JPH0412827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、方位が種々のフオーマツトないし形
態で表現されている多種類の極座標表示装置の映
像を、単一を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
イジタル変換器５２に接続されており、ここで方
位信号がデイジタル信号に変換されるようになつ
ている。

次に、アナログデイジタル変換器５２は、走査
変換部５４のSIN・COS変換器５６に接続されて
おり、SIN・COS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５
６、座標変換部５８によつて構成されている走査
変換部５４によつて、デイ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
るようになつている。

次に、座標変換部５８は、映像メモリ６０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６０に対するアドレス
データとして入力されるようになつている。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が接続
されている。この送受信器６４内で生成されたト
リガ信号に基き電波がアンテナ５０から発射され
るとともに、観測対象物によつて反射された電波
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つ
ている。トリガ信号はクロツク回路６６に入力さ
れ、ビデオ信号はアナログデイジタル変換器６８
に入力されている。

次に、クロツク回路６６は、走査変換部５４の
座標変換部５８に接続されており、トリガ信号に
基いて生成されたクロツク信号が座標変換部５８
に入力されるようになつている。

アナログデイジタル変換器６８は、バツフアメ
モリ７０を介して映像メモリ６０に接続されてい
る。このバツフアメモリ７０には、例えば１トリ
ガ信号分に相当する１スイープ分のビデオ信号
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６０に入力されるように
なつている。

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
ようになつている。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つており、
映像メモリ６０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
なつている。

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、CRT
６２は直交座標表示である。このため、走査変換
部５４によつ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の角度位置をあらわす方位信号
は、アナログデイジタル変換器５２でデイジタル
信号に変換されてSIN・COS変換器５６に入力さ
れ、ここで当該角度のCOS、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、クロツク回
路６６の出力信号によつて与えられる。

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に入力される。

他方、各座標のビデオ信号は、アナログデイジ
タル変換器６８でデイジタル信号に変換されてバ
ツフアメモリ７０に一度格納され、次に映像メモ
リ６０に入力される。このとき、アナログデイジ
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ツク
回路６６から信号が出力される。この動作によつ
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、CRT６２に入力されて直交座標
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ヤフトエンコー
ダによるパルス信号など機種によつて異なる。

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
デイジタル化には、入力信号を広範囲に選べるこ
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
図に示すようなパルスカウンタ方式が一般に用い
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ツトクリアされ、以後入
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ビツトのバイナリータイプのもの
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パルスでは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、複雑なロジツクを必要とし、また１パル
ス当りの回転角度が異なれば該ロジツクを変更す
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く複数の極座標
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（ARPA）等では、演算手段（CPU）が用い
られることに着目し、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
態指示手段によつ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、
形態指示手段によつて指示される。

データ補間手段では、入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、入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、方位信号が入力されるアナ
ログデイジタル変換器１０は、バツフア回路１２
に接続されており、方位信号がデイジタル化され
てバツフア回路１２に一時的に格納されるように
なつている。

アナログデイジタル変換器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。

上記バツフア回路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入力されたときに、
未加工の方位データをバツフア回路１２から読み
込むようになつている。

次に、CPU１４のデータバス１６には、設定
スイツチ１８が接続されており、この設定スイツ
チ１８により未加工の方位データがどの形態のも
のかが指示されるようになつている。

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
に接続されたラツチ回路２２に一時的に格納され
た後、走査変換部２４に入力されるようになつて
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
ータが求められる。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、すな
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、ピユアバイナリータイプで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、
LSB1ビツト当り0.0878°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／回転といつた２のべき乗タイプでないもの
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）×Ｍ ……(1) と表わすことができる。

一方2¹²タイプでこの方位Ｄを表せば、 Ｄ＝360／4096×ｄ ……(2) 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、 ｄ＝4096／Ｎ×Ｍ ……(3) 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
4000PPSであり、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、アンテナ一回転当りで出力され
るパルス数が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0.8°となり、その方位間
隔が大きくなつて表示精度は、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、方位データがアンテナ一回転当り
360パルスの場合であつて、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
チヤートが示されており、第５図には、補間の演
算手順のフローチヤ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CPU１４に入力されることになる（第
４図Ａ，Ｃ参照）。

この例では、アナログデイジタル変換器１０が
パルスカウンタで構成されており、第４図Ａの方
位データパルスの入力毎にカウントが行われる
（同図Ｂ参照）。

ここで、補間を行わなず、カウント値Ｍ１，Ｍ
２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）におけ
るビデオ信号Ｖ１，Ｖ２等（同図Ｄ参照）の方位
値は、カウント値Ｍ１で示されるものと同じもの
になり、実際には異なる方位のビデオデータであ
るにもかかわらず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 ｄ＝4096／ｎ×ｍ ……(5) ｎ＝Ｎ×ｋ ……(6) ｍ＝ｋ×Ｍ＋ｉ ……(7) と置換える。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図のフローチヤートに示すよう
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（同図ステツプ
SA、SB参照）。例えば、時刻Ｔ４では、カウン
トデータがＭ１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、疑似的に方位データを進める（第５図ステツ
プSC参照）。

以上の操作により、本発明360パルスの方位精
度が、その三倍の1080パルス相当に精度が向上す
る。他のパルス数においても同様に、ｎ及びｍの
倍率ｋを設定スイツチ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CPU１４により形態の変更
と必要な補間が行われた方位データ、すなわち標
準方位データは、ラツチ回路２２を介して走査変
換部２４に入力される。そして、走査変換部２４
で演算もしくは加工テーブル２０の参照により、
その方位のSIN、COS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
イジタル変換器１０、バツフア回路１２の部分
を、アナログデイジタル変換器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、
アナログデイジタル変換器３０に入力されるよう
になつており、第二の形態の方位データは、アナ
ログデイジタル変換器３２に入力されるようにな
つている。

アナログデイジタル変換器３０および３２は、
各々セレクタ３４に接続されており、CPU１４
からの指令によつていずれかの方位データがデー
タバス１６に出力されるようになつている。

また、CPU１４には、切換スイツチ３６が設
けられており、この切換スイツチ３６の切換によ
つてセレクタ３４の切換指令が行われるようにな
つている。

この例では、異種の形態の方位データが入力さ
れても、切換スイツチ３６の操作によりセレクタ
３４で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。

更に必要があるときは、第三、第四…の変換器
を接続し、入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
ータが種々の形態であつても、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
補間が行われるので、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ける
ことが可能となる。

(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がで
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ツク図、
第２図は従来の装置例を示すブロツク図、第３図
はパルスカウント方式の一例を示すブロツク図、
第４図はデータの補間を示すタイムチヤート、第
５図は補間の手順を示すフローチヤート、第６図
は本発明の他の実施例を示すブロツク図である。
１０……アナログデイジタル変換器、１２……バ
ツフア回路、１４……CPU、１８……設定スイ
ツチ、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】 １ 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つて指示された
   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。