JPH07167672A - データ処理装置および自動レーダ追尾装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ジャイロデータとログデータとを入力して航跡
を表示する自動レーダ追尾装置において、自船速度デー
タの算出精度を向上する。 【構成】ジャイロデータとログデータとを入力される毎
にその入力時刻を付してテーブルに記憶しておき、自船
速度データの算出タイミングになったときに、最新のロ
グデータを検索・選択するとともに、このログデータの
入力時刻に最も近い時刻に入力されたジャイロデータを
検索・選択する。これらのジャイロデータ，ログデータ
に基づいて自船速度データを算出する。これにより、ほ
ぼ同時の方位データ（ジャイロデータ）と船速データ
（ログデータ）に基づいて自船速度データが算出される
ため、精度のよいデータ算出が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同一対象に関する複
数種類の時系列検出データに基づいて出力データを算出
するデータ処理装置に関し、特に、出力データを算出す
るために最適なデータの組み合わせを複数種類の時系列
検出データから選択する選択方式の改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動レーダ追尾装置などの船舶システム
では、自船の速度に関するデータを検出する複数のセン
サ（たとえば、ジャイロや電磁ログなど）があり、これ
らの入力データを組み合わせて、他の自船速度データな
どの処理データを作成している。自動レーダ追尾装置で
は、この自船速度データとレーダの映像から検出した物
標の自船に対する相対速度データとに基づいてその物標
の真速度データを算出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、たとえば、ジ
ャイロデータ（方位データ）およびログデータ（速さデ
ータ）から自船速度データ（ベクトルデータ）を算出し
ようとした場合、ジャイロデータは概ね２５ｍｓ毎に入
力されるのに対し、ログデータは、自船の速さによって
異なるが概ね１〜２秒に１回しか入力されないため、単
にそれぞれの最新データを選択して自船速度データを算
出したのでは、正確なデータを算出することができず誤
差が生じてしまう。このようにして算出された自船速度
データを用いて物標の真速度を求めた場合、正確な真速
度を求めることができず、精度のよい追尾ができないお
それがあった。

【０００４】この発明の目的は、ジャイロデータとログ
データなどの複数の時系列検出データから適切な組み合
わせを選択して、自船速度データなどの出力データを算
出することにより、該出力データの算出誤差を解消した
データ処理装置および自動レーダ追尾装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１の発
明は、それぞれ非同期で入力される複数種類の時系列検
出データに基づいて所定の出力データを算出するデータ
処理装置において、前記複数種類の時系列検出データの
各々をその入力時刻データとともに順次記憶する記憶手
段と、前記出力データの算出時に前記複数種類の時系列
検出データのそれぞれから前記記憶手段に記憶している
入力時刻データに基づいて、対応するデータを出力デー
タ算出用データとして選択するデータ選択手段と、を備
えたことを特徴とする。

【０００６】この出願の請求項２の発明は、前記データ
選択手段を、一つの時系列検出データから最新データを
選択し、他の時系列検出データから前記最新データの入
力時刻に最も近いデータを選択する手段としたことを特
徴とする。

【０００７】この出願の請求項３の発明は、前記１つの
時系列検出データをログデータとし、前記他の時系列検
出データをジャイロデータとし、さらに、前記出力デー
タを自船速度データとしたことを特徴とする。

【０００８】この出願の請求項４の発明は、それぞれ非
同期で入力されるログデータおよびジャイロデータに基
づいて自船速度データを算出する自動レーダ追尾装置に
おいて、前記ログデータおよびジャイロデータを各々そ
の入力時刻データとともに順次記憶するジャイロデータ
テーブルおよびログデータテーブルと、前記自船速度デ
ータ算出時に、自船速度データ算出用のデータとして前
記ログデータテーブルから最新のログデータを選択する
とともに該ログデータに最も入力時刻が近いジャイロデ
ータを前記ジャイロデータテーブルから選択するデータ
選択手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】図１はこの発明を説明するための概念図であ
る。一つの対象に関して複数の時系列検出データを検出
し、それぞれ非同期で入力する。これらのデータは、そ
れぞれ順次（時系列に）記憶手段に記憶される。この時
系列検出データを記憶するとき、該データの入力時刻デ
ータを対応させて記憶する。出力データを算出するタイ
ミングになると（このタイミングは例えば出力データ算
出部が指示する。）、データ選択手段が入力時刻データ
に基づいて対応する時系列検出データを出力データ算出
用データとして選択し、出力データ算出部に渡す。出力
データ算出部はこれらの時系列検出データに基づいて出
力データを算出・出力する。

【００１０】出力データ算出用データの選択の方式とし
ては、１つの時系列検出データのなかから、最新のもの
を選択し、このデータに時間的に最も近いデータを他の
時系列検出データからそれぞれ選択する。これにより、
出力データの演算出力をほぼ同時のデータに基づいて行
うことができ、精度のよい出力データの算出が可能とな
る。

【００１１】また、この出願の請求項３の発明では、ロ
グデータを１つの時系列検出データとしジャイロデータ
を他の時系列検出データとして時々刻々非同期に入力
し、これらの時系列検出データのなかから上記の方式に
基づいて最適な組み合わせを求めて自船速度データを算
出する。ジャイロデータは概ね２５ｍｓ毎に入力される
が、ログデータは概ね１〜２秒に１回しか入力されな
い。このため、出力データを算出する場合に、上記方式
によって入力時刻がほぼ同時のデータの組み合わせを選
択することにより、精度の高い自船速度データを算出す
ることができる。

【００１２】また、請求項４の自動レーダ追尾装置で
は、ログデータおよびジャイロデータを非同期で入力
し、それらに入力時刻データを付加してジャイロデータ
テーブルおよびログデータテーブルに記憶する。自船速
度データを算出するとき、前記ログデータテーブルから
最新のログデータを選択する。これは、上述したように
ログデータテーブルのほうがジャイロデータテーブルよ
りも入力頻度が低いからである。さらに、このログデー
タに最も入力時刻が近いジャイロデータを前記ジャイロ
データテーブルから選択する。これにより、最も入力時
刻が近い最新の組み合わせのデータを取り出すことがで
き、これに基づいて精度のよい自船速度データが算出で
き、物標の追尾を正確にすることができる。

【００１３】

【実施例】図２はこの発明の実施例である自動レーダ追
尾装置のブロック図である。この自動レーダ追尾装置
は、船舶に搭載される装置であり、ジャイロ２０が検出
する方位データおよび電磁ログ２１が検出する速さデー
タに基づいて自船速度データを算出し、この自船速度デ
ータをレーダ２３が検出した物標の相対移動速度データ
から減算することにより、該物標の真速度データを算出
・表示する装置である。これら方位データ，速さデータ
がこの発明の同一対象（自船）に関する複数種類の時系
列検出データに対応し、自船速度データがこの発明の出
力データに対応する。ジャイロ２０，電磁ログ２１およ
びレーダ２３はこの自動レーダ追尾装置の外部に設置さ
れた別の装置であり、データケーブルを介してこの装置
に接続されている。

【００１４】自動レーダ追尾装置では、ＣＰＵ１０，メ
モリ１１，タイマ１２，インタフェース１３，１４，１
５および画像メモリ（ＶＲＡＭ）１６がバスを介して接
続されている。インタフェース１３には前記ジャイロ２
０が接続されている。インタフェース１４にはＡ／Ｄ変
換器２４を介して前記電磁ログ２１が接続されている。
これはジャイロ２０はディジタル化された方位データを
出力するのに対し、電磁ログ２１は船速に応じた電圧値
を出力するため、この電圧値をＡ／Ｄ変換器２４でディ
ジタルデータに変換するためである。また、インタフェ
ース１５にはＡ／Ｄ変換器２５を介してレーダ２３が接
続されている。レーダ２３は放射状のスキャン映像を出
力するが、Ａ／Ｄ変換器２５はこれをマトリクス状のデ
ィジタル画像データに変換し、インタフェース１５に内
蔵されているメモリにバッファリングする。ＣＰＵ１０
は、インタフェース１５からこのマトリクス状のディジ
タル画像データを定期的に読み込んで画像メモリ１６に
書き込む。一方、画像メモリ１６には表示装置３０が接
続されている。表示装置３０は、カラーＣＲＴを備え、
画像メモリ１６に記憶されている内容を毎フレーム読み
込んでカラーＣＲＴに表示する。表示内容は、図７に示
すようなものである。

【００１５】図３は前記メモリに設定されているジャイ
ロデータテーブル，ログデータテーブルおよび物標座標
テーブルを示す図である。ジャイロデータテーブルには
ジャイロ２０から入力されるジャイロデータ（方位デー
タ）ＤＤＤ（度）．ＭＭ（分）がその入力時刻データＴ
ｎとともに順次記憶される。この入力時刻データＴｎは
１０ｍｓ毎にカウントアップされる１６ビットの値であ
り、絶対時刻を表すデータではないが、ジャイロデータ
とログデータの入力時刻の相対的な前後関係をこのデー
タで知ることができる。このジャイロデータは概ね２５
ｍｓ毎に入力される。一方、ログデータテーブルには電
磁ログ２１から入力されるログデータ（速さデータ）Ｎ
Ｎ（ノット）．ＸＸがその入力時刻データＴｎとともに
順次記憶される。このログデータは概ね１〜２秒毎に入
力される。このため、これらのデータは図４に示すよう
に非同期の間隔で入力されることになる。これらのテー
ブルには、データが入力される毎に順次書き込みが行わ
れ、後述の自船速度データ算出処理（図５（Ｂ))が実行
されると、全てクリアされる。

【００１６】一方、物標座標テーブルはレーダ２３によ
って検出された物標の所定の時刻毎の座標値が記憶され
る。座標は自船位置を中心とする相対座標系における座
標値であり、インタフェース１５から読み出されるマト
リクス状のディジタル画像データに基づいてこの座標値
が割り出される。

【００１７】図５，図６は前記ＣＰＵ１０の一部動作を
示すフローチャートである。図５（Ａ）はジャイロデー
タ記憶処理およびログデータ記憶処理を示し、同図
（Ｂ）は自船速度データ算出処理を示している。また、
図６（Ａ）はレーダ画像取込処理を示し、同図（Ｂ）は
物標速度算出処理を示している。なお、図４はジャイロ
データとログデータの入力間隔を示す図である。

【００１８】図５（Ａ）の動作はインタフェース１３
（ジャイロデータ記憶処理）およびインタフェース１４
（ログデータ記憶処理）に対して適当な間隔で実行され
る。まず、対応するインタフェースのバッファにデータ
が有るか否かを判定する（ｎ１）。データがない場合に
はそのまま動作を終える。データがある場合には、その
データを取り込み（ｎ２）、そのときの時刻をタイマ１
２から受け取る（ｎ３）。この時刻データを前記データ
（ジャイロデータまたはログデータ）に付加して前記ジ
ャイロデータテーブルまたはログデータテーブルのうち
対応する方に書き込みを行う（ｎ４）。

【００１９】同図（Ｂ）は、自船速度データ算出動作を
示すフローチャートである。自船速度データは方位デー
タと速さデータに基づいて自船の現在速度ベクトル（自
船速度データ）を求め、さらに過去の航跡に付加して新
たな航跡データを作成する処理である。この動作は、前
記ＣＰＵ１０のタスク量にもよるが、大体２〜３秒に１
回実行される。まず、最新のログデータをログデータテ
ーブルから検索する（ｎ１０）。先にログデータを検索
するのは、ログデータがジャイロデータよりもデータ入
力頻度が少ないため、最新のログデータを用いてこれに
対応するジャイロデータを検索するためである。最新の
ログデータを検索すると、その入力時刻を読み取り、そ
の時刻に最も近い時刻に入力されたジャイロデータをジ
ャイロデータテーブルから検索する（ｎ１１）。図４の
例では、時刻Ｔにこの自船速度データ算出動作が実行さ
れるとすると、ｎ１０で選択されるログデータはＬ２の
データであり、ｎ１１でこのログデータに対応して選択
されるのは、Ｇ４のデータとなる。これらのデータに基
づいて航跡データを算出する（ｎ１２）。このようにそ
れぞれの入力時刻の近いデータを選択することにより精
度のよい自船速度データを算出することが可能になる。
この自船速度データを方位と速さの数値データとして表
示するため画像メモリ（ＶＲＡＭ）１６に書き込む（ｎ
１３）。この画像メモリ１６への書き込みは他の表示内
容（物標の速度データなど）とともに同時に行うように
してもよい。

【００２０】図６（Ａ）はレーダ画像取込処理を示して
いる。この動作はレーダ画像が更新される所定時間毎に
行われる。まず、インタフェース１５からマトリクス状
のレーダ画像を取込（ｎ２０）、このデータを画像メモ
リ（ＶＲＡＭ）１６に書き込む（ｎ２１）。このデータ
および前回に取り込んだデータから物標を検出し（ｎ２
２）、この物標の座標を算出して物標テーブルに書き込
む（ｎ２３）。

【００２１】同図（Ｂ）は物標速度算出処理を示してい
る。まず物標座標テーブルから物標の座標を時系列に読
み出し、これらの座標値とその時刻に基づいて物標の相
対速度データ（方位，速さ）を算出する（ｎ３０）。つ
ぎに、表示装置３０の表示モードが相対速度表示モード
か真速度表示モードかを判断する（ｎ３１）。ここで、
相対速度表示モードとは物標の自船に対する相対速度デ
ータを表示するモードであり、真速度とは物標の静止座
標に対する真の速度を表示するモードである。相対速度
モードであれば、ｎ３０で座標値から直接求めた相対速
度データをそのまま用いればよいため、このデータを数
値（方位，速さ）および矢印で表示する画像を編集して
（ｎ３４）、画像メモリに書き込む（ｎ３５）。このよ
うにして書き込まれた画像データは図７（Ａ）のように
表示される。

【００２２】一方、真速度表示モードであれば、前記物
標相対速度データと自船速度データとに基づいて物標真
速度データを算出する必要がある。このため、まず、自
船速度データを取り込み（ｎ３２）、次に、物標の相対
速度データ（ベクトル）から自船速度データ（ベクト
ル）を減算して物標真速度データ（ベクトル）を算出す
る。このようにして求められた各物標の真速度データを
数値（方位，速さ）および矢印で表示する画像を編集し
て（ｎ３４）、画像メモリに書き込む（ｎ３５）。この
ようにして書き込まれた画像データは図７（Ｂ）のよう
に表示される。

【００２３】以上の動作により、ほぼ同時に観測された
ジャイロデータとログデータに基づいて自船速度データ
が算出されるため、方位と速さの時間的ずれがなくな
り、精度のよい自船速度データの算出が可能になる。さ
らに、これに基づいて物標の真速度が算出されるため、
物標の正確な真速度を算出することができ、物標の追尾
の精度が向上する。

【００２４】なお、この実施例は自動レーダ追尾装置に
ついて記載し、対象となる時系列検出データをジャイロ
データ，ログデータとし、出力データを自船速度データ
としたが、本発明はこの例に限られるものではなく、例
えば、他の船舶搭載装置にこの発明を適用した場合、ジ
ャイロデータ，ログデータに加えてＧＰＳデータやロラ
ンによる測位データなどを用いることもできる。

【００２５】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、複数種
類の時系列検出データが非同期に入力されても、対応す
るデータの組み合わせを選択して出力データを算出する
ため、精度のよい出力データの算出が可能になる。

【００２６】また、この発明の自動レーダ追尾装置で
は、最新のログデータとこれに入力時刻が最も近いジャ
イロデータとを組み合わせて自船速度データを算出する
ようにしたことにより、正確な自船速度データの算出が
可能になり、物標の追尾を正確にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概念を説明するための図

【図２】この発明の実施例である自動レーダ追尾装置の
ブロック図

【図３】同自動レーダ追尾装置のジャイロデータテーブ
ル，ログデータテーブルおよび物標座標テーブルを示す
図

【図４】同自動レーダ追尾装置に入力されるジャイロデ
ータ，ログデータの入力タイミングを説明する図

【図５】同自動レーダ追尾装置の制御部の動作を示すフ
ローチャート

【図６】同自動レーダ追尾装置の制御部の動作を示すフ
ローチャート

【図７】同自動レーダ追尾装置の表示例を示す図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ非同期で入力される複数種類の
   時系列検出データに基づいて所定の出力データを算出す
   るデータ処理装置において、 前記複数種類の時系列検出データの各々をその入力時刻
   データとともに順次記憶する記憶手段と、 前記出力データの算出時に、前記複数種類の時系列検出
   データのそれぞれから、前記記憶手段に記憶している入
   力時刻データに基づいて、対応するデータを出力データ
   算出用データとして選択するデータ選択手段と、 を備えたことを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記データ選択手段は、一つの時系列検
   出データから最新データを選択し、他の時系列検出デー
   タから前記最新データの入力時刻に最も近いデータを選
   択する手段である請求項１記載のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 前記１つの時系列検出データがログデー
   タであり、前記他の時系列検出データがジャイロデータ
   であり、さらに、前記出力データが自船速度データであ
   る請求項２記載のデータ処理装置。
4. 【請求項４】 それぞれ非同期で入力されるログデータ
   およびジャイロデータに基づいて自船速度データを算出
   する自動レーダ追尾装置において、 前記ログデータおよびジャイロデータを各々その入力時
   刻データとともに順次記憶するジャイロデータテーブル
   およびログデータテーブルと、 前記自船速度データ算出時に、自船速度データ算出用の
   データとして、前記ログデータテーブルから最新のログ
   データを選択するとともに、該ログデータに最も入力時
   刻が近いジャイロデータを前記ジャイロデータテーブル
   から選択するデータ選択手段と、 を備えたことを特徴とする自動レーダ追尾装置。