JP2810805B2 - ３次元レーダのディスプレイ表示方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３次元レーダのディス
プレイ表示方式に関し、特に単一ビーム走査方式による
３次元レーダシステムからの３次元ビデオ信号をラスタ
走査方式の高輝度ディスプレイにＰＰＩ表示させる方式
に関するものである。

【０００２】近年、主に防空用や航空交通管制用の空港
監視レーダ装置(ASR) として開発され、目標航空機まで
の距離及び方位と同時に高度を測定する３次元レーダ装
置(Three Dimention Radar:TDR) においては、単一ビー
ム方式のレーダアンテナから得られた複数の目標からの
３次元情報（ビデオ信号）を通常の２次元ディスプレイ
に２次元画面表示させることが出来る３次元レーダ用の
ディスプレイ表示方式が要求されている。

【０００３】

【従来の技術】従来より、３次元レーダの表示ディスプ
レイとしては、一般に残光特性を持つ通常のＣＲＴディ
スプレイ(Cathode Ray Tube)が使用されている。

【０００４】この残光性ディスプレイで３次元レーダか
らの３次元情報をＰＰＩ表示(PlanePosition Indicatio
n) させる場合には、図１０(1) 及び(2) に示すように
レーダアンテナからの単一ビームを上下（Ｅ〓方向）に
振って走査しながら全周（Ａｚ方向）に回転して目標を
捜索し探知・検出する必要がある為、例えばレーダ装置
から得た目標ａに関する３次元情報（距離Ｒ，水平方位
角Ａｚ，仰角Ｅ〓）は、距離Ｒと水平方位角Ａｚの２次
元情報として同図(3) に示すようにアンテナ回転に同期
したレーダスイープ（掃引線）の回転によりＰＰＩ画面
上の対応した位置に輝点（又はエコー）で輝度表示して
いる。尚、同図(2) に示す○印は走査中のアンテナビー
ム位置を擬似的に示している。

【０００５】この時、輝点はスイープが１周（以下、１
捜索期間と称することがある）して同一位置に達し輝点
が再表示される迄の間、ディスプレイの残光性により保
持される。

【０００６】更に、同一距離Ｒで、同一方向Ａｚに存在
し高さＥ〓だけが異なる他の信号b,c （目標はなくノイ
ズのみ有り）に対しても、同様に水平投影した形で画面
上に２次元表示される為、残光表示されている元の目標
ａの輝点にこれらノイズによる輝点が足し合わされた形
となり、結果的に同一画面位置に１つの目標信号と２つ
のノイズが重ね書き（積分）表示されて結果的にS/N劣
化し、目標が識別しずらくなる。

【０００７】しかしながら、このようなディスプレイ表
示方式ではディスプレイの残光性を利用する為時間経過
と共に輝度が低下する上、上記のようにノイズが積分表
示されて信号レベルが相対的に低下し、特に明るい室内
等では表示画面が見づらく目標の識別や確認の作業に手
間取る等の問題があった。

【０００８】そこで、本出願人は特願平2-147718号及び
同2-250724号において、残光性ディスプレイに代わりラ
スタ走査式の高輝度ディスプレイを用いて輝度を高める
方式を提示しており、この方式では画面各ドット（以
下、ピクセルと呼称する）を順次走査し、各ピクセルに
対応した各記憶手段（メモリ）に、高さＥ〓方向につい
て最大のビデオ信号を記憶し、残光表示式による輝点の
保持時間に相当した期間（約１捜索期間）だけ該記憶値
を表示データとしてＰＰＩ画面表示し、同一ピクセル毎
に高さのみ異なる複数の目標からの３次元情報を従来の
重ね書き表示に相当した２次元画面表示で可能としてい
る。

【０００９】図１１は、このような高輝度ディスプレイ
を用いた従来の３次元レーダのディスプレイ表示方式を
示した図であり、１は同一画面ピクセルに書き込まれる
複数のビデオ信号ＲＡＷの最大値（グレーテストデータ
Gdata （ｘ，ｙ））を記憶するグレーテストデータメモ
リ、２は同一画面ピクセルに書き込まれる１捜索後の複
数のビデオ信号の内、先頭のデータを判断するフラグを
記憶するフラグメモリ、３は後述するグレーテスト処理
を行うグレーテスト処理回路、４は１画面分の画像デー
タを記憶する画像記憶部、そして５はＰＰＩ画面表示部
を持つラスタ走査方式の高輝度ディスプレイをそれぞれ
示している。

【００１０】また、画像記憶部４は、画像を１画面分記
憶するフレームメモリ４₁ 〜４_n 、フレームメモリ４₁
〜４_n から送出されたパラレル画像データをシリアルデ
ータに変換するＰ／Ｓ変換シフトレジスタ４１、及びこ
のレジスタ４１からのディジタル画像データをアナログ
画像信号に変換して高輝度ディスプレイ５にＰＰＩ画像
表示させるＤ／Ａ変換器４２とによって構成されてい
る。

【００１１】更に、グレーテスト処理回路３は、各メモ
リ１、２及び画像記憶部４と共に図１２に具体的に示さ
れており、３１はビーム位置信号を入力してアンテナの
捜索期間を示すインデックス信号ＩＮＤＥＸを発生する
為フリップフロップで構成されるインデックス信号発生
回路、３２はビデオ信号入力ＲＡＷの３次元空間座標に
対応した２次元メモリアドレスを発生するメモリアドレ
ス発生回路、３３はメモリアドレス発生回路３２の極座
標出力を直交座標形式に変換する座標変換回路、３４は
インデックス信号ＩＮＤＥＸとフラグＭＦＬＧとを比較
して１捜索期間以内か１捜索後かを判定する捜索期間判
定回路、３５はビデオ信号入力ＲＡＷとメモリ１からの
現在のグレーテストデータ（表示データ）Gdata （ｘ，
ｙ）との値を比較するレベル判定回路、３６はビデオ信
号ＲＡＷとグレーテストデータGdata （ｘ，ｙ）を選択
するセレクタ、３７はインデックス信号ＩＮＤＥＸとフ
ラグメモリ２からのフラグＭＦＬＧを選択するセレク
タ、４３は書き込みアドレスと読み出しアドレスを選択
するセレクタ、４４はＲ／Ｗ信号を受けて読み出しアド
レスを発生するリードアドレス発生回路、４５は座標変
換回路３３からの出力をデコードするデコーダ、及び４
６₁ 〜４６_n はデコーダ４５からのデコード出力により
フレームメモリ４₁ 〜４_n のチップセレクト指定をする
ＮＯＲゲートである。

【００１２】次に、これらの従来例における動作を図１
３のグレーテスト処理フローチャートに基づき、図１４
と図１６の各波形図を参照して説明する。

【００１３】レーダシステムからのビーム位置信号（ビ
ームの反射位置を示すＡＰＣコード等の座標情報）はイ
ンデックス信号発生回路３１に供給され、ここでその内
の方向情報ＡｚがＮ（北）方向の情報であれば（図１３
ステップＳ１）、１捜索が終了して次の新たな捜索期間
が始まったことを認識し、図１４に示すようにインデッ
クス信号ＩＮＤＥＸを反転させ（同ステップＳ２）、Ａ
ＰＣコードによってＮ（北）方向が示される度に論理レ
ベルを交互に反転させる。

【００１４】次に、ＡＰＣコードの角度情報Ａｚと距離
情報Ｒはメモリアドレス発生回路３２に供給され、ビデ
オ信号ＲＡＷの空間座標（Ｒ，Ａｚ）が認識されて２次
元画面座標に対応する極座標形式のメモリアドレス
（Ｋ，θ₀ ）が算出される（同ステップＳ３）。

【００１５】メモリアドレス発生回路３２の座標出力
（Ｋ，θ₀ ）は、座標変換回路３３で２次元画面座標に
対応した直交座標形式のメモリアドレス（ｘ，ｙ）に変
換される（同ステップＳ４）。尚、このアドレスはグレ
ーテストデータメモリ１とフラグメモリ２に供給され、
それぞれ各記憶データの書込／読出アドレスとして用い
られると共にデコーダ４５及びセレクタ４３にも供給さ
れている。

【００１６】また、ＰＰＩ表示等の極座標表示では、こ
のアドレス（ｘ，ｙ）に対応した画面ピクセルＰ（ｘ，
ｙ）には、図１５(1),(2) に示すように、特に画面中心
部（原点）付近ではアンテナの１回の捜索（１周）によ
って同時に複数のビデオ信号ＲＡＷがグループ（データ
列）となって入力される（入力波形として図１６に破線
○印で図示）。

【００１７】そして、フラグメモリ２から座標（ｘ，
ｙ）に対応する画面ピクセルＰ（ｘ，ｙ）のフラグＭＦ
ＬＧ（ｘ，ｙ）が読み出され、捜索期間判定回路３４で
インデックス信号発生回路３１からのインバータ３８を
介したインデックス信号ＩＮＤＥＸと比較される（同ス
テップＳ５）。尚、このフラグとはピクセルＰ（ｘ，
ｙ）に入力される１捜索期間後の複数のビデオ信号入力
の内、データ列の先頭のデータを判断する為に用いられ
る信号である。

【００１８】フラグＭＦＬＧ（ｘ，ｙ）とインデックス
信号ＩＮＤＥＸが一致した時、即ち、図１６に示すよう
にアンテナビームが未だ同じ方向に戻って来ない１捜索
期間内である場合には、現在入力された新規のビデオ信
号ＲＡＷ（図１６ｅ点）は、ピクセルＰ（ｘ，ｙ）を２
番目以降にアクセスするビデオデータであることを意味
し、捜索期間判定回路３４からは「０」レベルの制御信
号が出力される。

【００１９】続いて、レベル判定回路３５において図１
６ｅ点の入力ビデオ信号ＲＡＷはグレーテストデータメ
モリ１からの現在画面表示されている同図ｄ点のグレー
テストデータGdata （ｘ，ｙ）と比較され（同ステップ
Ｓ６）、同図ｅ点の入力ビデオ信号ＲＡＷの方が大きい
場合に、「１」レベルの制御信号が出力されＯＲゲート
３９を経由してセレクタ３６に与えられ、セレクタ３６
は同図ｅ点の現在の入力ビデオデータＲＡＷを選択して
この値をグレーテストデータメモリ１に新たなグレーテ
ストデータGdata （ｘ，ｙ）として更新すると共に、セ
レクタ３７はインデックス信号発生回路３１からのイン
デックス信号ＩＮＤＥＸを選択してフラグメモリ２に新
たなフラグとして記憶する（グレーテスト更新：同ステ
ップＳ７）。

【００２０】セレクタ３６から出力された同図ｅ点の入
力ビデオ信号ＲＡＷは、メモリ１と同時にフレームメモ
リ４₁ 〜４_n にも供給されてアドレスに対応して書き込
まれ（同ステップＳ９）、読み出される。この時、書き
込み時には座標変換回路３３からのアドレスはセレクタ
４３を介してフレームメモリ４₁ 〜４_n の書き込みアド
レスを指定し、読み出し時にはリードアドレス発生回路
４４からのリードアドレスはＲ／Ｗ信号により切り換え
られたセレクタ４３を介してフレームメモリ４ ₁ 〜４_n
の読み出しアドレスを指定している。

【００２１】また、座標変換回路３３の出力はデコーダ
４５に供給されデコードされ、ＮＯＲゲート４６₁ 〜４
６_n を介してフレームメモリ４₁ 〜４_n 内の何れかのチ
ップセレクトＣＳを指定する。その結果、フレームメモ
リ４₁ 〜４_n から順次読み出されたビデオデータはＰ／
Ｓ変換シフトレジスタ４１にてシリアルデータに変換さ
れた後、Ｄ／Ａ変換器４２にてアナログ信号に変換され
てからディスプレイ５にほぼ１捜索期間に相当した時間
だけＰＰＩ画面表示される。

【００２２】この場合、フレームメモリ４₁ 〜４_n に書
き込まれたビデオデータはピクセルＰ（ｘ，ｙ）毎に複
数の空間位置を持つビデオ信号間の最大データとなり、
３次元情報の２次元映像化されたことを示している。

【００２３】一方、ステップＳ６において比較結果が逆
の場合には、セレクタ３６によりグレーテストデータメ
モリ１からの現在画面表示されている同図ｄ点のグレー
テストデータGdata （ｘ，ｙ）が選択されてディスプレ
イ５に画面表示される。即ち、この場合はグレーテスト
データメモリ１の内容は更新されずに前のデータがその
まま残されることになる（グレーテストホールド）。ま
た、フラグメモリ２の内容も前のフラグ値のままで更新
されない。

【００２４】次に、ステップＳ５においてフラグＭＦＬ
Ｇ（ｘ，ｙ）とインデックス信号ＩＮＤＥＸとが一致し
ない場合、即ち図１６に示すようにアンテナビームが同
じ方向に戻った１捜索期間以降の場合には、現在入力さ
れた新規の複数のビデオ信号ＲＡＷのｇ点で示す先頭の
データは、その値に関係なくピクセルＰ（ｘ，ｙ）を最
初にアクセスするデータであると認識し、捜索期間判定
回路３４からは「１」レベルの制御信号が出力される。

【００２５】これにより、セレクタ３６は同図ｇ点の現
在の入力ビデオデータＲＡＷを選択してこの値をグレー
テストデータメモリ１に新たなグレーテストデータGdat
a （ｘ，ｙ）として格納し、フレームメモリ４₁ 〜４_n
に送出してディスプレイ５に画面表示すると共に、セレ
クタ３７はインデックス信号発生回路３１からのインデ
ックス信号ＩＮＤＥＸを選択してフラグメモリ２に新た
なフラグとして書き込む（グレーテストホールドオフ：
同ステップＳ８）。

【００２６】このようなグレーテスト処理を行うことに
より、３次元レーダからのビデオ信号入力ＲＡＷは、高
さＥ〓方向にグレーテスト判定され、図１０(3) に示す
ようなＰＰＩ表示画面に２次元映像化して約１捜索期間
表示される。

【００２７】言い換えると、同一ピクセルに対し、１捜
索毎に入力して来る各複数のデータ列が、まず最初の１
捜索期間内で最大値のものが取り出されてそのレベルが
ずっと表示され、インデックス信号ＩＮＤＥＸの作用に
より約１捜索期間保持されて、次の１捜索期間では無条
件でデータグループの先頭データに更新されてから再表
示されることを意味している。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の高輝
度ディスプレイを用いた３次元レーダのディスプレイ表
示方式によるＰＰＩ表示では、画面各ピクセルに入力す
るビデオ信号と表示ビデオ信号の各レベル比較結果によ
り最大のレベルを残し、１捜索して複数の新規ビデオ信
号の先頭データが入力された時はこのレベルを表示ビデ
オデータのレベル値に関係無く更新して、各処理結果
（グレーテストデータGdata ）を画面各ピクセルに対応
したメモリへ記憶させて約１捜索期間だけ画面表示する
ようにしている為、各ピクセルに表示された表示ビデオ
の各輝点は表示幅が狭く、依然ビデオ視認性（又は表示
分解能）が悪いという問題がある。

【００２９】従って、本発明ではＰＰＩ表示において、
ビデオ表示の表示幅を拡張して、目標等を拡大表示させ
ビデオ表示の視認性を向上させることが出来るような３
次元レーダのディスプレイ表示方式を実現することを目
的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑みると、
前述の高輝度ディスプレイを用いたＰＰＩ表示におい
て、ビデオ信号のスィープ（距離方向のピクセルを集め
て構成される直線成分）１本分の表示幅を拡張表示する
には、図２に示すように１スィープ分のビデオ信号をＰ
ＰＩ表示の原点を中心に、微小角度だけ回転させた扇状
の複数本分を同時に描画させる所謂、補間処理を行え
ば、ビデオ表示幅を拡大出来、その結果、目標等を拡大
表示出来ることに着眼した。

【００３１】しかしながら、前述の高輝度ディスプレイ
を使用した従来の構成のまま補間処理を行うと、ＰＰＩ
画面上の表示ピクセルの位置関係によっては表示データ
の保持時間を誤判定してしまうことがある。

【００３２】即ち、前述の補間処理とは、１本のスィー
プ成分をアンテナ位置を中心に角度を少しづつずらしな
がらΔθの範囲に渡って複数本表示させることにより、
ビーム位置の±Δθ／２の範囲内の複数のピクセルに同
時に同じビデオ信号を入力して扇形状に拡張表示するこ
とを意味し、その結果、その範囲内の１つのピクセルに
は、時間の経過によって複数のデータが連続して入力す
ることになる。

【００３３】この為、高輝度ディスプレイを使用した従
来のグレーテスト処理によるディスプレイ表示方式で
は、図３(1) に示すように、補間処理が無いので、図１
４に示した固定位置Ｎ（北）で反転を繰り返すインデッ
クス信号を用いて、ＰＰＩ画面上の各ピクセルＰ
（ｘ₀ ，ｙ₀ ），Ｐ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）へのビデオ信号入力
Ａ，Ｃはそれぞれ表示データ、即ちグレーテストデータ
メモリ１からのグレーテストデータGdata （ｘ，ｙ））
Ｂ，Ｄとして約１捜索に相当した期間中表示され、１捜
索後は新規ビデオ信号入力を無条件にそのピクセルの代
表値とするような各ピクセル毎のデータ保持／更新管理
が行われている。

【００３４】ところが、そのままの構成で前述の補間処
理を行うと、図３(2) のＦに示すように、ＰＰＩ画面の
Ｎ（方位角０°）付近のＮ±Δθ／２の範囲内に位置す
るピクセルＰ（ｘ₁ ，ｙ₁ ）では、補間処理により複数
のデータが連続して入力すると、そのデータグループ内
の途中でビームがＮを通過する場合があり、この時には
インデックス信号が変化してしまい、１捜索終了したか
どうかの判断が出来ず、Ｎを通過した時点で表示保持最
大時間経過と見做されてグレーテスト処理されたデータ
が約１捜索期間保持されないことになり、正しい保持時
間の判定が出来無くなってしまう。

【００３５】一方、ピクセルＰが（ｘ₀ ，ｙ₀ ）に位置
するような場合に入力するビデオ信号入力Ｅでは、デー
タグループ途中でインデックス信号は変化しない為、誤
判定されることは無い。逆に言えば、ピクセルが画面上
部に位置する時には、このようなインデックス信号によ
って誤判定し得ることが判る。これは、原点に近づく
程、誤判定の確率が高くなる。

【００３６】そこで、ピクセルがＰＰＩ画面上の何処に
位置していても誤判定を起こさないようなインデックス
信号を考えてみる。

【００３７】例えば、図４において、各ピクセルＰ（ｘ
₀ ，ｙ₀）〜Ｐ（ｘ₃ ，ｙ₃ ）の座標がそれぞれＮを中
心に９０°毎に位置する場合に、各ピクセルへの入力デ
ータグループ内ではインデックス信号が反転せず且つ、
次の捜索時のデータグループが入力する迄の間にインデ
ックス信号が反転するような条件の下で、各座標に対応
したインデックス信号を個別に考察してみるとＩＮＤＥ
Ｘ０〜ＩＮＤＥＸ３の４種のインデックス信号が得られ
る。尚、斜線部分はレベルがＨ，Ｌいずれでも良いこと
を示す。

【００３８】これらの各インデックス信号のレベル反転
部分を含んだ斜線部分に着目すると、同図に示すよう
に、Ｎ又はＳ方向で全てのインデックス信号に斜線部分
が共通とはならず、必ず１つのインデックス信号が共通
化出来ないことになる。

【００３９】従って、各ピクセルに共通的に使用できる
インデックス信号は存在しないことになるが、画面の半
面毎であればインデックス信号を共通化出来ることが判
る。

【００４０】即ち、画面上半面にピクセルが存在する場
合には図５(1) に示すように図４のＩＮＤＥＸ０，ＩＮ
ＤＥＸ１，及びＩＮＤＥＸ３においてＳ（南）で反転を
繰り返す上側インデックス信号Ｕ−ＩＮＤＥＸを、画面
下半面にピクセルが存在する場合には図５(2) に示すよ
うに図４のＩＮＤＥＸ１，ＩＮＤＥＸ２，及びＩＮＤＥ
Ｘ３においてＮで反転を繰り返す下側インデックス信号
Ｄ−ＩＮＤＥＸをそれぞれ使い分ければ、ピクセルがど
こに存在する場合にもここに入力するデータグループに
関係しない部分で、両インデックス信号が反転を繰り返
しグレーテストデータの保持時間の誤判定を起こさない
ことが判る。このことは、従来の基準点が１つのインデ
ックス信号に対して、その対向位置（１８０°）に別の
基準点を持つインデックス信号を更に設けたことに相当
する。

【００４１】尚、図５(1) における上側インデックス信
号Ｕ−ＩＮＤＥＸの各周期に対応する各データ入力範囲
（斜線部分）は、前記ＩＮＤＥＸ０，ＩＮＤＥＸ１とＩ
ＮＤＥＸ３の各データグループの入力幅を全て含んだ範
囲を示している（同図(2) も同様）。但し、このデータ
入力幅は通常、画面原点に近いピクセルほど、沢山のス
ィープが通過する為に、より拡がることになる。

【００４２】従って、上記の目的を達成するための本発
明に係る３次元レーダのディスプレイ表示方式では、図
１に原理的に示すように、従来のインデックス信号を下
側インデックス信号とし、該下側インデックス信号とは
同一周期で位相が半捜索周期分遅れた上側インデックス
信号を更に設け、グレーテスト処理手段３が、ビデオ信
号の３次元空間座標を２次元画面上のピクセルに対応し
た座標に変換する際、座標と共に画面原点から同一距離
及び所定角度間隔で該ピクセルの両側における複数のピ
クセルに対応した各座標にも変換し、各ピクセル位置に
対応した各座標がＰＰＩ表示画面の上半面に存在する場
合にビデオ信号が入力する時はフラグ記憶手段２が該上
側インデックス信号をフラグとして記憶し、下半面に存
在する場合にビデオ信号が入力する時はフラグ記憶手段
２が該下側インデックス信号をフラグとして記憶してい
る。

【００４３】

【作用】以下、上述の手段についてその作用を図１に基
づき図５を参照して説明する。

【００４４】まず、グレーテスト処理手段３では、ビデ
オ信号ＲＡＷと該ビデオ信号ＲＡＷの３次元空間位置を
示すビーム位置信号を入力し、このビーム位置信号によ
って、その信号がＮ（北）方向であれば、図５(2) に示
すように、Ｎ方向を基準としてアンテナが１周回転（１
捜索）したことを示し下側インデックス信号Ｄ−ＩＮＤ
ＥＸを反転させて次の捜索期間に入ったことを示す。ま
た、ビーム位置信号がＳ（南）方向であれば、Ｓ方向を
基準として１周アンテナが回転したことを示し、同図
(1) に示すように、上側インデックス信号Ｕ−ＩＮＤＥ
Ｘを反転させ、次の周期に入ったことを示す。即ち、下
側インデックス信号Ｄ−ＩＮＤＥＸは従来のＮ方向を基
準に反転するインデックス信号ＩＮＤＥＸに相当するも
のであり、これと同一周期で位相が半捜索周期分遅れた
ものが上側インデックス信号Ｕ−ＩＮＤＥＸとなる。

【００４５】次に、ビデオ信号ＲＡＷの持つ３次元空間
座標（極座標）をビーム位置信号を用い高輝度ディスプ
レイ５のビデオデータを表示すべき２次元ＰＰＩ画面ピ
クセルに対応した２次元直交座標に座標変換を行うが、
この場合、該ピクセルを扇状に拡張表示させる補間処理
を行う為に画面原点から同一距離及び所定角度間隔で該
ピクセル両側の複数のピクセルにも同じビデオ信号入力
ＲＡＷを表示させるべく、これら各ピクセルが含まれる
角度範囲の座標を全て算出する。

【００４６】そして、この各ピクセル（の座標）につい
てグレーテスト処理によるグレーテストデータGdata
（表示データ）をそれぞれ同時表示させれば結果的に１
スィープ分のビデオ信号をＰＰＩ画面原点を中心に、微
小角度だけ回転させて複数本分を同時に描画させること
になり、ビデオ視認性が向上する。

【００４７】その為、各ピクセルについて、高さＥ〓方
向について最大のビデオ信号を表示させるグレーテスト
処理を行う際に、フラグ記憶手段２は、ピクセル（の座
標）がＰＰＩ画面上の下半面に存在する場合にはフラグ
記憶手段２が従来のインデックス信号ＩＮＤＥＸつまり
下側インデックス信号Ｄ−ＩＮＤＥＸをフラグとして記
憶し、上半面に存在する場合には上側インデックス信号
Ｕ−ＩＮＤＥＸをフラグとして記憶する。

【００４８】まず、フラグ記憶手段２からの座標（ｘ，
ｙ）に対応した画面ピクセルのフラグＭＦＬＧと現在の
インデックス信号を比較して一致する１捜索内では、ビ
デオ信号入力ＲＡＷはグループ入力データの２番目以降
のデータとなる為、グレーテストデータ記憶手段１から
のグレーテストデータGdata と比較され、これよりも大
きい時にのみビデオ信号入力ＲＡＷをグレーテストデー
タ記憶手段１に新たなグレーテストデータGdata として
記憶される（即ち、そのピクセルの代表値として最大の
レベルのものが選択される：グレーテスト更新）。

【００４９】次に、フラグＭＦＬＧと現在のインデック
ス信号が異なる値の１捜索後では、複数の補間データを
含むビデオ信号入力の先頭データがインデックス信号が
反転した後にこのピクセルに最初に書き込まれるデータ
となる為、これをグレーテストデータ記憶手段１に記憶
する（グレーテストホールドオフ）と共にそれぞれの場
合に対応する上側又は下側の各インデックス信号をフラ
グ記憶手段３に同一画面ピクセルに１捜索後に入力する
複数のビデオ信号及び補間データの先頭データを判断す
るフラグとして記憶するグレーテスト処理を行う。

【００５０】このように、図５に示すように、ピクセル
の表示位置に対応して設けた上側又は下側の各インデッ
クス信号は、ピクセルへの入力データが纏まって入力し
ている最中は変化せず、次のグループデータが入力する
迄の時間に反転することになる。

【００５１】従って、最大データ（グレーテストデータ
Gdata ）が更新されてから、インデックス信号が反転し
て次の先頭のデータが入力する迄の間（約１周期分）、
誤判定無く経過したことになり、補間処理に伴うグレー
テストデータGdata の保持期間の誤判定による悪影響が
解消できる。

【００５２】

【実施例】図６は、図１に原理的に示した３次元レーダ
のディスプレイ表示方式の一実施例を示したものであ
り、この実施例においては、１は図１に示すグレーテス
トデータ記憶手段としてのグレーテストデータメモリ、
２は同様にフラグ記憶手段としてのフラグメモリ、３は
同様にグレーテスト処理手段としてのグレーテスト処理
回路、そして４は同様に画像記憶手段としての画像記憶
部をそれぞれ示しており、その動作及びこれ以外の部分
についての構成は図１１に示した従来例の場合と基本的
に同じである。

【００５３】但し、グレーテスト処理回路３が、前述の
２種類のインデックス信号を発生することと、ピクセル
の拡張表示の為の補間処理（補間ループ）を行う点が従
来のグレーテスト処理回路３と異なっており、このた
め、図７に示すように図１２の従来例とは、インデック
ス信号発生回路３１と座標変換回路３３とが異なってい
る。

【００５４】即ち、図７において、インデックス信号発
生回路３１では、ビーム位置信号を入力してアンテナの
捜索期間を示す上側インデックス信号Ｕ−ＩＮＤＥＸと
下側インデックス信号Ｄ−ＩＮＤＥＸを発生し画面上で
のピクセルの位置に対応して何れかのインデックス信号
を出力するものであり、図８に具体的に示すように互い
に半捜索周期ずれたインデックス信号を発生するＤ型フ
リップフロップＦＦ１とＦＦ２、両ＦＦ１，２からの出
力を選択するセレクタ３１₁ 、ピクセルの座標ｙとＰＰ
Ｉ画面中心座標ｙ₀ との比較結果によりピクセルが画面
の上側，下側の何処に存在しているかを判断してセレク
タ３１₁ を制御する座標比較回路３１₂とで構成されて
いる。

【００５５】また、座標変換回路３３は、メモリアドレ
ス発生回路３２の極座標出力（Ｋ，θ₀ ）と補間処理時
の補間番号ｍ（補間ループの繰り返し回数に相当）を入
力して、ｍ回繰り返すことにより補間処理を行おうとす
る角度範囲に含まれる全ピクセルを２次元直交座標に変
換している。

【００５６】次に、これらの実施例における動作を図９
のグレーテスト処理フローチャートを参照して説明す
る。

【００５７】レーダシステムからのビーム位置信号とし
てＡＰＣコードがインデックス信号発生回路３１内のフ
リップフロップＦＦ１とＦＦ２に供給され、その情報が
アンテナ角度が０°でＮ方向であれば（図９ステップＳ
１１）、フリップフロップＦＦ１は図５(2) に示すよう
にＮを基準としてアンテナが１周回転（１捜索）したこ
とを示し反転を繰り返す下側インデックス信号Ｄ−ＩＮ
ＤＥＸを発生させる（同ステップＳ１３）。

【００５８】また、アンテナ角度が１８０°でＳ方向で
あれば（同ステップＳ１２）、フリップフロップＦＦ２
は同図(1) に示すように、Ｓを基準として１周アンテナ
が回転したことを示し反転を繰り返す上側インデックス
信号Ｕ−ＩＮＤＥＸを発生させている（同ステップＳ１
４）。

【００５９】次に、ＡＰＣコードとビデオ信号ＲＡＷの
持つ距離情報Ｒはメモリアドレス発生回路３２に供給さ
れ、従来と同様に２次元画面座標に対応する極座標形式
のメモリアドレス（Ｋ，θ₀ ）が算出される（同ステッ
プＳ３）。

【００６０】次に、補間ループに入ると、補間データは
アンテナビーム位置θ₀ が中心になるようにΔθ₀ 間隔
で複数本引かれるので、メモリアドレス発生回路３２の
極座標出力（Ｋ，θ₀ ）は、座標変換回路３３で予め設
定された、補間処理時の複数のスィープ本数に相当する
補間番号ｍを入力して、座標変換を行うべき角度θを算
出する（θ＝θ₀ ＋ｍΔθ₀ ，ｍ＝−ｍ₀ 〜＋ｍ₀ ：同
ステップＳ１５）。

【００６１】そして、補間処理に対応して算出された極
座標（Ｋ，θ）を２次元画面座標に対応した直交座標形
式のメモリアドレス（ｘ，ｙ）に変換する（同ステップ
Ｓ４）。

【００６２】即ち、この処理ループ（補間ループ）をｍ
回繰り返すことにより結果的に補間処理を行おうとする
角度範囲に含まれる全ピクセルをそれぞれ２次元直交座
標に変換出来ることになる。

【００６３】次に、インデックス信号発生回路３１の座
標比較回路３１₂ は座標変換回路３３で変換された各ピ
クセルの座標からｙ座標のみを取り込んで、予め記憶し
ているＰＰＩ画面の中心座標ｙ₀ と比較して、ｙ＜ｙ₀
ならば上半面、ｙ＞ｙ₀ ならば下半面に存在することを
認識して（同ステップＳ４１）、セレクタ３１₁ を制御
してフリップフロップＦＦ１又はＦＦ２から上側インデ
ックス信号Ｕ−ＩＮＤＥＸ又は下側インデックス信号Ｄ
−ＩＮＤＥＸを出力させる（同ステップＳ４２，４
３）。

【００６４】その後は、ステップＳ５〜Ｓ８において、
図１３に示した従来例と同様にフラグメモリ２からフラ
グＭＦＬＧと前記の選択されたインデックス信号との比
較結果及びビデオ信号入力ＲＡＷと表示データ（グレー
テストデータGdata ）との比較結果によるグレーテスト
更新及びグレーテストホールドオフが行われる。

【００６５】これらの処理を経て、画像記憶部４のフレ
ームメモリ４₁ 〜４_n に書き込まれるビデオデータは
（同ステップＳ９）、より強い信号を表示するという意
味でレーダ信号の表示としては最適な表示となる。

【００６６】そして、ステップＳ１５に戻り、或る同一
ピクセルについて前述の補間ループをｍ回だけ繰り返
す。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による３次
元レーダのディスプレイ表示方式ではラスタ走査式の高
輝度ディスプレイを使用して、画像信号を入力する画面
の各ピクセルに対応した各メモリに入力するビデオ信号
と表示ビデオ信号の各レベル比較結果により最大レベル
を残し、１捜索後の複数の新規ビデオ信号の先頭データ
が入力された時はこのレベルを表示ビデオデータのレベ
ル値に関係無く更新して、各処理結果（グレーテストデ
ータGdata ）を記憶するグレーテスト処理を行い、約１
捜索期間だけ該記憶値を表示データとしてＰＰＩ画面表
示し、その結果同一ピクセル毎に高さのみ異なった複数
の目標からの３次元情報のＰＰＩ画面表示を可能として
いる。従来のディスプレイ表示方式において、ビデオ信
号の３次元空間座標を２次元画面上のピクセルに対応し
た座標に変換する際、その座標と共に画面原点から同一
距離及び所定角度間隔で該ピクセルの両側における複数
のピクセルに対応した各座標にも変換する補間処理を行
い、且つ、従来のＮで反転を繰り返すインデックス信号
を下側インデックス信号とし、これと同一周期で位相が
半捜索周期分遅れた上側インデックス信号を更に設け、
グレーテスト処理においてインデックス信号をフラグと
してフラグメモリに記憶する際に、表示すべきピクセル
に対応した各座標が画面下半面に存在する場合にビデオ
信号が入力する時は該下側インデックス信号を、上半面
に存在する場合にビデオ信号が入力する時は該上側イン
デックス信号をそれぞれ選択して記憶するように構成し
たので、ピクセルに表示されるビデオ表示の表示幅が扇
状に拡張表示され、表示ピクセルが何処に存在する場合
にもグレーテストデータ（表示データ）の保持時間の誤
判定を起こさずに、目標の拡張表示が可能となり、ビデ
オ表示の視認性が向上することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスプレイ表示方式の原理ブロ
ック図である。

【図２】本発明に用いるＰＰＩ表示画面における補間処
理作用を示した図である。

【図３】インデックス信号が１つのみの場合、補間処理
時の誤判定の原理を示す図である。

【図４】画面上の任意位置における各ピクセルとこれに
対応した各インデックス信号との関係を示す図である。

【図５】２種類のインデックス信号と上下各画面ピクセ
ルへのデータ入力範囲との関係を示す図である。

【図６】本発明に係るディスプレイ表示方式の一実施例
を示した図である。

【図７】本発明に用いるグレーテスト処理回路の一実施
例を示した図である。

【図８】本発明に用いるインデックス信号発生回路の一
実施例を示した図である。

【図９】本発明の実施例によるグレーテスト処理のフロ
ーチャート図である。

【図１０】３次元レーダのＰＰＩ表示に対する一般的な
全周捜索及びその表示形式を示した図である。

【図１１】従来例に係るディスプレイ表示方式を示すブ
ロック図である。

【図１２】従来例におけるグレーテスト処理回路の具体
例を示した図である。

【図１３】従来例に係るグレーテスト処理を示したフロ
ーチャート図である。

【図１４】従来例に用いるインデックス信号のタイムチ
ャート図である。

【図１５】ＰＰＩ画面中心部付近の画面表示を示した図
である。

【図１６】従来例における１ピクセル毎のビデオ信号の
入出力波形を示す図である。

【符号の説明】

１ グレーテストデータ記憶手段 ２ フラグ記憶手段 ３ グレーテスト処理手段 ４ 画像記憶手段 ５ 高輝度ディスプレイ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 グレーテストデータ記憶手段(1) と、レ
   ーダのビーム位置信号により１捜索毎に反転するインデ
   ックス信号をフラグとして記憶するフラグ記憶手段(2)
   と、ビデオ信号と該ビーム位置信号と該グレーテストデ
   ータ記憶手段(1) の出力及び該フラグを受けて最大ビデ
   オ信号とインデックス信号と表示ビデオ信号を発生する
   グレーテスト処理手段(3) と、該表示ビデオ信号を受け
   る画像記憶手段(4) と、ＰＰＩ表示部を有するラスタ走
   査方式の高輝度ディスプレイ(5) で構成され、該グレー
   テスト処理手段(3) が、該ビデオ信号の３次元空間座標
   を該ビーム位置信号を用い該ディスプレイ(5) の２次元
   画面上のピクセルに対応した座標に変換し、該インデッ
   クス信号が該フラグと同じ状態を呈する１捜索内での最
   大レベルのビデオ信号を該グレーテストデータ記憶手段
   (1) に新たな最大ビデオ信号として記憶し更に該インデ
   ックス信号が該フラグと異なる状態を呈する１捜索後に
   該ビデオ信号入力の先頭受信ビデオ信号を該グレーテス
   トデータ記憶手段(1) に記憶すると共にその際該インデ
   ックス信号を該フラグ記憶手段(2)に新たなフラグとし
   て記憶し、該グレーテストデータ記憶手段(1) から該最
   大ビデオ信号を読み出して該画像記憶手段(4) に記憶し
   アナログビデオ信号として該ディスプレイ(5) に送出し
   てＰＰＩ表示する３次元レーダのディスプレイ表示方式
   において、該インデックス信号を下側インデックス信号
   とし、該下側インデックス信号とは同一周期で位相が半
   捜索周期分遅れた上側インデックス信号を更に設け、該
   グレーテスト処理手段(3) が、該ビデオ信号の３次元空
   間座標を該２次元画面上のピクセルに対応した座標に変
   換する際、該座標と共に画面原点から同一距離及び所定
   角度間隔で該ピクセルの両側における複数のピクセルに
   対応した各座標にも変換し、各ピクセル位置に対応した
   各座標が該ＰＰＩ表示画面の上半面に存在する場合に該
   ビデオ信号が入力する時は該フラグ記憶手段(2) が該上
   側インデックス信号を該フラグとして記憶し、下半面に
   存在する場合に該ビデオ信号が入力する時は該フラグ記
   憶手段(2) が該下側インデックス信号を該フラグとして
   記憶する、ことを特徴とした３次元レーダのディスプレ
   イ表示方式。