(57)【要約】【課題】真運動モードによる航跡表示と相対運動モードによる航跡表示とを任意のタイミングで切り替えて実行できるように航跡表示データを生成する装置において、その回路規模を小さくする。【解決手段】座標変換回路１４は、極座標の位置データから座標変換処理を行って直交座標の画素に対応する位置データを取得するが、このとき、異なる複数の運動モードまたは方位モードによる座標変換処理を交互に行う。そして、航跡描画用メモリ１８には、各モードによる座標変換処理を経て取得されたビデオデータがそれぞれ別個に記憶される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置によって取得された極座標のビデオデータからラスタスキャンの表示画面用の各画素のビデオデータを取得し、そのビデオデータと過去分のビデオデータを用いて航跡表示データを生成する航跡表示データ生成装置であって、
座標変換処理を行って極座標のデータから画素に対応する直交座標のデータを取得する座標変換処理部であって、グローバル座標系を基準とする真運動モード用のビデオデータを取得するための真運動モード用座標変換処理と、レーダ装置に固定された座標系を基準とする相対運動モード用のビデオデータを取得するための相対運動モード用座標変換処理と、を交互に行う座標変換処理部と、
真運動モード用座標変換処理を経て取得された真運動モード用ビデオデータと、相対運動モード用座標変換処理を経て取得された相対運動モード用ビデオデータと、をそれぞれ別個に記憶する記憶部と、
を備えることを特徴とする航跡表示データ生成装置。
【請求項２】
前記座標変換処理部は、各運動モードで、極座標の処理開始角度から少なくとも１周回分の座標変換処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の航跡表示データ生成装置。
【請求項３】
さらに、
前記座標変換処理部において複数の運動モードのうちいずれか一の運動モード用の座標変換処理が開始するとき（又は他の運動モード用の座標変換処理が終了するとき）の当該運動モードにおける処理開始角度を記憶する処理開始角度記憶部を備え、
前記座標変換処理部は、前記処理開始角度を基点として少なくとも１周回分の座標変換処理が終了するまでは、運動モードの切り替えを行わないことを特徴とする請求項２に記載の航跡表示データ生成装置。
【請求項４】
さらに、
極座標のデータを格納するバッファメモリを備え、
前記座標変換処理部は、極座標のデータの各々について、真運動モード用座標変換処理と相対運動モード用座標変換処理との双方を実行することを特徴とする請求項１に記載の航跡表示データ生成装置。
【請求項５】
レーダ装置によって取得された極座標のビデオデータからラスタスキャンの表示画面用の各画素のビデオデータを取得し、そのビデオデータと過去分のビデオデータを用いて航跡表示データを生成する航跡表示データ生成装置であって、
座標変換処理を行って極座標のデータから画素に対応する直交座標のデータを取得する座標変換処理部であって、異なる複数の運動モードまたは方位モードによる座標変換処理を各モード毎に順次行う座標変換処理部と、
各モードによる座標変換処理を経て取得されたビデオデータをそれぞれ別個に記憶する記憶部と、
を備えることを特徴とする航跡表示データ生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置によって取得された極座標に基づくビデオデータから、ラスタスキャン表示画面で表示すべく座標変換処理を行って、直交座標に基づくビデオデータを取得し、その直交座標ビデオデータから航跡表示データを生成する装置に関し、特に、グローバル座標系を基準とする真運動モードと、レーダ装置に固定された座標系を基準とする相対運動モードとの双方の航跡表示データを生成する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
航跡表示は、真運動モード、相対運動モードの二つに分類される（ただし、運動モードによる分類）。このうち、真運動モード（以下、ＴＭモードと記す）は、グローバル座標系（地球座標系）を基準とする運動モードである。他方、相対運動モード（以下、ＲＭモードと記す）は、レーダ装置（またはそのレーダ装置が装備される移動体）に固定された座標系を基準とするモードである。
【０００３】
同じ航跡でも、ＴＭモードとＲＭモードとでは全く異なる表示態様となる。その様子を示したのが、図４である。図４の（ａ）はＴＭモード（ただしＮＵＰ）、また（ｂ）はＲＭモード（ただしＨＵＰ）による航跡表示結果（画面）の一例を示しており、自船が左旋回する場合について、移動物標４０、固定物標４２、およびそれらの航跡４０ａ，４２ａを示したものである。この図から、ＴＭモードでは、固定物標４２は動かず、その航跡は生じていないが、ＲＭモードでは、自船の動きに応じて固定物標４２の相対的な航跡４２ａが示されることがわかる。また、ＴＭモードでは、針路の変化しない移動物標４０の航跡４０ａは直線状となるが、ＲＭモードでは、その移動物標４０の航跡４０ａが自船の旋回に応じて相対的に旋回することがわかる。
【０００４】
このように、二つの運動モードで、その航跡表示結果は全く異なるものとなる。このため、例えば特許文献１に開示される従来の装置では、これら二つの運動モードによる表示がいつでも切り替えられ、かつ各運動モードで航跡の連続性が確保されるように、常に双方の運動モードによるビデオデータが並行して取得され、蓄積される。このために、従来の装置には、ＴＭモードによる表示データを得るための座標変換処理部と、ＲＭモードによる表示データを得るための座標変換処理部とが、別個独立した回路として並列に設けられている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２０８８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来装置は、二つの座標変換処理部が並列に設けられている分、回路規模が大きくなってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる航跡表示データ生成装置は、レーダ装置によって取得された極座標のビデオデータからラスタスキャンの表示画面用の各画素のビデオデータを取得し、そのビデオデータと過去分のビデオデータを用いて航跡表示データを生成する航跡表示データ生成装置であって、座標変換処理を行って極座標のデータから画素に対応する直交座標のデータを取得する座標変換処理部であって、グローバル座標系を基準とする真運動モード用のビデオデータを取得するための真運動モード用座標変換処理と、レーダ装置に固定された座標系を基準とする相対運動モード用のビデオデータを取得するための相対運動モード用座標変換処理と、を交互に行う座標変換処理部と、真運動モード用座標変換処理を経て取得された真運動モード用ビデオデータと、相対運動モード用座標変換処理を経て取得された相対運動モード用ビデオデータと、をそれぞれ別個に記憶する記憶部と、を備える。
【０００８】
また、上記本発明にかかる航跡表示データ生成装置では、上記座標変換処理部は、各運動モードで、極座標の処理開始角度から少なくとも１周回分の座標変換処理を行うのが好適である。
【０００９】
また、上記本発明にかかる航跡表示データ生成装置では、さらに、上記座標変換処理部において複数の運動モードのうちいずれか一の運動モード用の座標変換処理が開始するとき（又は他の運動モード用の座標変換処理が終了するとき）の当該運動モードにおける処理開始角度を記憶する処理開始角度記憶部を備え、上記座標変換処理部は、上記処理開始角度を基点として少なくとも１周回分の座標変換処理が終了するまでは、運動モードの切り替えを行わないのが好適である。
【００１０】
また、上記本発明にかかる航跡表示データ生成装置では、さらに、極座標のデータを格納するバッファメモリを備え、上記座標変換処理部は、極座標のデータの各々について、真運動モード用座標変換処理と相対運動モード用座標変換処理との双方を実行するのが好適である。
【００１１】
また本発明にかかる航跡表示データ生成装置は、レーダ装置によって取得された極座標のビデオデータからラスタスキャンの表示画面用の各画素のビデオデータを取得し、そのビデオデータと過去分のビデオデータを用いて航跡表示データを生成する航跡表示データ生成装置であって、座標変換処理を行って極座標のデータから画素に対応する直交座標のデータを取得する座標変換処理部であって、異なる複数の運動モードまたは方位モードによる座標変換処理を各モード毎に順次行う座標変換処理部と、各モードによる座標変換処理を経て取得されたビデオデータをそれぞれ別個に記憶する記憶部と、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まずは、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる航跡表示データ生成装置１０の要部構成の一例を示す図である。なお、ここでは、航跡表示データ生成装置１０が、船舶用として構成され、ＴＭモードとＲＭモードの双方による航跡表示を可能とすべく、両モードの航跡表示データ（ビデオデータ）を生成する場合について例示する。
【００１３】
角度信号制御回路１２には、アンテナの回転角度θと、方位センサによって取得された基準方位（例えば船首の方位）θ0が入力される。基準方位θ0は、グローバル座標系における真方位として取得される。そして、角度信号制御回路１２は、入力された情報θ，θ0から、アンテナの回転角度の真方位θｔと、所定の方向（例えば船首方向）を基準（画面の真上方向）とする相対的なアンテナの回転角度θｒ（これを相対方位θｒとする）を出力する。
【００１４】
座標変換回路１４は、入力された真方位θｔ、相対方位θｒおよび距離情報Ｒに対して座標変換を施すことにより、極座標ビデオデータが取得されている各点の直交座標（画素の座標）を取得する。図２は、座標変換回路１４による座標変換処理の一例を説明するための図である。図２の場合、座標変換回路１４は、半径方向の１スウィープ２６において、ビデオデータが取得されている各点２８の極座標から、それに対応する画素（各点２８が含まれる画素：ハッチングで示す）３０の直交座標を取得する。ここで、真方位θｔを含む極座標（Ｒ，θｔ）については、その直交座標（Ｘｔ，Ｙｔ）を、Ｘｔ＝ＸＣｔ＋Ｒｓｉｎθｔ、およびＹｔ＝ＹＣｔ＋Ｒｃｏｓθｔ（これらを第１の変換式とする。ここに、ＸＣｔ：変換開始Ｘ座標、ＹＣｔ：変換開始Ｙ座標）を用いて取得する。他方、相対方位θｒを含む極座標（Ｒ，θｒ）については、その直交座標（Ｘｒ，Ｙｒ）を、Ｘｒ＝ＸＣｒ＋Ｒｓｉｎθｒ、およびＹｒ＝ＹＣｒ＋Ｒｃｏｓθｒ（これらを第２の変換式とする。ここに、ＸＣｒ：変換開始Ｘ座標、ＹＣｒ：変換開始Ｙ座標）を用いて取得する。これら第１および第２の変換式は、式の形自体は全く同じであるから、与えるパラメータの値を切り替えることで同一の演算回路によって二つの直交座標（Ｘｔ，Ｙｔ），（Ｘｒ，Ｙｒ）を取得することができる。そこで、本実施形態にかかる座標変換回路１４は、同一の演算回路を用いて上記第１および第２の変換式による座標変換を交互に行うことで、回路規模の縮小化を図っている。なお、第１の変換式による座標変換は、ＴＭモード（真運動モード）用の座標変換処理に相当し、第２の変換式による座標変換は、ＲＭモード（相対運動モード）用の座標変換処理に相当する。
【００１５】
ここで、座標変換回路１４は、各運動モードで、極座標の処理開始角度から少なくとも１周回分の座標変換処理を行う。図３は、座標変換回路１４による各運動モードでの処理および運動モードの切り替えの一例を説明するための図である。なお、図３において、各円は画素３０を直交座標にしたがって配置した画面を示す。
【００１６】
図３の例では、座標変換回路１４は、まず、ＲＭモード用の座標変換処理を行う。すなわち、相対方位θｒを含む極座標（Ｒ，θｒ）から、第１の変換式を用いてＲＭモードの直交座標（Ｘｒ，Ｙｒ）を取得する。座標変換回路１４は、この処理を、少なくとも相対方位θｒの１周回分実行する。この例では、相対方位θｒ：０°から処理が開始されるので、相対方位θｒが０°→１８０°→３６０°（＝０°）となるまで、座標変換処理が継続して実行される。
【００１７】
次に、座標変換回路１４は、ＴＭモード用の座標変換処理を行う。すなわち、真方位θｔを含む極座標（Ｒ，θｔ）から、第２の変換式を用いてＴＭモードの直交座標（Ｘｔ，Ｙｔ）を取得する。座標変換回路１４は、この処理を、少なくとも真方位θｔの１周回分実行する。ただし、このとき真方位θｔと相対方位θｒとは別のパラメータであり、必ずしも一致しないことに留意すべきである。例えば、図３の場合、ＲＭモード用の座標変換処理が開始した時点では、相対方位θｒおよび真方位θｔはともに０°であるが、ＲＭモード用の座標変換処理が終了した時点では、相対方位θｒは０°であるのに対し真方位θｔは９０°となっている。そこで、座標変換回路１４は、ＴＭモード用の座標変換処理を、真方位θｔが９０°→２７０°→３６０°（＝０°）→９０°となるまで、継続して実行する。その後も同様にして、ＲＭモード、ＴＭモードによる座標変換が交互に実行される。なお、この座標変換回路１４では、一つの極座標データに対しては、いずれか一のモードによる座標変換のみが実行されることに留意されたい。
【００１８】
一の運動モードにおいて１周回分の座標変換処理が終わらない状態で他の運動モードに切り替えると、そのタイミングについては、１画面分の全てのビデオデータが得られず、座標変換が実行されなかった領域のビデオデータが欠損することになる。その場合、後にその運動モードでの航跡を確認したときに、その領域については、当該タイミングでの航跡を示す画像が欠落することになる。そこで、本実施形態にかかる座標変換回路１４は、各運動モードで、少なくとも１周回分の座標変換を実行することにより、このような航跡画像の欠落を防止する。なお、このとき、かならず１周回毎に切り替える必要はなく、複数周回ずつ座標変換を行うようにしてもよいし、一方の運動モードは１周回、他方の運動モードは２周回というように、運動モードごとにその周回数を切り替えてもよい。
【００１９】
そして本実施形態では、かかる処理をより確実に実行すべく、処理開始角度記憶回路１６が設けられている。処理開始角度記憶回路１６は、一の運動モード用の座標変換処理が開始するとき（又は他の運動モード用の座標変換処理が終了するとき）の当該一の運動モードにおける処理開始角度θｔ0，θｒ0を取得し、これを記憶する。そして、座標変換回路１４は、処理角度θｔまたはθｒと処理開始角度θｔ0，θｒ0とを比較し、それらが一致した時点で当該運動モードでの処理を終了し、他の運動モードでの処理に切り替える。
【００２０】
そして、座標変換回路１４は、取得された直交座標（Ｘｔ，Ｙｔ）および（Ｘｒ，Ｙｒ）に対応するメモリアクセスアドレス（航跡描画用メモリ１８のメモリアクセスアドレス）を取得する。各画素のビデオデータの書き込みは、このメモリアクセスアドレスに対して行われる。以上の処理により、レーダ装置によって得られた各点でのビデオデータが、直交座標の各点（Ｘｔ，Ｙｔ）および（Ｘｒ，Ｙｒ）に対応することとなる。なお、座標変換回路１４には、船速（または自船位置）を示す情報も入力される。これにより、グローバル座標系における原点位置が補正される。
【００２１】
ここで、図２に示すように、同一周回内で画素３０内に極座標ビデオデータの取得点２８が複数含まれる場合には、それら複数の点２８の極座標のビデオデータに基づいて、例えばそれらビデオデータのうち最初に発生したもののみを有効として、そのビデオデータがある閾値を超える場合に、所定の初期レベルが各画素３０のビデオデータとして取得される。この処理は、図１の例では、ある画素３０に対して先に取得されて航跡描画用メモリ１８に格納されたビデオデータと、それと同じ画素３０に対して取得されたビデオデータとを用いて、航跡信号処理回路２０において実行される。
【００２２】
また、航跡信号処理回路２０は、座標変換処理を経て取得された現在のビデオデータと、航跡描画用メモリ１８に格納された過去の航跡となるビデオデータとから、航跡表示データを生成する。このとき、航跡描画用メモリ１８に格納された過去の航跡となるビデオデータに対しては、公知の手法により適宜減算処理等が施され、過去の航跡が時間の経過とともに消失するような航跡表示データが生成される。こうして生成された航跡表示データは、航跡描画用メモリ１８に格納される。
【００２３】
航跡描画用メモリ１８は、運動モード毎にビデオデータを記憶する。そのため、運動モード毎に別の記憶領域を有している。ただし、これに替えて運動モード毎に別のメモリ素子を設けるようにしてもよい。
【００２４】
メモリコントローラ２２は、座標変換回路１４から航跡信号処理回路２０へのビデオデータの転送、航跡描画用メモリ１８からの航跡表示データの読み出し、航跡描画用メモリ１８への航跡表示データの書き込み、あるいは航跡表示データのラスタスキャンディスプレイ（図示せず）への転送を制御する。なお、ディスプレイへの表示位置は、表示アドレス生成回路２４からの指示に応じて適宜変更することができる。なお、座標変換回路１４は、処理する運動モードを切り替える度に切替制御信号を出力し、メモリコントローラ２２は、この切替制御信号によって、航跡描画用メモリ１８におけるビデオデータあるいは航跡表示データのアクセス先を認識する。また、メモリコントローラ２２は、所定のスイッチ等の操作によって入力された航跡モード選択信号により、ラスタスキャンディスプレイに向けて出力する航跡表示データを切り替える。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。図５は、本実施形態にかかる航跡表示データ生成装置１０ａの要部構成の一例を示す図である。なお、上記第１の実施形態にかかる航跡表示データ生成装置１０と同じ構成要素については同じ符号を付与し、それらについての詳細な説明は省略する。
【００２６】
本実施形態にかかる航跡表示データ生成装置１０ａは、各点の極座標のデータから、予め設定された複数のモード（図５の例ではＴＭモードとＲＭモード）の双方の航跡表示データを取得する。こうすることで、各モードについて時間的に切れ目のない航跡表示データが生成されることとなり、より緻密な航跡表示が実現される。図５に例示する航跡表示データ生成装置１０ａは、図１の航跡表示データ生成装置１０に含まれていた処理開始角度記憶回路１６を有さず、バッファメモリ３４と切替制御回路３６が新たに追加された構成をとる。
【００２７】
座標変換回路１４は、この例では、各モード（ＴＭモードおよびＲＭモード）に対応する座標変換を１スウィープ単位で切り替えて行う。具体的には、座標変換回路１４は、まず１スウィープ分の極座標データに対してＴＭモードの座標変換を行い、次いでそれと同じ１スウィープ分の極座標データに対してＲＭモードの座標変換を行う。そして、かかる処理を行うため、座標変換回路１４の前段に、極座標のデータおよびそれに対応する極座標ビデオデータを格納するバッファメモリ３４が設けられている。このバッファメモリ３４には、少なくとも１スウィープ分の極座標データが格納される。そして、１スウィープ分の座標変換処理が終了した後に、切替制御回路３６からの制御信号に基づいて座標変換回路１４への入力経路が切り替えられ、当該バッファメモリ３４から、そこに蓄えられた当該スウィープ分のデータが、順次、座標変換回路１４に入力される。座標変換回路１４以降の処理は、上記第１の実施形態と全く同様であるため、ここでの説明は省略する。なお、この例では１スウィープ単位で複数のモードの座標変換を行う構成としたが、これには限定されず、例えば各点毎に複数のモードの座標変換を順次行うようにしてもよいし、複数の点あるいは複数のスウィープ単位で複数のモードの座標変換を順次行うようにしてもよい。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上記実施形態で示したのはあくまで一例に過ぎず、同様に機能するように種々の変形が可能であることは言うまでもない。また、上述した実施形態では、二つの運動モード（ＴＭモードおよびＲＭモード）の座標変換を交互に行う場合について例示したが、これには限定されず、例えば、異なる方位モード（ＮＵＰ：北を画面上方とするモード、ＣＵＰ：任意の指定された方位［例えばリセットスイッチが操作されたときの方位］を画面上方とするモード、ＨＵＰ：船首を画面上方とするモード）について座標変換を交互に行うようにしてもよいし、運動モードおよび方位モードの組み合わせによって規定される複数の各モード（例えば、ＴＭ−ＮＵＰ、ＲＭ−ＮＵＰ、ＲＭ−ＨＵＰの３モード）について、交互に座標変換を行うようにしてもよい。その場合も、航跡描画用メモリまたはその記憶領域は、各モード毎に確保するのが好適である。これら各ケースについても、上述した実施形態における例示と同様に航跡表示データ生成装置を構成することができ、かつそれが同様に動作可能であることは、当業者であれば容易に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる航跡表示データ生成装置の要部の一構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる航跡表示データ生成装置における座標変換処理の一例を説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる航跡表示データ生成装置による各運動モードの切り替えの一例を説明するための図である。
【図４】各運動モードによる航跡表示画面の例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる航跡表示データ生成装置の要部の一構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  航跡表示データ生成装置、１２  角度信号制御回路、１４  座標変換回路、１６  処理開始角度記憶回路、１８  航跡描画用メモリ、２０  航跡信号処理回路、２２  メモリコントローラ、２４  表示アドレス生成回路、２６  スウィープ、２８  （極座標データの取得された）点、３４  バッファメモリ、３６  切替制御回路。
【図１】
2005221479.tif 000003
【図２】
2005221479.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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