JP2534785B2 - 自動追尾装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、船舶用レーダ装置に係り、特に、自動的に
目標を捕捉し、捕捉した目標を追尾する自動追尾装置に
関する。

［従来の技術］ レーダ装置を用いて、船舶を航行させる場合に、レー
ダ装置の表示画面上に表われる他船等の目標の動きを、
継続的に監視する必要がある。このために用いる装置と
して、自動追尾装置がある。

従来の自動追尾装置、例えば、自動衝突予防援助装置
は、操作者の手動操作によって指定された目標または自
動捕捉手段によって捕捉された目標を自動追尾し、その
追尾情報をもとに、目標の自船に対する相対的運動を算
出して、その算出結果から、目標と自船との衝突の可能
性を判定している。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、多数の目標を自動追尾して、それらの相対
的運動を算出するには、多くの演算が必要となる。しか
し、上述したような従来の自動追尾装置では、装置のコ
スト等の制約から、装置に内蔵される演算手段の能力に
限界がある。このため、自動追尾の対象として衝突の可
能性を判定する目標の数が制限されざるを得ない。

この結果、自動追尾される目標の検出個数が順次増加
して、限界個数に達すると、自動捕捉手段によって新た
に捕捉される目標、または、操作者が追尾を新たに指定
した目標については、自動追尾を行なうことができなく
なる。

このため、従来は、自動追尾された目標の検出個数が
限界個数に達した場合には、既に自動追尾を行なってい
る目標の中から、衝突の可能性がなく、安全なものを、
操作者が選択し、その自動追尾を中止した後に、新たな
目標の追尾を指定する必要があった。

このように、上記従来の技術には、追尾を中止させる
ための操作が煩に耐えないという問題がある。また、操
作者が上記操作を行なわなかったり、また、操作を誤っ
たりすることにより、真に追尾の必要な目標が自動追尾
からもれることが起きるおそれがあり、船舶の安全航行
上の危険性を増大させるという問題がある。

本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着
眼してなされたもので、自動捕捉された追尾目標のう
ち、衝突の危険性の小さい目標の自動追尾を、操作者に
労力負担をかけることなく、自動的に中止することがで
きて、追尾可能な目標数に制限があっても、追尾の必要
性の高い目標について確実に追尾を行なうことを可能と
して、船舶の安全な航行を図ることができる自動追尾装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の第１の態様によれ
ば、 レーダ装置に接続され、目標の自動追尾を行なうため
の自動追尾装置であって、 追尾対象とすべき目標を自動的に検出して捕捉する自
動捕捉手段と、 捕捉された目標について自動追尾を行う自動追尾手段
と、 自動追尾の対象となっている目標との最接近距離（DC
PA）および最接近点に至るまでの時間（TCPA）を算出
し、算出したDCPAおよび／またはTCPAに基づいて、その
目標との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、 前記衝突判定手段により、自動追尾の対象となってい
る目標との衝突の可能性が小さいと判定された場合に、
その目標についての自動追尾を中止させるための自動追
尾中止信号を生成する自動追尾中止信号発生手段とを有
し、 前記衝突判定手段および自動追尾中止信号発生手段
は、追尾すべき対象について、それぞれ捕捉されてから
前記自動追尾中止信号が生成されるまで継続的に動作す
ることを特徴とする自動追尾装置が提供される。

また、本発明の第２の態様によれば、 レーダ装置に接続され、目標の自動追尾を行なうため
の自動追尾装置であって、 追尾対象とすべき目標を自動的に検出して捕捉する自
動捕捉手段と、 捕捉された目標について自動追尾を行う自動追尾手段
と、 自動追尾の対象となっている目標の位置に基づいて、
その目標との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、 前記衝突判定手段により、自動追尾の対象となってい
る目標との衝突の可能性が小さいと判定された場合に、
その目標について自動追尾を中止させるための自動追尾
中止信号を生成する自動追尾中止信号発生手段とを有
し、 前記衝突判定手段および自動追尾中止信号発生手段
は、追尾すべき対象について、それぞれ捕捉されてから
前記自動追尾中止信号が生成されるまで継続的に動作す
ること を特徴とする追尾レーダ装置が提供される。

さらに、本発明は、自動追尾する目標の追尾表示を行
なう機能を有する自動追尾についても適用され、この場
合には、追尾の中止に共に、追尾表示の消去をも指示す
る構成とすることができる。

本発明の自動追尾装置は、ジャイロ装置およびレーダ
装置と共に、追尾レーダシステムを構成する。

本発明の自動追尾装置の一種としては、例えば、自動
衝突予防援助装置が挙げられる。

なお、本発明の自動追尾方法および装置は、船舶用レ
ーダシステムに好適であるが、これに限らず、同様の目
標追尾システムに広く適用できる。

また、本発明の適用される自動追尾装置は、手動によ
る追尾中止を妨げるものではない。

［作用］ 自動追尾装置は、レーダ装置において、自動的に捕捉
され、または、手動により捕捉された目標について、追
尾動作を実行する。

追尾動作の自動的な中止は、自動捕捉された追尾目標
について、次のように行なう。

先ず、自動捕捉された追尾目標の自船に対する位置等
の追尾情報に基づき、追尾目標の自船に対する運動を表
わす情報を算出する。

次に、上記自船に対する位置およびまたは運動を表わ
す情報を用いて、その追尾目標と自船との衝突可能性を
判定する。そして、可能性が小さい場合、すなわち、安
全であると推定される場合に、追尾中止が行なわれる。

これによって、自動捕捉した追尾目標のうち、衝突の
可能性の小さいものについては、操作者の操作を要する
ことなく、自動的に追尾動作を中止することができる。
この結果、追尾の必要性の少ない目標についての自動追
尾を自動的に中止できるので、追尾可能な目標数に制限
があっても、追尾の必要性の高い目標について、新たに
自動追尾が可能となる。

従って、演算機能の能力をそれほど大きくしなくて
も、すなわち、安価な装置であっても、自動的に必要度
の高い目標について、操作者の労力負担を増すことな
く、確実に自動追尾ができ、船舶の安全な航行を図るこ
とができる。

また、本発明は、自動追尾が行なわれている目標につ
いて、表示画面において追尾表示を行なっている場合に
は、追尾を中止した目標について、これと併せて、追尾
表示を自動的に消すことができる。

多数の追尾表示が存在すると、衝突の可能性がある危
険な追尾目標の存在が、それらの表示群中に紛れてしま
い、操作者が危険な状態を見落とすおそれもあり、船舶
の安全航行上の危険性が増大する。しかし、前記のよう
に、衝突の危険性の少ない追尾目標の追尾を中止すると
共に、その表示を消すことによって、これを回避するこ
とができる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の各種実施例について説明
する。なお、各種実施例につき同種の部位には同一符号
を付し、重複した説明を省略する。

第１図は、本発明が適用される自動追尾装置の一実施
例を示すブロック図である。

なお、本実施例では、すべての処理は距離、方位の極
座標系で行なっている。もっとも、直交座標系に変換し
て処理を行なってもよいことは、いうまでもない。

本実施例の自動追尾装置は、後述するレーダ装置およ
びジャイロ装置と共に、追尾レーダシステムを構成す
る。

また、本実施例が適用される自動追尾装置は、追尾す
べき目標を、後述する自動捕捉の他、手動によっても捕
捉を行なうことができる。

本実施例の自動追尾装置は、追尾目標を自動的に捕捉
する自動捕捉手段１と、前記自動捕捉された追尾目標ま
たは手動により捕捉された追尾目標について自動追尾を
行なう自動追尾手段２と、該自動追尾手段２により自動
追尾される目標に関する位置等の追尾情報に基づいて、
追尾目標の自船に対する運動を算出する運動算出手段３
と、算出された目標の相対運動（針路・速度）信号およ
び前記追尾情報に基づいて、衝突の可能性を判定する衝
突判定手段４と、各追尾目標が自動捕捉または手動捕捉
のいずれにより捕捉されたものかを示す捕捉情報を記憶
保持する捕捉情報記憶手段８と、上記衝突判定結果およ
び捕捉情報に基づいて自動追尾を中止させる信号を発生
する自動追尾中止信号発生手段７と、目標の位置および
運動を示す追尾目標シンボルを、後述するレーダ装置の
表示器に表示させる表示手段９とを有して構成される。

本実施例の自動追尾装置は、例えば、コンピュータを
用いて構成することができる。第６図に、本実施例の自
動追尾装置を組み込んだレーダシステムのシステム構成
の一例を示す。

同図に示すレーダシステムは、方位を表わすジャイロ
信号を出力するジャイロ装置61と、図示しないアンテナ
および送受信器、ならびに、表示器63を有するレーダ装
置62と、システムに対する各種指示を入力する入力装置
71と、本実施例の自動追尾を実行するための演算、比
較、判定等の各種処理を実行する演算処理装置65と、I/
Oインタフェース64とを有する。

演算処理装置65は、上記各種処理を実行する中央処理
装置（CPU）66と、このCPU66の動作プログラムを格納す
るプログラムメモリ68およびデータを格納するデータメ
モリ68とを備えている。

データメモリ69は、例えば、RAM（ランダム・アクセ
ス・メモリ）によって構成することができる。

プログラムメモリ68は、例えば、ROM（リード・オン
リー・メモリ）によって構成することができる。ROM内
には、予めプログラムを格納しておく。なお、ROMとし
て、追記可能なもの、書き替え可能なものを用いてもよ
い。

上記演算処理装置65によって、上記した自動捕捉手段
１、自動追尾手段２、運転算出手段３、衝突判定手段
４、自動追尾中止信号発生手段７、捕捉情報記憶手段８
および表示手段９の各機能が実現される。

なお、これらの手段のうち、一部については、異なる
処理装置により、また、専用のハードウェアによって実
現する構成としてもよい。

また、演算処理装置65は、本実施例における追尾動作
に関するものに限らず、レーダシステムにおける他の処
理をも実行するものであってもよい。

入力装置71は、例えば、レーダ装置のパネルやコンソ
ールに設けられ、各種キー、スイッチ等により構成され
る。ここで、手動捕捉の指示、その解除の指示等が操作
者により入力される。

次に、本実施例を構成する各手段の機能について、さ
らに詳細に説明する。

自動捕捉手段１は、目標を捕捉する領域を予め設定
し、レーダ信号（レーダビデオ信号、レーダトリガ信
号、アンテナ方位信号）を受けて、前記設定した領域内
に侵入した目標を検出する。目標の侵入判定は、レーダ
ビデオ信号の中から、目標信号の強度、２次元的な大き
さ、アンテナスキャン毎の検出確率等を基に判定すれば
よい。

また、自動捕捉手段１は、検出した目標の位置を、例
えば、距離、方位の値からなる自動捕捉目標位置信号と
して出力する。

なお、方位は、真北を基準（０度）とする値であり、
これを求めるためには、自船の船首方位を表わすジャイ
ロ信号によってレーダ信号を補正すればよい。

自動追尾手段２は、レーダビデオ信号における、前記
自動捕捉手段１で侵入目標と判定された自動捕捉目標、
または、操作者が指定する手動捕捉目標を、自動的に追
尾し、目標位置信号等の追尾情報を出力する。すなわ
ち、レーザビデオ信号から、捕捉された目標を抽出し、
その位置および速度を求めると共に、次のアンテナスキ
ャン時における当該目標の予測位置を算出する。また、
本実施例では、位置の算出に際し、平滑化処理をも行な
っている。

ここで、自動追尾手段２は、前記自動捕捉手段１から
出力される自動捕捉目標位置信号もしくは操作者が指定
する手動捕捉目標位置信号を初期値として、レーダビデ
オ信号に対して、例えば、距離成分、方位成分それぞれ
について、α−βフイルタを作用させることによって自
動追尾を行なう。なお、方位は、前述したように求めら
れる。

一次元のα−βフィルタは、（１）式のように表わさ
れる。（１）式において、Xmはレーダビデオ信号の中か
ら観測された目標位置、Xsは目標平滑位置、Xpは目標予
測位置、Vsは目標速度、α，βはフィルタ定数、Ｔは観
測間隔である。

Xs（ｋ）＝Xp（ｋ）＋α［Xm（ｋ）−Xp（ｋ）］ Vs（ｋ）＝Vs（ｋ−１）＋β［Xm（ｋ）−Xp（ｋ）］/T Xp（ｋ＋１）＝Xs（ｋ）＋Vs（ｋ）・Ｔ ……（１） このα−βフィルタは、一種の低域通過型フィルタ
で、αもしくはβの値を小さくすると、フィルタの平滑
特性が顕著となり、αもしくはβの値を大きくすると、
フィルタの追従特性が顕著となる。α−βフィルタの周
波数特性については、例えば、文献［D.E.Mayiatis“Co
mparison of α−β and Kalman filter in track whil
e scan radars"］に詳細に説明されている。

従って、α−βフィルタのα，βの値を適当に選択す
ることによって、観測目標位置Xm（ｋ）が入力される
と、目標予測位置Xp（ｋ＋１）が再帰的に算出され、こ
の目標予測位置Xp（ｋ＋１）を基に、次の観測目標位置
Xm（ｋ＋１）が得られる。この動作の繰り返しにより、
目標の自動追尾が可能となる。出力する目標位置信号と
しては、例えば、距離成分、方位成分の目標平滑位置Xs
を採用する。

運動算出手段３は、例えば、自動追尾手段２から出力
される距離成分および方位成分の目標速度信号と目標位
置信号とから、目標の自舶に対する相対的運動を表わす
目標相対針路速度を算出する。

目標相対針路速度の算出について、第４図を参照し
て、説明する。

第４図において、５は自船、６は目標である。また、
Rd,θｂは、目標位置信号で、それぞれ距離，方位を、V
Rd,Vθｂは、それぞれ目標速度の距離成分，方位成分を
示している。さらに、θr,Vrは、目標相対針路速度信号
で、それぞれ目標の自船に対する相当的な針路，速度で
ある。

ここで、目標相対針路速度θr,Vrは、（２）式のごと
く算出できる。

Vr＝（VRd²＋（Rd・Ｖθｂ）^２）^1/2 θｒ＝θｂ−（１−sign（VRd））・π/2 ＋tan^-1（Rd・Ｖθb/VRd） ……（２） ただし、 衝突判定手段４は、自動追尾手段２より出力される目
標位置信号と、運動算出手段３より出力される目標相対
針路速度信号から、目標の衝突判定信号となるDCPA（最
接近距離）およびTCPA（最接近距離に至るまでの時間）
を算出し、それを基に、目標と自船との衝突の可能性を
判定する。

DCPAおよびTCPAについて、第５図を参照して説明す
る。

第５図において、５は自船、６は目標である。また、
Rd,θｂは、目標位置信号で、それぞれ距離，方位を、
θr,Vrは、目標相対針路速度信号で、それぞれ目標の自
船に対する相対的な針路および速度を示している。

ここで、DCPA,TCPAは、（３）式のごとく算出でき
る。

Vr＜０、または、Vr＞０のとき、 TCPA＝（Rd＊cosθ）/Vr DCPA＝Rd＊sinθ θ＝θｂ−θｒ＋π Vr＝０のとき、 TCPA＝０ DCPA＝Rd ……（３） なお、DCPA,TCPAの求め方については、例えば、文献
［日本無線技法,No 8 1974,“衝突予防装置とその海上
試験”］に詳細が示されている。

ここに、DCPAは、目標と自船が最接近した場合の目標
位置（以下CPAと呼ぶ）と自船との距離を示している。
また、TCPAは、目標がCPAに至るまでの時間を表わして
いる。従って、DCPAが小さな値を示せば、目標は自船の
近接海域を通過すると予想され、衝突の可能性が大きい
と判断できる。また、TCPAが小さな正の値を示せば、目
標が最接近するまでの余裕時間が僅かということにな
り、危険度が高いと判断できる。

ここで、衝突の可能性の判定は、例えば、予め定めら
れた基準DCPAおよび基準TCPAと、目標のDCPAおよびTCPA
との比較によって、行なうことができる。

例えば、［（DCPA＜基準DCPA）、さらに、（０＜TCAP
＜基準TCPA）］の場合は、衝突の可能性が高く、危険な
目標と判定し、その他の場合は衝突の可能性が低く、安
全な目標と判定する。

自動捕捉手段１によって検出された目標の中で、前記
判定法にしたがって、衝突判定手段４によって安全な目
標と判断された目標については、自動追尾中止信号を自
動捕捉手段２に対して出力する。

捕捉情報記憶手段８は、追尾目標が自動捕捉されたも
のか、または、手動捕捉されたものかを示す、捕捉情報
を格納する。捕捉情報は、追尾目標を識別する目標識別
子と、当該目標の捕捉が自動捕捉か手動捕捉かを示す情
報とを含み、例えば、前記データメモリ69中に、テーブ
ルとして設けることができる。なお、目標識別子には、
メモリのアドレスを用いてもよい。

なお、目標識別子は、捕捉された目標について付さ
れ、他の手段においても、追尾目標の識別に用いること
ができる。

自動追尾中止信号発生手段７は、前記衝突判定手段４
から判定結果を受けると共に、捕捉情報記録手段８から
対応する追尾目標に関する捕捉情報を取り込み、自動捕
捉された追尾目標であって、かつ、衝突の危険性が小さ
いと判断されている場合に、当該追尾目標について、自
動追尾を中止させる自動追尾中止信号を生成し、これを
前記自動追尾手段２に出力する。

表示手段９は、前記自動追尾手段２からの追尾情報、
運動算出手段３からの目標相対針路速度信号、および、
衝突判定手段４からの衝突判定信号を受けて、追尾目標
シンボルを表示するための追尾目標シンボル表示信号を
生成し、これを前記レーダ装置62に出力する。

レーダ装置62は、この追尾目標シンボル表示信号を受
けて、表示器63により、この追尾目標シンボルを、レー
ダ映像に重畳して表示する。

第３図に、表示器63によるレーダ映像を表示するレー
ダ画面の概略を示す。

このレーダ画面には、例えば、陸地を示すレーダ映像
53と共に、目標を示すレーダ映像51が映っている。ここ
で、追尾目標となっているレーダ映像51には、さらに、
追尾目標シンボルを示すシンボル映像52が重畳表示され
ている。

このシンボル映像52は、各追尾目標毎に、その速度ベ
クトルとして示される。すなわち、各追尾目標につい
て、それぞれの針路および速さを、線分の向きおよび長
さによって表現している。

また、衝突の危険が大きい追尾目標については、シン
ボル映像の輝度を変更したり、点滅表示したり、また、
カラー表示の場合には表示色を変更したりすることによ
って、衝突の危険性を表示することができる。

なお、追尾情報、目標相対針路速度信号、および、衝
突判定信号のほか、追尾目標の真進路、真速度の算出手
段を設けてもよい。その場合には、追尾目標シンボル表
示信号により送られる追尾目標の情報として、追尾目標
の真進路、真速度を示す情報を加えてもよい。

次に、本実施例の作用について、上記各図の他、第２
図のフローチャートを参照して説明する。

追尾装置が起動されると、演算処理装置65のCPU66
は、プログラムメモリ68からプラグラムを順次読み出
し、第１図に示す各手段の機能を、プログラムに従って
順次実行する。

第２図に示す一連の処理は、各追尾目標毎に実行され
る。そして、ステップ101〜103は、追尾目標が新たに捕
捉された場合に、実行され、ステップ104〜110までは、
その後、アンテナスキャン毎に、当該追尾目標の予測位
置にアンテナ角が達すると、起動されて、実行される。
ステップ111は、追尾中止を行なう場合に実行される。

なお、以下に示す手順は、一例に過ぎず、異なる手順
とすることも可能である。

先ず、自動追尾を行なう前提として、自動または手動
により、追尾目標の捕捉が行なわれる（ステップ10
1）。自動捕捉は、前述した自動捕捉手段１の自動捕捉
機能により、レーダ装置62からのレーダビデオ信号およ
びジャイロ装置61からのジャイロ信号を受けて行なう。
一方、手動捕捉は、入力装置71から操作者が指示するこ
とにより行なわれる。

目標の捕捉は、目標の位置を示す信号である自動捕捉
目標位置信号または手動捕捉目標位置信号として、自動
追尾手段２に入力される。

ここで、追尾目標について、その識別子と共に、自動
捕捉か、手動捕捉かを示す信号が、捕捉情報として、捕
捉情報記憶手段８に送られ、ここで、記憶保持される
（ステップ102）。

自動追尾手段２は、新たに捕捉された追尾目標につい
ては、それぞれの捕捉時の目標位置信号を、各追尾目標
の今回観測した位置情報における初期値として設定する
（ステップ103）。この位置情報は、各追尾目標対応
に、データメモリ69の所定領域に格納され、自動追尾の
演算において用いられる。

また、自動追尾手段２は、レーダ装置62のアンテナス
キャン毎に、レーダビデオ信号を受けて、各追尾目標に
ついて、観測を行なう（ステップ104）。そして、前述
した機能により、各追尾目標の位置および速度を求める
と共に、次回の観測時の予測位置を算出する（ステップ
105）。

前記算出された位置情報は、データメモリ69の所定領
域に、各追尾目標対応に格納される。前回のデータは、
アンテナスキャン毎に今回のデータに更新される。

これらの情報は、後段の運動算出手段３、衝突判定手
段４および表示手段９において利用される。従って、第
１図に示す信号（情報）の流れは、概念的に示されるも
のであって、実際には、直接的に伝送されるとは限ら
ず、メモリを介して利用されるものを含む。

運動算出手段３は、前記自動追尾手段２において求め
られた、距離成分および方位成分により表現される目標
位置信号および目標速度信号を用いて、前述した算出機
能により、目標の自船に対する相対的運動を表わす目標
相対針路速度信号を算出する（ステップ106）。算出さ
れたデータは、データメモリ69の所定領域に、前回のデ
ータを更新して、追尾目標対応に格納される。

衝突判定手段４は、前記自動追尾手段２からの目標位
置信号と、前記運動算出手段３からの目標相対針路速度
信号とから、追尾目標と自船とが最接近した場合の目標
位置（CPA）と自船との距離（DCPA）、および、追尾目
標が自船との最接近距離に至るまでの時間（TCPA）を算
出する。そして、これらのDCPAおよびTCPAについて、予
め定められた基準と比較して、衝突の可能性を判定する
（ステップ107）。なお、DCPAおよびTCPAの算出、なら
びに、衝突の判定は、前述した機能によって行なうこと
ができる。

判定結果は、衝突判定信号として、前記した各データ
と同様に、データメモリ68内の所定領域に、追尾目標対
応に格納される。

表示手段９は、前述した機能によって、自動追尾手段
２からの追尾情報、運動算出手段３からの目標相対針路
速度信号を用いて、速度ベクトルで表わされる追尾目標
シンボル表示信号を生成して、レーダ装置62に送る。こ
の表示信号は、表示器63の画面で、追尾目標のレーダ映
像に重畳されて表示される（ステップ108）。なお、衝
突の危険がある場合には、前述したように、これも併せ
て表示される。

自動追尾中止信号発生手段７は、衝突の可能性につい
て判定結果の出された追尾目標について、捕捉情報記憶
手段８から捕捉情報を読み出す。そして、この追尾目標
が、自動捕捉された目標であり、かつ、衝突の可能性の
小さい安全な目標であるか否かを判定する（ステップ10
9）。そして、該当しない場合は、操作者からの追尾中
止要求があるか否か判定する（ステップ110）。ここ
で、追尾中止要求がなければ、ステップ104の戻り、以
降のステップを繰り返す。

一方、前記ステップ109の判定条件を満足する場合
は、自動追尾中止手段７は、自動追尾中止信号を生成
し、これを、データメモリ69の所定領域に当該追尾目標
対応に書き込む（ステップ111）。これによって、自動
追尾が中止される。また、ステップ110の判定条件を満
足する場合も、同様に、自動追尾が中止される。

この結果、自動追尾手段２は、次のアンテナスキャン
時に、この中止された目標については起動されず、従っ
て、自動追尾が行なわれない。表示手段９は、追尾目標
シンボル映像の表示を消去する。

追尾が中止された目標は、再度、手動または自動で捕
捉されることにより、追尾対象となって、自動追尾され
ることができる。

このように、本実施例によれば、上述した手順に従っ
て信号を処理して、最終的に、自動追尾中止信号発生手
段７が、自動追尾手段２に追尾を中止させることによ
り、衝突の危険性のない目標の自動追尾を自動的に中止
することができるので、操作者の労力負担を増やさず
に、船舶の安全な航行を図ることが可能である。

なお、本実施例の有する機能のうち、一部は、省略す
ることもできる。例えば、手動捕捉機能が挙げられる。
もっとも、この機能は、システムの使い易さからは、設
けられていることが好ましい。

本発明は、上記実施例と異なる態様で実施することも
可能である。以下に、その例を示す。なお、これらの例
は、上記実施例と異なる点のみ示す。また、これらの例
は、上記実施例も含めて、適宜組み合わせることができ
る。

第１に、上記実施例では、すべての処理は、距離、方
位の極座標系で行なっているが、自動捕捉手段１から出
力される自動捕捉目標位置信号は、ｘ−ｙ直交座標系の
値でもよい。

また、自動追尾手段２は、ｘ−ｙ直交座標系または極
座標系の、自動または手動の捕捉目標位置信号を用い
て、その信号をｘ−ｙ直交座標系に変換し、ｘ−ｙ直交
座標系で自動追尾を行なって、ｘ−ｙ直交座標系の追尾
情報をそのまま出力してもよく、あるいは、極座標系の
追尾情報に変換して出力してもよい。

運動算出手段３は、ｘ−ｙ直交座標系または極座標系
の、追尾情報を用いて、その信号をｘ−ｙ直交座標系に
変換し、ｘ−ｙ直交座標系で目標の自船に対する相対運
動を算出し、算出された値を進路および速度に変換して
目標相対針路速度信号を出力してもよい。

第２に、上記実施例では、すべての処理は、距離や方
位という自船に対する相対的な座標系で行なわれている
が、自動捕捉手段１から出力される自動捕捉目標位置信
号は、固定点を基準とする位置、または、緯度、経度等
の絶対座標系の値を示す信号であってもよい。

この場合、自動追尾手段２および運動算出手段３は、
絶対座標系または相対座標系のいずれの系で処理するも
のであってもよい。用いる信号の座標系が異なる場合に
は、変更を行なえばよい。

なお、相対座標と絶対座標との変換を行なうために
は、自船の位置を表わすNNSS信号、ロラン信号、自船の
運動を表わすジャイロ信号、ログ信号等を用いる。

第３に、上記実施例の運動算出手段３では、自動追尾
手段２から出力される目標速度信号を基に、目標相対針
路速度を算出しているが、自動追尾手段２から出力され
る目標位置信号と観測間隔をもとに目標相対針路速度を
算出してもよい。

また、目標速度信号または目標位置信号に対して平滑
化等の処理を施した後に、目標相対針路速度を算出して
もよい。

第４に、上記実施例の衝突判定手段４では、［（DCPA
＜基準DCPA）かつ（０＜TCPA＜基準TCPA）］を除く場
合、すなわち、［（DCPA＞基準DCPA）または（TCPA＜
０）または（TCPA＞基準TCPA）］の場合は、安全である
と判定し、衝突判定信号を送る。しかしながら、これ以
外にも、以下のａ〜ｋの場合に衝突判定信号を送っても
よい。

a.［（DCPA＞基準DCPA）］ b.［（TCPA＞基準TCPA）］ c.［（DCPA＞基準DCPA）かつ（TCPA＞基準TCPA）］ d.［（TCPA＜０）］ e.［（DCPA＞基準DCPA）かつ（TCPA＜０）］ f.［（TCPA＞基準TCPA）または（TCPA＜０）］ g.［（DCPA＞基準DCPA）かつ｛（TCPA＞基準TCPA）また
は（TCA＜０）｝］ h.［（DCPA＞基準DCPA）または（TCPA＜０）］ i.［（DCPA＞基準DCPA）または（TCPA＞基準TCPA）］ j.［｛（DCPA＞基準DCPA）かつ（TCPA＞基準TCPA）｝ま
たは（TCPA＜０）］ k.［｛（DCPA＞基準DCPA）かつ（TCPA＜０）｝または
（DCPA＞基準TCPA）］ ここで、TCPA＜０は、目標が自船から遠ざかっていく
ことを示す。

なお、本実施例およびａ〜ｋの例では、等号（＝）を
除いているが、不等号（＜，＞）には、適宜、等号が付
加されていてもよい。

第５に、上記実施例の衝突判定手段４は、自船に対す
る位置のみによって衝突可能性を判定する構成とするこ
ともできる。例えば、第７図（ａ）に模式的に示すよう
に、自船の進行方向に対して、後方位置（斜線表示の領
域）にある目標については、安全と判定する。また、第
７図（ｂ）に模式的に示すように、自船の進行方向に対
して、予め設定した角度範囲を除いた位置（斜線表示の
領域）にある目標については、安全と判定する。なお、
第７図において、矢印は、自船の進行する方位を示す。

ところで、上記した実施例にあっては、自動追尾を行
なえる目標数が、例えば、20〜40程度である自動追尾装
置の例を想定しているが、本発明は、これに限定されな
い。本発明は、一度に追尾できる目標数が、これより少
ない場合または多い場合にも適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、衝突の可能性
を判定して、衝突の危険性のない目標の自動追尾を中止
することができるので、操作者の労力負担を増やさず
に、船舶の安全な航行を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した自動追尾装置の一
種である自動衝突予防援助装置の概略構成を示すブロッ
ク図、第２図は上記実施例の自動追尾の流れを示すフロ
ーチャート、第３図はレーダ画面の一例を示す概略平面
図、第４図は目標相対針路信号および目標相対速度信号
の説明図、第５図はTCPAおよびDCPAの説明図、第６図は
上記実施例の自動追尾装置を組み込んだレーダシステム
のシステム構成の一例を示すブロック図、第７図は本発
明の他の実施例における安全領域を模式的に示す説明図
である。 １……自動捕捉手段、２……自動追尾手段 ３……運動算出手段、４……衝突判定手段 ７……自動追尾中止信号発生手段 ８……捕捉情報記憶手段、９……表示手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 稔 東京都大田区南蒲田２丁目16番46号 株 式会社東京計器内 (56)参考文献 特開 昭62−118282（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レーダ装置に接続され、目標の自動追尾を
   行なうための自動追尾装置であって、 追尾対象とすべき目標を自動的に検出して捕捉する自動
   捕捉手段と、 捕捉された目標について自動追尾を行う自動追尾手段
   と、 自動追尾の対象となっている目標との最接近距離（DCP
   A）および最接近点に至るまでの時間（TCPA）を算出
   し、算出したDCPAおよび／またはTCPAに基づいて、その
   目標との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、 前記衝突判定手段により、自動追尾の対象となっている
   目標との衝突の可能性が小さいと判定された場合に、そ
   の目標についての自動追尾を中止させるための自動追尾
   中止信号を生成する自動追尾中止信号発生手段とを有
   し、 前記衝突判定手段および自動追尾中止信号発生手段は、
   追尾すべき対象について、それぞれ捕捉されてから前記
   自動追尾中止信号が生成されるまで継続的に動作するこ
   と を特徴とする自動追尾装置。
2. 【請求項２】レーダ装置に接続され、目標の自動追尾を
   行なうための自動追尾装置であって、 追尾対象とすべき目標を自動的に検出して捕捉する自動
   捕捉手段と、 捕捉された目標について自動追尾を行う自動追尾手段
   と、 自動追尾の対象となっている目標の位置に基づいて、そ
   の目標との衝突の可能性を判定する衝突判定手段と、 前記衝突判定手段により、自動追尾の対象となっている
   目標との衝突の可能性が小さいと判定された場合に、そ
   の目標についての自動追尾を中止させるための自動追尾
   中止信号を生成する自動追尾中止信号発生手段とを有
   し、 前記衝突判定手段および自動追尾中止信号発生手段は、
   追尾すべき対象について、それぞれ捕捉されてから前記
   自動追尾中止信号が生成されるまで継続的に動作するこ
   と を特徴とする自動追尾装置。