JP4153625B2

JP4153625B2 - Motion prediction device

Info

Publication number: JP4153625B2
Application number: JP23270699A
Authority: JP
Inventors: 忠重箱山; 喜男加藤; 晋一郎山田; 秀雄山口
Original assignee: Tokyo Keiki Inc
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2019-08-19
Also published as: JP2001056375A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーダ装置とともに利用され、船舶等の目標の運動予測を行う運動予測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーダ映像から目標の運動傾向を示す運動予測装置、例えば船舶用衝突予防援助装置等においては、レーダ装置等からの信号を受けて、手動または自動にて目標を捕捉して、自動的に目標を追尾し、その結果得られる目標位置の時間変化の情報を基に、目標の運動傾向、すなわち、針路，速力及び最接近点等を算出しデータ表示を行っている。この目標運動傾向算出の為に利用している目標位置情報には、レーダ信号の性質に基づく誤差が含まれている為不安定であり、安定な目標運動傾向を推定する為には、フィルター処理を施す必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このフィルター処理に時間を要し、安定した目標の運動傾向が得られるまでには通常約１〜３分間を要しているため、目標の運動傾向、特に目標との衝突の可能性を瞬時に判定したい場合でも、所望の情報が得られないという課題がある。特に目標との距離が近くなって始めて危険な状況に気がつくような切迫した状況下では、他船の運動傾向を瞬時に知る必要がある。
【０００４】
そこで従来は、瞬時に目標の運動傾向が得られない為、安全な目標も含め将来的に危険目標となることも想定し、予め多くの目標を追尾し運動傾向を表示して使うことも行われている。しかしながら、この場合には表示画面上多くの目標のデータが表示されることになり、危険目標の情報と安全目標の情報との判別が困難となり、危険目標を見落とすことが発生するという課題がある。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題に鑑みなされたもので、表示画面上では不要な表示が多くなることを防止すると共に、必要な目標の運動傾向を瞬時に知りたいときには、早期にその運動傾向を表示することができる運動予測装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、レーダ信号からバックグラウンド処理を行うべきバックグラウンド目標の目標位置信号を出力するバックグラウンド目標検出手段と、
前記バックグラウンド目標検出手段からの目標位置信号に基づき前記バックグラウンド目標の自動追尾及び運動予測をバックグラウンド処理として継続的に行うと共に、
運動傾向を得ることを目的として指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測をフォアグラウンド処理として継続的に行い、
フォアグラウンド処理により得られた指定目標の運動傾向を外部へ提供可能な予測手段と、を備え、
該予測手段は、指定された指定目標が既にバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標である場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承してフォアグラウンド処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
このようにして、予めバックグラウンド処理によって目標信号を自動追尾し運動予測を行っているので、その目標信号が、運動傾向を知る必要がある指定目標として指定された場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果から、瞬時にその指定目標の運動傾向を外部へと提供することができる。予測手段から外部へ提供される指定目標の運動傾向は、表示手段等の表示画面に表示することができる。バックグラウンド処理を行っているバックグラウンド目標の運動傾向は、表示画面に出さないようにすることができるので、不要な表示が多くなることを防ぐことができる。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のものにおいて、前記バックグラウンド目標検出手段は、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものである。
【０００９】
第一の領域を適当に設定することによって、将来的に指定目標となる可能性のある目標をバックグラウンド目標として、その自動追尾及び運動予測を行っておくことができる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の前記予測手段において、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標である場合に、フォアグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を、そのまま継承することを特徴とする。
【００１１】
既にフォアグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果から、瞬時にその指定目標の運動傾向を外部へと提供することができる。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の前記予測手段において、新たに指定された指定目標が既にフォアグラウンド処理中の指定目標またはバックグラウンド処理中のバックグラウンド目標のいずれでもない場合に、その新たに指定された指定目標の目標位置信号に基づき、該指定目標の自動追尾及び運動予測を開始することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の前記予測手段において、各指定目標に対してその自動追尾及び運動予測の開始から所定時間経過するまでは、当該指定目標の運動傾向を外部へ提供しないことを特徴とする。自動追尾及び運動予測の開始から所定時間経過まで当該指定目標の運動傾向を外部へ提供しないことから、開始直後の不安定な運動傾向を表示することなく、安定した運動傾向のみを外部へ提供することができる。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のものにおいて、予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して検出された指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備えることを特徴とする。第二の領域を適当に設定することによって、運動傾向を知りたい目標をフォアグラウンド目標として、その自動追尾及び運動予測を行うことができる。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の前記バックグラウンド目標検出手段が、予め定められた第一の領域に侵入した侵入目標をバックグラウンド目標として検出し、その目標位置信号を出力するものであり、
予め定められた第二の領域に侵入した目標を指定目標として検出し、前記予測手段に対して指定目標の目標位置信号を出力する第二の侵入目標検出手段をさらに備え、
前記第二の領域は、前記第一の領域の部分的領域であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の前記予測手段が、前記バックグラウンド処理中のバックグラウンド目標が危険目標と判断された場合に、バックグラウンド処理として継続的に行っていた自動追尾及び運動予測の結果を継承して、フォアグラウンド処理に変更することを特徴とする。
【００１７】
バックグラウンド処理にて自動追尾している目標が自船と危険な状態に陥ったときにそれを自動的にフォアグランド処理として、その運動傾向を外部に提供して、操作者に表示することで、危険な状態を未然に回避することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の運動予測装置の第１実施形態を示すブロック図である。図１の運動予測装置は、侵入目標検出手段１、指定目標検出手段２１、予測手段２及び表示手段３を備えている。
【００２０】
侵入目標検出手段１は、バックグラウンド処理で自動追尾し運動予測を行うべき目標を検出するための手段であり、レーダ装置からレーダビデオ信号、レーダトリガ信号及びアンテナ方位信号を含むレーダ信号を受けており、このレーダ信号から、予め定められた二次元領域（以下、侵入目標検出領域１３(図２参照)と呼ぶ）の中に船舶等の検出すべき目標が侵入した場合に、当該侵入した目標の位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２へと出力するものである。
【００２１】
指定目標検出手段２１は、レーダ映像中で運動傾向を知りたい目標を指定するための手段であり、侵入目標検出手段１と同様に、レーダ装置からのレーダビデオ信号、レーダトリガ信号及びアンテナ方位信号を含むレーダ信号を受けており、操作者が、レーダ映像上注目すべき目標、例えば船舶の場合では自船との衝突の危険がある目標を選択し指定した場合に、当該指定された目標の位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、指定目標位置信号として予測手段２へと出力するものである。この手段は、従来の既に装備されている例えば船舶用衝突予防援助装置に備える機能を用いることもできる。または、操作者が目標を選択して指定する代わりに、予め定められた二次元領域（以下、第二の侵入目標検出領域１９，２０(図６参照)と呼ぶ）の中に船舶等の検出すべき目標が侵入した場合に、自動的に当該侵入した目標を指定された目標として、その位置、例えば自船からの相対的な距離、方位を検出し、指定目標位置信号として予測手段２へと出力することとしてもよい。
【００２２】
予測手段２は、侵入目標検出手段１で検出され捕捉された目標のバックグラウンド目標位置信号から、このバックグラウンド目標位置信号を初期値としてこの目標（バックグラウンド目標と呼ぶ）を自動的に追尾して運動予測結果を継続的に算出しておくと共に、指定目標検出手段２１で指定された目標の指定目標位置信号から、この目標（指定目標と呼ぶ）がバックグラウンド目標と一致するかどうかを判定し、一致すれば既に継続的に算出をしている当該目標の運動予測結果を指定目標の運動予測結果として継続採用すると共に、一致するバックグラウンド目標が存在しなければ、指定目標の指定目標位置信号を初期値として、この指定目標を追尾し、運動予測を算出するようにして、その算出結果を表示手段３に出力する機能を有するものである。
【００２３】
表示手段３は、いわゆるＡＲＰＡ機能付きのレーダ表示装置等から構成することができるものであり、レーダ映像の表示と共に指定目標の運動予測結果を受けて、指定目標位置を示すシンボルや、運動傾向を示すベクトルシンボル、更には運動予測値を数値によって表示する機能などを有する表示装置である。
【００２４】
以下に各構成手段について詳細な説明を行う。
【００２５】
まず、侵入目標検出手段１について説明する。図２に表示手段３のレーダ表示画面１２中に設定された侵入目標検出領域１３とその中に侵入している侵入目標映像の概念図を示す。図２では、侵入目標検出領域１３は破線にてレーダ表示画面１２上に示しているが、このように明示的に表示画面上に領域範囲を表示しても良いし、通常は領域範囲を表示せずに表示要求があったとき等、必要に応じて領域範囲を表示するようにしても良い。更に、侵入目標検出領域１３は設定範囲の値として確認できるようにしておいて、表示画面上にはシンボルとして表示しないようにしても良い。また、侵入目標検出領域１３の領域の指定は予め固定であっても良いし、操作者が設定できるように可変であっても良い。更に、海図装置（図示せず）から得られる陸岸線データに基づき、自動的に海面上の領域を指定したり、予め定められた制限領域、すなわち侵入目標検出領域１３を設定するのに適さない制限領域データに基づき、自動的に適した領域を侵入目標検出領域１３の領域として設定するようにしても良い。
【００２６】
図３は、侵入目標検出手段１の詳細なブロック図の一例を示しており、侵入目標検出手段１は、サンプリング手段４、データ記憶手段５及び目標判定手段６とから構成される。サンプリング手段４はスイープ毎に出力されるレーダビデオ信号を目標検出に充分なサンプリングクロック速度とビット幅でディジタルビデオ信号に変換するものである。データ記憶手段５は、ディジタルビデオ信号を順次記憶するメモリで、レーダ信号の１送信パルスに対応する受信信号,もしくは隣接する数送信パルス分に対応する受信信号を記憶するものである。目標判定手段６は、マイクロプロセッサ、もしくはＤＳＰ（Digital Signal Processor）からなり、データ記憶手段５に記憶されているディジタルビデオ信号を参照し、その中の信号が目標信号であるかどうかを判定するものである。目標信号の判定基準としては、例えば、ディジタルビデオ信号を二次元的映像信号とみなした場合に、その映像信号の大きさが距離,方位方向で目標として適した大きさであるか、更には、検出された映像信号が、隣接する映像信号と一定以上離れているかどうかなどを判定し、当該判定基準を満たすと判断されれば対象映像を目標映像と判定し、その目標映像の方位、距離を計測する。そして、さらに、その目標映像の方位、距離が侵入目標検出領域１３内に属するものであるかどうかを判定し、属するものである場合には、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２に出力する。
【００２７】
図４は、侵入目標検出手段１の他の例である。この例における判定方法の基本は前記図３のものと同様であるが、映像信号の大きさ判定処理の一部をハードウェアによって行う方式であり、侵入目標検出手段１は、サンプリング手段４と、距離方向判定手段７と、目標判定手段８とから構成される。距離方向判定手段７は、サンプリング手段４からスイープ毎に出力されるディジタルビデオ信号の距離方向の大きさを判定し、目標信号の存在する距離を出力する手段である。例えば、距離方向判定手段７では、一定しきい値以上の強度を有する信号が入力される度に、カウンタを増加させ、信号強度が一定しきい値以下になった場合にカウンタをクリアするようにして、目標信号の距離方向の大きさをカウンタ値として計測し、得られたカウンタ値が基準となる距離範囲であれば目標信号が存在したと判断し、当該目標信号の距離データを目標判定手段８に出力する。目標判定手段８はマイクロプロセッサ、もしくはＤＳＰ（Digital Signal Processor）からなるもので、目標判定手段８では、距離方向判定手段７の距離データを受けて、検出された目標の方位方向の大きさ、連続性を判定し、検出目標が目標追尾を行うのに適した信号であるかどうかの判定を行う。即ち、距離方向判定手段７からの距離データが同一目標からの出力であるかの判定をし、同一目標からの出力であると判定された場合には、その方位方向の連続性を測定し、目標信号として適した信号であるかどうかの判断を行う。更に、検出された映像信号が隣接する映像信号と一定以上離れているかどうかなどを判定し、当該判定基準を満たすと判断されれば対象映像を目標映像と判定し、その目標映像の方位、距離を計測する。そして、さらに、その目標映像の方位、距離が侵入目標検出領域１３内に属するものであるかどうかを判定し、属するものである場合には、バックグラウンド目標位置信号として予測手段２に出力する。
【００２８】
指定目標検出手段２１は、操作者がジョイステック等の設定手段を用いてレーダ映像上で目標を指定するように構成した場合には、指定された目標のレーダ映像内での座標を目標の方位、距離に変換し、指定目標位置信号として予測手段２に出力するものである。また、図６に示したように、予め決められた二次元領域である第二の侵入目標検出領域１９，２０に侵入した目標を指定目標とする場合には、図３または図４に示した侵入目標検出手段１と同様の構成をとることができる。侵入目標検出手段１と同じ物理的装置を用いて構成しても良いし、または侵入目標検出手段１と別の物理的装置で構成しても良い。また、その際に目標判定手段８による映像信号の大きさ判定処理の判定基準は、バックグラウンド目標を検出する場合と同じであっても良いが、異なる基準としても良い。例えば、方位方向の連続性は判定基準とせずに、距離方向の長さが基準の距離範囲内であるかどうかを判定基準とすることもできる。第二の侵入目標検出領域１９，２０は自船の航行にとって危険な状況に陥る可能性が高い領域を特に選択して設定すると良い。第二の侵入目標検出領域２０は、侵入目標検出領域１３と別に明示的に示された二次元領域であり、第二の侵入目標検出領域１９は、侵入目標検出領域１３の内側に明示的に設定された二次元領域である。一般的には、第二の侵入目標検出領域１９，２０は、前記侵入目標検出手段１での侵入目標検出領域１３よりも狭い範囲に設定されると良い。
【００２９】
そして、第二の侵入目標検出領域１９，２０に侵入した目標の位置信号は、指定目標位置信号として予測手段２に入力される。
【００３０】
予測手段２では、主に、前記侵入目標検出手段１からのバックグラウンド目標位置信号を初期値として、アンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号からバックグラウンド目標信号を自動的に検出追尾して、バックグラウンド目標の運動を予測するバックグラウンド追尾機能と、指定目標位置信号を初期値としてアンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号から指定目標信号を自動的に検出追尾して、指定目標の運動を予測し、当該目標の運動予測結果を出力するフォアグラウンド追尾機能と、を有している。具体的には、予測手段２の構成としては図５に示すごとく、バックグラウンド目標位置信号が、既に追尾処理中の目標からのものであるかどうかを判定する目標判定手段９と、指定目標位置信号が既にバックグラウンド処理で追尾している目標であるかどうかを判断する目標判定手段１０と、レーダ信号から目標信号を検出し、目標の位置を継続して追尾すると共に、当該目標の運動の傾向を予測する目標追尾・運動予測手段１１と、から構成される。
【００３１】
この予測手段２での具体的な目標追尾、運動予測の方法について、以下に説明する。
【００３２】
まず、予測手段２の目標判定手段９では、前記侵入目標検出手段１からのバックグラウンド目標位置信号が入力されると、このバックグラウンド目標位置信号が、既に追尾処理中の目標からのものであるかどうかの判定を行う。この追尾処理中とは、後述のバックグラウンド処理またはフォアグラウンド追尾処理のいずれかの追尾処理中であるかどうかを判断するものである。より具体的には、入力されたバックグラウンド目標位置が、後述の目標追尾・運動予測手段１１において予測された運動予測位置に一致するか（但し、運動予測位置にはある範囲のマージンを設ける）どうかを調べ、一致すれば追尾中の目標であると判断し、そのバックグラウンド目標位置信号を無視する。他方、一致しない場合には、新たに侵入目標検出領域１３に侵入した目標であるとし、そのバックグラウンド目標位置信号を初期値とし、当該データをバックグラウンド処理データとして登録するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３３】
一方、前記指定目標検出手段２１からの指定目標位置信号が入力されると、この指定目標位置信号に対して、目標判定手段１０が次の判定を行う。
【００３４】
(i) 指定目標位置信号が既にフォアグラウンド処理にて追尾中の目標であるかどうかの判定を行う。そして、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標であると判定された場合は、特に追尾動作を新たに行うことなく無視するか、または操作者が特に指定した場合は新たに追尾要求が発生した目標と判断し、その指定目標位置信号を初期値とし、追尾動作を行うように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３５】
(ii) 指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標ではなく、且つ、バックグラウンド処理にて追尾中の目標でもない場合は、新たに追尾要求が発生した目標と判断し、その指定目標位置信号を初期値とし、当該データをフォアグラウンド処理データとして登録するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３６】
(iii) 指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理にて追尾中の目標ではなく、且つバックグラウンド処理にて追尾中の目標であると判定された場合は、バックグラウンド処理による運動予測データを、フォアグラウンド処理のデータとして再定義し、バックグラウンド処理によって既に得られている安定した目標予測結果を、指定目標の予測結果として出力するように目標追尾・運動予測手段１１へ信号を送出する。
【００３７】
尚、目標判定手段１０における指定目標位置信号が、フォアグラウンド処理中の目標またはバックグラウンド処理中の目標からのものであるかどうかの判定は、指定目標位置信号が、後述の目標追尾・運動予測手段１１において予測された運動予測位置に一致するか（但し、運動予測位置にはある範囲のマージンを設ける）どうかで判断する。
【００３８】
目標判定手段９，１０によってバックグランド処理データまたはフォアグラウンド処理データとして新たに登録された目標は、目標追尾・運動予測手段１１において、自動追尾、運動予測動作が開始される。
【００３９】
目標追尾・運動予測手段１１では複数の目標の追尾、運動予測が可能となっており、運動予測に必要となる演算データは目標毎に独立に管理される。その際に、目標追尾を行っている当該目標が、フォアグラウンド処理を行っている目標か、バックグラウンド処理を行っている目標であるのかが識別可能であるようにデータ管理されている。この、データ管理方法としては、フォアグラウンド追尾機能に対応する目標のフォアグラウンド処理演算データを管理するテーブルと、バックグラウンド追尾機能に対応する目標のバックグラウンド処理演算データを管理するテーブルをそれぞれ別に準備して、データ管理を行うか、もしくは、テーブルは共通であるが、フォアグラウンド処理を行っている目標か、バックグラウンド処理を行っている目標か、の識別をするフラグデータをテーブルの１項目に準備しデータ管理を行うようにしても良い。
【００４０】
目標追尾・運動予測手段１１では、レーダ装置からアンテナスキャン毎に逐次送られてくるレーダビデオ信号から目標信号を自動的に検出追尾して目標の運動を予測する。逐次に得られる目標位置から目標を追尾し、その一次予測相対速度を求める予測フィルターとしては、例えば、特開昭６３−１９６８１６号公報で述べられているα−βフィルターが知られている。α−βフィルターによる目標の運動予測は以下の式で表される。
【００４１】
【数１】
Xs(k)=Xp(k)+α[Xm(k)-Xp(k)]
Vs(k)=Vs(k-1)+β[Xm(k)-Xp(k)]/[T(k)-T(k-1)]
Xp(k+1)=Xs(k)+Vs(k-1)・[T(k)-T(k-1)]
ここで、Xm :目標位置，Xp :目標予測位置, α, β :フィルタ定数, Xs :目標平滑位置, Vs :目標一次予測相対速度, T : 観測時刻である。
【００４２】
目標追尾・運動予測手段１１では、上記目標位置Ｘｍ（ｋ）が観測されるたびに、次のアンテナスキャンのときに目標が存在する予測位置Ｘｐ（ｋ＋１）を算出し、次のアンテナスキャンのタイミングにＸｐ（ｋ＋１）の近傍のレーダ信号をサンプリングして継続的に追尾動作を繰り返す。更に、ここで得られた目標一次予測相対速度をフィルタリングし、目標の運動傾向を表す目標予測速度を算出する。ここで用いられるフィルタは、ローパス特性（平滑特性）を有するフィルタであり、センサー誤差による予測誤差を平滑化する特性と、目標の変針運動に対する追従性能から、適する周波数特性が選択される。レーダ信号の性質から、安定した目標の予測速度を算出する為には、比較的長い時定数のローパスフィルタが必要となり、一般的に船舶用レーダの場合で安定した予測値が得られるまでには１〜３分程度の時間を要することが普通である。
【００４３】
目標追尾・運動予測手段１１では、フォアグラウンド処理を行っており且つ追尾を開始して一定時間経過した目標に対してのみ、求めた目標予測速度を予測ベクトルデータとして、表示手段３へと送出し、表示手段３においてその予測ベクトルが表示されるようにしても良い。バックグラウンド処理を行っている目標またはフォアグラウンド処理を行っていても追尾を開始して一定時間経過していない目標に対しては、求めた目標予測速度を表示手段３へは送出しないようにしても良い。
【００４４】
図２は、表示手段３のレーダ表示画面の映像例である。指定目標の追尾開始の状況を説明する。図２中の初期捕捉目標１７は、バックグラウンド目標ではなく、通常に指定された目標であり、目標追尾を行った直後のいわゆる初期捕捉状態の映像である。初期捕捉状態では通常安定な目標の運動傾向を算出することができないので、図示したごとく追尾目標を囲む追尾シンボルのみ表示される。追尾目標１８は、初期捕捉後一定時間以上経過した指定目標の映像である。ローパスフィルタを通過して安定した予測速度が得られ、対象目標の運動傾向が予測ベクトルとして表示されている。
【００４５】
一方、侵入目標映像１５は侵入目標検出領域１３に侵入しバックグラウンド処理の対象となっている目標である。運動予測結果は既に算出済みであるが、バックグラウンド処理を行っているので、運動予測にかかわるシンボル表示は行われない。また、初期捕捉目標１６は侵入目標１５同様、バックグラウンド処理中の目標に対して、初期捕捉の要求を出して指定目標とした直後の映像である。バックグラウンド処理の結果を初期値として表示するので、瞬時に運動の傾向を示すベクトル表示が可能となっている。
【００４６】
このようにして、将来的に追尾要求が出される可能性のある多くの目標をバックグラウンド処理によって自動的に検出、追尾しその算出結果は操作者に明示的に示すことなくバックグラウンド処理データとして保存しておき、新たに操作者が目標追尾要求を発生させたときに、当該目標が既にバックグラウンド処理によって追尾している目標と一致する場合は、瞬時にバックグラウンド処理結果を初期値として表示することによって、安定した目標の運動予測結果を初期値から表示できるようにして、操作者に早期に正確な目標の運動傾向を提示し得ることが可能となる。
【００４７】
以上説明した実施形態の他に、バックグラウンド処理中の目標が危険船となった場合に、自動的にフォアグラウンド処理に変更するようにすることもできる。即ち、予測手段２の自動追尾・運動予測手段１１では追尾目標の運動予測を行った後、追尾目標と自船との相対運動から追尾目標が危険であるかどうかの判断を行う。判定基準としては例えば、ＡＲＰＡ装置で採用されている、目標のＤＣＰＡ（Distance to Closest Point of Approach,目標と自船が最接近する距離）及びＴＣＰＡ（Time to Closest Point of Approach,目標がＣＰＡに至るまでの時間）を用いることができる。ＤＣＰＡ，ＴＣＰＡは、
【００４８】
【数２】
ＤＣＰＡ＝Ｒ・sinθ
ＴＣＰＡ＝Ｒ・cosθ／Ｖ
ここで、θ＝θ_B−θ_R＋π
θ_B：目標方位
Ｒ：目標距離
Ｖ：目標相対速度
θ_R：目標相対針路
と表される。ここで、目標相対速度、目標相対針路として、自動追尾・運動予測手段１１で求めた運動予測データを用いることができる。そして、ＤＣＰＡ，ＴＣＰＡの値が基準値よりも小さい場合には当該目標が危険目標と判断することができる。
【００４９】
そして、バックグラウンド処理中の目標を自動的にフォアグラウンド処理の目標と再登録し、追尾・運動予測を行うと共に、その予測された運動傾向を運動予測情報を表示手段３に出力する。こうして、操作者に危険回避のための情報を適切に表示することが可能となり、危険な状態を未然に回避することが可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、将来的に追尾要求が出される可能性のある多くの目標をバックグラウンド処理によって自動的に追尾し、運動予測を行っておくことができ、その目標信号が、運動傾向を知る必要がある指定目標として指定された場合に、瞬時にバックグラウンド処理によって運動予測を行っていた結果から、その指定目標の運動傾向を外部へと提供し、必要に応じて表示することができるようになる。
【００５１】
従って、運動予測のフィルター処理に時間がかかる場合であっても、予めバックグラウンド処理において行っているため、操作者に早期に正確な目標の運動傾向を提示することが可能となる。
【００５２】
また、バックグラウンド目標の運動傾向は、例えば表示しないようにすることによって、表示画面上はバックグラウンド目標に対するシンボル等のデータ表示が行われない為、不要なシンボルが大量に表示されて注目すべき目標が見にくくなるような不都合も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の運動予測装置の実施形態を表すブロック構成図である。
【図２】図１の実施形態におけるレーダ表示画面の表示例である。
【図３】図１の侵入目標検出手段の詳細ブロック構成図の一例である。
【図４】図１の侵入目標検出手段の詳細ブロック構成図の他の例である。
【図５】図１の予測手段の詳細ブロック構成図の例である。
【図６】図１の実施形態におけるレーダ表示画面の表示の他の例である。
【符号の説明】
１侵入目標検出手段(バックグラウンド目標検出手段)
２予測手段
２１第二の侵入目標検出手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motion prediction device that is used together with a radar device and performs motion prediction of a target such as a ship.
[0002]
[Prior art]
In a conventional motion prediction device that shows a target motion trend from a radar image, for example, a collision prevention assistance device for a ship, a target is received automatically or automatically by receiving a signal from the radar device or the like. The target is tracked, and based on the information of the time change of the target position obtained as a result, the movement tendency of the target, that is, the course, the speed, the closest point, and the like are calculated and displayed. The target position information used for calculating the target motion trend is unstable because it contains errors based on the characteristics of the radar signal, and in order to estimate a stable target motion trend, a filter process is used. It is necessary to apply.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, this filtering process takes time, and it usually takes about 1 to 3 minutes to obtain a stable target movement tendency. Therefore, the target movement tendency, especially the possibility of collision with the target, is considered. There is a problem that desired information cannot be obtained even when it is desired to make an instantaneous determination. In particular, it is necessary to know the movement tendency of other ships instantly under an imminent situation where a dangerous situation is noticed only when the distance to the target is close.
[0004]
Therefore, in the past, since the target movement tendency could not be obtained instantaneously, it is assumed that it will become a dangerous target in the future, including a safe target, and many movement targets are tracked in advance and the movement tendency is displayed and used. It has been broken. However, in this case, a large amount of target data is displayed on the display screen, and it becomes difficult to distinguish between dangerous target information and safety target information, and there is a problem that the dangerous target may be overlooked. .
[0005]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and prevents an unnecessary display from increasing on the display screen, and when it is desired to instantly know a necessary target movement tendency, the movement tendency is displayed at an early stage. It is an object of the present invention to provide a motion prediction device that can perform a motion.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a background target detection means for outputting a target position signal of a background target to be subjected to background processing from a radar signal,
Based on the target position signal from the background target detection means, continuously performing automatic tracking and motion prediction of the background target as background processing,
Based on the target position signal of the specified target specified for the purpose of obtaining a movement trend, the automatic tracking and movement prediction of the specified target are continuously performed as foreground processing,
A predicting means that can provide the movement tendency of the specified target obtained by the foreground processing to the outside,
The prediction means performs foreground processing by inheriting the results of automatic tracking and motion prediction that have been continuously performed as background processing when the specified target is a background target that is already in background processing. It is characterized by that.
[0007]
In this way, since the target signal is automatically tracked in advance by background processing and motion prediction is performed, when the target signal is specified as a specified target that needs to know the movement tendency, it continues as background processing. From the results of automatic tracking and motion prediction that are performed automatically, the motion tendency of the designated target can be instantaneously provided to the outside. The movement tendency of the designated target provided from the prediction means to the outside can be displayed on a display screen such as a display means. Since the movement tendency of the background target that is performing the background processing can be prevented from being displayed on the display screen, it is possible to prevent an unnecessary display from increasing.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the background target detection means detects an intrusion target that has entered a predetermined first area as a background target, and a target position thereof. A signal is output.
[0009]
By appropriately setting the first region, automatic tracking and motion prediction can be performed using a target that may become a designated target in the future as a background target.
[0010]
In the invention according to claim 3, in the prediction means according to claim 1 or 2, when the newly designated designated target is already the designated target that is already in the foreground process, the foreground process is continuously performed. In addition, the results of automatic tracking and motion prediction are inherited as they are.
[0011]
From the results of automatic tracking and motion prediction that have been continuously performed as the foreground processing, the motion tendency of the designated target can be instantaneously provided to the outside.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the prediction means according to any one of the first to third aspects, the newly designated designated target is a designated target already in the foreground process or a background in the background process. When it is not any of the ground targets, automatic tracking and motion prediction of the designated target are started based on the target position signal of the newly designated designated target.
[0013]
Further, in the invention according to claim 5, in the prediction means according to any one of claims 1 to 4, until a predetermined time elapses from the start of automatic tracking and motion prediction for each designated target, The movement tendency of the designated target is not provided to the outside. Since the movement tendency of the specified target is not provided to the outside from the start of automatic tracking and movement prediction until the predetermined time has elapsed, only a stable movement tendency is provided to the outside without displaying an unstable movement tendency immediately after the start. be able to.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the first to fifth aspects, a target that has entered a predetermined second region is detected as a designated target, and the prediction means is And a second intrusion target detecting means for outputting a target position signal of the designated target detected in this way. By appropriately setting the second region, it is possible to perform automatic tracking and motion prediction using a target for which a motion tendency is desired as a foreground target.
[0015]
Further, in the invention according to claim 7, the background target detection means according to any one of claims 1 to 6 detects an intrusion target that has entered a predetermined first area as a background target. And output the target position signal,
A second intrusion target detecting means for detecting a target that has entered a predetermined second area as a designated target and outputting a target position signal of the designated target to the predicting means;
The second region is a partial region of the first region.
[0016]
Further, the invention according to claim 8 is directed to background processing when the predicting means according to any one of claims 1 to 7 determines that the background target during the background processing is a dangerous target. Inheriting the results of automatic tracking and motion prediction, which have been continuously performed, and changing to foreground processing.
[0017]
When a target that is automatically tracked by background processing falls into a dangerous state with the ship, it automatically becomes a foreground process, and its movement tendency is provided externally and displayed to the operator. It is possible to avoid a dangerous state in advance.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the motion prediction apparatus of the present invention. 1 includes an intrusion target detection unit 1, a designated target detection unit 21, a prediction unit 2, and a display unit 3.
[0020]
The intrusion target detection means 1 is a means for detecting a target to be automatically tracked and subject to motion prediction by background processing, and receives a radar signal including a radar video signal, a radar trigger signal, and an antenna direction signal from a radar apparatus. When a target to be detected such as a ship enters into a predetermined two-dimensional area (hereinafter referred to as an intrusion target detection area 13 (see FIG. 2)) from this radar signal, A position, for example, a relative distance and direction from the ship is detected and output to the prediction means 2 as a background target position signal.
[0021]
The designated target detection means 21 is a means for designating a target whose movement tendency is to be known in the radar image. Like the intrusion target detection means 1, the designated target detection means 21 receives a radar video signal, a radar trigger signal, and an antenna direction signal from the radar apparatus. If the operator selects and designates a target that should be noted on the radar image, for example, a target that is at risk of collision with the ship, in the case of a ship, the position of the designated target is received. For example, the relative distance and direction from the ship are detected and output to the predicting means 2 as a designated target position signal. This means can also use the function provided in the conventional collision prevention assistance apparatus for ships already equipped, for example. Alternatively, instead of the operator selecting and specifying a target, a ship or the like is detected in a predetermined two-dimensional area (hereinafter referred to as second intrusion target detection areas 19 and 20 (see FIG. 6)). When a target to be invaded, the position, for example, a relative distance and direction from the ship, is detected automatically as the specified target, and the specified target position signal is sent to the prediction means 2 May be output.
[0022]
The prediction means 2 automatically tracks this target (referred to as a background target) from the target background target position signal detected and captured by the intrusion target detection means 1 with the background target position signal as an initial value. The motion prediction result is continuously calculated, and it is determined whether or not the target (referred to as the designated target) matches the background target from the designated target position signal of the target designated by the designated target detecting means 21. If it matches, the motion prediction result of the target already calculated continuously is adopted as the motion prediction result of the specified target, and if there is no matching background target, the specified target position of the specified target It has a function of tracking the designated target with the signal as an initial value, calculating the motion prediction, and outputting the calculation result to the display means 3. Than is.
[0023]
The display means 3 can be constituted by a so-called radar display device with an ARPA function, etc., and receives a motion prediction result of the designated target together with the display of the radar image, and displays a symbol indicating the designated target position and a movement tendency. It is a display device having a function of displaying a vector symbol to be displayed and a motion prediction value by a numerical value.
[0024]
Hereinafter, each constituent means will be described in detail.
[0025]
First, the intrusion target detection unit 1 will be described. FIG. 2 shows a conceptual diagram of an intrusion target detection area 13 set in the radar display screen 12 of the display means 3 and an intrusion target image that has entered the area. In FIG. 2, the intrusion target detection area 13 is indicated by a broken line on the radar display screen 12. However, the area range may be explicitly displayed on the display screen as described above, and usually the area range is displayed. The area range may be displayed as necessary, for example, when there is a display request. Further, the intrusion target detection area 13 may be confirmed as a value of a set range, and may not be displayed as a symbol on the display screen. The designation of the intrusion target detection area 13 may be fixed in advance or may be variable so that the operator can set it. Furthermore, it is suitable for automatically designating an area on the sea surface based on the shoreline data obtained from a chart device (not shown) or for setting a predetermined restricted area, that is, an intrusion target detection area 13. An automatically suitable area may be set as the area of the intrusion target detection area 13 based on the limited area data that is not present.
[0026]
FIG. 3 shows an example of a detailed block diagram of the intrusion target detection unit 1, and the intrusion target detection unit 1 includes a sampling unit 4, a data storage unit 5, and a target determination unit 6. The sampling means 4 converts the radar video signal output for each sweep into a digital video signal at a sampling clock speed and bit width sufficient for target detection. The data storage means 5 is a memory for sequentially storing digital video signals, and stores reception signals corresponding to one transmission pulse of a radar signal or reception signals corresponding to several adjacent transmission pulses. The target judging means 6 is composed of a microprocessor or a DSP (Digital Signal Processor), refers to a digital video signal stored in the data storage means 5, and judges whether or not the signal therein is a target signal. It is. As a criterion for determining a target signal, for example, when a digital video signal is regarded as a two-dimensional video signal, whether the size of the video signal is a size suitable as a target in distance and azimuth direction, It is determined whether the detected video signal is more than a certain distance from the adjacent video signal. If it is determined that the determination criterion is satisfied, the target video is determined as the target video, and the direction and distance of the target video are determined. measure. Further, it is determined whether or not the azimuth and distance of the target video belongs to the intrusion target detection area 13, and if it belongs, it is output to the prediction means 2 as a background target position signal.
[0027]
FIG. 4 is another example of the intrusion target detection unit 1. The basis of the determination method in this example is the same as that of FIG. 3 described above, but is a method in which a part of the video signal size determination process is performed by hardware. The intrusion target detection unit 1 includes the sampling unit 4, The distance direction determination means 7 and the target determination means 8 are comprised. The distance direction determination means 7 is a means for determining the magnitude of the digital video signal output for each sweep from the sampling means 4 and outputting the distance where the target signal exists. For example, the distance direction determination means 7 increases the counter each time a signal having an intensity greater than a certain threshold is input, and clears the counter when the signal intensity falls below the certain threshold. Then, the magnitude of the target signal in the distance direction is measured as a counter value, and if the obtained counter value is a reference distance range, it is determined that the target signal exists, and the distance data of the target signal is determined as a target determination unit. 8 is output. The target determination means 8 is composed of a microprocessor or a DSP (Digital Signal Processor). The target determination means 8 receives the distance data of the distance direction determination means 7 and detects the size of the detected target in the azimuth direction, continuously. Then, it is determined whether or not the detection target is a signal suitable for performing target tracking. That is, it is determined whether the distance data from the distance direction determination means 7 is an output from the same target, and when it is determined that the output is from the same target, the continuity in the azimuth direction is measured, It is determined whether the signal is suitable as the target signal. Furthermore, it is determined whether or not the detected video signal is more than a certain distance from the adjacent video signal. If it is determined that the determination criterion is satisfied, the target video is determined as the target video, and the direction and distance of the target video are determined. Measure. Further, it is determined whether or not the azimuth and distance of the target video belongs to the intrusion target detection area 13, and if it belongs, it is output to the prediction means 2 as a background target position signal.
[0028]
In the case where the operator designates the target on the radar image using setting means such as joystick, the designated target detection means 21 uses the coordinates of the designated target in the radar image as the target orientation. Are converted into distances and output to the prediction means 2 as designated target position signals. Further, as shown in FIG. 6, when the target that has entered the second intrusion target detection areas 19 and 20 which are predetermined two-dimensional areas is set as the designated target, it is shown in FIG. 3 or FIG. A configuration similar to that of the intrusion target detection unit 1 can be taken. The same physical device as the intrusion target detection unit 1 may be used, or the intrusion target detection unit 1 and another physical device may be used. In this case, the determination criterion of the video signal magnitude determination processing by the target determination unit 8 may be the same as that in the case of detecting the background target, but may be a different criterion. For example, the continuity in the azimuth direction may not be used as a determination criterion, but the determination criterion may be whether the length in the distance direction is within the reference distance range. The second intrusion target detection areas 19 and 20 are preferably selected and set in particular to areas that are likely to be in a dangerous situation for the navigation of the ship. The second intrusion target detection area 20 is a two-dimensional area explicitly shown separately from the intrusion target detection area 13, and the second intrusion target detection area 19 is explicitly inside the intrusion target detection area 13. It is a set two-dimensional area. In general, the second intrusion target detection areas 19 and 20 are preferably set in a range narrower than the intrusion target detection area 13 in the intrusion target detection means 1.
[0029]
Then, the target position signal that has entered the second intrusion target detection areas 19 and 20 is input to the prediction means 2 as a designated target position signal.
[0030]
In the prediction means 2, mainly the background target position signal from the intrusion target detection means 1 is used as an initial value, and the background target signal is automatically detected and tracked from the radar video signal that is sequentially transmitted every antenna scan. The background tracking function that predicts the motion of the background target and the specified target position signal as the initial value automatically detects and tracks the specified target signal from the radar video signal that is sent sequentially for each antenna scan. A foreground tracking function that predicts a target motion and outputs a motion prediction result of the target. Specifically, as shown in FIG. 5, the configuration of the prediction unit 2 includes a target determination unit 9 that determines whether or not the background target position signal is from a target that is already being tracked, and a designated target position. The target determination means 10 for determining whether the signal is a target already tracked in the background processing, the target signal is detected from the radar signal, the target position is continuously tracked, and the motion of the target is detected. And target tracking / motion prediction means 11 for predicting a trend.
[0031]
A specific target tracking and motion prediction method by the prediction means 2 will be described below.
[0032]
First, when the target determination means 9 of the prediction means 2 receives a background target position signal from the intrusion target detection means 1, this background target position signal is from a target that is already in the tracking process. Judge whether or not. This tracking process is to determine whether a tracking process, which will be described later, is a background process or a foreground tracking process. More specifically, whether the input background target position matches the motion prediction position predicted by the target tracking / motion prediction means 11 described later (however, a certain range of margin is provided at the motion prediction position). If it matches, it is determined that the target is being tracked, and the background target position signal is ignored. On the other hand, if they do not coincide with each other, it is assumed that the target has newly entered the intrusion target detection area 13, the background target position signal is set as an initial value, and the data is registered as background processing data. A signal is sent to the prediction means 11.
[0033]
On the other hand, when the designated target position signal from the designated target detection means 21 is input, the target determination means 10 performs the following determination on the designated target position signal.
[0034]
(i) It is determined whether or not the specified target position signal is a target that is already being tracked by foreground processing. If it is determined that the target is being tracked in the foreground process, the tracking operation is ignored without performing a new operation, or if the operator specifically designates the target for which a new tracking request has occurred. The signal is sent to the target tracking / motion prediction means 11 so as to perform the tracking operation with the designated target position signal as an initial value.
[0035]
(ii) If the specified target position signal is not the target being tracked in the foreground process and is not the target being tracked in the background process, it is determined that a new tracking request has occurred and the designation is made. A signal is sent to the target tracking / motion prediction means 11 so that the target position signal is set as an initial value and the data is registered as foreground processing data.
[0036]
(iii) If it is determined that the specified target position signal is not the target being tracked by the foreground process and the target being tracked by the background process, the motion prediction data from the background process is processed as the foreground process. The signal is sent to the target tracking / motion prediction means 11 so as to output the stable target prediction result already obtained by the background processing as the prediction result of the designated target.
[0037]
It should be noted that whether or not the designated target position signal in the target judging means 10 is from a target being foreground processed or a target being background processed is determined by the target tracking / motion prediction means described later. 11 is determined based on whether the predicted motion position matches the predicted motion position (however, a certain range of margin is provided at the predicted motion position).
[0038]
For the targets newly registered as background processing data or foreground processing data by the target determination means 9, 10, automatic tracking and motion prediction operations are started in the target tracking / motion prediction means 11.
[0039]
The target tracking / motion prediction means 11 can track and predict a plurality of targets, and calculation data necessary for motion prediction is managed independently for each target. At this time, data management is performed so that it is possible to identify whether the target that is performing target tracking is a target that is performing foreground processing or a target that is performing background processing. As a data management method, a table for managing target foreground processing calculation data corresponding to the foreground tracking function and a table for managing target background processing calculation data corresponding to the background tracking function are prepared separately. Data management is performed or the table is common, but flag data for identifying whether the target is foreground processing or the target for background processing is prepared in one item of the table You may make it manage.
[0040]
The target tracking / motion prediction means 11 automatically detects and tracks the target signal from the radar video signal sequentially transmitted from the radar apparatus every antenna scan, and predicts the target motion. For example, an α-β filter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-196816 is known as a prediction filter for tracking a target from sequentially obtained target positions and obtaining a primary predicted relative velocity. The target motion prediction by the α-β filter is expressed by the following equation.
[0041]
[Expression 1]
Xs (k) = Xp (k) + α [Xm (k) -Xp (k)]
Vs (k) = Vs (k-1) + β [Xm (k) -Xp (k)] / [T (k) -T (k-1)]
Xp (k + 1) = Xs (k) + Vs (k-1) ・ [T (k) -T (k-1)]
Here, Xm: target position, Xp: target predicted position, α, β: filter constant, Xs: target smooth position, Vs: target primary predicted relative speed, T: observation time.
[0042]
Each time the target position Xm (k) is observed, the target tracking / motion prediction means 11 calculates a predicted position Xp (k + 1) where the target exists at the next antenna scan, and the timing of the next antenna scan. Then, the radar signal near Xp (k + 1) is sampled and the tracking operation is repeated continuously. Further, the target primary predicted relative speed obtained here is filtered to calculate a target predicted speed that represents the target motion tendency. The filter used here is a filter having a low-pass characteristic (smoothing characteristic), and an appropriate frequency characteristic is selected from a characteristic for smoothing a prediction error due to a sensor error and a follow-up performance for a target needle movement. Due to the nature of the radar signal, a low pass filter with a relatively long time constant is required to calculate a stable target prediction speed. In general, in the case of marine radar, a stable prediction value is obtained. It usually takes about 1 to 3 minutes.
[0043]
The target tracking / motion prediction means 11 sends the calculated target prediction speed as prediction vector data to the display means 3 only for a target for which a foreground process has been performed and for which a fixed time has elapsed since the start of tracking. The prediction vector may be displayed on the display means 3. For the target for which background processing is being performed or the target for which foreground processing has been performed and for which the tracking has not started for a certain period of time, the calculated target predicted speed may not be sent to the display means 3. good.
[0044]
FIG. 2 is a video example of the radar display screen of the display means 3. Explain the tracking start status of the specified target. The initial capture target 17 in FIG. 2 is not a background target but a normally designated target, and is an image of a so-called initial capture state immediately after target tracking. Since it is not possible to calculate a normally stable target movement tendency in the initial capture state, only the tracking symbols surrounding the tracking target are displayed as shown. The tracking target 18 is an image of a designated target that has passed a predetermined time after the initial capture. A stable predicted speed is obtained through the low-pass filter, and the movement tendency of the target target is displayed as a predicted vector.
[0045]
On the other hand, the intrusion target video 15 is a target that has entered the intrusion target detection area 13 and is subject to background processing. Although the motion prediction result has already been calculated, since background processing is performed, symbol display relating to motion prediction is not performed. The initial capture target 16 is an image immediately after making a request for initial capture and making it a designated target with respect to the target during background processing, like the intrusion target 15. Since the result of the background processing is displayed as an initial value, a vector display that instantly indicates the tendency of movement is possible.
[0046]
In this way, many targets for which a tracking request may be issued in the future are automatically detected and tracked by background processing, and the calculation results are shown as background processing data without explicitly showing the operator. Stored and when a new target tracking request is generated by the operator, if the target matches the target already tracked by background processing, the background processing result is instantly displayed as the initial value. By doing so, it is possible to display a stable target motion prediction result from the initial value, and to present an accurate target motion trend to the operator at an early stage.
[0047]
In addition to the embodiment described above, when the target during background processing becomes a dangerous ship, it can be automatically changed to foreground processing. That is, the automatic tracking / motion prediction unit 11 of the prediction unit 2 performs motion prediction of the tracking target, and then determines whether the tracking target is dangerous from the relative motion between the tracking target and the ship. For example, the target DCPA (Distance to Closest Point of Approach), TCPA (Time to Closest Point of Approach, the target reaches the CPA), which are adopted in the ARPA device, are used as the determination criteria. Time). DCPA and TCPA are
[0048]
[Expression 2]
DCPA = R · sinθ
TCPA = R · cosθ / V
Where θ = θ _B −θ _R + Π
θ _B : Target direction
R: Target distance
V: Target relative speed
θ _R : Target relative course
It is expressed. Here, the motion prediction data obtained by the automatic tracking / motion prediction means 11 can be used as the target relative speed and the target relative course. If the values of DCPA and TCPA are smaller than the reference value, the target can be determined as a dangerous target.
[0049]
Then, the target in the background process is automatically re-registered as the target of the foreground process, tracking and motion prediction are performed, and the predicted motion tendency is output to the display means 3 as motion prediction information. Thus, it is possible to appropriately display information for avoiding danger to the operator, and it is possible to avoid a dangerous state in advance.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, it is possible to automatically track many targets that may be requested in the future by background processing and perform motion prediction. When specified as a specified target that needs to be known, the motion prediction of the specified target can be provided to the outside from the result of instantaneously predicting the motion by background processing, and displayed as necessary. It becomes like this.
[0051]
Therefore, even if it takes a long time for the motion prediction filter processing, since it is performed in the background processing in advance, it is possible to present an accurate target motion tendency to the operator at an early stage.
[0052]
In addition, the trend of the movement of the background target is not displayed, for example, since the data such as the symbol for the background target is not displayed on the display screen, a large amount of unnecessary symbols are displayed. Inconvenience that makes it difficult to see the target can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block configuration diagram showing an embodiment of a motion prediction apparatus of the present invention.
2 is a display example of a radar display screen in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is an example of a detailed block diagram of an intrusion target detection unit in FIG. 1;
FIG. 4 is another example of a detailed block diagram of the intrusion target detection means of FIG. 1;
FIG. 5 is an example of a detailed block configuration diagram of a prediction unit in FIG. 1;
6 is another example of display of a radar display screen in the embodiment of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Intrusion target detection means (background target detection means)
2 prediction means
21 Second intrusion target detection means

Claims

Background target detection means for outputting a target position signal of a background target to be subjected to background processing from a radar signal;
Based on the target position signal from the background target detection means, continuously performing automatic tracking and motion prediction of the background target as background processing,
Based on the target position signal of the specified target specified for the purpose of obtaining a movement trend, the automatic tracking and movement prediction of the specified target are continuously performed as foreground processing,
A predicting means that can provide the movement tendency of the specified target obtained by the foreground processing to the outside,
The prediction means performs foreground processing by inheriting the results of automatic tracking and motion prediction that have been continuously performed as background processing when the specified target is a background target that is already in background processing. An apparatus for predicting motion.

The motion prediction apparatus according to claim 1, wherein the background target detection unit detects an intrusion target that has entered a predetermined first area as a background target and outputs a target position signal.

The predicting means, when the newly designated target is a designated target that is already in the foreground process, inherits the results of automatic tracking and motion prediction that have been continuously performed as the foreground process as they are. The motion prediction apparatus according to claim 1 or 2.

The predicting means is based on the target position signal of the newly designated target when the designated target newly designated is not either the designated target already in the foreground process or the background target being background processed. 4. The motion prediction apparatus according to claim 1, wherein automatic tracking and motion prediction of the designated target are started.

5. The prediction means according to claim 1, wherein the prediction means does not provide a movement tendency of the designated target to the outside until a predetermined time elapses from the start of automatic tracking and motion prediction for each designated target. The motion prediction apparatus according to claim 1.

2. A second intrusion target detection unit that detects a target that has entered a predetermined second area as a specified target and outputs a target position signal of the specified target detected to the prediction unit. 6. The motion prediction apparatus according to any one of items 5 to 5.

The background target detection means detects an intrusion target that has entered a predetermined first area as a background target, and outputs a target position signal.
A second intrusion target detecting means for detecting a target that has entered a predetermined second area as a designated target and outputting a target position signal of the designated target to the predicting means;
The motion prediction apparatus according to claim 1, wherein the second region is a partial region of the first region.

When the background target in the background process is determined to be a dangerous target, the prediction means inherits the results of automatic tracking and motion prediction that have been continuously performed as the background process, and changes to the foreground process. The motion prediction apparatus according to any one of claims 1 to 7.