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WO2022190739A1 - レーダー情報共有装置、レーダー情報共有システム、レーダー情報共有方法、及びプログラム - Google Patents

レーダー情報共有装置、レーダー情報共有システム、レーダー情報共有方法、及びプログラム Download PDF

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WO2022190739A1
WO2022190739A1 PCT/JP2022/004807 JP2022004807W WO2022190739A1 WO 2022190739 A1 WO2022190739 A1 WO 2022190739A1 JP 2022004807 W JP2022004807 W JP 2022004807W WO 2022190739 A1 WO2022190739 A1 WO 2022190739A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
echo
ship
data
point
information sharing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/004807
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English (en)
French (fr)
Inventor
正也 能瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP2023505226A priority Critical patent/JPWO2022190739A1/ja
Publication of WO2022190739A1 publication Critical patent/WO2022190739A1/ja
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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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/937—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of marine craft
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft
    • G08G3/02—Anti-collision systems

Definitions

  • the present invention relates to a radar information sharing device, a radar information sharing system, a radar information sharing method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a navigation complementing device that complements the result of ranging or positioning performed by a radar with the result of ranging or positioning performed by another radar.
  • Radar has problems such as blind spots behind obstacles and false images due to multiple reflections.In order to solve these problems, it is desirable to share radar information between ships and between ships and land. .
  • maritime communication has only low-speed communication infrastructure such as VHF, and it is difficult to share all radar information.
  • Patent Document 1 describes that when the user designates the coordinates of an area recognized as a blind spot by the first radar, the second radar determines the presence or absence of a target in the area and returns the result. , presupposes the user's skill and operation to recognize the blind spot and input the area, and can only obtain the presence or absence of the target in the area.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to provide a radar information sharing device, a radar information sharing system, a radar information sharing method, and a program that facilitate sharing of radar information. be.
  • a radar information sharing apparatus includes a position acquisition unit that acquires position data of a ship, a direction acquisition unit that acquires the direction of the ship, and transmission from the ship to the surroundings. a radar unit that receives the reflected wave of the radio wave and acquires the echo intensity in each direction and distance with respect to the ship; and based on the echo intensity, the echo in each direction with respect to the ship. A data processing unit that generates echo point data representing a relative position of a closest point whose intensity is greater than or equal to a predetermined value, and a transmission data generation unit that generates transmission data including at least the position data and the echo point data. This facilitates sharing of radar information.
  • the data processing unit may extract points having a predetermined echo intensity or more from the echo image by binarization processing. According to this, it becomes easy to extract points having a predetermined echo intensity or more from the echo image.
  • the echo point data may include a distance index representing a distance to the nearest point in each direction with respect to the ship. According to this, it is possible to further suppress the data amount of the echo point data.
  • the distance index may be the distance from the ship to the nearest point. According to this, it is possible to omit the calculation of the distance on the receiving side.
  • the radar unit generates an echo image representing the echo intensity at each azimuth and each distance with respect to the ship, and the transmission data includes maximum distance data included in the echo image,
  • the distance index may be the number of pixels from the ship to the nearest point in the echo image. According to this, it is possible to further suppress the data amount of the echo point data.
  • the transmission data may include data of the time when the position data and the echo intensity were acquired. According to this, it becomes possible to share the time when the position data and the echo intensity were acquired.
  • the data processing unit may include, in the echo point data, the closest point whose variation distance is less than or equal to a predetermined value in a plurality of echo images sequentially generated by the radar unit. According to this, it is possible to suppress noise in the echo point data.
  • a radar information sharing system includes a positioning device mounted on a first ship for generating position data of the first ship, an azimuth sensor for detecting the azimuth of the first ship, a radar unit that receives reflected waves of radio waves transmitted from the first ship to the surroundings and acquires echo strengths in each direction and distance with respect to the first ship; A data processing unit that generates echo point data representing the relative position of the closest point at which the echo intensity is equal to or greater than a predetermined value in each azimuth relative to one ship, and transmits transmission data that includes at least the position data and the echo point data. a communication device; a communication device that receives the transmission data; and a display device that displays the position of the nearest point based on the position data and the echo point data included in the transmission data.
  • a second system comprising: This facilitates sharing of radar information.
  • the second system further includes a positioning device mounted on a second ship to generate position data of the second ship, and the display device displays an electronic chart based on the position of the second ship. is displayed, and the position of the nearest point may be displayed on the electronic chart. According to this, it becomes possible to visually recognize the position of the closest point detected by another ship on the electronic chart.
  • the second system is mounted on a second ship, receives reflected waves of radio waves transmitted from the second ship to the surroundings
  • the display device may further include a radar unit that generates an echo image representing echo intensity, and the display device may display the echo image and the position of the closest point on the echo image. According to this, it becomes possible to visually recognize the position of the closest point detected by another ship on the echo image.
  • the second system may further include a false image determination unit that determines whether or not the target candidate included in the echo image is a false image based on the position of the closest point. According to this, it becomes possible to determine whether or not the target object candidate is a false image.
  • the transmission data includes data of the maximum distance included in the echo image
  • the display device displays the position of the closest point and the range of the maximum distance based on the position of the first vessel. You may According to this, it becomes possible to visually recognize the range in which the closest point can be displayed.
  • the position data of the ship is generated by the positioning device, the direction of the ship is detected by the direction sensor, and the direction of the ship is transmitted to the surroundings by the radar unit.
  • receiving the reflected wave of the radio wave acquiring the echo intensity in each direction and each distance with respect to the ship, and based on the echo intensity, the echo intensity in each direction with respect to the ship being greater than or equal to a predetermined value; and generating echo point data representing the relative position of the nearest point of , and transmitting transmission data including at least the position data and the echo point data by a communication device.
  • a program obtains an echo intensity in each azimuth and each distance with respect to a ship; and causing the computer to generate echo point data representing the relative position of the closest point whose intensity is greater than or equal to a predetermined value. This facilitates sharing of radar information.
  • FIG. 4 is a diagram showing a display example of an echo image; It is a figure which shows the structural example of the radar information sharing apparatus which concerns on embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the procedure of echo point detection processing; FIG. 4 is a diagram showing an example of an echo image; FIG. 4 is a diagram showing an example of a binarized image; It is a figure which shows the example of the distance of the nearest point in each direction.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a procedure of closest point selection processing; It is a figure which shows the structural example of the radar information sharing apparatus which concerns on embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a display example of an echo image;
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a radar information sharing system 100 according to an embodiment.
  • the figure shows a plurality of ships S sailing on the sea and control C on land.
  • Control C is, for example, a marine traffic center or a port radio station.
  • the radar information sharing system 100 includes a plurality of shipboard systems 10 mounted on a plurality of ships S.
  • a plurality of shipboard systems 10 can communicate with each other.
  • the ship S on which the shipboard system 10 is mounted is called "own ship", and other ships S are called “other ships”.
  • the shipboard system 10 of each ship S transmits radar information of its own ship to the outside and receives radar information transmitted from other ships.
  • the radar information sharing system 100 may further include a land system 20 installed in control C on land.
  • the shipboard system 10 and the land based system 20 can communicate with each other.
  • the land system 20 receives radar information transmitted from each vessel S.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the shipboard system 10 that implements the radar information sharing method according to the embodiment.
  • a shipboard system 10 includes a radar information sharing device 1 , a communication device 2 , a positioning device 3 , and an orientation sensor 4 .
  • the radar information sharing device 1 includes a radar antenna 11, a radar device 12, and a display device 13.
  • the radar antenna 11 and the radar device 12 constitute a radar unit that receives reflected waves of radio waves transmitted from the own ship to the surroundings and acquires echo strengths in each direction and each distance with respect to the own ship. Also, the radar device 12 realizes a function of sharing radar information as described later.
  • the communication device 2 includes, for example, VHF band radio equipment, and realizes communication with other ships around the own ship and with control C on land.
  • the communication device 2 transmits and receives AIS (Automatic Identification System) data using VHF band radio waves.
  • AIS Automatic Identification System
  • VDES VHF Data Exchange System
  • the positioning device 3 is a GNSS receiver that generates position data of its own ship based on radio waves received from the GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the azimuth sensor 4 is a gyrocompass or a GPS compass that detects the heading of the own ship.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the image P displayed on the display device 13.
  • the image P is an echo image generated by the radar equipment 12 or a composite image obtained by combining the echo image and the electronic chart.
  • the echo image or composite image may be displayed on a display device outside the radar information sharing device 1 .
  • the radio waves transmitted from own ship M are blocked by obstacle B and do not reach the back side of obstacle B, so the back side of obstacle B becomes blind spot D. If the other ship T1 is hidden in this blind spot D, the image of the other ship T1 may not appear in the echo image.
  • a false image F may occur on the opposite side of the own ship M with respect to the other ship T2. It is difficult to determine whether such a false image F is a real target or a false image.
  • the purpose of this embodiment is to share radar information between ships or between ships and land.
  • it is difficult to convert all radar information into data and broadcast it to the surroundings in maritime communications where there is only a low-speed communication infrastructure such as the VHF band.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the radar information sharing device 1 according to the embodiment. The figure mainly shows the configuration related to the transmission of radar information according to the present embodiment.
  • the radar device 12 is a computer including a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, input/output interface, and the like.
  • the CPU executes information processing according to a program loaded from ROM or nonvolatile memory to RAM.
  • the program may be supplied via an information storage medium such as a memory card, or may be supplied via a communication network such as the Internet.
  • the radar device 12 includes an R- ⁇ data storage unit 14, a position/azimuth acquisition unit 21, a data processing unit 22, an internal data storage unit 23, and a transmission data generation unit 24. These functional units are implemented by the CPU executing information processing according to programs. Not limited to this, some functional units such as the data processing unit 22 and the transmission data generating unit 24 may be realized by a computer separate from the radar equipment 12 .
  • the R- ⁇ data accumulation unit 14 is a part of the radar unit, accumulates R- ⁇ data representing the echo intensity at each direction ( ⁇ ) and each distance (R) with respect to the own ship, to generate an echo image (R- ⁇ image).
  • the R- ⁇ data accumulation unit 14 identifies the absolute heading based on the heading of the own ship obtained by the position/bearing obtaining unit 21 from the bearing sensor 4 .
  • the echo image is represented by two axes, the azimuth ( ⁇ ) with respect to the own ship and the distance (R) from the own ship.
  • the azimuth ( ⁇ ) represents 0 to 360 degrees clockwise from true north, with true north being 0 degrees.
  • the lower side indicates the side closer to the own ship, and the upper side indicates the side farther from the own ship.
  • the display range of the echo image that is, the maximum distance (distance corresponding to the vertical width) included in the echo image changes according to the radio wave output of the radar unit.
  • Display range data representing the display range of the echo image is held in the internal data holding unit 23 .
  • the R- ⁇ data accumulation unit 14 associates the position data of the own ship acquired by the position/orientation acquisition unit 21 from the positioning device 3 with the echo image.
  • an echo image and position data having a common acquisition time are associated.
  • the data processing unit 22 Based on the echo image acquired from the R- ⁇ data storage unit 14, the data processing unit 22 generates echo point data representing the relative position of the closest point where the echo intensity is equal to or greater than a predetermined value in each direction with respect to the own ship. do.
  • the transmission data generator 24 generates transmission data including at least the echo point data and the own ship's position data, and outputs the transmission data to the communication device 2 . Specific processing executed by the data processing unit 22 will be described below.
  • FIG. 5 is a diagram showing a procedure example of echo point detection processing executed by the data processing unit 22.
  • the radar device 12 executes information processing according to a program, thereby functioning as the data processing unit 22 and realizing echo point detection processing.
  • 6 to 8 are diagrams for explaining echo point detection processing.
  • the data processing unit 22 acquires an echo image (see FIG. 6) from the R- ⁇ data storage unit 14 (S11). Specifically, the data processing unit 22 sequentially acquires echo images generated for each scan by the R- ⁇ data storage unit 14, and sequentially executes the following processes S12 to S14.
  • the data processing unit 22 performs binarization processing on the echo image to obtain a binarized image (see FIG. 7) (S12).
  • the binarization process bisects the pixels in the echo image into points where the echo intensity is greater than or equal to the threshold and points where the echo intensity is less than the threshold. For example, points whose echo intensity is equal to or greater than the threshold are represented by white or 1, and points whose echo intensity is less than the threshold are represented by black or 0.
  • a point whose echo intensity is greater than or equal to a threshold value is hereinafter referred to as an "echo point".
  • Adaptive threshold processing for example, is used for binarization processing, and a threshold value is calculated for each part of the echo image.
  • the threshold is not limited to this, and may be calculated by a method such as Otsu's binarization, or may be a predetermined fixed value.
  • Otsu's binarization since many reflected components from the sea surface are included in the vicinity of the own ship in the echo image, a range within a certain distance from the own ship may be excluded from the target. The distance to be excluded is determined according to the specifications of the radar unit.
  • points (echo points) in the echo image whose echo intensity is equal to or greater than a threshold value are detected by binarization processing. may be detected.
  • the data processing unit 22 extracts the closest point in each direction from among the echo points included in the binarized image (S13).
  • the closest point is the echo point closest to the own ship.
  • FIG. 8 is a diagram showing the closest point extracted from the binarized image.
  • the relative position of the closest point with respect to own ship can be represented by polar coordinates including the azimuth ( ⁇ ) with respect to own ship and the distance (R) from own ship.
  • only the closest point in each direction is extracted from among the echo points included in the binarized image.
  • the data processing unit 22 generates a data string r_array representing the distance of the closest point in each direction (S14).
  • the data string r_array is a set of distance values arranged in the order of orientation. For an orientation step of 1 degree, the data array r_array contains 360 distance values. In a direction in which the nearest point does not exist, a value such as "-1" indicating non-detection is entered in the distance value.
  • the distance value may be an index corresponding to the distance, it may be the number of pixels from the bottom of the echo image to the nearest point, or it may be the actual distance from the own ship to the nearest point.
  • the actual distance is calculated based on the number of pixels from the bottom end of the echo image to the nearest point and the display range of the echo image.
  • the azimuth step is not limited to 1 degree, and may be, for example, 0.5 degrees. If the azimuth step is too small, the amount of data in the data string r_array may increase, and if the azimuth step is too large, echo points may not be detected.
  • the echo point detection process is completed through the above steps S11 to S14.
  • FIG. 9 is a diagram showing a procedure example of the closest point selection process executed by the data processing unit 22.
  • the radar device 12 executes information processing according to a program, thereby functioning as the data processing unit 22 and realizing the closest point selection processing.
  • the data processing unit 22 acquires the data string r_array generated by the echo point detection process described above (S21)
  • the data processing unit 22 generates a data string r_array' by converting the relative position of each nearest point included in the data string r_array from polar coordinates to rectangular coordinates (S22).
  • the relative position of the closest point is expressed as follows as relative coordinates (r x , r y ) in the Cartesian coordinate system with the own ship position as (0, 0).
  • (r x , r y ) (r'cos ⁇ , r'sin ⁇ )
  • r' (R/size_r) x r, where R is the display range of the echo image, size_r is the vertical width of the echo image, and r is the number of pixels from the bottom of the echo image to the nearest point.
  • the data processing unit 22 adds the own ship's position data LL to the converted data string r_array' to generate a data set S (S23).
  • the data processing unit 22 When the data sets S 1 to S n for n scans are buffered (S24: YES), the data processing unit 22 performs the following processing to select the closest point whose variation distance in the orthogonal coordinate system is less than or equal to a predetermined value. conduct.
  • the data processing unit 22 acquires the latest data set S n from the buffered data sets S 1 to S n (S25).
  • the data processing unit 22 selects one of the previous data sets S 1 to S n ⁇ 1 generated before the latest data set S n from the buffered data sets S 1 to S n . and obtain (S26).
  • the selected previous data set (any of S 1 to S n ⁇ 1 ) will be denoted as “S f ”.
  • the data processing unit 22 calculates the position difference ( ofs_x , ofs_y ) between the position data LL included in the latest data set Sn and the position data LL included in the selected previous data set Sf. (S27).
  • the data processing unit 22 adds the position difference (ofs_x, ofs_y) to the coordinates of each nearest point of the data string r_array ' included in the previous data set Sf (S28).
  • the data processing unit 22 processes each nearest point of the data string r_array ' included in the latest data set Sn and the data string r_array ' included in the previous data set Sf to which the position difference is added. A distance difference from each nearest point is calculated (S29).
  • the data processing unit 22 leaves the nearest points whose distance difference is equal to or less than the threshold value d among the nearest points of the data string r_array ' included in the latest data set Sn, and leaves the nearest points whose distance difference exceeds the threshold value d. are candidates for exclusion (S30).
  • the data processing unit 22 repeats the processes of S26 to S30 for all the previous data sets S 1 to S n ⁇ 1 (S31). Then, the closest points that exceed the threshold value d (candidates for exclusion) in all of the previous data sets S 1 to S n ⁇ 1 are excluded (S32). In other words, the closest points that have never been equal to or smaller than the threshold value d (remain) are excluded.
  • threshold value d (remain) in all of the previous data sets S 1 to S n ⁇ 1 may be finally left, or exceeding the threshold value d (threshold candidate) and a threshold d or less (remain) may be used to decide whether to retain or exclude.
  • the data processing unit 22 generates echo point data for the closest point thus selected.
  • the transmission data generation unit 24 generates transmission data including at least the echo point data generated by the data processing unit 22 and the own ship's position data associated therewith.
  • the echo point data is data that represents the relative position of the selected closest point in each direction to the own ship.
  • the echo point data may be represented by a data string r_array representing the distance of the closest point in each direction, or may be represented by a data string r_array' converted to orthogonal coordinates.
  • the echo point data may include not only the closest point but also the relative position of the second nearest echo point to the own ship.
  • the transmission data may further include display range data, time data, radar-related data, and the like.
  • the display range data represents the display range of the echo image, that is, the maximum distance included in the echo image.
  • the time data represents the time when the echo image and position data were acquired. Time data is represented by UTC (Universal Coordinated Time), for example.
  • Radar-related data includes, for example, the band used (X band, S band, etc.), antenna length, antenna height, and the like.
  • the transmission data generation unit 24 treats the transmission data including the above-described echo point data, position data, display range data, time data, radar-related data, etc. as one packet, and uses a general-purpose compression protocol (such as zlib). compress the data and generate binary data.
  • a general-purpose compression protocol such as zlib
  • the communication device 2 broadcasts the transmission data generated in this way to other ships and base stations on land in the vicinity based on maritime communication protocols such as AIS or VDES. Further, the communication device 2 adds the MMSI (Maritime Mobile Service Identity) of its own ship as a header to the transmission data and broadcasts it.
  • MMSI Maritime Mobile Service Identity
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of the radar information sharing device 1 according to the embodiment.
  • the figure mainly shows a configuration related to reception of radar information according to the present embodiment.
  • the land system 20 also has a similar configuration. Configurations that overlap with the configuration shown in FIG. 4 are given the same numbers, and detailed description thereof will be omitted.
  • the radar device 12 includes an R- ⁇ data storage unit 14, a position/azimuth acquisition unit 21, an internal data storage unit 23, a received data analysis unit 26, a nearest point/range identification unit 27, and a superimposition processing/fake image determination unit 28. I have. These functional units are implemented by the CPU executing information processing according to programs.
  • the received data analysis unit 26 analyzes the transmission data received by the communication device 2 from another ship and parses the contents of the transmission data. As a result, echo point data, position data, display range data, time data, radar-related data, and the like included in the transmission data are extracted.
  • the closest point/range specifying unit 27 specifies the position of the closest point and the display range based on the position of the other ship based on the data transmitted from the other ship analyzed by the received data analysis unit 26 .
  • the closest point/range specifying unit 27 based on the position and bearing of the own ship acquired by the position/orientation acquiring unit 21 and the display range of the own ship held in the internal data holding unit 23, The position and display range of the closest point of the other ship are specified in relation to the own ship, that is, within the echo image of the own ship.
  • the superimposition processing/false image determination unit 28 adds the position and display range of the closest point of the other ship specified by the closest point/range specifying unit 27 to the echo image of the own ship generated by the R- ⁇ data storage unit 14. is displayed on the display device 13 .
  • the positions and display ranges of the closest points of other ships may be superimposed on the electronic chart.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the image CP displayed on the display device 13.
  • FIG. The image CP shows an example in which the positions of the closest points of other ships and the display ranges are superimposed on a composite image obtained by combining the echo image and the electronic chart.
  • the image CP displays a rectangular or circular dot mark Q representing the position of the closest point with respect to the other ship T1. Also, in the image CP, a circular frame S representing a display range based on the other ship T1 is displayed. Since there is no target at the position of the false image F, the dot mark Q is not displayed.
  • the dot mark Q By displaying the dot mark Q in this way, the user can visually recognize the position of the closest point detected by the other ship. In other words, the dot mark Q enables the user to know the position where the target exists with high probability.
  • the superimposition processing/false image determination unit 28 determines whether target candidates included in the echo image of the own ship generated by the R- ⁇ data storage unit 14 are false based on the position of the closest point with respect to other ships. You may determine whether it is an image. Specifically, when there is no dot mark P on a target candidate existing within the display range S with the other ship T1 as a reference, the superimposition processing/false image determination unit 28 determines that the target candidate is a false image. It is determined that there is a target object candidate, and displayed so as to be distinguishable from other target object candidates.
  • the user can easily locate the target. It is possible to know the position that exists with high accuracy, and it is possible to contribute to safe navigation. This effect is particularly useful in sea areas where danger tends to increase, such as in bays where ships tend to congest.
  • the embodiment by extracting the closest point from the echo image and sharing the echo point data representing the relative position of the closest point as radar information, it is possible to reduce the amount of data and reduce the amount of data. It becomes easy to share even a maritime communication protocol such as For example, if the data string r_array is an array of 4 bytes per element and 360 degrees (every 1 degree), the amount of information can be reduced to 11,520 bits.
  • 1 Radar information sharing device 11 Radar antenna, 12 Radar equipment, 13 Display device, 14 R- ⁇ data storage unit, 21 Position/azimuth acquisition unit, 22 Data processing unit, 23 Internal data storage unit, 24 Transmission data generation unit, 26 received data analysis unit, 27 nearest point/range identification unit, 28 superimposition processing/false image determination unit, 2 communication device, 3 positioning device, 4 direction sensor, 10 shipboard system, 20 land system, 100 radar information sharing system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

レーダー情報の共有を容易とするため、レーダー情報共有装置（１）は、船舶の位置データを取得する位置取得部（２１）と、船舶の方位を取得する方位取得部（２１）と、船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、船舶を基準とする各方位（θ）及び各距離（Ｒ）におけるエコー強度を取得するレーダー部（１４）と、エコー強度に基づいて、船舶を基準とする各方位におけるエコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成するデータ処理部（２２）と、位置データ及びエコー点データを少なくとも含む送信データを生成する送信データ生成部（２４）と、を備える。

Description

レーダー情報共有装置、レーダー情報共有システム、レーダー情報共有方法、及びプログラム
　本発明は、レーダー情報共有装置、レーダー情報共有システム、レーダー情報共有方法、及びプログラムに関する。
　特許文献１には、レーダーによって行われた測距または測位の結果を他のレーダーによって行われた測距または測位の結果で補完する航法補完装置が開示されている。
特開２０１２－４２４２７号公報
　レーダーには、障害物の裏側が死角になる、多重反射により偽像が生じる等の課題があり、それらの課題を解決するため、船間又は船陸間でレーダー情報を共有することが望まれる。しかしながら、海上通信にはＶＨＦ等の低速の通信インフラしかなく、レーダー情報の全てを共有することは困難である。
　特許文献１には、第１レーダーでユーザが死角と認識した領域の座標を指定すると、第２レーダーが当該領域内の目標の有無を判別し、返信することが記載されているが、この技術は、死角を認識して領域を入力するユーザの技量と操作を前提とする上、領域内の目標の有無しか結果として得られない。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、レーダー情報の共有が容易なレーダー情報共有装置、レーダー情報共有システム、レーダー情報共有方法、及びプログラムを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の一の態様のレーダー情報共有装置は、船舶の位置データを取得する位置取得部と、前記船舶の方位を取得する方位取得部と、前記船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得するレーダー部と、前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成するデータ処理部と、前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを生成する送信データ生成部と、を備える。これによれば、レーダー情報の共有が容易となる。
　上記態様において、前記データ処理部は、二値化処理により前記エコー画像から前記エコー強度が所定以上の点を抽出してもよい。これによれば、エコー画像からエコー強度が所定以上の点を抽出することが容易となる。
　上記態様において、前記エコー点データは、前記船舶を基準とする各方位における前記最近点までの距離を表す距離指標を含んでもよい。これによれば、エコー点データのデータ量をより抑制することが可能となる。
　上記態様において、前記距離指標は、前記船舶から前記最近点までの距離であってもよい。これによれば、受信側での距離の算出を省略することが可能となる。
　上記態様において、前記レーダー部は、前記船舶を基準とする各方位及び各距離における前記エコー強度を表すエコー画像を生成し、前記送信データは、前記エコー画像に含まれる最大距離のデータを含み、前記距離指標は、前記エコー画像における前記船舶から前記最近点までのピクセル数であってもよい。これによれば、エコー点データのデータ量をより抑制することが可能となる。
　上記態様において、前記送信データは、前記位置データ及び前記エコー強度が取得された時刻のデータを含んでもよい。これによれば、位置データ及びエコー強度が取得された時刻も共有することが可能となる。
　上記態様において、前記データ処理部は、前記レーダー部により順次生成される複数のエコー画像において変動距離が所定以下である前記最近点を前記エコー点データに含めてもよい。これによれば、エコー点データのノイズを抑制することが可能となる。
　また、本発明の他の態様のレーダー情報共有システムは、第１船舶に搭載され、前記第１船舶の位置データを生成する測位装置と、前記第１船舶の方位を検出する方位センサと、前記第１船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記第１船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得するレーダー部と、前記エコー強度に基づいて、前記第１船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成するデータ処理部と、前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを送信する通信装置と、を備える第１システムと、前記送信データを受信する通信装置と、前記送信データに含まれる前記位置データ及び前記エコー点データに基づいて、前記最近点の位置を表示する表示装置と、を備える第２システムと、を備える。これによれば、レーダー情報の共有が容易となる。
　上記態様において、前記第２システムは、第２船舶に搭載され、前記第２船舶の位置データを生成する測位装置をさらに備え、前記表示装置は、前記第２船舶の位置を基準とする電子海図を表示するとともに、前記電子海図上に前記最近点の位置を表示してもよい。これによれば、他船で検出された最近点の位置を電子海図上で視認することが可能となる。
　上記態様において、前記第２システムは、第２船舶に搭載され、前記第２船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記第２船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を表すエコー画像を生成するレーダー部をさらに備え、前記表示装置は、前記エコー画像を表示するともに、前記エコー画像上に前記最近点の位置を表示してもよい。これによれば、他船で検出された最近点の位置をエコー画像上で視認することが可能となる。
　上記態様において、前記第２システムは、前記最近点の位置に基づいて、前記エコー画像に含まれる物標候補が偽像であるか否か判定する偽像判定部をさらに備えてもよい。これによれば、物標候補が偽像であるか否か判定することが可能となる。
　上記態様において、前記送信データは、エコー画像に含まれる最大距離のデータを含み、前記表示装置は、前記最近点の位置とともに、前記第１船舶の位置を基準とする前記最大距離の範囲を表示してもよい。これによれば、最近点が表示され得る範囲を視認することが可能となる。
　また、本発明の他の態様のレーダー情報共有方法は、測位装置により、船舶の位置データを生成し、方位センサにより、前記船舶の方位を検出し、レーダー部により、前記船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得し、前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成し、通信装置により、前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを送信する。これによれば、レーダー情報の共有が容易となる。
　また、本発明の他の態様のプログラムは、船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得すること、及び、前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成すること、をコンピュータに実行させる。これによれば、レーダー情報の共有が容易となる。
実施形態に係るレーダー情報共有システムの例を示す図である。 船舶に搭載されるシステムの構成例を示す図である。 エコー画像の表示例を示す図である。 実施形態に係るレーダー情報共有装置の構成例を示す図である。 エコー点検出処理の手順例を示す図である。 エコー画像の例を示す図である。 二値化画像の例を示す図である。 各方位における最近点の距離の例を示す図である。 最近点選別処理の手順例を示す図である。 実施形態に係るレーダー情報共有装置の構成例を示す図である。 エコー画像の表示例を示す図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、実施形態に係るレーダー情報共有システム１００の例を示す図である。同図は、海上を航行する複数の船舶Ｓ及び陸上の管制Ｃを示している。管制Ｃは、例えば海上交通センター又はポートラジオ局である。
　レーダー情報共有システム１００は、複数の船舶Ｓに搭載される複数の船載システム１０を備えている。複数の船載システム１０は相互に通信可能である。以下の説明では、或る船載システム１０から見て、当該船載システム１０が搭載される船舶Ｓを「自船」といい、それ以外の船舶Ｓを「他船」という。各船舶Ｓの船載システム１０は、自船のレーダー情報を外部に送信するとともに、他船から送信されるレーダー情報を受信する。
　レーダー情報共有システム１００は、陸上の管制Ｃに設置される陸上システム２０をさらに備えてもよい。船載システム１０と陸上システム２０は相互に通信可能である。陸上システム２０は、各船舶Ｓから送信されるレーダー情報を受信する。
　図２は、実施形態に係るレーダー情報共有方法を実現する船載システム１０の構成例を示すブロック図である。船載システム１０は、レーダー情報共有装置１、通信装置２、測位装置３、及び方位センサ４を備えている。
　レーダー情報共有装置１は、レーダーアンテナ１１、レーダー機器１２、及び表示装置１３を備えている。レーダーアンテナ１１及びレーダー機器１２は、自船から周囲に送信された電波の反射波を受信して、自船を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得するレーダー部を構成する。また、レーダー機器１２は、後述するようにレーダー情報を共有する機能を実現する。
　通信装置２は、例えばＶＨＦ帯の無線設備を含んでおり、自船の周囲に存在する他船及び陸上の管制Ｃとの通信を実現する。通信装置２は、ＶＨＦ帯の電波を利用してＡＩＳ（Automatic Identification System）データを送受信する。これに限らず、ＶＤＥＳ（VHF Data Exchange System）データが送受信されてもよい。
　測位装置３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から受信した電波に基づいて自船の位置データを生成するＧＮＳＳ受信機である。方位センサ４は、自船の船首方位を検出するジャイロコンパス又はＧＰＳコンパスである。
　図３は、表示装置１３に表示される画像Ｐの例を示す図である。画像Ｐは、レーダー機器１２により生成されたエコー画像、又はエコー画像と電子海図が合成された合成画像である。エコー画像又は合成画像は、レーダー情報共有装置１の外部の表示装置に表示されてもよい。
　いま、同図に示すように、自船Ｍを基準とする探知範囲に２つの他船Ｔ１，Ｔ２が存在するものとする。また、自船Ｍと他船Ｔ１の間には陸地等の障害物Ｂが存在するものとする。
　このとき、自船Ｍから送信された電波は障害物Ｂで遮られ、障害物Ｂの裏側に届かないため、障害物Ｂの裏側は死角Ｄとなる。この死角Ｄに他船Ｔ１が隠れていると、エコー画像に他船Ｔ１の像が現れないおそれがある。
　また、自船Ｍと他船Ｔ２の間の多重反射によって、他船Ｔ２に対して自船Ｍとは反対側に偽像Ｆが生じることもある。このような偽像Ｆは、実在の物標であるか偽像であるか判別することが困難である。
　これらの課題を解決するため、本実施形態では、船間又は船陸間でレーダー情報を共有することを目的としている。但し、全てのレーダー情報をデータ化して周囲に放送することは、ＶＨＦ帯等の低速の通信インフラしかない海上通信では困難である。
　そこで、本実施形態では、以下に説明するように、レーダー情報のデータ量を抑制しつつ、レーダー情報の共有を実現している。
　図４は、実施形態に係るレーダー情報共有装置１の構成例を示すブロック図である。同図では、本実施形態のレーダー情報の送信に係る構成を主に示している。
　レーダー機器１２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、メモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、インターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。
　レーダー機器１２は、Ｒ－θデータ蓄積部１４、位置／方位取得部２１、データ処理部２２、内部データ保持部２３、及び送信データ生成部２４を備えている。これらの機能部は、ＣＰＵがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。これに限らず、データ処理部２２及び送信データ生成部２４等の一部の機能部は、レーダー機器１２とは別のコンピュータで実現されてもよい。
　Ｒ－θデータ蓄積部１４は、レーダー部の一部であり、自船を基準とする各方位（θ）及び各距離（Ｒ）におけるエコー強度を表すＲ－θデータを蓄積し、１スキャン毎のエコー画像（Ｒ－θ画像）を生成する。Ｒ－θデータ蓄積部１４は、位置／方位取得部２１が方位センサ４から取得した自船の船首方位に基づいて、絶対方位を特定する。
　エコー画像は、図６に示すように、自船を基準とする方位（θ）と自船からの距離（Ｒ）の２軸で表される。方位（θ）は、真北を０度とし、真北から時計回りに０～３６０度を表す。距離（Ｒ）は、下側が自船に近い側を表し、上側が自船から遠い側を表す。
　エコー画像の表示レンジ、すなわちエコー画像に含まれる最大距離（縦幅に対応する距離）は、レーダー部の電波出力に応じて変化する。エコー画像の表示レンジを表す表示レンジデータは、内部データ保持部２３に保持されている。
　また、Ｒ－θデータ蓄積部１４は、位置／方位取得部２１が測位装置３から取得した自船の位置データを、エコー画像に関連付ける。ここでは、取得の時刻が共通するエコー画像と位置データとが関連付けられる。Ｒ－θデータ蓄積部１４により生成されたエコー画像は、表示装置１３に表示されるとともに、データ処理部２２に順次出力される。
　データ処理部２２は、Ｒ－θデータ蓄積部１４から取得されたエコー画像に基づいて、自船を基準とする各方位におけるエコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成する。送信データ生成部２４は、エコー点データ及び自船の位置データを少なくとも含む送信データを生成し、通信機器２に出力する。以下、データ処理部２２が実行する具体的な処理について説明する。
　図５は、データ処理部２２が実行するエコー点検出処理の手順例を示す図である。具体的には、レーダー機器１２がプログラムに従った情報処理を実行することで、データ処理部２２として機能し、エコー点検出処理を実現する。図６～図８は、エコー点検出処理を説明するための図である。
　まず、データ処理部２２は、Ｒ－θデータ蓄積部１４からエコー画像（図６参照）を取得する（Ｓ１１）。具体的には、データ処理部２２は、Ｒ－θデータ蓄積部１４により１スキャン毎に生成されるエコー画像を順次取得し、下記の処理Ｓ１２～Ｓ１４を順次実行する。
　次に、データ処理部２２は、エコー画像に対して二値化処理を行い、二値化画像（図７参照）を得る（Ｓ１２）。二値化処理により、エコー画像内のピクセルは、エコー強度が閾値以上の点と閾値未満の点に二分される。例えばエコー強度が閾値以上の点は白又は１で表され、エコー強度が閾値未満の点は黒又は０で表される。以下、エコー強度が閾値以上の点を「エコー点」という。
　二値化処理には、例えば適応的閾値処理が用いられ、エコー画像の部分毎に閾値が算出される。これに限らず、閾値は、大津の二値化等の手法で算出されてもよいし、予め定められた固定値であってもよい。なお、エコー画像の自船の近傍には、海面からの反射成分が多く含まれるため、自船から一定距離内の範囲を対象から除外してもよい。除外する距離は、レーダー部の仕様等に応じて定められる。
　本実施形態では、二値化処理によってエコー画像内のエコー強度が閾値以上の点（エコー点）を検出しているが、これに限らず、例えばエッジ検出等の他の画像処理によってエコー点を検出してもよい。
　次に、データ処理部２２は、二値化画像に含まれるエコー点の中から、各方位における最近点を抽出する（Ｓ１３）。最近点は、自船に最も近いエコー点である。図８は、二値化画像から抽出された最近点を示す図である。自船を基準とする最近点の相対位置は、自船を基準とする方位（θ）と自船からの距離（Ｒ）とを含む極座標で表すことができる。
　本実施形態では、二値化画像に含まれるエコー点の中から、各方位における最近点のみを抽出するが、最近点だけでなく、自船に２番目に近いエコー点等も併せて抽出してもよい。
　次に、データ処理部２２は、各方位における最近点の距離を表すデータ列r_array を生成する（Ｓ１４）。データ列r_array は、方位の順に配列する距離の値の集合である。方位のステップを１度とする場合、データ列r_array は３６０個の距離の値を含む。最近点が存在しない方位では、距離の値に「－１」等の未検出を表す値が入れられる。
　距離の値は、距離に対応する指標であればよく、エコー画像の下端から最近点までのピクセル数であってもよいし、自船から最近点までの実際の距離であってもよい。実際の距離は、エコー画像の下端から最近点までのピクセル数と、エコー画像の表示レンジとに基づいて算出される。
　方位のステップは１度に限らず、例えば０．５度等であってもよい。方位のステップが小さすぎるとデータ列r_array のデータ量が多くなるおそれがあり、方位のステップが大きすぎるとエコー点の検出漏れのおそれがある。
　以上のＳ１１～Ｓ１４により、エコー点検出処理が終了する。
　図９は、データ処理部２２が実行する最近点選別処理の手順例を示す図である。具体的には、レーダー機器１２がプログラムに従った情報処理を実行することで、データ処理部２２として機能し、最近点選別処理を実現する。
　まず、データ処理部２２は、上述のエコー点検出処理で生成されたデータ列r_array を取得する（Ｓ２１）
　次に、データ処理部２２は、データ列r_array に含まれる各最近点の相対位置を極座標から直交座標に変換したデータ列r_array'を生成する（Ｓ２２）。
　最近点の相対位置は、自船位置を（０，０）とした直交座標系の相対座標（ｒｘ，ｒｙ）として、下記のように表される。
　　　　　　　　　　（ｒｘ，ｒｙ）＝（ｒ'cosθ，ｒ'sinθ）
　ここで、ｒ'＝（Ｒ／size_r）×ｒであり、Ｒはエコー画像の表示レンジであり、size_r はエコー画像の縦幅であり、ｒはエコー画像の下端から最近点までのピクセル数である。
　次に、データ処理部２２は、変換されたデータ列r_array'に自船の位置データＬＬを付加して、データ組Ｓを生成する（Ｓ２３）。
　データ処理部２２は、ｎスキャン分（例えばｎ＝５）のデータ組Ｓ１～Ｓｎがバッファリングされるまで、上記Ｓ２１～Ｓ２３の処理を繰り返す（Ｓ２４）。
　ｎスキャン分のデータ組Ｓ１～Ｓｎがバッファリングされると（Ｓ２４：ＹＥＳ）、データ処理部２２は、直交座標系における変動距離が所定以下の最近点を選別するために下記の処理を行う。
　具体的には、データ処理部２２は、バッファリングされたデータ組Ｓ１～Ｓｎから最新のデータ組Ｓｎを取得する（Ｓ２５）。
　次に、データ処理部２２は、バッファリングされたデータ組Ｓ１～Ｓｎから、最新のデータ組Ｓｎより前に生成された前のデータ組Ｓ１～Ｓｎ－１の１つを選択し、取得する（Ｓ２６）。以下では、選択された前のデータ組（Ｓ１～Ｓｎ－１の何れか）を「Ｓｆ」と表す。
　次に、データ処理部２２は、最新のデータ組Ｓｎに含まれる位置データＬＬと、選択された前のデータ組Ｓｆに含まれる位置データＬＬとの位置差（ofs_x，ofs_y）を算出する（Ｓ２７）。
　次に、データ処理部２２は、前のデータ組Ｓｆに含まれるデータ列r_array'の各最近点の座標に、位置差（ofs_x，ofs_y）を加算する（Ｓ２８）。
　次に、データ処理部２２は、最新のデータ組Ｓｎに含まれるデータ列r_array'の各最近点と、上記位置差が加算された、前のデータ組Ｓｆに含まれるデータ列r_array'の各最近点との距離差を算出する（Ｓ２９）。
　次に、データ処理部２２は、最新のデータ組Ｓｎに含まれるデータ列r_array'の各最近点のうち、距離差が閾値ｄ以下の最近点を残し、距離差が閾値ｄ超過の最近点を除外候補とする（Ｓ３０）。
　データ処理部２２は、前のデータ組Ｓ１～Ｓｎ－１の全てについて、上記Ｓ２６～Ｓ３０の処理を繰り返す（Ｓ３１）。そして、前のデータ組Ｓ１～Ｓｎ－１の全てにおいて閾値ｄ超過（除外候補）となった最近点を除外する（Ｓ３２）。すなわち、一度も閾値ｄ以下（残す）とならなかった最近点を除外する。
　これに限らず、例えば、前のデータ組Ｓ１～Ｓｎ－１の全てにおいて閾値ｄ以下（残す）となった最近点のみを最終的に残してもよいし、閾値ｄ超過（閾値候補）と閾値ｄ以下（残す）の多数決によって最終的に残すか除外するかを決定してもよい。
　以上により、最近点選別処理が終了する。データ処理部２２は、このように選別された最近点についてエコー点データを生成する。
　図４の説明に戻る。送信データ生成部２４は、データ処理部２２により生成されたエコー点データ及びそれに関連付けられた自船の位置データを少なくとも含む送信データを生成する。
　エコー点データは、各方位における選別された最近点の自船に対する相対位置を表すデータである。具体的には、エコー点データは、各方位における最近点の距離を表すデータ列r_array で表されてもよいし、直交座標に変換したデータ列r_array'で表されてもよい。なお、エコー点データは、最近点だけでなく、自船に２番目に近いエコー点等の相対位置をさらに含んでもよい。
　また、送信データは、表示レンジデータ、時刻データ、及びレーダー関連データ等をさらに含んでもよい。表示レンジデータは、エコー画像の表示レンジ、すなわちエコー画像に含まれる最大距離を表す。時刻データは、エコー画像及び位置データを取得したときの時刻を表す。時刻データは、例えばＵＴＣ（世界協定時刻）で表される。レーダー関連データは、例えば使用バンド（Ｘバンド、Ｓバンド等）、アンテナ長、アンテナ高さ等を含んでいる。
　送信データ生成部２４は、上述のエコー点データ、位置データ、表示レンジデータ、時刻データ、及びレーダー関連データ等を含む送信データを１パケットとし、汎用的な圧縮プロトコル（例えばｚｌｉｂ等）を利用してデータ圧縮し、バイナリデータを生成する。
　通信機器２は、このように生成された送信データを、ＡＩＳ又はＶＤＥＳ等の海上通信プロトコルに基づいて周囲の他船や陸上の基地局に放送する。また、通信機器２は、自船のＭＭＳＩ（Maritime Mobile Service Identity）をヘッダとして送信データに付与して放送する。
　図１０は、実施形態に係るレーダー情報共有装置１の構成例を示すブロック図である。同図では、本実施形態のレーダー情報の受信に係る構成を主に示している。なお、陸上システム２０も同様の構成を有している。上記図４に示した構成と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。
　レーダー機器１２は、Ｒ－θデータ蓄積部１４、位置／方位取得部２１、内部データ保持部２３、受信データ解析部２６、最近点／範囲特定部２７、及び重畳処理／偽像判定部２８を備えている。これらの機能部は、ＣＰＵがプログラムに従って情報処理を実行することによって実現される。
　受信データ解析部２６は、通信機器２が受信した他船からの送信データを解析し、送信データの内容をパースする。これにより、送信データに含まれるエコー点データ、位置データ、表示レンジデータ、時刻データ、及びレーダー関連データ等が抽出される。
　最近点／範囲特定部２７は、受信データ解析部２６により解析された他船からの送信データに基づいて、他船の位置を基準に最近点の位置及び表示レンジを特定する。
　具体的には、最近点／範囲特定部２７は、位置／方位取得部２１により取得された自船の位置及び方位、並びに内部データ保持部２３に保持された自船の表示レンジに基づいて、自船との関係で、すなわち自船のエコー画像内における、他船の最近点の位置及び表示レンジを特定する。
　重畳処理／偽像判定部２８は、Ｒ－θデータ蓄積部１４により生成された自船のエコー画像上に、最近点／範囲特定部２７により特定された他船の最近点の位置及び表示レンジを重畳した画像を、表示装置１３に表示する。なお、他船の最近点の位置及び表示レンジは電子海図上に重畳されてもよい。
　図１１は、表示装置１３に表示される画像ＣＰの例を示す図である。画像ＣＰは、エコー画像と電子海図が合成された合成画像上に、他船の最近点の位置及び表示レンジを重畳した例を示している。
　同図に示すように、画像ＣＰには、他船Ｔ１を基準とする最近点の位置を表す矩形又は円形のドットマークＱが表示されている。また、画像ＣＰには、他船Ｔ１を基準とする表示レンジを表す円形の枠Ｓが表示されている。なお、偽像Ｆの位置には、物標が存在しないので、ドットマークＱは表示されない。
　このようにドットマークＱが表示されることで、ユーザは、他船で検出された最近点の位置を視認することが可能となる。言い換えると、ユーザは、ドットマークＱによって、物標が存在する確度が高い位置を知得することが可能となる。
　例えば、自船Ｍからは死角であっても、ドットマークＱが有れば、物標が存在することを知ることができる。一方、自船のレーダー部で検出された物標候補上にドットマークＱが無ければ、その物標候補は偽像であることが分かる。
　なお、重畳処理／偽像判定部２８は、他船を基準とする最近点の位置に基づいて、Ｒ－θデータ蓄積部１４により生成された自船のエコー画像に含まれる物標候補が偽像であるか否か判定してもよい。具体的には、重畳処理／偽像判定部２８は、他船Ｔ１を基準とする表示レンジＳ内に存在する物標候補上にドットマークＰが無い場合に、その物標候補が偽像であると判定し、他の物標候補と識別可能に表示する。
　以上に説明した実施形態によれば、自船の表示装置１３に自船のエコー画像だけでなく、他船で検出された最近点の位置をレーダー情報として表示することで、ユーザは物標が存在する確度が高い位置を知得することができ、安全航行に寄与することが可能となる。この効果は、船が輻輳しやすい湾内など、危険性が高まりやすい海域において特に有用である。
　また、実施形態によれば、エコー画像から最近点を抽出し、最近点の相対位置を表すエコー点データをレーダー情報として共有することで、データ量を抑制することができ、低速のＡＩＳ又はＶＤＥＳ等の海上通信プロトコルであっても共有が容易となる。例えば、データ列r_array を一要素4 byte、360度（1度刻み）の配列とする場合、11,520 bitの情報量に抑えることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が当業者にとって可能であることはもちろんである。
１　レーダー情報共有装置、１１　レーダーアンテナ、１２　レーダー機器、１３　表示装置、１４　Ｒ－θデータ蓄積部、２１　位置／方位取得部、２２　データ処理部、２３　内部データ保持部、２４　送信データ生成部、２６　受信データ解析部、２７　最近点／範囲特定部、２８　重畳処理／偽像判定部、２　通信装置、３　測位装置、４　方位センサ、１０　船載システム、２０　陸上システム、１００　レーダー情報共有システム 

Claims (14)

  1. 　船舶の位置データを取得する位置取得部と、
    　前記船舶の方位を取得する方位取得部と、
    　前記船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得するレーダー部と、
    　前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成するデータ処理部と、
    　前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを生成する送信データ生成部と、
    　を備える、レーダー情報共有装置。
  2. 　前記データ処理部は、二値化処理により前記エコー画像から前記エコー強度が所定以上の点を抽出する、
    　請求項１に記載のレーダー情報共有装置。
  3. 　前記エコー点データは、前記船舶を基準とする各方位における前記最近点までの距離を表す距離指標を含む、
    　請求項１または２に記載のレーダー情報共有装置。
  4. 　前記距離指標は、前記船舶から前記最近点までの距離である、
    　請求項３に記載のレーダー情報共有装置。
  5. 　前記レーダー部は、前記船舶を基準とする各方位及び各距離における前記エコー強度を表すエコー画像を生成し、
    　前記送信データは、前記エコー画像に含まれる最大距離のデータを含み、
    　前記距離指標は、前記エコー画像における前記船舶から前記最近点までのピクセル数である、
    　請求項３に記載のレーダー情報共有装置。
  6. 　前記送信データは、前記位置データ及び前記エコー強度が取得された時刻のデータを含む、
    　請求項１ないし５の何れかに記載のレーダー情報共有装置。
  7. 　前記データ処理部は、前記レーダー部により順次生成される複数のエコー画像において変動距離が所定以下である前記最近点を前記エコー点データに含める、
    　請求項１ないし６の何れかに記載のレーダー情報共有装置。
  8. 　第１船舶に搭載され、
    　　前記第１船舶の位置データを生成する測位装置と、
    　　前記第１船舶の方位を検出する方位センサと、
    　　前記第１船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記第１船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得するレーダー部と、
    　　前記エコー強度に基づいて、前記第１船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成するデータ処理部と、
    　　前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを送信する通信装置と、
    　を備える第１システムと、
    　　前記送信データを受信する通信装置と、
    　　前記送信データに含まれる前記位置データ及び前記エコー点データに基づいて、前記最近点の位置を表示する表示装置と、
    　を備える第２システムと、
    　を備える、レーダー情報共有システム。
  9. 　前記第２システムは、第２船舶に搭載され、
    　前記第２船舶の位置データを生成する測位装置をさらに備え、
    　前記表示装置は、前記第２船舶の位置を基準とする電子海図を表示するとともに、前記電子海図上に前記最近点の位置を表示する、
    　請求項８に記載のレーダー情報共有システム。
  10. 　前記第２システムは、第２船舶に搭載され、
    　前記第２船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記第２船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を表すエコー画像を生成するレーダー部をさらに備え、
    　前記表示装置は、前記エコー画像を表示するともに、前記エコー画像上に前記最近点の位置を表示する、
    　請求項８または９に記載のレーダー情報共有システム。
  11. 　前記第２システムは、
    　前記最近点の位置に基づいて、前記エコー画像に含まれる物標候補が偽像であるか否か判定する偽像判定部をさらに備える、
    　請求項１０に記載のレーダー情報共有システム。
  12. 　前記送信データは、エコー画像に含まれる最大距離のデータを含み、
    　前記表示装置は、前記最近点の位置とともに、前記第１船舶の位置を基準とする前記最大距離の範囲を表示する、
    　請求項８ないし１１の何れかに記載のレーダー情報共有システム。
  13. 　測位装置により、船舶の位置データを生成し、
    　方位センサにより、前記船舶の方位を検出し、
    　レーダー部により、前記船舶から周囲に送信された電波の反射波を受信して、前記船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得し、
    　前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成し、
    　通信装置により、前記位置データ及び前記エコー点データを少なくとも含む送信データを送信する、
    　レーダー情報共有方法。
  14. 　船舶を基準とする各方位及び各距離におけるエコー強度を取得すること、及び、
    　前記エコー強度に基づいて、前記船舶を基準とする各方位における前記エコー強度が所定以上の最近点の相対位置を表すエコー点データを生成すること、
    　をコンピュータに実行させるプログラム。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7625315B1 (ja) 2024-10-22 2025-02-03 株式会社エイトノット 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58214868A (ja) * 1982-06-07 1983-12-14 Furuno Electric Co Ltd 複数船舶による探知映像情報の表示装置
JPS6291271U (ja) * 1985-11-28 1987-06-11
WO1989012237A1 (fr) * 1988-06-01 1989-12-14 Furuno Electric Company, Limited Appareil de visualisation de route
JP2000088947A (ja) * 1998-09-16 2000-03-31 Japan Radio Co Ltd レーダ装置及びレーダデータ伝送システム
JP2000131434A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Japan Radio Co Ltd 船舶用衝突予防支援装置
JP2011099836A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Furuno Electric Co Ltd 信号処理装置、レーダ装置及び信号処理プログラム
JP2011242253A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Furuno Electric Co Ltd エコー信号処理装置、レーダ装置、エコー信号処理プログラム及びエコー信号処理方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58214868A (ja) * 1982-06-07 1983-12-14 Furuno Electric Co Ltd 複数船舶による探知映像情報の表示装置
JPS6291271U (ja) * 1985-11-28 1987-06-11
WO1989012237A1 (fr) * 1988-06-01 1989-12-14 Furuno Electric Company, Limited Appareil de visualisation de route
JP2000088947A (ja) * 1998-09-16 2000-03-31 Japan Radio Co Ltd レーダ装置及びレーダデータ伝送システム
JP2000131434A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Japan Radio Co Ltd 船舶用衝突予防支援装置
JP2011099836A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Furuno Electric Co Ltd 信号処理装置、レーダ装置及び信号処理プログラム
JP2011242253A (ja) * 2010-05-18 2011-12-01 Furuno Electric Co Ltd エコー信号処理装置、レーダ装置、エコー信号処理プログラム及びエコー信号処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7625315B1 (ja) 2024-10-22 2025-02-03 株式会社エイトノット 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム

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