(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ信号からバックグラウンド処理を行うべきバックグラウンド目標の目標位置信号を出力するバックグラウンド目標検出手段と、
前記バックグラウンド目標検出手段からの目標位置信号に基づき前記バックグラウンド目標の自動追尾及び運動予測をバックグラウンド処理として継続的に行うと共に、
運動傾向を得ることを目的として指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測をフォアグラウンド処理として継続的に行い、
フォアグラウンド処理により得られた指定目標の運動傾向を外部へ提供可能な予測手段と、を備え、
該予測手段は、指定された指定目標が既にバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標である場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承してフォアグラウンド処理を行うことを特徴とする運動予測装置。
【請求項２】
前記バックグラウンド目標検出手段は、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものである請求項１記載の運動予測装置。
【請求項３】
前記予測手段は、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標である場合に、フォアグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を、そのまま継承することを特徴とする請求項１または２記載の運動予測装置。
【請求項４】
前記予測手段は、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標またはバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標のいずれでもない場合に、その新たに指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測を開始することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の運動予測装置。
【請求項５】
前記予測手段は、各指定目標に対してその自動追尾及び運動予測の開始から所定時間経過するまでは、当該指定目標の運動傾向を外部へ提供しないことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の運動予測装置。
【請求項６】
予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して検出された指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の運動予測装置。
【請求項７】
前記バックグラウンド目標検出手段は、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものであり、
予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備え、
前記第二の領域は、前記第一の領域の部分的領域であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の運動予測装置。
【請求項８】
前記予測手段は、前記バックグラウンド処理中のバックグラウンド目標が危険目標と判断された場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承して、フォアグラウンド処理に変更する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の運動予測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ装置とともに利用され、船舶等の目標の運動予測を行う運動予測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ映像から目標の運動傾向を示す運動予測装置、例えば船舶用衝突予防援助装置等においては、レーダ装置等からの信号を受けて、手動または自動にて目標を捕捉して、自動的に目標を追尾し、その結果得られる目標位置の時間変化の情報を基に、目標の運動傾向、すなわち、針路，速力及び最接近点等を算出しデータ表示を行っている。この目標運動傾向算出の為に利用している目標位置情報には、レーダ信号の性質に基づく誤差が含まれている為不安定であり、安定な目標運動傾向を推定する為には、フィルター処理を施す必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このフィルター処理に時間を要し、安定した目標の運動傾向が得られるまでには通常約１〜３分間を要しているため、目標の運動傾向、特に目標との衝突の可能性を瞬時に判定したい場合でも、所望の情報が得られないという課題がある。特に目標との距離が近くなって始めて危険な状況に気がつくような切迫した状況下では、他船の運動傾向を瞬時に知る必要がある。
【０００４】
そこで従来は、瞬時に目標の運動傾向が得られない為、安全な目標も含め将来的に危険目標となることも想定し、予め多くの目標を追尾し運動傾向を表示して使うことも行われている。しかしながら、この場合には表示画面上多くの目標のデータが表示されることになり、危険目標の情報と安全目標の情報との判別が困難となり、危険目標を見落とすことが発生するという課題がある。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みなされたもので、表示画面上では不要な表示が多くなることを防止すると共に、必要な目標の運動傾向を瞬時に知りたいときには、早期にその運動傾向を表示することができる運動予測装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、レーダ信号からバックグラウンド処理を行うべきバックグラウンド目標の目標位置信号を出力するバックグラウンド目標検出手段と、
前記バックグラウンド目標検出手段からの目標位置信号に基づき前記バックグラウンド目標の自動追尾及び運動予測をバックグラウンド処理として継続的に行うと共に、
運動傾向を得ることを目的として指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測をフォアグラウンド処理として継続的に行い、
フォアグラウンド処理により得られた指定目標の運動傾向を外部へ提供可能な予測手段と、を備え、
該予測手段は、指定された指定目標が既にバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標である場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承してフォアグラウンド処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
このようにして、予めバックグラウンド処理によって目標信号を自動追尾し運動予測を行っているので、その目標信号が、運動傾向を知る必要がある指定目標として指定された場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果から、瞬時にその指定目標の運動傾向を外部へと提供することができる。予測手段から外部へ提供される指定目標の運動傾向は、表示手段等の表示画面に表示することができる。バックグラウンド処理を行っているバックグラウンド目標の運動傾向は、表示画面に出さないようにすることができるので、不要な表示が多くなることを防ぐことができる。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記バックグラウンド目標検出手段は、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものである。
【０００９】
第一の領域を適当に設定することによって、将来的に指定目標となる可能性のある目標をバックグラウンド目標として、その自動追尾及び運動予測を行っておくことができる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の前記予測手段において、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標である場合に、フォアグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を、そのまま継承することを特徴とする。
【００１１】
既にフォアグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果から、瞬時にその指定目標の運動傾向を外部へと提供することができる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記予測手段において、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標またはバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標のいずれでもない場合に、その新たに指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測を開始することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記予測手段において、各指定目標に対してその自動追尾及び運動予測の開始から所定時間経過するまでは、当該指定目標の運動傾向を外部へ提供しないことを特徴とする。自動追尾及び運動予測の開始から所定時間経過まで当該指定目標の運動傾向を外部へ提供しないことから、開始直後の不安定な運動傾向を表示することなく、安定した運動傾向のみを外部へ提供することができる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のものにおいて、予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して検出された指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備えることを特徴とする。第二の領域を適当に設定することによって、運動傾向を知りたい目標をフォアグラウンド目標として、その自動追尾及び運動予測を行うことができる。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の前記バックグラウンド目標検出手段が、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものであり、
予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備え、
前記第二の領域は、前記第一の領域の部分的領域であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の前記予測手段が、前記バックグラウンド処理中のバックグラウンド目標が危険目標と判断された場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承して、フォアグラウンド処理に変更することを特徴とする。
【００１７】
バックグラウンド処理にて自動追尾している目標が自船と危険な状態に陥ったときにそれを自動的にフォアグランド処理として、その運動傾向を外部に提供して、操作者に表示することで、危険な状態を未然に回避することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の運動予測装置の第１実施形態を示すブロック図である。図１の運動予測装置は、侵入目標検出手段１、指定目標検出手段２１、予測手段２及び表示手段３を備えている。
【００２０】
侵入目標検出手段１は、バックグラウンド処理で自動追尾し運動予測を行うべき目標を検出するための手段であり、レーダ装置からレーダビデオ信号、レーダトリガ信号及びアンテナ方位信号を含むレーダ信号を受けており、このレーダ信号から、予め定められた二次元領域（以下、侵入目標検出領域１３(図２参照)と呼ぶ）の中に船舶等の検出すべき目標が侵入した場合に、当該侵入した目標の位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２へと出力するものである。
【００２１】
指定目標検出手段２１は、レーダ映像中で運動傾向を知りたい目標を指定するための手段であり、侵入目標検出手段１と同様に、レーダ装置からのレーダビデオ信号、レーダトリガ信号及びアンテナ方位信号を含むレーダ信号を受けており、操作者が、レーダ映像上注目すべき目標、例えば船舶の場合では自船との衝突の危険がある目標を選択し指定した場合に、当該指定された目標の位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、指定目標位置信号として予測手段２へと出力するものである。この手段は、従来の既に装備されている例えば船舶用衝突予防援助装置に備える機能を用いることもできる。または、操作者が目標を選択して指定する代わりに、予め定められた二次元領域（以下、第二の侵入目標検出領域１９，２０(図６参照)と呼ぶ）の中に船舶等の検出すべき目標が侵入した場合に、自動的に当該侵入した目標を指定された目標として、その位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、指定目標位置信号として予測手段２へと出力することとしてもよい。
【００２２】
予測手段２は、侵入目標検出手段１で検出され捕捉された目標のバックグラウンド目標位置信号から、このバックグラウンド目標位置信号を初期値としてこの目標（バックグラウンド目標と呼ぶ）を自動的に追尾して運動予測結果を継続的に算出しておくと共に、指定目標検出手段２１で指定された目標の指定目標位置信号から、この目標（指定目標と呼ぶ）がバックグラウンド目標と一致するかどうかを判定し、一致すれば既に継続的に算出をしている当該目標の運動予測結果を指定目標の運動予測結果として継続採用すると共に、一致するバックグラウンド目標が存在しなければ、指定目標の指定目標位置信号を初期値として、この指定目標を追尾し、運動予測を算出するようにして、その算出結果を表示手段３に出力する機能を有するものである。
【００２３】
表示手段３は、いわゆるＡＲＰＡ機能付きのレーダ表示装置等から構成することができるものであり、レーダ映像の表示と共に指定目標の運動予測結果を受けて、指定目標位置を示すシンボルや、運動傾向を示すベクトルシンボル、更には運動予測値を数値によって表示する機能などを有する表示装置である。
【００２４】
以下に各構成手段について詳細な説明を行う。
【００２５】
まず、侵入目標検出手段１について説明する。図２に表示手段３のレーダ表示画面１２中に設定された侵入目標検出領域１３とその中に侵入している侵入目標映像の概念図を示す。図２では、侵入目標検出領域１３は破線にてレーダ表示画面１２上に示しているが、このように明示的に表示画面上に領域範囲を表示しても良いし、通常は領域範囲を表示せずに表示要求があったとき等、必要に応じて領域範囲を表示するようにしても良い。更に、侵入目標検出領域１３は設定範囲の値として確認できるようにしておいて、表示画面上にはシンボルとして表示しないようにしても良い。また、侵入目標検出領域１３の領域の指定は予め固定であっても良いし、操作者が設定できるように可変であっても良い。更に、海図装置（図示せず）から得られる陸岸線データに基づき、自動的に海面上の領域を指定したり、予め定められた制限領域、すなわち侵入目標検出領域１３を設定するのに適さない制限領域データに基づき、自動的に適した領域を侵入目標検出領域１３の領域として設定するようにしても良い。
【００２６】
図３は、侵入目標検出手段１の詳細なブロック図の一例を示しており、侵入目標検出手段１は、サンプリング手段４、データ記憶手段５及び目標判定手段６とから構成される。サンプリング手段４はスイープ毎に出力されるレーダビデオ信号を目標検出に充分なサンプリングクロック速度とビット幅でディジタルビデオ信号に変換するものである。データ記憶手段５は、ディジタルビデオ信号を順次記憶するメモリで、レーダ信号の１送信パルスに対応する受信信号,もしくは隣接する数送信パルス分に対応する受信信号を記憶するものである。目標判定手段６は、マイクロプロセッサ、もしくはＤＳＰ（Digital Signal Processor）からなり、データ記憶手段５に記憶されているディジタルビデオ信号を参照し、その中の信号が目標信号であるかどうかを判定するものである。目標信号の判定基準としては、例えば、ディジタルビデオ信号を二次元的映像信号とみなした場合に、その映像信号の大きさが距離,方位方向で目標として適した大きさであるか、更には、検出された映像信号が、隣接する映像信号と一定以上離れているかどうかなどを判定し、当該判定基準を満たすと判断されれば対象映像を目標映像と判定し、その目標映像の方位、距離を計測する。そして、さらに、その目標映像の方位、距離が侵入目標検出領域１３内に属するものであるかどうかを判定し、属するものである場合には、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２に出力する。
【００２７】
図４は、侵入目標検出手段１の他の例である。この例における判定方法の基本は前記図３のものと同様であるが、映像信号の大きさ判定処理の一部をハードウェアによって行う方式であり、侵入目標検出手段１は、サンプリング手段４と、距離方向判定手段７と、目標判定手段８とから構成される。距離方向判定手段７は、サンプリング手段４からスイープ毎に出力されるディジタルビデオ信号の距離方向の大きさを判定し、目標信号の存在する距離を出力する手段である。例えば、距離方向判定手段７では、一定しきい値以上の強度を有する信号が入力される度に、カウンタを増加させ、信号強度が一定しきい値以下になった場合にカウンタをクリアするようにして、目標信号の距離方向の大きさをカウンタ値として計測し、得られたカウンタ値が基準となる距離範囲であれば目標信号が存在したと判断し、当該目標信号の距離データを目標判定手段８に出力する。目標判定手段８はマイクロプロセッサ、もしくはＤＳＰ（Digital Signal Processor）からなるもので、目標判定手段８では、距離方向判定手段７の距離データを受けて、検出された目標の方位方向の大きさ、連続性を判定し、検出目標が目標追尾を行うのに適した信号であるかどうかの判定を行う。即ち、距離方向判定手段７からの距離データが同一目標からの出力であるかの判定をし、同一目標からの出力であると判定された場合には、その方位方向の連続性を測定し、目標信号として適した信号であるかどうかの判断を行う。更に、検出された映像信号が隣接する映像信号と一定以上離れているかどうかなどを判定し、当該判定基準を満たすと判断されれば対象映像を目標映像と判定し、その目標映像の方位、距離を計測する。そして、さらに、その目標映像の方位、距離が侵入目標検出領域１３内に属するものであるかどうかを判定し、属するものである場合には、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２に出力する。
【００２８】
指定目標検出手段２１は、操作者がジョイステック等の設定手段を用いてレーダ映像上で目標を指定するように構成した場合には、指定された目標のレーダ映像内での座標を目標の方位、距離に変換し、指定目標位置信号として予測手段２に出力するものである。また、図６に示したように、予め決められた二次元領域である第二の侵入目標検出領域１９，２０に侵入した目標を指定目標とする場合には、図３または図４に示した侵入目標検出手段１と同様の構成をとることができる。侵入目標検出手段１と同じ物理的装置を用いて構成しても良いし、または侵入目標検出手段１と別の物理的装置で構成しても良い。また、その際に目標判定手段８による映像信号の大きさ判定処理の判定基準は、バックグラウンド目標を検出する場合と同じであっても良いが、異なる基準としても良い。例えば、方位方向の連続性は判定基準とせずに、距離方向の長さが基準の距離範囲内であるかどうかを判定基準とすることもできる。第二の侵入目標検出領域１９，２０は自船の航行にとって危険な状況に陥る可能性が高い領域を特に選択して設定すると良い。第二の侵入目標検出領域２０は、侵入目標検出領域１３と別に明示的に示された二次元領域であり、第二の侵入目標検出領域１９は、侵入目標検出領域１３の内側に明示的に設定された二次元領域である。一般的には、第二の侵入目標検出領域１９，２０は、前記侵入目標検出手段１での侵入目標検出領域１３よりも狭い範囲に設定されると良い。
【００２９】
そして、第二の侵入目標検出領域１９，２０に侵入した目標の位置信号は、指定目標位置信号として予測手段２に入力される。
【００３０】
予測手段２では、主に、前記侵入目標検出手段１からのバックグラウンド目標位置信号を初期値として、アンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号からバックグラウンド目標信号を自動的に検出追尾して、バックグラウンド目標の運動を予測するバックグラウンド追尾機能と、指定目標位置信号を初期値としてアンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号から指定目標信号を自動的に検出追尾して、指定目標の運動を予測し、当該目標の運動予測結果を出力するフォアグラウンド追尾機能と、を有している。具体的には、予測手段２の構成としては図５に示すごとく、バックグラウンド目標位置信号が、既に追尾処理中の目標からのものであるかどうかを判定する目標判定手段９と、指定目標位置信号が既にバックグラウンド処理で追尾している目標であるかどうかを判断する目標判定手段１０と、レーダ信号から目標信号を検出し、目標の位置を継続して追尾すると共に、当該目標の運動の傾向を予測する目標追尾・運動予測手段１１と、から構成される。
【００３１】
この予測手段２での具体的な目標追尾、運動予測の方法について、以下に説明する。
【００３２】
まず、予測手段２の目標判定手段９では、前記侵入目標検出手段１からのバックグラウンド目標位置信号が入力されると、このバックグラウンド目標位置信号が、既に追尾処理中の目標からのものであるかどうかの判定を行う。この追尾処理中とは、後述のバックグラウンド処理またはフォアグラウンド追尾処理のいずれかの追尾処理中であるかどうかを判断するものである。より具体的には、入力されたバックグラウンド目標位置が、後述の目標追尾・運動予測手段１１において予測された運動予測位置に一致するか（但し、運動予測位置にはある範囲のマージンを設ける）どうかを調べ、一致すれば追尾中の目標であると判断し、そのバックグラウンド目標位置信号を無視する。他方、一致しない場合には、新たに侵入目標検出領域１３に侵入した目標であるとし、そのバックグラウンド目標位置信号を初期値とし、当該データをバックグラウンド処理データとして登録するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３３】
一方、前記指定目標検出手段２１からの指定目標位置信号が入力されると、この指定目標位置信号に対して、目標判定手段１０が次の判定を行う。
【００３４】
(i) 指定目標位置信号が既にフォアグラウンド処理にて追尾中の目標であるかどうかの判定を行う。そして、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標であると判定された場合は、特に追尾動作を新たに行うことなく無視するか、または操作者が特に指定した場合は新たに追尾要求が発生した目標と判断し、その指定目標位置信号を初期値とし、追尾動作を行うように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３５】
(ii)  指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標ではなく、且つ、バックグラウンド処理にて追尾中の目標でもない場合は、新たに追尾要求が発生した目標と判断し、その指定目標位置信号を初期値とし、当該データをフォアグラウンド処理データとして登録するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３６】
(iii) 指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標ではなく、且つバックグラウンド処理にて追尾中の目標であると判定された場合は、バックグラウンド処理による運動予測データを、フォアグラウンド処理のデータとして再定義し、バックグラウンド処理によって既に得られている安定した目標予測結果を、指定目標の予測結果として出力するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３７】
尚、目標判定手段１０における指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理中の目標またはバックグラウンド処理中の目標からのものであるかどうかの判定は、指定目標位置信号が、後述の目標追尾・運動予測手段１１において予測された運動予測位置に一致するか（但し、運動予測位置にはある範囲のマージンを設ける）どうかで判断する。
【００３８】
目標判定手段９，１０によってバックグランド処理データまたはフォアグラウンド処理データとして新たに登録された目標は、目標追尾・運動予測手段１１において、自動追尾、運動予測動作が開始される。
【００３９】
目標追尾・運動予測手段１１では複数の目標の追尾、運動予測が可能となっており、運動予測に必要となる演算データは目標毎に独立に管理される。その際に、目標追尾を行っている当該目標が、フォアグラウンド処理を行っている目標か、バックグラウンド処理を行っている目標であるのかが識別可能であるようにデータ管理されている。この、データ管理方法としては、フォアグラウンド追尾機能に対応する目標のフォアグラウンド処理演算データを管理するテーブルと、バックグラウンド追尾機能に対応する目標のバックグラウンド処理演算データを管理するテーブルをそれぞれ別に準備して、データ管理を行うか、もしくは、テーブルは共通であるが、フォアグラウンド処理を行っている目標か、バックグラウンド処理を行っている目標か、の識別をするフラグデータをテーブルの１項目に準備しデータ管理を行うようにしても良い。
【００４０】
目標追尾・運動予測手段１１では、レーダ装置からアンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号から目標信号を自動的に検出追尾して目標の運動を予測する。逐次に得られる目標位置から目標を追尾し、その一次予測相対速度を求める予測フィルターとしては、例えば、特開昭６３−１９６８１６号公報で述べられているα−βフィルターが知られている。α−βフィルターによる目標の運動予測は以下の式で表される。
【００４１】
【数１】
Xs(k)=Xp(k)+α[Xm(k)-Xp(k)]
Vs(k)=Vs(k-1)+β[Xm(k)-Xp(k)]/[T(k)-T(k-1)]
Xp(k+1)=Xs(k)+Vs(k-1)・[T(k)-T(k-1)]
ここで、Xm :目標位置，Xp :目標予測位置, α, β :フィルタ定数, Xs :目標平滑位置, Vs :目標一次予測相対速度, T : 観測時刻である。
【００４２】
目標追尾・運動予測手段１１では、上記目標位置Ｘｍ（ｋ）が観測されるたびに、次のアンテナスキャンのときに目標が存在する予測位置Ｘｐ（ｋ＋１）を算出し、次のアンテナスキャンのタイミングにＸｐ（ｋ＋１）の近傍のレーダ信号をサンプリングして継続的に追尾動作を繰り返す。更に、ここで得られた目標一次予測相対速度をフィルタリングし、目標の運動傾向を表す目標予測速度を算出する。ここで用いられるフィルタは、ローパス特性（平滑特性）を有するフィルタであり、センサー誤差による予測誤差を平滑化する特性と、目標の変針運動に対する追従性能から、適する周波数特性が選択される。レーダ信号の性質から、安定した目標の予測速度を算出する為には、比較的長い時定数のローパスフィルタが必要となり、一般的に船舶用レーダの場合で安定した予測値が得られるまでには１〜３分程度の時間を要することが普通である。
【００４３】
目標追尾・運動予測手段１１では、フォアグラウンド処理を行っており且つ追尾を開始して一定時間経過した目標に対してのみ、求めた目標予測速度を予測ベクトルデータとして、表示手段３へと送出し、表示手段３においてその予測ベクトルが表示されるようにしても良い。バックグラウンド処理を行っている目標またはフォアグラウンド処理を行っていても追尾を開始して一定時間経過していない目標に対しては、求めた目標予測速度を表示手段３へは送出しないようにしても良い。
【００４４】
図２は、表示手段３のレーダ表示画面の映像例である。指定目標の追尾開始の状況を説明する。図２中の初期捕捉目標１７は、バックグラウンド目標ではなく、通常に指定された目標であり、目標追尾を行った直後のいわゆる初期捕捉状態の映像である。初期捕捉状態では通常安定な目標の運動傾向を算出することができないので、図示したごとく追尾目標を囲む追尾シンボルのみ表示される。追尾目標１８は、初期捕捉後一定時間以上経過した指定目標の映像である。ローパスフィルタを通過して安定した予測速度が得られ、対象目標の運動傾向が予測ベクトルとして表示されている。
【００４５】
一方、侵入目標映像１５は侵入目標検出領域１３に侵入しバックグラウンド処理の対象となっている目標である。運動予測結果は既に算出済みであるが、バックグラウンド処理を行っているので、運動予測にかかわるシンボル表示は行われない。また、初期捕捉目標１６は侵入目標１５同様、バックグラウンド処理中の目標に対して、初期捕捉の要求を出して指定目標とした直後の映像である。バックグラウンド処理の結果を初期値として表示するので、瞬時に運動の傾向を示すベクトル表示が可能となっている。
【００４６】
このようにして、将来的に追尾要求が出される可能性のある多くの目標をバックグラウンド処理によって自動的に検出、追尾しその算出結果は操作者に明示的に示すことなくバックグラウンド処理データとして保存しておき、新たに操作者が目標追尾要求を発生させたときに、当該目標が既にバックグラウンド処理によって追尾している目標と一致する場合は、瞬時にバックグラウンド処理結果を初期値として表示することによって、安定した目標の運動予測結果を初期値から表示できるようにして、操作者に早期に正確な目標の運動傾向を提示し得ることが可能となる。
【００４７】
以上説明した実施形態の他に、バックグラウンド処理中の目標が危険船となった場合に、自動的にフォアグラウンド処理に変更するようにすることもできる。即ち、予測手段２の自動追尾・運動予測手段１１では追尾目標の運動予測を行った後、追尾目標と自船との相対運動から追尾目標が危険であるかどうかの判断を行う。判定基準としては例えば、ＡＲＰＡ装置で採用されている、目標のＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach,目標と自船が最接近する距離）及びＴＣＰＡ（Time to Closest Point of Approach,目標がＣＰＡに至るまでの時間）を用いることができる。ＤＣＰＡ，ＴＣＰＡは、
【００４８】
【数２】
ＤＣＰＡ＝Ｒ・sinθ
ＴＣＰＡ＝Ｒ・cosθ／Ｖ
ここで、θ＝θB−θR＋π
θB：目標方位
Ｒ：目標距離
Ｖ：目標相対速度
θR：目標相対針路
と表される。ここで、目標相対速度、目標相対針路として、自動追尾・運動予測手段１１で求めた運動予測データを用いることができる。そして、ＤＣＰＡ，ＴＣＰＡの値が基準値よりも小さい場合には当該目標が危険目標と判断することができる。
【００４９】
そして、バックグラウンド処理中の目標を自動的にフォアグラウンド処理の目標と再登録し、追尾・運動予測を行うと共に、その予測された運動傾向を運動予測情報を表示手段３に出力する。こうして、操作者に危険回避のための情報を適切に表示することが可能となり、危険な状態を未然に回避することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、将来的に追尾要求が出される可能性のある多くの目標をバックグラウンド処理によって自動的に追尾し、運動予測を行っておくことができ、その目標信号が、運動傾向を知る必要がある指定目標として指定された場合に、瞬時にバックグラウンド処理によって運動予測を行っていた結果から、その指定目標の運動傾向を外部へと提供し、必要に応じて表示することができるようになる。
【００５１】
従って、運動予測のフィルター処理に時間がかかる場合であっても、予めバックグラウンド処理において行っているため、操作者に早期に正確な目標の運動傾向を提示することが可能となる。
【００５２】
また、バックグラウンド目標の運動傾向は、例えば表示しないようにすることによって、表示画面上はバックグラウンド目標に対するシンボル等のデータ表示が行われない為、不要なシンボルが大量に表示されて注目すべき目標が見にくくなるような不都合も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運動予測装置の実施形態を表すブロック構成図である。
【図２】図１の実施形態におけるレーダ表示画面の表示例である。
【図３】図１の侵入目標検出手段の詳細ブロック構成図の一例である。
【図４】図１の侵入目標検出手段の詳細ブロック構成図の他の例である。
【図５】図１の予測手段の詳細ブロック構成図の例である。
【図６】図１の実施形態におけるレーダ表示画面の表示の他の例である。
【符号の説明】
１  侵入目標検出手段(バックグラウンド目標検出手段)
２  予測手段
２１  第二の侵入目標検出手段
【図１】
0004153625.tif 000002
【図２】
0004153625.tif 000003
【図３】
0004153625.tif 000004
【図４】
0004153625.tif 000005
【図５】
0004153625.tif 000006
【図６】
0004153625.tif 000007