(57)【要約】【課題】自船が移動した場合であっても、物標の位置を正確に把握することができる。【解決手段】レーダ装置１０は、レーダ映像Ｅの重心Ｇを算出する重心算出部２６と重心Ｇと自船位置を結ぶ直線とレーダ映像Ｅの輪郭線との交点に選択記号を移動して、表示器３４に重畳表示させる選択記号移動部２８を備えることにより、自船Ｓが移動した場合であっても物標Ｔの位置を正確に把握することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ映像に選択記号を重畳表示可能な表示器を有するレーダ装置において、
前記レーダ映像の重心を算出する重心算出手段と、
前記重心と自船位置を結ぶ直線と、前記レーダ映像の輪郭線との交点に前記選択記号を移動して、前記表示器に重畳表示させる選択記号移動手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【請求項２】
レーダ映像に選択記号を重畳表示可能な表示器を有するレーダ装置において、
前記選択記号が重畳表示されたレーダ映像を含む所定範囲を読み出す読出手段と、
前記所定範囲の中で前記レーダ映像の輪郭線上、自船位置に最も近い位置に前記選択記号を移動して、前記表示器に重畳表示させる選択記号移動手段とを備えたことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ映像に選択記号を重畳表示可能な表示器を有するレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自船の周囲に存在する物標をレーダにより識別し、そのレーダ映像を表示器に表示するレーダ装置では、識別した物標に基づいて各種のマークを表示させる場合がある（特許文献１）。この各種のマークは、例えば、漁場において、魚が多く捕れるポイントにマークする場合等に用いられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８１３３１号公報  段落［００２６］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般的なレーダ装置では、船舶のアンテナから送信される信号はパルス信号であるために、物標の位置とレーダ映像の中心がずれてしまう。
【０００５】
例えば、図５Ａに示すように、自船Ｓからパルス信号が送信され、物標Ｔから反射して戻ってきた反射信号から得られるレーダ映像Ｅの輪郭は、ほぼ楕円となる。実際のレーダ映像では物標Ｔを明確に捉えることができないために、自船Ｓのレーダ操作者は、通常、このレーダ映像Ｅに対して、楕円の中心部に選択記号としてマークＭを打点して重畳表示させることが多い。そうすると、実際の物標ＴとマークＭは、レーダ映像Ｅの距離方向の長さをＬとすると距離Ｌ／２ずれることとなる。その後、自船Ｓが図５Ｂに示すように移動した場合、物標Ｔのレーダ映像はレーダ映像Ｅ’となる。この場合、マークＭとレーダ映像Ｅ’の中心Ｃの距離はＬとなる。なお、図５Ａ、５Ｂに示すレーダ映像は、自船Ｓの位置が中心位置に固定された相対運動モードで表示されている。
【０００６】
通常、レーダ装置で用いられるパルスレーダの送信パルス幅は０．０８〜１．２μｓであり、例えば、送信パルス幅が０．６μｓの場合には、これに対する反射信号の距離分解能は約９０ｍとなる。この距離分解能は、図５Ａに示すレーダ映像Ｅにおいては、楕円の短軸（距離方向）の長さＬにほぼ等しくなる。従って、送信パルス幅が０．６μｓの場合には、図５Ｂにおけるレーダ映像Ｅ’の中心ＣとマークＭは距離Ｌ、即ち、約９０ｍずれることとなり、レーダ操作者は物標Ｔを正確に捉えるのが難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、自船が移動した場合であっても、物標の位置を正確に把握することができるレーダ装置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】
【０００８】
本発明に係るレーダ装置は、レーダ映像に選択記号を重畳表示可能な表示器を有するレーダ装置において、前記レーダ映像の重心を算出する重心算出手段と、前記重心と自船位置を結ぶ直線と、前記レーダ映像の輪郭線との交点に前記選択記号を移動して、前記表示器に重畳表示させる選択記号移動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、選択記号で特定したレーダ映像の重心を算出し、この重心と自船位置を結ぶ直線とレーダ映像の輪郭線との交点に選択記号を移動することにより、自船が移動した場合であっても物標の位置を正確に把握することができる。
【００１０】
本発明に係る他のレーダ装置は、レーダ映像に選択記号を重畳表示可能な表示器を有するレーダ装置において、前記選択記号が重畳表示されたレーダ映像を含む所定範囲を読み出す読出手段と、前記所定範囲の中で前記レーダ映像の輪郭線上、自船位置に最も近い位置に前記選択記号を移動して、前記表示器に重畳表示させる選択記号移動手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、選択記号が重畳表示されたレーダ映像を含む所定範囲を読み出し、前記所定範囲の中でレーダ映像の輪郭線上で自船位置に最も近い位置に選択記号を移動することにより、自船が移動した場合であっても物標の位置を正確に把握することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、選択記号で特定したレーダ映像の重心を算出し、この重心と自船位置を結ぶ直線とレーダ映像の輪郭線との交点に選択記号を移動することにより、自船が移動した場合であっても物標の位置を正確に把握することができる。また、選択記号が重畳表示されたレーダ映像を含む所定範囲を読み出し、前記所定範囲の中でレーダ映像の輪郭線上で自船位置に最も近い位置に選択記号を移動することにより、自船が移動した場合であっても物標の位置を正確に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置１０のブロック図である。この実施形態に係るレーダ装置１０は、基本的にはパルス波を３６０度方向に送受信するために水平方向に回転し、船のマスト上のように見晴らしの良い場所に設置されるアンテナ１２と、アンテナ１２の回転を制御するとともにパルス信号を送受信する送受信機を含むアンテナ制御部１４と、アンテナ制御部１４で受信した信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１６と、Ａ／Ｄ変換部１６で変換された極座標形式のデジタル信号を直交座標形式のデジタル信号に変換する座標変換部１８と、座標変換部１８で変換された信号がレーダ映像として書き込まれるレーダ映像メモリ２０と、レーダ操作者が操作するキーボードやマウスやトラックボール等から構成される操作部２２と、アンテナ制御部１４でのパルス信号の送受信の制御やＡ／Ｄ変換部１６からのデジタル信号を座標変換部１８を介してレーダ映像メモリ２０へ書き込む等の制御するＣＰＵ２４と、操作部２２の操作により、ＣＰＵ２４により制御をして可変距離目盛や船首輝線やマーク及びカーソル等のグラフィックデータが書き込まれるグラフィック用メモリ３０と、レーダ映像メモリ２０に書き込まれたレーダ映像とグラフィック用メモリ３０に書き込まれたグラフィックデータを合成して映像信号として出力する表示制御部３２と、表示制御部３２からの映像信号を表示する表示器３４から構成される。
【００１５】
本発明の実施形態に係るレーダ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、図２Ａ〜図２Ｄを用いてその動作について説明する。図２Ａ〜図２Ｄは、自船Ｓとレーダ映像Ｅが表示された表示器３４上の表示に対する選択記号の移動を説明するための図である。
【００１６】
レーダ装置１０では、ＣＰＵ２４からの制御信号に応じて、アンテナ制御部１４でパルス信号を生成した後、このパルス信号により変調した無線信号をアンテナ１２から送信し、物標Ｔから反射して戻ってきた反射信号をアンテナ制御部１４で受信する。アンテナ制御部１４からの受信信号がＡ／Ｄ変換部１６でデジタル信号に変換され、座標変換部１８で極座標から直交座標に変換されてレーダ映像メモリ２０に書き込まれた後、表示制御部３２を経て表示器３４で表示される。自船Ｓのレーダ操作者がレーダ映像Ｅの中心に選択記号としてマークＭを打点する操作を操作部２２で行い、ＣＰＵ２４の制御の下、グラフィック用メモリ３０よりマークＭがグラフィックデータとして表示制御部３２に出力され、レーダ映像Ｅとともに表示器３４に表示される（図２Ａ）。
【００１７】
ＣＰＵ２４では、レーダ映像メモリ２０に書き込まれているレーダ映像のうち、マークＭを基準とした一定の領域Ａをレーダ映像メモリ２０から読み込む（図２Ｂ）。ここで、図２Ｂ〜２Ｄは、図２Ａのレーダ映像の領域Ａの拡大図である。この領域Ａは、例えば、マークＭを中心として３２ドットの正方形とすることができる。一般的な、ＰＰＩ(Plan Position Indicator scope)表示の中型、大型レーダでは、表示半径が３４８〜４５６ドットであり、例えば、レンジが３ｎｍ（ノーティカルマイル）の場合には、１ドットの１辺の長さは約１６ｍとなる。従って、上記の領域Ａの３２ドット正方形の１辺の長さは５１２ｍとなる。
【００１８】
次に、ＣＰＵ２４が有する重心算出部２６が領域Ａ内のレーダ映像Ｅの領域の重心Ｇ（なお、実際上、重心Ｇはレーダ映像Ｅ上に表示されない。）を算出する。重心Ｇは、例えば、レーダ映像Ｅの領域内の各画素の位置に輝度を重み付けして計算することにより求めることができる（図２Ｃ）。
【００１９】
ＣＰＵ２４が有する選択記号移動部２８は、重心Ｇと自船Ｓを結ぶ線と、レーダ映像Ｅの領域の輪郭線の交点を前縁として求め、前縁の位置情報をグラフィック用メモリ３０を介して表示制御部３２に出力し、マークＭを前縁に移動し、表示器３４に表示する（図２Ｄ）。ここで、前縁とは、マークＭの移動後の点の位置を意味する。
【００２０】
また、図３に示すように、一般的なレーダ映像Ｅは階調表示されており、レーダ映像に含まれるノイズのレベルに対して一定レベルΔを加算したものをしきい値として設定し、レーダ映像Ｅの輪郭線として得ることができる。１６階調表示されているレーダでは、例えば、ノイズレベルが３の場合、このノイズレベルに対して一定レベルΔ、例えば２を加算したレベル５を設定することにより輪郭線を得ることができる。
【００２１】
また、図２Ｂに示す領域Ａとして、図４Ａに示すようなガードゾーンを用いることも可能である。自船Ｓのレーダ操作者がレーダ映像Ｅの中心にマークＭを打点した後、レーダ映像Ｅを取り囲むように選択記号として、ガードゾーンＺを選択して、この取り囲んだ領域を領域Ａとしてもよい。このガードゾーンＺで囲んだ領域Ａ内のレーダ映像Ｅから上述したように重心算出部２６により重心Ｇを算出した後（図２Ｃ参照）、重心Ｇと自船Ｓを結ぶ線と、レーダ映像Ｅの領域の輪郭線の交点を前縁として求め、前縁の位置情報をグラフィック用メモリ３０を介して表示制御部３２に出力し、マークＭを前縁に移動し、表示器３４に表示する（図４Ｂ）。
【００２２】
ここで、ガードゾーンとは、一般に、レーダ操作者は自船Ｓを中心として表示されたレーダ映像Ｅから、自船Ｓと物標Ｔとの間の相対距離や方位を目視し、衝突の危険があるかどうか等を判断しているが、画面上で容易に相対距離や方位の判断が可能なように、画面上の任意の４点を頂点とし、この４頂点を結ぶ線分で囲んだ四角形あるいはリング片形（リングを半径方向の２本の線で切断した形状）の領域をいう。
【００２３】
さらに、前縁は、重心Ｇを用いなくとも求めることができる。すなわち、レーダ映像Ｅの領域の輪郭線上の点と自船Ｓとの距離を最小とする輪郭線上の点を前縁とすることもできる（図４Ｃ）。この場合には、レーダ映像Ｅを得た後、マークＭを打点し（図２Ａ）、選択記号移動部２８によって、レーダ映像Ｅの領域の輪郭線上の点と自船Ｓとの距離が最小になる点を前縁として求め、この前縁の位置情報をグラフィック用メモリ３０を介して表示制御部３２に出力し、マークＭを前縁に移動し、表示器３４に表示する（図４Ｃ）。
【００２４】
以上説明したように、この実施態様に係るレーダ装置１０は、レーダ映像Ｅを選択記号であるマークＭで特定し、レーダ映像Ｅの重心Ｇを重心算出部２６で算出し、重心Ｇと自船Ｓの位置を結ぶ直線とレーダ映像Ｅの輪郭線との交点を前縁として、前縁に選択記号を移動して、表示器３４に重畳表示させることにより、自船Ｓが移動した場合であっても物標Ｔの位置を正確に把握することができる。
【００２５】
また、ＣＰＵ２４によって、レーダ映像メモリ２０から選択記号が重畳表示されたレーダ映像を含む所定範囲を読み出し、前記所定範囲の中でレーダ映像Ｅの輪郭線上の自船Ｓの位置に最も近い位置を前縁として選択記号移動部２８で求め、この前縁に選択記号を移動して、表示器３４に重畳表示させることにより、自船Ｓが移動した場合であっても物標Ｔの位置を正確に把握することができる。
【００２６】
なお、本発明は、自船の位置を中心位置に固定して表示する相対運動モード、自船の位置を自船の運動にしたがって移動表示する真運動モードのいずれの表示モードであっても用いることができる。
【００２７】
また、本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るレーダ装置のブロック図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｄは、レーダ映像に対する選択記号の移動を説明するための図である。
【図３】一般的な、レーダ映像の階調表示を示す図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施形態に係るレーダ装置の変形例の説明図である。
【図５】図５Ａ及び図５Ｂは、従来のレーダ装置におけるマークＭの打点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…レーダ装置              １２…アンテナ
１４…アンテナ制御部          １６…Ａ／Ｄ変換部
１８…座標変換部              ２０…レーダ映像メモリ
２２…操作部                  ２４…ＣＰＵ（制御部）
２６…重心算出部              ２８…選択記号移動部
３０…グラフィック用メモリ    ３２…表示制御部
３４…表示器
【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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