JPS6337276A - 方位認識方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、方位が種々のフォーマットないし形態で表現
されている多種類の極座標表示装置の映像を、単一の直
交座標表示装置で表示するのに好適な方位認識方式に関
するものである。

［従来の技術］ 極座標表示を直交座標表示する変換表示装置としては、
例えば第２図に示すものがある。この図に示すものは、
レーダ装置に用いられた例である。

第２図において、アンテナ５０は、アナログディジタル
変換器５２に接続されており、ここで方位信号がディジ
タル信号に変換されるようになっている。

次に、アナログディジタル変換器５２は、走査変換部５
４の５ＩＮ−ＣＯ３変換器５６に接続されており、５Ｉ
Ｎ−ＣＯ３変換器５６は、座標変換部５８に接続されて
いる。以上のＳＩＮ・ＣＯＳ変換器５６、座標変換部５
８によって構成されている走査変換部５４によって、デ
ィジタル化された方位信号、すなわち極座標表示におけ
る座標データから、直交座標表示における座標データが
演算されるようになっている。

次に、座標変換部５８は、映像メモリ６ｏに接続されて
おり、座標変換部５８の変換座標を示す出力データは、
映像メモリ６ｏに対するアドレスデータとして人力され
るようになっている。そして、映像メモリ６０は、直交
座標表示の行われるＣＲＴ６２に接続されている。

他方、アンテナ５０には、送受信器６４か接続されてい
る。この送受信器６４内で生成されたトリガ信号に基く
電波がアンテナ５ｏがら発射されるとともに、観測対象
物によって反射された電波が受信され、該対象物のビデ
オ信号がトリガ信号とともに送受信器６４から出力され
るようになっている。トリガ信号はクロック回路６６に
入力され、ビデオ信号はアナログディジタル変換器６８
に入力されている。

次に、クロック回路６６は、走査変換部５４の座標変換
部５８に接続されており、トリ力信号に基いて生成され
たクロック信号か座標変換部５８に人力されるようにな
っている。

アナログディジタル変換器６８は、バッファメモリ７０
を介して映像メモリ６ｏに接続されている。このバッフ
ァメモリ７ｏには、例えばｊトリガ信号分に相当する１
スイ一ブ分のビデオ信号が、送受信器６４における信号
受信の実時間で一時的に格納されるとともに、所定のタ
イミングで読み出されて映像メモリ６ｏに天カされるよ
うになっている。

映像メモリ６０及びＣＲＴ６２には、同期回路７２が各
々接続されており、格納されたビデオ信号の読み出し用
のアドレス信号が映像メモリ６０に出力され、同期信号
がＣＲＴ６２に出力されるようになっている。アドレス
信号の出力は同期信号の出力に対応して行われるように
なっており、映像メモリ６ｏに格納されているビデオ信
号に基いて直交座標表示がＣＲＴ６２で行われるように
なっている。

次に、上記装置の動作について説明する。一般に、レー
ダなどの映像は、極座標すなわち角度と中心からの距離
で示される。これに対し、ＣＲＴ６２は直交座標表示で
ある。このため、走査変換部５４によってビデオ信号の
表示位置の座標変換が行われる。

アンテナ５０の角度位置をあられす方位信号は、アナロ
グディジタル変換器５２でディジタル信号に変換されて
５ＴＮ−ＣＯ８変換器５６に人力され、ここで当該角度
のＣＯ５，ＳＩＮの値が求められる。

そして、かかる値に基いて、該角度上におけるビデオ信
号のサンプリング点の直交座標値が座標変換部５８によ
り求められる。このとき、サンプリング点の極座標中心
からの距離は、クロック回路６６の出力信号によって与
えられる。

以上のようにして座標変換部５８で求められた直交座標
値は、書込みアドレスとして映像メモリ６０に人力され
る。

他方、各座標のビデオ信号は、アナログディジタル変換
器６８でディジタル１３号に変換されてバッファメモリ
７０に一度格納され、次に映像メモリ６０に人力される
。このとき、アナログディジタル変換器６８の動作タイ
ミングが、座標変換部５８の動作タイミングに対応する
ようにクロック回路６６から信号が出力される。この動
作によって、映像メモリ６０の各アドレスに、該当する
直交座標値のビデオ信号が格納される。

次に、映像メモリ６０に格納されたビデオ信号は、同期
回路７２から出力された読み出しアドレス信号により、
ＣＲＴ６２の走査に同期して高速に読み出され、ＣＲＴ
６２に人力されて直交座標による高輝度の表示が行われ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、アンテナ５０から出力される方位信号は、シ
ンクロ信号、レゾルバ信号、あるいは、最近安価なこと
から用いられるシャフトエンコーダによるパルス信号な
ど機種によって異なる。

ところが、特に遠隔表示器の場合、様々なレーダと接続
できることが望まれるが、接続されるレーダの方位信号
の形態が異なれば変換装置も変更する必要があり、方位
信号の形態に対応して種々の変換装置が必要となる。

この場合に、シンクロ信号や、レゾルバ信号のディジタ
ル化には、人力信号を広範囲に選へることや、精度や信
頼性の観点から、Ｓ／ＤコンバータやＲ／Ｄコンバータ
が用いられる。

一方、パルス方式の方位信号の場合には、第３図に示ず
ようなパルスカウンタ方式か一般に用いられる。第３図
において、カウンタ７４は、基準となる零度の信号でリ
セットクリアされ、以後人力されるパルス信号によりカ
ウントアツプする。そして、カウント値が角度データと
して出力される。

しかしながら、以上のような変換装置を用いたとしても
、操作変換部における方位信号に対する１ビツトあたり
の角度単位をそろえる必要性が生ずる。

例えば、上述したＳ／Ｄ、Ｒ／Ｄコンバータとしては、
通常１２ビツトのバイナリ−タイプのものが用いられ、
最小単位が０．０８７８度に相当する。これに対しパル
ス方式の場合には、レーダ１回転あたりのパルス数が、
３６０，４５０．１０８０．１０２４等種々あり、１回
転が３６０パルスで表現されるときは１パルスが１度と
なり、４５０パルスては１パルスが０．８度、１０２４
パルスでも０．３５度となる。

次に、例えばパルス方式の場合において１回転が３６０
パルスで表現されるときは、１パルスが１度となり、こ
れのみをそのまま方位データとすると、座標変換の精度
が著しく損なわれることとなる。

しかし、この角度精度の向上を回路的に実現するには、
複雑なロジックを必要とし、また１パルス当りの回転角
度が異なれは該ロジックを変更する必要があるという不
都合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、表現
形態の異る方位信号に基〈複数の極座標表示の映像を、
単一の直交座標形態で表示する装置に好適な方位認識方
式を提供することを、その目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、最近のレーダ装置や衝突予防援助装置（ＡＲ
ＰＡ）等では、演算手段（ｃｐｕ）が用いられているこ
とに着目し、この演算手段を用いて直交座標表示におけ
る単一の直交座標データを得ることとしている。

本発明は、方位データの形態を指示する形態指示手段と
、データ変換の際に、前記方位データの形態に応してデ
ータの補間を行い、補間した方位データを得るデータ補
間手段と、前記方位データと、前記補間された方位デー
タとを用い、前記形態指示手段によって指示された形態
に対応してデータ変換を行い、前記直交座標データを得
るデータ変換手段とを具備したことを特徴とするもので
ある。

［作用］ 対象となる極座標表示の方位データの形態は、形態指示
手段によって指示される。

データ補間手段では、人力される方位データに応じて方
位データの補間が行われる。補間される方位データは、
人力方位データ以外の角度の方位データである。

単一の形態の直交座標データは、入力された方位データ
と、補間された方位データとを用いてデータ変換手段に
より得られる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図には、この発明の一実施例が示されている。この
図において、方位信号が人力されるアナログディジタル
変換器１０は、バッファ回路１２に接続されており、方
位信号がディジタル化されてバッファ回路１２に一時的
に格納されるようになっている。

アナログディジタル変換器１０としては、表示対象とな
る装置の方位信号の形態に応じて、Ｓ／Ｄコンバータ、
Ｒ／Ｄコンバータ、もしくはパルスカウンタのいずれか
が選択される。

上記バッファ回路１２は、ＣＰＵ１４のデータバス１６
に接続されており、ＣＰＵ１４は、送信のトリガ信号等
の割込信号が人力されたときに、未加工の方位データを
バッファ回路１２から読み込むようになっている。

次に、ＣＰＵ１４のデータバス１６には、設定スイッチ
１８が接続されており、この設定スイッチ１８により未
加工の方位データかどの形態のものかが指示されるよう
になっている。

更に、データバス１６には、加工テーブル２０が必要に
応じて接続されており、ＣＰＵ１４で必要に応じて参照
され、方位データ加工の処理に利用される。

加工された標準方位データは、データバス１６に接続さ
れたラッチ回路２２に一時的に格納された後、走査変換
部２４に人力されるようになっている。この走査変換部
２４は、第２図の走査変換部５４に対応し、同様の機能
を有するものである。

次に、上記実施例の作用について説明する。本実施例で
は、種々の未加工の方位データに対して以下のような処
理が行われ、標準化された方位データか求められる。そ
して、この標準方位データが変換されて直交座標表示用
の位置データ、ずなわち映像メモリ６０のアドレスデー
タに対応する直交座標データが得られる。

まず、方位データの形態を標準化する方法を説明する。

一般的に、Ｓ／ＤコンバータやＲ／Ｄコンバータの出力
は、ピュアバイナリ−タイプで１０ないし１２ビツトで
ある。仮に、１２ビツトで、ＭＳＢが１８０°であると
すると、３６０／２１２＝　０　、　０８７８°　とな
り、ＬＳＢＩビット当り０，０°８７８”　となる。

他方、パルス方式の場合、１０２４ないし２０４８パル
ス／回転のタイプのものであれば、２のべき乗倍して方
位データとすれば２１２タイプのデータと同様の取扱を
することができる。また、３６０や４５０パルス／回転
といった２のべき乗タイプてないものの場合は、１回転
あたりのパルス数をＮとし、パルスカウントＭの時の方
位をＤ（度）とすると、 Ｄ＝　（３６０／Ｎ）ＸＭ・・・・・・・・・・・・（
１）と表わすことができる。

一方２１２タイプでこの方位りを表せば、となり、ｄは
、一回転を４０９６パルスとした時のカウント数である
ので、 〜 という換算を行えば、Ｍというカウント数を２１２タイ
プの方位データｄとして使用できる。

次に、方位データの補間について説明する。

レーダの場合、送信パルスの繰り返しは５００ないし４
０００ＰＰＳてあり、アンテナは、一般に２４ｒｐｍ、
すなわち１回転当り２．５秒程度で滑らかに回転してい
る。最も送信繰り返しの少ない５００ｐｐｓの場合でも
、ビデオデータの方位精度としては、 ３６０′÷１２５０＝０．２８８°・・・（４）となる
。

しかしながら、アンテナ−回転当りで出力されるパルス
数か３６０パルスや４５０パルスの場合には、１パルス
当り１°もしくは０８°となり、その方位間隔が大きく
なって表示精度は、必ずしも良好ではない。

そこで、各パルスで指定される方位の間にトリガ信号に
対応する方位を設定して補間し、その間に存在するビデ
オデータを有効に活用することとする。

次に、第４図及び第５図を参照しながら以上のような方
位データの補間について詳述する。

第４図には、方位データかアンテナ−回転当り３６０パ
ルスの場合であって、必要な座標変換の標準方位データ
が５００Ｈｚである場合の補間のタイムチャートが示さ
れており、第５図には、補間の演算手順のフローチャー
トが示されている。

アンテナの１回転が２．５秒程度であるとすると、方位
データのパルス１周期の間に約３個のトリガパルスがＣ
ＰＵ１４に人力されることになる（第４図（Ａ）、（Ｃ
）参照）。

この例では、アナログディジタル変換器１０ｈ）パルス
カウンタて構成されており、第４図（Ａ）の方位データ
パルスの人力毎にカウントか行われる（同図（Ｂ）参照
）。

ここで、補間を行ねなす、カウント値Ｍ１、Ｍ２等のみ
をそのまま方位データとした場合には、同図の時刻Ｔ１
及びＴ２等（同図（Ｃ）参照）におりるビデオ信号Ｖｌ
、Ｖ２等（同図（Ｄ）参照）の方位値は、カウント値Ｍ
１て示されるものと同しものになり、実際には異なる方
位のビデオデータであるにもかかわらす同一方位位置の
ビデオデータとして扱われることとなる。

そこで、（３）式の変換式を ｎ＝Ｎｘｋ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（６）ｍ＝ｋｘＭ＋ｉ・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（７）と胃換
える。ここで、ｋは、方位データパルス間に幾つの送信
トリガパルスが存在するかを示す倍数である。第４図の
例では、ｋ＝３である（同図（Ａ）、（Ｃ）参照）。

そして、第５図のフローチャートに示すように、まず、
カウントデータＭが変化した時には、ｉ＝０として新し
いＭを採用する（同図ステップＳＡ、ＳＢ参照）。例え
は、時刻Ｔ４では、カウントデータがＭｌからＭ２に変
化したので、Ｍ２が採用される（第４図（Ｂ）参照）。

次に、カウントデータＭに変化の無いときは、先のｍの
値に１をインクリメントすることにより、擬似的に方位
データを進める（第５図ステップＳＣ参照）。

以上の操作により、本来３６０パルスの方位精度か、そ
の二倍の１０８０パルス相当に精度か向上する。他のパ
ルス数においても同様に、ｎ及びｍの倍率ｋを設定スイ
ッチ１８で選択できるようにしておけばよい。

以上のようにしてＣＰＩＪ１４により形態の変更と必要
な補間か行われた方位データ、すなわち標準方位データ
は、ラッチ回路２２を介して走査変換部２４に人力され
る。そして、走査変換部２４て演算もしくは加工テーブ
ル２０の参照によす、その方位のＳＩＮ、ＣＯ３値が求
められ、更には、直交座標値が求められる。

次に、本発明の他の実施例について、第６図を参照しな
がら説明する。

この実施例では、第１図の実施例のアナログディジタル
変換器１０、バッファ回路１２０部分を、アナログディ
ジタル変換器３０．３２及びセレクタ３４で構成したも
のである。

第６図において、第一の形態の方位データは、アナログ
ディジタル変換器３０に入力されるようになっており、
第二の形態の方位データは、アナログディジタル変換器
３２に人力されるようになっている。

アナログディジタル変換器３０および３２は、各々セレ
クタ３４に接続されており、ＣＰＵ１４からの指令によ
っていずれかの方位データかデータバス１６に出力され
るようになっている。

また、ＣＰＵ１４には、切換スイッチ３６か設けられて
おり、この切換スイッチ３６の切換によゲてセレクタ３
４の切換指令か行われるようになっている この例では、異種の形態の方位データが人力されても、
切換スイッチ３６の操作によりセレクタ３４て選択して
処理することにより、いずれも直交表示することが可能
である。

更に必要があるとぎは、第三、第四・・・・・・の変換
器を接続し、人力される方位データの形態に応じて適当
なものを選択するようにすればよい。

なお、形態の異る方位データに基く複数の極座標表示の
映像を、単一の装置において同時に直交座標表示する場
合にも本発明は有効である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、方位データか種
々の形態であっても、標準化された方位データに変換さ
れ、又必要に応じて方位データの補間か行われるので、
以下のような効果がある。

（１）方位データの形態が異なるレーダと接続しても装
置の回路構成を変更することなく容易に対応できる。

（２）方位データの精度が直交座標による表示装置の表
示能力より低い場合でも、補間を行うことにより、装置
の表示能力の顕著な低下をさりることか可能となる。

（３）従来装置では複雑で困難とされていた異種のレー
ダとの切替を容易に選択して行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の装置例を示すブロック図、第３図はパルスカウン
ト方式の一例を示すブロック図、第４図はデータの補間
を示すタイムヂャート、第５図は補間の手順を示すフロ
ーヂャート、第６図は本発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。　１０・・・アナログディジタル変換器、
１２・・・バッファ回路、１４・・・ＣＰＩＪ、１８・
・・設定スイッチ、２０・・・加工テーブル、２４・・
・走査変換部、３４・・・セレクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 極座標表示における形態の異る方位データから、直交座
   標表示における単一の形態の直交座標データを得る方位
   認識方式において、 前記方位データの形態を指示する形態指示手段と、 データ変換の際に、前記方位データの形態に応じてデー
   タの補間を行い、補間した方位データを得るデータ補間
   手段と、 前記方位データと、前記補間された方位データとを用い
   、前記形態指示手段によって指示された形態に対応して
   データ変換を行い、前記直交座標データを得るデータ変
   換手段とを具備したことを特徴とする方位認識方式。