づくエコーと陸地からのエコーとの両方を示すという場合があり得る。従って、１つの受信データが２つ以上の種類に分類されても良い。種類識別処理部１８で各受信データの種類を識別した結果は、ヘッダ挿入処理部１９へ出力される。
【００８０】
ヘッダ挿入処理部（識別子付与部）１９は、個々の受信データに対して、当該受信データの種類を示すヘッダ情報（識別子）を付与するように構成されている。なお、このヘッダ挿入処理部１９における処理内容は、前記信号処理プログラムのヘッダ挿入処理ステップに対応している。
【００８１】
このヘッダ情報は、例えば６ビット分のビットフラグとして構成すれば好適である。例えば、第０ビットを陸地フラグ、第１ビットを船舶フラグ、第２ビットをブイ・ボンデンフラグ、第３ビットを海面反射フラグ、第４ビットを雨雪反射フラグ、第５ビットをサイドローブフラグとする。この場合、例えば船舶からのエコーを示す受信データには「００００１０」というヘッダ情報を付与する（なお、右端のビットを第０ビットとした）。また例えば、陸地からのエコーと雨雪反射に基づくエコーの両方を示す受信データには、「０１０００１」というヘッダ情報を付与すれば良い。
【００８２】
受信データに対してヘッダ情報を付与した例を、図３の一番上に示す。図に示すのは、１スイープ（パルス状電波を１回送信してエコーを受信する動作）の間に受信した受信信号の波形の例であり、縦軸は信号レベル、横軸はエコー源までの距離を示している。なお、図３には受信信号の一部のみについてヘッダ情報が示されているが、実際には、受信信号をサンプリングした個々の受信データ全てに対してヘッダ情報が付与される。ヘッダ情報が付与された受信データは、種類別信号処理部２０へ出力される。
【００８３】
種類別信号処理部２０は、陸地からのエコーを示す受信信号に対して信号処理を行う陸地用信号処理部４０と、船舶からのエコーを示す受信信号に対して信号処理を行う船舶用信号処理部４１と、ブイ（又はボンデン）からのエコーを示す受信信号に対して信号処理を行うブイ・ボンデン用信号処理部４２と、海面反射によるエコーを示す受信信号に対して信号処理を行う海面反射用信号処理部４３と、雨雪反射によるエコーを示す受信信号に対して信号処理を行う雨雪反射用信号処理部４４と、を備えている。なお、サイドローブのエコーは意味のない偽像であるため、サイドローブのエコーを示す受信信号に対する信号処理は行わない。
【００８４】
種類別信号処理部２０は、前記ヘッダ情報付きの受信データが入力されてくると、当該受信データの種類をヘッダ情報に基づいて取得するとともに、信号処理部４０〜４４の中で、前記種類に対応した信号処理部に対して前記受信データを出力するように構成されている。例えば、ビットフラグの第０ビット（陸地フラグ）が「１」になっている受信データは、陸地からのエコーを示す受信データであるから、陸地用信号処理部４０に対して出力される。また例えば、ビットフラグの第１ビット（船舶フラグ）が「１」になっている受信データは、船舶からのエコーを示す受信データであるから、船舶用信号処理部４１に対して出力される。
【００８５】
以上のような処理が全ての受信データに対して行われるので、受信信号の波形全体として見た場合、元の受信信号から種類別の受信信号が抽出され、当該種類別の受信信号それぞれに対して別々に信号処理が行われることになる。この様子を、図３に概念的に示す。図３に示すように、一番上（１段目）に示す受信信号（ヘッダ情報が付与された受信信号）から、陸地からのエコーを示す受信信号と、船舶からのエコーを示す受信信号と、ブイ（又はボンデン）からのエコーを示す受信信号と、海面反射に基づくエコーを示す受信信号と、雨雪反射に基づくエコーを示す受信信号と、が抽出され、抽出されたそれぞれの受信信号が、当該受信信号の種類に対応した信号処理部に入力される。このように、種類別信号処理部２０は、種類ごとに信号を抽出する抽出部であると言うことができる。なお、抽出部としての種類別信号処理部２０の処理内容は、前記信号処理プログラムの抽出ステップに対応している。
【００８６】
以下、各信号処理部４０〜４４が行う信号処理について、具体的に説明する。なお、信号処理部４０〜４４の処理内容は、前記信号処理プログラムの種類別信号処理ステップに対応している。
【００８７】
陸地用信号処理部４０には、陸地からのエコーを示す受信データのみが入力されているので、陸地からのエコーに特有の処理を行うことができる。具体的には、陸地用信号処理部４０においては、例えば海岸線に相当する部分の受信データの信号レベルを増幅する処理を行う。これにより、海岸線が強調されたエコー像をレーダ映像上に表示することができるため、陸地の輪郭形状（海岸線）をユーザが正確に把握することができる。また、陸地用信号処理部４０においては、入力された受信データの信号レベルを一定とする処理を行っても良い。これにより、レーダ映像上では陸地部分のエコー像が均一に塗り潰されたように表示されるため、陸地の存在をユーザが認識し易くすることができる。
【００８８】
船舶用信号処理部４１は、船舶からのエコーを示す受信データのみが入力されているので、船舶からのエコーに特有の処理を行うことができる。具体的には、陸地用信号処理部４０においては、例えば入力された受信データの信号レベルを上げる（ゲインを上げる）処理が行われる。これにより、船舶からのエコーを示すエコー像を、レーダ映像上で強調して表示することができる。また、エコー像の輪郭をシャープにする処理を行っても良い。
【００８９】
ブイ・ボンデン用信号処理部４２は、ブイ又はボンデンからのエコーを示す受信データのみが入力されているので、ブイ（又はボンデン）からのエコーに特有の処理を行うことができる。具体的には、ブイ・ボンデン用信号処理部４２においては、例えばエコー拡大（エコーストレッチ）処理を行う。これにより、ブイやボンデンのように小さい物標であっても、ユーザがレーダ映像上で見易いようにエコー像を大きく表示することができる。
【００９０】
海面反射用信号処理部４３は、海面反射に基づくエコーを示す受信データのみが入力されているので、海面反射に基づくエコーに特有の処理を行うことができる。具体的には、海面反射用信号処理部４３においては、例えば受信データの信号レベルを下げる処理（ゲインを下げる処理）を行う。これにより、レーダ映像に海面反射が表示されてしまうことを防止できる。
【００９１】
雨雪反射用信号処理部４４は、雨雪反射に基づくエコーを示す受信データのみが入力されているので、雨雪反射に基づくエコーを示す受信信号に特有の処理を行うことができる。具体的には、雨雪反射用信号処理部４４においては、例えば受信データの信号レベルを下げる処理（ゲインを下げる処理）を行う。これにより、レーダ映像に雨雪反射が表示されてしまうことを防止できる。もっとも、雨雪反射用信号処理部４４においては、ユーザの選択に応じて、ゲインを上げる処理を行っても良い。これにより、雨が降っている領域をはっきりとレーダ映像上に表示することができるので、雨雲を避けた針路で航行したいというニーズにも対応することができる。
【００９２】
以上のように、受信データの種類別に信号処理を行うので、当該信号処理の影響が他の種類の受信データに及ぶことが無い。例えば、海面反射に基づくエコーを示す受信データに対してゲインを下げる処理を行っても、それ以外の種類の受信データのゲインを下げてしまうことが無い。このように、受信データの種類ごとに独立した信号処理を行うことができるので、柔軟にエコー像を調整することが可能となり、ユーザにとって必要な情報が見易く表示されたレーダ映像を生成することができる。
【００９３】
次に、上記レーダ映像を生成するための構成について説明する。
【００９４】
各信号処理部４０〜４４は、上記の信号処理を行った後、当該信号処理済みの受信データを画像メモリ３１に出力する。これにより、画像メモリ３１には、自船周囲のエコー源の様子を示すラスタ画像が記憶される。
【００９５】
受信データに基づいてラスタ画像を生成する方法は周知であるが、以下に簡単に説明する。前述のように、受信データが示すエコー源の位置は極座標で取得されている。一方、ラスタ画像の各画素の位置は直交座標で表現される。そこで、受信データを画像メモリに出力する際には、前記極座標で表現されたエコー源の位置を直交座標に変換し、当該位置に対応する画素のアドレスを指定して出力する。これにより、画像メモリに記憶されているラスタ画像の適切な画素に、エコー像がプロットされる。そして、この処理をレーダアンテナの１回転分の受信データに対して行うことにより、自船周囲のエコー源の様子を示すラスタ画像を生成することができる。
【００９６】
画像メモリ３１は、ラスタ形式の画像データを複数記憶可能に構成されている。本明細書において、前記複数の画像データのそれぞれを「レイヤ」と呼ぶことがある。レイヤは、受信信号の種類ごとに用意されている。即ち、画像メモリ３１は、陸地のレイヤを記憶する陸地描画レイヤ記憶部５０と、船舶のレイヤを記憶する船舶描画レイヤ記憶部５１と、ブイ（又はボンデン）のレイヤを記憶するブイ・ボンデン描画レイヤ記憶部５２と、海面反射のレイヤを記憶する海面反射描画レイヤ記憶部５３と、雨雪反射のレイヤを記憶する雨雪反射描画レイヤ記憶部５４と、を備えている。
【００９７】
ここで、「陸地のレイヤ」とは、陸地用信号処理部４０が出力した受信データに基づいて生成されたラスタ画像である。「船舶のレイヤ」とは、船舶用信号処理部４１が出力した受信データに基づいて生成されたラスタ画像である。「ブイ（又はボンデン）のレイヤ」とは、ブイ・ボンデン用信号処理部４２が出力した受信データに基づいて生成されたラスタ画像である。「海面反射のレイヤ」とは、海面反射用信号処理部４３が出力した受信データに基づいて生成されたラスタ画像である。「雨雪反射のレイヤ」とは、雨雪反射用信号処理部４４が出力した受信データに基づいて生成されたラスタ画像である。
【００９８】
前述のように、各信号処理部４０〜４４が信号処理を行う受信データは、特定の種類の受信データのみが抽出されたものであるから、各信号処理部４０〜４４が出力する信号処理済みの受信データには、特定の種類の受信データのみが含まれている。また、各信号処理部４０〜４４が出力する受信データは、当該受信信号の種類に応じた信号処理を行ったものである。従って、種類ごとのレイヤ記憶部５０〜５４には、種類ごとにエコー像が調整されたラスタ画像が記憶されることになる（図４の左側参照）。なお、このように、本実施形態の信号処理プログラムが実行されることにより、最終的にラスタ画像を生成することができるので、本実施形態の信号処理プログラムはレーダ映像生成プログラムであると言うこともできる。
【００９９】
例えば、陸地描画レイヤ記憶部５０に記憶されている陸地のレイヤには、陸地を示すエコー像のみが含まれており、しかもそのエコー像は、陸地用信号処理部４０における信号処理によって海岸線部分が強調されている。また例えば、ブイ・ボンデン描画レイヤ記憶部５２に記憶されているブイ（又はボンデン）のレイヤには、ブイ又はボンデンを示すエコー像のみが含まれており、しかもそのエコー像は、ブイ・ボンデン用信号処理部４２における信号処理によって拡大されている。このように、各レイヤに含まれるエコー像は、当該エコー像の種類に応じて適切に調整されたものとなっている。
【０１００】
表示レイヤ選択部３２には、レイヤ記憶部５０〜５４に記憶されているそれぞれのレイヤのうち、どのレイヤを表示するかをユーザが指定した表示レイヤ選択信号が入力されている。表示レイヤ選択部３２は、この表示レイヤ選択信号に応じて全部又は一部のレイヤを選択し、選択したレイヤを画像メモリ３１から読み出して表示処理部１５に出力するように構成されている。表示処理部１５は、表示レイヤ選択部３２が出力した各レイヤを重ね合わせて（重畳させて）、１枚のラスタ画像（レーダ映像）を生成する処理を行う。表示処理部１５が生成したレーダ映像は表示部１６に転送され、表示される。
【０１０１】
レーダ映像を生成する処理の様子を、図４に概念的に示す。図４は、レーダ映像に海面反射が表示されないようにユーザが設定している場合を示している。この場合、表示レイヤ選択部３２は、海面反射描画レイヤ記憶部５３以外のレイヤ記憶部５０，５１，５２，５４からレイヤを読み出し、表示処理部１５に出力する。これにより、表示処理部１５には海面反射のレイヤが出力されないので、表示処理部１５で各レイヤを重ね合わせる処理を行うことにより、海面反射を示すエコー像が含まれないレーダ映像を生成することができる。
【０１０２】
なお、複数の画像を重畳して表示器に表示する構成は、例えば上記の特許文献２にも開示されている。しかし、特許文献２の構成は、レーダ映像自体は１枚のレイヤであるため、本実施形態のように特定の種類のエコー像を選択的に表示させないという処理を行うことはできない。この点、本実施形態の船舶用レーダ装置１においては、レーダ映像を複数のレイヤに分離しているので、レイヤごとに表示／非表示を選択することが可能となっているのである。
【０１０３】
そして、表示レイヤ選択部３２から出力されるレイヤ（陸地のレイヤ、船舶のレイヤ、ブイ（又はボンデン）のレイヤ、雨雪反射のレイヤ）においては、それぞれ種類に応じてエコー像が調整されているので、表示処理部１５で各レイヤを重畳することにより、種類に応じてエコー像が調整されたレーダ映像（図２（ａ）参照）を最終的に生成し、表示部１６に表示することができる。
【０１０４】
以上で説明したように、レーダ指示機３は、受信信号取得部１３と、種類識別処理部１８と、種類別信号処理部２０と、を備える。受信信号取得部１３は、レーダアンテナ１１が受信した受信信号を取得する。種類識別処理部１８は、受信信号の種類を識別する。種類別信号処理部２０は、受信信号を種類ごとに抽出する。また、前記種類別信号処理部２０は、抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う。
【０１０５】
これにより、受信信号の種類に応じて適切な信号処理を行うことができる。また、受信信号を種類ごとに抽出して個別の信号処理を行うので、当該信号処理が他の種類の受信信号に影響を及ぼすことを防止できる。従って、例えば、信号処理としてゲイン制御を行う場合、任意の種類の受信信号のみを選択的に抑圧することができる等、柔軟な信号処理が可能となる。
【０１０６】
また、本実施形態のレーダ指示機３において、種類識別処理部１８は、受信信号の種類として、陸、船舶、ブイ（又はボンデン）、海面反射及び雨雪反射を識別することが可能である。
【０１０７】
このように、受信信号の種類を、当該受信信号が何に由来するエコーを示しているのかという観点から識別することにより、当該種類に応じた適切な信号処理を行うことができる。
【０１０８】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、地図情報を取得する地図情報取得部３０を備える。そして、種類識別処理部１８は、地図情報に基づいて受信信号の種類を識別する。
【０１０９】
これにより、地図情報に基づいて受信信号の種類を精度良く識別することができる。
【０１１０】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、以下のように構成されている。即ち、種類識別処理部１８は、陸地を示す受信信号を地図情報に基づいて識別する。種類別信号処理部２０は、前記陸地を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【０１１１】
即ち、地図情報には、少なくとも陸地の位置と形状を示す情報が含まれているから、陸地を示す受信信号を前記地図情報に基づいて精度良く識別することができる。これにより、陸地を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、陸地を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【０１１２】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、ＡＩＳ情報を取得するＡＩＳ情報取得部２７を備える。そして、種類識別処理部１８は、ＡＩＳ情報に基づいて受信信号の種類を識別する。
【０１１３】
これにより、ＡＩＳ情報に基づいて受信信号の種類を精度良く識別することができる。
【０１１４】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、以下のように構成されている。即ち、種類識別処理部１８は、船舶を示す受信信号をＡＩＳ情報に基づいて識別する。種類別信号処理部２０は、前記船舶を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【０１１５】
即ち、ＡＩＳ情報には船の位置を示す情報が含まれているので、船舶を示す受信信号をＡＩＳ情報に基づいて精度良く識別することができる。これにより、船舶を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、船舶を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【０１１６】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、海面反射を示す受信信号を識別するための処理を行うスキャン相関処理部２１を備える。種類別信号処理部２０は、前記海面反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【０１１７】
これにより、海面反射を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、海面反射を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【０１１８】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、雨雪反射を示す受信信号を識別するための処理を行う統計処理部２２を備える。種類別信号処理部２０は、前記雨雪反射を示す受信信号に対して、他の種類の受信信号に対する信号処理とは異なる信号処理を行う。
【０１１９】
これにより、雨雪反射を示す受信信号を抽出することができるので、他の種類の受信信号に影響を及ぼすことなく、雨雪反射を示す受信信号に特有の処理を行うことができる。
【０１２０】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、種類別信号処理部２０で信号処理された種類毎の受信信号を合成してレーダ映像を生成する表示処理部１５を備えている。
【０１２１】
即ち、種類に応じて信号処理が施された受信信号を合成することで、エコー像が種類ごとに調整されたレーダ映像を得ることができる。
【０１２２】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、画像メモリ３１と、表示レイヤ選択部３２と、を備える。画像メモリ３１は、種類別信号処理部２０で信号処理された種類毎の受信信号を、種類毎に用意されたレイヤに記憶可能である。表示レイヤ選択部３２は、外部からの入力される表示レイヤ選択信号に基づいて、種類別のレイヤのうち全部又は一部のレイヤを選択する。表示処理部１５は、表示レイヤ選択部３２で選択されたレイヤを合成してレーダ映像を生成する。
【０１２３】
これにより、ユーザの選択によって不必要なレイヤを表示しないようにすることができる。
【０１２４】
また、本実施形態のレーダ指示機３は、受信信号に対して、当該受信信号の種類に応じたヘッダ情報を付与するヘッダ挿入処理部１９を備える。種類別信号処理部２０は、前記ヘッダ情報に基づいて、受信信号を種類ごとに抽出する。
【０１２５】
このように受信信号に識別子を付することにより、種類別信号処理部２０において受信信号を種類ごとに簡単に抽出することができる。
【０１２６】
また、本実施形態の船舶用レーダ装置１は、アンテナユニット２と、レーダ指示機３と、を備えている。アンテナユニット２は、電磁波を送信するとともに反射波を受信し、受信した反射波に応じた受信信号をレーダ指示機３に出力する。
【０１２７】
このレーダ装置は、受信信号の種類に応じて柔軟に信号処理を行うことができる。
【０１２８】
また、本実施形態の信号処理プログラムは、以下のステップを含む処理を信号処理装置に実行させるプログラムである。即ち、この信号処理プログラムは、識別ステップと、抽出ステップと、種類別信号処理ステップと、を含む。識別ステップでは、レーダアンテナ１１が受信した受信信号の種類を識別する。抽出ステップでは、前記受信信号を種類ごとに抽出する。種類別信号処理ステップでは、前記抽出された受信信号に対して、受信信号の種類ごとに個別の信号処理を行う。
【０１２９】
これにより、受信信号の種類に応じて適切な信号処理を行うことができる。また、受信信号を種類ごとに抽出して個別の信号処理を行うので、当該信号処理が他の種類の受信信号に影響を及ぼすことを防止できる。
【０１３０】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【０１３１】
制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のハードウェアと、プログラム等のソフトウェアと、から構成されるとして説明したが、これに限らず、専用のハードウェアから構成されていても良い。
【０１３２】
本発明のレーダ装置は、船舶用レーダ装置に限らず、他の種類のレーダ装置にも適用することができる。また、本発明のレーダ装置は、パルスレーダ式のレーダ装置に限らず、例えばＦＭＣＷレーダにも適用することができる。
【０１３３】
本発明の信号処理装置は、表示部を備えたレーダ指示機に限らない。例えば、それ自体は表示部を備えず、生成したレーダ映像のデータを外部のディスプレイに対して出力するように構成しても良い。
【０１３４】
表示処理部１５においてレーダ映像を生成する際には、ユーザの選択によって、各レイヤを重ね合わせる際の画像処理方法を変更できるように構成しても良い。
【０１３５】
例えば、表示処理部１５で各レイヤを重ね合わせる処理を行う際に、各レイヤの透明度を指定できるように構成することができる。この場合、例えば雨雪反射のレイヤを半透明で表示するように指定すれば、船舶や陸地の上に雨が降っている様子をレーダ映像上で表現することができる。
【０１３６】
また例えば、表示処理部１５で各レイヤを重ね合わせる処理を行う際に、レイヤごとに色調等を指定できるように構成しても良い。このように構成すれば、ユーザにとって重要性の低いレイヤを目立たない色調で表示したり、重要なレイヤは目立つ色調で表示するなど、レーダ映像を更に柔軟に調整することができる。
【０１３７】
なお、上記のように表示処理部１５でレイヤの色調を調整することができるように構成した場合、ユーザにとって不必要なレイヤを目立たない色調として表示するように構成すれば、更に好適である。この場合、不必要なエコー像（例えば海面反射等）を含むレイヤを目立たなくすることができるので、表示レイヤ選択部３２を省略して、全てのレイヤを表示処理部１５に出力するようにしても良い。
【０１３８】
また、上記のように表示処理部１５で各レイヤの色調を調整することにより特定の種類のエコー像を強調又は抑圧して表示することができるので、当該色調の調整処理は、従来のゲイン制御に相当するものである。従って、上記のように各レイヤの色調を調整できるように構成した場合、海面反射用信号処理部４３等で行うゲイン制御を省略することもできる。
【０１３９】
ヘッダ挿入処理部１９は、受信データが極座標から直交座標に座標変換される前に（即ちラスタ画像が生成される前に）ヘッダ情報を付与するものとしたが、いったん座標変換が行われた後にヘッダ情報を付与するように構成しても良い。この場合、ラスタ画像の各画素に対してヘッダ情報が付与される。なお、この構成の場合、種類別信号処理部による処理は、各レイヤの画素それぞれ（種類別のラスタ画像に変換された後の受信データ）に対して行われる。
【０１４０】
受信信号に付与する識別子はビットフラグに限らず、当該受信信号の種類を特定できる情報であればどのようなものでも良い。ただし、ビットフラグは必要なデータ数も少なく、比較判定も容易であるため、識別子として特に好適である。
【０１４１】
ヘッダ挿入処理部１９は省略しても良い。この場合、例えば種類識別処理部１８と信号処理部４０〜４４の間に信号の流れを切り替えるための切替スイッチを設け、受信信号の種類に応じて前記切替スイッチを切り替えることにより、信号処理部４０〜４４のうち何れかに振り分けて受信信号を出力するように構成しても良い。
【０１４２】
種類識別処理部１８で識別する受信信号の種類は、上記実施形態の例に限らないのは勿論である。例えば、船舶、ブイ、ボンデンのように物標そのものの種類を識別するのでは無く、移動物標／固定物標というように、移動速度に応じて種類分けを行っても良い。
【０１４３】
また例えば、種類識別処理部１８において、受信信号に含まれるホワイトノイズを識別するように構成することもできる。反射対象物からの反射エコー以外の信号であるホワイトノイズを識別する方法としては、例えば、レーダアンテナから電波を送信していない期間（エコーを受信しない期間）の受信信号の信号レベルを測定し、当該信号レベルをホワイトノイズレベルとして、エコーを受信する期間の間にホワイトノイズレベル以下の受信信号が検出された場合は、当該受信信号をホワイトノイズとして識別する方法が考えられる。
【０１４４】
種類識別処理部１８において受信信号の種類を識別する方法は、上記実施形態の例に限らず、適宜の方法を用いることができる。
【０１４５】
例えば、電子海図には航路ブイの位置情報も含まれているので、地図情報に基づいて、航路ブイからのエコーを示す受信信号を識別することもできる。また例えば、船舶のような移動物標からのエコーを識別するために、トレイル（航跡）の情報を用いることができる。また例えば、雨雪反射に基づくエコーを識別するために、衛星ラジオ等による天気情報を用いることができる。この他、受信信号に対して複素信号処理を行うことにより取得される位相及び周波数の情報に基づいて、当該受信信号の種類を識別することもできる。
【０１４６】
信号処理部４０〜４４で行う信号処理は、上記実施形態の例に限定されず、任意の信号処理を行うことができる。
【０１４７】
例えば、雨雪反射用信号処理部４４において、ＴＴ（Ｔａｒｇｅｔ  Ｔｒａｃｋｉｎｇ：目標追尾）を行っても良い。本発明の構成によれば、雨雪反射を示す受信データのみを抽出することができるので、雨雪反射に対するＴＴが可能となる。なお、ＴＴとは、目標をレーダ映像上で捕捉・追尾することにより当該目標の針路等を予測する技術のことである。これにより、雨雲の移動方向等を予測しながら、雨を避けた針路で航行することができる。
【０１４８】
また例えば、船舶用信号処理部４１において、エコートレイル生成処理を行っても良い。これにより、船舶を示すエコー像にのみトレイル（航跡）が生成され、海面反射等にはトレイルが生成されないので、トレイルを見易く表示することができる。
【０１４９】
また、船舶用信号処理部４１においては、特に何も信号処理を行わなくても良い。本発明の構成によれば、船舶からのエコーを示す受信信号を抑圧することなく、不要な信号のみを抑圧することが可能であるため、船舶を示す受信信号を強調する処理を特に行わなくても、船舶のエコー像をレーダ映像上でユーザが容易に認識することができる。
【０１５０】
また例えば、船舶用信号処理部４１においては、船舶が存在する位置に船舶のマークを表示するような処理を行っても良い。
【０１５１】
また、どの種類の受信信号にどのような信号処理を行うべきかは、装置の用途、ユーザの好み、気象状況、周囲の物標の状況等によって異なる。従って、種類別信号処理部２０における信号処理の内容を、受信信号の種類ごとにユーザが設定・変更できるように構成されることが好ましい。これにより、ユーザの必要に応じて柔軟に信号処理を行うことができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１  船舶用レーダ装置（レーダ装置）
２  アンテナユニット（レーダアンテナ部）
３  レーダ指示機（信号処理装置）
１３  受信信号取得部
１５  表示処理部
１８  種類識別処理部（識別部）
１９  ヘッダ挿入処理部（識別子付与部）
２０  種類別信号処理部（抽出部、種類別信号処理部）
２１  スキャン相関処理部（海面反射検出部）
２２  統計処理部（雨雪反射検出部）
２７  ＡＩＳ情報取得部
３０  地図情報取得部
３１  画像メモリ（レイヤ記憶部）
３２  表示レイヤ選択部
【図１】
0005570786.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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