JP2004301814A - 船舶衝突予防警報装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照射されたレーダ電波を受信して、その受信レベルから照射する他船の接近度に応じて異なる旋律、或いはリズムの警報音を発すると同時に、電波入射方向を測定・表示することのできる船舶衝突予防警報装置の提供を目的とする。
【解決手段】照射されるレーダ電波を、多角柱の各側面の設置した単向指向性を有するアンテナで受信し、それらの出力の総和を受信レベルとして、その強度の段階に応じて警報音の旋律、リズムを設定する。
また、アンテナの設置方向と、それに対応する個々の受信レベルの関係から受信したレーダ電波の入射方向を判定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はレーダ電波を照射されたとき、その発射源である他船の接近距離及び方向を検知し、その距離・方位を表示すると同時に警報を発する船舶衝突予防警報装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から本発明の装置と類似の機能を有する装置としてレーダトランスポンダがあり、国際条約等でその搭載が義務付けられている。
このレーダトランスポンダは、他船から照射されるレーダ電波を受信・検知して、その受信タイミングで同帯域の電波を所定のパルス姿態で応答発射するものであり、電波発射と同期して、発光ダイオードを点滅して送信動作が確認できるようにしてある。この発光ダイオードの点滅は他船レーダ装置の接近を意味しているが、他には警報音等の積極的な警報手段は具備していない。
【０００３】
また、トランスポンダは応答電波を受信波の検出タイミングで所定パルス姿態で発射するものであって、レーダ電波の被照射側では照射側の方向を探知する機能を持たない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解決しようとしてなされたもので、照射されるレーダ電波の受信レベルから照射側である他船の接近度を判定してその接近度に応じた警報音を発すると同時に、その接近方向をも判定・表示することのできる装置の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による船舶衝突予防警報装置では、他船から照射されるレーダ電波を複数の方向に向けて設置した単向指向性を有するアンテナで受信し、複数のアンテナの和出力から受信レベルを、また、各アンテナの出力レベルとその設置方向ととの関係から受信したレーダ電波の入射方向を測定・表示する。
また、測定される受信レベルを数段階に分割し、それぞれのレベル段階に旋律、或いはリズムの異なる警報音を割り当てる。
【０００６】
【作用】
上記のように、レーダ電波を発射しながら接近する船舶の概略の距離を警報音の旋律、或いはリズムの変化で知ることができる。また、測定される方位の変化から当該船舶の進行方向を想定することが可能になる。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明による船舶衝突予防警報装置の一実施例の動作を示す系統図である。図中、１ｎ、１ｓ、１ｅ、１ｗは正４角柱の側面の貼り付けた単向指向性を有するパッチアンテナである。２ｎ、２ｓ、２ｅ、２ｗは受信回路であって、周波数変換器、ビデオ増幅器、検波器等の受信回路要素を集積したモジュールである。
３ｎ、３ｓ、３ｅ、３ｗは尖頭値保持回路、４ｎ、４ｓ、４ｅ、４ｗはＡ／Ｄ変換器、５はデディジタル信号処理器、６は表示器、７は警報音発生器である。
【０００８】
パッチアンテナ１ｎ〜１ｗに誘起したレーダ信号は、受信回路２ｎ〜２ｗで増幅検波されて狭パルス幅のビデオ信号を出力する。尖頭値保持回路３ｎ〜３ｗはそれぞれの狭パルス幅のビデオ信号の尖頭値を保持した直流電圧に変換する。
Ａ／Ｄ変換器４ｎ〜４ｗは各系統から出力される直流電圧をディジタルデータに変換する。
【０００９】
ディジタル信号処理器５は各系統からのディジタルデータを図２に示す処理を実行し、信号レベル段階［高］、［中］、［低］（Ｈ、Ｍ、Ｌ）と、レーダ電波の入射方向θを算出し、表示器６に表示する。
警報音発生器７は、ディジタル信号処理器５で判定された信号レベル段階をうけて、段階ごとに指定された旋律、或いはリズムの警報音を発する。
【００１０】
図２は本発明の信号処理の過程を示す図である。ステップＳ１はレベル判定演算過程であって、ステップＳ１２で４系統のＡ／Ｄ変換器４ｎ、４ｓ、４ｅ、４ｗからのディジタルデータＳｎ、Ｓｓ、Ｓｅ、Ｓｗの総和Ｓを
【数１】Ｓ＝Ｓｎ＋Ｓｓ＋Ｓｅ＋Ｓｗ
として算出し、ステップＳ１２で総和Ｓを所定のレベル閾値ａ及びｂと比較して、レベル［高］；Ｈ、［中］；Ｍ、［低］；Ｌを次式で判定し、結果を警報発生器７に送出する。
【数２】Ｈ；Ｓ〉ａ、Ｍ；ａ〉Ｓ〉ｂ、Ｌ；ｂ〉Ｓ
ステップＳ２は方位判定演算過程であって、ステップＳ２２で対向配置されたアンテナ系の出力ディジタルデータの差Ｓｎｓ、及びＳｅｗを
【数３】Ｓｎｓ＝Ｓｎ−Ｓｓ、Ｓｅｗ＝Ｓｅ−Ｓｗ
として算出し、ステップＳ２２で電波の入射角θを
【数４】θ＝ｔａｎ^−１（Ｓｅｗ／Ｓｎｓ）
として算出し、ｒａｄ／ｄｅｇ変換して表示器６に送出する。
【００１１】
【発明の効果】
本発明の船舶衝突予防警報装置によれば、他船が照射するレーダ電波を検知して警報音を発するので衝突の危険を予知することができる。また警報音の変化、或いは刻々測定される方向の変化から、当該他船の行動を察知することができるので余裕を持って回避行動をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による船舶衝突予防警報装置の一実施例の動作を説明するための系統図である。
【図２】本発明の信号処理の過程を示す図である。
【符号の説明】
１ｎ、１ｓ、１ｅ、１ｗ；パッチアンテナ
２ｎ、２ｓ、２ｅ、２ｗ；受信回路
３ｎ、３ｓ、３ｅ、３ｗ；尖頭値保持回路
４ｎ、４ｓ、４ｅ、４ｗ；Ａ／Ｄ変換器
Ｓ１；レベル判定演算過程
Ｓ１１；加算演算
Ｓ１２；レベル判定演算
Ｓ２；方位判定演算過程
Ｓ２１；減算演算
Ｓ２２；逆正接演算

Claims (1)

1. 他船の発射するレーダ電波を受信することによって、当該船舶の接近を感知し、警報を発することを目的とする船舶衝突予防警報装置において、多角柱の各側面に単向指向性を有するアンテナと受信回路を配置し、それぞれの回路の出力であるパルス電圧の尖頭値を検出する尖頭値保持回路と、それらの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換された複数のディジタルデータを処理するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）とで構成し、得られた複数系統のディジタルデータの総和から受信レベルを判定するレベル判定演算過程と、アンテナ配置位置とそれに対応する受信レベルデータとの関係から受信した電波の入射方向を算出する方位判定演算過程とによって、接近する他船の距離と方向を判定・表示し、接近の程度によって異なる旋律、或いはリズムを持つ警報音を発するようにしたことを特徴とする船舶衝突予防警報装置

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