JP2905300B2 - レーダ／魚探切換表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーダ映像と魚探映像
とを切換表示するレーダ／魚探切換表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、船舶に搭載される装置として
レーダ装置及び魚群探知機が知られている。レーダ装置
は、船舶において見晴しの良い箇所に設置された空中線
から周囲に電波を送信し、反射波を受信して探知対象物
に係る情報を抽出する装置である。レーダ装置によって
得られた情報は、例えばＣＲＴ画面上に映像として表示
される。また、魚群探知機は、船舶の底部に設けられた
送受波器から超音波を水中に送波し、反射波を受波して
水中に存在する魚群等の情報を抽出する装置である。魚
群探知機においても、得られた情報は映像として表示器
に示されることが多い。

【０００３】これらレーダ装置及び魚群探知機が共に船
舶に搭載される装置であり、かつ、船舶の航行等に必要
な情報を表示する装置であるところから、両者を一体の
ものとして、すなわちレーダ機能と魚探機能とを併せ備
えた装置として構成しようとする工夫が従来からなされ
ている。図２には、このような装置、すなわちレーダ／
魚探切換表示装置の一例構成が示されている。

【０００４】この図に示される装置は、レーダ部Ａと魚
群探知部Ｂとがスイッチ８を介して表示器９に接続され
る構成を有している。レーダ部Ａは単体のレーダ装置
に、魚群探知部Ｂは単体の魚群探知機に、それぞれ相当
する。レーダ部Ａ及び魚群探知部Ｂから出力される信号
は、スイッチ８を介して選択的に表示器９に供給され
る。表示器９は例えばＣＲＴ等の表示手段であり、レー
ダ部Ａまたは魚群探知部Ｂから供給される信号に基づき
レーダ映像または魚探映像のいずれかを表示する。従っ
て、このような構成の装置により、レーダ映像と魚探映
像を単一の表示器９に表示させることが可能となる。

【０００５】図３及び図４には、図２に示されるレーダ
部Ａと魚群探知部Ｂの構成がそれぞれ示されている。

【０００６】図３に示されるように、レーダ部Ａは、空
中線部１、Ａ／Ｄ変換部２、制御部３、レーダ映像メモ
リ部４、座標変換部５、ＣＰＵ部６及び描画・同期信号
発生部７を備えている。空中線部１は、例えば船舶の周
囲に電波を送信するための空中線を有し、例えば所定の
指向性を有する空中線を回動させる構成を有している。
空中線部１は、制御部３から供給される送信トリガ信号
に応じて送信を実行し、空中線部１により受信された反
射波に係る信号はＡ／Ｄ変換部２に供給されディジタル
のレーダ映像データとしてレーダ映像メモリ部４に格納
される。この格納にあたって、座標変換部５は、極座標
から直交座標への座標変換を実行する。

【０００７】すなわち、空中線部１の受信により得られ
る情報は、本質的に極座標系の情報であり、例えばラス
タスキャン型ＣＲＴである表示器９にレーダ映像を表示
させようとする場合、表示器９に適した座標系、すなわ
ち直交座標系に変換してやる必要がある。座標変換部５
は、このような座標変換を実行する回路であり、空中線
部１から供給される方位信号及び制御部３から供給され
る距離クロックに応じて当該座標変換を実行する。すな
わち、レーダ映像メモリ部４へのデータの格納アドレス
を制御することにより、Ａ／Ｄ変換部２から出力される
データをレーダ映像メモリ部４の所定アドレスに格納さ
せる。このアドレス指定は、座標変換部５が図示しない
ＲＯＭ上に展開されているテーブルを参照することによ
り実行する。

【０００８】レーダ映像メモリ部４に格納されているレ
ーダ映像に係るデータは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各成分を有する
ビデオ信号としてスイッチ８を介して表示器９に供給さ
れる。このとき、表示器９における表示のために、垂直
同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳが描画・同期信号発生
部７において生成される。また、描画・同期信号発生部
７は、レーダ映像上に表示すべき数値等の情報をレーダ
映像メモリ部４にＣＰＵ部６の制御の下与える。なお、
ＣＰＵ部６は、使用レンジに応じ、制御部３を制御して
距離クロックの周期を設定し、描画・同期信号発生部７
に対し各種パラメータの設定出力を行う。

【０００９】一方、図４に示される魚群探知部Ｂは、送
受波器１０、送受信部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、制御部
１３、魚探映像メモリ部１４、ＣＰＵ部１５及び描画・
同期信号発生部１６を備えている。送受波器１０は、例
えば圧電振動子等を含む構成であり、送受信部１１から
供給される信号により励振され、水中に超音波を送波す
る。この送受信部１１は、このような信号供給動作を制
御部１３の制御の下に実行する。また、送受波器１０
は、水中に超音波を送波するために船舶の底部に設けら
れる。

【００１０】送受波器１０により水中に超音波が送波さ
れると、水中に存在する魚群等または水底により、反射
波が得られる。この反射波は、送受波器１０により受波
され送受信部１１に当該反射波に係る信号が供給され
る。送受信部１１に反射波に係る信号（反射エコー）が
取り込まれると、反射エコーはＡ／Ｄ変換部１２に供給
され、制御部１３から供給されるサンプリングクロック
によりＡ／Ｄ変換される。このようにして得られる反射
エコーに係るディジタルデータは、魚探映像メモリ部１
４に供給され、格納される。但し、この時、受波によっ
て得られる情報は直交座標系による情報であるため、レ
ーダ部Ａのようにより座標変換を実行する必要がない。
すなわち、魚探映像メモリ部１４にはＡ／Ｄ変換部１２
から出力されるデータが逐次シーケンシャルに格納され
ることになる。

【００１１】魚探映像メモリ部１４に格納されたデータ
は、Ｒ、Ｇ、Ｂの成分を有するビデオ信号としてスイッ
チ８を介して表示器９に供給される。このとき、レーダ
部Ａにおいてと同様に、描画・同期信号発生部１６は垂
直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳを発生させ出力す
る。また、ＣＰＵ部１５の制御の下、描画・同期信号発
生部１６は数値表示に係る情報を魚探映像メモリ部１４
に供給する。なお、ＣＰＵ部１５は、制御部１３に対し
てサンプリングクロックの周期設定を行い、また、描画
・同期信号発生部１６に対するパラメータ設定を実行す
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いてもレーダ映像と魚探映像とを切り換えつつ同一の表
示器により表示させることが可能であったが、そのため
に必要な回路構成が大規模となり、安価かつ小型な装置
を実現困難であるという問題点が生じていた。すなわ
ち、従来のレーダ／魚探切換表示装置は、単体のレーダ
装置と魚群探知機とを組み合せた構成のものであり、装
置構成に冗長性があると言える。このような問題点は、
特に収納スペースの小さいプレジャー艇等において顕著
となる。

【００１３】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、同一の表示器にレ
ーダ映像と魚探映像とを切り換えて表示させることを可
能にすると同時に、そのために必要な装置構成を冗長性
の小さいものとし、安価かつ小型なレーダ／魚探切換表
示装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、空中に電波を送信し反射波を受信
する空中線部と、水中に超音波を送波し反射波を受波す
る送受波手段と、空中線部及び送受波手段の受信出力を
ディジタルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、
Ａ／Ｄ変換部から出力されるディジタルデータを格納す
る表示メモリ部と、表示メモリ部に格納されているディ
ジタルデータを取り込み所定の座標系で映像として表示
する表示器と、レーダ映像の表示か魚探映像の表示かを
示す指令を取り込み、指令の内容に応じて表示メモリ部
への格納アドレスを制御することにより、Ａ／Ｄ変換部
から出力されるディジタルデータの座標系を表示器の座
標系に変換する座標変換手段と、を備え、空中線部によ
り得られる情報をレーダ映像として、送受波手段により
得られる情報を魚探映像として、共用の表示器で切り換
えつつ表示することを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明のレーダ／魚探切換表示装置において
は、レーダ映像の表示か魚探映像の表示かを示す指令に
応じ、表示器においてレーダ映像または魚探映像が切り
換え表示される。

【００１６】まず、指令がレーダ映像の表示を示す内容
である場合、空中線部により受信された信号がＡ／Ｄ変
換部によりディジタルデータに変換され、表示メモリ部
に格納される。この格納にあたっては、座標変換手段に
よりアドレス指定の手段で座標変換が実行される。例え
ば、空中線部に係る座標系が極座標系であり、表示器に
係る座標系が直交座標系である場合には、極−直交座標
変換に係るアルゴリズムに従い、座標変換手段が表示メ
モリ部の格納アドレスの制御を実行する。この結果、表
示器に取り込まれるディジタルデータは、直交座標系に
係るデータとなる。

【００１７】また、指令が魚探映像の表示を示す内容で
ある場合には、送受波手段により受波された信号がＡ／
Ｄ変換部によりディジタルデータに変換され、表示メモ
リ部に格納される。この場合、例えば送受波手段に係る
座標系が直交座標系であり表示器に係る座標系が直交座
標系であるとするならば、座標変換手段は、直交座標系
を維持しつつ表示メモリ部にディジタルデータを格納さ
せる。このとき、表示器により取り込まれるディジタル
データは直交座標系のデータとなる。

【００１８】従って、本発明においては、レーダ映像と
魚探映像とを同一の表示器により表示することが可能で
あると共に、Ａ／Ｄ変換等の機能が共用化され、構成の
冗長性が低く、小型かつ安価な装置が得られる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。図１には、本発明の一実施例に係るレ
ーダ／魚探切換表示装置の構成が示されている。

【００２０】この図に示される装置は、空中線部２１、
スイッチ２２Ａ及びＢ、Ａ／Ｄ変換部２３、送受波器２
４、送受信部２５、レーダ制御部２６、魚探制御部２
７、ＣＰＵ部２８、座標変換部２９、操作部３０、描画
・同期信号発生部３１、表示メモリ部３２及び表示器３
３を備えている。

【００２１】空中線部２１は、レーダ制御部２６から供
給される送信トリガ信号に応じて周囲に電波を送信す
る。空中線部２１によって得られる情報のうち、レーダ
映像に係る情報、すなわち反射波の情報は、スイッチ２
２Ａを介してＡ／Ｄ変換部２３に供給される。また、空
中線部２１の方位を示す方位信号や、空中線部２１の方
位が船首方向であることを示す船首信号は、ＣＰＵ部２
８に供給される。レーダ制御部２６は、ＣＰＵ部２８の
制御の下、使用レンジ等に応じてＡ／Ｄ変換用のサンプ
リングクロックを出力し、かつ座標変換用の距離クロッ
クを出力する。サンプリングクロックはスイッチ２２Ｂ
を介してＡ／Ｄ変換部２３に、座標変換用の距離クロッ
クはスイッチ２２Ｂを介して座標変換部２９に、それぞ
れ供給される。

【００２２】一方、送受波器２４は、圧電振動子等の構
成を含み船底に設けられた部材である。送受波器２４
は、送受信部２５から供給される信号により励振され水
中に超音波を送信し、反射波を受信して送受信部２５に
反射エコーに係る信号を供給する。送受信部２５は、Ｃ
ＰＵ部２８の制御の下魚探制御部２７により発せられる
送信トリガ信号に応じ、送受波器２４により送波を実行
させる。送受信部２５により取り込まれた反射エコーに
係る信号は、魚探映像に係る信号としてスイッチ２２Ａ
を介してＡ／Ｄ変換部２３に供給される。また、魚探制
御部２７は、ＣＰＵ部２８の制御により使用レンジ等に
応じたＡ／Ｄ変換用のサンプリングクロックを出力し、
かつ、座標変換用の深度クロックを出力する。サンプリ
ングクロックは、スイッチ２２Ｂを介してＡ／Ｄ変換部
２３に供給され、深度クロックはスイッチ２２Ｂを介し
て座標変換部２９に供給される。

【００２３】スイッチ２２Ａ及び２２Ｂは、操作部３０
の操作に応じて切り換えられるスイッチである。すなわ
ち、本実施例装置の使用者が操作部３０を操作すること
により、レーダ映像の表示か魚探映像の表示かが選択さ
れ、ＣＰＵ部２８はこの選択に応じてスイッチ２２Ａ及
び２２Ｂを連動して切り換える。例えば、図１において
スイッチ２２Ａ及び２２Ｂが上側に切り換えられるとレ
ーダ映像が、下側に切り換えられると魚探映像が、それ
ぞれ表示器３３に表示されることになる。

【００２４】この切換表示にあたって、空中線部２１に
係る座標系が極座標系であり、送受波器２４に係る座標
系が直交座標系であることから、座標変換を実行する必
要がある。表示器３３において採用され表示メモリ部３
２において格納される際の座標系が直交座標系であると
ころから、空中線部２１により得られた情報はこの座標
系に変換される必要がある。また、送受波器２４により
得られた情報は、深度等に応じて適宜調整されつつ、直
交座標系に係るレーダとして表示メモリ部３２に格納さ
れる必要がある。

【００２５】このような動作は、レーダ制御部２６また
は魚探制御部２７から供給される距離クロックまたは深
度クロックに応じ、座標変換部２９が実行する。ＣＰＵ
部２８は、表示器３３に表示させるべき映像の種類に応
じた内容を有する座標変換用テーブルデータを座標変換
部２９に供給し、座標変換部２９は、このテーブルを参
照しつつ表示メモリ部３２のアドレス指定を実行する。
このアドレス指定にあたっては、座標変換部２９には、
ＣＰＵ部２８により座標変換開始アドレスが与えられ
る。

【００２６】描画・同期信号発生部３１は、ＣＰＵ部２
８から描画データ及び所定のパラメータを取り込み、表
示メモリ部３２への描画データ出力及び表示器３３への
垂直同期信号ＶＳ、水平同期信号ＨＳの出力を実行す
る。すなわち、描画・同期信号発生部３１によりＣＰＵ
部２８から取り込まれた描画データは、表示メモリ部３
２に供給され、レーダ映像または魚探映像と同時に表示
すべき数値表示に係るデータとして、表示器３３に供給
される。また、ＣＰＵ部２８から供給されるパラメータ
に応じ、描画・同期信号発生部３１が垂直同期信号Ｖ
Ｓ、水平同期信号ＨＳを発生させ、かつ、表示メモリ部
３２の読出しアドレスを発生させる。なお、表示メモリ
部３２はスクロール可能なメモリであるとする。

【００２７】このようにして表示メモリ部３２からレー
ダ映像または魚探映像に係るＲ、Ｇ、Ｂ成分を含むビデ
オ信号が表示器３３に供給され、かつ描画・同期信号発
生部３１から垂直同期信号ＶＳ及び水平同期信号ＨＳが
供給されると、表示器３３の画面上にレーダ映像または
魚探映像等の表示が実行される。表示器３３は、例えば
ラスタスキャン方式のＣＲＴ等であり、表示メモリ部３
２から供給される映像を画面表示する。

【００２８】次に、この実施例の動作を、レーダ映像が
選択された場合と魚探映像が選択された場合に分けて説
明する。

【００２９】まず、本実施例装置の使用者が操作部３０
の操作によってレーダ映像の表示を選択した場合に、Ｃ
ＰＵ部２８は操作部３０の操作に応じてスイッチ２２Ａ
及び２２Ｂを図の上側、すなわちレーダに係る構成側に
切り換える。すると、空中線部２１から出力されるレー
ダ映像に係る信号はＡ／Ｄ変換部２３に供給され、ディ
ジタルデータに変換される。このとき、レーダ制御部２
８から出力されるサンプリングクロックがスイッチ２２
Ｂを介してＡ／Ｄ変換部２３に供給されるため、Ａ／Ｄ
変換部２３においては、レーダ映像の表示に適した周波
数のサンプリングクロックによるＡ／Ｄ変換が実行され
ることになる。また、座標変換部２９には、スイッチ２
２Ｂを介してレーダ制御部３２から距離クロックが供給
されるため、これに応じ、極座標系から直交座標系への
座標変換が実行されることになる。

【００３０】この座標変換を行おうとする場合、先に述
べたように、ＣＰＵ部２８から座標変換に係るテーブル
データが座標変換部２９に供給される必要がある。ＣＰ
Ｕ部２８は、このような座標変換に必要とされるデータ
を方位信号及び船首信号に基づく演算により発生させ
る。例えば、ＣＰＵ部２８は、船首信号到来時（空中線
部２１が船首方向を指向した時点）を基準として、パル
スの形態で到来する方位信号をカウントし、現在の空中
線部２１の指向する方位をθとして求める。ＣＰＵ部２
８は、このθによりｓｉｎθ及びｃｏｓθを演算し、座
標変換部２９に供給する。またはＣＰＵ部２８は、θに
応じて内蔵するテーブルを参照し、参照の結果であるｓ
ｉｎθ及びｃｏｓθを座標変換部２９に供給する。

【００３１】座標変換部２９は、ＣＰＵ部２８から供給
されるデータに基づき、表示メモリ部３２の格納アドレ
スを発生させる。例えば、ＣＰＵ部２８から座標変換開
始アドレス（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ）、ｓｉｎθ及びｃｏｓθが供
給されている場合、座標変換部２９は、 Ｘ＝Ｒｓｉｎθ＋Ｘ₀ ，Ｙ＝Ｒｃｏｓθ＋Ｙ₀ のように極座標（Ｒ，θ）から座標変換演算により直交
座標（Ｘ，Ｙ）を求める。なお、ここにＲは探知対象物
までの距離を表し、レーダ制御部２６からスイッチ２２
Ｂを介して供給される距離クロックの計数により得られ
るデータである。

【００３２】座標変換部２９は、この座標（Ｘ，Ｙ）に
応じて表示メモリ部３２のアドレス指定を実行し、Ａ／
Ｄ変換部２３から出力されるデータを当該指定に係るア
ドレスに格納させる。すると、表示メモリ部３２の所定
アドレスには所定の直交座標（Ｘ，Ｙ）に対応するデー
タが格納されることになり、表示器３３はこの直交座標
（Ｘ，Ｙ）に対応する表示を実行する。従って、空中線
部２１により得られる情報が極座標系であるにもかかわ
らず、表示メモリ部３２以降は直交座標系で取り扱われ
ることになる。

【００３３】次に、魚探映像の表示が選択された場合に
ついて説明する。

【００３４】この場合、スイッチ２２Ｂは図の下側、す
なわち魚群探知に係る構成側に切り換えられており、送
受信部２５から出力される信号はスイッチ２２Ａを介し
てＡ／Ｄ変換部２３に供給される。Ａ／Ｄ変換部２３に
は、スイッチ２２Ｂを介して魚探制御部２７からサンプ
リングクロックが供給されており、これにより、魚探映
像の表示に適した周波数でＡ／Ｄ変換が実行されること
になる。また、魚探制御部２７から出力される深度クロ
ックが座標変換部２９に供給されており、座標変換部２
９は、この深度クロックを計数し、表示に係る深度Ｒを
求める。

【００３５】この場合、ＣＰＵ部２８は、前述したθを
１８０°として取り扱う。すなわち、ｓｉｎθ＝０、ｃ
ｏｓθ＝−１を、座標変換用データとして座標変換部２
９に供給する。すると、座標変換部２９の出力は、レー
ダ映像選択値と同様の演算を行っているにもかかわら
ず、 Ｘ＝Ｘ₁ ，Ｙ＝−Ｒ＋Ｙ₁ となる。但し、（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ）は座標変換開始アドレス
である。このようにすると、Ｒが深度を表し、Ｒが逐次
増加していくことから、表示メモリ部３２上においてＹ
₁ が深度に対応する方向として記憶が行われる。

【００３６】ＣＰＵ部２８は、座標変換部２９に供給す
る座標変換開始アドレス（Ｘ₁ ，Ｙ₁ ）のうちＸ₁ を逐
次１ずつ減少させて表示メモリ部３２へのデータの書込
みを実行させる。ＣＰＵ部２８は、予め設定されたＸ座
標の限界値に達したとき、座標変換開始アドレスを再び
最初のアドレスに設定し、表示メモリ部３２をリング状
に使用する。ＣＰＵ部２８は、描画・同期信号発生部３
１に対し表示用のアドレスを送出し、表示メモリ部３２
の内容を表示器３３に表示させる。

【００３７】このようにすると、ＣＰＵ部２８における
座標変換用データの演算及び座標変換部２９におけるア
ドレス発生の動作を、レーダ映像選択時と同様のものと
することができる。従って、座標変換部２９の構成が比
較的小規模のもので足りる。このように、本実施例にお
いては、空中線部２１及び送受波器２４のそれぞれによ
って得られる情報であるレーダ映像及び魚探映像が、操
作部３０の操作に応じて表示器３３の画面上に選択的に
表示されることになり、表示器３３の共用が可能とな
る。加えて、本実施例においては、Ａ／Ｄ変換部２３、
座標変換部２９等の構成がレーダ映像と魚探映像とにつ
いて共用されるため、装置構成が簡易となり、小型かつ
安価な装置を実現できる。例えば、図２乃至図４に示さ
れる従来例のように、単に単体のレーダ装置と魚群探知
機とを組み合せた構成ではなく、一部機能を共用化した
より集積性の高い装置を実現でき、プレジャー艇等の収
納スペースの少ない船舶において特に有効な装置とな
る。具体的には、従来例の装置に比べ、６０％以下の容
積で実現できる。

【００３８】なお、本実施例においては、レーダ映像と
魚探映像の切換表示に係る装置を説明したが、他に、ロ
ラン受信機、ＧＰＳ受信機に係る映像を切換表示できる
ようにしても良く、また、船舶の航跡を表すプロット映
像や、エンジン等の機関モニタ映像をも切換表示可能な
ようにしても良い。このようにすると、より集積性が高
くさらに小型船舶に適した装置が実現されることにな
る。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
指令に応じて表示メモリ部への格納アドレスの制御動作
を変化させるようにしたため、一部機能が共用化されよ
り集積性の高いレーダ／魚探切換表示装置が得られる。
この結果、小型かつ安価で小型船舶に適した装置が実現
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るレーダ／魚探切換表示
装置の構成を示すブロック図である。

【図２】一従来例に係るレーダ／魚探切換表示装置の構
成を示すブロック図である。

【図３】この従来例におけるレーダ部の構成を示すブロ
ック図である。

【図４】この従来例における魚群探知部の構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

２１ 空中線部 ２２Ａ，２２Ｂ スイッチ ２３ Ａ／Ｄ変換部 ２４ 送受波器 ２５ 送受信部 ２６ レーダ制御部 ２７ 魚探制御部 ２８ ＣＰＵ部 ２９ 座標変換部 ３０ 操作部 ３１ 描画・同期信号発生部 ３２ 表示メモリ部 ３３ 表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/64 G01S 13/00 - 15/96

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空中に電波を送信し反射波を受信する空中
   線部と、水中に超音波を送波し反射波を受波する送受波
   手段と、空中線部及び送受波手段の受信出力をディジタ
   ルデータに変換して出力するＡ／Ｄ変換部と、Ａ／Ｄ変
   換部から出力されるディジタルデータを格納する表示メ
   モリ部と、表示メモリ部に格納されているディジタルデ
   ータを取り込み所定の座標系で映像として表示する表示
   器と、レーダ映像の表示か魚探映像の表示かを示す指令
   を取り込み、指令の内容に応じて表示メモリ部への格納
   アドレスを制御することにより、Ａ／Ｄ変換部から出力
   されるディジタルデータの座標系を表示器の座標系に変
   換する座標変換手段と、 を備え、空中線部により得ら
   れる情報をレーダ映像として、送受波手段により得られ
   る情報を魚探映像として、共用の表示器で切り換えつつ
   表示することを特徴とするレーダ／魚探切換表示装置。