JP2015021855A - Target detection device, target detection method, program and recording medium - Google Patents
Target detection device, target detection method, program and recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015021855A JP2015021855A JP2013150427A JP2013150427A JP2015021855A JP 2015021855 A JP2015021855 A JP 2015021855A JP 2013150427 A JP2013150427 A JP 2013150427A JP 2013150427 A JP2013150427 A JP 2013150427A JP 2015021855 A JP2015021855 A JP 2015021855A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- distance
- transmission
- target
- change rate
- reception unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、目標物検出装置等に関し、例えば、水中の目標物を検出する目標物検出装置等に関する。 The present invention relates to a target detection device and the like, for example, a target detection device that detects a target in water.
近年、例えば電波や音波等を送信し、目標物からの反射波を用いて目標物を検出する装置として、レーダーやソーナー等が広く知られている。 In recent years, radars, sonars, and the like are widely known as devices that transmit radio waves, sound waves, and the like and detect a target using a reflected wave from the target.
上記に関連して、特許文献1には、ソーナーにおいて、任意の方位に対してそれぞれ等しい受波指向性を有する左右2つの受信ビーム(以下、スプリットビームという)を形成し、左右2つのスプリットビーム出力を相関演算することによって、目標物からの反射波の位相差を求め、求めた位相差の時間軸上の分散である位相誤差分散から目標物を検出する技術が記載されている。
In relation to the above,
また、特許文献2には、上述した位相誤差分散に加え、反射波に基づいて算出される振幅等の特徴素を用いて目標物を検出するソーナーの技術が記載されている。
しかしながら、上述した特許文献1及び特許文献2に例示した位相誤差分散を用いた技術では、目標物の目標長が短い場合、位相誤差分散を収束させるだけの十分な反射波の信号長が無いため、雑音を受信したときの位相誤差分散と区別がつかず、目標物を誤検出してしまう等の問題があった。また、海面においては、検出したい目標物とソーナーとの相対角度によってソーナーが検出する目標物の目標長が変化し、目標長に応じてエコー長も変化する。したがって、目標物目標物からの反射波を受信している時に位相誤差分散値が収束するような最適な分散処理区間を定めるのが困難であり、検出精度が低下する等といった問題があった。
However, in the technique using the phase error dispersion exemplified in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、例えば、目標物の目標長が短い場合であっても、雑音を目標物と誤検出することなく、確実に目標物を検出することができる目標物検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to reliably detect noise as a target object even when the target length of the target object is short, for example. It is another object of the present invention to provide a target detection apparatus capable of detecting a target.
本発明の目標物検出装置は、送信波を送信し、目標物から反射される前記送信波の反射波を受信する送受信部と、前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N(Signal/Noise)比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出部と、前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成部と、前記距離算出部により算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成部により生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定部と、を有する。 The target object detection apparatus of the present invention includes a transmission / reception unit that transmits a transmission wave and receives a reflection wave of the transmission wave reflected from the target, a distance from the transmission / reception unit, and a signal S / N ratio of the reflection wave Based on signal S / N (Signal / Noise) ratio information which is information indicating the relationship between the first and second distances from the transmission / reception unit to one end and the other end of the target A distance calculation unit that calculates a distance, and a unit distance between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction based on arrival direction information that is information indicating a relationship between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction of the reflected wave An azimuth change rate generating unit that generates azimuth change rate information that is information indicating a relationship with an azimuth change rate that is a winning change rate, and the first distance and the second distance calculated by the distance calculation unit And before being generated by the direction change rate generation unit On the basis of the azimuth rate of change information, the target is; and a target determining unit that determines whether or not the detected target.
本発明の目標物検出方法は、送受信部が、送信波を送信し、目標物から反射される前記送信波の反射波を受信する送受信ステップと、前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出ステップと、前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成ステップと、前記距離算出ステップにより算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成ステップにより生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定ステップと、を含む。 In the target detection method of the present invention, the transmission / reception unit transmits a transmission wave and receives the reflected wave of the transmission wave reflected from the target, the distance from the transmission / reception unit, and the signal of the reflected wave Based on signal S / N ratio information which is information indicating a relationship with the S / N ratio, first and second distances which are respective distances from the transmitting / receiving unit to one end and the other end of the target Per unit distance between the distance from the transceiver and the arrival direction based on the arrival direction information which is information indicating the relationship between the distance from the transceiver and the arrival direction of the reflected wave. An azimuth change rate generating step for generating azimuth change rate information, which is information indicating a relationship with an azimuth change rate that is a change rate of the first, and the first distance and the second distance calculated by the distance calculating step; The direction change rate student Based on said azimuth rate of change information generated by the step, the target comprises a target determination step of determining whether or not the detection target.
本発明のプログラムは、コンピュータに、送受信部が、送信波を送信し、目標物から反射される前記送信波の反射波を受信する送受信ステップと、前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出ステップと、前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成ステップと、前記距離算出ステップにより算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成ステップにより生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定ステップと、を実行させる。 The program of the present invention is a transmission / reception step in which a transmission / reception unit transmits a transmission wave to a computer and receives a reflection wave of the transmission wave reflected from a target, a distance from the transmission / reception unit, and a signal of the reflection wave Based on signal S / N ratio information which is information indicating a relationship with the S / N ratio, first and second distances which are respective distances from the transmitting / receiving unit to one end and the other end of the target Per unit distance between the distance from the transceiver and the arrival direction based on the arrival direction information which is information indicating the relationship between the distance from the transceiver and the arrival direction of the reflected wave. An azimuth change rate generating step for generating azimuth change rate information, which is information indicating a relationship with an azimuth change rate that is a change rate of the first, and the first distance and the second distance calculated by the distance calculating step; The above Wherein based on the azimuth rate of change information generated by the position change rate generating step, the target is to execute, and the target determination step of determining whether or not the detection target.
本発明にかかる目標物検出装置によれば、雑音を目標物と誤検出することなく、確実に目標物を検出することができる。 According to the target object detection apparatus of the present invention, a target object can be reliably detected without erroneously detecting noise as a target object.
図1を用いて本発明の実施の形態における目標物検出装置100の詳細な構成を説明する。図1は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の構成を示すブロック図である。
A detailed configuration of the target
図1に示されるように、目標物検出装置100は、送受信部110と、制御部120と、目標物判定部130と、表示部140とを含んで構成されている。
As illustrated in FIG. 1, the
図1に示されるように、送受信部110は、制御部120に接続されている。また、送受信部110は、電波や音波などの送信波を送信し、目標物200から反射される送信波の反射波を受信する。なお、送受信部110は、目標物200から反射される反射波の信号以外に、例えば雑音等の信号も同時に受信している。以下では、反射波及び雑音等の信号を総称して受信信号という。送受信部110は、受信信号を制御部120へ出力する。また、送受信部110は、送信波を送信した時間と受信信号を受信した時間及び受信信号が送受信部110に入射した方向も制御部120へ出力する。
As shown in FIG. 1, the transmission /
送受信部110は、例えば、ソーナーやレーダーなどの電波や音波や光波などの送信波を送信し、目標物の反射波を受信する送受信機である。しかしながら、送受信部110は、ソーナーやレーダーに限らない。なお、ここでは、送受信部110は、アクティブソーナーである例を示している。しかしながら、送受信部110は、必ずしもアクティブソーナーである必要はなく、上述のように、レーダー等であってもよい。
The transmission /
図1に示されるように、制御部120は、送受信部110と、目標物判定部130と、表示部140と接続されている。制御部120は、目標検出装置100の全体を制御する。また、制御部120は、信号S/N比生成部121と、距離算出部122と、到来方位生成部123と、方位変化率生成部124とを含んで構成されている。また、制御部120は、送受信部110が受信した受信信号等を取得する。また、制御部120は、距離算出部122の算出結果と方位変化率生成部124の生成結果を目標物判定部130へ出力する。また、制御部120は、信号S/N比生成部121、距離算出部122、到来方位生成部123及び方位変化率生成部124から出力される各種の結果と、目標物判定部130の判定結果を表示部140へ出力する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、信号S/N比生成部121は、制御部120内に含まれる。信号S/N比生成部121は、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離と各受信信号の信号S/N比[dB]との関係を示す情報である信号S/N比情報を生成する。具体的には、信号S/N比生成部121は、送受信部110により受信される反射波の信号を含む受信信号に対して、例えばレプリカ相関処理等の既知の相関処理を行うことによって、信号S/N比情報を生成する。なお、信号S/N比生成部121が行うレプリカ相関処理は、例えば、送受信部110が送信した送信波の信号の標本となる信号と送受信部110が受信した反射波の信号を含む受信波の受信信号との相関度を計算する処理のことである。このレプリカ相関処理は、相互相関処理とも呼ばれる。なお、信号S/N比生成部121の具体的な処理内容については、後述の動作フローの説明の中で詳しく述べる。
As shown in FIG. 1, the signal S / N
図1に示されるように、距離算出部122は、制御部120内に含まれる。距離算出部122は、信号S/N比生成部121により生成される信号S/N比情報に基づいて、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する。なお、前述したように、距離算出部122により算出された算出結果は、制御部120によって目標物判定部130に出力される。なお、距離算出部122の具体的な処理内容については、後述の動作フローの説明の中で詳しく述べる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、到来方位生成部123は、制御部120内に含まれる。到来方位生成部123は、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離と各受信信号の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報を生成する。なお、到来方位生成部123の具体的な処理内容については、後述の動作フローの説明の中で詳しく述べる。
As shown in FIG. 1, the arrival
図1に示されるように、方位変化率生成部124は、制御部120内に含まれる。方位変化率生成部124は、到来方位生成部123により生成される到来方位情報に基づいて、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離と各受信信号の到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する。なお、前述したように、方位変化率生成部124により生成された生成結果は、制御部120によって目標物判定部130に出力される。なお、方位変化率生成部124の具体的な処理内容については、後述の動作フローの説明の中で詳しく述べる。
As shown in FIG. 1, the azimuth change
図1に示されるように、目標物判定部130は、制御部120に接続されている。また、目標物判定部130は、距離算出部122により算出される第1の距離及び第2の距離と、方位変化率生成部124により生成される方位変化率情報とを用いて、目標物200が検出対象か否かを判定する。なお、前述したように、目標物判定部130によって判定された目標物200の判定結果は、制御部120によって表示部140に出力される。なお、目標物判定部130の具体的な処理内容については、後述の動作フローの説明の中で詳しく述べる。
As shown in FIG. 1, the
図1に示されるように、表示部140は、制御部120に接続されている。表示部140は、信号S/N比生成部121、距離算出部122、到来方位生成部123、方位変化率生成部124の各種結果と、目標物判定部130の判定結果を表示提供する。これにより、作業者は、送受信部110から目標物200までの距離とその方位及び目標物200が検出対象か否かを視覚的に確認することができる。
As shown in FIG. 1, the
ここで、送受信部110と目標物200との位置関係について、図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110と目標物200の位置関係を示す図である。図2に示されるように、送受信部110と目標物200が図2に示される位置関係で配置されているものとする。また、送受信部110から目標物200の一端部までの間の距離をr1、送受信部110から目標物200の他端部までの間の距離をr2とする。図2に示されるように、目標物200の一端部と他端部は、ともに送受信部110の中心を通る同一線OL上にあるものとする。目標物200の一端部は、直線OLと目標物200の外周とが、最初に交差する点をさし、目標物200の他端部は、直線OLと目標物200の外周とが、次に交差する点とする。すなわち、目標物200の一端部と他端部は、直線OLのうちで目標物200と重なり合う両端部にそれぞれ対応する。
Here, the positional relationship between the transmission /
また、基準となる方向(図中北方向)に対して、受信信号が送受信部110に入射した方向を到来方位とする。図2に示されるように、目標物200から反射される反射波の到来方位をθとする。ここでは、基準となる方向は、送受信部110の中心を通る北方向に合致した向きとしたが、これに限られるものではない。
Further, the direction in which the received signal is incident on the transmission /
次に、図3を用いて、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の動作について詳細に説明する。図3は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の動作フローを示す図である。
Next, the operation of the
まず、図3に示されるように、送受信部110は、送信波を送信し、目標物200から反射される反射波の信号を含む受信信号を受信する(ステップ(以下、Sとする)110)。送受信部110は、受信信号を制御部120へ出力する。
First, as shown in FIG. 3, the transmission /
次に、図3に示されるように、信号S/N比生成部121は、送受信部110により入力された受信信号に基づいて、信号S/N比情報を生成する(S120)。信号S/N比生成部121は、信号S/N比情報を距離算出部122へ出力する。そして、距離算出部122は、信号S/N比生成部121により生成される信号S/N比情報に基づいて、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1の距離r1及び第2の距離r2を算出する(S121)。距離算出部122は、算出結果を目標物判定部130へ出力する。
Next, as shown in FIG. 3, the signal S / N
ここで、S120とS121のより詳細な処理について図4及び5を用いて説明する。 Here, more detailed processing of S120 and S121 will be described with reference to FIGS.
まず、S120の処理について図4を用いて詳細に説明する。図4は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110からの距離と信号S/N比との関係を示す信号S/N比情報の一例を表す図である。具体的には、図4は、送受信部110から反射波の信号を含む各受信信号の発生源までの間の距離4800[yd(yard)]〜5100[yd]と各受信信号の信号S/N比の関係を示している。なお、図4では、縦軸に信号S/N比[dB]、横軸に送受信部110からの距離[yd]を設定した。
First, the process of S120 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of signal S / N ratio information indicating the relationship between the distance from the transmission /
図4に示されるように、信号S/N比生成部121は、S110によって受信される目標物200からの反射波の信号を含む受信信号に対して、レプリカ相関処理等の相関処理を行い、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離と各受信信号の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報を生成する。なお、図4に例示される信号S/N比情報は、本実施の形態を説明するための例示であり、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離は、4800[yd]〜5100[yd]に限るものではない。また、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離に対する各信号S/N比の値も、図4に示される値に限るものではない。
As shown in FIG. 4, the signal S / N
次に、S121の処理について図4及び5を用いて詳細に説明する。図5は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110からの距離と信号S/N比との関係を示す信号S/N比情報の一例を表す図である。この図5は、図4の送受信部110からの距離4900[yd]〜4950[yd]に該当する部分を拡大した図である。
Next, the process of S121 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of signal S / N ratio information indicating the relationship between the distance from the transmission /
まず、距離算出部122は、図4及び5に例示される信号S/N比生成部121により生成された信号S/N比情報を取得する。次に、距離算出部122は、図4及び5に示されるように、信号S/N比が予め設定した所定の閾値(ここでは、6dB)以上となる送受信部110からの距離を第1の距離r1として算出する。図4及び5の例では、第1の距離r1=4924[yd]であった。
First, the
そして、距離算出部122は、図4及び5に示されるように、第1の距離r1より大きく且つ信号S/N比が閾値を初めて下回る送受信部110からの距離を第2の距離r2として算出する。図4及び5の例では、第2の距離r2=4926[yd]であった。
Then, as shown in FIGS. 4 and 5, the
前述したように、ここでは、所定の閾値が6dBである例を示している。しかしながら、所定の閾値は、6dBに限られるものではなく、信号S/N比の信号検出感度等を考慮して任意の値に設定される。 As described above, an example in which the predetermined threshold is 6 dB is shown here. However, the predetermined threshold is not limited to 6 dB, and is set to an arbitrary value in consideration of the signal detection sensitivity of the signal S / N ratio and the like.
なお、ここでは、目標物200が1つの場合を例示している。しかしながら、目標物200は、複数であってもよい。目標物200が複数の場合、距離算出部122は、第2の距離r2より大きい送受信部110からの距離における信号S/N比情報に対して、所定の閾値以上となる送受信部110からの距離を算出し、算出した送受信部110からの距離より大きく且つ信号S/N比が閾値を初めて下回る送受信部110からの距離を算出する処理を繰り返す。これにより、目標物200が複数の場合であっても、距離算出部122は、送受信部110から各目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離を算出することができる。
Here, a case where there is one
図3に戻って、到来方位生成部123は、送受信部110により入力された受信信号と受信信号の到来方位に基づいて、到来方位情報を生成する(S130)。到来方位生成部123は、到来方位情報を方位変化率生成部124へ出力する。そして、方位変化率生成部124は、到来方位生成部123により生成される到来方位情報に基づいて、送受信部110からの距離と方位変化率との関係を示す方位変化率情報を生成する(S131)。方位変化率生成部124は、方位変化率情報を目標物判定部130へ出力する。S130とS131の詳細な処理については後述する。なお、ここでは、S120、S121の処理後に、S130、S131の処理を行う例を示している。しかしながら、S140の処理前に、S120、S121、S130、S131の全処理が行われていればよく、例えば、S130、S131の処理後に、S120、S121の処理を行ってもよい。また、S120、S121の処理と同時にS130、S131の処理が行われてもよい。
Returning to FIG. 3, the arrival
ここで、S130とS131の処理について図6及び7を用いて詳しく説明する。 Here, the processing of S130 and S131 will be described in detail with reference to FIGS.
まず、S130の処理について図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110からの距離と反射波の到来方位との関係を示す到来方位情報の一例を表す図である。具体的には、図6は、送受信部110から反射波の信号を含む各受信信号の発生源までの間の距離4800[yd]〜5100[yd]と各受信信号の到来方位[deg(degree)]の関係を示している。なお、図6では、縦軸に到来方位[deg]、横軸に送受信部110からの距離[yd]を設定した。
First, the process of S130 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of arrival direction information indicating the relationship between the distance from the transmission /
図6に示されるように、到来方位生成部123は、S110により受信される目標物200からの反射波の信号を含む各受信信号の各到来方位と、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離との関係を示す到来方位情報を生成する。なお、図6に例示される到来方位情報は、本実施の形態を説明するための例示であり、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離は、4800[yd]〜5100[yd]に限るものではない。また、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離に対する到来方位の値も、図6に示される値に限るものではない。
As shown in FIG. 6, the arrival
次に、S131の処理について図6及び7を用いて説明する。まず、方位変化率生成部124は、到来方位生成部123から図6に例示される到来方位情報を取得する。次に、方位変化率生成部124は、図6に例示される到来方位情報に基づいて、送受信部110から各受信信号の発生源までの間の距離における各方位変化率を算出する。具体的には、方位変化率生成部124は、送受信部110からの距離rにおける受信信号の到来方位と、送受信部110からの距離r+Δr(Δr:距離分解能)における受信信号の到来方位と、の差分値を、Δrで除算することにより、送受信部110からの距離r+Δrにおける到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率[deg/yd]を算出する。
Next, the process of S131 will be described with reference to FIGS. First, the direction change
すなわち、送受信部110からの距離r+Δrにおける方位変化率DiffData[r+Δr]は、下記の(1)式で表される。
That is, the direction change rate DiffData [r + Δr] at the distance r + Δr from the transmission /
DiffData[r+Δr]=(Direction[r+Δr]−Direction[r])/Δr ・・・(1)
Direction:到来方位
上述のようにして方位変化率生成部124により生成される方位変化率情報の一例を、図7に示す。図7は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110からの距離と方位変化率との関係を示す方位変化率情報の一例を表す図である。具体的には、図7は、送受信部110から反射波の信号を含む受信信号の発生源までの間の距離4800[yd]〜5100[yd]と方位変化率の関係を示している。なお、図7では、縦軸に方位変化率[deg/yd]、横軸に送受信部110からの距離[yd]を設定した。なお、図7に例示される方位変化率情報は、本実施の形態を説明するための例示であり、送受信部110からの距離は、4800[yd]〜5100[yd]に限るものではない。また、送受信部110からの距離に対する方位変化率の値も、図7に示される値に限るものではない。
DiffData [r + Δr] = (Direction [r + Δr] −Direction [r]) / Δr (1)
Direction: Arrival Direction An example of the direction change rate information generated by the direction change
図3に戻って、最後に、目標物判定部130は、距離算出部122により算出される第1の距離r1及び第2の距離r2と、方位変化率生成部124により生成される方位変化率情報とを用いて、目標物200が検出対象か否かを判定する(S140)。
Returning to FIG. 3, finally, the
ここで、S140の処理について図8を用いて詳細に説明する。図8は、本発明の実施の形態における目標物検出装置100の送受信部110からの距離と方位変化率との関係を示す方位変化率情報の一例を表す図である。この図8は、図7の送受信部110からの距離4900[yd]〜4950[yd]に該当する部分を拡大した図である。
Here, the process of S140 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of azimuth change rate information indicating the relationship between the distance from the transmission /
まず、目標物判定部130は、距離算出部122から第1の距離r1及び第2の距離r2を取得し、方位変化率生成部124から図7及び8に例示される方位変化率情報を取得する。
First, the
次に、目標物判定部130は、図8に示されるように、第1の距離r1から第2の距離r2までの方位変化率が、所定の範囲内(ここでは、所定の閾値として±0.05[deg/yd])であるか否かを判定する。第1の距離r1から第2の距離r2までの方位変化率が所定の範囲内である場合、目標物判定部130は、目標物200が検出対象であると判定する。なぜなら、雑音等は、あらゆる方位で発生するため、送受信部110からの距離における到来方位に連続性はなく、方位変化率は大きくなる。一方、例えば、図2に示されるように、目標物200の一端部から他端部までの距離における到来方位は連続性があり、方位変化率は小さくなる。したがって、目標物判定部130は、第1の距離r1から第2の距離r2までの方位変化率が所定の範囲内である場合、目標物200が検出対象であると判定することができる。
Next, as shown in FIG. 8, the target
また、第1の距離r1から第2の距離r2までの方位変化率が所定の範囲内でない場合、目標物判定部130は、目標物200が検出対象ではないと判定する。
In addition, when the azimuth change rate from the first distance r1 to the second distance r2 is not within the predetermined range, the
すなわち、目標物判定部130は、下記の(2)式を満たす場合、目標物200が検出対象であると判定する。
That is, the target
r1≦r≦r2の条件下で、
DiffData[r1]≦Threshold,DiffData[r1+Δr]≦Threshold≦…DiffData[r2]≦ThreShold ・・・(2)
ThreShold:所定の閾値(ここでは、±0.05[deg/yd])
なお、ここでは、目標物判定部130が、目標物200を検出対象か否か判定する所定の範囲内として、閾値が±0.05[deg/yd]である例を示している。しかしながら、閾値は上記の値に限られるものではなく、例えば、方位変化率生成部124により生成される方位変化率情報に応じて任意の値に設定される。なお、目標物200が複数ある場合であっても、目標物判定部130は、距離算出部122により算出される送受信部110から各目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離と、方位変化率情報とに基づいて、各目標物が検出対象か否かを判定することができる。
Under the condition of r1 ≦ r ≦ r2,
DiffData [r1] ≦ Threshold, DiffData [r1 + Δr] ≦ Threshold ≦… DiffData [r2] ≦ ThreShold (2)
ThreShold: predetermined threshold (here, ± 0.05 [deg / yd])
Here, an example in which the threshold value is ± 0.05 [deg / yd] is shown as being within a predetermined range in which the target
以上に説明したように、本発明の実施の形態における目標物検出装置100は、送受信部110と、距離算出部122と、方位変化率生成部124と、目標物判定部130とを有している。送受信部110は、送信波を送信し、目標物200から反射される送信波の反射波を受信する。距離算出部122は、送受信部110からの距離と反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する。方位変化率生成部124は、送受信部110からの距離と反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、送受信部110からの距離と到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する。目標物判定部130は、距離算出部122により算出される第1の距離及び第2の距離と、方位変化率生成部124により生成される方位変化率情報とに基づいて、目標物200が検出対象か否かを判定する。
As described above, the
このように、本発明の実施の形態における目標物検出装置100は、第1及び第2の距離と方位変化率情報とを用いて、目標物200が検出対象か否かを判定する。このため、特許文献1及び2に記載の技術のように、位相誤差分散を用いて目標物を検出することがない。目標物検出装置100は、第1の距離r1から第2の距離r2までの方位変化率をみることで、方位変化率が所定の範囲内である場合は、第1の距離r1から第2の距離r2の間にある目標物200として検出し、方位変化率が所定の範囲外である場合は、雑音等として判定する。そのため、目標物200が検出対象か雑音かの判別が明確化される。また、目標物検出装置100は、反射波の信号長に依存することなく、目標物200を検出する。従って、目標物200の目標長が短い場合であっても、雑音を目標物200と誤検出せず、確実に目標物200を検出することができる。
As described above, the target
また、本発明の実施の形態における目標物検出装置100において、距離算出部122は、信号S/N比が所定の閾値以上となる送受信部110からの距離を第1の距離として算出し、第1の距離より大きく且つ信号S/N比が閾値を初めて下回る送受信部110からの距離を第2の距離として算出する。これにより、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を、より正確に算出することができる。
In the target
また、本発明の実施の形態における目標物検出装置100において、方位変化率生成部124は、送受信部110からの距離rにおける到来方位と、送受信部110からの距離r+Δr(Δr:距離分解能)における到来方位と、の差分値を、Δrで除算することで、送受信部110からの距離r+Δrにおける方位変化率を算出することにより、方位変化率情報を生成する。これにより、距離分解能Δrごとの方位変化率を算出することができ、目標物200の検出精度をより高めることができる。
In the target
また、本発明の実施の形態における目標物検出方法は、送受信ステップと、距離算出ステップと、方位変化率算出ステップと、目標物判定ステップと、を含んでいる。送受信ステップは、送受信部110が、送信波を送信し、目標物200から反射される送信波の反射波を受信する。距離算出ステップは、送受信部110からの距離と反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する。方位変化率算出ステップは、送受信部110からの距離と反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、送受信部110からの距離と到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する。目標物判定ステップは、距離算出ステップにより算出される第1の距離及び第2の距離と、方位変化率生成ステップにより生成される方位変化率情報とに基づいて、目標物200が検出対象か否かを判定する。この目標物検出方法は、上述した目標物検出装置100の装置の発明を方法の発明としたものであるから、上述した目標物検出装置100と同様の作用効果を奏する。
The target object detection method according to the embodiment of the present invention includes a transmission / reception step, a distance calculation step, an azimuth change rate calculation step, and a target determination step. In the transmission / reception step, the transmission /
また、本発明の実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、送受信ステップと、距離算出ステップと、方位変化率算出ステップと、目標物判定ステップと、を実行させる。送受信ステップは、送受信部110が、送信波を送信し、目標物200から反射される送信波の反射波を受信する。距離算出ステップは、送受信部110からの距離と反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、送受信部110から目標物200の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する。方位変化率算出ステップは、送受信部110からの距離と反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、送受信部110からの距離と到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する。目標物判定ステップは、距離算出ステップにより算出される第1の距離及び第2の距離と、方位変化率生成ステップにより生成される方位変化率情報とに基づいて、目標物200が検出対象か否かを判定する。このプログラムは、上述した目標物検出装置100の装置の発明をプログラムの発明としたものであるから、上述した目標物検出装置100と同様の作用効果を奏する。
In addition, the program according to the embodiment of the present invention causes a computer to execute a transmission / reception step, a distance calculation step, an orientation change rate calculation step, and a target object determination step. In the transmission / reception step, the transmission /
以上、実施の形態を基に本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述の実施の形態に対して、様々な変更、増減、組合せを加えてもよい。 The present invention has been described above based on the embodiments. The embodiment is an exemplification, and various changes, increases / decreases, and combinations may be added to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.
100 目標物検出装置
110 送受信部
120 制御部
121 信号S/N比生成部
122 距離算出部
123 到来方位生成部
124 方位変化率生成部
130 目標物判定部
140 表示部
200 目標物
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出部と、
前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成部と、
前記距離算出部により算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成部により生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定部と、を有する目標物検出装置。 A transmission / reception unit for transmitting a transmission wave and receiving a reflected wave of the transmission wave reflected from a target;
Based on signal S / N ratio information, which is information indicating a relationship between the distance from the transmission / reception unit and the signal S / N ratio of the reflected wave, from the transmission / reception unit to one end and the other end of the target. A distance calculator that calculates the first and second distances, which are the respective distances;
Based on arrival direction information which is information indicating the relationship between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction of the reflected wave, the direction change rate which is the change rate per unit distance between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction An azimuth change rate generating unit that generates azimuth change rate information that is information indicating the relationship between
Whether the target is a detection target based on the first distance and the second distance calculated by the distance calculation unit and the direction change rate information generated by the direction change rate generation unit And a target object determination unit for determining the target object.
前記第1の距離より大きく且つ前記信号S/N比が前記閾値を初めて下回る前記送受信部からの距離を前記第2の距離として算出する請求項1に記載の目標物検出装置。 The distance calculation unit calculates a distance from the transmission / reception unit at which the signal S / N ratio is equal to or greater than a predetermined threshold as the first distance;
The target detection apparatus according to claim 1, wherein a distance from the transmission / reception unit that is larger than the first distance and the signal S / N ratio is lower than the threshold value for the first time is calculated as the second distance.
前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出ステップと、
前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成ステップと、
前記距離算出ステップにより算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成ステップにより生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定ステップと、を含む目標物検出方法。 A transmission / reception unit that transmits a transmission wave and receives a reflected wave of the transmission wave reflected from a target; and
Based on signal S / N ratio information, which is information indicating a relationship between the distance from the transmission / reception unit and the signal S / N ratio of the reflected wave, from the transmission / reception unit to one end and the other end of the target. A distance calculating step for calculating a first distance and a second distance that are respective distances;
Based on arrival direction information which is information indicating the relationship between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction of the reflected wave, the direction change rate which is the change rate per unit distance between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction Direction change rate generation step for generating direction change rate information that is information indicating the relationship between
Whether or not the target is a detection target based on the first distance and the second distance calculated by the distance calculation step and the direction change rate information generated by the direction change rate generation step. A target determination step for determining the target.
送受信部が、送信波を送信し、目標物から反射される前記送信波の反射波を受信する送受信ステップと、
前記送受信部からの距離と前記反射波の信号S/N比との関係を示す情報である信号S/N比情報に基づいて、前記送受信部から前記目標物の一端部と他端部までのそれぞれの距離である第1及び第2の距離を算出する距離算出ステップと、
前記送受信部からの距離と前記反射波の到来方位との関係を示す情報である到来方位情報に基づいて、前記送受信部からの距離と前記到来方位の単位距離当たりの変化率である方位変化率との関係を示す情報である方位変化率情報を生成する方位変化率生成ステップと、
前記距離算出ステップにより算出される前記第1の距離及び前記第2の距離と、前記方位変化率生成ステップにより生成される前記方位変化率情報とに基づいて、前記目標物が検出対象か否かを判定する目標物判定ステップと、を実行させるためのプログラム。 On the computer,
A transmission / reception unit that transmits a transmission wave and receives a reflected wave of the transmission wave reflected from a target; and
Based on signal S / N ratio information, which is information indicating a relationship between the distance from the transmission / reception unit and the signal S / N ratio of the reflected wave, from the transmission / reception unit to one end and the other end of the target. A distance calculating step for calculating a first distance and a second distance that are respective distances;
Based on arrival direction information which is information indicating the relationship between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction of the reflected wave, the direction change rate which is the change rate per unit distance between the distance from the transmission / reception unit and the arrival direction Direction change rate generation step for generating direction change rate information that is information indicating the relationship between
Whether or not the target is a detection target based on the first distance and the second distance calculated by the distance calculation step and the direction change rate information generated by the direction change rate generation step. And a target object determining step for determining the program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013150427A JP6311230B2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Target detection apparatus, target detection method, program, and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013150427A JP6311230B2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Target detection apparatus, target detection method, program, and recording medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015021855A true JP2015021855A (en) | 2015-02-02 |
JP6311230B2 JP6311230B2 (en) | 2018-04-18 |
Family
ID=52486424
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013150427A Active JP6311230B2 (en) | 2013-07-19 | 2013-07-19 | Target detection apparatus, target detection method, program, and recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6311230B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6827603B1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-02-10 | 三菱電機株式会社 | Laser radar device |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03282200A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | Launchng and guiding method for underwater sailing body |
JPH09145834A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Target signal detecting method and device |
JPH10332818A (en) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | Target position localization method |
JPH1164515A (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-05 | Hitachi Ltd | Target measuring device |
JP2001056369A (en) * | 1999-08-17 | 2001-02-27 | Nec Corp | Sonar display mete{od and device |
JP2003130942A (en) * | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Target detector |
JP2007017309A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | Target detector |
JP2010169644A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Nec Corp | Apparatus, method and program for detecting target signal |
JP2012168122A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nec Corp | Sonar system, transmission device, receiving device, method for identifying sonar target, and program thereof |
-
2013
- 2013-07-19 JP JP2013150427A patent/JP6311230B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03282200A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | Launchng and guiding method for underwater sailing body |
JPH09145834A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Target signal detecting method and device |
JPH10332818A (en) * | 1997-06-03 | 1998-12-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | Target position localization method |
JPH1164515A (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-05 | Hitachi Ltd | Target measuring device |
JP2001056369A (en) * | 1999-08-17 | 2001-02-27 | Nec Corp | Sonar display mete{od and device |
JP2003130942A (en) * | 2001-10-23 | 2003-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Target detector |
JP2007017309A (en) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | Target detector |
JP2010169644A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Nec Corp | Apparatus, method and program for detecting target signal |
JP2012168122A (en) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Nec Corp | Sonar system, transmission device, receiving device, method for identifying sonar target, and program thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6827603B1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-02-10 | 三菱電機株式会社 | Laser radar device |
WO2021144827A1 (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 三菱電機株式会社 | Laser radar device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6311230B2 (en) | 2018-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9939522B2 (en) | Systems and methods for 4-dimensional radar tracking | |
JP5697910B2 (en) | Threshold setting method, target detection method, threshold setting device, target detection device, threshold setting program, and target detection program | |
JP6892600B2 (en) | Object detection method and object detection device | |
JPWO2016103464A1 (en) | Obstacle detection device and obstacle detection method | |
JP6469357B2 (en) | Underwater detection device, underwater detection method, and underwater detection program | |
JP2016206153A (en) | Signal processor and radar device | |
KR101454827B1 (en) | High resolution distance measuring method by phase shifted value of ultrasonic signal | |
JP5148353B2 (en) | Underwater vehicle and obstacle detection device | |
JP6154219B2 (en) | Echo signal processing device, wave radar device, echo signal processing method, and echo signal processing program | |
JP6311230B2 (en) | Target detection apparatus, target detection method, program, and recording medium | |
KR100979286B1 (en) | Apparatus and method for detecting distance and orientation between objects under water | |
JP5277693B2 (en) | Radar equipment | |
JPWO2016132742A1 (en) | Signal processing device, processing method and program, target detection device, and detection method | |
JP2004264070A (en) | Bistatic azimuth detection system and detection method | |
JP7306030B2 (en) | Target motion estimation device and target motion estimation method | |
JP2008304329A (en) | Measuring device | |
JP4211218B2 (en) | Target discrimination method | |
JP2012202698A (en) | Time difference orientation detection device | |
JP5971462B2 (en) | Active sonar device | |
JP2007017309A (en) | Target detector | |
JP4984638B2 (en) | Multistatic sonar and display method thereof | |
CN111337881B (en) | Underwater target detection method utilizing propeller noise | |
JP2017156199A (en) | Target detection system and target detection method | |
JP2012103054A (en) | Underwater target detector, target detection method and target detection program to be used for detector | |
JP2008261727A (en) | Phasing device, phasing method, and phasing program for towed sonar |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170704 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180305 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6311230 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |