JP6262448B2

JP6262448B2 - 方位パルス信号変換装置

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Publication number: JP6262448B2
Application number: JP2013104833A
Authority: JP
Inventors: 一芳稲村
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2013-05-17
Filing date: 2013-05-17
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2033-05-17
Also published as: JP2014224787A

Description

本発明は、方位信号生成部により生成される第１方位パルス信号を第２方位パルス信号に変換し、アンテナが受信したレーダエコーを処理するレーダ処理部に供給する方位パルス信号変換装置に関する。

レーダ装置は、レーダ信号（探知信号）を送信し、船舶や航空機等の物標によって反射されたレーダエコーを受信してレーダ映像を表示し、物標の方位や、物標までの距離を監視する装置である。物標の方位は、アンテナの回転駆動部に設けられたロータリエンコーダ等の方位信号生成部により生成される方位パルス信号に基づいて算出される。また、物標までの距離は、レーダ信号を送信してからレーダエコーを受信するまでの時間に基づいて算出される。

方位信号生成部により生成されるアンテナ１回転当たりの方位パルス信号のパルス数は、通常、レーダエコーの処理に必要な分解能よりも少ない。特許文献１には、方位パルス信号を必要な分解能の方位パルス信号に変換する変換装置が開示されている。この変換装置では、時間Ｔｂ×Ｎ／Ｄをタイマに設定し、この時間Ｔｂ×Ｎ／Ｄに基づいてレーダエコーを処理している。ここで、Ｔｂは、アンテナが一定角度回転する毎に生成される方位パルス信号の１周期の時間である。Ｎは、アンテナ１回転当たりに生成される方位パルス信号のパルス数である。Ｄは、表示等の信号処理に必要な方位パルス信号の分解能である。

特許第２９２７９８５号公報

しかしながら、特許文献１の変換装置では、アンテナの回転速度が変動した場合に不具合が生じる。例えば、時間Ｔｂ×Ｎ／Ｄに従ってレーダエコーが処理されている間に、アンテナの回転速度が１／ａ倍に減速されると、方位信号生成部により生成される方位パルス信号の１周期の時間は、ａ×Ｔｂとなる。この場合、レーダエコーは、アンテナの減速された回転速度に対応する時間ａ×Ｔｂ×Ｎ／Ｄが算出されるまでの間、減速前の時間Ｔｂ×Ｎ／Ｄに基づいて処理される。そのため、レーダエコーの方位は、１周期の時間がａ×Ｔｂである方位パルス信号に対応するレーダエコーの実際の方位よりも先行し、方位にずれが生じる。同様に、アンテナの回転速度がｂ倍に加速されると、レーダエコーの方位は、１周期の時間が１／ｂ×Ｔｂである方位パルス信号に対応するレーダエコーの実際の方位よりも遅れ、方位にずれが生じる。このような方位のずれは、アンテナの回転速度の変動が大きいほど大きくなるため、物標の方位を正確に表示できなくなってしまう。

このような不具合に対して、特許文献１は、アンテナの回転速度が大きく変動した場合、故障と判定して警告を発し、又は、回転速度が変動した区間において方位パルス信号の１周期の時間を更新させないようにしている。しかしながら、このような対処方法では、レーダ映像の表示が不適切になることは回避できない。

本発明は、前記の不具合を解消するためになされたものであって、方位パルス信号を必要な分解能の方位パルス信号に変換する際、アンテナの回転速度の変動に係わらず、方位に対応した方位パルス信号を生成でき、方位精度の高い高精度なレーダ映像を表示できる方位パルス信号変換装置を提供することを目的とする。

本発明に係る方位パルス信号変換装置は、方位信号生成部により生成される第１方位パルス信号を第２方位パルス信号に変換し、アンテナが受信したレーダエコーを処理するレーダ処理部に供給する方位パルス信号変換装置において、前記第１方位パルス信号のパルス幅又はパルス周期に基づいて第１パルス時間を生成する第１パルス時間生成部と、前記第１パルス時間と、前記アンテナの１回転当たりの前記第１方位パルス信号のパルス数と、前記レーダエコーの処理に必要な前記第２方位パルス信号の分解能とから、前記第２方位パルス信号のパルス幅又はパルス周期に基づいて第２パルス時間を設定する第２パルス時間設定部と、前記第１方位パルス信号の入力カウント数を出力する入力カウンタと、カウント制御信号を出力する制御信号出力部と、前記カウント制御信号に基づき、前記第２方位パルス信号の出力カウント数を出力する出力カウンタと、を備え、前記制御信号出力部は、前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記出力カウント数と、前記分解能と前記パルス数の比及び前記入力カウント数に基づいて設定される前記出力カウント数の第１基準値との比較結果に基づいて、前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第１処理機能と、前記分解能が前記パルス数よりも少ない場合、前記入力カウント数と、前記パルス数と前記分解能の比及び前記出力カウント数に基づいて設定される前記入力カウント数の第２基準値との比較結果に基づいて、前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第２処理機能と、のうち、少なくとも１つの処理機能を備えることを特徴とする。

前記方位パルス信号変換装置において、前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記制御信号出力部は、前記第１基準値を、
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］
Ｃｏｕｔｍａｘ：前記第１基準値
ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］：（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎの整数部分
Ｃｉｎ：前記入力カウント数
Ｄ：前記分解能
Ｎ：前記パルス数
として設定することを特徴とする。

前記方位パルス信号変換装置において、前記第２パルス時間を計時し、計時終了時にタイマパルス信号を前記制御信号出力部に出力するタイマを有し、前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記制御信号出力部は、前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、前記カウント制御信号として、インクリメント命令を出力する第３処理機能と、前記出力カウント数が前記第１基準値と等しい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、入力された前記タイマパルス信号をラッチし、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を前記出力カウンタに出力した後に、インクリメント命令を出力する第４処理機能と、前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記入力カウント数が入力されたとき、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を、
Ｃｏｕｔ＝Ｃｏｕｔｍａｘ＋１
Ｃｏｕｔ：前記出力カウント数
Ｃｏｕｔｍａｘ：前記第１基準値
として強制変更させる命令を出力する第５処理機能と、
前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記入力カウント数が入力されたとき、前記第２パルス時間よりも短い時間に設定された第３パルス時間の時間間隔で前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第６処理機能と、のうち、第３から第５処理機能、又は、第３、第４及び第６処理機能の少なくとも一方の処理機能を備えることを特徴とする。

前記方位パルス信号変換装置において、前記第２パルス時間を計時し、計時終了時にタイマパルス信号を前記制御信号出力部に出力するタイマを有し、前記分解能が前記パルス数よりも少ない場合、前記制御信号出力部は、
前記第２基準値を、
Ｃｉｎｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄ］
Ｃｉｎｍａｘ：前記第２基準値
ＩＮＴ［（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄ］：（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄの整数部分
Ｃｏｕｔ：前記出力カウント数
Ｎ：前記パルス数
Ｄ：前記分解能
として設定し、
前記入力カウント数が前記第２基準値と等しい場合に、前記タイマパルス信号が入力されるまで、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を出力し、前記入力カウント数が前記第２基準値よりも小さい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、入力された前記タイマパルス信号をラッチし、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を前記出力カウンタに出力した後に、インクリメント命令を出力し、前記入力カウント数が前記第２基準値よりも大きい場合に、前記タイマパルス信号が入力される前に、前記カウント制御信号として、インクリメント命令を出力することを特徴とする。

本発明の方位パルス信号変換装置では、第１方位パルス信号を第２方位パルス信号に変換する際、前記出力カウント数と、前記分解能と前記パルス数の比及び前記入力カウント数に基づいて設定される前記出力カウント数の第１基準値との比較結果、又は、前記入力カウント数と、前記パルス数と前記分解能の比及び前記出力カウント数に基づいて設定される前記入力カウント数の第２基準値との比較結果に基づいて、前記第２パルス時間の時間間隔で前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力し、前記第２方位パルス信号を生成することにより、アンテナの回転速度の変動に係わらず、方位精度の高い高精度なレーダ映像を表示できる。

また、本発明の方位パルス信号変換装置では、前記第１方位パルス信号に基づく前記入力カウント数が入力されたときには、前記第１基準値に基づいて前記出力カウント数を強制変更させることにより、アンテナの回転速度が加速された場合であっても、方位精度の高い高精度なレーダ映像を表示できる。

また、本発明の方位パルス信号変換装置では、前記第１方位パルス信号に基づく前記入力カウント数が入力されたときには、前記出力カウント数が前記第１基準値となるまで、前記第２パルス時間よりも短い時間に設定された第３パルス時間の時間間隔で前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力することにより、アンテナの回転速度が加速された場合であっても、方位精度の高い高精度なレーダ映像を表示できる。

第１実施形態の方位パルス信号変換装置を備えるレーダ装置の構成ブロック図である。第１実施形態の方位パルス信号変換装置の構成ブロック図である。第１実施形態のレーダ装置のフローチャートである。第１実施形態の方位パルス信号変換装置のフローチャートである。第１実施形態の方位信号生成部から供給される第１方位パルス信号を高い分解能の第２方位パルス信号に変換して出力する場合のタイミングチャートである。第１実施形態の方位信号生成部から供給される第１方位パルス信号を低い分解能の第２方位パルス信号に変換して出力する場合のタイミングチャートである。第１実施形態の方位信号生成部から供給される第１方位パルス信号を低い分解能の第２方位パルス信号に変換して出力する場合のタイミングチャートである。第２実施形態の方位パルス信号変換装置の構成ブロック図である。第２実施形態の方位信号生成部から供給される第１方位パルス信号を高い分解能の第２方位パルス信号に変換して出力する場合のタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態の構成＞
図１は、第１実施形態の方位パルス信号変換装置３４を備えるレーダ装置１０の構成ブロック図である。

レーダ装置１０は、アンテナ部１２と、レーダ映像を表示処理するレーダ処理部１４とを備える。例えば、船舶に搭載されるレーダ装置１０の場合、通常、アンテナ部１２は船外に設けられ、レーダ処理部１４は船内に設けられ、これらがケーブルにより接続される。

アンテナ部１２は、アンテナ１６と、アンテナ１６を回転駆動する回転駆動部１８と、アンテナ１６の回転角度に応じた方位信号を生成する方位信号生成部２０と、送受信部２２とを備える。方位信号生成部２０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎと、方位基準信号ＢＺとを生成する信号生成部である。第１方位パルス信号ＢＰｉｎは、アンテナ１６の回転角度に応じて、アンテナ１６の１回転当たり、Ｎ（パルス数）パルス生成される。また、方位基準信号ＢＺは、アンテナ１６が１回転する毎に１パルス生成される。方位信号生成部２０は、例えば、ロータリエンコーダにより構成することができる。送受信部２２は、アンテナ１６を介してレーダ信号を送信し、また、レーダエコーを受信する送受信部である。

レーダ処理部１４は、Ａ／Ｄ変換部２４と、信号処理部２６と、レーダエコー記憶部２８と、表示制御部３０と、表示部３２と、方位パルス信号変換装置３４とを備える。レーダ処理部１４は、方位パルス信号変換装置３４により生成される第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに基づき、レーダエコーを処理する。

Ａ／Ｄ変換部２４は、送受信部２２が受信したアナログ信号のレーダエコーをデジタル信号に変換する変換部である。信号処理部２６は、デジタル信号に変換されたレーダエコーのノイズ除去、レーダエコーの極座標から直交座標への変換等の処理をする処理部である。レーダエコー記憶部２８は、信号処理部２６により処理されたレーダエコーを記憶する記憶部である。表示制御部３０は、レーダエコー記憶部２８に記憶されたレーダエコーを表示制御する制御部である。表示部３２は、レーダエコーをラスタースキャン画像として画面に表示させる表示部である。方位パルス信号変換装置３４は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎを第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換する変換装置である。第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔは、レーダエコーの表示等の信号処理に必要な分解能Ｄのパルス信号である。

図２は、第１実施形態の方位パルス信号変換装置３４の構成ブロック図である。方位パルス信号変換装置３４は、第１パルス時間生成部３６と、第２パルス時間設定部３８と、入力カウンタ４０と、カウント制御部４２と、出力カウンタ４４と、パルス変換部４６と、故障判定部４８とを備える。第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎと、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの分解能Ｄとは、第２パルス時間設定部３８とカウント制御部４２の制御信号出力部５２とに設定される。

第１パルス時間生成部３６は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がりから次の立ち下がりまでのパルス幅と、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間とを測定し、それぞれの時間を第１パルス時間Ｔとして生成するパルス時間生成部である。第２パルス時間設定部３８は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔのパルス幅を算出し、第２パルス時間ｔとして設定するパルス時間設定部である。入力カウンタ４０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がりと立ち下がりを検出してカウントし、入力カウント数Ｃｉｎとして出力するカウンタである。

カウント制御部４２は、タイマ５０と制御信号出力部５２とを備える。タイマ５０は、第２パルス時間ｔを計時時間として計時し、計時終了時にタイマパルス信号ＴＰを出力するタイマである。制御信号出力部５２は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの出力カウント数Ｃｏｕｔを制御するカウント制御信号ＣＳを出力する制御部である。出力カウンタ４４は、カウント制御信号ＣＳに基づき、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの出力カウント数Ｃｏｕｔを出力するカウンタである。パルス変換部４６は、出力カウント数Ｃｏｕｔが入力されると、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔを出力する変換部である。故障判定部４８は、入力カウント数Ｃｉｎに基づいて方位信号生成部２０の故障の有無を判定する判定部である。

＜第１実施形態の動作＞
［レーダ装置１０の全体動作］
図３は、図１に示すレーダ装置１０のフローチャートである。

送受信部２２は、マグネトロンを駆動してレーダ信号を生成し、アンテナ１６からレーダ信号を送信する（ステップＳ１）。次いで、送受信部２２は、物標により反射されたレーダエコーをアンテナ１６を介して受信し（ステップＳ２）、レーダ処理部１４のＡ／Ｄ変換部２４に出力する。Ａ／Ｄ変換部２４は、アナログ信号であるレーダエコーをデジタル信号に変換し（ステップＳ３）、信号処理部２６に供給する。信号処理部２６は、方位パルス信号変換装置３４から供給される第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに基づき、レーダエコーのノイズ除去を含む信号処理をする（ステップＳ４）。処理されたレーダエコーは、レーダエコー記憶部２８に記憶される。次いで、表示制御部３０は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに基づいてレーダエコー記憶部２８に記憶されたレーダエコーを処理し、表示部３２にレーダ映像を表示させる（ステップＳ５）。

［方位パルス信号変換装置３４の処理］
次に、方位パルス信号変換装置３４による第１方位パルス信号ＢＰｉｎから第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔへの変換処理につき、（１）第１方位パルス信号ＢＰｉｎを高い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換する場合と、（２）第１方位パルス信号ＢＰｉｎを低い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換する場合とに分けて詳細に説明する。

（１）第１方位パルス信号ＢＰｉｎを高い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換する場合
図４は、第１実施形態の方位パルス信号変換装置３４のフローチャートである。図５は、第１実施形態の方位信号生成部２０から供給される第１方位パルス信号ＢＰｉｎを高い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換して出力する場合のタイミングチャートである。ここで、図５（ａ）は、アンテナ１６の回転速度が一定である場合、図５（ｂ）は、アンテナ１６の回転速度が減速される場合、図５（ｃ）は、アンテナ１６の回転速度が加速される場合のタイミングチャートである。以下、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎは３６０、変換後の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの分解能Ｄは２０４８として説明する。

回転駆動部１８によりアンテナ１６が回転駆動されると、方位信号生成部２０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎ及び方位基準信号ＢＺを生成する。この場合、方位信号生成部２０は、アンテナ１６が１回転する間に、０〜３５９番目までの第１方位パルス信号ＢＰｉｎを順次生成する。また、方位信号生成部２０は、アンテナ１６が１回転する毎に方位基準信号ＢＺを生成する。

方位信号生成部２０は、第１パルス時間生成部３６に第１方位パルス信号ＢＰｉｎを出力する（ステップＳ１１）。第１パルス時間生成部３６は、第１パルス時間Ｔを生成する（ステップＳ１２）。ここで、第１パルス時間Ｔは、第１パルス時間生成部３６が測定する第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がりから次の立ち下がりまでの時間（パルス幅）と、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間の各測定値である。第１パルス時間生成部３６は、生成した第１パルス時間Ｔを第２パルス時間設定部３８に出力する。

第２パルス時間設定部３８は、第１パルス時間Ｔと、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎと、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの分解能Ｄとから、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔのパルス幅となる第２パルス時間ｔを、
ｔ＝Ｔ×Ｎ／Ｄ（１）

として設定する（ステップＳ１３）。第２パルス時間設定部３８は、第１パルス時間Ｔから算出された第２パルス時間ｔをタイマ５０に出力する。なお、以下の説明において、第２パルス時間ｔ＝ｔ０〜ｔ９、ｔａ〜ｔｅは、第１パルス時間Ｔ＝Ｔ０〜Ｔ９、Ｔａ〜Ｔｅに対応して、タイマ５０が設定する計時時間である。

次に、方位信号生成部２０は、入力カウンタ４０に第１方位パルス信号ＢＰｉｎを出力する。入力カウンタ４０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がり及び立ち下がりを検出してカウントし、入力カウント数Ｃｉｎを制御信号出力部５２及び故障判定部４８に出力する（ステップＳ１４）。

制御信号出力部５２は、出力カウンタ４４より出力される出力カウント数Ｃｏｕｔの第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを設定する。第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘは、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの必要な分解能Ｄと第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎとの比と、入力された入力カウント数Ｃｉｎとに基づいて設定される。例えば、制御信号出力部５２は、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを式（２）により算出する。
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］（２）
なお、ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］は、（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎの小数点以下を切り捨てた整数部分である。

例えば、制御信号出力部５２に入力カウント数Ｃｉｎ＝０が入力された場合、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘは、式（２）から、
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（０＋１）×２０４８／３６０］
＝５
となる。この第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘは、制御信号出力部５２に新たな入力カウント数Ｃｉｎが入力される毎に算出されて更新される。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが入力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔを計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始し、計時時間が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。タイマ５０は、計時時間を計時してタイマパルス信号ＴＰを出力する処理を繰り返す。

制御信号出力部５２は、タイマパルス信号ＴＰが入力されると、カウント制御信号ＣＳをインクリメント命令として出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。インクリメント命令（ＣＳ）が入力された出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔを＋１だけインクリメントして出力する（ステップＳ１６）。出力カウンタ４４から出力された出力カウント数Ｃｏｕｔは、制御信号出力部５２に入力される。

制御信号出力部５２は、出力カウンタ４４から出力カウント数Ｃｏｕｔが入力される毎に、出力カウント数Ｃｏｕｔと第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘとを比較する。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ未満の場合、すなわち、Ｃｏｕｔ＜Ｃｏｕｔｍａｘの関係が成立する場合、次の入力カウント数Ｃｉｎが入力されるまで、タイマ５０から出力されるタイマパルス信号ＴＰに基づき、第２パルス時間ｔの時間間隔でインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。この場合、例えば、入力カウント数Ｃｉｎ＝０に対する第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘは５であるため、出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメントされる１〜５の範囲の出力カウント数Ｃｏｕｔを出力する（ステップＳ１６、図５（ａ）、（ｂ））。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘに等しくなる場合、すなわち、Ｃｏｕｔ＝Ｃｏｕｔｍａｘの関係が成立する場合、次の入力カウント数Ｃｉｎが入力されるまで、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを出力カウント数Ｃｏｕｔとして保持させるカウント制御信号ＣＳを保持命令として出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。この場合、出力カウンタ４４は、保持命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを保持して継続出力する（ステップＳ１６、図５（ａ）、（ｂ））。

タイマ５０に設定されている計時時間が経過する前に、制御信号出力部５２に入力カウント数Ｃｉｎが入力されたとき、タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される次の第２パルス時間ｔを計時時間として再設定する。タイマ５０は、新たな計時時間に従って計時を継続する。制御信号出力部５２は、計時時間が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力されると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔをインクリメントする（図５（ａ））。

制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎが入力される前に計時時間が経過してタイマパルス信号ＴＰが入力されると、タイマパルス信号ＴＰをラッチする。そして、制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎが入力されると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔをインクリメントする（図５（ｂ））。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ未満の場合、すなわち、Ｃｏｕｔ＜Ｃｏｕｔｍａｘの関係が成立する場合において、次の入力カウント数Ｃｉｎが入力された場合、式（３）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを強制変更するカウント制御信号ＣＳを強制変更命令として出力カウンタ４４に出力する（ステップＳ１５）。
Ｃｏｕｔ＝Ｃｏｕｔｍａｘ＋１（３）
この場合、出力カウンタ４４は、強制変更命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数ＣｏｕｔをＣｏｕｔｍａｘ＋１に強制変更して出力する（ステップＳ１６、図５（ｃ））。また、制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔに従い、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される次の第２パルス時間ｔを計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。

出力カウンタ４４から出力された出力カウント数Ｃｏｕｔは、パルス変換部４６及び信号処理部２６に供給される。パルス変換部４６は、出力カウント数Ｃｏｕｔを受信する毎に、Ｌレベル、Ｈレベルの順で第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔを生成し、信号処理部２６に出力する（ステップＳ１７）。信号処理部２６は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔをタイミング信号として、出力カウント数Ｃｏｕｔに応じた方位に従ってレーダエコーを処理する。そして、表示部３２には、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔ及び出力カウント数Ｃｏｕｔに従った方位精度の高いレーダ映像が表示される。

次に、図５に基づいて具体的に説明する。

アンテナ１６の回転速度が一定の場合（図５（ａ））、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期も一定であるため、各第１パルス時間Ｔは等しくなり、第１パルス時間Ｔ０＝Ｔ１＝Ｔ２…である。制御信号出力部５２は、第１パルス時間Ｔ０から算出された第２パルス時間ｔ０の時間間隔で、出力カウント数Ｃｏｕｔを１〜５に順次インクリメントするインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。次いで、制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されると、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを５から１１に更新する。また、タイマ５０は、設定されている第２パルス時間ｔ０を第２パルス時間ｔ１に更新する。制御信号出力部５２は、タイマ５０が第２パルス時間ｔ１を計時し、タイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力されると、出力カウント数Ｃｏｕｔを６にインクリメントするインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６を出力する。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６が出力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔ１を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔをパルス変換部４６及び信号処理部２６に出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の一定の回転速度に対応した第２パルス時間ｔの時間間隔で、方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

アンテナ１６の回転速度が減速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が長くなる。従って、例えば、０番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ２、Ｔ３は、３５９番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ０、Ｔ１よりも長くなる（図５（ｂ））。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ＝５未満の間、タイマパルス信号ＴＰに基づく第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、第２パルス時間ｔ０の時間間隔で順次インクリメントされる１〜５の出力カウント数Ｃｏｕｔを出力する。次いで、制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ＝５と等しくなった後にタイマパルス信号ＴＰが入力されると、入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されるまでタイマパルス信号ＴＰをラッチするとともに、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝５を保持させる保持命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。従って、出力カウンタ４４は、制御信号出力部５２に入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されるまでの時間（図５（ｂ）の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの時間ｔ０＋α）、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝５を保持して継続出力する。

次に、制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されると、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを５から１１に更新する。制御信号出力部５２は、タイマ５０からのタイマパルス信号ＴＰに従い、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔを６にインクリメントする。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが入力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔ１を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６をパルス変換部４６及び信号処理部２６に出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が減速された場合であっても、減速された回転速度に対応する時間αだけ遅れて、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６を出力できる。

アンテナ１６の回転速度が加速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が短くなる。従って、例えば、０番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５は、３５９番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ０、Ｔ１よりも短くなる（図５（ｃ））。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ未満の間、第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令に従い、第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメントされる１〜３の出力カウント数Ｃｏｕｔを順次出力する。次いで、制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘと等しくなる前に入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されるため、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを５から１１に更新する。制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎの入力に従い、強制変更命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。制御信号出力部５２は、強制変更命令（ＣＳ）に従い、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔ１を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔを式（３）に従って３から６に変更する。従って、出力カウンタ４４は、制御信号出力部５２に入力カウント数Ｃｉｎが入力されるまでの時間（図５（ｃ）の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの時間ｔ０−β）、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝３を出力した後、強制変更命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６を出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝６をパルス変換部４６及び信号処理部２６に出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が加速された場合であっても、加速された回転速度に対応する時間βだけ進んで、実際の方位に精度良く対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

このように、方位パルス信号変換装置３４は、アンテナ１６の回転速度の変動の有無に係わらず、第１方位パルス信号ＢＰｉｎに基づく実際の方位に対応した第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔ及び出力カウント数Ｃｏｕｔを信号処理部２６に供給する。そして、信号処理部２６は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔをタイミング信号として、出力カウント数Ｃｏｕｔに応じた方位精度の高い高精度なレーダ映像を表示させることができる。

なお、故障判定部４８は、入力カウント数Ｃｉｎを故障判定値と比較し、その比較結果に従って方位信号生成部２０が正常に動作しているか否かを判定する。故障判定値は、方位信号生成部２０が出力する第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数として、許容されるパルス数であるか否かを判定するために設定される判定値である。この場合、故障判定値は、方位信号生成部２０がアンテナ１６の１回転当たりに生成する第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎに基づいて設定される。例えば、方位信号生成部２０により生成されるパルス数Ｎが３６０である場合、方位信号生成部２０が正常に動作しているときに得られる入力カウント数Ｃｉｎの最大値は７１９である。そこで、この最大値７１９が故障判定値として故障判定部４８に設定される。また、故障判定値は、最大値７１９に対して所定の許容範囲を考慮した値に設定してもよい。入力カウンタ４０は、方位基準信号ＢＺが入力されてから次の方位基準信号ＢＺが入力されるまでの間の入力カウント数Ｃｉｎをカウントする。入力カウンタ４０は、前記次の方位基準信号ＢＺが入力された際の直前の入力カウント数Ｃｉｎを故障判定部４８に出力する。故障判定部４８は、前記直前の入力カウント数Ｃｉｎと故障判定値とを比較し、入力カウント数Ｃｉｎの最大値が故障判定値と等しくならない場合、又は、最大値が故障判定値の許容範囲に入らない場合、方位信号生成部２０に不具合があると判定し、警告等の処置をすることができる。

（２）第１方位パルス信号ＢＰｉｎを低い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換する場合
図６及び図７は、第１実施形態の方位信号生成部２０から供給される第１方位パルス信号ＢＰｉｎを低い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換して出力する場合のタイミングチャートである。ここで、図６（ａ）は、アンテナ１６の回転速度が一定である場合、図６（ｂ）及び（ｃ）は、アンテナ１６の回転速度が減速される場合の２つの態様に係るタイミングチャートである。また、図７（ａ）は、図６（ａ）と同じアンテナ１６の回転速度が一定である場合、図７（ｄ）及び（ｅ）は、アンテナ１６の回転速度が加速される場合の２つの態様に係るタイミングチャートである。以下、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎは２０４８、変換後の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの分解能Ｄは３６０として説明する。

第１パルス時間生成部３６は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎから第１パルス時間Ｔを生成し、第２パルス時間設定部３８に出力する。第２パルス時間設定部３８は、式（１）に従い、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔのパルス幅となる第２パルス時間ｔを算出して設定し、タイマ５０に出力する。また、入力カウンタ４０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎを検出してカウントし、入力カウント数Ｃｉｎをカウント制御部４２の制御信号出力部５２に出力する。

制御信号出力部５２は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数Ｎと第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの必要な分解能Ｄとの比と、出力カウンタ４４から出力される出力カウント数Ｃｏｕｔとに基づいて、入力カウンタ４０より出力される入力カウント数Ｃｉｎに対する第２基準値Ｃｉｎｍａｘを設定する。例えば、制御信号出力部５２は、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを式（４）により算出する。
Ｃｉｎｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄ］（４）

例えば、制御信号出力部５２に出力カウント数Ｃｏｕｔ＝０が入力された場合、第２基準値Ｃｉｎｍａｘは、式（４）から、
Ｃｉｎｍａｘ＝ＩＮＴ［（０＋１）×２０４８／３６０］
＝５
となる。この第２基準値Ｃｉｎｍａｘは、制御信号出力部５２に新たな出力カウント数Ｃｏｕｔが入力される毎に算出され更新される。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが入力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔを計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。タイマ５０は、計時時間が経過する前に、第２パルス時間設定部３８から次の第２パルス時間ｔが入力されると、計時時間を新たな第２パルス時間ｔに更新する。そして、タイマ５０は、リセット時からの計時時間の計時を継続する。タイマ５０は、計時時間が経過した時点で、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。

制御信号出力部５２は、入力カウンタ４０から入力カウント数Ｃｉｎが入力される毎に、入力カウント数Ｃｉｎと第２基準値Ｃｉｎｍａｘとを比較する。

制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎが第２基準値Ｃｉｎｍａｘ未満の場合、すなわち、Ｃｉｎ＜Ｃｉｎｍａｘの関係が成立する場合、出力カウント数Ｃｏｕｔを保持させる保持命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。この場合、例えば、Ｃｉｎｍａｘ＝５とすると、出力カウンタ４４は、Ｃｉｎ＝０〜５の間、Ｃｏｕｔ＝０を保持する。

制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎが第２基準値Ｃｉｎｍａｘに等しくなる場合、すなわち、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘであり、且つ、計時時間が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力されるまでの間、出力カウント数Ｃｏｕｔを保持させる保持命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する（図６（ａ）、（ｂ））。

制御信号出力部５２は、計時時間が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力された後、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘの関係が成立する場合、出力カウント数Ｃｏｕｔをインクリメントするインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。この場合、制御信号出力部５２は、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘの関係が成立するまでの間、タイマ５０からのタイマパルス信号ＴＰをラッチする（図６（ｃ）、図７（ｄ））。また、制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔがインクリメントされると、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを更新するとともに、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔを計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。

制御信号出力部５２は、計時時間が経過し、タイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力する前に入力カウント数Ｃｉｎが第２基準値Ｃｉｎｍａｘを超えた場合、すなわち、Ｃｉｎ＞Ｃｉｎｍａｘの関係が成立する場合、出力カウント数Ｃｏｕｔをインクリメントするインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する（図７（ｅ））。

出力カウンタ４４から出力された出力カウント数Ｃｏｕｔは、パルス変換部４６及び信号処理部２６に供給される。そして、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔを高い分解能に変換する場合と同様に、表示部３２には、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔ及び出力カウント数Ｃｏｕｔに従った方位精度の高いレーダ映像が表示される。

次に、図６及び図７に基づいて具体的に説明する。

アンテナ１６の回転速度が一定の場合（図６（ａ）、図７（ａ））、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期も一定であるため、各第１パルス時間Ｔは等しくなり、第１パルス時間Ｔ０＝Ｔ１＝Ｔ２…である。制御信号出力部５２は、タイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが入力されると、出力カウント数Ｃｏｕｔを０にインクリメントし、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される第２パルス時間ｔ０を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。タイマ５０には、第２パルス時間ｔ０が経過する前に、入力カウント数Ｃｉｎ＝３〜５に従って第２パルス時間設定部３８から第２パルス時間ｔ１〜ｔ３が順次入力される。従って、タイマ５０は、計時時間を第２パルス時間ｔ１から第２パルス時間ｔ３まで順次更新して計時を継続する。制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎ＝５が入力されると、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを５から１１に更新する。

一方、タイマ５０は、計時時間である第２パルス時間ｔ３が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎ＝５であれば、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝１を出力する。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが入力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、第２パルス時間設定部３８から入力される次の第２パルス時間ｔ４を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。出力カウンタ４４は、インクリメントされた出力カウント数Ｃｏｕｔ＝１をパルス変換部４６及び信号処理部２６に出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の一定の回転速度に対応した第２パルス時間ｔの時間間隔で、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ（＝５）の時点でアンテナ１６の回転速度が減速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が長くなる（図６（ｂ））。従って、例えば、第１パルス時間Ｔ５は、その前の第１パルス時間Ｔ４よりも長くなる。制御信号出力部５２は、計時時間である第２パルス時間ｔ３が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが出力されると、出力カウント数Ｃｏｕｔを１にインクリメントし、タイマ５０をリセットする。また、制御信号出力部５２は、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを５から１１に更新する。タイマ５０は、減速前の第１パルス時間Ｔ４から算出された第２パルス時間ｔ４を計時時間として設定する。次いで、タイマ５０は、計時時間が経過する前に、減速後の第２パルス時間ｔ５〜ｔ９を計時時間として順次設定する。従って、タイマ５０は、リセットされてからの計時時間を第２パルス時間ｔ５〜ｔ９に順次更新して計時を継続する。そして、タイマ５０は、減速後の計時時間である第２パルス時間ｔ９が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。制御信号出力部５２は、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝１１となると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝２を出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が減速された場合であっても、減速された回転速度に対応する時間だけ遅れて、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

また、Ｃｉｎ＜Ｃｉｎｍａｘ（＝５）の時点でアンテナ１６の回転速度が減速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が長くなる（図６（ｃ））。従って、例えば、第１パルス時間Ｔ３は、その前の第１パルス時間Ｔ２よりも長くなる。制御信号出力部５２は、計時時間である第２パルス時間ｔ２が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが出力されると、タイマパルス信号ＴＰをラッチし、出力カウンタ４４に保持命令（ＣＳ）を出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝０を保持する。そして、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝５となると、第２パルス時間ｔ２が既に経過しているため、制御信号出力部５２は、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。また、制御信号出力部５２は、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを５から１１に更新する。タイマ５０は、計時時間を減速後の第１パルス時間Ｔ３から算出された第２パルス時間ｔ３に更新する。次いで、タイマ５０は、第２パルス時間ｔ３が経過する前に、減速後の第２パルス時間ｔ４〜ｔ９を計時時間として順次設定する。従って、タイマ５０は、計時時間を第２パルス時間ｔ４〜ｔ９に順次更新して計時を継続する。そして、タイマ５０は、減速後の計時時間である第２パルス時間ｔ９が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。制御信号出力部５２は、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝１１となると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを２に更新して出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が減速された場合であっても、減速された回転速度に対応する時間だけ遅れて、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

次に、Ｃｉｎ＜Ｃｉｎｍａｘ（＝５）の時点でアンテナ１６の回転速度が加速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が短くなる（図７（ｄ））。従って、例えば、第１パルス時間Ｔ２は、その前の第１パルス時間Ｔ１よりも短くなる。制御信号出力部５２は、加速後の第１パルス時間Ｔ２から算出された第２パルス時間ｔ２が経過し、タイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが出力されると、タイマパルス信号ＴＰをラッチし、出力カウンタ４４に保持命令（ＣＳ）を出力する。出力カウンタ４４は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝０を保持する。そして、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝５となると、第２パルス時間ｔ２が既に経過しているため、制御信号出力部５２は、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。また、制御信号出力部５２は、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを５から１１に更新する。タイマ５０は、計時時間を、加速後の第１パルス時間Ｔ３から算出された次の第２パルス時間ｔ３に更新する。次いで、タイマ５０は、第２パルス時間ｔ３が経過する前に、加速後の第２パルス時間ｔ４〜ｔ８を計時時間として順次設定する。従って、タイマ５０は、計時時間を第２パルス時間ｔ４〜ｔ８に順次更新して計時を継続する。そして、タイマ５０は、加速後の計時時間である第２パルス時間ｔ８が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。制御信号出力部５２は、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝１１となると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを２にインクリメントして出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が加速された場合であっても、加速された回転速度に対応する時間だけ早く、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

また、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ（＝５）の時点でアンテナ１６の回転速度が加速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が長くなる（図７（ｅ））。従って、例えば、第１パルス時間Ｔ５は、その前の第１パルス時間Ｔ４よりも短くなる。この場合、入力カウント数Ｃｉｎは、第２パルス時間ｔ４が経過してタイマ５０からタイマパルス信号ＴＰが出力される前にＣｉｎ＞Ｃｉｎｍａｘ（＝５）となる。制御信号出力部５２は、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。また、制御信号出力部５２は、第２基準値Ｃｉｎｍａｘを５から１１に更新する。出力カウンタ４４は、インクリメントした出力カウント数Ｃｏｕｔ＝１を出力する。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝１が入力されると、タイマ５０をリセットする。タイマ５０は、加速前の第１パルス時間Ｔ４から算出された第２パルス時間ｔ４を計時時間として設定する。次いで、タイマ５０は、計時時間が経過する前に、加速後の第２パルス時間ｔ５〜ｔ９を計時時間として順次設定する。従って、タイマ５０は、計時時間を第２パルス時間ｔ５〜ｔ９に順次更新して計時を継続する。そして、タイマ５０は、加速後の計時時間である第２パルス時間ｔ９が経過すると、タイマパルス信号ＴＰを制御信号出力部５２に出力する。制御信号出力部５２は、Ｃｉｎ＝Ｃｉｎｍａｘ＝１１となると、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを２にインクリメントして出力する。この場合、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が加速された場合であっても、加速された回転速度に対応する時間だけ早く、実際の方位に対応する出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できる。

＜第２実施形態の構成＞
図８は、第２実施形態の方位パルス信号変換装置５４の構成ブロック図である。図２に示す方位パルス信号変換装置３４と同一の構成要素には、同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

方位パルス信号変換装置５４を構成する第２パルス時間設定部５６は、第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔのパルス幅を算出し、第２パルス時間ｔとして設定するパルス時間設定部である。第２パルス時間設定部５６は、第２パルス時間ｔをタイマ５０に出力するのに加えて、予め設定された第３パルス時間ｔｓをタイマ５０に出力する。第３パルス時間ｔｓは、アンテナ１６の回転速度の変化に対して十分に短い時間として設定される。

＜第２実施形態の動作＞
図９は、第２実施形態の方位信号生成部２０から供給される第１方位パルス信号ＢＰｉｎを高い分解能の第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔに変換して出力する場合のタイミングチャートである。なお、第２実施形態は、図５（ｃ）に示すアンテナ１６の回転速度が加速される場合の処理の変形例である。

アンテナ１６の回転速度が加速されると、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期が短くなる。従って、例えば、０番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ２、Ｔ３は、３５９番目の第１方位パルス信号ＢＰｉｎの第１パルス時間Ｔ０、Ｔ１よりも短くなる。

制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ未満の間、第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、インクリメント命令に従い、第２パルス時間ｔ０の時間間隔でインクリメントされる１〜３の出力カウント数Ｃｏｕｔを順次出力する。次いで、制御信号出力部５２には、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘ＝５と等しくなる前に入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力される。そこで、制御信号出力部５２は、強制変更命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。この場合、強制変更命令（ＣＳ）は、実施形態１のように、式（３）に従って出力カウント数Ｃｏｕｔを３から６に変更するのではなく、出力カウント数Ｃｏｕｔを＋１だけインクリメントする命令である。出力カウンタ４４は、強制変更命令（ＣＳ）に従い、出力カウント数Ｃｏｕｔを４にインクリメントする。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔがインクリメントされると、タイマ５０をリセットする。

一方、第２パルス時間設定部５６は、出力カウント数Ｃｏｕｔ、入力カウント数Ｃｉｎ、分解能Ｄ及びパルス数Ｎに基づき、以下の式（５）の条件を判定する。
Ｃｏｕｔ＜（ＩＮＴ［Ｃｉｎ×Ｄ／Ｎ］＋１）（５）
式（５）の条件が成立する場合、第２パルス時間設定部５６は、第２パルス時間ｔ０よりも十分に短い時間に設定された第３パルス時間ｔｓをタイマ５０に出力する。例えば、Ｃｉｎ＝１となったとき、式（５）の右辺は、
ＩＮＴ［１×２０４８／３６０］＋１＝６
となるため、出力カウント数Ｃｏｕｔ＝３の場合、式（５）の条件が成立し、第２パルス時間設定部５６は、第３パルス時間ｔｓをタイマ５０に出力する。

第３パルス時間ｔｓは、次のように設定することができる。例えば、第１パルス時間Ｔの最小の期待値をＴｍｉｎとして、第３パルス時間ｔｓは、
ｔｍｉｎ＝Ｔｍｉｎ×Ｎ／Ｄ（６）
となる最小の期待値ｔｍｉｎよりも小さい値として設定することができる。この場合、最小の期待値Ｔｍｉｎは、
Ｔｍｉｎ＝Ｔｍａｘ／（２×Ｎ）（７）
として求めることができる。なお、Ｔｍａｘは、適用されるアンテナ１６が１回転するのに要する最小の時間であり、Ｎは、アンテナ１６の１回転当たりに方位信号生成部２０から出力されるパルス数である。

第２パルス時間設定部５６は、出力カウント数Ｃｏｕｔが以下の式（８）に従った第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘとなるまで、第３パルス時間ｔｓをタイマ５０に出力する。
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［Ｃｉｎ×Ｄ／Ｎ］＋１（８）
具体的には、Ｃｉｎ＝１の場合、第２パルス時間設定部５６は、Ｃｏｕｔ＝６となるまで、第３パルス時間ｔｓをタイマ５０に出力する。タイマ５０は、第３パルス時間ｔｓを計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。

制御信号出力部５２は、入力カウント数Ｃｉｎ＝１が入力されたとき、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘとなるまで、タイマ５０から計時時間の時間間隔で入力されるタイマパルス信号ＴＰに従い、カウント制御信号である強制変更命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。出力カウンタ４４は、第３パルス時間ｔｓの時間間隔で出力カウント数Ｃｏｕｔ＝４〜６を順次出力する。制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔがインクリメントされると、タイマ５０をリセットする。一方、出力カウント数Ｃｏｕｔが６になると、式（５）の条件が成立しなくなるため、第２パルス時間設定部５６は、第３パルス時間ｔｓを第２パルス時間ｔ１に切り替え、タイマ５０に出力する。タイマ５０は、第２パルス時間ｔ１を計時時間として設定する。タイマ５０は、計時時間の計時を開始する。この場合、制御信号出力部５２は、再び第２パルス時間ｔ１の時間間隔で入力されるタイマパルス信号ＴＰに従い、インクリメント命令（ＣＳ）を出力カウンタ４４に出力する。

このように、出力カウンタ４４は、アンテナ１６の回転速度が加速された場合であっても、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス数に対応したパルス数からなる出力カウント数Ｃｏｕｔをパルス変換部４６及び信号処理部２６に出力する。従って、信号処理部２６は、表示部３２に対して方位精度の高いレーダ映像を表示させることができる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で変更が可能である。

方位パルス信号変換装置３４は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がりから次の立ち下がりまでのパルス幅である第１パルス時間Ｔ、及び、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間である第１パルス時間Ｔに基づいて第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔの第２パルス時間ｔを求め、第２パルス時間ｔの時間間隔で生成される出力カウント数Ｃｏｕｔに従ってレーダエコーを処理するものとしたが、レーダエコーを所望の時間間隔で処理できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、方位パルス信号変換装置３４は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス周期に基づいて第２方位パルス信号ＢＰｏｕｔのパルス周期を求め、このパルス周期の時間間隔で生成される出力カウント数Ｃｏｕｔに従ってレーダエコーを処理してもよい。かかる場合、入力カウンタ４０は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち上がり又は立ち下がりのいずれか一方を検出してカウントし、入力カウント数Ｃｉｎとして制御信号出力部５２に出力することとなる。また、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘは、
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｉｎ×２＋１）×Ｄ／Ｎ］（９）
として算出することになる。

また、第１パルス時間生成部３６は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス幅と、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間とをそれぞれ測定しているが、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間を生成できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第１パルス時間生成部３６は、パルス幅と、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの周期とを測定し、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間を、これらの時間の差分として生成してもよい。

また、第２パルス時間設定部３８は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス幅と、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間とのそれぞれから第２パルス時間ｔを設定しているが、第２パルス時間ｔを設定できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、第２パルス時間設定部３８は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎのパルス幅、又は、第１方位パルス信号ＢＰｉｎの立ち下がりから次の立ち上がりまでの時間のいずれか一方のみから第２パルス時間ｔを設定してもよい。

また、制御信号出力部５２は、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘに等しくなった場合、保持命令であるカウント制御信号ＣＳに基づいて、出力カウンタ４４から出力される出力カウント数Ｃｏｕｔを第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘに保持させるものとしたが、出力カウント数Ｃｏｕｔを保持できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。かかる場合、出力カウント数Ｃｏｕｔが第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘに等しい場合において、制御信号出力部５２は、出力カウンタ４４へのカウント制御信号ＣＳの出力を一旦停止する。そして、出力カウンタ４４は、次にカウント制御信号ＣＳが入力されるまで出力カウント数Ｃｏｕｔを保持する。例えば、出力カウンタ４４は、ラッチ回路を含むもので構成される。

また、制御信号出力部５２は、式（２）に基づいて第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを設定するものとしたが、方位角度の精度を向上させる出力カウント数Ｃｏｕｔを出力できるのであれば、本発明はこれに限られるものではない。例えば、制御信号出力部５２は、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを以下の式（１０）に基づいて四捨五入して設定してもよい。かかる場合、出力カウンタ４４は、方位角度の精度をさらに向上させる出力カウント数Ｃｏｕｔを出力することができる。
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ＋０．５］（１０）
なお、式（１０）に従って第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを設定する場合、例えば、上述した実施形態では、入力カウント数Ｃｉｎ＝７１９のとき、
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［７２０×２０４８／３６０＋０．５］
＝４０９６
となる。そこで、制御信号出力部５２は、式（１０）に基づく第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘが４０９６となる場合、０≦Ｃｏｕｔｍａｘ≦４０９５の範囲となるように、第１基準値Ｃｏｕｔｍａｘを０に設定する。

１０…レーダ装置
１２…アンテナ部
１４…レーダ処理部
１６…アンテナ
１８…回転駆動部
２０…方位信号生成部
２２…送受信部
２４…Ａ／Ｄ変換部
２６…信号処理部
２８…レーダエコー記憶部
３０…表示制御部
３２…表示部
３４、５４…方位パルス信号変換装置
３６…第１パルス時間生成部
３８、５６…第２パルス時間設定部
４０…入力カウンタ
４２…カウント制御部
４４…出力カウンタ
４６…パルス変換部
４８…故障判定部
５０…タイマ
５２…制御信号出力部

Claims

方位信号生成部により生成される第１方位パルス信号を第２方位パルス信号に変換し、アンテナが受信したレーダエコーを処理するレーダ処理部に供給する方位パルス信号変換装置において、
前記第１方位パルス信号のパルス幅又はパルス周期に基づいて第１パルス時間を生成する第１パルス時間生成部と、
前記第１パルス時間と、前記アンテナの１回転当たりの前記第１方位パルス信号のパルス数と、前記レーダエコーの処理に必要な前記第２方位パルス信号の分解能とから、前記第２方位パルス信号のパルス幅又はパルス周期に基づいて第２パルス時間を設定する第２パルス時間設定部と、
前記第１方位パルス信号の入力カウント数を出力する入力カウンタと、
カウント制御信号を出力する制御信号出力部と、
前記カウント制御信号に基づき、前記第２方位パルス信号の出力カウント数を出力する出力カウンタと、
を備え、
前記制御信号出力部は、
前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記出力カウント数と、前記分解能と前記パルス数の比及び前記入力カウント数に基づいて設定される前記出力カウント数の第１基準値との比較結果に基づいて、前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第１処理機能と、
前記分解能が前記パルス数よりも少ない場合、前記入力カウント数と、前記パルス数と前記分解能の比及び前記出力カウント数に基づいて設定される前記入力カウント数の第２基準値との比較結果に基づいて、前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第２処理機能と、
のうち、少なくとも１つの処理機能を備えることを特徴とする方位パルス信号変換装置。
請求項１項記載の方位パルス信号変換装置において、
前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記制御信号出力部は、前記第１基準値を、
Ｃｏｕｔｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］
Ｃｏｕｔｍａｘ：前記第１基準値
ＩＮＴ［（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎ］：（Ｃｉｎ＋１）×Ｄ／Ｎの整数部分
Ｃｉｎ：前記入力カウント数
Ｄ：前記分解能
Ｎ：前記パルス数
として設定することを特徴とする方位パルス信号変換装置。
請求項１又は２記載の方位パルス信号変換装置において、
前記第２パルス時間を計時し、計時終了時にタイマパルス信号を前記制御信号出力部に出力するタイマを有し、
前記分解能が前記パルス数よりも多い場合、前記制御信号出力部は、
前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、前記カウント制御信号として、インクリメント命令を出力する第３処理機能と、
前記出力カウント数が前記第１基準値と等しい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、入力された前記タイマパルス信号をラッチし、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を前記出力カウンタに出力した後に、インクリメント命令を出力する第４処理機能と、
前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記入力カウント数が入力されたとき、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を、
Ｃｏｕｔ＝Ｃｏｕｔｍａｘ＋１
Ｃｏｕｔ：前記出力カウント数
Ｃｏｕｔｍａｘ：前記第１基準値
として強制変更させる命令を出力する第５処理機能と、
前記出力カウント数が前記第１基準値よりも小さい場合に、前記入力カウント数が入力されたとき、前記第２パルス時間よりも短い時間に設定された第３パルス時間の時間間隔で前記カウント制御信号を前記出力カウンタに出力する第６処理機能と、
のうち、第３から第５処理機能、又は、第３、第４及び第６処理機能の少なくとも一方の処理機能を備えることを特徴とする方位パルス信号変換装置。
請求項１記載の方位パルス信号変換装置において、
前記第２パルス時間を計時し、計時終了時にタイマパルス信号を前記制御信号出力部に出力するタイマを有し、
前記分解能が前記パルス数よりも少ない場合、前記制御信号出力部は、
前記第２基準値を、
Ｃｉｎｍａｘ＝ＩＮＴ［（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄ］
Ｃｉｎｍａｘ：前記第２基準値
ＩＮＴ［（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄ］：（Ｃｏｕｔ＋１）×Ｎ／Ｄの整数部分
Ｃｏｕｔ：前記出力カウント数
Ｎ：前記パルス数
Ｄ：前記分解能
として設定し、
前記入力カウント数が前記第２基準値と等しい場合に、前記タイマパルス信号が入力されるまで、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を出力し、
前記入力カウント数が前記第２基準値よりも小さい場合に、前記タイマパルス信号が入力されたとき、入力された前記タイマパルス信号をラッチし、前記カウント制御信号として、前記出力カウント数を保持する保持命令を前記出力カウンタに出力した後に、インクリメント命令を出力し、
前記入力カウント数が前記第２基準値よりも大きい場合に、前記タイマパルス信号が入力される前に、前記カウント制御信号として、インクリメント命令を出力することを特徴とする方位パルス信号変換装置。