JP3641582B2

JP3641582B2 - Ａｉｓ用ａｄｅユニット

Info

Publication number: JP3641582B2
Application number: JP2000328039A
Authority: JP
Inventors: 直紀横山; 正樹高山; 正法芳賀; 尚久後藤
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2000-10-27
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-10-27
Also published as: RU2257675C2; US6522301B2; EP1202388A3; KR20020033064A; JP2002135026A; NO333748B1; NO20015106D0; US20020050952A1; CA2358816C; EP1202388A2; NO20015106L; KR100531425B1; CA2358816A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＩＳ(Automatic Identification System)向けの船上設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１１−３２６５１１号公報、特開平１１−３３１１１０号公報等にも記載されているように、ＡＩＳは、船舶と船舶との間又は船舶と陸上局との間で、静的情報及び動的情報に関する通報を自動的に無線送受信することによって、船舶の安全かつ効率的な運航に貢献しようとしているシステムである。通報に含まれる情報のうち静的情報とは、船名、ＩＭＯ(International Maritime Organization)番号、呼出符号等のように通報元船舶を特定する上で有用な情報や、船舶の長さ・幅・種類、積載物、喫水、目的地等のように通報元船舶の運航に関連した情報であり、概して、通報元船舶が移動し或いは時間が経過するだけでは変化しない性質を有する情報である。これに対して、動的情報とは、通報元船舶の移動や時間経過に伴って変化していく性質の情報であり、通報元船舶の現在位置（緯度・経度等）、対地速度、船首方位等がこれに該当する。
【０００３】
従って、ＡＩＳを構成する装置のうち各船舶に搭載される船上設備としては、第１に、無線通報に係る送受信を実行及び制御するための各種回路やアンテナが必要である。第２に、自船や他船に関する静的及び動的情報を自船乗員に提供する手段が必要である。これは、ＣＲＴ、ＬＣＤ等の各種表示デバイスやスピーカ、音声合成装置等の音響出力装置により実現できる。第３に、自船に関する静的情報を設定する手段も必要となろう。これは、キーボード、ポインティングデバイス、表示デバイスの画面上又は画面脇の操作パネル等、各種入力デバイスにより実現できる。第４に、自船に関する動的情報を計測等により得る手段も必要である。そのための装置としては、ＧＰＳ(Global Positioning System)受信機に代表される無線測位装置や、ジャイロコンパス、ログ等のセンサ類を例示できる。ＧＰＳ以外のＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)を利用してもよいし、地上波又は衛星波により補強されたＧＰＳ或いはＧＮＳＳ、例えば地上波によるＤＧＰＳ(Differential GPS)や衛星波によるＤＧＰＳたるＳＢＡＳ(Satellite Based Argumentation System)を利用してもよい。
【０００４】
図１３及び図１４に、従来より開発されている船上設備の一例構成を示す。図中、ＡＤＥ（Above Deck Equipment）はアンテナ及びその周辺装置を、ＢＤＥ(Below Deck Equipment)は繰船室等船舶乗員の居所又は勤務場所に設置される装置を、それぞれ示している。ＡＤＥとしては、図１３に示すＰＰＳ用ＧＰＳアンテナ１０ａ、ＶＨＦアンテナ１０ｂ及び位置測定用ＧＰＳアンテナ３０ａの他、図１４に示すロングレンジ用アンテナ５０ａを設けることができる。ＢＤＥとしては、図１３に示すＡＩＳトランスポンダ１０、ＡＩＳ表示器２０及び位置測定用ＧＰＳ受信機３０の他、図１４に示すロングレンジ支援装置５０及びそのインタフェース５０ｂやジャイロコンパス６０及びそのインタフェース６０ａも設けることができる。ＡＤＥの設置個所とＢＤＥの設置個所との間には各種伝送線路が設けられており、ＡＤＥとＢＤＥはそれらの伝送線路により接続される。
【０００５】
ＢＤＥに属する装置のうち、ＡＩＳトランスポンダ１０は、図１５に示すようにＶＨＦ無線部１０ｃ、制御部１０ｄ及びＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅを有している。図示しないが、電源回路等も有している。ＶＨＦ無線部１０ｃは、上述した通報を実行する回路であって、ＴＤＭＡ送信部１０ｆ、ＴＤＭＡ受信部１０ｇ、ＤＳＣ受信部１０ｈ等から構成されている。ＴＤＭＡ送信部１０ｆ及びＴＤＭＡ受信部１０ｇは、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)方式に則り通報の送受信を行う回路である。ＴＤＭＡ送信部１０ｆは、ＶＨＦアンテナ１０ｂを用いて、自船に関する静的及び動的情報を他船や陸上局に送信する。ＴＤＭＡ受信部１０ｇは、ＶＨＦアンテナ１０ｂを用いて、他船に関する静的及び動的情報を他船から受信する。更に、ＤＳＣ受信部１０ｈは、ＶＨＦアンテナ１０ｂを用いてＤＳＣ(Digital Selective Calling)による自船に対する呼出を受信する。なお、図１５では送信及び受信の各機能をそれぞれ１個のブロックで表しているが、これは図示の簡便化のためであり、実際には必要に応じた個数又は法令に基づく個数の送信又は受信系統を設ける。
【０００６】
制御部１０ｄは、次のように、ＶＨＦ無線部１０ｃによる送受信動作を制御する。まず、制御部１０ｄは、ＴＤＭＡ受信部１０ｇが他船等から当該他船に関する静的及び動的情報を受信したとき、これに応じて自船に関する静的及び動的情報をＴＤＭＡ送信部１０ｆから送信させる。この通報動作を成功裡に実行するには、ＴＤＭＡのタイムスロットのタイミングに関し他船との同期が確立されねばならない。そのため、制御部１０ｄは、ＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅから入力したＰＰＳ(Pulse Per Second)信号に追従して、ＶＨＦ無線部１０ｃの動作を制御する。ＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅは、ＧＰＳアンテナ１０ａを用いて地球周回軌道上のＧＰＳ衛星から航法メッセージを受信し、その結果に基づき時刻基準を導出してＰＰＳ信号を発生させる。これによって、ＶＨＦ無線部１０ｃの動作、例えばＴＤＭＡスロットのタイミングが、他船と同期する。なお、時刻基準を与えるという性質上、ＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅと制御部１０ｄとを結ぶ信号経路をできるだけ短くする必要があることから、ＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅはＡＩＳトランスポンダ１０の内部におく。
【０００７】
制御部１０ｄは、自船に関する静的及び動的情報を入力し、他船に対し通報すべき情報としてＴＤＭＡ送信部１０ｆに供給する。自船に関する静的情報は、ハードウエア的に又は不揮発性記憶の形態で、予め制御部１０ｄに対し設定を与えておく。或いは、ＡＩＳ表示部２０に併設されている操作部（例えば表示画面脇のボタン、画面上のタッチパネル、付設されたキーボード等のデバイス）を操作して、乗員等が出航前等の所定の時点で設定しておく。自船に関する動的情報のうち、自船の現在位置（緯度・経度）、移動速度等の情報は、ＧＰＳアンテナ３０ａを用いてＧＰＳ衛星からの測位信号を受信しその結果に基づき所定の測位演算を行う位置測定用ＧＰＳ受信機３０から、得ることができる。なお、動的情報のうち船首方位は、ジャイロコンパス６０によって検出するようにしてもよい。動的情報の獲得には、本願中に例示しないものを含め、各種のセンサ、装置類を用いることができる。位置測定用ＧＰＳ受信機３０の役割をＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅに負わせ、外付ＧＰＳ受信機をなくすようにしてもよい。
【０００８】
制御部１０ｄは、ＴＤＭＡ受信部１０ｇが他船等から受信した情報のうち他船に関する静的及び動的情報に該当する情報を、好ましくは自船に関する静的又は動的情報と共に、ＡＩＳ表示器２０の画面上に表示させる。表示形態としては、例えば、他船位置を二次元座標系に従い画面上にマークする、そのマークに近接して船名等の静的情報や船首方向等の動的情報を表示する、過去に得られた動的情報を蓄積結合して他船航跡をプロットする、図示しないレーダ装置からレーダビデオを入力し重ね合わせる、図示しない記録媒体から電子海図(ECDIS)を入力し重ね合わせる、自船と他船又は他船同士の位置関係を補助線を用いて表示する等、原理上は様々な形態をとりうる。なお、表示形態の工夫に関しては、特願２０００−８９９０２号等を参照されたい。また、それ専用の表示器としてＡＩＳ表示器２０を実現するのが望ましいが、レーダ、ＥＣＤＩＳ、プロッタ等の装置用の表示器の転用・兼用によって、ＡＩＳ表示器２０を実現することも原理上は可能である。ＤＳＣ受信部１０ｈやロングレンジ支援装置５０により受信された情報をも表示させうる。ロングレンジ支援装置５０としては、インマルサットＣやオーブコム向けの通信装置を例示できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来からＡＩＳ用の船上設備に関し検討・開発が進められ様々な改良が施されてきたが、現状ではなおいくつかの問題点が残っている。
【００１０】
まず、先に説明した船上設備では、ＡＤＥ・ＢＤＥ間をケーブル等で接続している。搭載先船舶の大きさ及び構造並びにＡＤＥ・ＢＤＥの位置関係によるが、減衰損失を無視できない程のケーブル長となってしまうことがあり得る。特に、ＶＨＦアンテナは一般にＲＦアンプ等を内蔵しない構成であるため、ケーブルにおける損失が問題となりやすい（第１の問題点）。また、ケーブルからノイズが侵入しやすく、ケーブル長が長いとその問題が特に顕著になる（第２の問題点）。
【００１１】
更に、先に説明した船上設備では、ＡＩＳ用船上設備に関連したアンテナが複数設けられている。そのため、ＡＩＳ用船上設備を導入するに際して複数のアンテナ及び複数本のケーブルを敷設しなければならず面倒であるだけでなく（第３の問題点）、各アンテナの相対的な位置関係によっては各アンテナに係る送受信出力に相互干渉や不感帯が発生する（第４の問題点）。
【００１２】
また、ＡＩＳトランスポンダ、ＡＩＳ表示器等ＢＤＥに属する装置をある船舶から他の船舶へと移設する際には、旧搭載先船舶のＡＤＥにつながる複数本のケーブルを取り外した上で新搭載先船舶への搬入設置を実施し、更に新搭載先船舶のＡＤＥにつながる複数本のケーブルにつなげる作業を行わねばならない。そのため、同時には運航されない複数の船舶で単一のＢＤＥを時間分けして共用するといった、携帯局的で効率的かつ経済的な使用形態を採用するのは難しい（第５の問題点）。更に、新規敷設や移設に当たってケーブル接続に誤りが発生する可能性もある（第６の問題点）。
【００１３】
更に、ＡＤＥ側だけでなくＢＤＥ側にも問題点がある。まず、ＢＤＥとしては、通報の送受信等を司るＡＩＳトランスポンダ、乗員に対する情報提供及び乗員による設定の手段であるＡＩＳ表示器等のユーザインタフェース手段、自船に関する動的情報の取得のためのＧＰＳ受信機等の測位装置を含め、複数の装置を装備しなければならない。船上のスペースが限られた比較的小型の船舶にＡＩＳ用船上設備を導入する上で、これら複数の装置により占拠されるスペースや、ケーブルを設けるためのスペースが、障害となっている（第７の問題点）。また、ＢＤＥに属する装置同士を接続するための配線作業が必要であり、面倒である（第８の問題点）。
【００１４】
無論、ＰＰＳ用に内蔵するＧＰＳ受信部を位置測定に利用できる態勢を整える（当局による検定を取得する）ことで外付ＧＰＳ受信機を廃止することができ、また、ＡＩＳ表示器をＡＩＳトランスポンダと一体化することも原理上は不可能ではない。そのようにすれば確かにＢＤＥ同士の配線作業の面倒さという問題は緩和されるが、反面、ＡＩＳ表示器一体型トランスポンダと称すべき大容積の装置となるため搬入設置が面倒になるといった、新たな問題が発生する（第９の問題点）。
【００１５】
更に、複数の又は大型の装置を使用するため、ブイ等には実装困難である（第１０の問題点）。加えて、規格上の相違を補う必要上、ロングレンジ支援装置やジャイロコンパスとの接続に際し、それぞれインタフェースが必要であり、構成が肥大し複雑になるだけでなく配線も面倒である（第１１の問題点）。
【００１６】
本発明は、船上設備の大部分をＢＤＥとして設置し各ＡＤＥとの間をケーブル等により接続するという基本構成に起因するこれらの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、当該基本構成に関する発想の転換により、ケーブルの損失低減及び耐ノイズ性向上、敷設・移設・配線に要する工数・コスト・スペースの低減及び誤配線の防止、アンテナ間相互干渉及び不感帯の発生防止、ひいては装置の小型化・集積化・対象船舶拡張・使用形態拡張を実現することを、その目的としている。
【００１７】
【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、本発明においては、ＡＤＥに属する部分を特定の形態でユニット化することによって、次の各点を特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニットを提供する。
【００１８】
まず、本発明に係るＡＩＳ用ＡＤＥユニットは、船舶間で又は船舶と陸上局との間で、船名等の静的情報及び現在位置等の動的情報を、無線により自動的に通報するＡＩＳにて使用される。また、本発明に係るＡＩＳ用ＡＤＥユニットは、船舶に搭載される船上設備の一部を、構成する。本発明に係るＡＩＳ用露天ユニットは、他の船舶又は陸上局との間で通報を行えるよう船舶上の露天個所に設置されるユニットであり、有線又は無線の船内伝送路を介して接続される固定型又は可搬型の乗員に対するインタフェース手段へと、乗員に提供すべき情報を供給する。
【００１９】
本発明に係るＡＩＳ用露天ユニットは、筐体の内部には各種回路を収納し、当該筐体の表面には各種アンテナを実装した構成を有する。筐体の表面に実装されるアンテナとしては、通報の送受信に使用される通報用アンテナ、例えばＶＨＦアンテナがある。筐体の内部に収納される回路としては、第１に、通報用アンテナを使用して通報を送受信する無線部があり、第２に、無線部による送受信動作を制御する制御部がある。この制御部の機能としては、他の船舶又は陸上局に通報すべき情報を無線部に供給する機能、他の船舶又は陸上局から無線部が受信した通報に含まれている情報を乗員に対するインタフェース手段への船内伝送路に出力する機能等がある。
【００２０】
このように、本発明においても、ＡＤＥ・ＢＤＥ間を接続する船内伝送路が設けられる。しかしながら、本発明においては、従来の発想に従えばＢＤＥ側を構成していた部分、例えば無線部や制御部が、ＡＤＥ側に設けられる。そのため、本発明におけるＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路は、アンテナ・無線部間伝送路ではなく、制御部・インタフェース手段間伝送路となる。従って、ＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路の回線数がアンテナの個数には依存しないようにすることができる。即ち、ＡＤＥの一部として複数のアンテナを設けてもＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路例えばケーブルの本数は１回線分で済む（第３の問題点の解決）。また、ＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路が１回線で済むため、当該船内伝送路を有線のケーブルを以て実現したとしても、船上設備の敷設、移設等の際にケーブルの誤接続等が生じる恐れは少ない（第６の問題点の解決）。そのため、携帯局的で効率的かつ経済的な使用形態を採用することも容易になる（第５の問題点の解決）。
【００２１】
また、本発明においては、更に、ＡＤＥ側に設けられた回路が同一の筐体内に収納され同筐体の表面には通報用アンテナ等のアンテナが実装される。そのため、前掲の例ではＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路がアンテナ・無線部間伝送路であったのに対して、本発明では専ら筐体の表面・内部間伝送路がアンテナ・無線部間伝送路となる。即ち、アンテナ・無線部間伝送路が短く、かつその主要部分が筐体に収納されているため、損失発生や筐体外部からのノイズ侵入はごくわずかになる。また、本発明においては、ＡＤＥ・ＢＤＥ間を伝送する信号が無線部や制御部を経た処理済の信号（データを搬送するディジタル信号或いは映像信号）であり、アンテナ・無線部間を伝送する信号のような一般に高周波（かつ微弱電力）の信号ではないため、ＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路における損失発生やノイズ侵入も、概ね無視しうる程度或いは容易に補償できる程度にとどまる（第１及び第２の問題点の解決）。
【００２２】
更に、本発明においては、ＢＤＥに属する装置としては、表示器、音響出力装置等、乗員に対するインタフェース手段を設けるのみでもよい。即ち、ＢＤＥとして複数の装置を設けることもそれらの間を接続することも必要でなくなるため、ＢＤＥ（及びそれとＡＤＥ又は他のＢＤＥを接続する手段）により占拠されるスペースの低減、ひいては比較的小型の船舶への導入の容易化（第７の問題点の解決）や、ＢＤＥ間接続配線の廃止（第８の問題点の解決）等が実現される。また、インタフェース手段それ自体の大型化も生じない（第９の問題点の解決）。
【００２３】
また、筐体内に収納される回路としては、ＶＨＦ等の無線部や制御部の他に、ＧＰＳ受信部、ジャイロコンパス、ＧＰＳジャイロ等の測位部があげられる。この種の測位部、即ち筐体の内部に収納され送信すべき動的情報を発生させる測位部の一類型としては、無線受信した測位信号に基づき自船位置を含む動的情報を発生させる無線測位部、例えばＧＰＳ受信機やＧＰＳジャイロがあげられる。無線測位部を筐体内に収納するのであれば、測位信号の受信に使用される測位用アンテナをも、筐体の表面に実装するのが好ましい。特に、自船船首方位を検出するに際してジャイロコンパスを用いた場合、ジャイロコンパスの出力から自船回頭速度を検出し積分する処理が必要になることがあるが、ＧＰＳジャイロであれば複数個のＧＰＳ受信機の測位結果を結合させるのみでよい。
【００２４】
通報用アンテナ及び測位用アンテナを筐体の表面に実装し無線部、制御部、測位部等を筐体の内部に収納する構造を採る際には、通報用アンテナ及び測位用アンテナを複合アンテナとして構成するのが望ましい。例えば、測位用アンテナとしてパッチアンテナ等の平板状アンテナを筐体の外面に配置する。ＧＰＳ等で使用する平板状アンテナは雨雪風塵の影響を受けやすいことから、通常は、電波透過性で非金属のレドームで覆い保護する。更に、通報用アンテナとしては、約１／４波長のポール状導体を輻射導体とするホイップアンテナを用いる。更に、このホイップアンテナを、その一端がレドームを貫通して外側に延びるよう、即ち平板状アンテナのレドームに取り付けられた形で、設ける。このような複合的アンテナ構造を採用することで、筐体特にその限られた表面積を有効利用して複数のアンテナを設け、ＡＩＳ用ＡＤＥユニットの更なる小型化に途を拓くことができる。
【００２５】
なお、本発明の参考となる構成（以下、参考構成という。）を有する複合的アンテナ構造としては、小塩、後藤両氏が発明した特開平１０−２４７８１５号記載の構造がある。その構造によれば、平板状アンテナの偏波面とホイップアンテナの偏波面とが直交するよう両アンテナが相対配置されているため、相互干渉が現れない。また、平板状アンテナの接地導体がホイップアンテナの接地導体となるよう、ホイップアンテナと無線部とを接続するケーブルを平板状アンテナにも接続することによって、ホイップアンテナの特性に対し平板状アンテナの存在が及ぼす影響を実質的になくすことができ、平板状アンテナの特性に対しホイップアンテナの存在が与える影響についても比較的容易に補正・補償できる（第４の問題点の解決）。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態のうちいくつかにおいては、この複合的アンテナ構造を用いるに際して、筐体の少なくとも一部を導体にて形成し、この導体がホイップアンテナの接地導体となるように平板状アンテナの接地導体を筐体の導体部分に導通させる。これによって、ホイップアンテナの接地面が確保及び拡張される。更に、筐体を熱伝導体にて形成し、筐体の内部に収納されている発熱部材（その動作時に熱を発生させる発熱部材。例えば増幅器を有する無線部）にて発生した熱が筐体を介して外気により奪われるように、その発熱部品を筐体の内面に接触又は近接配置する。これにより、強制冷却を行わずとも自然空冷によって放熱・冷却を行えることとなり、装置構成が簡素となると共に回路動作も安定で信頼性の高いものとなる。
【００２７】
また、本発明の好ましい実施形態のうちいくつかにおいては、ホイップアンテナと無線部とを同軸ケーブルにより接続し、更に同軸コネクタを設けて着脱可能な接続を実現する。この構造によってホイップアンテナの可換性が高まるため、ホイップアンテナの保守・交換が容易になると共にＡＩＳ用ＡＤＥユニットの新規設置・移設作業が簡素化される。この同軸コネクタを設け得る個所としては、第１に、平板状アンテナにおける貫通穴形成部位があり、第２に、レドームにおける貫通穴形成部位がある。これらの個所のいずれかに同軸コネクタを設けることにより、平板状アンテナ又はレドームにおける貫通穴形成部位（ここではホイップアンテナの根本部分）が同軸コネクタにより機械的に補強され、強い振動に対しても耐えうるユニットが得られる。更に、第１の個所に設けた場合には、この同軸コネクタの外導体を平板状アンテナの接地導体に接続することによって、ホイップアンテナの接地面を確保拡張することができる。
【００２８】
また、第２の個所に同軸コネクタを設ける際には、その同軸コネクタによりレドームの貫通穴が水密封止されるよう、同軸コネクタを取り付けるのが望ましい。それにより、簡素な水密構造がパッキンなしでも実現できる。更に、第１の個所に同軸コネクタを設けた場合と比べると、第２の個所に同軸コネクタを設ける場合には、同軸コネクタが平板状アンテナ上に影を落ちにくい構造を採り得るため、平板状アンテナによる測位衛星の捕捉追尾に際して同軸コネクタが障害になりにくい。更に、第１の個所に同軸コネクタを設ける場合、平板状コネクタに設ける貫通穴の内径を同軸コネクタの外径に応じて決めねばならず、大きめにならざるを得ないのに対し、第２の個所に同軸コネクタを設ける場合には、同軸ケーブルの外径に応じて決めればよいため、より小さくすることができる。貫通穴の内径が小さいと平板状アンテナの設計の自由度が増すため、平板状アンテナの使用可能周波数帯域を広くすることができる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態のうち他のいくつかにおいては、ホイップアンテナと無線部とを同軸ケーブルにより接続するものの、同軸コネクタを廃止することにより、同軸コネクタの影が平板状アンテナ上に落ち得ない構造を実現する。まず、前掲の如く、平板状アンテナの接地導体がホイップアンテナの接地導体となるようこれらのアンテナの導体を配置する。無線部に接続されている同軸ケーブルを接続するに際しては、無線部に接続されている同軸ケーブルの外導体と平板状アンテナの接地導体とを接続し、同軸ケーブルの内導体とホイップアンテナの輻射導体とを接続する。これによって、同軸コネクタを廃止することができるだけでなく、ホイップアンテナの接地面を確保すること、平板状アンテナの孔の内径を抑えること等を容易に達成できる。
【００３０】
この種の構造の一例としては、第１に、同軸ケーブルの先端から所定長に亘り外導体を除去しておき、同軸ケーブルの内導体の先端即ち外導体が除去された部分の一端と、ホイップアンテナの輻射導体の一端とを、接続した構造を提案できる。他の構造例としては、第２に、ホイップアンテナの輻射導体又はそれと接続された導体を平板状アンテナの貫通穴を介して筐体の内側方向に延長し、同軸ケーブルの内導体とホイップアンテナの輻射導体とを直接又は間接接続した構造を提案できる。これらの構造においては、同軸ケーブルの内導体の一部がホイップアンテナの輻射導体と一連の輻射導体として動作する。これらの構造においては、また、平板状アンテナの貫通穴の内径が、最良で、同軸ケーブルの外径（同軸ケーブルが貫通する場合）又は同軸ケーブルの内導体の外径（同軸ケーブルの外導体除去部位が貫通する場合）まで小さくなるため、平板状アンテナの設計の自由度が確保又は拡張される。
【００３１】
特に、第２の構造においては、同軸ケーブルの内導体が平板状アンテナから見て筐体内側にのみ存するため、平板状アンテナの交換が容易である。また、第１の構造では同軸ケーブル対ホイップアンテナの接続位置が平板状アンテナから見て筐体外側にあるため、当該接続を行うに際して、半田付け等非可逆的な接続手法を用いるか、さもなくば、平板状アンテナに影が落ちることをやむなしとして、同軸ケーブルの内導体とホイップアンテナの輻射導体とを着脱可能なコネクタにて接続する。これに対して、第２の構造では、同軸ケーブルとホイップアンテナとを直接又は間接接続するためのコネクタを、平板状アンテナから見て筐体内側に設けることによって、当該接続を実現できるため、半田付け等が不要であり、また、平板状アンテナ上に影を落とすことなく着脱可能な接続を実現できる。更に、第１の構造では、同軸ケーブルの先端よりにおいて内導体を露出させて実質的にホイップアンテナの一部として用いるようにしているため、その部分については内導体が機械的に脆弱であり、他の部分に比べると断線しやすい。第２の構造では、このような部分がほとんどないため、内導体の断線によるホイップアンテナ側不調が生じにくい。
【００３２】
また、本発明に係るＡＩＳ用ＡＤＥユニットを実施するに当たっては、ＶＨＦ等による通報機能やＧＰＳ、ジャイロ、ＧＰＳジャイロ等による測位計測機能だけでなく、各種のロングレンジ支援装置、例えばインマルサットＣやオーブコム等に係る装置の無線機能をも、露天設置される筐体に組み込むことができる。即ち、ロングレンジ支援信号の無線送受信に使用されるロングレンジ用アンテナを、無線部、制御部等が収納されている筐体の表面に実装し、その筐体の内部には、ロングレンジ用アンテナを使用してロングレンジ支援信号を送受信するロングレンジ支援装置を収納しておく。但し、収納されるのはロングレンジ支援装置のうち主として無線送受信に関わる部分であり、主として船舶乗員とのインタフェースに関わる部分については前述のインタフェース手段によって又はこれと併設される別のインタフェース手段として設けるようにする。制御部は、船内伝送路を介してインタフェース手段から供給される情報の一部をロングレンジ支援信号としてロングレンジ支援装置により送信させ、ロングレンジ支援装置により受信されたロングレンジ支援信号を上記船内伝送路を介してインタフェース手段に供給する。
【００３３】
ここに、先に図１４を用いて説明したように、ある船舶にＡＩＳトランスポンダを新規導入するに当たって既設の又は同時に導入したロングレンジ支援装置にこのＡＩＳトランスポンダを接続しようとすると、同時に両者間のインタフェース用の装置も導入しなければならない。これに対して、上掲のようにロングレンジ支援装置のうち少なくとも主として信号送受信に関わる部分を露天設置の筐体に組み込んでおけば、単に、その筐体内の回路・部材を乗員に対するインタフェース手段例えば汎用パーソナルコンピュータと接続するのみでよい。即ち、トランスポンダ対ロングレンジ間インタフェース用の装置を導入する必要がなく、配線も簡素化される（第１１の問題点の解決）。また、ロングレンジ支援装置を搭載していない船舶にＡＩＳトランスポンダを新規導入する際には、本発明の一実施形態に係るＡＤＥユニットを用いたシステムを導入することにより、低コストでロングレンジ支援の機能をも導入できる。
【００３４】
また、ＡＩＳ用ＡＤＥユニットの可搬性を向上させる上で、筐体に収納されている部材と船内伝送路とを着脱可能に接続するためのコネクタを設けることが、有効である。更に、筐体内に収納されている部材に対する電源供給は、このコネクタを介して若しくは別途電源用に設けたコネクタを介して行うようにすればよい。可搬性を更に高めるには、筐体内に電源を供給するための電池又は発電手段を、筐体内に又は筐体表面に設けるとよい。
【００３５】
更に、本発明に係るＡＩＳ用ＡＤＥユニットは、乗員に対する上述のインタフェース手段や、有線又は無線による上述の船内伝送路と共に、ＡＩＳ用船上設備の一部を構成するものである。このＡＩＳ用船上設備は、通報の送受信によって他の船舶又は陸上局から他の船舶の名称、所在等に関する情報を各船舶に与えその運航を支援するシステムであるＡＩＳの構成部分、特に船舶に搭載される部分に該当する。従って、本発明の主たる用途としては、船舶への搭載が想定されているといえる。しかし、本発明の用途は、その種の用途に限定されるものではない。本発明は、例えば、水域内に固定的に配置された水上構造物又は水上を浮遊する水上浮遊物に搭載されるＡＩＳ補完用水上ユニット、例えばブイに搭載されるユニットとしても実施できる。このＡＩＳ補完用水上ユニットは、筐体と、この筐体の表面に実装され通報の無線送受信に使用される通報用アンテナと、筐体の内部に収納され通報用アンテナを使用して船舶又は陸上局からの通報を受信しまた船舶又は陸上局への通報を自動的に送信する無線部と、無線部による送受信動作を制御する制御部であって船舶又は陸上局に通報すべき情報を無線部に供給する制御部とを備え、搭載先水上構造物又は水上浮遊物に関する静的又は動的情報である現在位置等の情報を、通報により発信する。このユニットは、１個の筐体に単数又は複数の回路及びアンテナを組み込んだコンパクトな構成であることから、図１３又は図１４に示した構成に比べ、容易にブイ等に実装できる（第１０の問題点の解決）。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態と参考構成に関し図面に基づき説明する。
【００３７】
（１）第１参考構成と本実施形態
図１〜図３に、本発明の参考となる第１参考構成と本実施形態に係るＡＩＳ用船上設備の構成を示す。本実施形態に係る設備は、ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０とＡＩＳ表示器２０とを有線又は無線船内伝送路によって接続した構成を有している。
【００３８】
先にも述べたとおり、ＡＩＳ用船上設備に対しては、自船乗員に対し表示、音響出力等の形態で情報を提供するため及び自船に関する静的情報のうち一部を設定するために、乗員に対するインタフェース手段が必要である。ＡＩＳ表示器２０は、この種のインタフェース手段の一種であって、図示しないが、各種映像を表示させるＣＲＴ、ＬＣＤ等の表示デバイスと、各種可操作部材（ボタン、スイッチ、ダイアル、タッチパネル、キーボード、ポインティングデバイス等）とを備えている。
【００３９】
後述のように、無線送受信、測位・計測、信号処理等、図１３〜図１５ではＢＤＥ側で担われていた各種の機能を、本実施形態ではＡＤＥ側に属するＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０により担わせている。そのため、比較的安価に入手できかつ比較的小型の汎用装置を、ＡＩＳ表示器２０として使用することができる。例えば、ＡＩＳ表示器２０は、デスクトップ、ノート、パームトップ等各種の汎用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）又は携帯情報端末によって実現できる。ＡＩＳ表示器２０は、船舶乗員の居所若しくは勤務場所に固定的に設置してもよいし、船舶乗員が運搬若しくは携帯するようにしてもよい。また、ＢＤＥとして複数の装置を設けることも、それらの間を接続することも、必要でない。その結果、ＡＩＳ用船上設備を設置する際に必要となるＢＤＥ占有スペースが低減され、比較的小型の船舶への導入も容易になる。また、ＢＤＥ同士を接続するための配線が不要になり、誤配線による障害が発生しなくなる。
【００４０】
ＡＩＳ表示器２０をＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０に接続するための船内伝送路（図２中の接続線４０ｋ）は、自船に関する静的情報の一部等、乗員がＡＩＳ表示器２０を操作して入力した情報や、予めＡＩＳ表示器２０内に記憶・設定されている情報を、ＡＩＳ表示器２０側からＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０に伝送する。この船内伝送路は、また、ＡＩＳ表示器２０により画面表示等を行わせるために必要な情報又は信号を、ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０側からＡＩＳ表示器２０に伝送する。ＡＩＳ表示器２０を汎用ＰＣ等により実現できるようにするには、ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０・ＡＩＳ表示器２０間船内伝送路を、ＰＣ側が対応できる仕様・規格に準拠・適合した有線又は無線伝送路とするのが望ましい。また、有線とする場合は、固定ケーブルであってもよいし非固定ケーブルであってもよい。どのような伝送路を船内伝送路として使用するかに関しては、搭載先船舶の種類・規模（ケーブル設置スペースの有無等）、ＡＩＳ表示器２０の種類（固定型か可搬型か等）、船上設備の使用形態（移設の可能性・頻度等）に応じて決めればよい。
【００４１】
ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０・ＡＩＳ表示器２０間船内伝送路は、図１３〜図１５に示した設備におけるＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路と異なり、無線周波数の信号を伝送する複数本のアンテナケーブル（の束）とする必要はない。例えば、ベースバンドの信号をシリアル又はパラレル伝送するためのケーブルとすることができる。これは、後に説明するように無線部４０ｅや制御部４０ｆがＡＤＥ側に設けられいること、従ってＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路がアンテナ・無線部間を接続するための伝送路ではなく制御部・インタフェース手段間を接続するための伝送路であることによる。そのため、ＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路の本数はアンテナの個数に依存せず１回線ですむ。従って、固定ケーブルによって船内伝送路を構成する際でも、ケーブル敷設コスト・工数は抑えられ、また、船上設備の敷設、移設等の際におけるケーブル誤接続等が生じにくい。
【００４２】
このようにＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路が簡素化されたことは、先に掲げたＢＤＥの簡素化（ＢＤＥの個数低減とＢＤＥ間接続の不要化）と相俟って、携帯局的な使用形態に途を開く結果につながっている。即ち、本実施形態では、複数の船舶で単一の船上設備を共用する使用形態、例えば当面運航しない船舶から他の船舶へと船上設備特にＡＩＳ用ＡＤＥユニットを携帯運搬又は移設する等の形態で、効率的かつ経済的な利用を図ることが容易である。また、仮に、既にＧＰＳ受信機とＧＰＳアンテナとを接続するためのケーブル等が既に敷設されている船舶上に、本実施形態に係る設備を導入するのであれば、その既設ケーブルをＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０・ＡＩＳ表示器２０間船内伝送路に転用できるため、ケーブル敷設コスト・工数が生じない。
【００４３】
また、ＡＤＥ・ＢＤＥ間伝送路については、その回線数が少ないだけでなく、伝送される信号も比較的低周波でノイズの影響を受けにくい信号となっている。即ち、伝送する信号はＶＨＦ無線部４０ｅや制御部４０ｆを経た処理済の信号であり、無線周波数を有する信号或いは微弱な信号ではない。従って、ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０・ＡＩＳ表示器２０間船内伝送路における損失発生やノイズ侵入は、概ね無視しうる程度或いは容易に補償できる程度にとどまる。
【００４４】
ＡＩＳ用船上設備に対しては、更に、他船から又は陸上局から他船に関する静的及び動的情報の通報を受信し自らも自船に関する静的及び動的情報の通報を送信する機能が要求される。また、他船等に送信すべき情報のうち自船に関する動的情報については、何らかの形態で検出又は入力しなければならない。本実施形態におけるＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０は、第１に、無線による通報の送受信及びその制御に関する回路・装置や、自船に関する動的情報を得るための計測装置・測位装置が１個の筐体４０ａに組み込まれたユニットである、という特徴を有している。第２に、他船等との間で無線信号を授受できるよう、また測位衛星からの信号を受信できるよう、船舶上の露天個所に設置されるという特徴を有している。第３に、複合的アンテナ構造及びそれと一体となった筐体構造を採用しているため、アンテナ間干渉、ノイズ等を抑えられ更に放熱も良好であるという特徴を有している（後に詳述）。なお、本願では、露天設置のための船上構造物については図示しないが、専用のポール若しくはペデスタルで支持する、既設の構造物に支持用の部材を増設して固定する、既設の構造物にくくりつけ若しくは懸架する等、様々な構造を採りうる。何れの構造を採用するかについては、搭載先船舶の規模や移設の頻度等に応じて決定すればよい。
【００４５】
ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０は、図２に示すように、先に図１５に示した部材の大半を１個の筐体４０ａの内部又は表面に組み込んだ構造を有している。
【００４６】
まず、筐体４０ａ内に収納されている部材のうち、ＶＨＦ無線部４０ｅは、図１５中のＶＨＦ無線部１０ｃに対応する回路であり、制御部４０ｆは、同じく制御部１０ｄに対応する回路であり、ＧＰＳ受信部４０ｇは、図１５中のＰＰＳ用ＧＰＳ受信部１０ｅ及び位置測定用ＧＰＳ受信機３０に対応する回路である。ＧＰＳ受信部４０ｇはＰＰＳ信号を発生させるだけでなく自船の現在位置、移動速度等の計測も行う。即ち、制御部４０ｆは、ＧＰＳ受信部４０ｇから与えられる測位結果（自船位置等）及び接続線４０ｋを介してＡＩＳ表示器２０側から供給される情報を含む信号をＶＨＦ無線部４０ｅに与え、ＧＰＳ受信部４０ｇから与えられるＰＰＳ信号に同期してＶＨＦ無線部４０ｅによる無線送受信を行わせ、無線受信した情報を処理して接続線４０ｋを介しＡＩＳ表示器２０に供給する。
【００４７】
更に、電源部４０ｈに対応する部材は、図１５では図示が省略されていた。本実施形態では、筐体４０ａ内の部材や筐体４０ａ表面の部材に対して、電源部４０ｈから電源を供給する。電源部４０ｈは、例えば、接続線４０ｋを介して外部から供給される電源電力に変圧、整流、安定化等を施す回路である。或いは、電源部４０ｈを一次若しくは二次電池としてもよいし、太陽電池等を筐体４０ａの表面に設け電源部４０ｈ（の一部）として用いてもよい。
【００４８】
筐体４０ａの表面には、接続線ｋを制御部４０ｆや電源部４０ｈに接続するためのコネクタ（図示せず）の他、ＶＨＦ無線部４０ｅによる通報の送受信に使用されるＶＨＦホイップアンテナ４０ｃや、ＧＰＳ受信部４０ｇによる測位信号（航法メッセージ）の受信に使用されるＧＰＳパッチアンテナ４０ｂが、設けられている。ＶＨＦ無線部４０ｅはＶＨＦホイップアンテナ４０ｃを使用して通報を送受信する。ＧＰＳ受信部４０ｇは、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂを使用して無線受信した測位信号に基づき自船位置を含む動的情報を発生させる。ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃとＶＨＦ無線部４０ｅの間は接続線４０ｉにより、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂとＧＰＳ受信部４０ｇとの間は接続線４０ｊにより、それぞれ接続されている。接続線４０ｉ及び４０ｊは、好ましくは、フレキシブル又はリジッドの同軸ケーブルとする。特に、これら接続線４０ｉ及び４０ｊの長さが、図１３〜図１５中のアンテナ接続線に比べて著しく短くなることと、筐体４０ａにより外部に対して遮蔽されていること（筐体４０ａを導体により形成した場合）とに、留意されたい。
【００４９】
これらＶＨＦホイップアンテナ４０ｃ及びＧＰＳパッチアンテナ４０ｂは、図３に示すように、複合的なアンテナ構造により実現する。
【００５０】
まず、平板状アンテナたるＧＰＳパッチアンテナ４０ｂは、円形又は方形（図示されているのは円形の例。以下同様）の誘電体板４０ｍの一方の面に接地導体たる地板導体４０ｎを配置し、他方の面に輻射導体たる円形のパッチアンテナ素子４０ｐを配置した構造を有している。この図ではパッチアンテナ素子４０ｐに付随する部品・回路は省略されているが、本願の開示を参照した当業者であれば、それらの配置を容易に決定することができるであろう。パッチアンテナ素子４０ｐに対する接続線４０ｊ経由でのＧＰＳ受信部４０ｇからの給電は、パッチアンテナ素子４０ｐの中心から所定距離隔てた点にて、地板導体４０ｎ側から同軸給電部４０ｒを介して行われる。また、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの素子中心には貫通穴が形成されており、その貫通穴の内面を地板導体４０ｎに導通する導体にて被覆することで、パッチアンテナ素子４０ｐのショートピンが形成されている。
【００５１】
ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体即ちポール状の導体は、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂを雨雪風塵から保護するための電波透過性の覆いであるレドーム４０ｄと、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの素子中心とを貫通して、従って図３中ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂより下側からレドーム４０ｄより上側へと、延びている。この図ではＶＨＦホイップアンテナ４０ｃに付随する部品・回路は省略されているが、本願の開示を参照した当業者であれば、それらの配置を容易に決定することができるであろう。レドーム４０ｄに設けた貫通穴は、ゴム等により形成された水密パッキン４０ｓにより水密封止し、雨水、海水等の侵入をこの水密パッキン４０ｓにより阻止する。
【００５２】
また、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの素子中心に設けられている貫通穴は上述のように導体により被覆されており、また、貫通穴より下側即ち筐体４０ａの内側方向にも延びている。更に、図示しないが、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体と、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴内面を被覆する導体との間隔を、所定間隔を保つ支持構造が採用されている。従って、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの素子中心に設けられている貫通穴及びその直下の位置で、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体を内導体とし地板導体４０ｎと導通している導体を外導体とする同軸構造が形成されている。ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体の長さは、この同軸構造即ち同軸給電部４０ｑより上側に存する部分が、送受信波長の約１／４となるよう設定する。同軸給電部４０ｑは、図示しないが接続線４０ｉと接続する。本実施形態においては、同軸給電部４０ｑの外導体即ち接地導体が地板導体４０ｎと導通しているため、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地面が地板導体４０ｎ全体に亘るよう、確保される。また、筐体４０ａの少なくとも一部を導電性とし、地板導体４０ｎが筐体４０ａの導体部分と導通するようＧＰＳパッチアンテナ４０ｂを筐体４０ａに固定すれば、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地面は更に広くなる。
【００５３】
以上のような複合的アンテナ構造においては、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの偏波面とＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの偏波面とが概ね直交するため、両アンテナ間の相互干渉は生じにくい。また、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの地板導体４０ｎがＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地導体となっているため、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの特性に対しＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの存在が及ぼす影響を実質的になくすことができ、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの特性に対しＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの存在が与える影響についても比較的容易に補正・補償できる。なお、これらの点に関しては、特開平１０−２４７８１５号公報をも参照されたい。
【００５４】
また、本参考構成と本実施形態においては、上述のような複合的アンテナ構造を採用することによって、複数のアンテナを設けているにもかかわらず筐体４０ａの表面積を節約でき、従ってＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０を小型化できるという効果を得ている。更に、筐体４０ａを金属等により形成した場合、前掲の如くＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地面を拡張することができるだけでなく、これを利用して筐体４０ａ内の部材の放熱冷却を促進することができる。即ち、金属は熱伝導体でもあることから、露天設置されたＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０の内部にて発生した熱は、筐体４０ａの表面の自然空冷によって、放熱される。本実施形態では、筐体４０ａの内部に収納されている発熱部材、例えば増幅器を有するＶＨＦ無線部４０ｅや、スイッチング素子を含む電源部４０ｈを、筐体４０ａの内面に接触又は近接配置すること（図２中の部材配置を参照）によって、この自然空冷による放熱を効果的に行わせている。これにより、強制冷却を行わずとも自然空冷によって放熱・冷却を行えることとなり、装置構成が簡素となると共に回路動作も安定で信頼性の高いものとなる。
【００５５】
また、本参考構成と本実施形態におけるＶＨＦホイップアンテナ４０ｃ・ＶＨＦ無線部４０ｅ間伝送路は、図１３〜図１５に示した例におけるＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路に比べ極めて短い伝送路であり、また金属等により形成された筐体４０ａに収納されている。従って、発生する損失が低減され、筐体４０ａ外部からのノイズ侵入もごくわずかになる。
【００５６】
（２）第２参考構成及び第１実施形態
本発明の第２参考構成における複合的アンテナ構造を図４及び図５に、本発明の第１実施形態における複合的アンテナ構造を図６及び図７に、それぞれ示す。なお、第１参考構成と同様の又は共通する部材については説明及び符号を省略している。更に、同軸給電部４０ｒについては図示を省略している。
【００５７】
第２参考構成及び第１実施形態においては、同軸ケーブル４０ｕが接続線４０ｉとして用いられており、更に、この同軸ケーブル４０ｕとＶＨＦホイップアンテナ４０ｃとの接続が同軸コネクタ４０ｔにより実現されている。従って、同軸ケーブル４０ｕとＶＨＦホイップアンテナ４０ｃとの接続は着脱可能な接続であるため、同軸コネクタ４０ｔにおける脱着操作のみで、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃを交換し或いは移設時に一時的に取り外しておくできる。即ち、第２参考構成及び第１実施形態における複合的アンテナ構造は、第１参考構成におけるそれに比べ保守性や可搬性に優れている。更に、同軸コネクタ４０ｔをＧＰＳパッチアンテナ４０ｂ（第２参考構成）又はレドーム４０ｄ（第１実施形態）の貫通穴に取り付けているため、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体の根本部分が機械的に補強され、第１参考構成に比べると耐振性に優れたものとなっている。また、第１参考構成では、同軸給電部４０ｑにおいて内外導体間隔を所定間隔に保つための支持手段が必要であったが、第２参考構成及び第１実施形態では、同軸ケーブル４０ｕを用いているためそのような必要はない。
【００５８】
第２参考構成と第１実施形態には、互いに一長一短がある。まず、第２参考構成では、同軸コネクタ４０ｔをＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴に取り付けているため、同軸コネクタ４０ｔがパッチアンテナ素子４０ｐ上に影を落としやすい。即ち、測位衛星からの信号が同軸コネクタ４０ｔによりブロックされ、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂがこれを受信捕捉できないことがあり得る。これに対して、第１実施形態では、同軸コネクタ４０ｔがパッチアンテナ素子４０ｐから離れた位置にあるため、第２参考構成に比べると同軸コネクタ４０ｔの影がパッチアンテナ素子４０ｐ上に落ちにくい。
【００５９】
次に、第２参考構成では、第１参考構成と同様水密パッキン４０ｓが必要であるのに対し、第１実施形態ではレドーム４０ｄの貫通穴を水密封止する役割を同軸コネクタ４０ｔに担わせることができるため、水密パッキン４０ｓの廃止による部品点数低減、ゴムの経年劣化に伴うパッキン交換作業の不要化等の効果が生じる。
【００６０】
また、第２参考構成では、同軸ケーブル４０ｕひいては同軸コネクタ４０ｔの外導体を地板導体４０ｎと導通させることによりＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地面を拡張確保することができるが、第１実施形態では、そのような導通・接続が難しい。
【００６１】
更に、第２参考構成では、同軸コネクタ４０ｔを配置する必要上、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴の内径を同軸コネクタ４０ｔの外径に合わせる必要があるのに対し、第１実施形態では、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴に挿通されるのが同軸ケーブル４０ｕであるため、第２参考構成に比べるとＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴４０ｗが小さな孔で済む。この貫通穴４０ｗが小さいと、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの使用可能周波数帯域が広がる（設計の自由度が高まる）。同軸コネクタ４０ｔの表面にＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体と導通した導体が現れている場合には、第２参考構成では、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの中心近傍に、導体が形成されていない絶縁部４０ｖを設ける必要がある。
【００６２】
（３）第２及び第３実施形態
本発明の第２実施形態における複合的アンテナ構造を図８及び図９に、本発明の第３実施形態における複合的アンテナ構造を図１０及び図１１に、それぞれ示す。なお、第１〜第２参考構成及び第１実施形態と同様又は共通する部材については説明及び符号を省略している。更に、同軸給電部４０ｒについては図示を省略している。
【００６３】
第２及び第３実施形態においては、第２参考構成及び第１実施形態と同様、同軸ケーブル４０ｕを接続線４０ｉとして用いている。しかし、パッチアンテナ素子４０ｐ上に影を落としやすい同軸コネクタ４０ｔについては用いるのをやめ、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂによる信号受信捕捉ができる限り妨げられないようにしている。第２及び第３実施形態では、それに代え、水密封止機能を兼ね備えた導電性の結合部４０ｚをレドーム４０ｄの貫通穴に設け、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体を同軸ケーブル４０ｕの内導体に接続するための部材の一部として用いている。
【００６４】
ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体と同軸ケーブル４０ｕの内導体とを接続する手法として、第２実施形態では、同軸ケーブル４０ｕの先端から所定長に亘り外導体たる網線４０ｘ（及び誘電体）を除去し、内導体たる芯線４０ｙをＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴を介して結合部４０ｚまで延ばして半田付けする、という手法を採用しており、第３実施形態では、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体と一体の（又は結合部４０ｚにてそれに接続された）導体棒４０ａｂを、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴を介して筐体４０ａの内側方向に延ばし、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの地板導体よりも図中下側の位置で芯線４０ｙに接続する、という手法を採用している。
【００６５】
従って、第２実施形態では、芯線４０ｙのうち網線４０ｘが除去された部位に属する部分が、また、第３実施形態では、導体棒４０ａｂが、それぞれ、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体として機能する。また、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴の内径を、第２実施形態では同軸ケーブル４０ｕの外径程度に抑えることができ、第３実施形態では更に進んで図１１中の導体棒貫通穴４０ａｃを導体棒４０ａｂの外径＋絶縁に必要な間隙程度に抑えることができるため、使用可能周波数帯域の拡張（設計の自由度の向上）の効果が著しい。導体棒４０ａｂとパッチアンテナ素子４０ｐとの間を好適に絶縁するため絶縁部４０ａｄを設けるべきではあるが、導体棒貫通穴４０ａｃが小さいためこの絶縁部４０ａｄの外径も小さくすることができる（なお図１１では絶縁部４０ａｄを実際より大きく描いている）。
【００６６】
また、第２実施形態では、芯線４０ｙとＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの輻射導体とを接続する部位における半田はずれや、網線４０ｘが除去された部位における芯線４０ｙの断線が生じうるが、第３実施形態では、芯線４０ｙがレドーム４０ｄ内までは延びておらずまた芯線４０ｙに関する半田付けを行うとしてもそれはＧＰＳパッチアンテナ４０ｂより下側（結合部４０ａａ）である。そのため、第３実施形態は、第２実施形態に比べ芯線４０ｙに関し断線等の不調が生じにくく、仮にその種の不調が生じた場合でも比較的簡便な作業で対処できるという利点を有している。
【００６７】
更に、第２及び第３実施形態の何れにおいても、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの地板導体４０ｎに同軸ケーブル４０ｕの網線４０ｘを接続及び固定し、それによって、ＶＨＦホイップアンテナ４０ｃの接地面の拡張確保を図っている。具体的には、第２実施形態においては、網線４０ｘが地板導体４０ｎ又はそれと導通している貫通穴内導体と導通するよう、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの貫通穴近傍にて網線４０ｘの半田付けを行っている。第３実施形態においては、結合部４０ａａとして固定金具又はコネクタを用いて又は半田付けにより、（芯線４０ｙを導体棒４０ａｂに接続すると同時に）網線４０ｘを地板導体４０ｎに導通接続及び固定している。特に、第３実施形態においては、芯線４０ｙだけでなく網線４０ｘについても半田付けをなくすことができるため、同軸ケーブル４０ｕを取り付ける際の加工が容易になり、ＧＰＳパッチアンテナ４０ｂの可換性ひいては保守性が高まる。
【００６８】
（４）第４実施形態
先に示した各実施形態は、ＡＩＳ用ＡＤＥユニット４０の筐体４０ａの表面にＶＨＦホイップアンテナ４０ｃ及びＧＰＳパッチアンテナ４０ｂを実装し、筐体４０ａの内部にＶＨＦ無線部４０ｅ、制御部４０ｆ、ＧＰＳ受信部４０ｇ及び電源部４０ｈを収納した構成を有していた。本発明は、これら以外のアンテナ及び回路を筐体４０ａの表面に実装し又は内部に収納した構成によって実施することもできる（第４実施形態）。
【００６９】
例えば、自船に関する動的情報を得るための手段として、ＧＰＳ受信部４０ｇと共に、ジャイロコンパスやＧＰＳジャイロを設けることができる。なお、ＧＰＳジャイロとは、間隔を置いて配置した複数のＧＰＳアンテナそれぞれにより測位衛星からの航法メッセージを受信し、その結果に基づき測位演算を実行して両アンテナ間の位置関係を求めることにより、両アンテナを結ぶ線分がどちらの方位を向いているのかを検出する装置である。ジャイロコンパスに比べると磁界の影響を受けにくく、取扱も容易である等の利点を有している。ＧＰＳジャイロを用いれば、ジャイロインタフェースや自船回頭速度演算は不要になる。
【００７０】
先に図２に示した構造を応用又は変形しＧＰＳジャイロが組み込まれた形態で本発明を実施する場合、第１に、筐体４０ａの表面に複数のＧＰＳアンテナ例えばパッチアンテナを間隔し、第２に、複数のＧＰＳアンテナの受信出力に基づき測位及び方位演算を実行する回路を筐体４０ａの内部に収納する。ここに、ＧＰＳジャイロを構成するに際して必要なＧＰＳアンテナ間隔は高々数十ｃｍ程度である。また、これら複数のＧＰＳアンテナの受信出力に基づき方位を検出する回路は、図２に示したＧＰＳ受信部の変形（複数地点について測位演算できるようにし方位を演算できるようにするための演算処理ルーチンの追加）によって実現できる。従って、ＧＰＳジャイロを組み込んだとしても、筐体４０ａの寸法はわずかに大きくなるのみであり、船舶から船舶への移設に多大な支障が生じるほどの大きさにはならない。なお、ＧＰＳジャイロ用のＧＰＳアンテナはＰＰＳ信号発生及び位置測定用にも使用できる。
【００７１】
更に、図１４に示したロングレンジ支援装置５０のうち無線送受信に関連する回路を筐体４０ａ内に収納し、そのアンテナ５０ａを筐体４０ａの表面に実装することも可能である。このようにロングレンジ支援機能の一部が組み込まれた形で筐体４０ａ内の回路（特に制御部４０ｆとロングレンジ支援に係る無線部）を設計しておくことにより、インマルサットＣやオーブコム等による運航支援も受けることができるだけでなく、図１４に示した構成に比べＡＤＥ・ＢＤＥ間船内伝送路の回線数を減らせる、新規搭載や移設が容易になる、ロングレンジインタフェースが不要になる等、第１参考構成に関して説明した効果と同様の効果が得られる。なお、ロングレンジ支援機能を組み込む際には、例えば、図１２に示す如き設備構成とする。この図においては、ロングレンジ支援機能のうち船舶乗員に対するインタフェース機能を担う部分が、ロングレンジ支援装置５０ｃとして示されている。
【００７２】
（５）補遺
本発明は、船舶搭載用の設備或いはＡＤＥユニットとしてだけでなく、受信結果の出力が不要な用途にも、適用できる。その種の用途としては、水域内に固定的に配置された水上構造物、例えば艀、灯台等や、水上を浮遊する水上浮遊物、例えばブイ等に搭載される無人局向けのユニット、即ちＡＩＳ補完用水上ユニットがある。
【００７３】
この種の用途において本発明を実施する際には、筐体４０ａの表面にＶＨＦホイップアンテナ４０ｃを実装しまた筐体４０ａの内部にＶＨＦ無線部４０ｅを収納して、通報の無線送受信を実行する。即ち、ＶＨＦ無線部４０ｅは、制御部４０ｆの制御下で、周囲の船舶又は陸上局からの通報を受信し、また、船舶又は陸上局への通報を自動的に送信する。送信に供される情報としては、例えば、搭載先の水上構造物又は水上浮遊物を分類若しくは特定し又はその位置を示す静的情報がある。搭載先の水上構造物又は水上浮遊物が有意な移動を示す物体であるならば、現在位置等を動的情報として送信してもよい。
【００７４】
このユニットは、１個の筐体に単数又は複数の回路及びアンテナを組み込んだコンパクトな構成であることから、図１３又は図１４に示した構成に比べ、容易にブイ等に実装できる。通報受信結果の出力が不要であるから、電源供給のみで動作可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考となる第１参考構成及び実施形態に係るＡＩＳ用船上設備の構成、特にＡＤＥに属する装置とＢＤＥに属する装置との区分及び接続関係を示すブロック図である。
【図２】本発明の参考となる第１参考構成におけるＡＩＳ用ＡＤＥユニットの構成、特に筐体内における各部材の配置及び筐体表面におけるアンテナの配置個所を示す概略断面図である。
【図３】本発明の参考となる第１参考構成におけるアンテナ構造を示す概略断面図である。
【図４】本発明の参考となる第２参考構成におけるアンテナ構造を示す概略断面図である。
【図５】本発明の参考となる第２参考構成における平板状アンテナの形状を示す上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態におけるアンテナ構造を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態における平板状アンテナの形状を示す上面図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるアンテナ構造を示す概略断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態における平板状アンテナの形状を示す上面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態におけるアンテナ構造を示す概略断面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における平板状アンテナの形状を示す上面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係るＡＩＳ用船上設備の構成、特にＡＤＥに属する装置とＢＤＥに属する装置との区分及び接続関係を示すブロック図である。
【図１３】従来構想におけるＡＩＳ用船上設備の構成、特にＡＤＥに属する装置とＢＤＥに属する装置との区分及び接続関係を示すブロック図である。
【図１４】従来構想におけるＡＩＳ用船上設備の他の構成、特にＡＤＥに属する装置とＢＤＥに属する装置との区分及び接続関係を示すブロック図である。
【図１５】従来構想におけるＡＩＳトランスポンダの内部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２０ＡＩＳ表示器、４０ＡＩＳ用ＡＤＥユニット、４０ａ筐体、４０ｂＧＰＳパッチアンテナ、４０ｃＶＨＦホイップアンテナ、４０ｄレドーム、４０ｅＶＨＦ無線部、４０ｆ制御部、４０ｇＧＰＳ受信部、４０ｈ電源部、５０ｃロングレンジ支援装置。

Claims

船舶間で又は船舶と陸上局との間で船名等の静的情報及び現在位置等の動的情報を無線により自動的に通報するＡＩＳにて使用され、船舶に搭載される船上設備に含まれるＡＤＥ（Above Deck Equipment）であって、
他の船舶又は陸上局との間で上記通報を行えるよう船舶上の露天個所に設置される筐体と、
この筐体の表面に実装され上記通報の送受信に使用される通報用アンテナと、
上記筐体の内部に収納され上記通報用アンテナを使用して上記通報を送受信する無線部と、
上記無線部による送受信動作を制御する制御部であって他の船舶又は陸上局に通報すべき情報を上記無線部に供給し、また他の船舶又は陸上局から上記無線部が受信した通報に含まれている情報を船内伝送路に出力する制御部と、
上記筐体の内部に収納され送信すべき動的情報を発生させる測位部と、
上記船内伝送路を介して乗員に通報するインタフェース手段と、
を備え、
上記測位部は、
上記筐体の表面に実装され上記測位信号の受信に使用される測位用アンテナと、
無線受信した測位信号に基づき自船位置を含む動的情報を発生させる無線測位部と、
を備え、
上記測位用アンテナは、
上記筐体の外面に配置されレドームによって覆われた平板状アンテナであり、上記通報用アンテナが上記レドームに設けられ、かつ上記平板状アンテナと偏波面同士が直交するよう延びたホイップアンテナを有し、
上記ホイップアンテナと上記無線部との間が同軸ケーブルにより接続され、当該接続を着脱可能な接続とするための同軸コネクタが、上記ホイップアンテナの一端を上記レドームの外側に延ばすため当該レドームに設けられている貫通穴に、上記同軸コネクタにより当該貫通穴が水密封止されるよう設けられたことを特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニット。
請求項１記載のＡＩＳ用ＡＤＥユニットにおいて、
上記筐体の表面が上記ホイップアンテナの接地導体となるよう当該筐体の少なくとも一部を導体にて形成し更に上記平板状アンテナの接地導体と導通させたことを特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニット。
請求項１又は２に記載のＡＩＳ用ＡＤＥユニットにおいて、
その内部に収納されている部材のうちその動作時に熱を発生させる発熱部材にて発生した熱が、上記筐体を介して外気により奪われるよう、当該筐体を熱伝導体にて形成すると共に当該発熱部材を当該筐体の内面に接触又は近接配置したことを特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニット。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＡＩＳ用ＡＤＥユニットにおいて、
上記筐体の表面に実装されロングレンジ支援信号の無線送受信に使用されるロングレンジ用アンテナと、上記筐体の内部に収納され上記ロングレンジ用アンテナを使用して上記ロングレンジ支援信号を送受信するロングレンジ支援装置とを備え、
上記制御部が、上記船内伝送路を介して上記インタフェース手段から供給される情報の一部をロングレンジ支援信号として上記ロングレンジ支援装置により送信させ、当該ロングレンジ支援装置により受信されたロングレンジ支援信号を上記船内伝送路を介して上記インタフェース手段に供給することを特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニット。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＡＩＳ用ＡＤＥユニットにおいて、
上記筐体に収納されている部材と上記船内伝送路とを着脱可能に接続するためのコネクタと、上記筐体内に収納されている部材に対して電源を供給するためのコネクタ又は上記筐体内に電源を供給するための電池又は発電手段とを備えることを特徴とするＡＩＳ用ＡＤＥユニット。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＡＩＳ用ＡＤＥユニットと、上記インタフェース手段と、有線又は無線による上記船内伝送路とを備えることを特徴とするＡＩＳ用船上設備。
請求項６記載のＡＩＳ用船上設備が搭載され、上記通報の送受信によって他の船舶又は陸上局から他の船舶の名称、所在等に関する情報を得て、運航されることを特徴とする船舶。
水域内に固定的に配置された水上構造物又は水上を浮遊する水上浮遊物に搭載され、
筐体と、
この筐体の表面に実装され通報の無線送受信に使用される通報用アンテナと、
上記筐体の内部に収納され上記通報用アンテナを使用して船舶又は陸上局からの通報を受信しまた船舶又は陸上局への通報を自動的に送信する無線部と、
上記無線部による送受信動作を制御する制御部であって船舶又は陸上局に通報すべき情報を上記無線部に供給する制御部と、
上記筐体の内部に収納され送信すべき動的情報を発生させる測位部と、
を備え、
上記測位部は、
上記筐体の表面に実装され上記測位信号の受信に使用される測位用アンテナと、
無線受信した測位信号に基づき自船位置を含む動的情報を発生させる無線測位部と、
を備え、
上記測位用アンテナは、
上記筐体の外面に配置されレドームによって覆われた平板状アンテナであり、上記通報用アンテナが上記レドームに設けられ、かつ上記平板状アンテナと偏波面同士が直交するよう延びたホイップアンテナを有し、
上記ホイップアンテナと上記無線部との間が同軸ケーブルにより接続され、当該接続を着脱可能な接続とするための同軸コネクタが、上記ホイップアンテナの一端を上記レドームの外側に延ばすため当該レドームに設けられている貫通穴に、上記同軸コネクタにより当該貫通穴が水密封止されるよう設けられ、搭載先水上構造物又は水上浮遊物に関する静的又は動的情報である現在位置等の情報を、上記通報により発信することを特徴とするＡＩＳ補完用水上ユニット。