JPH0815407A - レーダビデオのａ／ｄ変換方法及びしきい値制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同一有効反射面積の物標が距離の相違により
異なる強度で表示される不具合をなくす。 【構成】 レーダビデオをＡ／Ｄ変換する際のしきい値
を、距離の４乗に反比例する値とする。同一有効反射面
積の物標からの受信信号強度は距離の４乗に反比例する
から、同一有効反射面積の物標からの受信信号強度を同
一のディジタル値にＡ／Ｄ変換することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダビデオのＡ／Ｄ
変換方法に関し、またこのＡ／Ｄ変換方法の実施に適す
るしきい値制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５には、一従来例に係るレーダ装置の
構成が示されている。

【０００３】この図に示される装置は、モータ１０によ
って水平面内で回転駆動されるアンテナ１２を備えてい
る。アンテナ１２は所定の水平ビーム幅を有しており、
送信機１４及び受信機１６によって共用される。送信機
１４は、タイミング制御部１８から供給され送信タイミ
ングを示す送信トリガに応じ、パルス変調された高周波
信号を発生させ、これをアンテナ１２に供給する。アン
テナ１２からこの信号が送信されると、この信号はビー
ム方向に存在する物標によって反射される。アンテナ１
２はこの反射波を受信し、受信機１６は受信した反射波
を増幅・検波してＡ／Ｄ変換器２０に供給する。

【０００４】Ａ／Ｄ変換器２０は、タイミング制御部１
８から供給される送信トリガに同期して、受信機１６の
出力を１又は複数ビットのディジタル信号に変換し、メ
モリ２２に供給する。Ｄ／Ａ変換器２４は、メモリ２２
上のディジタルデータをアナログの映像信号に変換し、
表示器２６に供給する。偏向回路２８は、タイミング制
御部１８から供給される水平／垂直同期信号に同期し
て、表示器２６の画面走査を制御する。表示器２６とし
てラスタスキャン方式のＣＲＴ等を用いる場合、受信機
１６によって得られ、Ａ／Ｄ変換器２０によりディジタ
ルに変換された極座標形式の情報を、表示器２６の表示
に適した直交座標形式の情報に変換する必要がある。座
標変換回路３０は、極座標から直交座標への変換を行う
ための回路である。

【０００５】まず、方位信号発生器３２は、モータ１０
による駆動に伴うアンテナ１２の回転を示す方位パルス
を発生させ、これを相対／真方位演算部３４に供給す
る。方位パルスは、例えばアンテナ１２の１回転当たり
４０９６個生成される。この場合、１個の方位パルスは
０．０８°を示している。相対／真方位演算部３４は、
基準方位を基準としてこの方位パルスを計数し、相対方
位又は真方位に変換する。この場合基準方位として船首
方位（船舶に搭載する場合）を使用すると、得られる方
位は相対方位となり、真北方位を使用すると真方位とな
る。この図においては、基準方位がジャイロからのジャ
イロ信号により与えられている。

【０００６】一方、レーダ装置から物標までの距離情報
は、タイミング制御部１８から供給される送信トリガに
基づき、送信からの経過時間として求めることができ
る。座標変換回路３０は、このようにして得られる距離
Ｒ及び相対／真方位演算部３４から出力される方位θに
基づき、Ｘ，Ｙ直交アドレスを発生させる。すなわち、
Ｘ＝Ｘ０＋Ｒｓｉｎθ，Ｙ＝Ｙ０＋Ｒｃｏｓθを演算
し、これをメモリ制御部３６に供給する。但し、Ｘ０，
Ｙ０は自船位置を示している。メモリ制御部３６は、送
信タイミングに同期して、Ａ／Ｄ変換器２０の出力をメ
モリ２２上に書き込む。具体的には、メモリ２２は、例
えば表示器２６の画面に対応したフレームメモリであ
り、メモリ制御部３６は、Ａ／Ｄ変換器２０から出力さ
れ図示しないスイープメモリ上に格納されている極座標
形式のデータを、座標変換回路３０において生成された
Ｘ，Ｙ直交アドレスに基づきメモリ２２上に転送格納す
る。これにより、極座標形式から直交座標形式への変換
が実現される。

【０００７】しきい値設定回路３８は、Ａ／Ｄ変換器２
０に、Ａ／Ｄ変換に用いるしきい値を設定する。すなわ
ち、使用者がしきい値設定回路３８を操作しあるいは指
令を与えると、しきい値設定回路３８は、これに応じて
しきい値を設定する。Ａ／Ｄ変換器２０は、受信機１６
から出力される信号の内、その強度（受信信号強度）が
しきい値以上のものを例えば“１”に変換して出力し、
それ以外のものを“０”に変換して出力する。このよう
なしきい値設定により、表示器２６の画面上には、設定
されるしきい値を越える受信信号強度を有する信号のみ
が表示される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなしきい値設定を行うと、同一の有効反射面積を有す
る物標であっても、距離によって映像の強弱が生じてし
まうことがある。すなわち、同一有効反射面積を有する
物標を考えた場合、この物標からの受信信号強度は、レ
ーダ方程式に示されるように、距離Ｒの４乗に反比例し
ている（図６参照）。したがって、同一有効反射面積を
有する物標であっても、近距離にある物標Ａからの受信
信号強度はより遠距離にある物標Ａ´からの受信信号強
度よりも大きくなるから、従来のように距離Ｒによらず
一定のしきい値を設定してしまうと、同一有効反射面積
を有しているにも関わらず物標Ａ´に係る映像が物標Ａ
に係る映像よりも弱くなってしまう（図７参照）。ま
た、物標Ａよりも有効反射面積が大きな物標Ｂが物標Ａ
より遠距離に存在している場合には、有効反射面積が大
きいにもかかわらず物標Ｂに係る映像の強度が物標Ａに
係る映像の強度と同一又はそれ以下となってしまうこと
がある。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、Ａ／Ｄ変換の際の
しきい値の制御により、同一有効反射面積を有する物標
を同一の強度で表示可能とし、また異なる有効反射面積
を有する物標をその有効反射面積に応じた強度で表示可
能にすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係るＡ／Ｄ変換方法は、表示すべき
物標の距離の４乗に反比例してその値が変化するしきい
値を生成し、生成したしきい値を用いてレーダビデオを
アナログからディジタルに変換することを特徴とする。

【００１１】また、本発明に係るＡ／Ｄ変換方法は、距
離の４乗に反比例する第１のしきい値を距離に対応付け
て記憶手段上に記憶しておき、使用者からの指示に応じ
第２のしきい値を設定し、表示すべき物標の距離に対応
する第１のしきい値を記憶手段から読み出し第２のしき
い値と乗算することにより、表示すべき物標の距離の４
乗に反比例してその値が変化するしきい値を生成するこ
とを特徴とする。

【００１２】そして、本発明に係るしきい値制御回路
は、表示すべき物標の距離を計数する手段と、計数され
た距離の４乗に反比例するしきい値を発生させる手段
と、使用者により設定されるしきい値を発生させたしき
い値と乗算する手段と、を備え、レーダビデオをアナロ
グからディジタルに変換するＡ／Ｄ変換回路に乗算の結
果をしきい値として設定することを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、レーダビデオをアナログか
らディジタルに変換する際に用いられるしきい値が、表
示すべき物標の距離の４乗に反比例してその値が変化す
るよう設定される。したがって、同一の有効反射面積で
あれば距離によらず同一の強度で表示されることとにな
り、また異なる有効反射面積を有する物標であればその
有効反射面積に応じた強度で表示されることとなる。こ
のような構成により、偽像の判別や、ＡＲＰＡ等の衝突
予防援助装置でのスワッピングの防止も可能になる。

【００１４】さらに、本発明においては、表示すべき物
標の距離の４乗に反比例してその値が変化するしきい値
が、記憶手段の参照、使用者による設定及び乗算により
生成される。まず、距離の４乗に反比例する第１のしき
い値を予め記憶手段上に記憶しておき、表示すべき物標
の距離に応じてこの記憶手段を参照することにより、距
離の４乗に反比例して変化する第１のしきい値を得るこ
とができる。その一方で、使用者からの指示に応じて第
２のしきい値を設定し、第１のしきい値と第２のしきい
値を乗算することにより、表示すべき物標の距離の４乗
に反比例してその値が変化するしきい値を得ることがで
きる。また、このしきい値は使用者からの指示を反映し
ているから、使用者がその要求に応じ表示される映像の
強弱を設定することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。なお、図５乃至図７に示される従来例
と同様の構成には同一の符号を付し説明を省略する。

【００１６】図１には、本発明の一実施例に係るレーダ
装置の構成が示されている。この実施例においては、し
きい値設定回路３８の後段にしきい値制御回路４０が設
けられている。しきい値制御回路４０は、図２に示され
るように、距離計数カウンタ４１、メモリ４２、Ｄ／Ａ
変換器４３及び加算回路４４から構成されている。

【００１７】距離計数カウンタ４１は、タイミング制御
部１８から供給される送信トリガによりリセットされた
後、次にリセットされるまでの間、所定時間間隔で生成
される距離クロックを計数する。距離計数カウンタ４１
の計数値は、送信から反射波の受信までの時間、ひいて
は物標の距離を表している。メモリ４２は例えばＲＯＭ
から構成されており、その上には距離と対数のしきい値
が対応付けて格納されている。メモリ４２上に格納され
るしきい値は距離の４乗に反比例するしきい値の対数値
であり、距離計数カウンタ４１の計数値によって参照さ
れ、Ｄ／Ａ変換器４３に出力される。Ｄ／Ａ変換器４３
は、メモリ４２から読み出された対数のしきい値をアナ
ログ信号に変換し、これを加算回路４４に供給する。加
算回路４４には、しきい値設定回路３８によって設定さ
れたしきい値の対数値を示すアナログ信号が入力されて
おり、加算回路４４は両入力を加算（すなわち乗算）す
る。その結果得られるアナログ信号は、図３に示される
ように、距離の４乗に反比例してその値が変化すると共
に、距離に対する特性がしきい値設定回路３８による設
定に応じて図中矢印方向に変化する特性となる。Ａ／Ｄ
変換器２０におけるＡ／Ｄ変換は、このしきい値を用い
て実行される。

【００１８】図４には、この実施例におけるしきい値設
定の効果が示されている。この図に示されるように、本
実施例においては、しきい値が距離Ｒの４乗に反比例す
るため、同一有効反射面積を有し異なる位置に存在する
物標ＡとＡ´とが、Ａ／Ｄ変換器２０により同一のディ
ジタル値に変換され、同一の強度で表示器２６の画面上
に表示される。また、有効反射面積がより大きな物標Ｂ
は、物標Ａ及びＡ´より遠距離にあるにもかかわず、そ
の有効反射面積に応じた強度で表示されることになる。
したがって、本実施例によれば、表示器２６の画面上に
おいて物標の有効反射面積に応じた映像表示が行われる
ため、表示器２６の画面を見ることにより物標の有効反
射波面積、すなわちその概略の大きさを知ることができ
る。また、このようにして得られる有効反射面積に関す
る情報を利用することにより、真の映像と偽の映像の判
別を行うこともできる。さらに、ＡＲＰＡ（Automatic
Radar Plotting Aids)等の衝突予防援助装置に対し、物
標の有効反射面積に関する情報を供給することにより、
近接物標間の乗り移り（スワッピング）を防止すること
ができ、その信頼性を高めることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示すべき物標の距離の４乗に反比例してその値が変化
するしきい値を生成し、このしきい値を用いてレーダビ
デオのＡ／Ｄ変換を行うようにしたため、Ａ／Ｄ変換に
より得られるディジタルのレーダビデオが物標の有効反
射面積に関する情報を汲むレーダビデオとなり、これを
表示に用いた場合には、有効反射面積に応じた強弱で表
示を行うことができる。また、この有効反射面積に関す
る情報を用いて真の映像と偽の映像の判別を行い、ある
いは衝突予防援助装置の信頼性を高めることができる。

【００２０】さらに、本発明によれば、距離の４乗に反
比例する第１のしきい値を距離に対応付けて記憶手段上
に記憶しておき、使用者からの指示に応じて設定される
第２のしきい値をこの第１のしきい値と乗算してＡ／Ｄ
変換に係るしきい値を生成するようにしたため、使用者
による映像の強弱等の設定を反映させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るレーダ装置の構成を示
すブロック図である。

【図２】この実施例におけるしきい値制御回路の内部構
成を示すブロック図である。

【図３】この実施例におけるしきい値制御回路の出力を
距離と対応付けて示す図である。

【図４】この実施例の効果を示す図である。

【図５】一従来例に係るレーダ装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】距離に対する計数の受信信号強度の関係を示す
図である。

【図７】この従来例における問題点を示す図である。

【符号の説明】

２０ Ａ／Ｄ変換器 ２６ 表示器 ３８ しきい値設定回路 ４０ しきい値制御回路 ４１ 距離計数カウンタ ４２ メモリ ４３ Ｄ／Ａ変換器 ４４ 加算回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示すべき物標の距離の４乗に反比例し
   てその値が変化するしきい値を生成し、 生成したしきい値を用いてレーダビデオをアナログから
   ディジタルに変換することを特徴とするＡ／Ｄ変換方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＡ／Ｄ変換方法におい
   て、 距離の４乗に反比例する第１のしきい値を距離に対応付
   けて記憶手段上に記憶しておき、 使用者からの指示に応じ第２のしきい値を設定し、 表示すべき物標の距離に対応する第１のしきい値を記憶
   手段から読み出し第２のしきい値と乗算することによ
   り、 表示すべき物標の距離の４乗に反比例してその値が変化
   するしきい値を生成することを特徴とするＡ／Ｄ変換方
   法。
3. 【請求項３】 表示すべき物標の距離を計数する手段
   と、 計数された距離の４乗に反比例するしきい値を発生させ
   る手段と、 使用者により設定されるしきい値を発生させたしきい値
   と乗算する手段と、 を備え、 レーダビデオをアナログからディジタルに変換するＡ／
   Ｄ変換回路に乗算の結果をしきい値として設定すること
   を特徴とするしきい値制御回路。