JPH0511040A - レーダ表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕船舶その他の移動体に設置されたレーダ装置で
検出された物体の位置をこの移動体の位置を基準とする
表示画面上に表示するレーダ表示装置において、表示画
面上で選択した任意の物体の絶対位置を瞬時にかつ高精
度で検出可能とする。 〔構成〕航法装置からこの移動体の絶対位置の情報を受
取る手段（２，１）と、表示画面上の任意の点を指定す
ることによりこの任意のとこの移動体との相対的な位置
関係の情報を入力する入力手段（３，２，１）と、航法
装置から受けたこの移動体の絶対位置の情報、入力手段
が入力した上記相対的な位置関係及び適宜な図法に基づ
き表示画面上で指定された任意の点の絶対位置を算定し
てこの表示画面内の所定の箇所に表示させる絶対位置算
定・表示手段（１，７，１１等）とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、船舶などの移動体に搭
載されるレーダが捉えた映像を表示するレーダ表示装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】船舶に搭載されるレーダ装置は、スロッ
トアンテナなどで構成されるアンテナ体を３６０^o にわ
たる全方向に一定速度で回転させながら一定の周期でパ
ルス状の電波を発射し、その反射波を受信することによ
りこれを生じさせた物体の存在とその位置とを検出する
構成となっている。電波を発射してからその反射波を受
信するまでの経過時間がこの船舶から物体までの距離
（ｒ）を表わし、反射波受信時のアンテナの向きがこの
船舶からみた物体の方角（θ）を表わすことになるた
め、レーダによる物体の位置の検出結果を表示する座標
系としてはこの船舶を原点とする極座標系が適してお
り、このような極座標系によるＣＲＴなどの表示画面上
に、物体からの反射波の強弱が輝度の強弱として表示さ
れる。

【０００３】上記、ＣＲＴなどを用いたレーダ表示装置
では、電子ビームによる表示画面上の掃引を極座標的に
行おうとすると電子ビームの偏向機構が複雑・高価にな
る。このため、最近では、極座標系内の位置情報を直交
ＸーＹ座標系内の位置情報に変換し、通常のテレビジョ
ン受像機の場合のように水平、垂直方向に掃引しながら
表示する座標変換手段を介在させたラスタスキャン式の
表示装置が用いられるようになってきた。

【０００４】また、最近、ＧＰＳなどの普及に伴い自船
位置や進路などを検出できる高性能の航法装置が比較的
小型の船舶などにも装備されるようになってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のレーダ装置
と表示装置とを組合せたレーダ系では自船と物体との相
対的な位置関係（距離と方角）を検出できるだけであ
り、自船の絶対位置については別個に設置した航法装置
によって検出しなければならない。このように、自船を
基準とする相対的な位置関係を検出するレーダ系と、自
船の絶対的な位置を検出する航法装置とについて別個に
開発が進められてきたため、両者の統合については十分
な検討がなされているとは言えない状況にある。すなわ
ち、レーダ表示画面上で選択した任意の物体の絶対位置
を検出しようとすれば、航法装置で検出した自船の絶対
位置とレーダ表示画面上で検出した物体との相対的な位
置関係とに基づき作図や計算を手作業あるいはコンピュ
ータを用いるなどして別途に行う必要があり、労力と時
間がかかるという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のレーダ表示装置
は、航法装置からこのレーダが設置されている移動体の
絶対位置の情報を受取る手段と、表示画面上の任意の点
の指定に基づきこの点とこの移動体との相対的な位置関
係の情報を入力する入力手段と、上記航法装置から受け
たこの移動体の絶対位置の情報、上記入力手段が入力し
た相対的な位置関係の情報及び適宜な図法に基づき表示
画面上で指定された任意の点の絶対位置を算定し、この
表示画面内の所定の箇所に表示させる絶対位置算定・表
示制御手段とを備えることにより、レーダ表示画面上で
選択した任意の物体の絶対位置を瞬時に高精度で検出で
きるように構成されている。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例のレーダ表示装置の
構成をレーダ装置２０との関連と共に示すブロック図で
あり、１はＣＰＵ、２は入力インタフェース部、３は入
力部、４はＡ／Ｄ変換部、５，８はＶＲＡＭ、６はアド
レス演算部、７は描画プロセッサ、９は信号合成部、１
０はＤ／Ａ変換部、１１は表示部である。また、レーダ
装置２０において、２１は可変クロック生成部、２２は
タイミング信号生成部、２３は送信部、２３はアンテ
ナ、２５は受信部、２６はアンテナ駆動部である。

【０００８】レーダ装置２０の可変クロック生成回路
は、レーダ表示装置のＣＰＵ１が指定した可変クロック
信号を生成し、タイミング信号生成部２２に供給する。
タイミング生成部２２は、可変クロック生成部２１から
供給される可変クロック信号から各種のタイミング信号
を生成し、このレーダ装置２０内の各部とレーダ表示装
置内の各部に供給し、これに同期した動作を行わせる。
スロットアンテナなどから成るアンテナ２４は、アンテ
ナ駆動回路２４によって一定速度で回転されながら、送
信部２３からサーキュレータやロータリージョイントな
どの慣用の回路を介して供給される所定周期のパルス状
の電気信号を放射する。放射電波の伝播経路上に存在す
る物体によって発生した反射波は、放射電波と逆向きの
経路をたどってアンテナ２４に受信され、受信部２５で
増幅されたのち、レーダ表示装置のＡ／Ｄ変換部４に供
給される。

【０００９】Ａ／Ｄ変換部４は、レーダ装置から受けた
アナログ受信信号を所定のサンプリングレートのもとに
所定ビット幅のディジタル信号に変換し、ＶＲＡＭ５に
供給する。アドレス演算部６は、レーダ装置２０側の自
船を原点とする極座標系をレーダ表示装置側の直交座標
系に変換するための書込みアドレスを演算してＶＲＡＭ
５に供給すると共に、一定の周期で直交座標系の垂直、
水平方向に歩進される読出しアドレスをＶＲＡＭ５に供
給する。ＶＲＡＭ５から読出された信号は、合成部９と
Ｄ／Ａ変換部１０とを経て表示部１１に供給され、表示
画面上に表示される。

【００１０】入力部３は、表示部１１を収容する筐体の
パネル面などに形成されたキースイッチや回転スイッチ
などから成り、表示レンジや目盛り線の変更など表示に
関連した各種の指令を入力する。ＣＰＵ１は、入力部３
から入力インタフェース部２を介して入力される各種の
指令を受けると、これを解読して各部の動作を制御し、
あるいは描画プロセッサ７に描画指令を発する。描画プ
ロセッサ７は、ＣＰＵ１から受けた描画指令に従って、
表示部１１の表示画面上に表示する固定目盛り線や、Ｖ
ＲＭ（Valuable Range Marker )やＥＢＬ(Electronic B
earing Line )などの可変目盛り線、あるいは表示中の
レンジを示す英数字などの表示データを作成し、これら
をＶＲＡＭ８に書込む。ＶＲＡＭ８に書込まれた表示デ
ータはここから一定の周期で読出され、合成部９におい
てＶＲＡＭ５から読出される物体の映像と重畳されなが
らＤ／Ａ変換部１０を経て表示部１１に供給され、ここ
に表示される。

【００１１】更に、入力インタフェース部２には、信号
線を介してレーダ装置２０のアンテナ駆動部２６が接続
されており、アンテナ２４が船首方向を向くたびに発生
される船首信号とこの船首方向を基準としたアンテナ２
４の角度を示す信号がこの入力インタフェース部２を介
してＣＰＵ１に転送される。また、この入力インタフェ
ース部２には、ジャイロやマグネットコンパスなどの絶
対方位検出装置も直列伝送路を介して接続されており、
そこで検出された船首方位信号がこの伝送路と入力イン
タフェース部２とを介してＣＰＵ１に転送される。更
に、入力インタフェース部２には、ＧＰＳ、ロランＣ、
ＮＮＳＳ、オメガなどの航法装置が直列伝送路を介して
接続されており、この航法装置で検出された自船位置信
号がこの伝送路と入力インタフェース部２とを介してＣ
ＰＵ１に転送される。

【００１２】ＣＰＵ１は、表示画面の表示モードとして
ヘッドアップモードが指定されている場合には、入力イ
ンタフェース部２を介して受けた船首方位信号と船首信
号とに基づき表示画面の真上が船首方向に一致するよう
にアドレス演算部６を介して表示画面の向きを制御す
る。ＣＰＵ１は、表示画面の表示モードとしてノースア
ップモードが指定されている場合には、入力インタフェ
ース部２を介して受けた船首方位信号と船首信号とに基
づき表示画面の真上が真北と一致するようにアドレス演
算部６を介して表示画面の向きを制御する。

【００１３】表示部１１の表示画面には、図２に例示す
るように、自船を中心にして等間隔で配列される同心円
状の固定目盛り線が表示されると共に、自船を中心に等
角度ずつ離間して配列される放射状の固定目盛り線が表
示される。また、レーダ装置２０で検出された物体の映
像は、見掛け上は自船を原点としてこの原点からの距離
（ｒ）と角度（θ）との組合せによる極座標の形式で表
示されているが、上述のように、この映像はアドレス演
算部６による座標変換によって水平、垂直方向のラスタ
スキャンによって表示される。上記固定目盛り線に加え
て、可変自在の同心円状の目盛り線（ＶＲＭ）と放射状
の目盛り線（ＥＢＬ）を、入力部３からの指令によって
表示させることにより、表示画面上の任意の点までの距
離（ｒ）と角度（θ）とを読取れるようになっている。
表示画面の周辺には、選択中のレンジなどの数字データ
も表示されている。

【００１４】図２に示すように、表示画面内には十字カ
ーソルが表示されており、この十字カーソルは入力部３
から入力される水平、垂直方向への移動指令に従って表
示画面上を所定の初期位置から任意の位置まで移動でき
るようになっている。本実施例のレーダ表示装置では、
十字カーソルが表示画面内の任意の点に位置決めされた
状態で、この任意の点の絶対位置の算定と表示とを入力
部３から指令できるようになっている。

【００１５】ＣＰＵ１は、上記絶対位置の算定と表示の
指令を受けると、十字カーソルの位置を自船からの距離
ｒと角度θとに変換し、内蔵のＲＯＭに保持中のメルカ
トール図法や大圏図法などに基づく所定の算法を実行す
る。複数の図法がＣＰＵ１内のＲＯＭに保持されている
場合には、どの図法を適用するかが入力部３から指定さ
れる。例えば、メルカトール図法を適用する場合におい
て、自船の緯度と経度を（φ₀ ，λ₀ ）とすれば、十字
カーソルで指定された点の緯度と経度（φ₁ ，λ₁ ）
は、次式に従って算定される。 φ₁ ＝φ₀ ＋ΔＬat λ₁ ＝λ₀ ＋ΔＬong ΔＬat ＝ｒ cosθ ΔＬong ＝ＭΔＬat tanθ ＭΔＬat＝7915.7〔log₁₀tan( π/4＋φ₁/2)−log₁₀tan( π/4＋φ₀/2)〕

【００１６】ＣＰＵ１は、上記緯度と経度の算定が終了
すると、この緯度と経度を表わす数字の描画データの作
成を描画プロセッサ７に指令し、表示画面内の適宜な空
白部分、例えば表示画面の右下隅などにカーソル位置と
して表示させる。

【００１７】上述した自船から離れた任意の点の絶対位
置の検出は、次のような場合などに利用される。一例と
して、複数の船団に属する多数の漁船群が錯綜して操業
中の状態において、ある船団に属する漁船がそのレーダ
表示画面内に捕捉中の多数の船影のどれが着目する僚船
の船影であるかをそのレーダ表示画面上で特定したい場
合がある。この場合、まず、無線通信装置を用いてその
僚船からその現在位置を聞き出したのち、表示画面内の
それらしい船影に十字カーソルを合わせてその絶対位置
を検出し、これを無線通信によって聞き出した現在位置
と照合し、この照合結果に応じて十字カーソルを合わせ
た船影が着目する僚船であるか否かを確認することがで
きる。

【００１８】あるいは、また、レーダ表示画面内に捕捉
中の陸地などの映像についてその絶対位置を表示画面内
に表示させ、その絶対位置に存在する物体を海図などで
確認することにより、自船との相対位置で表示される表
示画面と絶対位置で表示される海図との照合を容易に行
うことができる。

【００１９】さらに、十字カーソルを自船位置に合わせ
た状態でその絶対位置の算定と表示とを指令することに
より、自船位置を表示画面上に表示させることもでき
る。

【００２０】以上、絶対位置を検出しようとする表示画
面上の任意の点を十字カーソルによって指定する例を説
明した。しかしながら、この任意の点の指定は、ＶＲＭ
やＥＢＬなどの可変目盛りの交点によって行うなど他の
適宜な方法によることができる。

【００２１】また、十字カーソルの絶対位置を入力部か
らの特別な指令に従って算定し表示する構成を例示し
た。しかしながら、これとは逆に、入力部からの特別な
解除指令が入力されるまで、十字カーソルや可変目盛り
の交点を常時算定し表示し続ける構成とすることもでき
る。

【００２２】さらに、移動体として船舶の場合を例にと
って本発明を説明したが、陸上の車両など他の適宜な移
動体についても本考案を適用できる。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のレ
ーダ表示装置は、航法装置から移動体の絶対位置の情報
を受取り、表示画面上の任意の点の指定によってこの移
動体との相対的な位置関係の情報を入力し、各情報と適
宜な図法とに基づきその点の絶対位置を算定して表示す
る手段を備える構成であるから、レーダ表示画面上で随
意に選択した任意の物体の絶対位置を瞬時に高精度で検
出でき、レーダ表示装置としての利便性が大幅に向上す
るという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレーダ表示装置の構成をレ
ーダ装置との関連と共にブロック図である。

【図２】第１図のレーダ表示装置の動作を説明するため
の表示画面の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２ 航法装置からの自船位置信号などを受ける入力イ
ンタフェース部 ３ 入力部 ５ レーダで検出した映像データを保持するＶＲＡＭ ６ 座標変換のためのアドレス演算を行うアドレス演
算部 ７ 目盛り線や英数字などの表示データを作成する描
画プロセッサ ８ 表示データを保持するＶＲＡＭ ９ 合成部 11 表示部 20 レーダ装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】船舶その他の移動体に設置されるレーダ装
   置によって検出された物体の位置をこの移動体の位置を
   基準とする表示画面上に表示するレーダ表示装置におい
   て、 航法装置からこの移動体の絶対位置の情報を受取る手段
   と、 前記表示画面上の任意の点を指定することによりこの任
   意の点とこの移動体との相対的な位置関係の情報を入力
   する入力手段と、 前記航法装置から受けたこの移動体の絶対位置の情報、
   前記入力手段が入力した前記相対的な位置関係の情報及
   び適宜な図法に基づき前記表示画面上で指定された任意
   の点の絶対位置を算定し、この表示画面内の所定の箇所
   に表示させる絶対位置算定・表示制御手段とを備えたこ
   とを特徴とするレーダ表示装置。