JP3493107B2 - レーダ装置 - Google Patents
レーダ装置Info
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Description
ための監視に利用されるレーダ装置に関するものであ
り、特に、表示画面のレンジを自動的に切り換えるオー
トレンジ機能を備えたレーダ装置に関するものである。
てレーダ装置が搭載されており、このレーダ装置によっ
て他の船舶、ブイ、陸地などの物標が探索され、この探
索された物標の配置が自船を中心とする円形の表示画面
などに表示される。この表示画面中の最遠点は、最大レ
ンジあるいは単にレンジとしてレンジ切替えスイッチな
どの操作によって選択される。このレンジは、多数の船
舶が近接している港内などでは、数分の1海里などの小
さな値が選択され、港外など船舶がまばらな海域では数
海里などの比較的大きな値が選択される。
や、レジャーボートなどの小型の船舶では、ほとんどの
場合、操船している人がレーダのレンジの切替え操作も
行っている。このような場合、入出港時や、悪天候時な
どは操船者が操船に専念しているため、レーダのレンジ
の切替え操作までは手が回らず、その機能が十分に発揮
できない傾向にある。レーダの本来の目的は監視による
安全の確保にあるため、その機能が十分に発揮できない
ことには問題がある。従って、本発明の目的は、レンジ
を自動的に変更することにより監視の機能を十分に発揮
させることが可能なレーダ装置を提供することにある。
解決する本発明のレーダ装置は、探索された物標から自
船との衝突の危険度が最高のものを最高警戒物標として
選択する最高警戒物標検出手段と、この選択された最高
警戒物標が表示画面に含まれるようにレンジを自動的に
変更する自動レンジ変更手段とを備えている。
出された物標のうち自船に最も近いものを検出する最近
接の物標検出手段と、この検出された最近接の物標が表
示画面に含まれるようにレンジを自動的に変更する自動
レンジ制御手段とを備えている。
ば、表示画面が各発明における自動レンジ変更手段は、
この表示画面中のレンジのほぼ半分の位置に最高警戒物
標又は最近接の物標を表示するようにレンジを自動的に
変更する。
を示すブロック図であり、1はシステム制御部、2は送
受信部、3はアンテナ部、4はアンテナ制御部、5はフ
レームメモリ、6は表示制御部、7は表示部、8はデー
タメモリ、9は入力インタフェース部、10はキーボー
ドである。
せず)の投入などを契機として動作を開始すると、送受
信部2を介してアンテナ部3からパルス状の電波を送信
させ、他の船舶などの物標で発生した反射波を受信させ
る。システム制御部1は、電波の送信から反射波の受信
までに要した電波の伝播所要時間を検出し、これに基づ
き各物標までの距離を算定する。この電波の送受信と物
標までの距離の算定は、アンテナ制御部4を介してアン
テナを自船の回りの360 o の範囲にわたって一定の周期
で回転させながら行われる。
0 o の範囲の空間内に散在する他の船舶などの物標を輝
点によって表示する表示画面を作成し、フレームメモリ
5に書込む。これと相前後して、システム制御部1は、
キーボード10から入力インタフェース部9を介して入
力中の表示モードを読取り、この表示モードがマニュア
ルモードを指定中であれば、キーボード10から入力中
のレンジを読取り、これを表示制御部6に転送する。表
示制御部6は、フレームメモリ5に書込まれている表示
データのうち自船位置を中心とする指定されたレンジ内
のものを読出し、これを表示部7に表示させる。
5に書込む表示画面の作成と並行して、検出済みの自船
と物標との相対距離(距離と方位)を所定周期でデータ
メモリ8に書込むと共に、前回書込んだ相対距離からの
変化量を算定することにより、各物標の自船に対する相
対速度を算定する。システム制御部1は、算定した各物
標の相対速度を速度ベクトルとして対応の物標の中心に
付加するための表示データを作成し、フレームメモリに
書込む。なお、システム制御部は、検出された物標から
波浪など実際の障害物には該当しないものを除外するた
めの、公知の適宜な処理を上述の処理と並行して行う。
オートレンジ動作の指令が入力されている場合には、図
1のフローチャートに例示するように、状況に応じてレ
ンジを自動的に変更するオートレンジ動作を実行する。
ードの場合と同様に、他の船舶などの物標との距離r
と、その物標との相対速度ベクトルvを算定する(ステ
ップS1)。次に、自船との距離が最小の最近接の船舶
との距離rmin が、予め定められた最短距離の閾値rmi
nth よりも小さいか否かが判定され( ステップS2) 、
小さければ、接近中の船舶の有無が判定される(ステッ
プS3)。
の判定に関しては、例えば、算定済みの相対速度ベクト
ルが±10°程度の角度の範囲内で自船の方向を指してい
る他の船舶がそのような接近中の船舶と判定される。シ
ステム制御部1は、そのような自船に接近中の船舶が存
在すれば、その相対距離rをその相対速度vで除算する
ことにより衝突までの余裕時間Tを算定する。そのよう
な自船に接近中の船舶が複数存在すれば、それぞれにつ
いて衝突までの余裕が衝突余裕時間Ti(T1,T2,
T3 ・・・)として算定され、最小の衝突余裕時間を有
する接近中の船舶が最高警戒船舶として選択される(ス
テップS4)。
する最小の衝突余裕時間Tiが予め定めた閾値Tth以下
であるか否かが判定され、そうであれば、最高警戒船舶
を最も目立つ最適の位置に表示するためのレンジが選択
される(ステップS6)。これに対して、最高警戒船舶
に関する最小の衝突余裕時間Tiが予め定めた閾値Tth
よりも大きければ、当面他の船舶などの物標との衝突の
危険はないと見做され、最近接の船舶を最も目立つ最適
の位置に表示するためのレンジに変更される(ステップ
S7)。
も遠方に存在することがステップS2で判定された場合
や、最近接の船舶が閾値rminth よりも近くに存在して
も自船に接近中の船舶が存在しないことがステップS3
で判定された場合にも、当面他の船舶など物標との衝突
の危険はないと見做され、最近接の船舶を最適の位置に
表示するためのレンジに変更される(ステップS7)。
つ最適の位置に表示する場合の表示画面の一例(A)
と、最高警戒船舶の船舶を最も目立つ最適の位置に表示
する場合の表示画面の一例(B)を示す概念図である。
図2の表示画面では、自船位置を中心とし、選択中のレ
ンジを半径とする円形の領域内に他の船舶の位置とそれ
ぞれの相対速度ベクトルが表示される。
形の領域内の半径の半分程度の一番目立つ位置に表示さ
れている。この最近接船舶S1は、そのベクトル表示さ
れた相対速度の向きを参照すれば明らかなように、自船
からは遠ざかりつつあるため最高警戒船舶には該当しな
い。
示された相対速度の向きを参照すれば明らかなように、
自船に近くしかも自船に接近しつつあるという点で船舶
S2である。しかしながら、この船舶S2の衝突余裕時
間が所定の閾値Tthよりも大きいため、点線で示すよう
に、表示画面の外に存在しており、実際には表示されて
いない。
の衝突余裕時間が所定の閾値Tth以下になると、レンジ
が自動的にほぼ2倍に拡大され、図2(B)に示すよう
に、最近接の船舶S1の代わりに最高警戒船舶S2が円
形の領域内の半径の半分程度の一番目立つ位置に表示さ
れる。
がその後の向きの変更などにより、最高警戒船舶に該当
しなくなり、代わりに最高警戒船舶となった船舶の衝突
余裕時間が閾値Tthよりも大きい場合には、再び、図2
(A)のような最近接の船舶S1の最適表示画面に復帰
する。
舶S2が半径の半分の位置に表示されるように、レンジ
を(A)の場合のほぼ2倍にする構成を例示した。しか
しながら、最高警戒船舶S2が表示画面の周縁部にかろ
うじて表示されるよう、レンジを(A)の場合よりも1.
2 倍程度に増加させる構成とすることもできる。
ためのレンジと、最近接の船舶を最適の位置に表示する
ためのレンジとの間を、予め想定した各種の状況に応じ
て自動的に切替える構成を例示した。しかしながら、単
にこれらの一方に対する最適表示レンジと手動設定され
たレンジとの間の切替えを行う構成とすることもでき
る。
表示するためのレンジと手動で設定されたレンジとをオ
ートレンジ指定の有無に応じて切替える構成を採用した
り、あるいは、最近接の船舶を最適位置表示に表示する
ためのレンジと手動で設定されたレンジとをオートレン
ジ指定の有無に応じて切替える構成を採用することもで
きる。
ーダ装置は、最高警戒船舶や最近接の船舶が表示画面に
含まれるように、一層好適には、見易い最適の位置に表
示されるように、予め設定した相対距離や相対速度を含
む航行状況に関する所定のアルゴリズムに従ってレンジ
を自動的に変更する構成であるから、操船者の操作に頼
らなくとも、船舶搭載用のレーダ装置としての監視機能
が十分に発揮され、レーダ装置の本来の目的である船舶
の運行の安全性を高めることができる。
トレンジ処理の内容を説明するためのフローチャートで
ある。
ジ処理によるレンジの変更に伴って変更される表示画面
の一例を説明するための概念図である。
ブロック図である。
Claims (9)
- 【請求項1】船舶に搭載されこの船舶を中心とする海域
内に存在する他の船舶その他の物標を探索し、探索した
物標の配置を変更可能なレンジの範囲内で画面表示する
レーダ装置において、 前記探索した物標のうち自船との衝突の危険度が最高の
ものを最高警戒物標として検出する最高警戒物標検出手
段と、 この検出された最高警戒物標が表示画面に含まれるよう
にレンジを自動的に変更する自動レンジ変更手段とを備
えたことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記自動レンジ変更手段は、レンジのほぼ半分の位置に
前記最高警戒物標が表示されるようにレンジを自動的に
変更することを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記衝突の危険度は、自船に対する物標の相対距離を相
対接近速度で除算することによって算定された衝突余裕
時間に基づき決定されることを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項4】 請求項3において、 前記算定された衝突余裕時間が所定の閾値以下である場
合に限り、レンジの自動的な変更が行われることを特徴
とするレーダ装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のそれぞれにおいて、 前記探索され画面表示される物標については、自船に対
する相対速度がベクトルで画面表示されることを特徴と
するレーダ装置。 - 【請求項6】船舶に搭載されこの船舶を中心とする海域
内に存在する他の船舶その他の物標を探索し、探索した
物標の配置を変更可能なレンジの範囲内で画面表示する
レーダ装置において、 前記検出した物標から自船に最も近いものを最近接の物
標として検出する最近接物標検出手段と、 この検出された最近接の物標が表示画面に含まれるよう
にレンジを自動的に変更する自動レンジ変更手段を備え
たことを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項7】 請求項6において、 前記自動レンジ変更手段は、レンジのほぼ半分の位置に
前記最近接の物標が表示されるようにレンジを自動的に
変更することを特徴とするレーダ装置。 - 【請求項8】船舶に搭載されこの船舶を中心とする海域
内に存在する他の船舶その他の物標を探索し、探索した
物標の配置を選択可能なレンジの範囲内で画面表示する
レーダ装置において、 前記探索した物標のうち自船に最も近いものを最近接の
物標として検出する最近接物標検出手段と、 前記探索した物標のうち自船との衝突の危険度が最高の
ものを最高警戒物標として検出する最高警戒物標検出手
段と、 前記最近接の物標と、前記最高警戒物標との少なくとも
一方を画面に含ませるように前記レンジを自動的に変更
する自動レンジ変更手段とを備えたことを特徴とするレ
ーダ装置。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記自動レンジ変更手段は、前記最近接の物標と、前記
最高警戒物標との少なくともその一方を表示画面上の最
適の位置に表示するように、レンジを自動的に変更する
ことを特徴とするレーダ装置。
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