(57)【要約】【課題】  複数のレーダアンテナから得られる探知データを正確に合成して表示するレーダ装置を提供する。【解決手段】  レーダアンテナ１１から得られた探知データは相関処理部９１Ａで相関処理される。レーダアンテナ２１から得られた探知データは相関処理部９１Ｂで相関処理される。レーダアンテナ２１からの相関処理データと同じアドレスを指定するマスク画像は、マスク領域発生部３２により設定されてマスク用画像メモリ６２に書き込まれる。これら相関処理部９１Ａ，９１Ｂの各相関処理データはレーダアンテナ１１，２１の設置位置に応じたアドレス設定がされており、相関処理部９１Ｂの処理用画像メモリ９０２Ｂ、マスク用画像メモリ６２は共通のアドレスが設定されている。表示用画像メモリ６１は、マスクデータに従って入力された相関処理データを表示画面に設定されたアドレスに従って記憶するとともに表示器１０に出力する。【選択図】  図５
2006300722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに探知データを生成する探知データ生成手段と、
前記探知データ生成手段で生成される探知データ毎の描画領域を設定する描画領域設定手段と、
前記探知データ生成手段で生成される複数の探知データを、前記描画領域設定手段で設定した、探知データ毎の描画領域に基づいて、前記複数のアンテナの設置位置にそれぞれ対応する描画始点位置を基準として合成する探知データ合成手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置および類似装置。
【請求項２】
それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、
前記複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と、前記各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いてアンテナ相対位置に対応した直交座標系の描画アドレスを画像データ記憶手段に対して設定する複数の描画アドレス設定手段と、
特定のアンテナに対応し、該特定アンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報を用いて、特定のアンテナで得られる探知データを描画する領域を設定する特定領域設定手段と、
該特定領域設定手段により設定された特定領域に対しては前記特定のアンテナから得られた探知データをこれに対応する描画アドレス設定手段により設定された描画アドレスで前記画像データ記憶手段に書き込み、他の領域に対しては特定のアンテナ以外のアンテナから得られた探知データを対応する描画アドレス設定手段により設定された描画アドレスで前記画像データ記憶手段に書き込こむ探知データ選択手段と、
直交座標系のアドレスを備え、前記探知データ選択手段からの探知データを直交座標系の探知画像データとして記憶する画像データ記憶手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置及び類似装置。
【請求項３】
それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、
前記複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と、前記各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いてアンテナ相対位置に対応した直交座標系の描画アドレスをそれぞれに対応する画像データ記憶手段に対して設定する複数の描画アドレス設定手段と、
直交座標系のアドレスを備え、複数の探知データ生成手段からの探知データを、それぞれに対応する描画アドレス設定手段で設定されたアドレスに基づいて直交座標系の探知画像データとして記憶する複数の画像データ記憶手段と、
特定のアンテナに対応し、該特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報を用いて特定のアンテナで得られる探知データを選択する領域を設定する特定領域設定手段と、
特定領域設定手段により設定された領域に対しては特定のアンテナに対応する画像データ記憶手段からの探知画像データを選択して出力し、他の領域に対しては特定のアンテナ以外のアンテナに対応する画像データ記憶手段からの探知画像データを選択して出力する出力データ選択手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置及び類似装置。
【請求項４】
それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、
前記複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と、前記各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いてアンテナ相対位置に対応した直交座標系の描画アドレスを設定する複数のアドレス設定手段と、
該複数の描画アドレス設定手段により設定される各描画アドレスを選択して、描画アドレスまたは読出アドレスとして複数の画像データ記憶手段に与えるアドレス選択手段と、
それぞれに対応する探知データ生成手段からの探知データを相関処理し、アドレス選択手段で設定されたアドレスに基づいて直交座標系の相関処理データとして記憶する複数の相関処理手段と、
特定のアンテナに対応し、該特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報を用いて特定のアンテナで得られる探知データを選択する領域を設定する特定領域設定手段と、
予め設定された１つのアンテナから得られる描画アドレスに従って、複数の相関処理手段から出力された相関処理データに対して、特定領域設定手段により設定された領域では特定のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して表示画像データ記憶手段に出力し、他の領域では特定のアンテナ以外のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して前記表示画像データ記憶手段に出力する表示画像データ選択手段と、
設定される表示座標系に応じて表示画像データを記憶する表示画像データ記憶手段と、
を備えたことを特徴とするレーダ装置および類似装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、探知信号に基づく探知画像データを表示器に出力するレーダ装置やソナー装置およびこれらに類似する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、海面反射等の不要映像を抑圧する目的で、過去数スキャンの画像を相関処理する画像処理が実施されている。この処理を「スキャン相関処理」と称する。
【０００３】
船舶のような移動体に設置するレーダ装置の場合は、針路の変化、位置の変化を安定化した上での相関処理が必要なため、船首の方向を検出するコンパスデータ、位置の変化を検出する速度または緯度、経度データを入力し、これらのデータを使用して相関処理用の画像メモリのアドレスを発生している。すなわち、スイープ方向（θ）は、船首方向を基準としたアンテナの相対方向（θｒ）と船首の方向（θｃ）を加算した値（θ＝θｒ＋θｃ）とし、また、スイープ始点位置は、移動体の移動量に対応して変化させて相関処理用画像メモリのアドレスを発生している。すなわち、スキャン相関処理用のアドレス始点は新運動座標となる。以下の説明では、これらのことも記載すべきであるが、これらに関する記載は、発明の説明を煩雑化するものであり既知のものであるので、詳細な説明は省略する。
【０００４】
図１２は、従来の一般的なレーダ装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】
従来のレーダ装置は、レーダアンテナ１０１、受信部１０２、ＡＤ変換部１０３、スイープメモリ１０４、描画始点設定部１０５、描画アドレス発生部１０６、表示用画像メモリ１０７、表示器１０８を備える。
【０００６】
レーダアンテナ１０１は、所定周期で水平面を回転しながら、予め設定された送信周期でパルス状電波からなる送信信号を探知領域に送信する。レーダアンテナ１０１は、同時に探知領域内の物標で反射した電波を受信する。受信部１０２は受信した信号を検波増幅して探知信号を出力する。ＡＤ変換部１０３は探知信号をＡＤ変換して極座標系の探知データを生成する。スイープメモリ１０４は、１スイープ分の探知データを距離に基づいて実時間で記憶する。スイープメモリ１０４は、次の送信により得られる探知データが再び入力されるまでに、記憶されていた１スイープ分の探知データを表示用画像メモリ１０７に出力する。描画始点設定部１０５は、表示用画像メモリ１０７に描画する探知画像データの描画始点アドレス（Ｘｓ，Ｙｓ）を設定し、描画アドレス発生部１０６に与える。
【０００７】
描画アドレス発生部１０６は、スイープの始点を開始番地として、始点から周辺に向かって、所定方向（例えば船首方向）を基準としたアンテナ角度θと、距離に基づいて記憶されたスイープメモリ１０４の読み出し位置ｒから、対応する直交座標系で配列された表示用画像メモリ１０７の画素を指定するアドレスを生成する。具体的に、描画アドレス発生部１０６は次式を実現するハードウェアにより構成される。
Ｘ＝Ｘｓ＋ｒ・ｓｉｎθ
Ｙ＝Ｙｓ＋ｒ・ｃｏｓθ
ただし、Ｘ，Ｙは表示用画像メモリ１０７の画素を指定するアドレスであり、Ｘｓ，Ｙｓは前述の描画始点アドレスであり、ｒはスイープの中心からの距離であり、θはスイープ角度である。
【０００８】
表示用画像メモリ１０７は、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ１０７は、図示しない表示制御部により表示器１０８がラスター走査されるのと同期して、高速に読み出される。読み出された探知画像データは、これに応じた輝度または色が割り当てられ、表示画像データとして表示器１０８に出力される。表示器１０８は、入力された表示画像データに基づき画面上に画像を表示する。
【０００９】
このようなレーダ装置を用いた物標探知システムでは、アンテナ近くに電波を反射する構造物が存在すると構造物が障害となり、アンテナから見た構造物の後方は探知できない。図１３はアンテナ設置位置と障害物との位置関係による探知不可能領域を示す概略図である。例えば、図１３に示すように、コンテナ２０１を船体２００の甲板上に積載し、レーダアンテナ１０１を船体２００の船尾側の操舵室の上方に設置した場合、レーダアンテナ１０１からの送信電波は、コンテナ２０１により遮断され所定領域２１０に存在する物標を探知できない。
【００１０】
また、レーダの遠距離探知能力はレーダアンテナ位置が高いほど良好であるが、反面、レーダアンテナ位置が高いほど海面反射映像を広範囲で取り込んでしまう。一方、レーダの近距離探知能力はレーダの垂直ビーム幅に依存し、レーダアンテナ位置が低いほど良好である。
【００１１】
このため、複数のレーダアンテナを設置し、各々のレーダアンテナによる受信映像を各々の表示器に表示して、これらの表示器から観測目的に適した表示器を選んで観測している。図１４は２個のレーダアンテナ１０１，１１１を設置した場合の探知可能領域を示す概略図である。図１４に示す例では、船体２００の船首にレーダアンテナ１１１を設置することで、レーダアンテナ１１１が図１３の領域２１０に対応する領域を探知して探知不可能領域をなくしている。さらに、レーダアンテナ１０１を高い位置に設置し、レーダアンテナ１１１を低い位置に設置することで、遠距離、近距離ともに探知可能としている。
【００１２】
また、図１５に示すように、各レーダアンテナ１０１，１１１がスイッチモジュール３０３を介して２つの表示器１０８，１１８に接続する装置がある。図１５はスイッチモジュール３０３を用いて複数の探知画像を切り替えて表示するレーダ装置の概略構成を示した図である。
【００１３】
また、従来のレーダ装置で、特許文献１に示すように、複数のレーダアンテナを備え、これらのレーダアンテナから得られる探知データを１つの表示器に出力するものもある。
【特許文献１】特開平４−２３８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところが、図１４に示したような従来のレーダアンテナを複数備える構成では、通常アンテナ毎に表示器が設けられているため、オペレータは状況に応じてそれぞれの表示器を個別に確認しながら探知領域の物標を観測しなければならない。
【００１５】
また、図１５に示したような構成では、スイッチモジュール３０３はそれぞれの表示器１０８，１１８に対してそれぞれ１つの受信部３０１，３０２を接続する。このため、それぞれの表示器は、１つのレーダアンテナから得られた探知画像だけしか表示できない。
【００１６】
さらに、特許文献１に記載のレーダ装置では、複数のレーダアンテナで得られた探知データに対して同一（単一）の描画中心を用いている。しかしながら、アンテナ設置位置が各々離れた場所にある複数のレーダアンテナで得られた画像を単一の表示器上で合成表示する場合で、同一位置を描画中心とした場合、同じ物標の画像が表示器上で各々異なる複数の位置に表示され、間違った画像となる。このような場合、各々の受信画像の描画中心は、各々のアンテナの設置位置に対応した異なる位置とすることが必要である。そして、前述の表示位置の誤差は、各レーダアンテナの設置位置が大きく離れる場合、また、小さい探知レンジで観測する場合ほど大きくなる。
【００１７】
したがって、この発明の目的は、複数のレーダアンテナから得られる探知データを単一の表示器上で正しく合成して表示するレーダ装置および類似装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
この発明は、それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに探知データを生成する探知データ生成手段と、探知データ生成手段で生成される探知データ毎の描画領域を設定する描画領域設定手段と、探知データ生成手段で生成される複数の探知データを描画領域設定手段で設定した探知データ毎の描画領域に基づいて複数のアンテナの設置位置にそれぞれ対応する描画始点位置を基準として合成する探知データ合成手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
この構成では、それぞれのアンテナで受信された探知信号からアンテナ毎に探知データを生成する。生成されたアンテナ毎の探知データは、描画領域設定手段により設定された描画領域毎に、探知データ合成手段で合成される。この際、探知データ合成手段は、アンテナ毎の設置位置にそれぞれ対応する描画始点位置を基準として各探知データを合成する。
【００２０】
また、この発明のレーダ装置および類似装置は、それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と、各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いて各アンテナ相対位置に対応した直交座標系の描画アドレスを画像データ記憶手段に対して設定する複数の描画アドレス設定手段と、特定のアンテナに対応し、該特定アンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いて、特定のアンテナで得られる探知データを描画する領域を設定する特定領域設定手段と、該特定領域設定手段により設定された特定領域に対しては特定のアンテナから得られた探知データをこれに対応する描画アドレス設定手段により設定された描画アドレスで画像データ記憶手段に書き込み、他の領域に対しては特定のアンテナ以外のアンテナから得られた探知データを対応する描画アドレス設定手段により設定された描画アドレスで画像データ記憶手段に書き込こむ探知データ選択手段と、直交座標系のアドレスを備え、前記探知データ選択手段からの探知データを直交座標系の探知画像データとして記憶する画像データ記憶手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２１】
この構成では、それぞれのアンテナで受信された探知信号は、アンテナ毎に設置された探知データ生成手段に入力される。
探知データ生成手段は、入力された探知信号から極座標系の探知データを生成して１スイープ単位でバッファして出力する。
また、それぞれのアンテナから出力されたアンテナ方位情報は、アンテナ毎に設置された描画アドレス設定手段に入力される。
描画アドレス設定手段は、アンテナ方位情報と、各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、接続されたアンテナの設置位置に応じた描画始点位置情報とから、画像データ記憶手段の直交座標系の描画アドレスを生成して出力する。
特定領域設定手段は特定のアンテナに接続し、この特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、領域設定値から、特定アンテナからの探知データで描画する特定領域を出力する。
特定領域設定手段により設定された特定領域に対して、探知データ選択手段は、特定領域設定手段と同じアンテナにより得られる探知データを、画像データ記憶手段に出力する。一方、特定領域設定手段により設定されない領域に対して、探知データ選択手段は、特定領域設定手段に接続されたアンテナとは異なるアンテナから得られる探知データを画像データ記憶手段に出力する。これらの際、探知データには対応するアンテナから得られるアドレスが与えられる。
【００２２】
画像データ記憶手段は、このように選択された探知データを直交座標系のアドレスからなる探知画像データとして記憶する。この際、描画アドレス設定手段でそれぞれのアンテナ位置に応じた座標変換が行われることで、画像データ記憶手段に記憶された複数のアンテナからの探知画像データの位置関係はアンテナ設置位置関係に対応する。このようにアンテナ設置位置関係に対応して記憶された探知画像データは、表示制御手段により読み出されて表示器に表示される。
【００２３】
また、この発明のレーダ装置および類似装置は、それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と、各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報とを用いて直交座標系の描画アドレスをそれぞれに対応する画像データ記憶手段に対して設定する複数の描画アドレス設定手段と、直交座標系のアドレスを備え、複数の探知データ生成手段からの探知データを、それぞれに対応する描画アドレス設定手段で設定されたアドレスに基づいて直交座標系の探知画像データとして記憶する複数の画像データ記憶手段と、特定のアンテナに対応し、該特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、領域設定値とを用いて特定のアンテナで得られる探知データを選択する領域を設定する特定領域設定手段と、特定領域設定手段により設定された領域に対しては特定のアンテナに対応する画像データ記憶手段からの探知画像データを選択して出力し、他の領域に対しては特定のアンテナ以外のアンテナに対応する画像データ記憶手段からの探知画像データを選択して出力する出力データ選択手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２４】
この構成では、それぞれのアンテナで受信された探知信号は、アンテナ毎に設置された探知データ生成手段に入力される。
探知データ生成手段は、入力された探知信号から極座標系の探知データを生成して１スイープ単位でバッファして出力する。
また、それぞれのアンテナから出力されたアンテナ方位情報は、アンテナ毎に設置された描画アドレス設定手段に入力される。
描画アドレス設定手段は、アンテナ方位情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、接続されたアンテナ設置位置に対応した描画始点位置情報とから、画像データ記憶手段に対応する直交座標系のアドレスを生成して出力する。
各画像データ記憶手段は、それぞれに接続する描画アドレス設定手段で設定したアドレスによって、同様にそれぞれに接続する探知データ生成手段からの探知データに基づく直交座標系の探知画像データを記憶する。すなわち、アンテナ毎に設置された画像データ記憶手段は、対応する各アンテナから得られた探知画像データのみを記憶する。この際、全ての画像データ記憶手段のアドレスは各アンテナの設置位置に対応して設定される。
【００２５】
特定領域設定手段は特定のアンテナに接続し、この特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、領域設定値とから、該特定のアンテナからの探知データを表示する特定領域を出力する。
出力データ選択手段は、特定領域設定手段で設定された特定領域に従って各画像データ記憶手段からの探知画像データを選択して出力する。このようにアンテナ設置位置関係に対応して記憶された探知画像データは、出力データ選択手段により選択されて表示器に表示される。
【００２６】
また、この発明のレーダ装置および類似装置は、それぞれ異なる位置に配置された複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの探知信号を用いてそれぞれに極座標系の探知データを生成する複数の探知データ生成手段と、複数のアンテナ毎に対応し、各アンテナからの方位情報と各アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と描画始点から描画位置までの距離情報とを用いてアンテナ相対位置に対応した直交座標系の描画アドレスを設定する複数のアドレス設定手段と、該複数の描画アドレス設定手段により設定される各描画アドレスを選択して、描画アドレスまたは読出アドレスとして複数の画像データ記憶手段に与えるアドレス選択手段と、それぞれに対応する探知データ生成手段からの探知データを相関処理し、アドレス選択手段で設定されたアドレスに基づいて直交座標系の相関処理データとして記憶する複数の相関処理手段と、特定のアンテナに対応し、該特定のアンテナからの方位情報と、該特定アンテナの設置位置に対応した描画始点位置情報と、描画始点から描画位置までの距離情報を用いて特定のアンテナで得られる探知データを選択する領域を設定する特定領域設定手段と、予め設定された１つのアンテナから得られる描画アドレスに従って、複数の相関処理手段から出力された相関処理データに対して、特定領域設定手段により設定された領域では特定のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して表示画像データ記憶手段に出力し、他の領域では特定のアンテナ以外のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して前記表示画像データ記憶手段に出力する表示画像データ選択手段と、設定される表示座標系に応じて表示画像データを記憶する表示画像データ記憶手段と、を備えたことを特徴としている。
【００２７】
この構成では、それぞれのアンテナで受信された探知信号は、アンテナ毎に設置された探知データ生成手段に入力される。
探知データ生成手段は、入力された探知信号から極座標系の探知データを生成して１スイープ単位でバッファして出力する。
また、それぞれのアンテナから出力されたアンテナ方位情報は、アンテナ毎に設置された描画アドレス設定手段に入力される。
描画アドレス設定手段は、アンテナ方位情報と、描画始点から描画位置までの距離情報と、接続されたアンテナ設置位置に応じた描画始点情報とから、画像データ記憶手段に対応する直交座標系のアドレスを生成して出力する。
アドレス選択手段は、複数の描画アドレス設定手段により設定された各描画アドレスを選択して、描画アドレスまたは読出アドレスとして複数の画像データ記憶手段に与える。
【００２８】
各相関処理手段は、アドレス選択手段から設定されたアドレスによって、それぞれに接続する探知データ生成手段からの探知データに基づく直交座標系の探知画像データを、対応する画素毎に、アンテナ１回転に１回、所定のタイミングで相関処理をして記憶する。この際、全ての相関処理手段のアドレスは各アンテナの設置位置に対応して設定される。一方、各相関処理手段で相関処理され記憶された相関処理データは、予め設定された１つのアンテナから得られる描画アドレスにしたがって出力され、表示画像データ選択手段に与えられる。
【００２９】
特定領域設定手段は特定のアンテナに接続し、この特定のアンテナからの方位情報と描画始点から描画位置までの距離情報と領域設定値とから、該特定のアンテナからの探知データを表示する特定領域を出力して、表示画像データ選択手段に与える。
表示画像データ選択手段は、複数の相関処理手段から出力された相関処理データに対し、特定領域に該当すれば特定のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して表示画像データ記憶手段に出力し、他の領域に該当すれば特定のアンテナ以外のアンテナに対応する相関処理手段からの相関処理データを選択して表示画像データ記憶手段に出力する。
【００３０】
表示画像データ記憶手段は、このように選択された相関処理データを、予め設定された表示座標系に応じて記憶する。この際、描画アドレス設定手段でそれぞれのアンテナ位置に応じた座標変換が行われることで、表示画像データ記憶手段に記憶された複数のアンテナから得られる相関処理データの位置関係はアンテナ設置位置関係に対応する。このようにアンテナ設置位置関係に対応して記憶された表示画像データは、表示制御手段により読み出されて表示器に表示される。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、各アンテナで得られる各画像を表示する領域を画像化し、画像化した各領域を参照して描画または表示することにより、設置位置の異なる複数のアンテナにより得られた複数の探知画像を互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示することができる。
【００３２】
また、複数の探知画像を領域に分けて単一の表示器上で観測できるため、複数の表示器の中から適切な表示器を選んで観測する煩わしさを解消し、安全かつ取り扱い易い優れたレーダ装置および類似装置を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の第１の実施形態に係るレーダ装置について、図を参照して説明する。なお、以下の説明では、レーダアンテナが２個の場合について説明する。
図１は本実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態のレーダ装置は、それぞれに異なる位置に設置されたレーダアンテナ１１，２１を備える。レーダアンテナ１１，２１は、それぞれ所定周期で水平面を回転しながら、予め設定された送信周期でパルス状電波からなる送信信号を探知領域に送信する。また、レーダアンテナ１１，２１は同時に探知領域内の物標で反射した電波を受信する。
【００３４】
レーダアンテナ１１は受信信号を受信部１２に出力するとともに描画アドレス発生部１６にアンテナ方位情報を出力する。受信部１２は、受信信号を検波、増幅して第１探知信号を出力する。ＡＤ変換部１３は第１探知信号をＡＤ変換して極座標系の第１探知データを生成する。スイープメモリ１４は、１スイープ分の第１探知データを送信開始時刻からの経過時間、すなわち距離に基づいて実時間で記憶する。スイープメモリ１４は、次の送信により得られる第１探知データが再び入力されるまでに、記憶されていた１スイープ分の第１探知データをＷデータセレクタ５１に出力する。これら受信部１２、ＡＤ変換部１３、スイープメモリ１４が本発明の「探知データ生成手段」に相当する。
【００３５】
描画始点設定部１５は、レーダアンテナ１１の設置位置と表示用画像メモリ６１の表示画面の中心との位置関係から、表示用画像メモリ６１に描画する第１探知画像データの描画始点アドレス（Ｘｓ１，Ｙｓ１）を設定して、描画始点アドレス発生部１６に与える。
【００３６】
描画アドレス発生部１６は、スイープの始点を開始番地として、始点から周辺に向かって、所定方向（例えば船首方向）を基準としたアンテナ角度θ１と、距離に基づいて記憶されたスイープメモリ１４の読み出し位置ｒ１とから、対応する直交座標系で配列された表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスを生成する。生成されたアドレスはアドレスセレクタ５２に出力される。具体的に、描画アドレス発生部１６は次式を実現するハードウェアにより構成される。
Ｘ＝Ｘｓ１＋ｒ１・ｓｉｎ（θ１）        −（１Ａ）
Ｙ＝Ｙｓ１＋ｒ１・ｃｏｓ（θ１）        −（１Ｂ）
ただし、Ｘ，Ｙは表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスであり、Ｘｓ１，Ｙｓ１は前述の描画始点アドレスであり、ｒ１はレーダアンテナ１１に対応するスイープの始点からの距離であり、θ１はスイープ角度である。これら描画始点設定部１５、描画アドレス発生部１６が本発明の「描画アドレス設定手段」に相当する。
【００３７】
レーダアンテナ２１は受信信号を受信部２２に出力するとともに描画アドレス発生部２６にアンテナ方位情報を出力する。受信部２２は、受信信号を検波、増幅して第２探知信号を出力する。ＡＤ変換部２３は第２探知信号をＡＤ変換して極座標系の第２探知データを生成する。スイープメモリ２４は、１スイープ分の第２探知データを送信開始時刻からの経過時間、すなわち距離に基づいて実時間で記憶する。スイープメモリ２４は、次の送信により得られる第２探知データが再び入力されるまでに、記憶されていた１スイープ分の第２探知データをＷデータセレクタ５１に出力する。これら受信部２２、ＡＤ変換部２３、スイープメモリ２４が本発明の「探知データ生成手段」に相当する。
【００３８】
描画始点設定部２５は、レーダアンテナ２１の設置位置と表示用画像メモリ６１の表示画面の中心との位置関係から、表示用画像メモリ６１に描画する第２探知画像データの描画始点アドレス（Ｘｓ２，Ｙｓ２）を設定して、描画始点アドレス発生部２６に与える。
【００３９】
描画アドレス発生部２６は、スイープの始点を開始番地として、始点から周辺に向かって、所定方向（例えば船首方向）を基準としたアンテナ角度θ２と、距離に基づいて記憶されたスイープメモリ２４の読み出し位置ｒ２とから、対応する直交座標系で配列された表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスを生成する。生成されたアドレスはアドレスセレクタ５２に出力される。具体的に、描画アドレス発生部２６は次式を実現するハードウェアにより構成される。
Ｘ＝Ｘｓ２＋ｒ２・ｓｉｎ（θ２）        −（２Ａ）
Ｙ＝Ｙｓ２＋ｒ２・ｃｏｓ（θ２）        −（２Ｂ）
ただし、Ｘ，Ｙは表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスであり、Ｘｓ２，Ｙｓ２は前述の描画始点アドレスであり、ｒ２はレーダアンテナ２１に対応するスイープの始点からの距離であり、θ２はスイープ角度である。ここで、描画始点設定部２５、描画アドレス発生部２６が本発明の「描画アドレス設定手段」に相当する。
【００４０】
図２は表示画像メモリ６１上の表示画面の中心とレーダアンテナ１１，２１のスイープ中心（始点）との関係を示した例である。図２において、９０は表示画面の中心を示し、９１はレーダアンテナ１１のスイープ中心（始点）を示し、９２はレーダアンテナ２１のスイープ中心（始点）を示す。
【００４１】
マスク領域設定部３１は、予め設定された表示用画像メモリ６１における第２探知画像データの書き込み領域を設定するパラメータを方位方向マスク設定データ、距離方向マスク設定データとしてマスク領域発生部３２に与える。この領域設定は例えば図３に示すような設定である。
【００４２】
図３は、表示画像の設定、すなわち表示用画像メモリ６１のレーダアンテナ別の領域分けの例を示した図である。図３において、９１１，９１２，９１３はそれぞれレーダアンテナ１１により得られた探知画像データを書き込む領域を示し、９２１，９２２，９２３はそれぞれレーダアンテナ２１により得られた探知画像データを書き込む領域を示す。また、図３において、９１はレーダアンテナ１１のスイープ中心（始点）を示し、９２はレーダアンテナ２１のスイープ中心（始点）を示す。図３（Ａ）は、領域９２１を表示画面の上方における設定可能な２つの距離と２つの方位とで囲まれた領域に設定する場合を示す。図３（Ｂ）は、領域９２２を表示画面の上方における設定可能な２つの方位で囲まれた領域に設定する場合を示す。図３（Ｃ）は、領域９２３を表示画面の略中心を中心として設定可能な所定距離内となる領域に設定する場合を示す。マスク領域設定部３１は、これら図３（Ａ）〜（Ｃ）に応じた領域設定を、方位方向マスク設定データおよび距離方向マスク設定データを用いて設定する。
【００４３】
マスク領域発生部３２は、レーダアンテナ２１からの方位情報と、アンテナ２１の設置位置に対応した描画始点位置情報と、マスク領域設定部３１からの方位方向マスク設定データ、距離方向マスク設定データと、スイープメモリ２４の読み出しアドレスに対応するスイープ始点からの距離データを入力する。マスク領域発生部３２は、これらのデータを用いて、レーダアンテナ２１に接続する系の各部での探知データ生成タイミングに同期して、マスク領域に対応する領域に対しては有意なデータ（例えば「１」）を出力し、設定領域に対応しない領域に対しては無意なデータ（例えば「０」）を出力する。「１」の領域はレーダアンテナ２１で得られる第２探知データを描画する領域、「０」の領域はレーダアンテナ１１で得られる第１探知データを描画する領域となる。これら出力データはマスク用画像メモリ６２と表示用Ｗ信号発生部５３とに与えられる。
【００４４】
選択信号発生部４２は、表示用画像メモリ６１に対する第１探知データの描画と第２探知データとの描画を交互に時分割に行うためのタイミング信号である選択信号を生成する。この選択信号は、例えば、「０」の場合に第１探知データの描画を実行し、「１」の場合に第２探知データの描画を実行するように設定されている。
【００４５】
Ｗデータセレクタ５１は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「０」の場合は、スイープメモリ１４から入力される第１探知データを選択し、選択信号が「１」の場合は、スイープメモリ２４から入力される第２探知画像データを選択して、表示用画像メモリ６１に出力する。
【００４６】
アドレスセレクタ５２は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「０」の場合は、描画アドレス発生部１６で設定されたアドレスを選択し、選択信号が「１」の場合は、描画アドレス発生部２６で設定されたアドレスを選択して、表示用画像メモリ６１とマスク用画像メモリ６２とに与える。
【００４７】
表示用Ｗ信号発生部５３は、選択信号発生部４２からの選択信号と、マスク領域発生部３２からのマスクデータ出力と、マスク用画像メモリ６２から読み出したマスクデータとにしたがい、表示用画像メモリ６１の書き込み信号を発生する。具体的に、表示用Ｗ信号発生部５３は、選択信号が「０」であり、且つ、マスク用画像メモリ６２から読み出したマスクデータが「０」である場合、スイープメモリ１４からの第１探知データを表示用画像メモリ６１に書き込む。また、選択信号が「１」であり、且つ、マスク領域発生部３２からの出力信号が「１」である場合、スイープメモリ２４からの第２探知信号を表示用画像メモリ６１に書き込む。これら、Ｗデータセレクタ５１、アドレスセレクタ５２、表示用Ｗ信号発生部５３が本発明の「探知データ選択手段」に相当する。
【００４８】
マスク用画像メモリ６２は、後述する表示用画像メモリ６１と同じアドレス数を有し、各アドレスに対して１ビットのデータ容量を備えるメモリである。マスク用画像メモリ６２はマスク領域発生部３２から出力された「０」、「１」のデータをマスクデータとして記憶するメモリである。そして、選択信号発生部４２の選択信号が「０」の場合に、マスク用画像メモリ６２の内容は読み出されて、表示用Ｗ信号発生部５３に出力される。また、選択信号発生部４２の選択信号が「１」の場合に、マスク用画像メモリ６２には、マスク領域発生部３２からのマスクデータが書き込まれる。ここで、このマスク用画像メモリ６２とマスク領域設定部３１とマスク領域発生部３２とからなる部分が本発明の「特定領域設定手段」に相当する。
【００４９】
表示用画像メモリ６１は、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ６１は、アドレスセレクタ５２からのアドレスに従い、Ｗデータセレクタ５１から出力される探知データ（第１探知データまたは第２探知データ）を各アドレスに対応する探知画像データとして書き込む。この際、表示用画像メモリ６１は、表示用Ｗ信号発生部５３からの書き込み信号が「１」であれば探知画像データを書き込む。具体的には、表示用画像メモリ６１は、選択信号発生部４２の出力が「０」で、且つマスク用画像メモリ６２から読み出されたマスクデータが「０」の場合、第１探知データを描画アドレス発生部１６で設定されたアドレスで、探知画像データとして書き込む。また、選択信号発生部４２の出力が「１」で、且つマスク領域発生部３２のマスクデータが「１」の場合、第２探知データを描画アドレス発生部２６で設定したアドレスで、探知画像データとして書き込む。
【００５０】
そして、表示用画像メモリ６１は、図示しない表示制御部により表示器１０がラスター走査されるのと同期して、高速に読み出される。読み出された探知画像データは、これに応じた輝度または色が割り当てられ、表示画像データとして表示器１０に出力される。表示器１０は、入力された表示画像データに基づき画面上に画像を表示する。この表示用画像メモリ６１が本発明の「画像データ記憶手段」に相当する。
【００５１】
このような構成とすることで、異なる位置に設置した２つのレーダアンテナ１１，２１から得られる探知画像データを互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示することができる。
【００５２】
特に、一方のレーダアンテナの描画許可領域を示し、且つ他方のレーダアンテナの描画禁止領域を示すマスク画像（マスクデータ）を用いて、このマスク画像を参照して描画することにより、容易且つ正確に描画を実行することができる。
【００５３】
これは以下の理由による。
複数のレーダアンテナで得られる探知画像データを互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示する場合において、各探知データを画像メモリに書き込む時、この探知データを書き込む領域であるかどうかを判定する必要がある。画像メモリ上のスイープ始点が同一座標である場合に比べ、各アンテナの設置位置が異なるため画像メモリ上の各スイープ始点座標が異なる場合はより困難である。
【００５４】
従来、探知画像データを書き込もうとする時に、その画素（アドレス）が他のレーダアンテナの書込領域でないことを、例えば、他のレーダアンテナの位置から算出して確認しなければならなかった。
【００５５】
本実施形態のように、探知画像データの描画領域を他の探知データの描画禁止を示すマスク領域として設定し、マスク領域を画像化しておくことで、書き込み領域であるかどうかは、マスク画像を参照することにより容易に判定できる。
【００５６】
この結果、本実施形態の構成および処理方法を用いることで、複数のレーダアンテナから得られる探知画像データを互いに重ならない領域に分けて、単一の表示器上で容易に且つ確実に合成表示できる。もちろん、この効果は以下に示す各実施形態に対しても適用されることである。
【００５７】
次に、第２の実施形態に係るレーダ装置について図４を参照して説明する。
図４は本実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態のレーダ装置と第１の実施形態のレーダ装置とは、部分的に同じ構造を備え、第１の実施形態のレーダ装置を同じ部分（ブロック）には同じ記号を付し、説明は省略する。
【００５８】
図４に示すレーダ装置は、図１に示すレーダ装置において、選択信号発生部４２、Ｗデータセレクタ５１，アドレスセレクタ５２、表示用Ｗ信号発生部５３を省略し、２つの表示用画像メモリ６１Ａ，６１Ｂ、表示用セレクタ７１を追加したものである。
【００５９】
表示用画像メモリ６１Ａは、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ６１Ａは、スイープメモリ１４からの第１探知データを、描画アドレス発生部１６で設定されたアドレスに従い、第１探知画像データとして書き込む。
【００６０】
表示用画像メモリ６１Ｂは、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ６１Ｂは、スイープメモリ２４からの第２探知データを、描画アドレス発生部２６で設定されたアドレスに従い、第２探知画像データとして書き込む。
【００６１】
各々の探知画像データの表示許可領域、表示禁止領域を指定するマスクデータが書き込まれるマスク用画像メモリ６２は、表示用画像メモリ６１Ｂの描画と同じタイミングで描画される。
【００６２】
そして、図示しない表示制御部により表示器１０がラスター走査されるのと同期して、第１探知画像データ、第２探知画像データ、マスクデータは、各々表示用画像メモリ６１Ａ，６１Ｂ、マスク用画像メモリ６２から読み出されて、表示用セレクタ７１に入力される。
【００６３】
表示用セレクタ７１は、マスク用画像メモリ６２のマスクデータの出力に従って、入力された第１探知画像データと第２探知画像データとを選択して表示器１０に出力する。具体的には、表示用セレクタ７１は、マスクデータが「０」ならば表示用画像メモリ６１Ａからの第１探知画像データを出力し、マスクデータが「１」ならば表示用画像メモリ６１Ｂからの第２探知画像データを出力する。この表示用セレクタ７１が本発明の「出力データ選択手段」に相当する。
【００６４】
表示用画像メモリ６１Ａの描画アドレス（描画アドレス発生部１６により設定）と、表示用画像メモリ６１Ｂおよびマスク用画像メモリ６２の描画アドレス（描画アドレス発生部２６により設定）との２つの描画アドレスは同じ基準で作成されている。そして、描画アドレスがアンテナ設置位置関係に対応しているので、共通の表示用読み出しアドレスで読み出して表示器に入力する。
【００６５】
このような構成とすることで、異なる位置に設置された２つのレーダアンテナ１１，２１から得られる第１探知画像データと第２探知画像データとを互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示することができる。特に、一方のレーダアンテナの描画許可領域を示し、且つ他方のレーダアンテナの描画禁止領域を示すマスク画像を用いて表示出力を選択することにより、設置位置が離れた２つのレーダアンテナからの探知画像データを単一の表示器上で容易に且つ正確に合成表示することができる。
【００６６】
次に、第３の実施形態に係るレーダ装置について図を参照して説明する。
図５は本実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態のレーダ装置と第１の実施形態のレーダ装置とは、部分的に同じ構造を備え、第１の実施形態のレーダ装置を同じ部分（ブロック）には同じ記号を付し、説明は省略する。
【００６７】
図５に示すレーダ装置は、図１に示すレーダ装置において、Ｗデータセレクタ５１、アドレスセレクタ５２、表示用Ｗ信号発生部５３を省略し、２つの相関処理部９１Ａ，９１Ｂ、反転器４３、表示用描画データセレクタ７２、処理用セレクタ７３、描画始点設定部８１、描画アドレス発生部８２を追加したものである。
【００６８】
前述の第１、第２の実施形態においては、表示用画像メモリを相関処理用のメモリとして兼用することにより、スキャン相関処理を実施することが可能であるが、本実施形態と次に記載する第４の実施形態では、専用のスキャン相関処理部を備え、スキャン相関処理部での処理結果を表示用画像メモリに描画する構成となっている。このように、相関処理部と表示用画像メモリとを区別することにより、相関処理部を真運動座標で処理しながら、表示画像は任意の表示モードで表示することができる。以下の説明では、スキャン相関処理の詳細な処理については説明を省略する。
【００６９】
また、本実施形態では、選択信号発生部４２が出力する選択信号が「０」の場合に、レーダアンテナ１１の回転に従って表示用画像メモリを更新し、選択信号が「１」の場合に、レーダアンテナ２１の回転に従ってマスクデータを発生する。
【００７０】
処理用セレクタ７３は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「０」の場合は、描画アドレス発生部１６で設定されたアドレスを選択して、相関処理部９１Ｂおよびマスク用画像メモリ６２に、選択したアドレスを読み出しアドレスとして与える。一方、処理用セレクタ７３は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「１」の場合は、描画アドレス発生部２６で設定されたアドレスを選択して、相関処理部９１Ｂおよびマスク用画像メモリ６２に、選択したアドレスを書き込みアドレスとして与える。この処理用セレクタ７３が本発明の「アドレス選択手段」に相当する。
【００７１】
反転器４３は、入力された選択信号を反転させて、切替信号として相関処理部９１Ａに与える。
【００７２】
相関処理部９１Ａ，９１Ｂはそれぞれ図６の構造からなる。図６は相関処理部９１Ａ，９１Ｂの概略構成を示すブロック図である。相関処理部９１Ａ，９１Ｂは、それぞれＷデータ発生部９０１、処理用画像メモリ９０２、セレクタ９０３を備える。
【００７３】
相関処理部９１Ａは、描画アドレス発生部１６により与えられる書き込みアドレスに従って、選択信号が「０」の場合、すなわち切替信号が「１」の場合、処理用画像メモリ９０２から読み出した１回転前までの相関処理データと、スイープメモリ１４から入力される新たな探知データとを用いてＷデータ発生部９０１でスキャン相関処理を行う。そして、相関処理部９１Ａは、処理用画像メモリ９０２に新たな相関処理データを書き込むとともに、この新たな相関処理データをセレクタ９０３で選択して、第１相関処理データとして表示用描画データセレクタ７２に出力する。
【００７４】
同時に選択信号が「０」の場合、すなわち相関処理部９１Ｂの切替信号が「０」の場合、相関処理部９１Ｂは、処理用画像メモリ９０２を更新せず、処理用セレクタ７３により選択された描画アドレス発生部１６により与えられるアドレスに従って処理用画像メモリ９０２から相関処理データを読み出し、セレクタ９０３で選択して、第２相関処理データとして表示用描画データセレクタ７２に出力する。さらに同時に、マスク用画像メモリ６２にも、処理用セレクタ７３により選択された描画アドレス発生部１６により与えられるアドレスが与えられ、マスク用画像メモリ６２のマスクデータが読み出される。
【００７５】
一方、選択信号が「１」の場合、すなわち相関処理部９１Ｂの切替信号が「１」の場合、相関処理部９１Ｂは、描画アドレス発生部２６により与えられる書き込みアドレスに従って、処理用画像メモリ９０２から読み出した１回転前までの相関処理データと、スイープメモリ２４から入力される新たな探知データとを用いてＷデータ発生部９０１でスキャン相関処理を行う。そして、相関処理部９１Ｂは、処理用画像メモリ９０２に新たな相関処理データを書き込む。さらに同時に、マスク用画像メモリ６２にも、処理用セレクタ７３により選択された描画アドレス発生部２６により与えられる書き込みアドレスが与えられ、マスク領域発生部３２で生成されたマスクデータがマスク用画像メモリ６２に書き込まれる。
【００７６】
選択信号が「０」の場合、マスク用画像メモリ６２から読み出されたマスクデータに従い、表示用画像データセレクタ７２は、入力された第１相関処理データと第２相関処理データとを選択して表示用画像メモリ６１に出力する。具体的には、表示用画像データセレクタ７２は、マスクデータが「０」ならば相関処理部９１Ａからの第１相関処理データを出力し、マスクデータが「１」ならば相関処理部９１Ｂからの第２相関処理データを出力する。この表示用画像データセレクタ７２が本発明の「表示画像データ選択手段」に相当する。
【００７７】
描画始点設定部８１は、レーダアンテナ１１の設置位置と表示用画像メモリ６１の描画始点との位置関係から、表示用画像メモリ６１に描画する表示画像データの描画始点アドレス（Ｘｄｓ，Ｙｄｓ）を設定して、描画始点アドレス発生部８２に与える。
【００７８】
描画アドレス発生部８２は、スイープの始点を開始番地として、始点から周辺に向かって、所定方向（例えば船首方向）を基準としたアンテナ角度θ１と、距離に基づいて記憶されたスイープメモリ１４の読み出し位置ｒ１とから、対応する直交座標系で配列された表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスを生成する。生成されたアドレスは表示用画像メモリに出力される。具体的に、描画アドレス発生部８２は次式を実現するハードウェアにより構成される。
Ｘ＝Ｘｄｓ＋ｒ１・ｓｉｎ（θ１）        −（３Ａ）
Ｙ＝Ｙｄｓ＋ｒ１・ｃｏｓ（θ１）        −（３Ｂ）
ただし、Ｘ，Ｙは表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスであり、Ｘｄｓ，Ｙｄｓは前述の描画始点アドレスであり、ｒ１はレーダアンテナ１１に対応するスイープの中心からの距離であり、θ１はスイープ角度である。
【００７９】
スキャン相関処理を実行する場合には、挿嵌処理部に与えるスイープ角度は、アンテナ角度にコンパスデータを加算した北を基準とした角度とするのが通常であり、また、表示用画像メモリに与えるスイープ角度は、選択する表示モードによりアンテナ方位のみ（ヘッドアップ表示）、アンテナ方位にコンパスデータを加算（ノースアップ表示）と使用目的により変化する。ここでは、表示用画像メモリのスイープ角度は、描画アドレス発生部１６に与える角度と同じθとして説明する。
【００８０】
表示用画像メモリ６１は、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ６１は、選択信号が「０」の場合、表示用画像データセレクタ７２が出力する相関処理データ（第１相関処理データまたは第２相関処理データ）を、描画アドレス発生部８２で設定されたアドレスに従い、表示画像データとして書き込む。そして、表示画像データは、図示しない表示制御部により表示器１０がラスター走査されるのと同期して表示用画像メモリ６１から読み出されて表示器１０に出力される。このように、本実施形態の構成では、マスク領域を設定しないレーダアンテナ１１の回転に従ったスイープにより画像メモリを更新する。すなわち、画像メモリを更新するスイープを生成するレーダアンテナ１１側がマスターとなり、マスクデータに従って２つの相関処理データのいずれかを選択して表示用画像メモリに描画する。そして、この動作により図７に示すような表示画像データが得られる。
図７は第１相関処理データ９１０と第２相関データ９２０との領域関係を示した図である。図７において、９１０はマスターとなるレーダアンテナ１１から得られる第１相関処理データを示し、９２０はスレーブとなるレーダアンテナ２１から得られる第２相関処理データを示す。また、図７において、９１は第１相関処理データの始点を示し、９２は第２相関処理データの始点を示す。
【００８１】
本実施形態の構成を用いることで、表示用画像メモリ６１は、マスターとなるレーダアンテナ１１に同期したスイープで更新され、非マスク領域（実線ハッチング部）は第１相関処理データ９１０が書き込まれ、マスク領域（点線ハッチング部）は第２相関処理データ９２０が書き込まれる。
【００８２】
このような構成とすることで、異なる位置に設置された２つのレーダアンテナから得られる第１相関処理データと第２相関処理データとを互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示することができる。特に、一方のレーダアンテナの描画許可領域を示し、且つ他方のレーダアンテナの描画禁止領域を示すマスクデータを用いて表示出力を選択することにより、２つのスキャン相関処理データを単一の表示器上で容易に且つ正確に合成表示することができる。
【００８３】
次に、第４の実施形態に係るレーダ装置について図を参照して説明する。
図８は本実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態のレーダ装置と第１の実施形態のレーダ装置とは、部分的に同じ構造を備え、第１の実施形態のレーダ装置を同じ部分（ブロック）には同じ記号を付し、説明は省略する。
【００８４】
図８に示すレーダ装置は、図１に示すレーダ装置において、選択信号発生部４２、Ｗデータセレクタ５１，アドレスセレクタ５２、表示用Ｗ信号発生部５３、マスク用画像メモリ６２を省略し、２つの相関処理部９１Ａ，９１Ｂ、反転器４３、表示用描画データセレクタ７２、処理用セレクタ７３、描画始点設定部８１、描画アドレス発生部８２を追加したものである。同時に、図８に示すレーダ装置は、図５に示すレーダ装置において、マスク用画像メモリ６２を省略したものである。また、本実施形態では、選択信号発生部４２が出力する選択信号が「１」の場合に、レーダアンテナ２１の回転に従って表示用画像メモリの更新とマスクデータの発生を行う。
【００８５】
処理用セレクタ７３は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「０」の場合は、描画アドレス発生部１６で設定されたアドレスを選択して、相関処理部９１Ａに選択したアドレスを書き込みアドレスとして与える。一方、処理用セレクタ７３は、選択信号発生部４２から入力された選択信号が「１」の場合は、描画アドレス発生部２６で設定されたアドレスを選択して、相関処理部９１Ａに、選択したアドレスを読み出しアドレスとして与える。この処理用セレクタ７３が本発明の「アドレス選択手段」に相当する。
【００８６】
反転器４３は、入力された選択信号を反転させて、切替信号として相関処理部９１Ａに与える。
【００８７】
相関処理部９１Ａ，９１Ｂはそれぞれ前述の図６の構造からなる。図６は相関処理部９１Ａ、９１Ｂの概略構成を示すブロック図である。相関処理部９１Ａ，９１Ｂは、それぞれＷデータ発生部９０１、処理用画像メモリ９０２、セレクタ９０３を備える。
【００８８】
選択信号が「０」の場合、すなわち切替信号が「１」の場合、相関処理部９１Ａは、処理用セレクタ７３により選択された描画アドレス発生部１６により与えられる書き込みアドレスに従って、処理用画像メモリ９０２から読み出した１回転前までの相関処理データと、スイープメモリ１４から入力される新たな探知データとを用いてＷデータ発生部９０１でスキャン相関処理を行う。そして、処理用画像メモリ９０２に新たな相関処理データを第１相関処理データとして書き込む。
【００８９】
一方、選択信号が「１」の場合、すなわち、相関処理部９１Ａの切替信号が「０」の場合、相関処理部９１Ａは、処理用画像メモリ９０２を更新せず、処理用セレクタ７３により選択された描画アドレス発生部２６により与えられるアドレスに従って処理用画像メモリ９０２から相関処理データを読み出し、セレクタ９０３で選択して、第１相関処理データとして表示用描画データセレクタ７２に出力する。
【００９０】
同時に、選択信号が「１」の場合、すなわち、相関処理部９１Ｂの切替信号が「１」の場合、相関処理部９１Ｂは、描画アドレス発生部２６により与えられる書き込みアドレスに従って、処理用画像メモリ９０２から読み出した１回転前までの相関処理データと、スイープメモリ２４から入力される新たな探知データとを用いてＷデータ発生部９０１でスキャン相関処理を行う。そして、相関処理部９１は、処理用画像メモリ９０２に新たな相関処理データを書き込むとともに、この新たな相関処理データをセレクタ９０３で選択して、第２相関処理データとして表示用描画データセレクタ７２に出力する。
【００９１】
同時に、選択信号が「１」の場合、マスク領域発生部３２からのマスクデータに従って、表示用画像データセレクタ７２は、入力された第１相関処理データと第２相関処理データとを選択して表示用画像メモリ６１に出力する。具体的には、マスクデータが「０」ならば相関処理部９１Ａからの第１相関処理データを出力し、マスクデータが「１」ならば相関処理部９１Ｂからの第２相関処理データを出力する。この表示用画像データセレクタ７２が本発明の「表示画像データ選択手段」に相当する。
【００９２】
描画始点設定部８１は、レーダアンテナ２１の設置位置と表示用画像メモリ６１の描画始点との位置関係から、表示用画像メモリ６１に描画する表示画像データの描画始点アドレス（Ｘｄｓ，Ｙｄｓ）を設定して、描画始点アドレス発生部８２に与える。
【００９３】
描画アドレス発生部８２は、スイープの始点を開始番地として、始点から周辺に向かって、所定方向（例えば船首方向）を基準としたアンテナ角度θ２と、距離に基づいて記憶されたスイープメモリ１４の読み出し位置ｒ２とから、対応する直交座標系で配列された表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスを生成する。生成されたアドレスは表示用画像メモリに出力される。具体的に、描画アドレス発生部８２は次式を実現するハードウェアにより構成される。
Ｘ＝Ｘｄｓ＋ｒ２・ｓｉｎ（θ２）        −（４Ａ）
Ｙ＝Ｙｄｓ＋ｒ２・ｃｏｓ（θ２）        −（４Ｂ）
ただし、Ｘ，Ｙは表示用画像メモリ６１の画素を指定するアドレスであり、Ｘｄｓ，Ｙｄｓは前述の描画始点アドレスであり、ｒ２はレーダアンテナ２１に対応するスイープの中心からの距離であり、θ２はスイープ角度である。
【００９４】
また、実際には、相関処理部に与えるスイープ角度は、アンテナ角度にコンパスデータを加算した北を基準とした角度であるのに対し、表示用画像メモリに与えるスイープ角度は、選択する表示モードによりアンテナ方位のみ（ヘッドアップ）、アンテナ方位にコンパスデータを加算（ノースアップ）等、使用目的に応じて変化させる。ここでは、表示用画像メモリのスイープ角度は、描画アドレス発生部２６に与える角度と同じθ２として説明する。
【００９５】
表示用画像メモリ６１は、アンテナ１回転分の探知画像データを記憶する容量を備えるメモリである。表示用画像メモリ６１は、選択信号が「１」の場合、表示用描画データセレクタ７２からの相関処理データ（第１相関処理データまたは第２相関処理データ）を、描画アドレス発生部８２で設定されたアドレスに従い、表示画像データとして書き込む。そして、表示画像データは、図示しない表示制御部により表示器１０がラスター走査されるのと同期して表示用画像メモリ６１から読み出されて表示器１０に出力される。このように、本実施形態の構成では、マスク領域を設定しないレーダアンテナ１１からの表示画像データ（相関処理データ）生成系がスレーブになり、マスク領域を設定するレーダアンテナ２１からの表示画像データ（相関処理データ）生成系がマスターとなって動作する。そして、この動作により、図９に示すような表示画像データが得られる。
図９は第１相関処理データ９１０と第２相関データ９２０との領域関係を示した図である。図９において、９１０はスレーブとなるレーダアンテナ１１から得られる第１相関処理データを示し、９２０はマスターとなるレーダアンテナ２１から得られる第２相関処理データを示す。また、図９において、９１は第１相関処理データの始点を示し、９２は第２相関処理データの始点を示す。
【００９６】
本実施形態の構成を用いることで、表示用画像メモリ６１は、マスターとなるレーダアンテナ２１に同期したスイープで更新され、マスク領域（実線ハッチング部）は第２相関処理データ９２０が書き込まれ、非マスク領域（点線ハッチング部）は第１相関処理データ９１０が書き込まれる。
【００９７】
このような構成とすることでも、異なる位置に設置された２つのレーダアンテナから得られる第１相関処理データと第２相関処理データとを互いに重ならない領域に分けて単一の表示器上で合成表示することができる。特に、一方のレーダアンテナの描画許可領域を示し、且つ他方のレーダアンテナの描画禁止領域を示すマスクデータを用いて表示用画像メモリに描画するデータを選択することにより、２つのスキャン相関処理データを単一の表示器上で容易に且つ正確に合成表示することができる。
【００９８】
なお、本実施形態の構成のように、２つのレーダアンテナからの探知データに基づく２つの相関処理データを合成表示する場合で、表示用画像メモリを更新するスイープ（探知データ）を生成するレーダアンテナとマスク領域を生成するレーダアンテナとが同じ場合には、マスク用画像メモリを不要とすることができる。
【００９９】
なお、前述の説明では、各レーダアンテナ方向の同期について特に示していないが、レーダ映像（画像）はレーダアンテナの回転に従って更新されるため、２つのレーダアンテナが非同期に回転している場合、同じ物標の反射信号が各々のレーダアンテナで異なるタイミングで受信される。ここで、更新時間差ｎ秒とすると、アンテナ設置位置に対して相対的に移動する物標の表示位置がｎ秒分異なった位置に表示される。
【０１００】
具体的には、アンテナ回転数が２４ｒｐｍの場合の最大更新時間差は２．５秒であるから、領域の境界線上にある移動物標の映像は、領域線の両側で各々最大２．５秒異なった位置に表示されてしまう。この場合、第１、第２の実施形態の場合は、各レーダアンテナを略同期回転させて更新時間差を少なくすることにより表示位置ずれを小さくすることができる。また、第３、第４の実施形態の場合、各レーダアンテナを略同期回転させるとともに、マスター以外のレーダアンテナの回転方向をマスターとなるレーダアンテナの回転方向よりも少し進めることにより、表示位置のずれを小さくすることができる。
【０１０１】
また、前述の各実施形態の構成を従来のスイッチモジュールを用いた構成に適用することで、従来のスイッチングモジュールの機能に加え、単一の表示器上に複数のアンテナによる探知映像を複数の領域に分けて表示することができる。
【０１０２】
また、前述の各実施形態では、マスク領域は、１つのアンテナに１つだけ設定したが、１つのアンテナに対して複数設定しても良い。
【０１０３】
また、前述の各実施形態ではアンテナ数は２つであるが、３つ以上の複数個のアンテナを用いても良い。例えば、Ｎ個のアンテナを用いる場合、Ｎ−１個のアンテナに対してはそれぞれにマスク画像を形成する。これにより、Ｎ個のアンテナからの複数の探知画像データを互いに重ならない領域に分けて合成表示することができる。
【０１０４】
また、前述の各実施形態では、探知画像データの書き込みに同期してマスク画像を書き込んだが、予めマスク画像のみを書き込むようにしてもよい。そして、マスク画像が前述の例に限らず、任意の形状に設定することができる。
【０１０５】
次に、第５の実施形態に係る物標探知システムについて図１０、図１１を参照して説明する。この第５の実施形態は、前述の第１〜第４の実施形態に示したレーダ装置の応用例を示すものである。
図１０は油田の発掘装置に用いる物標探知システムの概略構成を示す平面図であり、図１１は各レーダアンテナの探知範囲を示す概念図である。
【０１０６】
発掘装置は、平面視した状態で略正方形状のオイル塔５０１と、このオイル塔５０１を平面視した中心位置に配置された原油掘削機５０２とを備える。オイル塔５０１の各コーナには、オイル塔５０１の中心から各コーナを通り外方に向く方向を、水平方向の探知中心とするレーダアンテナ５１１，５１２，５１３，５１４が配置されている。レーダアンテナ５１１、５１３はオイル塔５０１の１つの対角に配置され、レーダアンテナ５１２，５１４はオイル塔５０１のもう１つの対角に配置されている。そして、各レーダアンテナ５１１〜５１４は、前記水平方向の中心に対して略２７０°で開口する方向のみが探知可能で、オイル塔５０１側の９０°は構造物が障害となり探知できない領域となる。
【０１０７】
このような構成で、レーダアンテナ５１１，５１３のみを用いた場合、図１１に示すような探知画像を合成することができる。このように、アンテナ設置位置が離れているレーダ探知画像でも、オイル塔５０１を中心とした全周方向に対して互いに重ならない領域５２１，５２３に分けて、正確に且つ容易に単一の表示器上で合成表示することができる。これにより、オイル塔５０１に近づく船舶等の物標を、設置位置が離れた複数のレーダアンテナで探知し、探知した画像データを単一の表示器上で容易に且つ正確に合成表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図
【図２】表示画像メモリ６１の描画中心とレーダアンテナ１１，２１のスイープ中心との関係を示した図
【図３】表示画像の設定、すなわち表示用画像メモリ６１のレーダアンテナ別の領域分けの例を示した図
【図４】第２の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図
【図５】第３の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図
【図６】図５に示す相関処理部９１Ａ，９１Ｂの概略構成を示すブロック図
【図７】第１相関処理データ９１０と第２相関データ９２０との領域関係を示した図
【図８】第４の実施形態のレーダ装置の構成を示すブロック図
【図９】第１相関処理データ９１０と第２相関データ９２０との領域関係を示した図
【図１０】第５の実施形態の油田発掘装置に用いる物標探知システムの概略構成を示す平面図
【図１１】各レーダアンテナの探知範囲を示す概念図
【図１２】従来の一般的なレーダ装置の構成を示すブロック図
【図１３】アンテナ設置位置と障害物との位置関係による探知不可能領域を示す概略図
【図１４】２個のレーダアンテナ１０１，１１１を設置した場合の探知可能領域を示す概略図
【図１５】スイッチモジュール３０３を用いて複数の探知画像を切り替えて表示するレーダ装置の概略構成を示した図
【符号の説明】
【０１０９】
１１，２１−レーダアンテナ、１２，２２−受信部、１３，２３−ＡＤ変換部、１４，２４−スイープメモリ、１５，２５，８１−描画始点設定部、１６，２６，８２−描画アドレス発生部、３１−マスク領域設定部、３２−マスク領域発生部、４２−選択信号発生部、４３−反転器、５１−Ｗデータセレクタ、５２−アドレスセレクタ、５３−表示用Ｗデータパルス発生部、５４−マスク用Ｗデータパルス発生部、６１，６１Ａ，６１Ｂ−表示用画像メモリ、６２−マスク用画像メモリ、７１−表示用セレクタ、７２−表示用画像データセレクタ，７３−処理用セレクタ、９１Ａ，９１Ｂ−相関処理部、９０１Ａ，９０１Ｂ−Ｗデータ発生部、９０２Ａ，９０２Ｂ−処理用画像メモリ、９０３Ａ，９０３Ｂ−セレクタ、５０１−オイル塔、５０２−原油掘削機、５１１〜５１４−レーダアンテナ
【図１】
2006300722.tif 000003
【図２】
2006300722.tif 000004
【図３】
2006300722.tif 000005
【図４】
2006300722.tif 000006
【図５】
2006300722.tif 000007
【図６】
2006300722.tif 000008
【図７】
2006300722.tif 000009
【図８】
2006300722.tif 000010
【図９】
2006300722.tif 000011
【図１０】
2006300722.tif 000012
【図１１】
2006300722.tif 000013
【図１２】
2006300722.tif 000014
【図１３】
2006300722.tif 000015
【図１４】
2006300722.tif 000016
【図１５】
2006300722.tif 000017