JPH0140068Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、距離方向を探知しつつアンテナ指
向方向を回転して得られる探知信号を白黒表示器
上に表示する白黒レーダに接続して、上記の探知
信号をそのレベルに応じて色彩化したカラー表示
像として表示するカラー表示用レーダ付加装置に
関する。

従来の白黒レーダにおいては、アンテナ指向方
向を回転しながら送信電波を送出し、その反射信
号による探知信号を受信し、かつ上記アンテナ指
向方向の回転と同期して表示器、例えば陰極線管
表示器、いわゆるCRT表示器の偏向装置を機械
的に回転させ、かつそのCRT表示器の電子ビー
ムを半径方向に走査することによつていわゆる
PPI表示を行つていた。つまり白黒レーダでは受
信した探知信号を直接CRT表示器に供給する実
時間表示であつた。

一方、アンテナの指向方向を回転させるととも
に、その探知信号をいつたん主メモリに記憶し、
その主メモリに記憶されている信号をカラー表示
器の走査と同期して読出し、その読出された探知
信号をその値、つまり探知信号の瞬時レベルに対
応して異なる色信号に変換し、その色信号により
カラー表示器を駆動して表示画面に反射レベルに
応じた色でPPI表示をすることが提案されてい
る。このようなカラー表示のレーダにおいては白
黒レーダよりも分解能が多少悪くなるが、色によ
つて反射レベルを区別するためそのレベル差の少
くない反射物体も目立つように表示することがで
き、見易い特徴がある。

この考案は、既存の白黒レーダに対して付加す
ることによつて、簡単かつ安価な構成により、カ
ラー表示を簡便に行うことができるカラー表示用
レーダ付加装を提供するものである。

以下この考案によるカラー表示用レーダ付加装
置の実施例を図面を参照して説明しよう。第１図
において１１は白黒レーダ部分を示し、送信器１
２よりの送信パルス電波は指向性アンテナ１３を
通じて外部に放射され、指向性アンテナ１３はそ
の指向方向がモータ１４により回転される。その
モータ１４よりのアンテナ１３の指向方向の角度
を示す角度信号が角度信号発生器１５より発生
し、この角度信号により例えば駆動回路１６を通
じてパルスモータ１７が駆動されて白黒CRT表
示器１８の偏光ヨーク１９が回転される。従つて
白黒CRT表示器１８はその半径方向に掃引され
ると共にその掃引がアンテナ１３の指向方向の回
転と同期して回転し、従つて順次放射状の掃引が
行われる。

アンテナ１３よりの反射信号よりなる探知信号
は受信器２１にて受信されて合成回路２２を通じ
て白黒CRT表示器１８に表示信号として与えら
れ、いわゆるPPI表示が行われる。モータ１４の
回転によりアンテナ１３の指向方向が、このレー
ダを備えた装置、例えば船舶の基準の方位、即ち
船首方位と一致した時に基準方位信号発生器２３
より基準方位信号が得られ、これが合成回路２２
を通じて白黒CRT表示器１８に与えられる。こ
れにより基準方位が表示画面に表示される。また
図に示してないが距離マーカー、方位マーカーな
ども表示器１８の表示画面上に表示されるように
構成されている。

この考案においては白黒レーダ部１１の送信器
１２よりの送信トリガ、更に受信器２１よりの探
知映像信号、角度信号発生器１５よりの角度信
号、基準方位信号発生器２３よりの基準信号をそ
れぞれインターフエース部２４を通じてカラー表
示部２５に供給してその探知信号の瞬時レベルに
対応して異なる色で表示するようにする。即ちイ
ンターフエース部２４においては送信器１２より
の送信トリガがバツフア回路２６に供給され、ま
た角度信号発生器１５よりの角度信号はバツフア
回路２７を通じて角度信号変換部２８に与えら
れ、方位信号変換部２８においてカラー表示器２
５の角度分解能に対応した角度信号に変換され
る。

つまり、白黒レーダ部１１において偏光ヨーク
１９を回転駆動するために、例えば360度で480パ
ルスを発生し、その指向方向の360度の一回転は
一分間に20回、つまり一回転で３秒の回転をし、
従つて前記角度信号パルスは160Hzである。一方、
カラー表示器２５においては角度信号は例えば
0.5度ごとの方位分解能であり、アンテナ指向方
向の一回転が３秒であり、その間に0.5度ずつ、
つまり720パルスを発生するから240Hzの角度信号
となる。従つて方位信号変換部２８はこの例では
160Hzの角度信号を240Hzの角度信号に変換する。
つまり白黒レーダの角度信号160Hzを3/2てい倍す
れば240Hzの角度信号が得られる。

方位信号変換部２８として、この考案において
は例えば第２図に示すように位相比較器２８ａが
設けられ、この位相比較器２８ａの出力は低域通
過波器２８ｂを通じて電圧制御発振器２８ｃ
（以下VCO２８ｃと記す）へ制御信号として供給
され、このVCO２８ｃの発振周波数が制御され
る。VCO２８ｃの出力は分周器２８ｄにて周波
数分周されて位相比較器２８ａへ入力される。位
相比較器２８ａの他方の入力側には端子２８ｅよ
り必要に応じて分周器２８ｆを通じて角度信号発
生器１５からの角度信号が供給される。VCO２
８ｃの出力は分周器２８ｇを通じて端子２８ｈへ
変換された角度信号として出力される。

このようにして端子２８ｅの白黒レーダよりの
角度信号と位相同期したカラー表示部２５の角度
信号が得られる。この位相引込み範囲を広くし、
追従性をよくする点から位相比較器２８ａの両入
力は、それぞれデユテイが50％のパルスとするこ
とが好ましい。このために分周器２８ｄ，２８ｆ
の各終段に２分の１分周回路（フリツプフロツ
プ）２８ｉ，２８ｊをそれぞれ設ければよい。ま
た分周器２８ｇとしては、各種の白黒レーダ部１
１に対して、つまり角度信号周波数が異なるもの
に対して使用できるように分周比を変更すること
ができる可変分周器とすることが好ましい。

VCO２８ｃの中心発振周波数は、カラー表示
部２５におけるCRT表示器の角度表示を一回転
させるに必要とするパルス数に一定数を掛けた周
波数とする。例えば前記例ではカラー表示部２５
の方位分解能を0.5度とすると、一回転に発生す
るパルス数は720となり、一回転が３秒であるか
ら、これに一定数120を掛けて720×120×１／３＝ 28.800KHzの中心周波数でVCO２８ｃが発振する
ようにする。また白黒レーダ部１１の角度信号は
前記例ではアンテナ一回転で480パルスであるか
ら分周器２８ｆでは４分の１に分周し、周波数が
480÷４÷３＝40Hzとされて位相比較器２８ａへ
供給される。分周器２８ｄの分周比は720分の１
とされ、分周器２８ｄの出力の周波数も40Hzとな
る。更に分周器２８ｇの分周比は120分の１とさ
れ、端子２８ｈには一回転720パルス、周波数240
Hzの角度信号が得られる。このようにして白黒レ
ーダ部の角度信号の周波数変動に追従したカラー
表示部２５の角度信号が得られる。

第１図の説明に戻つて、更に白黒レーダ部１１
の受信器２１よりの探知映像信号はバツフア２９
に与えられ、基準方位発生器２３の基準方位信号
はバツフア３１に与えられる。これらのインター
フエース部２４よりの出力はカラー表示部２５に
供給される。

カラー表示部２５においてはバツフア２９より
の探知映像信号はAD変換器３２により適当な間
隔でサンプリングされてバツフアメモリ３３に各
サンプリング値が複数ビツトのデジタル値として
記憶される。この記憶はカウンタ３４の出力がセ
レクタ３９を通じて与えられてアドレス指定して
書込まれるが、このカウンタ３４はバツフア２６
よりの送信トリガによつてリセツトされ、またこ
のバツフア２６よりの送信トリガはクロツク発生
器３５に与えられてその送信トリガの周期、つま
り白黒レーダで設定したいわゆるレンジに対応し
た周期で決る周期のクロツクパルスを発生し、こ
のクロツクはカウンタ３４で計数される。従つて
バツフアメモリ３３には送信トリガと同期して予
め決つたサンプリング数の探知信号が記憶され
る。

この探知信号は主メモリ３６に移される。即ち
読出しカウンタ３７は端子３８のクロツクを計数
し、このカウンタ３７の内容はセレクタ３９によ
り選択されてバツフアメモリ３３の読出しアドレ
スを指定し、一方このカウンタ３７の内容はセレ
クタ４１を通じて距離アドレスとして主メモリ３
６の下位アドレスを指定する。角度信号変換部２
８により変換された角度信号がカウンタ４２に与
えられて計数され、このカウンタ４２はバツフア
３１よりの基準方位によりリセツトされており、
このカウンタ４２の計数値が主メモリ３６に上位
アドレスとしてセレクタ４１を通じて供給され
る。

主メモリ３６は第３図に示すようにバツフアメ
モリ３３に記憶されている探知映像信号の１サン
プリング値を記憶するメモリセルM₁₁乃至M_1oが
行及び列に配列されており、その行方向つまり角
度アドレスはこの例においては０度、0.5度、1.0
度、1.5度……のように0.5度ずつのアドレスとさ
れており、カウンタ４２によりメモリ３６の行を
指定し、その角度アドレスに対する距離アドレス
が近い反射信号順にアドレスが増加するようにな
る。従つてバツフアメモリ３３より主メモリ３６
への転送は０度の探知信号に対して第３図に実線
矢印で示すように順次メモリセルに記憶され、次
に角度信号が0.5度になると２行目のメモリセル
に対する記憶が行われ、このようにして順次角度
信号に対応した探知信号が記憶される。

この主メモリ３６は繰返し読出されてカラー表
示器４３に表示信号として表示される。その際、
この主メモリ３６の読出されたデジタル探知信号
は合成器４４を通じて色変換器４５に供給され、
色変換器４５においてそのデジタル値と対応した
色信号に変換されてカラー表示器４３に表示信号
として与えられる。一方端子４６よりのクロツク
が角度カウンタ４７で計数され、この角度カウン
タ４７の桁上げが距離カウンタ４８で計数され、
これらカウンタ４７，４８の計数値はセレクタ４
１を通じて主メモリ３６の読出しアドレスとして
与えられる。つまり角度カウンタ４７の内容によ
つて主メモリ３６の列方向のアドレスが順次指定
され、つまり角度アドレスが順次指定され、一列
についての角度アドレスを指定し終ると桁上げが
されて距離アドレスが１歩進してその列について
の行アドレスがすべて、つまり角度アドレスが指
定され、従つて主メモリ３６は第３図において点
線で示すように順次読出される。

この角度カウンタ４７の桁上げ信号は波器４
９によつて正弦波に変換され、つまり第３図にお
けるメモリセルの一列を読出す期間を１周期とし
た正弦波信号が得られ、これと距離カウンタ４８
の計数値をDA変換器５１で変換したアナログ信
号、つまりメモリセルにおける各距離方向のアド
レスと対応したアナログ信号とがアナログ合成加
算器５２で加算される。この加算出力は２分さ
れ、その一方はそのまゝ、他方は移相器５３で位
相が90度ずらされてカラー表示器４３の偏向回路
５４にそれぞれ供給される。従つてカラー表示器
４３は同心円状の走査が行われ、この結果主メモ
リ３６より読出された探知信号がPPIカラー表示
される。この同心円状の走査の替りにスパイラル
操作としてもよい。なお角度カウンタ４７、距離
カウンタ４８の各内容及びバツフア３１よりの基
準方位信号はマーカー発生部５５に供給されて合
成回路４４を通じてカラー変換器４５に供給さ
れ、表示器４３に距離マーカー、方位マーカー、
更に基準方位が表示されるようにされる。更に角
度信号変換部２８、カウンタ３４の桁上げが読書
き制御部５６に供給されて、読書き制御部５６の
出力によりセレクタ３９，４１のアドレス信号の
切替えと、メモリ３３，３６に対する読書き制御
が行なわれる。

第１図中のインターフエース部２４の具体例を
第４図に第１図、第２図と対応する部分に同一符
号を付けて示す。送信トリガバツフア回路２６に
おいて入力される送信トリガ正極性の場合は
NAND回路２６ａの出力を取出し、負極性の場
合はNAND回路２６ａの出力を更にNAND回路
２６ｂを通じて取出す。方位信号変換部２８中の
位相比較器２８ａ、VCO２８ｃは１個のIC２８
ｋとして構成されたものが用いられる。IC２８
ｋに接続された抵抗器２８ｌ，２８ｍによりそれ
ぞれ最高発振周波数、最低発振周波数が決定され
る。分周器２８ｇにおいてカウンタ２８ｎの1/2，
1/8，1/16，1/32，1/64の各分周段出力はそれぞ
れQ₂，Q₄，Q₅，Q₆，Q₇端子に得られ、分周器２
８ｇを120（＝64＋32＋16＋８）分の１分周とする
場合はQ₄，Q₅，Q₆，Q₇端子をAND回路２８ｐ
の入力側に接続し、90（＝64＋16＋８＋２）分の
１分周する場合はQ₂，Q₄，Q₅，Q₇端子をAND
回路２８ｐの入力側に接続し、98（＝64＋32＋２）
分の１に分周する場合はQ₂，Q₅，Q₇端子をAND
回路２８ｐの入力側に接続する。Q₇端子の出力
を出力回路２８ｑを通じて端子２８ｈへ供給す
る。バツフア２９は白黒レーダ部１１の探知映像
信号の極性が正の場合はエミツタフオロワ回路２
９ａを通じて出力し、探知映像信号が負極性の場
合は利得が１の極性反転回路２９ｂを通じてエミ
ツタフオロワ回路２９ａに入力して出力する。

上述したように、この考案によれば、カラー表
示用レーダ付加装置として、電圧制御発振器を有
する位相同期ループ構成の角度信号変換部を備え
る、白黒レーダから探知信号などを取り込むイン
タフエース部と、AD変換器、バツフアメモリ、
主メモリ、アドレス形成回路、アドレスセレク
タ、読み書き制御部、色変換器およびカラー表示
器を備えるカラー表示部とを設けることによつ
て、簡単かつ安価な構成によりカラー表示を簡便
に行うことができる。

更に第２図に示したように、位相比較器２８
ａ、低域通過波器２８ｂ，VCO２８ｃ、分周
器２８ｄよりなる位相同期ループ、いわゆる
PLLよりなる方位信号変換部２８を用いること
により、白黒レーダ部１１の電源変動などにより
モータ１４の回転が変動したり、或は回転むらが
生じても、このモータ１４の回転と同期したカラ
ー表示部２５の角度信号が得られ、正しい方位角
度でカラー表示器４３に白黒レーダ部１１の探知
映像信号をカラー表示することができる。

また白黒レーダ部１１より発生する角度信号は
アンテナ１回転で360パルスを発生するものもあ
り、その場合は第２図に示した方位信号変換部２
８において分周器２８ｇの分周比を90分の１にす
ればよい。つまり分周器２８ｇの分周比を120分
の１と、90分の１とに変更できるようにしておけ
ば何れの白黒レーダ部１１に対しても用いること
ができる。白黒レーダ部１１の角度信号が一回転
360パルスの場合はVCO２８ｃは720×90×１／３＝ 21.600KHzを中心として発振することになる。

白黒レーダ部１１における角度信号として、上
述ではCRT表示器１８の偏向ヨーク１９を回動
するためのパルスモータ１７に対する駆動パルス
を用いたが、偏向ヨーク１９をシンクロモータに
より回動する場合がある。この場合はアンテナ駆
動モータ１４によりシンクロ発信機を回転駆動し
そのシンクロ発信機の信号を偏向ヨーク駆動用シ
ンクロモータへ供給するが、そのシンクロモータ
への駆動信号を分岐してカラー表示部２５の角度
信号に変換する。シンクロモータは例えば１分間
に1800回転し、ギヤ比で1/98され、一回転のパル
ス数（サイクル数）に換算すると1800／60×60×98／18
00 ＝98となる。この場合は例えば第５図に示すよう
にシンクロモータ駆動信号を端子２８ｅよりてい
倍回路２８ｒへ供給し、周波数を２てい倍し、そ
の出力を波形整形回路２８ｓで波形整形して1/2
分周器２８ｊへ供給する。この分周器２８ｊの出
力を第２図中の位相比較器２８ａへ供給し、分周
器２８ｄの分周比は720分の１とし、分周器２８
ｇは98分の１とする。この場合VCO２８ｃの発
振周波数は21.600KHzとなる。第５図ではてい倍
回路２８ｒを全波整流で２てい倍すると共に、フ
オトカツプラにより電源を絶縁し、かつレベル変
換を行つた例である。

以上のように各種角度信号、つまり偏向ヨーク
１９の回転用信号を、例えば一回転720パルスの
角度信号に変換してカラー表示部２５へ供給する
ことが各部を兼用して行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によるカラー表示レーダ装置
の一例を示すブロツク図、第２図は角度信号変換
部２８の具体例を示すブロツク図、第３図は第１
図中の主メモリの記憶内容を示す図、第４図はイ
ンタフエース部２４の具体例を示す図、第５図は
角度信号変換部２８の一部変形を示す接続図であ
る。 １１：白黒レーダ部、１２：送信器、１３：指
向性アンテナ、１４：アンテナ回転モータ、１
５：角度信号発生器、１８：白黒表示器、２１：
受信器、２３：基準方位信号発生器、２４：イン
ターフエース部、２５：カラー表示部、２６，２
７，２９，３１：バツフア、２８：角度信号変換
部、２８ａ：位相比較器、２８ｂ：低域通過波
器、２８ｃ：VCO、２８ｄ，２８ｆ，２８ｇ：
分周器、２８ｉ，２８ｊ：２分の１分周器、３
２：AD変換器、３３：バツフアメモリ、３６：
主メモリ、３４：書込みアドレス発生部、３７：
転送用アドレス発生部、３９，４１：セレクタ、
４２：転送用角度アドレス発生部、４７：読出し
用角度アドレス発生部、４８：読出し用距離アド
レス発生部、５６：読書き制御部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 距離方向を探知しつつアンテナ指向方向を回転
   して得られる探知信号を白黒表示器上に表示する
   白黒レーダに接続して、上記探知信号をそのレベ
   ルに応じて色彩化したカラー表示像として表示す
   るカラー表示用レーダ付加装置において、 インタフエース部とカラー表示部とが設けら
   れ、 上記インタフエース部が、上記白黒レーダから
   のアンテナ指向方向を示す角度信号を上記カラー
   表示部における方位分解能に対応した角度信号に
   変換する、電圧制御発振器を有する位相同期ルー
   プ構成の角度信号変換部を備えるとともに、上記
   白黒レーダから上記探知信号、送信トリガ信号お
   よび基準方位信号を上記カラー表示部に取り込む
   構成にされ、 上記カラー表示部が、上記探知信号をデジタル
   探知信号に変換するAD変換器と、このAD変換
   器からのデジタル探知信号を記憶するバツフアメ
   モリと、このバツフアメモリからデジタル探知信
   号が転送される主メモリと、上記送信トリガ信号
   にもとづいて上記バツフアメモリに対する書込ア
   ドレスを形成するバツフアメモリ書込アドレス形
   成回路と、上記バツフアメモリに対する読出アド
   レスを形成するバツフアメモリ読出アドレス形成
   回路と、上記バツフアメモリ書込アドレス形成回
   路からの書込アドレスと上記バツフアメモリ読出
   アドレス形成回路からの読出アドレスを選択して
   上記バツフアメモリに送出するバツフアメモリ用
   アドレスセレクタと、上記主メモリに対する書込
   アドレスを形成する主メモリ書込アドレス形成回
   路と、上記主メモリに対する読出アドレスを形成
   する主メモリ読出アドレス形成回路と、上記主メ
   モリ書込アドレス形成回路からの書込アドレスと
   上記主メモリ読出アドレス形成回路からの読出ア
   ドレスを選択して上記主メモリに送出する主メモ
   リ用アドレスセレクタと、上記角度信号変換部の
   上記電圧制御発振器の出力と上記送信トリガ信号
   にもとづいて上記バツフアメモリ用アドレスセレ
   クタおよび上記主メモリ用アドレスセレクタを切
   替制御するとともに上記バツフアメモリおよび上
   記主メモリに対する書込および読出を制御する読
   み書き制御部と、上記主メモリから読み出された
   デジタル探知信号を色信号に変換する色変換器
   と、この色変換器からの色信号が供給されるカラ
   ー表示器とを備える ことを特徴とするカラー表示用レーダ付加装置。