JP2015081890A - 信号処理装置及びレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】海上の物標の中から、曳航船及び被曳航船を判別する。
【解決手段】物標の存在を検出する物標探知機１が受信した受信信号を処理する信号処理装置３に関する。信号処理装置３は、受信信号に含まれる、判定対象となる２つの対象物標に起因する２つのエコー像、のそれぞれにおける少なくとも２つのタイミングでの座標に基づいて、２つのエコー像が、他船を曳航する側の船である曳航船及び前記他船としての被曳航船に起因する曳航船信号であるか否かを判定する判定部１５を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置、及び当該信号処理装置を備えたレーダ装置、に関する。

従来から、海上の物標の存在を検出するレーダ装置（物標探知機）が受信した受信信号を処理する信号処理装置が知られている。一般的に、レーダ装置の信号処理装置は、送信された電磁波の反射波を受信して適宜処理することにより、海上の物標（例えば海上を航行する船）の位置を検出するように構成されている。

一方、海上を航行する船として、ロープ等の曳索で連結された曳航船及び被曳航船が知られている。被曳航船は、曳航船によって曳索を介して引っ張られることにより、海上を航行することができる。例えば、特許文献１には、曳船（曳航船）によって曳航される輸送台船（被曳航船）に搭載された積荷の固定状態を監視する海上輸送監視システムが開示されている。

特開２００７−８３９７６号公報

ところで、船の航行において、自船が、上述のような曳航船と被曳航船との関係を認識できずに、曳航船と曳航船との間を通過しようとした場合、自船が曳索に引っかかってしまう虞がある。これに対して、レーダ装置で、曳索そのものを検出することも考えられるが、曳索は船と比べると極めて細いため、その検出は非常に困難である。

本発明は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、海上の物標の中から、曳航船及び被曳航船を判別することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る信号処理装置は、物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、前記受信信号に含まれる、判定対象となる２つの対象物標に起因する２つのエコー像、のそれぞれにおける少なくとも２つのタイミングでの座標に基づいて、前記２つのエコー像が、他船を曳航する側の船である曳航船及び前記他船としての被曳航船に起因する曳航船信号であるか否かを判定する判定部を備えている。

なお、本明細書中では、上述した曳航船及び被曳航船を、以下のように定義する。具体的には、一方の船が他方の船を牽引する場合、前記一方の船を曳航船、他方の船を被曳航船、とする。また、先頭の船が、直列に接続される複数の船を牽引する場合、これらの複数の船のうち連続する２つの船の関係において曳航船と被曳航船とを定義することとし、前方の船を曳航船、後方の船を被曳航船、とする。

（２）好ましくは、各前記対象物標における、前記少なくとも２つのタイミングでの座標に基づいて、各前記対象物標の所定時間当たりの移動距離、及び各前記対象物標の移動方向を算出する算出部、を更に備え、前記判定部は、第１条件、第２条件、及び第３条件に基づいて、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定し、前記第１条件は、前記２つの対象物標のうちの一方における所定時間当たりの移動距離と、前記２つの対象物標のうちの他方の所定時間当たりの移動距離と、の差が所定距離以下であること、であり、前記第２条件は、前記少なくとも２つのタイミングのうちの或るタイミングにおける、前記２つの対象物標同士を繋ぐ線分である対象物標線分と、前記２つの対象物標のいずれかの移動方向との角度差、及び、前記２つの対象物標のうちの一方の移動方向と他方の移動方向との角度差、のそれぞれが所定角度以下であること、であり、前記第３条件は、前記２つの対象物標のうちの一方の移動方向と前記対象物標線分との角度差、及び、前記２つの対象物標のうちの他方の移動方向と前記対象物標線分との角度差、のそれぞれが所定角度以下であること、であり、前記判定部は、前記第１条件と、前記第２条件及び前記第３条件の少なくとも一方と、が満たされることを条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（３）更に好ましくは、前記判定部は、更に前記対象物標線分の長さが所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（４）好ましくは、前記判定部は、更に前記２つの対象物標の少なくとも一方における所定時間当たりの移動距離、が所定範囲内であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（５）好ましくは、前記判定部は、前記少なくとも２つのタイミングのうちの第１タイミングにおける各前記対象物標、に対応する座標同士を繋ぐ線分である第１対象物標線分と、前記少なくとも２つのタイミングのうちの第２タイミングにおける各前記対象物標、に対応する座標同士を繋ぐ第２対象物標線分と、の差が所定距離以下であることと、前記第１タイミングから前記第２タイミングまでの時間における前記２つの対象物標のうちのいずれか一方の移動方向と、前記第１対象物標線分又は前記第２対象物標線分との角度差、及び、前記第１対象物標線分と前記第２対象物標線分との角度差、のそれぞれが所定角度以下であることと、を条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（６）更に好ましくは、前記判定部は、更に前記第１対象物標線分の長さ及び前記第２対象物標線分の長さの少なくとも一方が所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（７）好ましくは、前記判定部は、更に前記２つの対象物標の少なくとも一方における所定時間当たりの移動距離、が所定範囲内であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（８）好ましくは、各前記対象物標の代表点の座標を少なくとも３つのタイミングで算出する代表点算出部と、前記２つの対象物標のうちの一方において、前記少なくとも３つのタイミングのうちの時間的に連続する２つのタイミングでの前記代表点同士を繋ぐことで形成される軌跡線分を、前記少なくとも３つのタイミングでの複数の前記代表点に対して複数、生成する軌跡線分生成部と、を備え、前記判定部は、前記２つの対象物標のうちの他方における時間的に連続する少なくとも２つの代表点である判定対象点のそれぞれから、各前記判定対象点に最も近い、複数の前記軌跡線分のいずれか、までの距離が所定距離以下であることを条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（９）更に好ましくは、前記判定部は、更に、前記２つの対象物標のそれぞれにおいて、時間的に対応し且つ連続する２つのタイミングでの前記代表点同士を繋いだ線分の長さの差が所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定する。

（１０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係るレーダ装置は、電波を受信するアンテナと、前記アンテナから出力された受信信号をデジタル信号に変換する受信装置と、前記受信装置から出力されたデジタル信号を処理する上述したいずれかの信号処理装置と、前記信号処理装置で判定された曳航船信号が、曳航船及び被曳航船に起因する信号であることを識別可能なように表示される表示部と、を備えている。

本発明によれば、海上の物標の中から、曳航船及び被曳航船を判別できる。

本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図１で示すレーダ装置の曳航船判別処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 図１で示すレーダ装置の信号処理部において曳航船信号であるか否かの判定対象となる２つの物標を模式的に示す図である。 表示器に表示される画面の一例を示す図である。 変形例に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図５で示すレーダ装置の曳航船判別処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 図５で示すレーダ装置の信号処理部において曳航船信号であるか否かの判定対象となる２つの物標を模式的に示す図である。 変形例に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。 図８で示すレーダ装置の曳航船判別処理部の動作を説明するためのフローチャートである。 図８で示すレーダ装置の信号処理部において曳航船信号であるか否かの判定対象となる２つの物標、及び２つの物標の移動軌跡を模式的に示す図である。 オーバーラップ端点を検出する際のフローチャートである。 図１０の一部を拡大して示す図である。 オーバーラップ判定を説明するためのフローチャートである。 曳航船及び被曳航船について説明するための模式図である。

本発明の実施形態に係る信号処理装置３、及び信号処理装置３を備えるレーダ装置１０について、図を参照して説明する。本発明の実施形態に係るレーダ装置１０は、例えば船舶（自船）に装備され、海上の物標（例えば他船）を探知するために用いられる。そして、本実施形態に係るレーダ装置１０は、海上の曳航船及び被曳航船を他の船と判別可能に構成されているとともに、ユーザが曳航船及び被曳航船を識別可能なように構成されている。

［曳航船及び被曳航船］
図１４は、曳航船及び被曳航船について説明するための模式図であって、（Ａ）は、一方の船が他方の船を牽引している状態を示す図であり、（Ｂ）は、先頭の船が、直列に接続される２つの船を牽引している状態を示す図である。曳航船及び被曳航船は、曳索としてのロープＲＰで互いに連結されている。

本明細書中では、連続する２つの船の関係において曳航船と被曳航船とを定義する。具体的には、図１４（Ａ）の場合、他船を曳航する側の船Ｂ１を曳航船、曳航船に曳航される前記他船としての船Ｂ２を被曳航船と定義する。また、図１４（Ｂ）の場合、船Ｂ３と船Ｂ４との関係においては、船Ｂ３を曳航船、船Ｂ４を被曳航船と定義する。また、船Ｂ４と船Ｂ５との関係においては、船Ｂ４を曳航船、船Ｂ５を被曳航船と定義する。

［構成］
図１は、本発明の実施形態に係るレーダ装置１０の構成を示すブロック図である。レーダ装置１０は、図１に示すように、アンテナユニット（受信装置）２と、信号処理装置３と、表示器４（表示部）と、を備えている。

アンテナユニット２は、アンテナ５と、受信部６と、Ａ／Ｄ変換部７と、を含んでいる。

アンテナ５は、指向性の強いパルス状電波を送信（放射）可能なレーダアンテナである。また、アンテナ５は、物標からのエコー信号（反射波）を受信するように構成されている。即ち、アンテナ５は、物標を特定するエコー信号を受信するように構成されている。レーダ装置１０は、パルス状電波を送信してからエコー信号を受信するまでの時間を測定する。これにより、レーダ装置１０は、物標までの距離ｒを検出することができる。自船と物標とが向かい合う方向は、距離方向として定義される。

アンテナ５は、水平面上で３６０°回転可能に構成されており、鉛直軸線回りを回転する。アンテナ５は、パルス状電波の送信方向を変えながら（アンテナ５の回転角度を変えながら）、電波の送受信を繰り返し行うように構成されている。以上の構成で、レーダ装置１０は、自船周囲の平面上の物標を、３６０°にわたり探知することができる。

なお、以下の説明では、パルス状電波を送信してから次のパルス状電波を送信するまでの動作を「スイープ」という。また、電波の送受信を行いながらアンテナを３６０°回転させる動作を「スキャン」と呼ぶ。また、以下では、あるスキャンのことを、「ｎスキャン」という。

受信部６は、アンテナ５で受信したエコー信号を検波して増幅する。エコー信号は、アンテナ５で受信された信号のうち、アンテナ５からの送信信号に対する、物標での反射波である。受信部６は、増幅したエコー信号を、Ａ／Ｄ変換部７へ出力する。Ａ／Ｄ変換部７は、アナログ形式のエコー信号をサンプリングし、複数ビットからなるデジタルデータ（エコーデータ）に変換する。ここで、上記エコーデータの値は、アンテナ５が受信したエコー信号の強度（信号レベル）を特定するデータを含んでいる。Ａ／Ｄ変換部７は、エコーデータを、信号処理装置３の画像生成部１６及び信号処理部１１へ出力する。

信号処理装置３は、信号処理部１１と、物標代表点検出部１２と、物標捕捉部１３と、追尾処理部１４と、曳航船判別処理部１５（判定部）と、画像生成部１６と、を含んでいる。

画像生成部１６は、Ａ／Ｄ変換部７からのエコーデータに基づいて画像データを生成する。本実施形態では、画像生成部１６は、ＰＰＩ(Plan Position Indicator)画像データを生成する。画像生成部１６で生成された画像データは、表示器４に出力される。

信号処理部１１は、フィルタ処理等を施すことにより、エコーデータに含まれる干渉成分と、不要な波形データと、を除去する。信号処理部１１は、処理したエコーデータを、物標代表点検出部１２へ出力する。

物標代表点検出部１２は、物標のエコー像を検出するとともに、検出した物標のエコー像の代表点の座標の検出を行うように構成されている。具体的には、物標代表点検出部１２は、物標のエコー像の検出の際、エコーデータに対応する位置にエコー源が存在するか否かを検出するように構成されている。物標代表点検出部１２は、信号レベルが所定のしきいレベル以上である位置には、物標が存在していると判別する。そして、物標代表点検出部１２は、信号レベルが所定のしきいレベル以上である一まとまりの領域を、物標のエコー像が存在している領域として検出し、例えば、その領域の中心点を代表点として算出する。物標代表点検出部１２は、所定時間毎に（例えば、スキャン毎に）、各物標のエコー像の代表点の座標を算出する。これらの代表点は、順次、物標捕捉部１３へ出力される。なお、以下では、物標のエコー像の代表点の座標を、物標の座標、と称する場合もある。

物標捕捉部１３は、追尾対象となる追尾物標の代表点を捕捉するように構成されている。具体的には、物標捕捉部１３は、移動する物標を、所定時間毎に捕捉するように構成されている。例えば、物標捕捉部１３は、ある時刻（ｔ−１）における追尾物標の座標及び速度に基づいて、該時刻（ｔ−１）から所定時間経過後の時刻ｔにおける追尾物標の位置を予測する。そして、このように予測された位置に基づいて、追尾物標の代表点を特定する。なお、上述した追尾物標の速度には、例えば、後述する追尾処理部１４によって算出された速度が用いられる。

追尾処理部１４は、追尾物標の代表点の速度を算出するように構成されている。例えば、一例として、追尾処理部１４は、物標捕捉部１３で捕捉された２つの時刻での各代表点の座標に基づいて、該２つの時刻の間の時間における追尾物標の速度を算出する。すなわち、追尾処理部１４は、物標の所定時間当たりの移動距離（速度の大きさ）、及び物標の移動方向（速度の向き）を算出する算出部として設けられている。追尾処理部１４で算出された速度は、曳航船判別処理部１５及び物標捕捉部１３へ出力される。

曳航船判別処理部１５は、追尾対象となる複数の物標から２つの物標を抽出し、これら２つの物標のそれぞれを対象物標とする。そして、曳航船判別処理部１５は、物標捕捉部１３で捕捉された上記対象物標の座標、及び追尾処理部１４で算出された上記対象物標の速度、に基づいて、２つの対象物標に起因する２つのエコー像が、曳航船及び被曳航船に起因する曳航船信号であるか否かを判定する。曳航船判別処理部１５は、２つの対象物標に起因する２つのエコー像が、曳航船信号であると判定した場合、これら２つのエコー像が曳航船信号である旨を通知する曳航船通知信号を、表示器４に出力する。曳航船判別処理部１５の動作については、詳しくは後述する。

表示器４は、画像生成部１６で生成された画像信号を表示するように構成されている。また、表示器４は、曳航船判別処理部１５から曳航船通知信号を受けて、曳航船信号である２つのエコー像が、曳航船及び被曳航船に起因する曳航船信号であることを、ユーザが識別可能なように表示する。

［曳航船判別処理部の動作］
図２は、曳航船判別処理部１５の動作を示すフローチャートである。曳航船判別処理部１５は、複数のエコー像のそれぞれの代表点の中から２点を抽出し、該２点を判定対象として、図２に示すフローに基づいて該２点の判定対象が曳航船信号か否かを判定する。曳航船判別処理部１５は、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業を、全ての組み合わせについて行い、これら全ての組み合わせについて、順次、曳航船信号か否かを判定する。

図３は、曳航船判別処理部１５での判定対象となる２つの物標を模式的に示す図である。以下では、図３に示す物標０のエコー像Ｅ_０及び物標１のエコー像Ｅ_１を例として説明する。

まず、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ１及びステップＳ２で、判定対象となる２つの代表点の速度が、ともに曳航船及び被曳航船として想定される速度範囲内であるか否かを判定する。

具体的には、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ１で、２つの判定対象のうちの一方（例えば物標０）の速度Ｖ_０の大きさ｜Ｖ_０｜が所定範囲内であるか否かを判定する。｜Ｖ_０｜が所定範囲外の場合、当該２つの判定対象である２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、曳航船判別処理部１５は、｜Ｖ_０｜が所定範囲内の場合には、次にステップＳ２で、２つの判定対象のうちの他方（例えば物標１）の速度Ｖ_１の大きさ｜Ｖ_１｜が所定範囲内であるか否かを判定する。｜Ｖ_１｜が所定範囲外の場合、物標０及び物標１に起因する２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜Ｖ_１｜が所定範囲内の場合、ステップＳ３に進む。

なお、ステップＳ１及びステップＳ２において判定対象となった２つの物標について、その速度の大きさが所定範囲外であった場合、当該物標については、上述した、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業において、抽出する対象から外してもよい。これにより、曳航船信号の対象とならない物標を判定対象から外すことができるため、曳航船判別処理部１５の処理速度を速めることができる。

次に、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ３で、物標０と物標１との間の距離が、曳航船及び被曳航船の関係において想定されうる距離範囲内であるか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ３で、物標０の代表点及び物標１の代表点を繋ぐ線分である対象物標線分Ｐの長さ｜Ｐ｜が所定の範囲内であるか否かを判定する。｜Ｐ｜が所定範囲外の場合、物標０及び物標１に起因する２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜Ｐ｜が所定範囲内の場合、ステップＳ４に進む。

次に、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ４で、物標０及び物標１がともに同じ程度の速さで移動しているか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５は、｜Ｖ_０｜と｜Ｖ_１｜との差が所定の閾値以下であること、という第１条件を満たしているか否かを判定する。｜Ｖ_０｜と｜Ｖ_１｜との差が所定の閾値を超える場合、物標０及び物標１に起因する２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜Ｖ_０｜と｜Ｖ_１｜との差が所定の閾値以下の場合、ステップＳ５に進む。

次に、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ５からステップＳ７で、物標０の進行方向、物標１の進行方向、及び対象物標線分Ｐが延びる方向、が、概ね同じ方向を向いているか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５は、ステップＳ５で、Ｖ_０の方向とＶ_１の方向との角度差が所定の閾値（角度）以下であるか否かを判定し、ステップＳ６で、Ｖ_０の方向とＰの方向との角度差が所定の閾値（角度）以下であるか否かを判定し、ステップＳ７で、Ｖ_１の方向とＰの方向との角度差が所定の閾値（角度）以下であるか否かを判定する。いずれかのステップで、上述した２つの方向の角度差が所定角度を超えると判定されると、物標０及び物標１に起因する２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、ステップＳ５からステップＳ７において、各角度差が所定角度以下であると判定されると、物標０及び物標１に起因する２つのエコー像は、曳航船信号であると判定され（ステップＳ８）、本フローは終了する。なお、ステップＳ５からステップＳ７のうち、１つのステップは、省略されてもよい。また、ステップＳ５及びステップ６を満たすこと、又は、ステップＳ５及びステップ７を満たすことは、第２条件であり、ステップＳ６及びステップＳ７を満たすことは、第３条件である。

上述のフローにより、曳航船判別処理部１５は、複数のエコー像のうちの２つについて、該２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを判定する。以降、曳航船判別処理部１５は、上述したように、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業を、残り全ての組み合わせについて行い、これらの組み合わせについて、順次、曳航船信号か否かを判定する。

図４に、表示器４に表示される画面の一例を示す。表示器４では、自船を中心として、その周囲に検出された物標が表示される。本実施形態に係るレーダ装置１０の表示器４では、危険性が高い物標が赤色（図４では間隔の狭いハッチングで表示）で表示される。具体的には、自船が現時点での速度及び方位で航行していくと衝突する可能性が高い物標について、赤色で表示される。また、表示器４では、危険性がやや高い物標が黄色（図４では間隔の広いハッチングで表示）で表示される。具体的には、自船が現時点での速度及び方位で航行していくと衝突する可能性がやや高い物標、及び、ユーザへの注意喚起が必要と思われる物標について、黄色で表示される。

そして、表示器４では、図４に示すように、曳航船判別処理部１５で曳航船信号であると判定された２つの物標が黄色（図４における間隔の広いハッチング）で表示されるとともに、これらの物標同士を繋ぐ直線部Ｌが表示される。これにより、直線部Ｌで繋がれた２つの物標が、曳航船及び被曳航船の関係である可能性が高いことを、ユーザに注意喚起することができる。

［効果］
以上のように、本実施形態に係る信号処理装置３では、曳航船信号であるか否かの判定対象となる２つのエコー像のそれぞれにおける、少なくとも２つのタイミングでの代表点の座標に基づいて、２つのエコー像が曳航船信号であるか否かが判定される。このように、２つのエコー像のそれぞれにおける複数のタイミングでの座標を用いることで、各エコー像の挙動（本実施形態における速度Ｖ_０の大きさ及び向き）、相対的な位置関係（本実施形態における対象物標線分Ｐ）等を把握できる。よって、２つのエコー像の挙動及び相対的位置関係が、上述のように、曳航船及び被曳航船の関係としてありうる関係となっているか否かを判別することで、２つのエコー像が曳航船及び被曳航船であるか否かを判別できる。

従って、海上の物標の中から、曳航船及び被曳航船を判別することができる。

また、信号処理装置３では、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１の速度Ｖ_０及びＶ_１の差が所定範囲内であることを条件として、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定している。曳航船及び被曳航船は、図１４に示すように、ロープＲＰ等の曳索で連結され、一方が他方を曳航しているため、両者の速度は概ね一致する。よって、上記条件を設定することで、曳航船及び被曳航船の関係である可能性がある２つのエコー像を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３では、速度Ｖ_０の向きと速度Ｖ_１の向きとの角度差、速度Ｖ_０の向きと対象物標線分Ｐとの角度差、及び、速度Ｖ_１の向きと対象物標線分Ｐとの角度差、のうちの少なくとも２つが、所定角度以下であることを条件として、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定している。曳航船及び被曳航船は、上述のように、ロープで連結されて一方が他方を曳航しているため、ロープの向きと、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１の速度の向きは、概ね一致する。よって、上記条件を設定することで、曳航船及び被曳航船の関係である可能性がある２つのエコー像を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３では、対象物標線分Ｐの長さが所定長さ以下であることを条件として、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定している。曳航船及び被曳航船の関係において、両者を繋ぐロープの長さは、現実的に、例えば１ｋｍ以上にはならず、ある所定長さ以下である（一例として、数百ｍ未満）。よって、上記条件を設定することで、現実的な間隔である２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３では、速度Ｖ_０及び速度Ｖ_１のうちの少なくとも一方の大きさが所定範囲内であることを条件として、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定している。こうすると、曳航船及び被曳航船として想定されうる速度の大きさであるエコー像Ｅ_０及びＥ_１を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、本実施形態に係るレーダ装置１０では、曳航船信号であると判定された２つのエコー像が、表示器４に、他のエコー像とは異なる色で表示されるとともに、２つのエコー像が直線Ｌで接続された状態で表示される。これにより、ユーザは、これら２つのエコー像が曳航船及び被曳航船である可能性があることを視覚的に把握できる。よって、ユーザは、自船がその直線Ｌが表示される箇所を通過しないように自船を操作することで、曳索（ロープ）に引っかかってしまう危険を未然に防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（１）図５は、変形例に係るレーダ装置１０ａの構成を示すブロック図である。本変形例に係るレーダ装置１０ａは、上記実施形態の場合と比べて、曳航船判別処理部の動作が異なる。以下では、上記実施形態と異なる点について主に説明し、上記実施形態と同様の構成の説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。

曳航船判別処理部１５ａは、上記実施形態の曳航船判別処理部１５と同様、物標捕捉部１３で捕捉された追尾物標の座標、及び追尾処理部１４で算出された追尾物標の速度、に基づいて、判定対象となる２つの対象物標に起因する２つのエコー像が、他船を曳航する側の船である曳航船及び前記他船としての被曳航船に起因する曳航船信号であるか否かを判定する。しかし、本変形例の曳航船判別処理部１５ａは、その動作が、上記実施形態の曳航船判別処理部１５の動作と大きく異なる。以下では、曳航船判別処理部１５ａの動作について、説明する。

［曳航船判別処理部の動作］
図６は、曳航船判別処理部１５ａの動作を示すフローチャートである。曳航船判別処理部１５ａは、上記実施形態の場合と同様、複数のエコー像のそれぞれの代表点の中から２点を抽出し、該２点を判定対象とする。そして、曳航船判別処理部１５ａは、図６に示すフローに基づいて該２点の判定対象が曳航船信号か否かを判定する。曳航船判別処理部１５ａは、上記実施形態の場合と同様、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業を、全ての組み合わせについて行い、これら全ての組み合わせについて、順次、曳航船信号か否かを判定する。

図７は、曳航船判別処理部１５ａでの判定対象となる２つの物標を模式的に示す図である。以下では、図７に示す物標０のエコー像Ｅ_０及び物標１のエコー像Ｅ_１を例として説明する。なお、図７において、ある時刻ｔ（第２タイミング）における物標０のエコー像及び物標１のエコー像を、それぞれ、Ｅ_０（ｔ）及びＥ_１（ｔ）とする。また、上記時刻ｔより所定時間前の時刻ｔ−１（第２タイミング）における物標０のエコー像及び物標１のエコー像を、それぞれ、Ｅ_０（ｔ−１）及びＥ_１（ｔ−１）とする。

まず、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１０及びステップＳ１１で、時刻ｔ−１における２つの物標間の距離、及び時刻ｔにおける２つの物標間の距離、の双方が、曳航船及び被曳航船の関係において想定されうる距離範囲内であるか否かを判定する。

具体的には、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１０で、時刻ｔ−１における物標０のエコー像Ｅ_０（ｔ−１）の代表点及び物標１のエコー像Ｅ_１（ｔ−１）の代表点、を結ぶ線分Ｐ（ｔ−１）（第１対象物標線分）の長さ｜Ｐ（ｔ−１）｜が所定の範囲内であるか否かを判定する。｜Ｐ（ｔ−１）｜が所定範囲外の場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、曳航船判別処理部１５ａは、｜Ｐ（ｔ−１）｜が所定範囲内の場合には、次にステップＳ１１で、時刻ｔにおける物標０のエコー像Ｅ_０（ｔ）の代表点及び物標１のエコー像Ｅ_１（ｔ）の代表点、を結ぶ線分Ｐ（ｔ）（第２対象物標線分）の長さ｜Ｐ（ｔ）｜が所定の範囲内であるか否かを判定する。｜Ｐ（ｔ）｜が所定範囲外の場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜Ｐ（ｔ）｜が所定範囲内の場合、ステップＳ１２に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１２で、物標０と物標１との間の距離が、時間の経過に伴って大きく変化しないか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１２で、上記第１対象物標線分Ｐ（ｔ−１）の長さ｜Ｐ（ｔ−１）｜と、上記第２対象物標線分Ｐ（ｔ）の長さ｜Ｐ（ｔ）｜との差が、所定の閾値（長さ）以下であるか否かを判定する。｜Ｐ（ｔ−１）｜と｜Ｐ（ｔ）｜との差が所定長さを超える場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜Ｐ_ｔ｜と｜Ｐ_ｔ−１｜との差が所定長さ以下の場合、ステップＳ１３に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１３で、物標０及び物標１が曳航船及び被曳航船であると仮定した場合に、所定時間において想定される変針角度以内であるか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１３で、Ｐ（ｔ）とＰ（ｔ−１）との角度差が所定の閾値（角度）以下であるか否かを判定する。Ｐ（ｔ）とＰ（ｔ−１）との角度差が所定角度を超える場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、Ｐ（ｔ）とＰ（ｔ−１）との角度差が所定角度以下の場合、ステップＳ１４に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１４で、一方の物標が所定時間当たりで移動する距離が、曳航船又は被曳航船として想定されうる距離範囲内であるか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１４で、一方の物標（本実施形態では、物標０）のエコー像Ｅ_０が時刻ｔ−１から時刻ｔまでで移動するベクトルΔＰ（ｔ）の距離｜ΔＰ（ｔ）｜が所定範囲内であるか否かを判定する。｜ΔＰ（ｔ）｜が所定範囲外の場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜ΔＰ（ｔ）｜が所定範囲内の場合、ステップＳ１５に進む。なお、本ステップＳ１４において、他方の物標１のエコー像Ｅ_１が時刻ｔ−１から時刻ｔまでで移動するベクトルの距離が所定範囲内であるか否かを判定してもよい。

次に、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１５で、物標０及び物標１が曳航船及び被曳航船であると仮定した場合に、曳索が延びる方向と、被曳航船の進行方向とが、想定されうる角度範囲内であるか否かを判定する。具体的には、曳航船判別処理部１５ａは、ステップＳ１５で、Ｐ（ｔ）とΔＰ（ｔ）との角度差が所定角度以下であるか否かを判定する。Ｐ（ｔ）とΔＰ（ｔ）との角度差が所定角度を超える場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、Ｐ（ｔ）とΔＰ（ｔ）との角度差が所定角度以下の場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号であると判定され（ステップＳ１６）、本フローは終了する。

上述のフローにより、曳航船判別処理部１５ａは、複数のエコー像のうちの２つについて、該２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを判定する。以降、曳航船判別処理部１５ａは、上記実施形態の場合と同様、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業を、残り全ての組み合わせについて行い、これらの組み合わせについて、順次、曳航船信号か否かを判定する。

そして、本変形例の表示器４でも、曳航船判別処理部１５ａで曳航船信号であると判定された２つの物標が黄色（図４における間隔の広いハッチング）で表示されるとともに、これらの物標同士を繋ぐ直線部Ｌが表示される。これにより、前記２つの物標が、曳航船及び被曳航船の関係である可能性が高いことを、ユーザに注意喚起することができる。

［効果］
以上のように、本変形例に係る信号処理装置３ａでも、上記実施形態の場合と同様、２つのエコー像のそれぞれにおける、少なくとも２つのタイミングでの代表点の座標に基づいて、２つのエコー像が曳航船信号であるか否かが判定される。よって、上記実施形態の場合と同様、上記座標から把握される各エコー像の挙動及び相対的位置関係が、曳航船及び被曳航船の関係としてありうる関係となっているか否かを判別することで、２つのエコー像が曳航船及び被曳航船であるか否かを判別できる。

また、信号処理装置３ａでは、ある時刻（ｔ−１）における２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１の代表点間の距離（第１対象物標線分Ｐ（ｔ−１））と、ある時刻ｔにおける２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１の代表点間の距離（第２対象物標線分Ｐ（ｔ））との差が所定距離以下であることを条件として、２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定している。２つのエコー像が曳航船及び被曳航船の関係にある場合、時間の経過によらず、２つのエコー像の間の距離は概ね一致する。よって、上記条件を設定することで、２点間の距離が経時的に概ね同じであるエコー像Ｅ_０及びＥ_１を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３ａでは、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１がうちのいずれか一方の移動方向と第１対象物標線分Ｐ（ｔ−１）又は第２対象物標線分Ｐ（ｔ）との角度差、及び、第１対象物標線分Ｐ（ｔ−１）と第２対象物標線分Ｐ（ｔ）との角度差、のそれぞれが所定角度以下であること、を条件として、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定している。曳航船及び被曳航船は、上述のように、ロープで連結されて一方が他方を曳航しているため、上記移動方向及び上記対象物標線分は、概ね一致する。よって、上記条件を設定することで、曳航船及び被曳航船の関係である可能性がある２つのエコー像を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

（２）図８は、変形例に係るレーダ装置１０ｂの構成を示すブロック図である。本変形例に係るレーダ装置１０ｂの曳航船判別処理部１５ｂは、判定対象となる２つの物標の移動軌跡に基づいて、該２つの対象物標に起因する２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを判定するように構成されている。やや詳しくは、曳航船判別処理部１５ｂは、２つの物標の移動軌跡が概ね一致している場合に、該２つの対象物標に起因する２つのエコー像が曳航船信号であると判定するように構成されている。

従って、本変形例に係るレーダ装置１０ｂは、上記実施形態及び上記変形例の場合と比べて、曳航船判別処理部の構成及び動作が異なる。以下では、上記実施形態と異なる点について主に説明し、上記実施形態と同様の構成の説明については、図面において同一の符号を付すことで又は同一の符号を引用して説明することで、省略する。

曳航船判別処理部１５ｂは、軌跡線分生成部１７を有している。軌跡線分生成部１７は、エコー像の各タイミングにおける代表点のうち、時間的に連続する代表点同士を繋ぐことにより、複数の軌跡線分を生成するように構成されている。

曳航船判別処理部１５ｂは、上記実施形態及び変形例の曳航船判別処理部１５，１５ａと異なり、物標捕捉部１３で捕捉された追尾物標の座標に基づいて、判定対象となる２つの対象物標に起因する２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを判定する。すなわち、曳航船判別処理部１５ｂでは、追尾処理部１４によって算出された追尾物標の速度を直接的には用いずに、曳航船判定を行う。本変形例では、追尾処理部１４で算出された追尾物標の速度は、物標捕捉部１３が追尾物標の座標を捕捉するために用いられる。

なお、本変形例において、レーダ装置１０ｂを、追尾処理部１４を省略して構成することもできる。この場合、物標捕捉部１３は、例えば一例として、ＡＩＳ（Automatic Identification System、自動船舶識別装置）を利用して追尾物標を捕捉することができる。

物標捕捉部１３は、追尾対象となる追尾物標において、異なるタイミング毎（例えば、スキャン毎）の座標を捕捉するように構成されている。そして、曳航船判別処理部１５ｂは、物標捕捉部１３によって捕捉された、判定対象となる２つの物標のそれぞれにおける異なるタイミング毎の座標に基づいて、２つの対象物標に起因する２つのエコー像が、曳航船信号であるか否かを判定する。

［曳航船判別処理部の動作］
図９は、曳航船判別処理部１５ｂの動作を示すフローチャートである。曳航船判別処理部１５ｂは、上記実施形態の場合と同様、複数のエコー像から２つを抽出し、該２つのエコー像が曳航船信号か否かを、図９に示すフローに基づいて判定する。曳航船判別処理部１５ｂは、上記実施形態の場合と同様、所定のエリア内に存在する全てのエコー像の中から判定対象となる２点を抽出する作業を、全ての組み合わせについて行い、これら全ての組み合わせについて、順次、曳航船信号か否かを判定する。

図１０は、曳航船判別処理部１５ｂでの判定対象となる２つの物標を模式的に示す図である。以下では、図１０に示す物標０のエコー像Ｅ_０及び物標１のエコー像Ｅ_１を例として説明する。図１０では、連続する６つのタイミング（最も過去のタイミングから順に、ｔ−５，ｔ−４，…，ｔ）のそれぞれにおける、物標０のエコー像Ｅ_０の代表点（ＥＰ_０（ｔ−５），ＥＰ_０（ｔ−４），…，ＥＰ_０（ｔ））及び物標１のエコー像Ｅ_１の代表点（ＥＰ_１（ｔ−５），ＥＰ_１（ｔ−４），…，ＥＰ_１（ｔ））、を図示している。図１０に図示される、エコー像Ｅ_０の各タイミングにおける代表点を繋いだ線分は、時刻（ｔ−５）から時刻ｔまでの間にエコー像Ｅ_０が移動した軌跡と概ね一致する。同様に、エコー像Ｅ_１の各タイミングにおける代表点を繋いだ線分は、時刻（ｔ−５）から時刻ｔまでの間にエコー像Ｅ_１が移動した軌跡と概ね一致する。

まず、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ２０で、あるタイミング（例えば、時刻ｔ−５）における２つの物標間の距離が、曳航船及び被曳航船の関係において想定されうる距離であるか否かを判定する。

具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ２０で、時刻ｔ−５における、エコー像Ｅ_０（ｔ−５）の代表点ＥＰ_０（ｔ−５）と、エコー像Ｅ_１（ｔ−５）の代表点ＥＰ_１（ｔ−５）との距離｜ΔＰ（ｔ−５）｜が、所定範囲内であるか否かを判定する。｜ΔＰ（ｔ−５）｜が所定範囲外の場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、｜ΔＰ（ｔ−５）｜が所定範囲内の場合、ステップＳ３０に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、各エコー像Ｅ_０及びエコー像Ｅ_１における、対応する時間帯に進む距離が、同じ程度であるか否かの判定（移動距離判定）を行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ３０で、各エコー像において、時間的に対応し且つ連続する２つのタイミングでの代表点同士の距離の差が、所定距離以下であるか否かを判定する。図１０を参照して、より具体的に説明すると、曳航船判別処理部１５ｂは、｜Ｄ_０（ｔ−４）｜と｜Ｄ_１（ｔ−４）｜との差、｜Ｄ_０（ｔ−３）｜と｜Ｄ_１（ｔ−３）｜との差、…、｜Ｄ_０（ｔ）｜と｜Ｄ_１（ｔ）｜との差、のそれぞれが、所定距離以下であるか否かを判定する。更に、曳航船判別処理部１５ｂは、各エコー像が時刻（ｔ−５）から時刻（ｔ）までの間に進んだ距離の差が、所定距離以下であるか否かを判定する。上述した距離の差のうち、いずれか１つでも所定距離を超えた場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。一方、上述した全ての距離の差が、いずれも所定距離以下の場合、ステップＳ４０に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１において、オーバーラップ端点（第１対象点）の検出を行う。オーバーラップ端点とは、一方のエコー像の最過去線分（第１基準線分、本変形例では、Ｄ_１（ｔ−４））に対する距離が十分に近いと判定された、他方のエコー像の代表点である。なお、最過去線分とは、エコー像において複数のタイミングで検出された代表点のうち、最も過去に検出された代表点（最過去点）と、最過去点と時間的に連続する代表点とを結んだ線分のことである。最過去線分は、軌跡線分生成部１７によって生成される。

図１１は、オーバーラップ端点を検出する際の工程を示すフローチャートである。また、図１２は、図１１のフローチャートを説明するための図であって、図１０の一部を拡大して示す図である。以下では、図１１及び図１２を参照して、オーバーラップ端点を検出する工程について説明する。

曳航船判別処理部１５ｂは、一方のエコー像Ｅ_０の最過去点（図１２におけるＥＰ_０（ｔ−５））を端点判定対象として設定するとともに（ステップＳ４１）、他方のエコー像の最過去線分（図１２におけるＤ_１（ｔ−４））を検出する（ステップＳ４２）。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ４３で、範囲判定を行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−５）から最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）を含む直線に向かって下した垂線が、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）と交差するか否かを判定する。図１２に示すように、上記垂線は、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）とは交差せず、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）の延長線Ｌ１と交差するため、範囲判定は不合格となり（ステップＳ４３のＮｏ）、ステップＳ４４に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ４４で、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−５）が最新点に到達しているか否かを判定する。ここで、最新点とは、複数の代表点のうちの最新の代表点である。この段階では、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−５）は最新点に到達していないため（ステップＳ４４のＮｏ）、ステップＳ４５に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ４５において、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−５）を１単位時間進め、端点判定対象をＥＰ_０（ｔ−４）に設定する（ステップＳ４５）。なお、本明細書中における１単位時間とは、連続する２つの時刻間の時間、例えば、時刻（ｔ−５）と時刻（ｔ−４）との間の時間、時刻（ｔ−１）と時刻ｔとの間の時間、のことを指す。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、新たに設定された端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−４）について、再び範囲判定を行う（ステップＳ４３）。ここでも、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−４）から最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）を含む直線に向かって下した垂線は、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）とは交差せず、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）の延長線Ｌ１と交差する。よって、範囲判定は不合格となる（ステップＳ４３のＮｏ）。端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−４）は、最新点ではないため（ステップＳ４４のＮｏ）、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−４）が１単位時間進められ（ステップＳ４５）、新たな端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−３）が設定される。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、新たに設定された端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−３）について、再び範囲判定を行う（ステップＳ４３）。ここでは、図１２に示すように、端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−３）から最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）を含む直線に向かって下した垂線は、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）と交差する。従って、範囲判定は合格となり（ステップＳ４３のＹｅｓ）、ステップＳ４６に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ４６で、距離判定を行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、端点判定対象（この段階では、ＥＰ_０（ｔ−３））から最過去線分（ここでは、Ｄ_１（ｔ−４））までの距離ｄが、所定距離以下であるか否かを判定する。距離ｄが所定距離以内の場合、距離判定は合格となり（ステップＳ４６のＹｅｓ）、この段階での端点判定対象ＥＰ_０（ｔ−３）がオーバーラップ端点として設定され（ステップＳ４７）、ステップＳ５０に進む。上記距離ｄが所定距離を超える場合、距離判定は不合格となり（ステップＳ４６のＮｏ）、再びステップＳ４４に進む。以下においては、ｄが所定距離以内であるとして、ステップＳ５０以降の説明を続ける。なお、ステップＳ４４において、端点判定対象が最新点に到達したと判定された場合、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。

また、本変形例では、曳航船判別処理部１５ｂは、抽出した２つのエコー像を１組とし、この１組について上記フローを２回、行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、一方のエコー像について最過去線分を設定して他方のエコー像について最過去点を検出するフローと、他方のエコー像について最過去線分を設定して一方のエコー像について最過去点を検出するフローと、を行う。

例えば、図１０に示すように、双方のエコー像Ｅ_０及びＥ_１の移動軌跡が概ね一致していても、エコー像Ｅ_０について最過去線分を設定し、エコー像Ｅ_１について最過去点を端点判定対象と設定した場合には、オーバーラップ端点が検出されなくなってしまう。これに対して、上述のように、１組のエコー像（Ｅ_０及びＥ_１）の双方についてオーバーラップ端点を検出するようにすれば、双方のエコー像Ｅ_０及びＥ_１の移動軌跡が概ね一致している場合において、確実にオーバーラップ端点を検出できる。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、オーバーラップ判定を行う。オーバーラップ判定とは、各エコー像Ｅ_０及びＥ_１の移動軌跡が、ある程度以上の距離において概ね一致しているか否か、の判定のことである。図１３に示す、オーバーラップ判定を行う際の工程を示すフローチャートに基づき、オーバーラップ判定について詳細に説明する。

まず、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５１で、上述のようにして求めたオーバーラップ端点から１単位時間進められた代表点（第２対象点、図１０におけるＥＰ_０（ｔ−２））を対象点として設定する。また、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５１で、最過去線分Ｄ_１（ｔ−４）を基準線分として設定する。そして、曳航船判別処理部１５ｂは、対象点ＥＰ_０（ｔ−２）が基準線分Ｄ_１（ｔ−４）を基準とした所定の範囲内に収まっているか否かを判定する（範囲判定）。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５２で、対象点ＥＰ_０（ｔ−２）から上記基準線分Ｄ_１（ｔ−４）を含む直線に向かって下した垂線が、基準線分Ｄ_１（ｔ−４）と交差するか否かを判定する。上記垂線は、基準線分Ｄ_１（ｔ−４）と交差するため、範囲判定は合格となり（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ステップＳ５５に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５５で、距離判定を行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、対象点ＥＰ_０（ｔ−２）から基準線分Ｄ_１（ｔ−４）までの距離が所定距離以下であるか否かを判定する。この距離が所定距離以下の場合、距離判定は合格となり（ステップＳ５５のＹｅｓ）、ステップＳ５６に進む。一方、この距離が所定距離を超える場合、距離判定は不合格となり（ステップＳ５５のＮｏ）、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１は、曳航船信号でないと判断されて本フローは終了する。ここでは、上記距離が所定距離以内であるとして、ステップＳ５６以降の説明を続ける。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５６で、対象点ＥＰ_０（ｔ−２）が最新点に到達しているか否かを判定する。対象点ＥＰ_０（ｔ−２）は最新点ではないため（ステップＳ５６のＮｏ）、対象点ＥＰ_０（ｔ−２）が１単位時間進められてＥＰ_０（ｔ−１）が新たな対象点となり、再びステップＳ５２の範囲判定が行われる。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５２で、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）について再び範囲判定を行う。ここでは、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）から基準線分Ｄ_１（ｔ−４）を含む直線に向かって下した垂線が、基準線分Ｄ_１（ｔ−４）と交差しないため、範囲判定は不合格となり（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ５３に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５３で、基準線分Ｄ_１（ｔ−４）が最新線分に到達しているか否かを判定する。なお、最新線分とは、エコー像において複数のタイミングで検出された代表点のうちの最新点と、最新点と時間的に連続する代表点とを結んだ線分のことであり、図１０においては、Ｄ_１（ｔ）が最新線分となる。基準線分Ｄ_１（ｔ−４）は最新線分に到達していないため（ステップＳ５３のＮｏ）、基準線分Ｄ_１（ｔ−４）が１単位時間進められて（ステップＳ５４）、軌跡線分生成部１７によって生成された線分Ｄ_１（ｔ−３）が新たな基準線分となり、再びステップＳ５２の範囲判定が行われる。なお、この基準線分Ｄ_１（ｔ−３）は、第１基準線分としての線分Ｄ_１（ｔ−４）と時間的に連続し且つ線分Ｄ_１（ｔ−４）よりも新しい時間帯の軌跡線分（第２基準線分）である。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５２で、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）について再び範囲判定を行う。ここでは、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）から基準線分Ｄ_１（ｔ−３）を含む直線に向かって下した垂線が、基準線分Ｄ_１（ｔ−３）に交差する。よって、範囲判定は合格となり（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ５３の距離判定に進む。距離判定において、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）から基準線分Ｄ_１（ｔ−３）までの距離が所定距離以下の場合、距離判定は合格となり（ステップＳ５５のＹｅｓ）、ステップＳ５６に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５６で、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）が最新点に到達しているか否かを判定する。対象点ＥＰ_０（ｔ−１）は最新点ではないため（ステップＳ５６のＮｏ）、対象点ＥＰ_０（ｔ−１）が１単位時間進められてＥＰ_０（ｔ）が新たな対象点となり、再びステップＳ５２の範囲判定が行われる。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５２で、対象点ＥＰ_０（ｔ）について再び範囲判定を行う。ここでは、対象点ＥＰ_０（ｔ）から基準線分Ｄ_１（ｔ−３）を含む直線に向かって下した垂線が、基準線分Ｄ_１（ｔ−３）と交差しないため、範囲判定は不合格となり（ステップＳ５２のＮｏ）、ステップＳ５３に進む。そして、曳航船判別処理部１５ｂが、ステップＳ５３で、基準線分Ｄ_１（ｔ−３）が最新線分に到達していない（ステップＳ５３のＮｏ）と判断した後、基準線分Ｄ_１（ｔ−３）が１単位時間進められ、軌跡線分生成部１７によって生成された線分Ｄ_１（ｔ−２）が新たな基準線分となり、再びステップＳ５２の範囲判定が行われる。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５２で、対象点ＥＰ_０（ｔ）について再び範囲判定を行う。ここでは、対象点ＥＰ_０（ｔ）から基準線分Ｄ_１（ｔ−２）を含む直線に向かって下した垂線が、基準線分Ｄ_１（ｔ−２）と交差するため、範囲判定は合格となり（ステップＳ５２のＹｅｓ）、ステップＳ５３に進む。

次に、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５５で、距離判定を行う。具体的には、曳航船判別処理部１５ｂは、対象点ＥＰ_０（ｔ）から基準線分Ｄ_１（ｔ−２）までの距離が所定距離以下であるか否かを判定する。この距離が所定距離以下の場合、距離判定は合格となり（ステップＳ５５のＹｅｓ）、ステップＳ５６に進む。

そして、曳航船判別処理部１５ｂは、ステップＳ５６で、対象点ＥＰ_０（ｔ）が最新点に到達しているか否かを判定する。対象点ＥＰ_０（ｔ）は、最新点であるため（ステップＳ５６のＹｅｓ）、曳航船判別処理部１５ｂは、２つのエコー像Ｅ_０及びＥ_１が曳航船信号であると判定し（ステップＳ６０）、本フローは終了する。

上述のフローにより、曳航船判別処理部１５ｂは、複数のエコー像のうちの２つについて、該２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを判定する。以降、曳航船判別処理部１５ａは、上記実施形態の場合と同様、所定の範囲内に存在する全てのエコー像を対象として、残りの全ての組み合わせの２つのエコー像を順次抽出するとともに、抽出した２つのエコー像が曳航船信号であるか否かを順次、判定する。

［効果］
以上のように、本変形例に係る信号処理装置３ｂでも、上記実施形態の場合と同様、２つのエコー像のそれぞれにおける、少なくとも２つのタイミングでの代表点の座標に基づいて、２つのエコー像が曳航船信号であるか否かが判定される。そして、本実施形態では、一方のエコー像における各タイミングでの代表点と、他方のエコー像における各タイミングの代表点同士を繋いだ線分とに基づいて、すなわち、２つのエコー像の移動軌跡に基づいて、２つのエコー像が曳航船信号であるか否かが判定される。これにより、上記実施形態とは異なるアプローチで、２つのエコー像が曳航船及び被曳航船であるか否かを判別できる。

また、信号処理装置３ｂでは、一方のエコー像Ｅ_０における或るタイミングの代表点と他方のエコー像Ｅ_０におけるある時間帯の軌跡線分との距離が所定距離以下であり、且つ前記代表点よりも１単位時間進められた代表点と、前記軌跡線分、又は該軌跡線分から１単位時間進められた軌跡線分、との距離が所定距離以下であること、を条件として、２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定している。２つのエコー像が曳航船及び被曳航船の関係にある場合、それらの移動軌跡は概ね一致する。よって、上記条件（一方のエコー像における、時間的に連続する少なくとも２つの代表点と、他方のエコー像における航跡に近似した線分（軌跡線分）との距離が近いこと）を設定することで、移動軌跡が概ね一致するエコー像Ｅ_０及びＥ_１を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３ｂでは、２つのエコー像のそれぞれにおいて、時間的に対応し且つ連続する２つのタイミングでの代表点同士を繋いだ線分の長さの差が所定長さ以下であることを条件として、２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定している。２つのエコー像が曳航船及び被曳航船の関係にある場合、同じ時間帯で双方のエコー像が移動する距離は、概ね同じになる。よって、上記条件を設定することで、同じ時間帯で同じ程度の距離を進むエコー像Ｅ_０及びＥ_１を、適切に曳航船信号の候補に含めることができる。

また、信号処理装置３ｂでは、一方のエコー像における各軌跡線分の長さの和と、他方のエコー信号における各軌跡線分の長さの和と、の差が、所定長さ以下であることを条件として、２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定している。これにより、対応する時間帯の軌跡線分ごとに発生する微少な誤差が蓄積して累積的に誤差が大きくなるような２つのエコー像を、曳航船信号の対象から排除できる。

本発明は、物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置、及び当該信号処理装置を備えたレーダ装置として広く適用することができる。

３，３ａ，３ｂ 信号処理装置
４ 表示器（表示部）
１０，１０ａ，１０ｂ レーダ装置（物標探知機）
１５，１５ａ，１５ｂ 曳航船判別処理部（判定部）

Claims (10)

1. 物標の存在を検出する物標探知機が受信した受信信号を処理する信号処理装置であって、
   前記受信信号に含まれる、判定対象となる２つの対象物標に起因する２つのエコー像、のそれぞれにおける少なくとも２つのタイミングでの座標に基づいて、前記２つのエコー像が、他船を曳航する側の船である曳航船及び前記他船としての被曳航船に起因する曳航船信号であるか否かを判定する判定部を備えていることを特徴する、信号処理装置。
2. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   各前記対象物標における、前記少なくとも２つのタイミングでの座標に基づいて、各前記対象物標の所定時間当たりの移動距離、及び各前記対象物標の移動方向を算出する算出部、を更に備え、
   前記判定部は、第１条件、第２条件、及び第３条件に基づいて、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定し、
   前記第１条件は、前記２つの対象物標のうちの一方における所定時間当たりの移動距離と、前記２つの対象物標のうちの他方の所定時間当たりの移動距離と、の差が所定距離以下であること、であり、
   前記第２条件は、前記少なくとも２つのタイミングのうちの或るタイミングにおける、前記２つの対象物標同士を繋ぐ線分である対象物標線分と、前記２つの対象物標のいずれかの移動方向との角度差、及び、前記２つの対象物標のうちの一方の移動方向と他方の移動方向との角度差、のそれぞれが所定角度以下であること、であり、
   前記第３条件は、前記２つの対象物標のうちの一方の移動方向と前記対象物標線分との角度差、及び、前記２つの対象物標のうちの他方の移動方向と前記対象物標線分との角度差、のそれぞれが所定角度以下であること、であり、
   前記判定部は、前記第１条件と、前記第２条件及び前記第３条件の少なくとも一方と、が満たされることを条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
3. 請求項２に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、更に前記対象物標線分の長さが所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、更に前記２つの対象物標の少なくとも一方における所定時間当たりの移動距離、が所定範囲内であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
5. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、
   前記少なくとも２つのタイミングのうちの第１タイミングにおける各前記対象物標、に対応する座標同士を繋ぐ線分である第１対象物標線分と、前記少なくとも２つのタイミングのうちの第２タイミングにおける各前記対象物標、に対応する座標同士を繋ぐ第２対象物標線分と、の差が所定距離以下であることと、
   前記第１タイミングから前記第２タイミングまでの時間における前記２つの対象物標のうちのいずれか一方の移動方向と、前記第１対象物標線分又は前記第２対象物標線分との角度差、及び、前記第１対象物標線分と前記第２対象物標線分との角度差、のそれぞれが所定角度以下であることと、
   を条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
6. 請求項５に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、更に前記第１対象物標線分の長さ及び前記第２対象物標線分の長さの少なくとも一方が所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、更に前記２つの対象物標の少なくとも一方における所定時間当たりの移動距離、が所定範囲内であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
8. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   各前記対象物標の代表点の座標を少なくとも３つのタイミングで算出する代表点算出部と、
   前記２つの対象物標のうちの一方において、前記少なくとも３つのタイミングのうちの時間的に連続する２つのタイミングでの前記代表点同士を繋ぐことで形成される軌跡線分を、前記少なくとも３つのタイミングでの複数の前記代表点に対して複数、生成する軌跡線分生成部と、を備え、
   前記判定部は、前記２つの対象物標のうちの他方における前記少なくとも３つのタイミングでの各前記代表点のうちの１つ、としての第１対象点と、複数の前記軌跡線分のうちの１つとしての第１基準線分と、の距離が所定距離以下であり、且つ、前記第１対象点と時間的に連続し且つ該第１対象点よりも新しいタイミングの代表点である第２対象点と、前記第１基準線分、又は該第１基準線分と時間的に連続し且つ該第１基準線分よりも新しい時間帯の軌跡線分である第２基準線分、との距離が所定距離以下であることを条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
9. 請求項８に記載の信号処理装置において、
   前記判定部は、更に、前記２つの対象物標のそれぞれにおいて、時間的に対応し且つ連続する２つのタイミングでの前記代表点同士を繋いだ線分の長さの差が所定長さ以下であることも条件として、前記２つのエコー像が前記曳航船信号であると判定することを特徴とする、信号処理装置。
10. 電波を受信するアンテナと、
    前記アンテナから出力された受信信号をデジタル信号に変換する受信装置と、
    前記受信装置から出力されたデジタル信号を処理する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の信号処理装置と、
    前記信号処理装置で判定された曳航船信号が、曳航船及び被曳航船に起因する信号であることを識別可能なように表示される表示部と、
    を備えていることを特徴とする、レーダ装置。

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