WO2005047927A1 - レーダ装置および類似装置 - Google Patents

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WO2005047927A1
WO2005047927A1 PCT/JP2004/017320 JP2004017320W WO2005047927A1 WO 2005047927 A1 WO2005047927 A1 WO 2005047927A1 JP 2004017320 W JP2004017320 W JP 2004017320W WO 2005047927 A1 WO2005047927 A1 WO 2005047927A1
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image data
data
sweep
detected image
detection
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PCT/JP2004/017320
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English (en)
French (fr)
Inventor
Takumi Fujikawa
Motoji Kondo
Sae Shibata
Original Assignee
Furuno Electric Co., Ltd.
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Publication date
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Application filed by Furuno Electric Co., Ltd. filed Critical Furuno Electric Co., Ltd.
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Priority to GB0609525A priority patent/GB2423657B/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28—Details of pulse systems
    • G01S7/285—Receivers
    • G01S7/295—Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
    • G01S7/298—Scan converters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/04—Display arrangements
    • G01S7/06—Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • G01S7/10—Providing two-dimensional and co-ordinated display of distance and direction
    • G01S7/12—Plan-position indicators, i.e. P.P.I.
    • G01S7/14—Sector, off-centre, or expanded angle display

Definitions

  • the present invention relates to a device for converting a detection signal received in a polar coordinate system such as a radar device and a sonar device into a quadrature coordinate system, storing it in an image memory, and then displaying it on a raster scanning type display.
  • the size of the radar image is basically determined by the horizontal beam width and the transmission pulse width.
  • the echo spreads in the azimuth direction as the horizontal beam width increases, and the echo spreads in the distance direction as the transmission pulse width increases. Therefore, the horizontal beam width of the transmit beam and the receive beam formed by the antenna has a widening, and even if the same target is located away from the center of the sweep on the display, it is expanded in the azimuth direction. Is reduced as it gets closer to its own ship (near the center). This tendency becomes more remarkable as the resolution of one pixel becomes smaller, and the size of the target near the ship's position is displayed extremely small on such a high-resolution display. .
  • the sea surface reflection removal processing is performed, the size of the target is further reduced due to the effect of this processing, so that the minimization of the target near the center becomes more remarkable, and the visibility is significantly reduced.
  • Patent Document 1 Patent No. 2 6 4 8 9 8 3
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-29089
  • the shape of the target displayed on the display device is different from the actual shape of the target, resulting in an unnatural shape.
  • the detected image data is enlarged uniformly regardless of the size of the target, so that the detected image data that does not need to be enlarged is enlarged, and the display resolution is unnecessarily reduced.
  • An object of the present invention is to configure a radar device and a similar device that do not reduce the writing speed of a detected image data into an image memory regardless of the amount of expansion of the detected image data.
  • Another object of the present invention is to provide a radar device and a similar device capable of obtaining an enlarged image in accordance with target object detection data (detection signal) by setting the enlargement direction of the detection image data to a two-dimensional direction. Consists in configuring. -It is another object of the present invention to configure a radar device and a similar device capable of reliably displaying a target around the own ship without unnecessarily enlarging the detected image data. Disclosure of the invention
  • the present invention provides coordinate conversion means for converting a detection data of each sampling point obtained in a polar coordinate system into a rectangular coordinate system, and a detection device for generating detection image data corresponding to each pixel of an image memory based on the detection data.
  • a radar device and an analog device comprising: image data generating means; and an image memory for storing detection image data output from the detection image data generation means.
  • Data detection means for shifting the detection image data input from the detection image data generation means at a predetermined timing and outputting the data, and outputting the detection image data at the same position in the sweep distance direction.
  • the detected image data of the sweep is compared with the detected image data of the sweep before output by the data shift means, and the maximum value of the detected image data is output as the detected image data of the current sweep. It is characterized by having a known image data correcting means.
  • the data shift means shifts the detected image data from the detected image data generating means in accordance with a predetermined timing (azimuth direction shift timing signal described later) and outputs it. That is, at the same time as the detection image data of the current sweep is input at a predetermined timing, a plurality of previous detection image data of the same distance on the sweep are output from the data shift means. Next, the detected image data at the same position in the sweep distance direction in a plurality of sweeps including the detected image data of the current sweep obtained in this way are compared, and the detected image data of the current sweep is shifted before If the detected image data is smaller than the detected image data of the previous sweep, the detected image data of the current sweep is replaced with the detected image data of the previous sweep.
  • a predetermined timing azimuth direction shift timing signal described later
  • the detected image data of the previous sweep and the current sweep become the same, and as a result, the detected image data of the pixel corresponding to the previous sweep is enlarged to the pixels adjacent in the sweep rotation direction. Since this operation is repeatedly performed, the number of pixels to be enlarged is determined according to the number of sweeps to be shifted. For example, if the configuration is such that the detected image data of the previous two sweeps is shifted, the detected image data is enlarged by two pixels in the sweep rotation direction with respect to the detected image data indicating the original target.
  • the present invention provides an azimuth direction detection image data correction unit, wherein, when a predetermined number or more of detection image data equal to or more than a predetermined threshold continues over a plurality of sweeps at the same position in the distance direction, the same position in the distance direction is detected.
  • the image processing apparatus further includes a correction stopping unit that stops replacing the detected image data of the current sweep with the detected image data of the previous sweep based on the sweep in which the image data is less than the threshold.
  • the correction stopping unit terminates the continuation of the detected image data having the predetermined threshold value or more.
  • a predetermined value smaller than the threshold value such as “0” is given to the detected image data overnight.
  • the present invention compares a predetermined number of detected image data consecutive in the distance direction on the same sweep, and determines the most peripherally located detected image data among the detected image data as the maximum of the continuous detected image data. It is characterized in that it is provided with a distance direction detection image data correction means for outputting as a value.
  • the detected image data on the most peripheral side of the detected image data continuous on the same sweep is compared with the detected image data located on the center side and within a predetermined range from the detected image data, and the center side is detected. If the detected image data is larger than the most peripheral detected image data, the value is given as the most peripheral detected image data. As a result, the detected image data on the most peripheral side becomes the same as the predetermined detected image data on the center side, so that the detected image data is consequently enlarged in the sweep distance direction.
  • the present invention is characterized in that a selector is provided for selecting the number of sweeps to be shifted by the data shifter.
  • the number of sweeps to be compared at the time of generating the detected image data of the current sweep is determined. Sweep azimuth direction as described above Since the number of expansions of the image data depends on the number of sweeps to be compared, that is, the number of sweeps to be shifted, by selecting the number of sweeps, the number of enlarged pixels of the detected image data in the sweep direction is selected. ⁇
  • the invention is characterized in that the selecting means selects the number of detected image data to be compared by the distance direction detected image data correcting means.
  • the detection image to be compared by selecting the number of detection image data to be compared by the distance direction detection image data correction means by the selection means, the detection image to be compared at the time when the detection image data of a certain sample point on the sweep is generated.
  • the number of data is determined.
  • the sweep distance direction of the detected image data is selected by selecting the number of detected image data. Is selected.
  • the detected image data of the target can be enlarged without increasing the number of accesses to the image memory, so that the detected image can be displayed without lowering the image drawing speed.
  • the target near the ship can be enlarged and displayed, and it is possible to prevent the image from being updated during one rotation of the sweep.
  • a radar device and a similar device that can be clearly displayed can be configured.
  • the detection image of the originally large target is prevented from being displayed unnecessarily large by limiting the amount of enlargement of the detection image data, and the display resolution is unnecessarily reduced. It is possible to construct a radar device and similar devices that can prevent such a situation.
  • the image is enlarged not only in the azimuth direction of the sweep but also in the distance direction, a detection image having a shape corresponding to the original target is displayed, and a radar device having excellent visibility and similar devices are provided.
  • the device can be configured.
  • a radar device or similar device capable of enlarging the detected image of the target to a size according to the demand of the operation is constructed. can do.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main part of the radar device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the W data generator 9 and the target data detector 9 1,
  • FIG. 3 is a block diagram of the azimuth direction data extraction unit 92.
  • FIG. 4 is a logic circuit diagram of the azimuth direction enlargement permission signal operation unit 927.
  • FIG. 5 is a diagram showing each detected image data at the time of azimuth enlargement, an azimuth enlargement permission signal, a delayed azimuth enlargement permission signal, and azimuth enlargement result data.
  • FIG. 6 is a diagram showing each detected image data at the time of enlargement in the distance direction, output data of each shift register, and result data of the distance direction enlargement.
  • FIG. 7 is a diagram showing sample points of the image memory and sweep (points where the detected image data exists), an azimuth direction expansion range and a distance direction expansion range.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main part of the radar device of the present embodiment.
  • the radar antenna 1 transmits a pulsed radio wave (transmission pulse signal) to the outside during the transmission period while rotating on a horizontal plane at a predetermined rotation cycle. Further, the radar antenna 1 receives the radio wave (detection signal) reflected by the target in the reception period in a polar coordinate system, outputs the detection signal to the reception unit 2, and sends the sweep angle data ( The antenna angle ⁇ ) is output.
  • a pulsed radio wave transmission pulse signal
  • the radar antenna 1 receives the radio wave (detection signal) reflected by the target in the reception period in a polar coordinate system, outputs the detection signal to the reception unit 2, and sends the sweep angle data ( The antenna angle ⁇ ) is output.
  • the receiving unit 2 detects the detection signal from the radar antenna 1, amplifies the detected signal by performing sea surface reflection suppression (STC) processing, and outputs the signal to the AD conversion unit 3.
  • STC sea surface reflection suppression
  • the AD conversion unit 3 samples the analog detection signal at a predetermined period and converts it into digital detection data.
  • the sweep memory 4 writes the digitally-detected data for one sweep in real time, and stores the data for one sweep until the data for the detection obtained by the next transmission is written again.
  • X Extraction unit 8 Power Power.
  • a write clock signal (hereinafter simply referred to as “W clock”) and a read clock signal (hereinafter simply referred to as “R clock”) are input to the selector 5.
  • W clock is a clock having a period corresponding to the detection distance
  • R clock is used for processing until the detection data read from the sweep memory 4 is processed as described later and drawn on the image memory 10. This is the clock to be used.
  • the drawing address generation unit 6 corresponding to the “coordinate transformation means” of the present invention reads the sweep angle from the center of the sweep, starting from the center of rotation of the sweep, toward the periphery, and the antenna angle ⁇ ⁇ ⁇ based on a predetermined direction, and the sweep memory 4. From the position r, an address specifying a pixel of the image memory 10 arranged in the corresponding orthogonal coordinate system is created and output to the image memory 10. It should be noted that the drawing address generator 6 is specifically configured by hardware that realizes the following equation.
  • the FIRST / LAST detection unit 7 accesses each pixel of the rectangular coordinate system set by the drawing address generation unit 6 on the image memory 10 within one rotation of the sweep, at the timing when the sweep first accesses or at the last time.
  • the detected timing is supplied to the MAX extracting unit 8 and the W data generating unit 9 as a FIRST signal or a LAST signal.
  • the timing at which the sweep accesses the pixel for the first time means that the sample point on the sweep, that is, the point where the detection data exists, is first accessed to the pixel.
  • the timing at which the sweep accesses the pixel last means the timing at which the sample point on the sweep, that is, the point where the detection data exists, accesses the corresponding pixel last.
  • the FI RSTZLAST signal is detected based on a signal generated in an arithmetic processing step of converting polar coordinate system data into rectangular coordinate system data.
  • the MAX extraction unit 8 corresponding to the “detection image data generation means” of the present invention includes an extraction memory 80 having a capacity corresponding to each detection data in one sweep, and the sweep memory 4 is provided at the timing of the FIRST signal.
  • the detection data read from the memory is written into the extraction memory 80, and the detection data read from the sweep memory 4 corresponding to the corresponding pixel and stored in the extraction memory 80 during a period other than the timing of the FIRST signal.
  • the maximum value is detected by comparing with the detected data, and is written into the extraction memory 80 again.
  • the MAX extraction unit 8 outputs the maximum value detection data (MAX data) written in the extraction memory 80 to the W data generation unit 9 as the detection image data at the timing of the LAST signal.
  • the W data generation unit 9 includes an azimuth direction enlargement unit 90a corresponding to the "azimuth direction detection image data overnight correction means" of the present invention, and a “distance direction detection image” of the present invention. And a distance direction enlarging portion 90 b corresponding to “data correcting means”.
  • FIG. 2A is a block diagram showing the configuration of the W-delay generating section. A specific description of this block diagram will be described later.
  • the azimuth-direction enlargement unit 90a calculates the past input data corresponding to a plurality of pixels that are adjacent to each other in the opposite direction of the sweep rotation direction on the same distance (r) as the pixel, and the target pixel to be updated this time. This is achieved by finding the maximum value of the new input data and writing the maximum value to the pixel to be updated.
  • addresses are assigned in the distance direction that have a capacity equivalent to the expansion target distance.
  • the drawing update of the pixel located at address r LAST timing
  • the new entry of the pixel to be drawn is stored at address r of the memory in the first column.
  • the already stored data is written to the address r in the memory in the second column. That is, the data stored at the address r in the memory in the nth column is sequentially shifted to the address r in the memory in the n + 1st column, and the data stored in the last column is deleted.
  • the new input data of the pixel to be updated at r is located at the detection image data, and the read data at r at the first column of memory is (previous detection image data). If the readout data of the memory r in the second column is (past detected image data overnight B), the maximum of three data of the detected image data, past detected image data A, and past detected image data B is obtained. The value is output from the azimuth direction enlargement unit 90a, and is input to the next-stage distance direction enlargement unit 90b.
  • the azimuth shift timing is a comparison of the orthogonal coordinates between the point of interest at a distance r on the following sweep and a point at the same distance r on the preceding sweep. The case is the azimuth shift timing.
  • the maximum value of all data corresponding to each pixel is set as a new input data of the W data generation unit. Since the maximum value is determined by the L AST timing when the pixel is accessed last, the azimuth shift timing also uses the LAST signal. Therefore, the timing for drawing the pixel coincides with the azimuth shift timing.
  • the distance direction enlarging unit 90b expands the distance direction for each sweep based on the detected image data on which the azimuth direction enlarging unit 90a has performed the azimuth direction enlarging process. For example, if n clocks are expanded in the distance direction by R clocks, the image data at each distance will include the distance and the n-1 adjacent (n total) azimuth directions adjacent to the center of the sweep from that distance.
  • the maximum value of the output data of the enlargement unit 90a is defined as the image data.
  • the output of the azimuth direction enlarging unit 90 a is sequentially shifted by the R clock, and the azimuth direction enlarging unit 9 at each of the distances (r + l), (r + 2), ⁇ , (r + n).
  • the maximum value of the n data of 0a is defined as the image data at the position corresponding to the distance r + n.
  • This operation is sequentially repeated from the center of the sweep to the peripheral portion.
  • the image memory 10 is a memory having a capacity for storing the detected image data for one rotation of the antenna, that is, one rotation of the sweep, and is generated by the W data generation unit 9 described above.
  • the detected image data enlarged and processed in the azimuth direction and the distance direction is drawn in the pixel specified by the address in the drawing address generator 6. Then, when the display device performs one raster scan by the display control unit (not shown), the detected image data drawn in the image memory 10 is read at high speed in synchronization with the raster operation, and the detected image data is read.
  • the detected image is displayed on the display 11 in brightness or color.
  • the W-delaying-night generating section 9 includes the azimuth-direction expanding section 90a and the distance-direction expanding section 90b.
  • the azimuth direction enlarging section 90a is composed of a target data detecting section 91, an azimuth direction data extracting section 92 and a maximum value detecting section 93
  • the distance direction enlarging section 90b is a target data detecting section 94. It consists of two shift registers 95 a and 95 b connected in series and a maximum value detector 96.
  • the target data detection section 91 includes an arithmetic circuit 901 and a selector 902 as shown in FIG. 2 (b).
  • FIG. 2B is a block diagram of the target data detection units 91 and 94.
  • the detection circuit data is input from the MAX extraction unit 8 to the arithmetic circuit 901, and a preset threshold is input to the arithmetic circuit 901. For example, when the number of bits of the detected image data is 5 bits (32 steps), a value “8” that can occur when a target exists is input as a threshold value.
  • the arithmetic circuit 9101 compares the input detection image data with the threshold value, and outputs a permission signal to the selector 9 02 if the detection image data is equal to or larger than the threshold value.
  • the selector 902 outputs the detected image data as it is when the permission signal is input from the arithmetic circuit 901, and when the permission signal is not input from the arithmetic circuit 901, that is, when the detected image data is less than the threshold value. If present, “0” is output as the detected image data without outputting the input detected image data.
  • the target data detection circuit 91 determines whether or not the target exists, and also performs a filter operation to prevent a noise such as a noise less than the threshold value from being enlarged by a subsequent circuit.
  • the azimuth direction data extraction unit 92 has the structure shown in FIG. FIG. 3 is a block diagram of the azimuth direction data extraction unit 92.
  • the detection image data is input to the selector 921 and also to the azimuth direction expansion permission signal calculation unit 927.
  • the azimuth direction enlargement permission signal operation unit 927 includes the logic circuit shown in FIG. FIG. 4 is a logic circuit diagram of the azimuth direction expansion permission signal operation unit 927.
  • Each of the OR gates 7 1 to 73 of the azimuth direction enlargement permission signal calculation unit 927 includes the detected image data of the current sweep, the past detected image data A (detected image data of the previous sweep) described later, and the past detected image data B (detected image data of the previous sweep) is input, and it is determined whether data exists in each bit, that is, whether “1” is present. If data exists, a data presence signal is output for each bit .
  • the data presence signal from the OR gate 71 is input to the AND gate 74, and the data presence signal from the OR gate 72 is inverted.
  • the AND gate 74 receives the data presence signal from the OR gate 71 and outputs the first enable signal if the data presence signal is not received from the OR gate 72. That is, when new detected image data exists and past detected image data A does not exist, the first permission signal is output.
  • the data presence signal from the OR gate 72 is input to the AND gate 75, and the data presence signal from the OR gate 73 is inverted and input.
  • the AND gate 75 receives the data presence signal from the OR gate 72, and outputs the second permission signal if the data presence signal is not input from the R gate 73. That is, the second permission signal is output when the past detected image data A exists and the past detected image data B does not exist.
  • the AND gate 76 When the data presence signal from the OR gate 71 is input to the AND gate 76, and one step before, that is, when the previous detection image data is input from the shift memory 929 for the azimuth direction expansion permission signal (past detection The azimuth direction expansion permission signal (when the image data A is input as new detection image data) (the shift memory read data in FIG. 3) is input.
  • the AND gate 76 outputs the data presence signal from the OR gate 71. Is input, and when the azimuth direction expansion permission signal is input from the azimuth direction expansion permission signal shift memory 929, the third permission signal is output. That is, when new detection image data exists and the previous azimuth direction enlargement permission signal exists, the third permission signal is output.
  • the output of the AND gates 74 to 76 is input to the OR gate 77, and if an enable signal (first to third enable signals) is input from any of the AND gates 74 to 76, An azimuth direction expansion permission signal is output. That is, if a new detected image data exists and the past detected image data A does not exist, or if the past detected image data A exists and the past detected image data B does not exist, or a new detected image data exists. If the detected image data exists and the previous azimuth direction expansion permission signal exists, the azimuth direction expansion permission signal is output, and otherwise, the azimuth direction expansion permission signal is not output.
  • the selector 928 receives the output from the azimuth expansion permission signal calculator 927 and the output from the azimuth expansion permission signal shift memory 929, and receives the azimuth shift timing signal.
  • the output from the azimuth direction expansion permission signal calculation unit 927 is output to the azimuth direction expansion permission signal shift memory 929, and if the azimuth direction shift timing signal is not input, the azimuth direction expansion permission signal shift memory 92
  • the output from 9 is output again to the shift memory for azimuth direction permission signal 9 29.
  • the shift memory 929 for the azimuth direction expansion permission signal writes the output of the azimuth direction permission signal calculation unit 927 in the case of the shift timing, and outputs the shift memory 929 for the azimuth direction expansion permission signal in the case of not the shift timing. The contents are retained by rewriting.
  • the azimuth direction expansion permission signal shift memory 929 outputs to the azimuth direction expansion permission signal calculation unit 927 and the selector 928.
  • the selector 9 221 receives the detected image data and the output from the azimuth direction enlargement permission signal operation unit 927, and if the azimuth direction enlargement permission signal is inputted, selects the detected image data 9 2 2 And outputs "0" if the azimuth direction enlargement permission signal is not input.
  • the output from the selector 9221 and the output from the azimuth expansion shift memory 9223 are input to the selector 922, and if the azimuth shift timing signal is input, the detected image data or “0” is set to the azimuth.
  • Output to direction expansion shift memory 9 2 3 If the shift timing signal is not input, the signal output from the azimuth direction expansion shift memory 923 is output to the azimuth direction expansion shift memory 923 again.
  • the azimuth direction enlargement shift memory 923 delays the input detected image data or “0” in accordance with the shift timing of the azimuth direction shift timing signal, and outputs the same to the selectors 922 and 924. Output detected image data overnight or “0” as past detected image data A.
  • the detected image data (past detected image data A) and data “0”, which have been delayed once, are input to the selector 9 24, and the past detected image data A is selected if the azimuth direction expansion permission signal is input. Output to 5 and output “0” if the azimuth direction expansion permission signal is not input.
  • the selector 925 receives the output from the selector 924 and the output from the shift memory 926 for azimuth direction expansion. If the azimuth shift timing signal is input, the past detected image data A or "0" is input. Is output to the azimuth expansion shift memory 9 26, and if the azimuth direction shift timing signal is not input, the signal output from the azimuth expansion shift memory 9 26 6 is again output to the azimuth expansion shift memory 9 2 6 Output to
  • the azimuth enlargement shift memory 926 delays the input past detected image data A or “0” according to the shift timing of the azimuth shift timing signal, outputs the delayed data to the selector 925, and The image data or “0” is output as the past detection image data B.
  • the azimuth direction data extraction unit 92 receives new detection image data in the azimuth direction shift timing, and simultaneously outputs the previously detected The delayed past detection image data B is output. Specifically, when the detected image data of the sampling point at the predetermined distance position of the sweep is input, the detected image data is located at the same position in the sweep distance direction in the direction opposite to the sweep rotation direction with respect to the corresponding pixel. The previous detected image data corresponding to the adjacent pixels and the detected image data of the previous two times corresponding to the adjacent pixels at the same position in the sweep distance direction in the opposite direction to the sweep rotation direction are output.
  • the block consisting of the selectors 921 and 924, the azimuth direction expansion permission signal operation unit 927, the selector 928, and the azimuth direction expansion permission signal shift memory 929 is used.
  • the selectors 922, 925, and the shift memories 922, 926 for expanding the azimuth direction correspond to the "correction stopping means" of the present invention.
  • the maximum value detecting section 93 receives and detects the detected image data and the past detected image data A and B from the azimuth direction data extracting section 92, and outputs the largest value of the data. With this configuration, if the detected image data is the largest, the detected image data is output as it is, and if the past detected image data A one cycle before is the largest, the detected image data is added to the past detected image data A. If the previous detected image data B is two cycles before, the detected image data is replaced with the past detected image data B and output.
  • FIG. 5 shows the detected image data, the azimuth enlargement enable signal, the delayed azimuth enlargement enable signal, and the azimuth enlargement result data (output data of the azimuth enlargement unit) when the azimuth enlargement is performed.
  • A is when the detected image data has only one pixel in the azimuth direction
  • (b) is when the detected image data exists continuously in two pixels in the azimuth direction
  • (c) is when the detected image data is in the azimuth direction.
  • (D) shows the case where the detected image data exists continuously for 8 pixels in the azimuth direction.
  • FIG. 7 is a diagram showing sample points of the image memory and sweep (points where the detected image data exists), and the directional expansion range and the distance expansion range.
  • this detected image data Detected image data is drawn at pixel D (1, 3) corresponding to one evening.
  • the azimuth enlargement permission signal is generated, and the detected image data is The shift operation described above is performed.
  • the maximum detection unit 93 selects and outputs the past detection image data A.
  • the same detection image data as that of the pixel D (1, 3) is drawn at the pixel D (2, 2) corresponding to the azimuth shift evening T2 at the distance position Y1 of the sweep X2.
  • the azimuth direction enlargement permission signal is output and the shift operation is further performed. Done.
  • the azimuth shift timing T 3 at the distance position Y 1 of sweep X 3 does not exist. Since the detected image data is delayed by the azimuth direction data extraction unit 92 and output as the past detection image data B, the maximum detection unit 93 selects and outputs the past detection image data B. As a result, the same detection image data as the pixel D (1, 3) is drawn at the pixel D (3, 2) corresponding to the azimuth direction shift timing T3 at the distance position Y1 of the sweep X3. In this case, since there is no case where the azimuth direction permission signal is generated, the azimuth direction permission signal is not generated, and no further shift operation is performed.
  • the detected image data of pixel D (1, 3) can be expanded to three pixels in the sweep azimuth direction.
  • the operation of the azimuth direction shift timing T1 is the same as that in Fig. 5 (a). It is.
  • the detected image data exists at the azimuth direction shift timing T2, and the detected image data at the azimuth direction shift timing T1 is also shifted and output by the azimuth direction data extraction unit 92.
  • the detector 93 outputs the larger data. That is, detection image data is output.
  • the detected image data exists at the azimuth direction shift timing T2, and the azimuth direction enlargement permission signal shift memory Since the azimuth direction enlargement permission signal is output, the azimuth direction enlargement permission signal is output also in this case, and the above-described shift operation of the detected image data is performed.
  • the detected image data does not exist in the azimuth shift timing T3, but the detected image data of the azimuth shift timing T1 and the detected image data of the azimuth shift timing T2 are not output from the azimuth direction data extraction unit 92. Since it is output, the detected image data is output from the maximum value detection unit 93 as in the case of the azimuth direction shift timing T2.
  • the azimuth direction expansion permission signal is not output, and “0” is input to the azimuth direction expansion shift memories 9 23 and 9 26. You. That is, the shift operation of the detected image data as described above is not performed.
  • the azimuth direction shift timing T4 no detection image data exists, and no detection image data is output from the azimuth direction data extraction unit 92, so no detection image data is output from the maximum value detection unit 93. .
  • the detected image data consisting of two consecutive pixels in the sweep direction is enlarged to three pixels.
  • FIGS. 5 (c) and 5 (d) since the same operation is performed for FIGS. 5 (c) and 5 (d), the description of the operation of FIG. 5 (c) is omitted, and the operation of FIG. 5 (d) will be described.
  • the azimuth direction expansion permission signal operation unit 927 Since there is no new detected image data at the azimuth direction shift timing # 9, the azimuth direction expansion permission signal operation unit 927 does not output a new azimuth direction expansion permission signal and the selectors 9 2 1 and 9 “0” is output from 24 and “0” is written to the azimuth direction shift memories 923 and 926 at the azimuth direction shift timing ⁇ 10. However, at the time of the azimuth direction shift timing ⁇ 9, the past detected image data ⁇ and ⁇ are output from the azimuth direction enlargement shift memories 923, 926, so that the pixels corresponding to the azimuth direction shift timing ⁇ 9 Is the detected image corresponding to the past detected image data ⁇ , ⁇ An image is drawn.
  • the data output from the maximum value detection section 93 is input to the target data detection section 94 and the maximum value detection section 96 of the distance direction expansion section 90b.
  • the target data detection unit 94 has the same structure as the target data detection unit 91 of the azimuth direction enlarging unit 90a. Is output to the shift register 95a as it is.
  • the shift register 95a is specifically composed of a D-FZF circuit, and delays the input data in accordance with the period of the R clock to make the maximum value detector 96 and the shift register 95a. Output to b.
  • the shift register 95 b is also formed of a D-F / F circuit, and the data delayed by the shift register 95 a is further delayed in accordance with the cycle of the R clock and output to the maximum value detection unit 96. I do.
  • the maximum value detector 96 receives the data output from the azimuth enlargement unit 90a and the delay data a and b delayed by the shift register 95a and 95b, respectively. These maximum values are output. That is, the largest data is output by comparing the data of three adjacent sampling points existing on the same sweep. As a result, for example, when the detected image data is input at a certain point (sample point), and then the data smaller than the detected image data is input twice consecutively in the sweep distance direction, the maximum value is detected. From the output unit 96, the detection image data of the most central sample point is continuously output from the pixel corresponding to the most central sample point to the pixel corresponding to the most peripheral sample point three times. As a result, the detected image data of the pixel corresponding to the sample point closest to the center is enlarged and displayed by two pixels in the sweep distance direction.
  • Fig. 6 shows the output data from the azimuth enlargement unit when expanding in the distance direction, the output data of each shift register, and the distance direction enlargement result data (output data in the distance direction enlargement unit).
  • (a) is when the detected image data exists only in one pixel in the distance direction
  • (b) is when the detected image data exists continuously in two pixels in the distance direction
  • (c) is when the detected image data is in the distance direction.
  • (D) shows the case where the detected image data exists continuously for 8 pixels in the distance direction.
  • the detected image data exists only at the distance position Y1 of the sweep X1, and the detected image data does not exist at the distance positions Y2 to Y4, There is no detected image data at the distance position ⁇ 2 of sweep X1, but at this point, the detected image data of the distance position ⁇ 1 is input from the shift register 95a to the maximum value detection unit 96. Therefore, the detected image data of the distance position Y 1 of the sweep X 1 is output from the maximum value detecting section 96. As a result, the same detection image data as that of the pixel corresponding to the distance position Y1 of the sweep X1 is drawn on the pixel corresponding to the distance position Y2 of the sweep X1.
  • the detected image data at the distance position Y1 is transmitted to the maximum value detection unit 96 from the shift register 95b. Since it has been input, the maximum value detection unit 96 outputs a detected image data at the distance position Y 1 of the sweep X 1. As a result, the same detection image data as that of the pixel corresponding to the distance position Y1 of the sweep X1 is drawn at the pixel corresponding to the distance position Y3 of the sweep X1. By performing the above operation, the detected image data of the pixel corresponding to the distance position Y1 of the sweep X1 can be enlarged by two pixels in the sweep distance direction.
  • FIGS. 6 (b), (c), and (d) are almost the same as those of FIG. 6 (a), so that the description of the operations of FIGS. 6 (b), (c) is omitted. Explanation of operation in Fig. 6 (d) I do.
  • the detected image data when the detected image data exists at a certain distance position of the sweep, the detected image data for two pixels is enlarged in the sweep distance direction and drawn in the image memory 10. Can be.
  • Such a distance direction enlarging operation is also performed on a sweep in which the detected image data is expanded in the azimuth direction.
  • the detected image data can be expanded in both the azimuth direction and the distance direction. it can.
  • the azimuth expansion is performed from the sweep X1 in the sweep X2 and X3 directions, and the distance expansion is performed in each of the sweeps XI, X2 and X3.
  • the detected image data of pixel D (1, 3) is pixel D (1, 3), pixel D (2, 2) ⁇ (2, 4), pixel (3, 2) ⁇ (3, 4), pixel D (4, 2), and pixel D (4, 3) are drawn.
  • the operation described above is performed before drawing the detected image data in the image memory. Therefore, the number of accesses to the image memory does not change even when the display is enlarged.
  • the radar device and the similar device which do not reduce the drawing speed from the image memory to the display device are provided. Can be configured.
  • the amount of expansion can be limited, so a small image can be enlarged, and an originally large image can be limited, so that visibility can be improved. Radar devices and similar devices that do not reduce display resolution can be configured.
  • the detected image data is enlarged in both the sweep azimuth direction and the sweep distance direction, an enlarged image with a shape similar to the original detected image data is displayed compared to the case where only one of them is enlarged. And the visibility of the operator is improved.
  • the target detection image data in the case of target detection image data having two or less pixels in the azimuth direction, the target detection image data is enlarged to three pixels in the direction, and in the case of target detection image data having three or more pixels, only one pixel is enlarged.
  • an image enlarged to a larger number of pixels can be formed by increasing the number of azimuth-direction enlargement shift memories.
  • the number of image enlargements in the azimuth direction is determined according to the number of azimuth direction enlargement shift memories installed in the azimuth direction enlargement unit 90a.
  • the number of azimuth direction enlargement shift memories used by the control unit may be set. With this configuration, the user can enlarge and display the target detection image data with a desired enlargement amount.
  • the configuration in which two shift registers are installed in the distance direction enlargement unit 90b to enlarge two pixels in the sweep distance direction is shown.
  • the number of pixels to be enlarged can be set according to the number of installations.
  • the detection image data enlarging process in the azimuth direction and the distance direction is performed regardless of the distance from the sweep center (own ship position).
  • a setting may be made so that the detected image data having only a number of pixels equal to or smaller than a predetermined value (for example, when only one pixel exists alone) is not enlarged. .
  • the timing of switching the presence / absence of the enlargement processing is determined by counting the timing at which the sweep accesses the pixels of the image memory using a counter or the like, and starting the enlargement processing from the point in time when the predetermined number of powers is exceeded. Do not do. In other words, since the echo has a spread corresponding to the antenna beam width, the echo far from the center occupies a size that spans multiple pixels in the azimuth direction, whereas if only one pixel is detected in the azimuth direction, However, the detected image data is determined to be noise or interference, and the detected image data is not expanded.
  • the present invention relates to a device for converting a detection signal received in a polar coordinate system, such as a radar device and a sonar device, into an orthogonal coordinate system, storing the converted signal in an image memory, and then displaying the image on a raster-scanning display device.
  • the present invention can be used for an apparatus for enlarging and displaying detection data obtained from a computer.

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Abstract

探知画像データの拡大量に因らず画像メモリへの探知画像データの書き込み速度を低下させないレーダ装置および類似装置を構成する。Ｗデータ発生部９の方位方向拡大部９０ａは或るスイープの探知画像データが入力されると、これを画像メモリ１０に出力するとともに、方位方向シフトタイミング信号の周期に応じて遅延させる。次に、前記探知画像データが描画された画素に対しスイープ距離方向に同一距離で方位方向（スイープ進行方向）に隣り合う画素に次のスイープの探知画像データが描画される場合、前記遅延された探知画像データと新たな探知画像データとを比較し、大きい方が新たな画素に描画される。ここで、遅延された探知画像データが大きければ、結果としてこの探知画像データが方位方向に拡大されることとなる。　

Description

レーダ装置および類似装置
技術分野
この発明は、 レーダ装置、 ソナー装置等極座標系で受信される探知信号を直交座 標系に変換して画像メモリに記億した後、 ラスター走査方式の表示器に表示する装 明
置、 特に、 探知信号から得られる探知データを拡大表示する装置に関するものであ 田
る。
背景技術
ラスター走査方式のレーダ装置においては、 レーダの映像の大きさは、 基本的に 水平ビーム幅と送信パルス幅で決定される。 そして、 水平ビーム幅が広くなるほど エコーが方位方向に拡がり、 送信パルス幅が長くなるほどエコーが距離方向に拡が る。 したがって、 アンテナが形成する送波ビームおよび受波ビームの水平ビーム幅 には広がりがあるので、 同じ物標であっても表示器上でスィ一プ中心から離れた位 置では方位方向に拡大されて表示されていたものが、 自船付近 （中心付近） に近づ くにつれて小さくなる。 この傾向は、 1画素の大きさが小さい高解像度の表示器に なるほど顕著になり、 このような高解像度の表示器上では、 自船位置付近の物標の 大きさが極小さく表示されてしまう。 また、 海面反射除去処理を行う場合、 この処 理の影響により物標の大きさがさらに小さくなるため、 中心付近での物標の極小化 はさらに顕著となり、 著しく視認性が低下してしまう。
このような問題を解決するレーダ装置として、物標が存在する画素に描画した後、 この書き込み動作に続けて、 この画素にスイープ進行方向と略反対方向に直交座標 系で隣接する画素に再度アクセスしてこの隣接画素に既に記憶されているデータと 今回の入力データとを比較して大きい方のデータを隣接画素に書き込む装置が存在 する （例えば、 特許文献 1、 特許文献 2参照。 ） 。 【特許文献 1】 特許 2 6 4 8 9 8 3号公報
【特許文献 2】 特開 2 0 0 3— 2 8 9 5 0公報
ところが、 このような従来のレーダ装置では、 同じ画素に複数回アクセス （描画） することになるので、 スイープ 1回転中において画像メモリにアクセスする回数が 増加する。 このため、 拡大する画素数が多くなるほど画像メモリにアクセスする時 間が増加する。 ここで、 高精細の表示器に表示させる場合、 画像メモリの各画素も 必然的に小さくなるので拡大する画素数は増加し、 画像メモリへの探知画像データ の書込時間が増加する。 一方で、 近年のレーダ装置は高速船対応等によりアンテナ の回転速度が高速になっている。 このため、 このようなアンテナ高速回転型のレー ダ装置で前記のような拡大表示処理を行おうとすると、 画像メモリへの書込が追い つけず、 スイープ 1回転中に全画像メモリの更新をできなくなる可能性が大きくな る。
また、 従来のレーダ装置では、 方位方向にのみ探知画像データを拡大するので、 表示器上に表示される物標の形状が実際の物標の形状とは異なり不自然な形状とな る。
さらに、 従来のレーダ装置では、 物標の大きさに関係なく一律に探知画像データ を拡大するため、 拡大する必要のない探知画像データまで拡大してしまい、 表示分 解能が必要以上に低下してしまう。
この発明の目的は、 探知画像データの拡大量に因らず画像メモリへの探知画像デ —夕の書き込み速度を低下させないレーダ装置および類似装置を構成することにあ る。
また、この発明の目的は、探知画像デー夕の拡大方向を 2次元方向にすることで、 物標の探知データ （探知信号） に応じた拡大画像を得ることができるレーダ装置お よび類似装置を構成することにある。 - また、 この発明の目的は、 不必要に探知画像データを拡大することがなく、 自船 周囲の物標を確実に表示することができるレーダ装置および類似装置を構成するこ とにある。 発明の開示
この発明は、 極座標系で得られる各サンプリング点の探知デ一夕を直交座標系に 変換する座標変換手段と、 この探知データに基づき、 画像メモリの画素毎に応じた 探知画像データを生成する探知画像データ生成手段と、 該探知画像データ生成手段 から出力される探知画像データを記憶する画像メモリと、 を備えたレーダ装置およ び類似装置において、
探知画像デ一夕生成手段から入力された探知画像データを所定のタイミングでシ フトさせて出力するデータシフト手段を備え、 スイープ距離方向に同一位置におけ る前記探知画像データ生成手段が出力する今回スイープの探知画像データと前記デ 一夕シフト手段が出力する以前スイープの探知画像デ一夕とを比較し、 これらの探 知画像データの最大値を今回スイープの探知画像データとして出力する方位方向探 知画像データ補正手段を備えたことを特徴としている。
この構成では、 データシフト手段は、 探知画像データ生成手段からの探知画像デ —夕を所定タイミング （後述する方位方向シフトタイミング信号） に応じてシフト させて出力する。 すなわち、 所定のタイミングに合わせて今回スイープの探知画像 デ一夕が入力されると同時に、 データシフト手段からスイープ上で同一距離の、 以 前の複数の探知画像データが出力される。 次に、 このようにして得られた今回スィ 一プの探知画像デー夕を含む複数のスイープにおけるスイープ距離方向に同一位置 の探知画像データが比較され、 今回スイープの探知画像データがシフトされた以前 の探知画像データよりも小さければ今回スイープの探知画像データは以前スイープ の探知画像データに置き換えられる。 これにより、 以前スイープと今回スイープと の探知画像データが同じになり、 結果として以前スイープに対応する画素の探知画 像デー夕がスィ一プ回転方向に隣り合う画素に拡大される。 この動作は繰り返し行 われるため、シフ卜するスイープ数に応じて拡大する画素数が決定される。例えば、 以前の 2つのスイープの探知画像データをシフトする構成であれば、 元の物標を示 す探知画像デ一夕に対してスイープ回転方向に探知画像データが 2画素分拡大され る。 また、 この発明は、 方位方向探知画像データ補正手段に、 距離方向の同一位置に 複数のスイープに亘り所定閾値以上の探知画像データが所定数以上連続する場合に、 前記距離方向に同一位置の探知画像デー夕が前記閾値未満となったスィープに基づ いて、 今回スイープの探知画像データを以前スイープの探知画像データに置き換え ることを停止する補正停止手段を備えたことを特徴としている。
この構成では、 所定数以上の複数スイープに亘り、 スイープ距離方向に同一位置 に所定閾値以上の探知画像データが連続する場合、 補正停止手段は、 この所定閾値 以上の探知画像データの連続が終了した方位方向シフトタイミングの次の方位方向 シフトタイミングで探知画像デ一夕に 「0」 等の前記閾値よりも小さい所定値を与 える。 これにより、 データシフト手段でシフトされるスイープ数に因らず、 スィー プ距離方向の同一位置に所定数以上に連続した探知画像デ一夕が終了した直後から、 探知画像デー夕がスィ一プ方位方向の進行方向に拡大されない。
また、 この発明は、 同一スイープ上の距離方向に連続する所定数の探知画像デー 夕を比較し、 この中で最も周辺側に位置する探知画像デ一夕を前記連続する探知画 像データの最大値にして出力する距離方向探知画像データ補正手段を備えたことを 特徴としている。
この構成では、 同一スイープ上に連続する探知画像データの最も周辺側の探知画 像データが、 この探知画像データよりも中心側であり且つ所定範囲内にある探知画 像データと比較され、 中心側の探知画像データが最も周辺側の探知画像データより も大きければ、 その値を最も周辺側の探知画像データとして与える。 これにより、 最も周辺側の探知画像データがこれより中心側の所定の探知画像データと同じにな るため、 この探知画像データが結果的にスィープ距離方向に拡大される。
また、 この発明は、 データシフト手段でシフトさせるスイープ数を選択する選択 手段を備えたことを特徴としている。
この構成では、 選択手段によりデータシフト手段でシフトさせるスイープ数を選 択することで、 今回スイープ （最も新しいスイープ） の探知画像データを生成する 時点での比較対象となるスイープ数が決定される。 前述のようにスィープ方位方向 の拡大数はこの比較対象となる、すなわちシフトされるスイープ数に依存するため、 このスイープ数を選択することにより、 探知画像データのスィープ方位方向への拡 大画素数が選択される。 ■
また、 この発明は、 選択手段において距離方向探知画像データ補正手段で比較す る探知画像デ一夕数を選択することを特徴としている。
この構成では、 選択手段により距離方向探知画像データ補正手段で比較する探知 画像データ数を選択することで、 スイープ上の或るサンプル点の探知画像デー夕を 生成する時点で比較対象となる探知画像データ数が決定される。 前述のように距離 方向の拡大数はこの比較対象となる探知画像データ、 すなわちシフトされる探知画 像データに依存するため、 この探知画像データ数を選択することにより、 探知画像 データのスィープ距離方向への拡大画素数が選択される。
この発明によれば、 画像メモリのアクセス回数を増加させることなく物標の探知 画像データを拡大することができるので、 画像描画速度を低下させることなく探知 画像を表示することができる。 すなわち、 高速描画を必要とする場合でも、 自船付 近の物標を拡大表示することができるとともに、 スイープ 1回転中で画像が更新さ れないことを防止することができ、 物標を確実且つ明確に表示することができるレ ―ダ装置および類似装置を構成することができる。
また、 この発明によれば、探知画像デ一夕の拡大量が制限されることにより、元々 大きい物標の探知画像を必要以上に大きく表示することが防止され、 表示分解能が 必要以上に低下することを防止できるレーダ装置および類似装置を構成することが できる。
また、 この発明によれば、 スイープの方位方向のみでなく距離方向にも画像が拡 大されので、 元の物標に応じた形状の探知画像を表示し、 視認性に優れるレーダ装 置および類似装置を構成することができる。
また、この発明によれば、探知画像データの拡大量を選択することができるので、 ォペレ一夕の要求に応じた大きさに物標の探知画像を拡大できるレーダ装置おょぴ 類似装置を構成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本実施形態のレーダ装置の主要部を表すプロック図である。
図 2は、 Wデータ発生部 9の構成を示すブロック図および物標デ一夕検出部 9 1 ,
9 4のブロック図である。
図 3は、 方位方向データ抽出部 9 2のブロック図である。
図 4は、 方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7の論理回路図である。
図 5は、 方位方向拡大時の各探知画像データ、 方位方向拡大許可信号、 遅延され た方位方向拡大許可信号、 および方位方向拡大結果データを示す図である。
図 6は、 距離方向拡大時の各探知画像データ、 各シフトレジス夕の出力データ、 および距離方向拡大結果データを示す図である。
図 7は、画像メモリとスイープのサンプル点（探知画像データが存在する点） と、 方位方向拡大範囲および距離方向拡大範囲とを示す図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の実施形態に係るレーダ装置について図を参照して説明する。
図 1は本実施形態のレーダ装置の主要部を表すプロック図である。
レーダアンテナ 1は、 所定回転周期で水平面を回転しながら、 送信期間にパルス 状電波 （送信パルス信号） を外部に送信する。 また、 レーダアンテナ 1は受信期間 に物標で反射された電波 （探知信号） を極座標系で受信して、 受信部 2にこの探知 信号を出力するとともに、 描画アドレス発生部 6にスイープ角度データ （アンテナ 角度 Θ ) を出力する。
受信部 2は、 レーダアンテナ 1からの探知信号を検波するとともに、 海面反射の 抑圧 （S T C ) 処理等を行って増幅し、 A D変換部 3に出力する。
A D変換部 3は、 このアナログ形式の探知信号を所定周期でサンプリングしてデ イジタル形式の探知データに変換する。 スイープメモリ 4は、 ディジタル変換され た 1スイープ分の探知デ一夕を実時間で書き込み、 次の送信により得れらる探知デ —夕が再び書き込まれるまでに、 この 1スイープ分のデータを MA X抽出部 8に出 力する。
セレクタ 5には書き込みクロック信号 （以下、 単に 「Wクロック」 と称す。 ) と 読み出しクロック信号 （以下、 単に 「Rクロック」 と称す。 ） とが入力され、 スィ ープメモリ 4に探知データを書き込む時に Wクロックを出力し、 スイープメモリ 4 から探知データを読み出す時に Rクロックを出力する。 ここで、 Wクロックとは探 知距離に応じた周期のクロックであり、 Rクロックはスイープメモリ 4から読み出 した探知デ一夕を後述の処理を行い画像メモリ 1 0に描画するまでの処理に利用す るクロックである。
本発明の 「座標変換手段」 に相当する描画アドレス発生部 6は、 スイープの回転 中心を開始番地として、 中心から周囲に向かって、 所定方向を基準としたアンテナ 角度 Θと、 スイープメモリ 4の読み出し位置 rとから、 対応する直交座標系で配列 された画像メモリ 1 0の画素を指定する番地を作成して画像メモリ 1 0に出力する。 なお、 この描画アドレス発生部 6は、 具体的には次式を実現するハードウェアに より構成される。
X = X s + r · s i η Θ
Y = Y s + r · c o s θ
ただし、
X , Y：画像メモリの画素を指定する番地
X s , Y s ：スイープの中心番地
r ：中心からの距離
Θ ：スイープ （アンテナ） の角度
F I R S T/ L A S T検出部 7は、 スイープの 1回転内において、 画像メモリ 1 0上における描画ァドレス発生部 6で設定された直交座標系の各画素に、 スイープ が最初にアクセスしたタイミング、 または最後にアクセスしたタイミングを検出し、 F I R S T信号または L A S T信号として MA X抽出部 8、 および Wデータ発生部 9に与える。 ここで、 スイープが最初に画素にアクセスするタイミングとは、 スィ ープ上のサンプル点、 すなわち探知デ一夕が存在する点が初めて該当画素にァクセ スするタイミングをいう。 一方、 スイープが最後に画素にアクセスするタイミング とは、 スイープ上のサンプル点、 すなわち探知データが存在する点が最後に該当画 素にアクセスするタイミングをいう。
F I RSTZLAST信号は、 極座標系データを直交座標系データに変換する演 算処理過程で生成する信号を基に検出する。
本発明の 「探知画像データ生成手段」 に相当する MAX抽出部 8は、 1スイープ 上の各探知データに対応する容量の抽出メモリ 80が備えられており、 前記 F I R S T信号のタイミングで、 スイープメモリ 4から読み出された探知データを抽出メ モリ 80に書き込み、 F I RST信号のタイミング以外の期間で、 スイープメモリ 4から読み出された、 該当する画素に対応する探知データと抽出メモリ 80に記憶 されている探知データとを比較して最大値を検出して再度抽出メモリ 80に書き込 む。 そして、 MAX抽出部 8は LAST信号のタイミングで抽出メモリ 80に書き 込まれている最大値の探知データ （MAXデータ） を探知画像データとして Wデー 夕発生部 9に出力する。
Wデータ発生部 9は、 図 2 (a) に示すように、 本発明の 「方位方向探知画像デ 一夕補正手段」 に相当する方位方向拡大部 90 aと、 本発明の 「距離方向探知画像 データ補正手段」 に相当する距離方向拡大部 90 bとからなる。 ここで、 図 2 (a) は Wデ一夕発生部の構成を示すブロック図である。 なお、 このブロック図の具体的 な説明は後述する。
方位方向拡大部 90 aは、 描画更新する時点で、 その画素と同一距離 （r) 上で スイープ回転方向の反対方向に隣接した複数画素に対応する過去の入力データと、 今回描画更新する対象画素の新入力データとの最大値を求め、 それら最大値を描画 更新対象画素に書き込むデータとすることにより実現する。
このため、 スイープ中心から距離 rの点に対応する画素を方位方向に （m+ 1) 個の画素に拡大する場合は、 拡大対象距離分に相当する容量を持つ、 距離方向に番 地を割り当てたメモリを m列分持ち、 r番地に位置する画素を描画更新する時点（L ASTタイミング） で、 1列目のメモリの r番地に描画対象画素の新入カデ一夕を 記憶すると同時に、既に記憶していたデータを 2列目のメモリの r番地に書き込む。 すなわち、 n列目のメモリの r番地に記憶していたデ一夕を n + 1列目のメモリの r番地に順にシフトし、 最後の列に記憶していたデータは削除される。
例えば、 メモリを m= 2列分持つ場合は、 r番地に位置する描画更新対象画素の 新入力データを探知画像データ、 1列目のメモリの r番地の読み出しデータを （過 去探知画像データ） 、 2列目のメモリ r番地の読み出しデ一タを （過去探知画像デ 一夕 B ) とすると、 探知画像デ一夕、 過去探知画像データ A、 過去探知画像データ Bの 3個のデータの最大値が方位方向の拡大部 9 0 aの出力となり、 次段の距離方 向拡大部 9 0 bへ入力される。
ここで、 方位方向シフトタイミングとは、 後行スイープ上の距離 rの注目点と、 先行スイープ上で同一距離 rの点との直交座標を比較し、 2点が対応する直交座標 が異なる座標の場合が方位方向シフ卜タイミングとなる。
本実施形態では、 各画素に対応する全てのデータの最大値を Wデータ発生部の新 入力デ一夕としている。 最大値は、 画素に最後にアクセスする L A S Tタイミング で求まるため、 方位方向シフトタイミングも L A S T信号を使用している。 したが つて、 画素を描画するタイミングは方位方向シフトタイミングと一致する。
距離方向拡大部 9 0 bは、 方位方向拡大部 9 0 aが方位方向拡大処理を行った探 知画像データに基づき、 スイープ毎に距離方向の拡大を行う。 例えば、 距離方向に Rクロックで n個分拡大する場合、 各距離での画像データは、 その距離と、 その距 離よりスイープ中心側に隣接した n— 1個 （合計 n個分） の方位方向拡大部 9 0 a の出力データの最大値を画像デ一夕とする。
すなわち、 方位方向拡大部 9 0 aの出力を前記 Rクロックで順にシフトさせ、 各 距離 （r + l ) 、 （r + 2 ) 、 · · · 、 （r + n ) での方位方向拡大部 9 0 aの n 個分のデータの最大値を、 距離 r + nに対応する位置の画像データとする。
この動作をスイープ中心から周辺部に向かって順次繰り返す。
画像メモリ 1 0は、 アンテナ 1回転分、 すなわちスイープ 1回転分の探知画像デ —夕を記憶する容量を備えるメモリであり、 前述の Wデータ発生部 9により生成さ れた、 方位方向および距離方向に拡大処理された探知画像データが描画ァドレス発 生部 6で番地指定された画素に描画される。 そして、 図示しない表示制御部により 表示器がラスタ一走査されると、 このラスター動作に同期して画像メモリ 1 0に描 画されている探知画像データが高速で読み出され、 このデータに応じた輝度または 色で表示器 1 1上に探知画像が表示される。
次に、 Wデータ発生部 9の具体的な説明を図 2〜図 7を参照して説明する。
前述のように Wデ一夕発生部 9は方位方向拡大部 9 0 aと距離方向拡大部 9 0 b とからなる。 方位方向拡大部 9 0 aは物標データ検出部 9 1と方位方向データ抽出 部 9 2と最大値検出部 9 3とからなり、 距離方向拡大部 9 0 bは物標データ検出部 9 4と直列接続された 2つのシフトレジス夕 9 5 a， 9 5 bと最大値検出部 9 6と からなる。
物標データ検出部 9 1は図 2 ( b ) に示すように演算回路 9 0 1とセレクタ 9 0 2とを備える。 図 2 ( b ) は物標データ検出部 9 1 , 9 4のブロック図である。 演算回路 9 0 1には MA X抽出部 8から探知画像データが入力されるとともに、 予め設定された閾値が入力される。 例えば、 探知画像データのビット数を 5ビット ( 3 2段階） とした場合に、 物標が存在する場合に発生し得る値 「8」 を閾値とし て入力する。 演算回路 9 0 1は入力された探知画像デ一夕と閾値とを比較して探知 画像データが閾値以上であれば許可信号をセレクタ 9 0 2に出力する。
セレクタ 9 0 2は、 演算回路 9 0 1から許可信号が入力されると探知画像データ をそのまま出力し、 演算回路 9 0 1から許可信号入力されなければ、 すなわち、 探 知画像データが閾値未満であれば入力された探知画像データを出力せずに 「0」 を 探知画像データとして出力する。
このような動作を行うことで、 物標データ検出回路 9 1は、 物標が存在するかど うかを判断するとともに、 閾値未満のノィズ等のデ一夕を後段の回路で拡大しない ためのフィル夕として機能する。
方位方向データ抽出部 9 2は図 3に示す構造をなしている。 図 3は方位方向デー 夕抽出部 9 2のブロック図である。 方位方向データ抽出部 92に物標検出回路 91から探知画像データが入力される と、 この探知画像データはセレクタ 921に入力されるとともに、 方位方向拡大許 可信号演算部 927に入力される。
方位方向拡大許可信号演算部 927は図 4に示す論理回路からなる。 図 4は方位 方向拡大許可信号演算部 927の論理回路図である。
方位方向拡大許可信号演算部 927の ORゲート 7 1~73のそれぞれには、 今 回スイープの探知画像データ、 後述する過去探知画像データ A (前回スイープの探 知画像データ） 、 および過去探知画像データ B (前々回スイープの探知画像デ一夕） が入力され、 各ビットにデータが存在するか、 すなわち 「1」 が存在するかを判定 し、 データが存在すれば、 それぞれにデータ存在信号を出力する。
次に、 ANDゲート 74には ORゲート 71からのデータ存在信号が入力される とともに、 ORゲート 72からのデータ存在信号が反転入力される。 そして、 AN Dゲート 74は ORゲート 71からデータ存在信号が入力され、 ORゲ一卜 72か らデータ存在信号が入力されなければ第 1許可信号を出力する。 すなわち、 新たな 探知画像データが存在し、 過去探知画像データ Aが存在しない場合に第 1許可信号 を出力する。
ANDゲート 75には ORゲート 72からのデータ存在信号が入力されるととも に、 ORゲート 73からのデータ存在信号が反転入力される。 そして、 ANDゲー ト 75は ORゲート 72からデ一夕存在信号が入力され、 〇Rゲート 73からデー タ存在信号が入力されなければ第 2許可信号を出力する。 すなわち、 過去探知画像 デー夕 Aが存在し、 過去探知画像デー夕 Bが存在しない場合に第 2許可信号を出力 する。
ANDゲート 76には ORゲート 71からのデータ存在信号が入力されるととも に、 方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 929から、 1ステップ前、 すなわち前 回探知画像データが入力された際 （過去探知画像データ Aが新たな探知画像データ として入力された際） の方位方向拡大許可信号 （図 3のシフトメモリ読出データ） が入力される。 そして、 ANDゲート 76は、 ORゲート 71からデータ存在信号 が入力され、 方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9から方位方向拡大許可信 号が入力されると第 3許可信号を出力する。 すなわち、 新たな探知画像データが存 在し、 前回の方位方向拡大許可信号が存在する場合に第 3許可信号を出力する。
O Rゲー卜 7 7には A N Dゲ一ト 7 4〜 7 6の出力が入力され、 A N Dゲート 7 4〜 7 6のいずれかから許可信号 （第 1〜第 3許可信号） が入力されれば、 方位方 向拡大許可信号を出力する。 すなわち、 新たな探知画像デ一夕が存在し、 過去探知 画像デ一夕 Aが存在しない場合、 または過去探知画像データ Aが存在し、 過去探知 画像デ一夕 Bが存在しない場合、 もしくは新たな探知画像データが存在し、 前回の 方位方向拡大許可信号が存在する塲合に方位方向拡大許可信号を出力し、 これ以外 の場合には方位方向拡大許可信号を出力しない。
セレクタ 9 2 8には方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7からの出力と方位方向拡 大許可信号用シフトメモリ 9 2 9からの出力とが入力され、 方位方向シフトタイミ ング信号が入力されれば方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7からの出力を方位方向 拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9に出力し、 方位方向シフトタイミング信号が入 力されなければ方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9からの出力を再度方位 方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9に出力する。
方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9は、 シフトタイミングの場合は方位 方向許可信号演算部 9 2 7の出力を書き込み、 シフトタイミングでない場合は方位 方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9の出力を再書き込みすることにより内容を 保持する。 方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9は、 方位方向拡大許可信号 演算部 9 2 7とセレクタ 9 2 8とに出力する。
セレクタ 9 2 1には探知画像データと方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7からの 出力とが入力され、 方位方向拡大許可信号が入力されれば、 探知画像デ一夕をセレ クタ 9 2 2に出力し、方位方向拡大許可信号が入力されなければ「0」を出力する。 セレクタ 9 2 2にはセレクタ 9 2 1からの出力と方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3からの出力とが入力され、 方位方向シフトタイミング信号が入力されれば探知 画像データまたは 「0」 を方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3に出力し、 方位方向 シフトタイミング信号が入力されなければ方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3から 出力された信号を再度方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3に出力する。
方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3は、 入力された探知画像データまたは 「0」 を方位方向シフトタイミング信号のシフトタイミングに応じて遅延し、 セレクタ 9 2 2， 9 2 4に出力するとともに、 この探知画像デ一夕または 「0」 を過去探知画 像データ Aとして出力する。
セレクタ 9 2 4には 1回遅延された探知画像データ （過去探知画像データ A) と データ 「0」 が入力され、 方位方向拡大許可信号が入力されれば過去探知画像デー 夕 Aをセレクタ 9 2 5に出力し、 方位方向拡大許可信号が入力されなければ 「0」 を出力する。
セレクタ 9 2 5にはセレクタ 9 2 4からの出力と方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 6からの出力とが入力され、 方位方向シフトタイミング信号が入力されれば過去 探知画像データ Aまたは 「0」 を方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 6に出力し、 方 位方向シフトタイミング信号が入力されなければ方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 6から出力された信号を再度方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 6に出力する。
方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 6は、 入力された過去探知画像データ Aまたは 「0」 を方位方向シフトタイミング信号のシフトタイミングに応じて遅延し、 セレ クタ 9 2 5に出力するとともに、 この探知画像データまたは 「0」 を過去探知画像 データ Bとして出力する。
このような構成とすることで、 方位方向データ抽出部 9 2は、 方位方向シフト夕 イミングにおいて新たな探知画像デー夕が入力されるとともに、 1回遅延された過 去探知画像データ Aと 2回遅延された過去探知画像データ Bとを出力する。 具体的 には、 今回スイープの所定距離位置のサンプリング点の探知画像データが入力され ると、 この探知画像データが対応する画素に対して、 スイープ回転方向に反対方向 でスイープ距離方向に同一位置に隣り合う画素に対応する前回の探知画像デ一夕と、 さらに、 スイープ回転方向に反対方向でスイープ距離方向に同一位置に隣り合う画 素に対応する前々回の探知画像データとが出力される。 なお、 前述の説明で、 セレクタ 9 2 1 , 9 2 4、 方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7、 セレクタ 9 2 8、 方位方向拡大許可信号用シフトメモリ 9 2 9からなるプロ ックが本発明の 「補正停止手段」 に相当し、 セレクタ 9 2 2 , 9 2 5、 および方位 方向拡大用シフトメモリ 9 2 3 , 9 2 6が本発明の 「デ一夕シフト手段」 に相当す る。
最大値検出部 9 3は、 探知画像データと、 方位方向データ抽出部 9 2からの過去 探知画像データ A， Bとを入力して比較し、 最も大きな値のデ一夕を出力する。 こ のような構成とすると、 探知画像データが最も大きければ探知画像デー夕がそのま ま出力され、 1周期前の過去探知画像データ Aが最も大きければ探知画像データが この過去探知画像データ Aに置き換えられて出力され、 2周期前の過去探知画像デ 一夕 Bが最も大きければ探知画像データがこの過去探知画像データ Bに置き換えら れて出力される。
以上の構成からなる方位方向拡大部 9 0 aによる方位方向拡大動作を図 5、 図 7 を参照して説明する。 図 5は方位方向拡大時の各探知画像データ、 方位方向拡大許 可信号、 遅延された方位方向拡大許可信号、 および方位方向拡大結果データ （方位 方向拡大部出力デ一夕） を示すものであり、 （a ) は探知画像データが方位方向に 1画素のみ存在する場合、 （b ) は探知画像データが方位方向に 2画素連続して存 在する場合、 （ c ) は探知画像データが方位方向に 3画素連続して存在する場合、 ( d ) は探知画像データが方位方向に 8画素連続して存在する場合を示す。 また、 図 7は画像メモリとスイープのサンプル点 （探知画像データが存在する点） と、 方 位方向拡大範囲および距離方向拡大範囲とを示す図である。
例えば、 図 5 ( a ) および図 7に示すように、 スイープ X Iの距離位置 Y 1で方 位方向シフトタイミングが 「1」 となり、 このタイミングでのみ探知画像データが 存在した場合、 この探知画像デ一夕に対応する画素 D ( 1 , 3 ) に探知画像データ が描画される。この際、方位方向シフトタイミング T 1に探知画像データが存在し、 これ以前の距離位置 Y 1上には探知画像データが存在しないので、 方位方向拡大許 可信号が発生し、 この探知画像データの前述のシフト動作が行われる。 そして、 次 に、 スイープ X 2の距離位置 Y 1での方位方向シフ卜夕イミング Τ 2に探知画像デ 一夕は存在しないが、 スイープ X 1の距離位置 Υ 1での方位方向シフトタイミング Τ 1の探知画像データが方位方向データ抽出部 9 2で遅延されて過去探知画像デー 夕 Αとして出力されるので、 最大値検出部 9 3ではこの過去探知画像データ Aが選 択され出力される。 この結果、 スイープ X 2の距離位置 Y 1での方位方向シフト夕 イミング T 2に対応する画素 D ( 2， 2 ) に画素 D ( 1 , 3 ) と同じ探知画像デ一 夕が描画される。 この際にも、 過去探知画像データ A ( 1周期分遅延された探知画 像データ） が存在し、 過去探知画像データ Bが存在しないので、 方位方向拡大許可 信号が出力され、 さらにシフ卜動作が行われる。
さらに、 次に、 スイープ X 3の距離位置 Y 1での方位方向シフトタイミング T 3 に探知画像デ一夕は存在しないが、 スイープ X 1の距離位置 Y 1での方位方向シフ トタイミング T 1に探知画像データが方位方向データ抽出部 9 2で遅延されて過去 探知画像データ Bとして出力されるので、 最大値検出部 9 3ではこの過去探知画像 データ Bが選択され出力される。 この結果、 スイープ X 3の距離位置 Y 1での方位 方向シフトタイミング T 3に対応する画素 D ( 3 , 2 ) に画素 D ( 1 , 3 ) と同じ 探知画像データが描画される。 この場合、 方位方向拡大許可信号の発生する場合が 存在しないので方位方向拡大許可信号が発生されず、 さらなるシフ卜動作は行われ ない。
以上のような動作を行うことで、 画素 D ( 1， 3 ) の探知画像データをスイープ 方位方向へ 3画素に拡大することができる。
次に、 図 5 ( b ) に示す場合、 すなわち同一距離上に 2個の探知画像データが連 続して存在する場合、 方位方向シフトタイミング T 1の動作は図 5 ( a ) の場合と 同じである。 次に、 方位方向シフトタイミング T 2では探知画像データが存在し、 方位方向シフトタイミング T 1の探知画像デー夕も方位方向デ一夕抽出部 9 2でシ フトされて出力されるので、 最大値検出部 9 3はこのいずれか大きいデータを出力 する。 すなわち探知画像データが出力される。 この際、 方位方向シフトタイミング T 2で探知画像データが存在し、 方位方向拡大許可信号用シフ卜メモリからも前回 の方位方向拡大許可信号が出力されるので、 この場合も方位方向拡大許可信号が出 力され、 前述の探知画像デ一夕のシフト動作が行われる。 次に、 方位方向シフト夕 イミング T 3では探知画像データが存在しないが、 方位方向データ抽出部 9 2から 方位方向シフトタイミング T 1の探知画像データと方位方向シフトタイミング T 2 の探知画像データとが出力されるので、 最大値検出部 9 3からは方位方向シフトタ イミング T 2の場合と同様に探知画像データが出力される。 この際、 方位方向拡大 許可信号出力が出力される条件が満たされないので、 方位方向拡大許可信号が出力 されず、 方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3 , 9 2 6には 「0」 が入力される。 す なわち、 前述のような探知画像データのシフト動作が行われない。 次に、 方位方向 シフトタイミング T 4では探知画像データが存在せず、 方位方向データ抽出部 9 2 からも探知画像データが出力されないので、 最大値検出部 9 3からは探知画像デー 夕が出力されない。 これにより、 スイープ方位方向に 2画素連続した探知画像デー 夕は 3画素に拡大される。
次に、 図 5 ( c ) 、 ( d ) については、 同様の動作を行っているので図 5 ( c ) の動作説明を省略し、 図 5 ( d ) の動作説明を行う。
図 5 ( d ) に示す場合、 すなわち同一距離上に 8個の探知画像データが連続して 存在する場合、 方位方向シフトタイミング T 1 , T 2の時の動作は図 5 ( a ) の場 合と同じである。 そして、 方位方向シフトタイミング T 3〜T 8の場合には、 新た な探知画像データが存在し、 且つ 1回遅延された方位方向拡大許可信号が存在する ので、 方位方向拡大許可信号が出力され続け、 前述のシフト動作が繰り返される。 そして、 方位方向シフ卜タイミング Τ 9では新たな探知画像デー夕が存在しないの で、 方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7から新たに方位方向拡大許可信号が出力さ れずセレクタ 9 2 1， 9 2 4から 「0」 が出力され、 方位方向シフトタイミング Τ 1 0で、 方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3 , 9 2 6には 「0」 が書き込まれる。 しかしながら、 方位方向シフトタイミング Τ 9の時点で過去探知画像データ Α， Β が方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3， 9 2 6から出力されるので、 方位方向シフ 卜タイミング Τ 9に対応する画素には過去探知画像データ Α， Βに対応する探知画 像デ一夕が描画される。 そして、 スイープ X 1 0でも新たな画像データが存在しな いので、 方位方向拡大許可信号演算部 9 2 7から新たに方位方向拡大許可信号が出 力されずセレクタ 9 2 1 , 9 2 4から 「0」 が出力され、 方位方向シフトタイミン グ T 1 1で、 方位方向拡大用シフトメモリ 9 2 3， 9 2 6には 「0」 が書き込まれ る。 さらに、 方位方向シフトタイミング T 1 0の時点で方位方向拡大用シフトメモ リ 9 2 3 , 9 2 6には 「0」 が書き込まれているので、 これらのシフトメモリから 出力される信号も 「0」 となる。 これにより、 方位方向シフトタイミング T 1 0に 対応する画素には「0」が入力される。すなわち、拡大画像データは描画されない。 このようにすることで、 元々大きな物標を示す探知画像データは 1画素分しか拡大 されず、 必要以上に拡大することが抑制される。
次に、 最大値検出部 9 3から出力されたデータは、 距離方向拡大部 9 0 bの物標 データ検出部 9 4と最大値検出部 9 6とに入力される。
物標データ検出部 9 4は方位方向拡大部 9 0 aの物標データ検出部 9 1と同じ構 造であり、 入力されたデータのうち所定閾値未満のデータを 「0」 して所定閾値 以上のデ一夕をそのままシフトレジスタ 9 5 aに出力する。
シフトレジス夕 9 5 aは具体的には D— F Z F回路で構成されており、 入力され たデータを Rクロックの周期に応じて遅延させて、 最大値検出部 9 6とシフ卜レジ ス夕 9 5 bとに出力する。
シフトレジスタ 9 5 bも D— F / F回路で構成されており、 シフトレジスタ 9 5 aで遅延されたデ一夕を Rクロックの周期に応じてさらに遅延させて最大値検出部 9 6に出力する。
最大値検出部 9 6には、 方位方向拡大部 9 0 aから出力されたデ一夕とシフトレ ジス夕 9 5 a , 9 5 bのそれぞれで遅延された遅延データ a , bとが入力され、 こ れらの最大値が出力される。 すなわち、 同一スイープ上に存在する隣り合う 3つの サンプル点のデ一夕を比較し最も大きなデータが出力される。これにより、例えば、 ある時点 （サンプル点） で探知画像データが入力され、 その後スイープ距離方向に 2回連続してこの探知画像デー夕よりも小さいデータが入力された場合、 最大値検 出部 9 6からは最も中心側のサンプル点に対応する画素から最も周辺側のサンプル 点に対応する画素まで 3回連続して最も中心側のサンプル点の探知画像デー夕が出 力される。 この結果、 最も中心側のサンプル点に対応する画素の探知画像データが スィ一プ距離方向に 2画素分拡大表示されることとなる。
この距離方向拡大部 9 0 bの動作を図 6を参照して説明する。 ここで、 図.6は距 離方向拡大時の方位方向拡大部からの出力データ、各シフトレジス夕の出力デ一夕、 および距離方向拡大結果データ （距離方向拡大部出力データ） を示すものであり、
( a ) は探知画像デ一夕が距離方向に 1画素のみ存在する場合、 （b ) は探知画像 データが距離方向に 2画素連続して存在する場合、 （c ) は探知画像データが距離 方向に 3画素連続して存在する場合、 （d ) は探知画像デ一夕が距離方向に 8画素 連続して存在する場合を示す。
例えば、 図 6 ( a ) に示すように、 スイープ X 1の距離位置 Y 1でのみ探知画像 デ一夕が存在し、 距離位置 Y 2〜Y 4には探知画像デ一夕が存在しない場合、 スィ ープ X 1の距離位置 Υ 2には探知画像データがないが、 この時点でシフ卜レジスタ 9 5 aから距離位置 Υ 1の探知画像デ一夕が最大値検出部 9 6に入力されているの で、 最大値検出部 9 6からはスイープ X 1の距離位置 Y 1の探知画像データが出力 される。 これにより、 スイープ X 1の距離位置 Y 2に対応する画素にスイープ X 1 の距離位置 Y 1に対応する画素と同じ探知画像データが描画される。 次に、 スィー プ X 1の距離位置 Y 3にも探知画像データは存在しないが、 この時点でシフ卜レジ ス夕 9 5 bから距離位置 Y 1の探知画像データが最大値検出部 9 6に入力されてい るので、 最大値検出部 9 6からはスイープ X 1の距離位置 Y 1の探知画像デ一夕が 出力される。 これにより、 スイープ X 1の距離位置 Y 3に対応する画素にもスィ一 プ X 1の距離位置 Y 1に対応する画素と同じ探知画像デ一夕が描画される。 以上の ような動作を行うことで、 スイープ X 1の距離位置 Y 1に対応する画素の探知画像 データをスイープ距離方向に 2画素分拡大することができる。
次に、 図 6 ( b ) 、 （c ) 、 （d ) についても図 6 ( a ) とほぼ同様の動作が行 われているので、 図 6 ( b ) 、 （c ) の動作説明は省略し、 図 6 ( d ) の動作説明 を行う。
図 6 (d) に示す場合、 すなわちスイープ上の距離方向に隣り合う 8つのサンプ ル点で探知画像データが存在する場合、 距離位置 Y 1， Y 2の時の動作は図 6 (a) の場合と同じである。 そして、 距離位置 Y 3〜Y 8の場合には、 新たな探知画像デ —夕が存在するとともに、 シフトレジスタ 95 a， 95 bからも探知画像データが 出力されるので、 この間探知画像データが出力され続ける。 次に、 距離位置 Y 9の 場合、 新たな探知画像データは入力されないがシフトレジスタ 95 a， 95 bから は遅延された探知画像データが出力されるので、 最大値検出部 96からは探知画像 データが出力される。 次に、 距離位置 Y 10の場合、 新たな探知画像データが入力 されず、 且つシフ卜レジスタ 95 aからも探知画像データが出力されないがシフト レジスタ 95 bからは探知画像データが出力されるので最大値検出部 96からは探 知画像データが出力される。 次に、 距離位置 Y1 1の場合、 新たな探知画像データ が入力されず、 且つシフトレジスタ 95 a, 95 bからも探知画像データが出力さ れないので、 最大値検出部 96からは探知画像データは探知画像データが出力され ない。
このように、 この構成の距離方向拡大部 90 bではスイープの或る距離位置で探 知画像デー夕が存在するとスィープ距離方向に 2画素分探知画像データを拡大して 画像メモリ 10に描画させることができる。
このような距離方向拡大動作は方位方向に探知画像デー夕が拡大されたスィ一プ に対しても行われるので、 結果として、 探知画像データを方位方向と距離方向との 両方向に拡大することができる。 例えば、 図 7に示すような場合では、 スイープ X 1からスイープ X 2, X 3方向に方位方向拡大を行うとともに、 スイープ XI, X 2, X 3のそれぞれで距離方向拡大が行われるので、 結果として、 図 7に示すよう に、 画素 D (1， 3) の探知画像データが画素 D (1, 3) 、 画素 D (2, 2) ~ (2, 4) 、 画素 （3, 2) ~ (3， 4) 、 画素 D (4, 2) 、 画素 D (4, 3) に拡大されて描画される。
ところで、 以上に示した動作は画像メモリに探知画像データを描画する前に行わ れるので、 拡大表示をする場合でも画像メモリへのアクセス数は変化しない。
以上のような構成とすることで、 探知画像データが小さくても所定の大きさの拡 大表示することができ、 且つ画像メモリから表示器への描画速度を低下させないレ 一ダ装置および類似装置を構成することができる。
また、 スイープ方位方向に所定画素以上の探知画像データが存在すれば、 その拡 大量を制限することができるので、 小さい画像は拡大し、 元々大きい画像は拡大を 制限して、 視認性に優れ、 表示分解能の低下しないレーダ装置および類似装置を構 成することができる。
また、 スィ一プ方位方向とスィープ距離方向との両方に探知画像デ一夕を拡大す るため、 一方のみを拡大する場合よりも、 元の探知画像データに相似する形状の拡 大画像を表示することができ、 オペレータの視認性が向上する。
なお、 本実施形態では、 方位方向に 2画素以下の物標探知画像データの場合に方 位方向に 3画素に拡大し、 3画素以上の物標探知画像データの場合に 1画素分のみ 拡大する構成を示したが、 方位方向拡大用シフトメモリの数を増加させることによ り、 さらに多くの画素数に拡大した画像を形成することができる。
また、 本実施形態では、 方位方向拡大部 9 0 aに設置した方位方向拡大用シフト メモリの数に応じて方位方向への画像の拡大数を決定したが、 図示しない操作部に よりオペレー夕が拡大量を設定することにより、 制御部が使用する方位方向拡大用 シフトメモリの数'を設定するようにしてもよい。 このような構成とすることで、 ュ 一ザは好みの拡大量で物標探知画像データを拡大表示することができる。
また、 本実施形態では、 距離方向拡大部 9 0 bにシフトレジスタを 2つ設置する ことでスイープ距離方向に 2画素分拡大する構成を示したが、 シフトレジス夕の設 置数を変更すれば、 この設置数に応じて拡大する画素数を設定することができる。 また、 本実施形態では、 スイープ中心 （自船位置） からの距離によらず方位方向 および距離方向の探知画像デ一夕拡大処理を行っている。 しかし、 予め設定した所 定距離よりも周辺側では、 所定値以下の画素数しか存在しない探知画像データ （例 えば、 1画素のみ単独で存在する場合） を拡大処理しないように設定してもよい。 この場合、 この拡大処理の有無の切り替えのタイミングは、 カウン夕等を用いてス ィープが画像メモリの画素にアクセスするタイミングをカウントしておき、 所定力 ゥント数以上になった時点から前記拡大処理を行わない。 すなわち、 エコーはアン テナビーム幅分の拡がりを持っているので、 中心から遠方にあるエコーは方位方向 に複数画素にまたがる大きさを占めるのに対し、 方位方向に 1画素しか検出されな い場合は、 この探知画像データをノイズや干渉と判断し、 この探知画像データを拡 大しない。 このような構成を用いることで、 もともと物標に対する探知画像データ が方位方向に大きい周辺部ではノィズによる極小さい探知画像データを拡大するこ とを防止することができる。 一方、 中心付近では前述の通り拡大処理が行われるの で、 物標に対する探知画像データが小さい中心付近で確実に物標の探知画像データ を得ることができる。 これにより、 視認性に優れるレーダ装置および類似装置を構 成できる。 産業上の利用可能性
この発明は、 レーダ装置、 ソナー装置等極座標系で受信される探知信号を直交座 標系に変換して画像メモリに記憶した後、 ラスター走査方式の表示器に表示する装 置、特に、探知信号から得られる探知データを拡大表示する装置に利用可能である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 極座標系で得られる各サンプリング点の探知データを直交座標系に変換する 座標変換手段と、
前記探知デ一夕に基づき、 画像メモリの画素毎に応じた探知画像データを生成す る探知画像データ生成手段と、
該探知画像デー夕生成手段から出力される探知画像デー夕を記憶する画像メモリ と、 を備えたレーダ装置および類似装置において、
前記探知画像デ一夕生成手段から入力された探知画像デ一夕を所定のタイミング でシフトさせて出力するデータシフト手段を備え、 スイープ距離方向に同一位置に おける前記探知画像データ生成手段からの今回スイープの探知画像データと前記デ 一夕シフ卜手段からの以前スイープの探知画像データとを比較し、 これらの探知画 像データの最大値を今回スイープの探知画像データとして出力する方位方向探知画 像デー夕補正手段を備えたことを特徴とするレーダ装置および類似装置。
2 . 前記方位方向探知画像データ補正手段は、 距離方向の同一位置に複数のスィ 一プに亘り所定閾値以上の探知画像データが所定数以上連続する場合に、 前記距離 方向に同一位置の探知画像データが前記閾値未満となったスィ一プに基づいて、 今 回スイープの探知画像データを以前スイープの探知画像データに置き換えることを 停止する補正停止手段を備えた請求項 1に記載のレーダ装置および類似装置。
3 . 同一スイープ上の距離方向に連続する所定数の探知画像データを比較し、 前 記探知画像データの中で最も周辺側の探知画像データを前記連続する探知画像デー 夕の最大値にして出力する距離方向探知画像デー夕補正手段を備えた請求項 1また は請求項 2に記載のレーダ装置および類似装置。
4 . 前記データシフ卜手段でシフトさせるスイープ数を選択する選択手段を備え た請求項 1〜 3のいずれかに記載のレーダ装置および類似装置。
5 . 前記選択手段は、 前記距離方向探知画像データ補正手段で比較する探知画像 デ一夕数を選択する請求項 4に記載のレーダ装置および類似装置。
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