特許 7158210 追尾装置、追尾方法、および、追尾プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-13

(45)【発行日】2022-10-21

(54)【発明の名称】追尾装置、追尾方法、および、追尾プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/32 20060101AFI20221014BHJP

   G01S 13/72 20060101ALI20221014BHJP

   G01S 13/937 20200101ALI20221014BHJP

【ＦＩ】

G01S7/32 250

G01S13/72

G01S13/937

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2018157906

(22)【出願日】2018-08-27

(65)【公開番号】P2020034274

(43)【公開日】2020-03-05

【審査請求日】2021-04-26

(73)【特許権者】

【識別番号】000166247

【氏名又は名称】古野電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 大輔

(72)【発明者】

【氏名】柳 勝幸

(72)【発明者】

【氏名】江國 純範

(72)【発明者】

【氏名】久保田 有吾

【審査官】九鬼 一慶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１４５０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１６９６８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－１４１１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８９０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】Anders Rodningsby，ほか３名，Multitarget Tracking in the Presence of Wakes，2008 11th International Conference on Information Fusion，米国，IEEE，2008年09月，1536-1543

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００ － ７／４２

Ｇ０１Ｓ １３／００ －１３／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

他船の構造または前記他船の挙動によって不要エコーが生じ易い領域を、前記他船の予測位置を基準とする座標によって補正対象領域に設定する補正対象領域設定部と、
検出された複数の物標エコーのうちで前記補正対象領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出する補正対象抽出部と、
過去に追尾対象とした物標エコーの過去エコー情報と、前記検出された複数の物標エコーの検出エコー情報のそれぞれと、前記補正対象抽出部での抽出結果と、を用いて、前記過去エコー情報と前記複数の検出エコー情報のそれぞれとの一致度を採点する採点部と、
前記採点の結果を用いて、前記複数の物標エコーから、今回の追尾対象の物標エコーを判定する判定部と、
を備えた、
追尾装置。

【請求項2】

請求項１に記載の追尾装置であって、
前記補正対象領域設定部は、
前記過去エコー情報に基づいて、航走波領域を設定する航走波領域設定部を、備え、
前記補正対象抽出部は、
前記検出された複数の物標エコーのうちで前記航走波領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出する、
追尾装置。

【請求項3】

請求項２に記載の追尾装置であって、
前記採点部は、
前記航走波領域内に入る物標エコーの採点を、前記航走波領域外の物標エコーの採点よりも低くする、
追尾装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載の追尾装置であって、
前記航走波領域設定部は、
前記過去エコー情報を用い、前記過去に追尾対象とした物標エコーの今回の予測位置を基準として、前記航走波領域を設定する、
追尾装置。

【請求項5】

請求項４に記載の追尾装置であって、
前記航走波領域は、
前記予測位置を基準として、前記過去の追尾対象の物標の予測移動方向の逆方向を中心とする約３９°の角度に基づいて設定されている、
追尾装置。

【請求項6】

請求項５に記載の追尾装置であって、
前記航走波領域は、
角度方向において前記予測移動方向の逆方向を挟んで複数に分離されている、
追尾装置。

【請求項7】

請求項４乃至請求項６のいずれかに記載の追尾装置であって、
前記予測位置を基準とする採点対象領域に含まれる物標エコーを検出するゲート処理部を備え、
前記補正対象抽出部は、前記ゲート処理部で検出された物標エコーのみを用いる、
追尾装置。

【請求項8】

請求項４乃至請求項７のいずれかに記載の追尾装置であって、
前記判定部において前記今回の追尾対象の物標エコーとして判定された物標エコーの位置と、前記予測位置とを用いて平滑化処理を行う平滑化処理部を、備える、
追尾装置。

【請求項9】

請求項２乃至請求項８のいずれかに記載の追尾装置であって、
前記補正対象抽出部は、
前記検出された複数の物標エコーの代表点を用いて、前記補正対象の物標エコーを抽出する、
追尾装置。

【請求項10】

他船の構造または前記他船の挙動によって不要エコーが生じ易い領域を、前記他船の予測位置を基準とする座標によって補正対象領域に設定し、
検出された複数の物標エコーのうちで前記補正対象領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出し、
過去に追尾対象とした物標エコーの過去エコー情報と、前記検出された複数の物標エコーの検出エコー情報のそれぞれと、前記補正対象の抽出結果と、を用いて、前記過去エコー情報と前記複数の検出エコー情報のそれぞれとの一致度を採点し、
前記採点の結果を用いて、前記複数の物標エコーから、今回の追尾対象の物標エコーを判定する、
追尾方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の追尾方法であって、
前記過去エコー情報に基づいて、航走波領域を設定し、
前記検出された複数の物標エコーのうちで前記航走波領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出する、
追尾方法。

【請求項12】

請求項１１に記載の追尾方法であって、
前記航走波領域内に入る物標エコーの採点を、前記航走波領域外の物標エコーの採点よりも低くする、
追尾方法。

【請求項13】

請求項１１または請求項１２に記載の追尾方法であって、
前記過去エコー情報を用い、前記過去に追尾対象とした物標エコーの今回の予測位置を基準として、前記航走波領域を設定する、
追尾方法。

【請求項14】

他船の構造または前記他船の挙動によって不要エコーが生じ易い領域を、前記他船の予測位置を基準とする座標によって補正対象領域に設定し、
検出された複数の物標エコーのうちで前記補正対象領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出し、
過去に追尾対象とした物標エコーの過去エコー情報と、前記検出された複数の物標エコーの検出エコー情報のそれぞれと、前記補正対象の抽出結果と、を用いて、前記過去エコー情報と前記複数の検出エコー情報のそれぞれとの一致度を採点し、
前記採点の結果を用いて、前記複数の物標エコーから、今回の追尾対象の物標エコーを判定する、
処理を演算処理装置に実行させる追尾プログラム。

【請求項15】

請求項１４に記載の追尾プログラムであって、
前記過去エコー情報に基づいて、航走波領域を設定し、
前記検出された複数の物標エコーのうちで前記航走波領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出する、
処理を演算処理装置に実行させる追尾プログラム。

【請求項16】

請求項１５に記載の追尾プログラムであって、
前記航走波領域内に入る物標エコーの採点を、前記航走波領域外の物標エコーの採点よりも低くする、
処理を演算処理装置に実行させる追尾プログラム。

【請求項17】

請求項１５または請求項１６に記載の追尾プログラムであって、
前記過去エコー情報を用い、前記過去に追尾対象とした物標エコーの今回の予測位置を基準として、前記航走波領域を設定する、
処理を演算処理装置に実行させる追尾プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、船舶等の水上を移動する物標の追尾を行う技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、レーダを用いて物標の運動を推定する装置が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３５０８０００号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような物標の運動の推定結果を用いて、物標を追尾することがある。

【0005】

しかしながら、水上を移動する物標では、この物標の移動によって、航走波が生じる。航走波のエコーの位置は、物標のエコーの位置に近い。また、航走波のエコーの大きさ（面積）は、物標のエコーの大きさ（面積）に近いことがある。

【0006】

このため、従来では、追尾対象の物標と間違えて、航走波を追尾してしまうことがあった。

【0007】

したがって、本発明の目的は、追尾対象の物標をより確実に追尾する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明の追尾装置は、自船または他船の構造または挙動に基づいて不要エコーが生じ易い領域を補正対象領域として設定する補正対象領域設定部と、検出された複数の物標エコーのうちで前記補正対象領域内に入る物標エコーを、補正対象として抽出する補正対象抽出部と、過去に追尾対象とした物標エコーの過去エコー情報と、前記検出された複数の物標エコーの検出エコー情報のそれぞれと、前記補正対象抽出部での抽出結果と、を用いて、前記過去エコー情報と前記複数の検出エコー情報のそれぞれとの一致度を採点する採点部と、前記採点の結果を用いて、前記複数の物標エコーから、今回の追尾対象の物標エコーを判定する判定部とを備える。

【0009】

この構成では、補正対象領域内にある物標エコーと補正対象領域外にある物標エコーとで、異なる採点を行うことができる。したがって、補正対象領域内にある物標エコーの採点点数を、補正対象領域外にある物標エコーの採点点数よりも、相対的に低くすることが可能になる。

【発明の効果】

【0010】

この発明によれば、追尾対象の物標をより確実に追尾できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】追尾対象決定部の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る追尾処理部の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。

【図4】追尾処理の概念を説明するための図である。

【図5】今回の追尾検出の対象領域を拡大した図である。

【図6】採点の概念を説明するための表である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）は、航走波領域の形状例を示す図である。

【図8】本実施形態に係る追尾処理の概要フローを示すフローチャートである。

【図9】本実施形態に係る追尾対象の決定処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の実施形態に係る追尾装置、追尾方法、および、追尾プログラムについて、図を参照して説明する。

【0013】

図１は、本発明の実施形態に係る追尾対象決定部の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る追尾処理部の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の実施形態に係るレーダ装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に示す追尾処理部が本発明の「追尾装置」に対応するが、追尾装置は、少なくとも、追尾対象決定部を備えていればよい。図４は、追尾処理の概念を説明するための図である。図５は、図４における今回の追尾検出の対象領域を拡大した図である。

【0014】

（レーダ装置９０の構成）
図３に示すように、レーダ装置９０は、アンテナ９１、送信部９２、送受切替部９３、受信部９４、追尾代表点検出部９５、追尾処理部１０、および、表示部９６を備える。なお、レーダ装置９０における追尾処理部１０以外の構成は、既知の構成と同様であり、以下では簡略的に説明する。そして、追尾処理部１０は、単体の追尾装置として用いることも可能であるが、このように、図３に示すようなレーダ装置９０の一部として用いられる。

【0015】

送信部９２および受信部９４は、送受切替部９３を介して、アンテナ９１に接続している。受信部９４は、追尾代表点検出部９５に接続している。追尾代表点検出部９５は、追尾処理部１０に接続している。追尾処理部１０は、表示部９６に接続している。例えば、送信部９２および受信部９４は、それぞれに電気回路や電子回路によって実現される。例えば、送受切替部９３は、導波管やストリップライン等の分波回路を実現する信号伝送部材によって実現される。例えば、追尾代表点検出部９５、および、追尾処理部１０は、これらの機能部を実現するためのプログラム、このプログラムを記録する記録媒体、および、このプログラムを実行するＣＰＵ等の演算処理装置によって実現される。例えば、表示部９６は、液晶ディスプレイ等によって実現される。

【0016】

送信部９２は、探知信号を生成して出力する。送受切替部９３は、探知信号をアンテナ９１に伝送する。

【0017】

アンテナ９１は、船舶等の水上移動体に取り付けられており、予め設定された周期で送受波面を回転させながら、探知信号を外部（探知領域）に送信し、そのエコー信号を受信する。

【0018】

アンテナ９１は、エコー信号を送受切替部９３に出力する。送受切替部９３は、エコー信号を受信部９４に伝送する。

【0019】

受信部９４は、エコー信号に対して、検波処理、Ａ／Ｄ変換、増幅処理等の既知の受信処理を行って、エコーデータを生成する。エコーデータは、ＰＰＩ画像を構成する直交座標系に変換される。受信部９４は、エコーデータを、追尾代表点検出部９５に出力する。

【0020】

追尾代表点検出部９５は、検出用閾値以上の信号強度を有するエコーデータを抽出し、抽出された物標エコー毎に、その代表点を検出する。例えば、物標エコーの代表点は、ＰＰＩ画像を構成する直交座標系の座標で表され、物標エコーの重心の座標等を用いて表される。また、追尾代表点検出部９５は、物標エコーの面積を算出する。例えば、物標エコーの面積は、この物標エコーを構成するエコーデータ群の各画素の総面積で表される。追尾代表点検出部９５は、物標エコーの代表点、および物標エコーの面積を含むエコー情報を生成する。この際、追尾代表点検出部９５は、物標エコー毎に、エコー情報を生成する。

【0021】

追尾代表点検出部９５は、エコーデータ、および、物標エコー毎のエコー情報を、追尾処理部１０に出力する。

【0022】

追尾処理部１０は、概略的には、物標エコー毎のエコー情報を用いて、代表点が検出されている複数の物標エコーから、追尾対象の物標エコーを検出し、この追尾対象の物標エコーを追尾する。この際、詳細は後述するが、追尾処理部１０は、過去の追尾対象の物標エコーのエコー情報に基づく今回の予測位置を用いて、航走波領域を設定する。追尾処理部１０は、代表点が検出されている複数の物標エコーに対して、追尾対象の物標エコーとのエコー情報の一致度に応じた採点を行う。この際、追尾処理部１０は、航走波領域内にある物標エコーと航走波領域外にある物標エコーとで異なる採点方法を用いて採点を行う。例えば、追尾処理部１０は、物標エコーが航走波領域内にあることによって、物標エコーが航走波領域外にある（航走波領域内にない）場合よりも点数が低下するように、採点を行う。そして、追尾処理部１０は、採点点数が最も高い物標エコーを、追尾対象の物標エコーとして検出する。

【0023】

追尾処理部１０は、追尾によって得られる各種の情報（追尾情報）を、エコーデータ、および、エコー情報とともに、表示部９６に出力する。なお、追尾情報とは、例えば、追尾対象の物標エコーの推定位置、推定速度等を含む。

【0024】

表示部９６は、エコーデータに基づくレーダ装置９０の周囲の探知画像を表示する。さらに、表示部９６は、追尾情報、および、追尾情報に基づく各種のシンボルマーク等を、探知画像上等に表示することもできる。

【0025】

（追尾処理部１０の構成）
図２に示すように、追尾処理部１０は、ゲート処理部１１、追尾対象決定部１２、平滑化処理部１３、および、追尾ターゲットＤＢ１００を備える。

【0026】

ゲート処理部１１は、追尾対象の物標エコーの過去の追尾情報から、今回の追尾検出のタイミング（時刻）における、追尾対象の物標エコーの予測位置１０１（図４、図５参照）を算出する。ゲート処理部１１は、この予測位置１０１を用いて、採点対象領域１１０を決定する。なお、予測位置１０１は、過去の追尾対象の物標エコーのエコー情報（過去エコー情報）から算出できる。例えば、予測位置１０１は、直前の検出タイミングでの追尾対象の物標エコーの推定位置および推定速度ベクトルと、直前の検出タイミングと今回の検出タイミングとの時間差と、から算出できる。

【0027】

例えば、図４、図５に示すように、採点対象領域１１０は、予測位置１０１を中心とする半径ｒｍの円形の領域である。なお、採点対象領域１１０の大きさは、適宜調整が可能であり、例えば、過去の追尾対象の物標エコーのエコー情報から得られる予測速度に応じて調整され、予測速度が大きいほど、採点対象領域１１０の大きさを大きくする等の調整が可能である。

【0028】

ゲート処理部１１は、今回の追尾検出タイミングにおける採点対象領域１１０内に存在する物標エコーを抽出する。

【0029】

ゲート処理部１１は、抽出した物標エコーの代表点を、エコー情報とともに、追尾対象決定部１２に出力する。

【0030】

このように、ゲート処理部１１は、検出された複数の物標エコーから、追尾対象となる可能性を或程度以上有する物標エコーを絞り込む。これにより、検出された全ての物標エコーを追尾対象として後述の追尾対象の決定処理を行うよりも、処理負荷を軽減できる。

【0031】

追尾対象決定部１２は、図１に示すように、航走波領域設定部１２１、補正対象抽出部１２２、採点部１２３、および、判定部１２４を備える。なお、航走波領域設定部１２１は、本発明の「補正対象領域設定部」に対応する。

【0032】

航走波領域設定部１２１は、図４、図５の斜線のハッチングの領域に示すように、予測位置１０１を基準として、航走波領域１３１および航走波領域１３２を設定する。

【0033】

具体的には、航走波領域設定部１２１は、予測位置１０１を基準として、予測進行方向ＤＭに対する逆方向ＤＭＩを設定する。予測進行方向ＤＭは、追尾対象の物標エコーの過去のエコー情報から得られる速度ベクトルによって決定できる。したがって、逆方向ＤＭＩは、この速度ベクトルの逆ベクトルによって決定できる。

【0034】

より具体的には、航走波領域設定部１２１は、予測位置１０１を頂点とし、採点対象領域１１０を形成する円における左舷側で且つ逆方向ＤＭＩ側の円周の一部を円弧とする扇形によって、航走波領域１３１を設定する。この設定方法の一例としては、航走波領域設定部１２１は、航走波基準線ＬｓｗＬを設定する。航走波基準線ＬｓｗＬは、予測位置１０１を通り逆方向ＤＭＩに対して左舷側に角度θＬを成す直線である。次に、航走波領域設定部１２１は、予測位置１０１を基準として、航走波基準線ＬｓｗＬの延びる方向を含むように、角度ΔθＬで広がる扇形の領域を、航走波領域１３１に設定する。より具体的には、航走波基準線ＬｓｗＬの延びる方向は、角度方向（円周に沿う方向）Ｄθにおける角度ΔθＬの中心を通るように設定されていることが好ましい。

【0035】

また、航走波領域設定部１２１は、予測位置１０１を頂点とし、採点対象領域１１０を形成する円における右舷側で且つ逆方向ＤＭＩ側の円周の一部を円弧とする扇形によって、航走波領域１３２を設定する。この設定方法の一例としては、航走波領域設定部１２１は、航走波基準線ＬｓｗＲを設定する。航走波基準線ＬｓｗＲは、予測位置１０１を通り逆方向ＤＭＩに対して右舷側に角度θＲを成す直線である。次に、航走波領域設定部１２１は、予測位置１０１を基準として、航走波基準線ＬｓｗＲの延びる方向を含むように、角度ΔθＲで広がる扇形の領域を、航走波領域１３２に設定する。より具体的には、航走波基準線ＬｓｗＲの延びる方向は、角度方向（円周に沿う方向）Ｄθにおける角度ΔθＲの中心を通るように設定されていることが好ましい。

【0036】

角度θＬ（航走波基準線ＬｓｗＬと水上移動体の進行方向の逆方向との成す角に対応）および角度θＲ（航走波基準線ＬｓｗＲと水上移動体の進行方向の逆方向との成す角に対応）は、それぞれ約１９．４７°に設定されることが好ましい。これは、航走波が、移動体（船舶等）の形状、速度に影響されることなく、進行方向の逆方向に対して、約３９°の角度をもって広がっていくことに基づいている。

【0037】

また、角度ΔθＬおよび角度ΔθＲは、例えば、約２０°に設定されている。すなわち、航走波領域１３１および航走波領域１３２は、予測位置１０１を通り逆方向ＤＭＩに対して約１９．４７°を成し、例えば、角度方向に±約１０°の広がりをもって、設定されている。

【0038】

このような処理によって、航走波領域設定部１２１は、航走波によるエコーが生じ易い領域を設定できる。

【0039】

航走波領域設定部１２１は、航走波領域１３１および航走波領域１３２を、補正対象抽出部１２２に出力する。航走波領域１３１および航走波領域１３２は、例えば、扇形の各頂点の座標等によって設定することができる。

【0040】

補正対象抽出部１２２は、複数の物標エコーのそれぞれの代表点の座標と、航走波領域１３１および航走波領域１３２とを比較する。補正対象抽出部１２２は、航走波領域１３１の内部または航走波領域１３２の内部に存在する代表点を抽出する。

【0041】

補正対象抽出部１２２は、抽出した代表点を有する物標エコーを、補正対象の物標エコーに設定する。一方、補正対象抽出部１２２は、抽出されない代表点を含む物標エコーを、補正対象の物標エコーに設定しない。

【0042】

補正対象抽出部１２２は、ゲート処理部１１で抽出した複数の物標エコーのそれぞれに対して、補正対象であるか否かを検出し、この検出結果を補正情報として生成する。補正対象抽出部１２２は、複数の物標エコーとそれぞれの補正情報とを、採点部１２３に出力する。

【0043】

採点部１２３は、追尾対象の物標エコーと、ゲート処理部１１で抽出した複数の物標エコー（検出エコー情報）のそれぞれとの一致度を採点する。ここで、採点部１２３は、追尾対象の物標エコーとして、例えば、直前の追尾検出のタイミングで追尾対象として検出された物標エコーを用いる。

【0044】

採点部１２３は、複数の物標エコー（採点対象の物標エコー）のエコー情報と、追尾対象の物標エコーのエコー情報および予測位置１０１と、を用いて、エコー情報の一致度に応じた採点を行う。例えば、採点は、一致度が高いほど、点数が高くなるように設定されている。

【0045】

一例として、より具体的には、採点部１２３は、複数の物標エコーのそれぞれに対して、次の演算に採点を実行する。

【0046】

採点部１２３は、採点対象の物標エコーのエコー情報から、代表点の位置および物標エコーの面積を抽出する。採点部１２３は、追尾対象の物標エコーのエコー情報から、追尾対象の物標エコーの面積を抽出する。

【0047】

採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点の位置と予測位置１０１との距離差を算出する。採点部１２３は、当該代表点を取得した物標エコーの面積と、追尾対象の物標エコーの面積との差または比を算出する。

【0048】

採点部１２３は、距離の差、および、面積の差または比を用いて、点数を設定する。より具体的には、採点部１２３は、距離の差が小さいほど点数を高くし、面積の差が小さいまたは面積の比が１に近いほど点数を高くする。そして、採点部１２３は、距離の差による点数と、面積差または比による点数とを加算等することによって、採点対象の物標エコーの点数を算出する。

【0049】

ここで、採点部１２３は、航走波領域１３１内または航走波領域１３２内に入っている物標エコーと、航走波領域１３１内および航走波領域１３２内に入ってない物標エコーとで、採点に対して異なる重み付けを行う。

【0050】

例えば、採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１内または航走波領域１３２内に入っているか否かに応じて、採点方法を異ならせる。

【0051】

具体的な一例としては、採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１または航走波領域１３２内に入っていれば、点数を減点する。一方、採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１内および航走波領域１３２内に入っていなければ、減点を行わない。

【0052】

また別の具体的な一例としては、採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１内および航走波領域１３２内に入っていなければ、加点を行い、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１または航走波領域１３２内に入っていれば、点数の加点を行わない。

【0053】

また、採点部１２３は、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１または航走波領域１３２内に入っていれば、点数を減点し、採点対象の物標エコーの代表点が航走波領域１３１内および航走波領域１３２内に入っていなければ、加点を行ってもよい。

【0054】

採点部１２３は、採点対象とした複数の物標エコーの採点結果を、判定部１２４に出力する。

【0055】

判定部１２４は、一致度が最も高い物標エコーを、今回の追尾対象の物標エコーとして検出する。すなわち、判定部１２４は、採点点数が最も高い物標エコーを、今回の追尾対象の物標エコーとして検出する。

【0056】

以上のような構成および処理を用いることによって、航走波領域１３１内または航走波領域１３２内にある物標エコー、すなわち、航走波のエコーの可能性が高い物標エコーの点数は、低くなる。

【0057】

このため、追尾処理部１０は、航走波のエコーを追尾対象の物標エコーとして誤検出することを抑制できる。したがって、追尾処理部１０は、追尾対象の物標エコーを、より確実に検出でき、追尾性能は向上する。

【0058】

さらに、この構成では、逆方向ＤＭＩに航走波領域が設定されておらず、航走波領域１３１と航走波領域１３２とは、逆方向ＤＭＩを挟んで、分離して設定されている。これにより、移動体の速度が遅くなっても、移動体のエコーが航走波領域１３４および航走波領域１３５に入ることを抑制できる。したがって、移動体の速度が遅くなっても、移動体のエコーを航走波のエコーとして誤判定することを抑制できる。したがって、追尾処理部１０は、追尾対象の物標エコーを、より正確に検出でき、追尾性能は向上する。

【0059】

判定部１２４は、検出した追尾対象の物標エコーおよびエコー情報を、平滑化処理部１３に出力する。

【0060】

平滑化処理部１３は、過去の追尾対象の物標エコーのエコー情報と、今回検出した追尾対象の物標エコーのエコー情報とを用いて、平滑化処理を実行し、追尾情報を算出する。例えば、追尾情報には、今回検出した追尾対象の物標エコーの推定位置、推定速度が含まれる。推定位置は、予測位置と今回検出した追尾対象の物標エコーの代表点の位置との平均値（例えば、重み付け平均値）によって算出される。推定速度ベクトルは、過去の追尾対象の物標エコーの推定位置と、今回検出した追尾対象の物標エコーの推定位置と、これらの時刻差等によって、算出される。

【0061】

平滑化処理部１３は、追尾情報を、表示部９６に出力するとともに、追尾ターゲットＤＢ（データベース）１００に記憶する。この追尾ターゲットＤＢ１００に記憶された追尾情報は、上述のゲート処理部１１によって読み出され、次の追尾対象の検出時刻での予測位置の算出等に利用される。

【0062】

平滑化処理部１３は、省略することも可能である。しかしながら、平滑化処理部１３を備えることによって、追尾対象の物標エコーに対して、より確からしい位置および速度を算出することできる。したがって、例えば、追尾性能が向上する。

【0063】

（具体的な一例の説明）
上述の処理を、図４、図５、図６を用いて具体的に説明する。図６は、採点の概念を説明するための表である。なお、ここでは、今回の追尾対象の物標エコーの検出時刻はｔ２であり、直前の追尾対象の物標エコーの検出時刻は、ｔ１である。また、具体的な算出方法は、上述しているので、以下では省略している。

【0064】

時刻ｔ１において検出された追尾対象の物標エコーＥＤ０（ｔ１）には、追尾情報として、推定位置ＥＰ０（ｔ１）、推定速度ベクトルＥｖ０（ｔ１）が含まれている。

【0065】

ゲート処理部１１は、この追尾情報に基づいて、時刻ｔ２での追尾対象の物標エコーの予測位置１０１を算出し、採点対象領域１１０を設定する。ゲート処理部１１は、検出された複数の物標エコーから、採点対象領域１１０内にある、複数の物標エコーＥＤ１（ｔ２）、ＥＤ２（ｔ２）、ＥＤ３（ｔ２）、ＥＤ４（ｔ２）、ＥＤ５（ｔ２）、ＥＤ６（ｔ２）、ＥＤ７（ｔ２）、ＥＤ８（ｔ２）を抽出する。

【0066】

追尾対象決定部１２は、上述のように、予測位置１０１を基準に、航走波領域１３１および航走波領域１３２を設定する。

【0067】

追尾対象決定部１２は、物標エコーＥＤ１（ｔ２）の代表点ＥＰ１（ｔ２）、物標エコーＥＤ２（ｔ２）の代表点ＥＰ２（ｔ２）、物標エコーＥＤ３（ｔ２）の代表点ＥＰ３（ｔ２）、物標エコーＥＤ４（ｔ２）の代表点ＥＰ４（ｔ２）、物標エコーＥＤ５（ｔ２）の代表点ＥＰ５（ｔ２）、物標エコーＥＤ６（ｔ２）の代表点ＥＰ６（ｔ２）、物標エコーＥＤ７（ｔ２）の代表点ＥＰ７（ｔ２）、物標エコーＥＤ８（ｔ２）の代表点ＥＰ８（ｔ２）と、航走波領域１３１および航走波領域１３２との位置関係を検出する。

【0068】

図５に示すように、代表点ＥＰ１（ｔ２）は、航走波領域１３１内および航走波領域１３２内に入ってない。一方、代表点ＥＰ２（ｔ２）、ＥＰ３（ｔ２）、ＥＰ４（ｔ２）は、航走波領域１３１内に入っており、代表点ＥＰ５（ｔ２）、ＥＰ６（ｔ２）、ＥＰ７（ｔ２）、ＥＰ８（ｔ２）は、航走波領域１３２内に入っている。

【0069】

したがって、図６に示すように、物標エコーＥＤ１は、採点点数の減点の対象ではなく、物標エコーＥＤ２－ＥＤ８は、採点点数の減点の対象となる。

【0070】

採点部１２３は、これを加味し、図６に示すように、物標エコーＥＤ１－ＥＤ８を採点し、物標エコーＥＤ２－ＥＤ８は点数を減点する。

【0071】

判定部１２４は、採点点数が最も高い物標エコーＥＤ１を、今回の追尾対象の物標エコーと判定する。なお、本実施形態の構成および方法を用いなければ、図６に示すように、物標エコー（航走波のエコー）ＥＤ２が、今回の追尾対象の物標エコーとして判定されてしまうが、本実施形態の構成および方法を用いることによって、このような誤判定は抑制される。

【0072】

したがって、本実施形態の構成および方法を用いることによって、移動体の近傍にある航走波のエコーを、追尾対象の物標エコーとして誤って追尾することを抑制できる。

【0073】

なお、上述の説明において、航走波領域１３１の角度ΔθＬ、および、航走波領域１３２の角度ΔθＲを、それぞれ２０°にする態様を示したが、この角度は、一例であり、他の角度であってもよい。また、航走波領域１３１における、航走波基準線ＬｓｗＬに対する両側の角度範囲は、同じであってもよく、異なっていてもよい。すなわち、航走波領域１３１における航走波基準線ＬｓｗＬよりも左舷側の領域と、航走波基準線ＬｓｗＬよりも船尾側の領域との面積は、同じであってもよく、異なっていてもよい。航走波領域１３２における航走波基準線ＬｓｗＲよりも右舷側の領域と、航走波基準線ＬｓｗＲよりも船尾側の領域との面積は、同じであってもよく、異なっていてもよい。

【0074】

また、航走波領域は、上述の形状に限るものではなく、次の図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すような形状であってもよい。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、航走波領域の形状例を示す図である。

【0075】

図７（Ａ）に示す航走波領域１３３は、予測位置１０１を頂点とする扇形であり、予測位置１０１からの距離Ｌ１の円弧を内縁とし、予測位置１０１からの距離Ｌ０（＞Ｌ１）の円弧を外縁とする形状である。航走波領域１３３は、予測位置１０１を通り、予測進行方向ＤＭの逆方向ＤＭＩに延びる線１２０を基準として、左舷方向および右舷方向に所定角に広がる形状である。図７（Ａ）の例であれば、航走波領域１３３は、線１２０に対して左舷側に角度θＬ＋角度θＬａを成す辺を左端とし、線１２０に対して右舷側に角度θＲ＋角度θＲａを成す辺を右端とする形状である。ここで、角度θＬａは、例えば、上述のΔθＬの１／２倍程度であり、角度θＲａは、例えば、上述のΔθＲの１／２倍程度である。

【0076】

このような航走波領域１３３の設定であっても、航走波のエコーを誤追尾することを抑制できる。さらに、この設定では、予測位置１０１の近傍領域（距離Ｌ１の円弧よりも予測位置１０１側の領域）は、航走波領域１３３に含まれていない。したがって、追尾対象の移動体の速度が遅くなっても、移動体のエコーが航走波領域１３３に入り難い。これにより、航走波のエコーに対する減点を行いながら、移動体のエコーに減点の補正を行うことを抑制できる。

【0077】

なお、距離Ｌ１および距離Ｌ０は、適宜調整が可能である。例えば、距離Ｌ１は、対象とする移動体の速度の推定バラツキ、移動体の大きさ等によって設定可能である。また、例えば、距離Ｌ０は、採点対象領域１１０の半径ｒｍ以内において、航走波のエコーの減衰の度合い等に基づいて、設定可能である。

【0078】

図７（Ｂ）に示す航走波領域１３４は、上述の航走波領域１３１における、予測位置１０１の近傍の領域、および、採点対象領域１１０の円弧の近傍領域を除外した領域である。すなわち、航走波領域１３１における予測位置１０１から距離Ｌ１の円弧までの領域と、距離Ｌ０の円弧から採点対象領域１１０の円弧までの領域とを除外した領域である。

【0079】

同様に、航走波領域１３５は、上述の航走波領域１３２における、予測位置１０１の近傍の領域、および、採点対象領域１１０の円弧の近傍領域を除外した領域である。すなわち、航走波領域１３２における予測位置１０１から距離Ｌ１の円弧までの領域と、距離Ｌ０の円弧から採点対象領域１１０の円弧までの領域とを除外した領域である。

【0080】

このような航走波領域１３４、および、航走波領域１３５の設定であっても、航走波のエコーを誤追尾することを抑制できる。さらに、この構成では、移動体の速度が遅くなっても、移動体のエコーが航走波領域１３３に入ることを抑制できる。特に、この構成では、逆方向ＤＭＩにおいて、予測位置１０１から採点対象領域１１０の円弧まで、航走波領域が設定されていない。すなわち、航走波領域１３４と航走波領域１３５とは、逆方向ＤＭＩを挟んで、分離して設定されている。これにより、移動体の速度が大きく遅くなっても、移動体のエコーが航走波領域１３４および航走波領域１３５に入ることを抑制できる。

【0081】

上述の説明では、複数の機能部によって、追尾処理を実現する態様を示したが、上述の追尾処理をプログラム化して記憶媒体等に記憶しており、ＣＰＵ等の演算処理装置が当該プログラムを読み出して実行する態様であってもよい。この場合、次の図８および図９に示す処理を実行すればよい。図８は、本実施形態に係る追尾処理の概要フローを示すフローチャートである。図９は、本実施形態に係る追尾対象の決定処理のフローチャートである。なお、各処理の具体的な内容は、ほぼ上述しているので、上述している内容については説明を省略する。

【0082】

図８に示すように、演算処理装置は、ゲート処理を行う（Ｓ１１）。ゲート処理とは、採点対象領域１１０を設定し、検出された複数の物標エコーから、採点対象領域１１０内に存在する物標エコーを、採点対象の物標エコーとして抽出する処理である。

【0083】

演算処理装置は、採点対象の物標エコーから追尾対象の物標エコーを決定する（Ｓ１２）。演算処理装置は、追尾対象の物標エコーと過去の追尾対象の物標エコーとを用いて、平滑化処理を実行し（Ｓ１３）、追尾情報を生成する。

【0084】

ステップＳ１２の追尾対象の決定は、図９に示すように実行される。

【0085】

演算処理装置は、航走波領域を設定し、この航走波領域を用いて、採点の補正対象を抽出する（Ｓ２１）。具体的には、演算処理装置は、航走波領域内に代表点を、採点の補正対象として抽出する。

【0086】

演算処理装置は、代表点が採点の補正対象でなければ（Ｓ２２：ＮＯ）、物標エコーに対して、補正無しの採点を行う（Ｓ２３）。演算処理装置は、代表点が採点の補正対象であれば（Ｓ２２：ＹＥＳ）、物標エコーに対して、補正有りの採点を行う（Ｓ２４）。

【0087】

演算処理装置は、採点結果から、追尾対象の物標エコーを判定する（Ｓ２５）。

【0088】

このような処理によって、航走波のエコーを誤って追尾することを抑制でき、移動体のエコーを、より正確に追尾することができる。

【0089】

なお、上述の説明では、採点した点数を補正する態様を示した。しかしながら、補正の対象の物標エコーのエコー情報を、点数が低くなるように補正（例えば、エコーの面積を変更する等の補正）を行ってから、採点してもよい。また、補正対象の物標エコーと、補正対象でない物標エコーとで、採点時に異なる重み付けを行ってもよい。例えば、補正対象の物標エコーに対しては、点数が低くなるように重み付けを行い、補正対象でない物標エコーに対しては、点数が高くなるように重み付けを行ってもよい。

【0090】

また、上述の説明では、船舶等の水上移動体にレーダ装置を配置する態様を示した。しかしながら、海峡等の所定の陸地に設置されている陸上設置型のレーダ装置に対しても、上述の構成を適用してもよい。

【0091】

また、上述の説明では、採点対象領域１１０は円形の領域としたが、扇形、長方形等、他の形状であってもよい。

【0092】

また、上述の説明において、採点点数の補正は、採点対象の物標エコーの代表点が過去に航走波領域に入っている頻度を統計的に考慮して行ってもよい。

【0093】

また、上述に構成において、採点点数は、航走波領域の反対側（追尾対象の物標エコーの予測位置よりも進行方向側）の点数が高くなるように、補正してもよい。

【0094】

また、上述の構成では、まず、採点対象領域１１０を設定した後に、航走波領域を設定している。しかしながら、航走波領域を先に設定し、採点対象領域１１０を、航走波領域に応じて変形することも可能である。例えば、円形の採点対象領域１１０に対して、航走波領域に対応する箇所を含まないようにする。または、複数の航走波領域を設定する場合に、円形の採点対象領域１１０に対して、複数の航走波領域とその間の領域とを含まないようにする。

【0095】

また、上述の説明では、追尾代表点検出部９５にて、代表点を検出した後に、追尾処理部１０にて、航走波領域の内外に応じて、代表点（物標エコー）の採点を異ならせる態様を示した。しかしながら、航走波領域を先に設定し、追尾代表点検出部９５において、航走波領域内に含まれる物標エコーに関しては、追尾対象として代表点を検出しないようにしてもよい。

【0096】

また、上述の説明では、航走波が生じている可能性の高い領域を、採点の補正の対象の領域とする態様を示した。しかしながら、航走波に起因するエコーに限らず、自船または他船の構造または挙動に起因する不要エコーが生じ易い領域を、採点の補正対象領域としてもよい。

【0097】

例えば、自船の構造または挙動に起因する不要エコーに対する補正対象領域を設定する場合には、自船の位置、速度ベクトル等を用いることで、補正対象領域を設定できる。また、他船の構造または挙動に起因する不要エコーに対する補正対象領域を設定する場合には、他船の位置、速度ベクトル等を用いることで、補正対象領域を設定できる。

【0098】

また、航走波領域等の補正対象領域は、オペレータが表示部９６に表示された探知画像を見ながら、操作部（図示せず）によって設定することも可能である。

【符号の説明】

【0099】

１０：追尾処理部
１１：ゲート処理部
１２：追尾対象決定部
１３：平滑化処理部
９０：レーダ装置
９１：アンテナ
９２：送信部
９３：送受切替部
９４：受信部
９５：追尾代表点検出部
９６：表示部
１００：追尾ターゲットＤＢ
１０１：予測位置
１１０：採点対象領域
１２０：線
１２１：航走波領域設定部
１２２：補正対象抽出部
１２３：採点部
１２４：判定部
１３１、１３２、１３３、１３４、１３５：航走波領域
ＤＭ：予測進行方向
ＤＭＩ：逆方向
ＥＤ０、ＥＤ１、ＥＤ２、ＥＤ３、ＥＤ４、ＥＤ５、ＥＤ６、ＥＤ７、ＥＤ８：物標エコー
ＥＰ０：推定位置
ＥＰ１、ＥＰ２、ＥＰ３、ＥＰ４、ＥＰ５、ＥＰ６、ＥＰ７、ＥＰ８：代表点
Ｅｖ０：推定速度ベクトル
Ｌ０、Ｌ１：距離
ＬｓｗＬ：航走波基準線
ＬｓｗＲ：航走波基準線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】