CN102039992B

CN102039992B - 航行辅助装置

Info

Publication number: CN102039992B
Application number: CN201010518218.8A
Authority: CN
Inventors: 近藤基治; 林義仁; 久保孝嗣
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-10-12
Also published as: JP5566076B2; CN102039992A; US20110084870A1; JP2011085448A; US8368585B2; GB201017321D0; GB2477369B; GB2477369A

Abstract

本发明的目的在于提供一种在串行通信速度受限的状态下，能够适当输出目标物数据的航行辅助装置。航行辅助装置由TT信息获取部、AIS信息获取部、最大输出数据个数决定部、优先顺序决定部、输出控制部构成。TT信息获取部，基于雷达天线接收到的回波追踪目标从而获取目标物数据；AIS信息获取部，基于AIS获取目标物数据；最大输出数据个数决定部，决定雷达天线旋转一周期间可能输出的目标物数据个数的最大输出数据个数。优先顺序决定部，根据规定规则对TT信息获取部获取的目标物数据和上述AIS信息获取部获取的目标物数据进行排序。输出控制部，在雷达天线旋转一周期间，根据上述排序输出所述最大输出数据个数以内的个数的目标物数据。

Description

航行辅助装置

技术领域

本发明涉及一种能够获取来自周围目标物的信息并将该目标物的信息向外部输出的航行辅助装置。

背景技术

近年来，从防止船舶发生碰撞和保护人身安全这一观点出发，人们开发出了各种航行辅助装置。作为这种公知的航行辅助装置，例如、具有TT(TargetTracking：目标追踪)功能的雷达装置等。其中，TT功能，简而言之就是根据以往雷达图像的变化，检测己方船舶周围所存在的目标物位置和速度矢量，进行危险目标物的通报等。另外，上述TT功能历来被称作ARPA(Automatic RadarPlotting Aids：自动雷达标绘仪)。

现有技术中，如上述已具备TT功能的雷达装置，可设计为将通过该TT功能检测到的表示目标物的位置、速度、针路等的数据(以下称目标物数据)向外部输出。然而，由于目标物数据是不断更新的，设计为将目标物数据向外部输出的情况下，优选的，无延迟、随时输出最新的目标物数据。

但是，如上述向外部输出目标物数据时，国际标准规定应以规定的通信速度串行输出。该国际标准中规定的通信速度不一定足够快，当TT检测到的目标物个数较多时，存在输出全部目标物数据需要花费较长时间的问题。如果输出目标物数据如此花费时间，将导致延迟下一条新的目标物数据的输出。

但是，由于TT是通过处理雷达映像检测目标物，其运算处理负担较重，限制了能够检测到的目标物个数。因此，虽说因目标物的个数较多而产生数据输出延迟，但并不是影响实际应用程度的较大延迟。

另一方面，近年来，随着AIS(Automatic Identification System：船舶自动识别系统)的不断普及，逐渐推出了将该AIS信息和通过上述TT功能获取的信息综合加以利用的雷达装置。其中，AIS是指，根据船舶状态(停泊、移动等)以规定的周期通过无线通信向周围发送己方船舶的位置信息和航行信息等的送信系统，通过接收来自他方船舶的上述信息，可获取该他方船舶的位置和船速等信息(即上述目标物数据)。

可同时利用AIS和TT(ARPA)这两种信息的雷达装置，已在例如专利文献1中公开。另外，关于所接收的AIS信息的处理，已在例如专利文献2中公开。

【前沿技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2008-281504号公报

【专利文献2】日本专利第3995462号公报

发明内容

【发明所要解决的技术问题】

基于上述能够综合处理AIS和TT信息的雷达装置的出现，人们不仅希望将基于TT的目标物数据输出到雷达装置外部，还希望将基于AIS的目标物数据也输出到雷达装置外部。

然而，AIS会尽可能的将所有能够接收到的来自他方船舶的目标物数据全部获取，所以接收该输出的雷达装置需要处理的目标物数据比TT获取的目标物数据还要多。因而，有时会出现综合利用AIS和TT信息的雷达装置中，需处理的目标物数据总个数非常多的情况。这种情况下，如果设计为将全部目标物数据向外部输出的结构，其应输出的数据量会相对目标物个数成比增加，目标物数据的输出周期也会加长，导致接收该目标物数据的装置在数据的更新上产生较大的时间延迟，造成影响实际应用的技术问题。

鉴于上述技术问题，本发明的主要目的在于，提供一种在串行通信速度受限的状态下，能够适当输出目标物数据的航行辅助装置。

【解决技术问题所采用的技术方案和效果】

本发明所要解决的技术问题如上所示。以下，对解决该技术问题所采用的技术方案及其效果进行说明。

依据本发明的第一个观点，可提供一种具有如下结构的航行辅助装置。即，该航行辅助装置由TT信息获取部、AIS信息获取部、最大输出数据个数决定部、优先顺序决定部、输出控制部构成。上述TT信息获取部，基于雷达天线接收到的回波追踪目标从而获取目标物数据；上述AIS信息获取部，基于船舶自动识别系统获取目标物数据；上述最大输出数据个数决定部，决定上述雷达天线旋转一周期间输出的目标物数据个数的最大输出数据个数。上述优先顺序决定部，根据规定规则对上述TT信息获取部获取的目标物数据和上述AIS信息获取部获取的目标物数据进行排序。上述输出控制部，在雷达天线旋转一周期间，根据所述排序输出个数在所述最大输出数据个数以内的目标物数据。

即，分别通过AIS和TT获取目标物数据的航行辅助装置中，目标物数据的个数会不断增加，因此经常会出现数据输出延迟的情况。基于这一点，如上所述，可通过将输出的目标物数据个数控制在最大输出数据个数范围内，以防止数据输出延迟。此外，可以在混合TT信息获取部获取的目标物数据和AIS信息获取部获取的目标物数据的状态下，一边抑制延迟一边输出目标物数据。

上述航行辅助装置中，优选的，上述最大输出数据个数决定部测定上述雷达天线的旋转速度后，根据该旋转速度求算上述最大输出数据个数。

据此，即使雷达天线的旋转速度产生变化，也可合理算出该雷达天线旋转一周期间可输出的目标物数据的个数。

依据本发明的第二个观点，可提供一种具有如下结构的航行辅助装置。即，该航行辅助装置由TT信息获取部、AIS信息获取部、优先顺序决定部和输出控制部构成。上述TT信息获取部，基于雷达天线接收到的回波追踪目标、获取目标物数据。上述AIS信息获取部，根据船舶自动识别系统获取目标物数据。上述优先顺序决定部，根据规定的规则对上述TT信息获取部获取的目标物数据和上述AIS信息获取部获取的目标物数据进行排序。上述输出控制部，输出目标物数据。而且，上述输出控制部，在上述雷达天线的旋转角度由规定的第1角度到规定的第2角度的期间，从上述优先顺序中最优先的的目标物数据开始依次输出目标物数据。

即，分别通过AIS和TT获取目标物数据的航行辅助装置中，因为目标物数据的个数会不断增加，因此经常会出现数据输出延迟的现象。基于这一点，可通过采用上述结构，在雷达天线的旋转周期内输出目标物数据。此外，可以在混合TT信息获取部获取的目标物数据和AIS信息获取部获取的目标物数据的状态下，一边抑制延迟一边输出数据。

上述航行辅助装置优选如下结构。即，上述优先顺序决定部，针对上述TT信息获取部获取的目标物数据和上述AIS信息获取部获取的各目标物数据，求算距该目标物数据所对应目标物的距离、该目标物的速度、CPA、TCPA、BCR和BCT中至少一个指标，并根据该指标进行排序。

即，由于限定了雷达天线旋转一周期间可输出的目标物数据的个数，优选操作员较为关注的目标物数据优先输出。基于这一点，可将例如距离较近的目标物及快速移动的目标物等判断为操作员应关注的目标物。因而，对于各目标物数据，可基于这些指标预先决定输出的优先顺序，再按照该优先顺序从操作员较为关注的目标物数据开始优先输出数据。

上述航行辅助装置优选上述TT信息获取部获取的目标物数据优先输出。

即，基于TT的目标物数据是TT信息获取部通过目标追踪等处理获取的信息，是仅可通过雷达装置获取的信息。相反，基于AIS的目标物数据是使用AIS接收器串行输出的数据，即使通过雷达装置以外的其它装置也能加以利用的信息。因此，与AIS信息获取部获取的目标物数据相比，TT信息获取部获取的目标物数据有时会具有更高的信息价值。基于这一点，可通过采用上述结构，优先输出价值较高的信息。

上述航行辅助装置中，优选的，上述优先顺序决定部，每个规定的顺序更新周期更新上述排序。

即，虽然目标物的位置和速度等会不断发生变化，但可如上所述，通过适当更新目标物数据的排序，根据符合实际情况的优先顺序合理输出目标物数据。

上述航行辅助装置中，优选的，上述顺序更新周期长于上述雷达天线旋转周期。

据此，可在多次输出目标物数据期间，维持目标物的排序。例如，在雷达天线每旋转一周更新一次目标物排序的情况下，输出和不输出的目标物会随着雷达天线的每次旋转频繁地调换位置。基于这一点，可通过采用上述结构，防止输出和不输出的目标物频繁地调换位置，确保输出更为实用的数据。

附图说明

【图1】涉及本发明的一种实施方式的船用雷达装置主要结构框图。

【图2】(a)说明CPA计算方法的相对矢量图。(b)说明BCR计算方法的相对矢量图。

【图3】说明目标物数据分类情况的模型图。

【图4】涉及一种变形例的船用雷达装置主要结构框图。

图中：1、船用雷达装置 2、ECDIS 10、雷达天线 11、雷达指示器(航行辅助装置) 14、TT信息获取部 15、AIS信息获取部 17、外部输出器 18、AIS接收器 21、最大输出数据个数决定部 22、优先顺序决定部23、输出控制部

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的第一种实施方式进行说明。图1为涉及本发明的第一种实施方式的船用雷达装置1的主要结构框图。

如图1所示，本实施方式的船用雷达装置1由雷达天线10和雷达指示器(航行辅助装置)11构成。

船用雷达装置1的结构是一种公知的脉冲雷达装置。即，雷达天线10发出一种指向性较强的脉冲电波后，接收该脉冲电波被目标物反射回来的回波(反射波)。另外，雷达天线10以规定的旋转速度在水平面内旋转的同时，不断地收发电波。通过上述结构，可在以己方船舶为中心的水平面内进行360°扫频(scan)。

另外，雷达天线10的旋转速度可根据操作员的选择进行切换。本实施方式中，雷达天线10的旋转速度可在低速(24rpm)和高速(40rpm)之间进行切换。

雷达天线10所接收的信号通过接收回路(图略)进行A/D转换等处理后转换为数字接收数据，输入到雷达指示器11中。

雷达指示器11具有图像存储器12、显示部13、TT信息获取部14、AIS信息获取部15、目标物数据存储器16、外部输出器17。TT信息获取部14、AIS信息获取部15、外部输出器17等是由微型控制器等构成的专用硬件。接收数据输入到图像存储器12和TT信息获取部14中。

图像存储器12可存储雷达天线10旋转一周期间接收的接收数据。雷达天线10旋转一周期间的接收数据为，在以己方船舶为中心的水平面内进行360°扫频(scan)得到的数据，因此可将显示己方船舶周围目标物情况的二维图像(雷达映像)存储到图像存储器12中。

显示部13是可进行彩色显示的液晶显示器，可读取并显示存储在图像存储器12中的雷达映像。依据本发明，操作员可通过显示部13确认基于雷达回波的己方船舶周围情况。

TT信息获取部14可实现TT(目标追踪)功能。该TT(或ARPA)功能是已公知的技术，因此在此不作详述，TT信息获取部14是基于雷达映像自动检测和捕捉目标物位置，同时基于雷达映像的时间变化追踪该目标物的移动，推算速度矢量。另外，因为通过TT获取的有关目标物位置的信息是关于己方船舶的相对信息，所以虽然能够获取各目标物的相对方位，但却无法获取从己方船舶所观察到的各目标物的绝对方位(以地球为基准的方位信息)。于是，来自方位传感器20的信号被输入TT信息获取部14中，根据该信号可获取以地球为基准的方位信息。据此，可基于雷达天线10所接收到的回波信号，获取目标物的位置(距己方船舶的距离、从己方船舶所观察到的方位)、目标物相对于己方船舶的相对速度、针路等的信息(目标物数据)。进而，可通过考虑己方船舶的移动，获知以地球为基准的目标物的动向(速度、针路)。

另外，船用雷达装置1上连接有AIS接收器18和GPS接收器19，来自该AIS接收器18和GPS接收器19的信号输入到AIS信息获取部15中。通过采用上述结构，可接收他方船舶所发出的AIS信号。关于AIS，是公知的技术，因此在此不作详述。AIS信号主要包括船舶位置、船速、针路等信息。另外，AIS信息获取部15可根据GPS接收器19所接收到的信号获取己方船舶的位置。而且，AIS信息获取部15会根据接收到的AIS信号和通过GPS信号计算出的己方船舶的位置，获取他方船舶的位置(距己方船舶的距离、从己方船舶所观察到的方位)、船速、针路等目标物数据。

TT信息获取部14和AIS信息获取部15获取的目标物数据存储到目标物数据存储器16中。目标物数据存储器16是一种可大量存储所获取的目标物数据的RAM。当TT信息获取部14或AIS信息获取部15检测到最新目标物时，表示该目标物的目标物数据会以最新数据登录到存储器16中。另一方面，对于目标物数据已登录在目标物数据存储器16中的目标物，会在每次获取有关该目标物的最新目标物数据时，更新目标物数据存储器16中所存储的内容。

另外，TT信息获取部14和AIS信息获取部15获取的目标物数据会输出到显示部13中，清晰明了地加以显示。例如，显示部13中，标示所检测目标物的位置和移动方向的标记会以叠加在雷达映像上的状态显示在显示部13上。据此，船用雷达装置1的操作员可以通过显示部13确认基于TT和AIS获取的目标物位置和移动方向等信息。

另外，AIS可以切实获取他方船舶的准确目标物数据，但无法获取未搭载AIS的船舶信息。另一方面，TT虽然可获取与未搭载AIS的目标物相关的目标物数据，但在雷达图像中噪点与杂波较多时，会出现无法准确追踪目标物的情况。如此一来，基于AIS获取目标物数据和基于TT获取目标物数据，各有利弊，可通过两种方式并用，提高航海的安全性。

以下，对目标物数据的更新周期进行说明。

TT信息获取部14可在每次更新雷达映像(雷达天线10每旋转一周)时，检测一次目标物的最新位置。即，可按雷达天线10的旋转周期获取最新的目标物数据。如前所述，雷达天线10的旋转速度在24rpm(周期为2.5秒)到40rpm(周期为1.5秒)的范围内，因此TT信息获取部14可每隔2.5秒到1.5秒获取一次最新的目标物数据。另外，本实施方式的TT信息获取部14最多可追踪100个目标物(即，在雷达天线10旋转一周期间，最多可获取100个目标物数据)。

另一方面，AIS信号的发送周期，根据航行状态会在2秒到3分钟的周期范围内变化。因此，从接收AIS信号的一侧(AIS信息获取部15)来看，可接收AIS信号的周期为不定期，且该周期各目标物有所不同。因此，接收AIS信号的周期未必与TT信息获取部14中获取最新目标物数据的周期(雷达天线10的旋转周期)相一致。但是，最新的IEC标准中规定，应按与雷达天线10的旋转周期相同的周期，计算基于速度矢量的预测位置。

因此，本实施方式的AIS信息获取部15，根据从以往接收的AIS信号中提取的他方船舶的速度矢量信息，按雷达天线10的旋转周期，计算该他方船舶的预测位置。据此，实质上在雷达天线10每旋转一周时(每隔2.5秒到1.5秒)，获取基于AIS的目标物数据的预测位置。如此一来，AIS信息获取部15和TT信息获取部14可按相同的周期更新目标物数据。另外，本实施方式的AIS信息获取部15最多可处理1000个目标物数据。

因此，本实施方式中，雷达天线10每旋转一周(每隔2.5秒到1.5秒)，最多可获取1100个有关目标物的最新目标物数据。

以下，对用于将采用上述方式获取的目标物数据输出到外部设备的外部输出器17的结构进行说明。本实施方式中，可将外部设备设想为ECDIS2。

ECDIS(Electronic Chart Display and Information System：电子海图信息显示系统)是指，通过GPS获取己方船舶位置的同时，根据预先准备好的电子海图信息，自动将己方船舶周围的海图显示在显示器上的一种系统。

另外，上述ECDIS2除了可显示海图信息外，还可将各种追加信息显示在显示器上，辅助船舶操纵者规划针路以及进行航行监视。上述追加信息包括由雷达装置1输出的、基于TT和AIS的目标物数据信息。图1中以模型化方式给出了将这种信息叠加到海图信息上，显示在显示器上的实例。如图1所示，在标示己方船舶位置的己方船舶标记31的周围，显示有基于TT信息的目标物标记32和基于AIS信息的目标物标记33。目标物标记32、33标示的是基于TT或AIS求出的目标物的位置和航行方向。通过采用上述结构，ECDIS的操作员可在通过显示器确认海图信息的同时，确认正在附近航行的他方船舶的位置等信息。

然而，国际标准IEC标准中规定，雷达装置输出目标物数据时，应以4800bps或38400bps的通信速度，串行输出数据。因此，本实施方式的外部输出器17采用了数据输出时的通信速度可在4800bps和38400bps之间进行切换的结构。使用哪种通信速度，根据输出位置的外部设备(本实施方式中为ECDIS2)所对应的通信速度决定。另外，当外部设备对应两种通信速度时，优选较快的通信速度(38400bps)。

另外，最新标准IEC62388中规定，雷达装置输出目标物数据时的数据格式应采用被称为TTD(Tracked target data structure：追踪目标数据结构)的通信语句。TTD是一种采用二进制形式，发送基于AIS或TT求出的目标物数据(己方船舶到目标物的距离、从己方船舶所观察到的目标物的方向、目标物的速度、目标物的航线等)的通信语句。一个语句最多可发送与4个目标物相关的目标物数据。另外，TTD是数据长度一定的通信语句，一个语句的长度为82byte。发送1byte的数据需要10bit(起始位1bit+数据8bit+停止位1bit)，因此发送一句TTD需要820bit。

其中，如前所述，本实施方式的船用雷达装置1最多能处理1100个目标物数据。因此，如果要以TTD(一个语句可发送4个目标物数据)形式输出最大个数的目标物数据，则至少需要1100÷4＝275个语句。当以38400bps的速度输出时，

820bit×275/38400bps＝5.9s

即，输出最大个数的目标物数据，最多需要6秒左右。另外，以4800bps的速度输出时，

820bit×275/4800bps＝47s

即，以该通信速度输出最大个数的目标物数据，最多需要47秒左右。

另一方面，如前所述，本实施方式中，雷达天线10每旋转一周(每隔2.5到1.5秒)，可获取一次最新目标物数据。因此，如果要花费6秒或47秒的时间输出目标物数据，在输出最新目标物数据之前，就会发生延迟，造成影响实际应用的技术问题。

因此，本实施方式的船用雷达装置1中，外部输出器17配备了如下结构，以确保在串行通信速度受限的状态下，也能够适时输出目标物数据。即，该外部输出器17由最大输出数据个数决定部21、优先顺序决定部22、输出控制部23构成。

首先，对最大输出数据个数决定部21进行说明。

最大输出数据个数决定部21可计算出雷达天线10旋转一周期间可输出目标物数据的最大个数(最大输出数据个数)。当使用TTD(以820bit可输出4个目标物数据)时，最大输出数据个数可通过以下公式求出。

(通信速度[bps]×雷达天线旋转周期[s]/820[bit])×4…(1)

根据上述公式(1)，分别计算当通信速度为4800bps和38400bps、当雷达天线旋转周期为2.5秒和1.5秒时的最大输出数据个数，得出的结果如表1所示。

【表1】

另外，如前所述，本实施方式中，虽然雷达天线10的旋转周期为2.5秒或1.5秒，但由于实际中存在雷达天线10的个体差异或电压变动等，很难准确地将旋转周期设定为固定值。于是，本实施方式的最大输出数据个数决定部21测定雷达天线10的旋转周期，并根据该测定后的旋转周期随时计算最大输出数据个数。据此，可更准确地求出最大输出数据个数。

最大输出数据个数决定部21所算出的最大输出数据个数发送到输出控制部23中。输出控制部23可将雷达天线10旋转一周期间向ECDIS2输出的目标物数据个数限制在上述最大输出数据个数。据此，可防止雷达天线10旋转一周完毕后，目标物数据仍未完成输出的情况发生。即，可防止对于目标物数据的更新周期(雷达天线10的旋转周期)的数据输出延迟。

以下，对优先顺序决定部22进行说明。

如上所述，输出控制部23可将雷达天线10旋转一周期间向ECDIS2输出的目标物数据个数限制在上述最大输出数据个数(换言之，限制输出控制部23可输出的目标物数据个数)。因此，最好能对应当输出的目标物数据进行取舍选择，优先输出操作员所关注的目标物数据。于是，优先顺序决定部22将对TT信息获取部14和AIS信息获取部15获取的目标物数据，在向ECDIS2输出时进行优先排序。

考虑到进行上述排序的规则可能有很多种，但优选能将操作员较为关注的目标物数据排在较前位置的规则，因为其可以使操作员所关注的目标物数据能够切实输出。因此，较为合适的排序规则为距离排序、速度排序、CPA排序、TCPA排序、BCR排序、BCT排序等。因为操作员对距离己方船舶越近的目标物、或移动速度快的目标物的关注度高。同样，操作员对CPA、TCPA、BCR、BCT等值小的目标物的关注度也高。

另外，CPA是Closest Point of Approach(最近会遇距离)的缩写，表示己方船舶与目标物最为接近时的距离。在目标物相对于己方船舶的相对速度矢量已知的条件下，CPA可以通过简单的计算求出。计算己方船舶与移动目标物之间的CPA的方法如图2(a)相对矢量图所示。另外，TCPA是Time to CPA的缩写，表示己方船舶与目标物达到最近的时间。

BCR是Bow Crossing Range的缩写，表示当目标物穿过己方船舶的船首方向时，己方船舶与目标物之间的距离。在目标物相对于己方船舶的相对速度矢量已知的条件下，BCR可以通过简单的计算求出。计算己方船舶与移动目标物之间的BCR的方法如图2(b)相对矢量图所示。另外，当针对穿过己方船舶船尾方向的目标物(图2(b)中的目标物B)计算BCR时，会出现负值。如此一来，穿过船尾方向的目标物，与穿过船首方向的目标物(出现在己方船舶前方的目标物，图2(b)中的目标物A)相比，操作员的关注度低。于是，进行排序时，可将BCR为负数的目标物数据排在较后的位置。另外，BCT是BowCrossing Time的缩写，表示目标物穿过己方船舶船首方向所需的时间。

排序规则选用距离排序、速度排序、CPA排序、TCPA排序、BCR排序、BCT排序中的哪一种排序规则，可根据操作员的个人喜好设定。在此，作为一例，对根据己方船舶到各目标物的距离进行排序的情况进行说明。该情况下，距离己方船舶越近的目标物，操作员的关注度高。优先顺序决定部22首先会从目标物数据存储器16中依次读取目标物数据，然后针对各目标物数据，分别计算该目标物数据所对应的目标物与己方船舶之间的距离。

然后，优先顺序决定部22会对目标物数据进行排列(分类)，将距离己方船舶最近的目标物所对应的目标物数据排在前列，然后将已分类的目标物数据序列存储在输出缓冲器24中。具体状态，如图3模型图所示。据此，根据己方船舶到各目标物的距离进行的排序是对该目标物所对应的目标物数据进行的。另外，目标物数据存储器16中存储有来自TT信息获取部14的目标物数据和来自AIS信息获取部15的目标物数据，因此通过上述处理，可在基于TT的目标物数据和基于AIS的目标物数据相混合的状态下进行排序。

输出控制部23会在雷达天线10旋转一周期间，从上述输出缓冲器24的起始位置开始(从优先顺序最优先的位置开始)，依次读取目标物数据，直到达到最大输出数据个数，并将这些目标物数据输出到ECDIS2中(参照图3模型图)。通过采用上述结构，不仅可以将可输出的目标物数据个数限制在最大输出数据个数，还可以优先输出操作员关注度高的目标物数据。

而且，输出控制部23会按照雷达天线10的旋转周期重复进行上述将从输出缓冲器24的起始位置开始算起，到达到最大输出数据个数的目标物数据输出的动作。据此，可使得目标物数据的输出周期与该目标物数据的更新周期(雷达天线10的旋转周期)一致，可确保最新目标物数据能够及时有效地输出到ECDIS2中。

另外，由于己方船舶与目标物之间的距离是不断变化的，因此优先顺序决定部22应根据最新信息重新计算己方船舶与各目标物之间的距离(当然，在以速度排序、CPA排序、TCPA排序、BCR排序、BCT排序等其它指标进行目标物数据分类的情况下，也应根据最新信息对这些指标进行重新计算)。但是，如果频繁地对优先顺序进行分类，屡次调换优先顺序的结果，会造成从输出控制部23输出目标物数据的目标物和不输出目标物数据的目标物频繁调换位置，令人眼花缭乱。这会导致目标物标记32、33时而显示在ECDIS2中，时而不显示在ECDIS2中，令操作员头脑混乱，不适合实际应用。

因此，本实施方式以大于雷达天线10的旋转周期的周期(例如1分钟)重新计算己方船舶到各目标物的距离。因而，目标物数据的优先顺序会以大于雷达天线10的旋转周期的周期(顺序更新周期)更新。据此，可在雷达天线10的数次旋转期间，保持目标物的优先顺序，防止输出和不输出的目标物频繁地调换位置，确保输出更为实用的数据。

综上所述，本实施方式的船用雷达装置1由TT信息获取部14、AIS信息获取部15、最大输出数据个数决定部21、优先顺序决定部22和输出控制部23构成。TT信息获取部14是基于雷达天线10接收到的回波追踪目标、获取目标物数据。AIS信息获取部15是基于AIS获取目标物数据。最大输出数据个数决定部21负责决定雷达天线10旋转一周期间可输出的目标物数据个数即最大输出数据个数。优先顺序决定部22根据规定规则对TT信息获取部14获取的目标物数据和AIS信息获取部15获取的目标物数据进行排序。输出控制部23根据上述排序输出上述雷达天线10旋转一周期间所获取的低于上述最大输出数据个数的目标物数据。

即，分别通过AIS和TT获取目标物数据的雷达装置中，目标物数据的个数会不断增加，因此经常会出现数据输出延迟的情况。基于这一点，如上所述，可通过将输出目标物数据的个数控制在最大输出数据个数，以防止数据输出延迟。此外，可以在混合TT信息获取部14获取的目标物数据和AIS信息获取部15获取的目标物数据的状态下，边抑制延迟边输出数据。

另外，本实施方式的船用雷达装置1中，最大输出数据个数决定部21测定雷达天线10的旋转速度(旋转周期)后，根据该旋转速度求算最大输出数据个数。

据此，即使雷达天线10的旋转速度产生变化，也可合理算出该雷达天线10旋转一周期间可输出的目标物数据个数。

另外，本实施方式的船用雷达装置1具有如下结构。即，优先顺序决定部22，针对TT信息获取部14获取的目标物数据和AIS信息获取部15获取的各目标物数据，求出距该目标物数据所对应目标物的距离、该目标物的速度、CPA、TCPA、BCR和BCT中的任一个指标，根据该指标进行上述排序。

即，因为限制了雷达天线10旋转一周期间输出的目标物数据的个数，应优选操作员的关注度高的目标物数据优先输出。基于这一点，可将例如距离较近的目标物、或快速移动的目标物等判断为操作员关注度高的目标物。因而，对于各目标物数据，可基于这些指标预先决定输出的优先顺序，从操作员关注度高的目标物数据开始优先输出数据。

另外，本实施方式的船用雷达装置1中，优先顺序决定部22根据各自规定的顺序更新周期更新上述排序。

即，虽然目标物的位置和速度等会不断发生变化，但可如上所述，通过适当更新目标物数据的排序，以根据实际情况的优先顺序合理输出目标物数据。

另外，本实施方式的船用雷达装置1中，上述顺序更新周期长于雷达天线10的旋转周期。

据此，可在多次输出目标物数据期间，维持目标物的排序。例如，在雷达天线10每旋转一周更新一次目标物排序的情况下，输出和不输出的目标物会随着雷达天线10的每次旋转频繁地调换位置。基于这一点，通过采用上述结构，可防止输出和不输出的目标物频繁地调换位置，确保输出更为实用的数据。

以下，参照图4，对上述实施方式的变形例进行说明。另外，在以下说明中，对于与上述实施方式相同或类似的结构，会标注与上述实施方式相同的符号，省略说明。

该变形例中，AIS接收器18连接在船用雷达装置1和ECDIS2上。而且，ECDIS2可获取基于AIS信息的目标物数据。因此，在ECDIS2侧，无需通过船用雷达装置1获取基于AIS信息的目标物数据。另一方面，由于基于TT的目标物数据是一种必须通过船用雷达装置1侧才能获取的信息，因此需要由该船用雷达装置1向ECDIS2输入。

为了应对上述情况，本变形例的船用雷达装置1中采用了可根据操作员的设定在下述两种输出方式之间进行切换的结构。即，将基于TT的目标物数据和基于AIS的目标物数据混合输出的方式(上述实施方式的结构)和优先输出基于TT的目标物数据的方式。因此，如本变形例所示，当通过ECDIS2可获取AIS信息时，可通过切换采用优先输出基于TT的目标物数据的方式，优先输出ECDIS2侧所需的信息。

综上所述，本变形例的船用雷达装置1可优先输出TT信息获取部14获取的目标物数据。

即，基于TT的目标物数据是TT信息获取部14通过目标追踪等处理获取的信息，是仅可通过雷达装置1获取的信息。另一方面，基于AIS的目标物数据是使用AIS接收器串行输出的数据，是即使通过雷达装置以外的其它装置也能加以利用的信息。因此，与AIS信息获取部15获取的目标物数据相比，TT信息获取部14获取的目标物数据的价值高。基于这一点，可通过采用上述结构，优先输出有用(价值高)的信息。

以下，对本发明的第二种实施方式进行说明。在以下说明中，对于与上述第一种实施方式相同或相似的结构，会标注相同的符号，省略说明。

本实施方式中，并不预先决定最大输出数据个数，而是通过输出控制部23检测雷达天线10的旋转角度，防止目标物数据的输出周期相对于雷达天线10的旋转周期有所延迟。另外，涉及本第二种实施方式的船用雷达装置1中，无需求出最大输出数据个数，因此可省去第一种实施方式的船用雷达装置中所配备的最大输出数据个数决定部21。

具体而言，如下所示。输出控制部23在检测到雷达天线10的旋转角度达到规定的第1角度(例如0°)时，开始输出目标物数据。输出时，输出控制部23从排序最优先的目标物数据开始，依次向ECDIS2输出目标物数据。在输出控制部23依次输出目标物数据期间，雷达天线10仍继续旋转，到达旋转一周(从第1角度开始旋转360°)结束之前的第2角度(例如350°)。输出控制部23在检测到雷达天线10的旋转角度达到第2角度时，暂时中断目标物数据的输出。

而且，输出控制部23会在雷达天线10进一步旋转后旋转角度再次达到规定的第1角度(0°)时，再次从排序最优先的目标物数据开始，依次向ECDIS2重新输出目标物数据。即，雷达天线10每旋转一周，就会再次从排序最优先的目标物数据开始，再开始输出目标物数据一次。

依据上述结构，即使未预先求出最大输出数据个数，也可在雷达天线旋转一周期间，输出操作员关注度高的目标物数据。而且，本实施方式中，目标物数据的输出动作会在雷达天线10的旋转角度每次达到第1角度时(即，雷达天线10每旋转一周时)开始。如此一来，可使目标物数据的输出周期与更新周期(雷达天线10的旋转周期)保持一致，可确保及时有效地输出目标物数据。

综上所述，本实施方式的雷达装置1由TT信息获取部14、AIS信息获取部15、优先顺序决定部22和输出控制部23构成。TT信息获取部14是基于雷达天线10接收到的回波追踪目标、获取目标物数据。AIS信息获取部15是基于AIS获取目标物数据。优先顺序决定部22根据规定的规则对TT信息获取部14获取的目标物数据和AIS信息获取部15获取的目标物数据进行排序。输出控制部23负责输出目标物数据。而且，输出控制部23在雷达天线10的旋转角度由规定的第1角度旋转至规定的第2角度的期间，从上述优先顺序中最优先的目标物数据开始依次输出目标物数据。

即，分别基于AIS和TT来获取目标物数据的雷达装置中，由于目标物数据的个数不断增加，因此经常会出现数据输出延迟的现象。基于这一点，可通过采用上述结构，在雷达天线的旋转周期内输出目标物数据。此外，可以在混合TT信息获取部14获取的目标物数据和AIS信息获取部15获取的目标物数据的状态下，边抑制延迟，边输出数据。

综上，对本发明的优选实施方式和变形例进行了说明，但上述结构可进行例如下述变更。

上述实施方式中，说明了输出控制部23可将向ECDIS2输出的目标物数据个数限制在最大输出数据个数。但是，实际上优选的，例如，预留10％左右的余量，将目标物数据个数限制在最大输出数据个数的90％左右。

上述实施方式的说明中，采用了被称为TTD的通信语句输出目标物数据，但由于该TTD是一种新型通信语句，考虑到也可能出现外部设备(ECDIS)侧不兼容TTD的情况。因此，优选可以将输出目标物数据时的通信语句在TTD和旧式通信语句TTM之间进行切换的结构。该TTM(Tracked Target Message)为数据长度可变的通信语句。一个语句最大有82byte。另外，TTM使用ASCII代码发送目标物数据，因此一个语句仅可发送一个目标物数据。另外，外部设备侧可同时兼容TTM和TTD两种通信语句时，优选一个语句能够发送更多目标物数据的TTD输出目标物数据。

上述说明指出TT信息获取部14、AIS信息获取部15、外部输出器17等均由专用硬件组成，但该结构也可以用通用的CPU等硬件和该CPU上运行的软件取代。

作为决定目标物数据优先顺序的指标，除已列举说明的距目标物的距离、该目标物的速度、CPA、TCPA、BCR和BCT之外，也可采用其它指标决定优先顺序。另外，不仅限于单一指标，也可组合多个指标决定优先顺序。总之，无论采用何种规则，只要能够按照操作员的关注度的顺序对目标物数据进行排序即可。

本发明所涉及的航行辅助装置并不仅限于船用雷达装置，也可适用于具有AIS信号接收功能和TT功能的其它航行辅助装置。此外，从该航行辅助装置输出的目标物数据不仅可以用于ECDIS，也可用于其它各种装置。

上述第一种实施方式中，是由最大输出数据个数决定部负责计算最大输出数据个数，但也可采用非计算方式决定最大输出数据个数。例如，可采用将天线的旋转周期和通信速度、最大输出数据个数之间的关系预先存储在表格中的结构。通过采用这种结构，最大输出数据个数决定部可仅凭参照上述表格决定最大输出数据个数。

上述第一种实施方式中，输出控制部23向ECDIS输出目标物数据时，未必需要从顺序优先的目标物数据开始依次输出。即，第一种实施方式中，雷达天线旋转一周期间输出的目标物数据是在分类结束时决定的，因此该目标物数据可采用任意一种顺序输出。

第二种实施方式中，第1角度和第2角度也可相同。但是，优选预留出一定的余量，在雷达天线10旋转一周结束前，暂时中断目标物数据的输出。

第二种实施方式中，输出控制部23也可不必直接检测到雷达天线10的旋转角度，无论采用何种方法，只需实际掌握雷达天线10的旋转角度即可。例如，也可先从雷达天线的旋转角度达到第1角度时的时间开始测定，并判断经过规定时间后天线角度会达到第2角度。

Claims

1.一种航行辅助装置，其特征在于，具有：

目标追踪信息获取部，基于雷达天线接收到的回波追踪目标从而获取目标物数据；

船舶自动识别系统信息获取部，基于船舶自动识别系统获取目标物数据；

最大输出数据个数决定部，决定所述雷达天线旋转一周期间输出的目标物数据个数的最大输出数据个数；

优先顺序决定部，根据规定的规则，对所述目标追踪信息获取部获取的目标物数据和所述船舶自动识别系统信息获取部获取的目标物数据进行排序；

输出控制部，在所述雷达天线旋转一周期间，根据所述排序输出个数在所述最大输出数据个数以内的目标物数据，

所述最大输出数据个数决定部，测定所述雷达天线的旋转速度后，根据该旋转速度求算所述最大输出数据个数。

2.一种航行辅助装置，具有，

输出控制部，输出目标物数据；

其特征在于：

所述输出控制部，在所述雷达天线的旋转角度由规定的第1角度到规定的第2角度期间，从所述优先顺序中最优先的目标物数据开始依次输出目标物数据。

3.根据权利要求1或2中所述的航行辅助装置，其特征在于：所述优先顺序决定部，针对所述目标追踪信息获取部获取的目标物数据和所述船舶自动识别系统信息获取部获取的各目标物数据，求算距该目标物数据所对应目标物的距离、该目标物的速度、己方船舶与目标物最为接近时的距离、己方船舶与目标物达到最近的时间、当目标物穿过己方船舶的船首方向时，己方船舶与目标物之间的距离、和目标物穿过己方船舶船首方向所需的时间中至少一个指标，并根据该指标进行排序。

4.根据权利要求1或2中所述的航行辅助装置，其特征在于：所述目标追踪信息获取部获取的目标物数据能够优先输出。

5.根据权利要求1或2中所述的航行辅助装置，其特征在于：所述优先顺序决定部，每个规定的顺序更新周期更新所述排序。

6.根据权利要求5所述的航行辅助装置，其特征在于：所述顺序更新周期长于所述雷达天线旋转周期。