JPH04122379U - 船舶用レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 船舶用レーダ装置の消費電力の低減を安全性
を確保しながら行なう。 【構成】 船舶用レーダ装置の表示装置２に電源ＯＮ／
ＯＦＦ用スイッチ回路１４を設け、そのコントロール部
としてのＣＰＵ３にタイマー回路１０とアラーム検出回
路１１とを設けて、タイマー回路１０により、送信機か
らの送信パルスの所要間隔での間欠出力および回転走査
空中線７の間欠回転動作ならびに前記スイッチ回路１４
のＯＦＦ動作とを行なう。その際、アラーム検出回路１
１が被検出物からの反射信号を検出すると、前記タイマ
ー回路１０の動作を無効とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、安全性を確保しながらその消費電力を低減させた船舶用レーダ装 置に関する。

【０００２】

【従来例】

従来、小型船舶用レーダ装置は、図６に示すようなパルスレーダ装置の構成と なっている。このものは、同図に示すように、送信機５、送受切換器６、回転走 査空中線（アンテナ）７、受信機８等によって構成されるスキャナ部１と、表示 装置２と、これらの動作を制御するコントロール部としてのＣＰＵ３、基準パル ス発生器４等で基本的に構成されている。ここで、ＣＰＵ３の制御により基準パ ルス発生器４は送信機５で生成されるマイクロ波のパルス信号を発射するタイミ ングを制御するタイミングパルスを生成し、このタイミングパルスによって送信 機５はマイクロ波のパルス信号を発生させる。この送信パルス信号は送受切換器 ６を経て、一定の速度で回転する回転走査空中線７に送られ、放射される。一方 、被検出物からの反射波は、前記空中線７で受信され、送受切換器６を経て受信 機８に送られ、変換器９により、表示用の映像信号に信号処理・変換されて表示 装置２に送られ、前記空中線７の回転走査に同期して表示装置２としてのＰＰＩ 表示器のスイープをスタートさせ、画面上に自船からの被検出物の位置を表示す る。

【０００３】 ところで上記のものの消費電力は、概ね図５に示すように４９Ｗ程度もあり、 特にバッテリー容量の小さなヨットや小型漁船等の小型船舶では、大きな負荷と なる。このため、このような小型船舶では、船舶や島影の少ない外洋航海時や機 関を止めての操業時に、レーダ装置を停止させることが多い。

【０００４】 しかし、このようにレーダ装置を停止させていると、特に夜間等は目視による 監視では、他船が間近にせまるまで発見することができず、回避動作や警報を出 すのが遅れる危険がある。

【０００５】 この問題の一つの解決策として、特開昭５４−１３９４９９号公報に掲載され たレーダ装置がある。このものは、レーダ装置に反射信号をパルス化する検出部 と、このパルス化された反射信号を記憶し反射信号の有無を弁別する記憶部と、 前記弁別出力により、送信及び表示装置の動作を断続的に制御するスイッチ部と を設け、空中線の回転に同期して一定周期ごとに発生する読み出しパルスでもっ て送信パルスを発射し、記憶部に記憶パルスが存在しない場合、つまりパルス信 号（探知）時に被検出物からの反射信号が検出されなかったときは、一旦送信と 表示を中断する。具体的には、送信中断中の回転走査空中線の回転に同期して船 首方向で発生する船首線パルスを読み出しパルスとして利用し、この読み出しパ ルスを３回検出（空中線が３回転）すると、送信と表示をＯＮ／ＯＦＦするスイ ッチ回路を導通させる、すなわち送信を開始し、かつ反射信号の有無に関わらず 表示を行う動作をくり返す。 一方、前記パルス送信（探知）中に、被反射物に反射した反射信号が帰来した 場合、つまり、記憶部に記憶パルスが存在し、反射信号を検出した危険性の高い 場合には、引続き送信パルスの発射と表示装置の動作とを継続するようにしたも のである。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のものでは、前記空中線が３回転するごとに送信を開始す るとともに、被検出物からの反射信号の有無に関係なく表示装置を不必要にもＯ Ｎしなければならず、反射信号が存在しなかったときこの表示装置、例えばＣＲ Ｔの消費電力は無駄なものとなってしまう。

【０００７】 また、ここでの送信を行うために消費する電力は図５に示すように１０Ｗで概 ね２０％程度であり、その送信を行っていない空中線の３回転の間によって節電 した送信のために使用すべき電力は、パルス送信時に表示装置に通電することに よってほぼ相殺されてしまう。仮に、もっと節電しようとするならば、探知周期 を長くとればよいがそうすると航行の安全性に支障をきたすこととなってしまう 。

【０００８】 さらに、このものは、送信パルスを発射、非発射、また反射信号が存在する、 しないに関わらず、前記空中線を回転させていなければ読み出しパルスを検出す ることができないため、この空中線を回転させる機構の消費電力（図５に示すよ うに全体の約１０％程度を占める）を低下させることができない。

【０００９】 従って、上記のものでは、空中線の回転が所定の回転数に達するまでの時間、 送信と表示を切断することによる消費電力の削減だけが可能であり、しかもその 節電した電力は、パルス送信時に被反射物が存在しなかった場合でも、表示装置 の駆動のために相殺されてしまうのである。

【００１０】 そこでこの考案では、安全性を確保しながらも大幅なレーダ装置の低消費電力 化を図り、かつ、そのための機構を従来技術の構成をできるだけ利用して実施す ることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、送信機から送信パルス出力を回転走査空中線を介 して放射し、被検出物からの反射信号を前記空中線に接続された受信機で受信し て、その反射信号を表示装置により、前記空中線の回転走査に同期して表示する 船舶用レーダ装置において、 上記表示装置に、電源ＯＮ／ＯＦＦ用スイッチ回路を設け、上記送信機、回転 走査空中線及び表示装置を制御するコントロール部に、前記送信機の送信パルス の所定間隔での間欠出力と回転走査空中線の間欠回転走査および前記スイッチ回 路をＯＦＦするための制御を行うタイマー回路と、前記送信パルス出力中に、被 検出物からの反射信号を検出して、前記タイマー回路による制御を無効とし、か つ、前記スイッチ回路をＯＮするための制御を行うアラーム検出回路とを設けた 構成としたのである。

【００１２】 また、上記回転走査空中線に、上記コントロール部に接続される角度検出器を 設け、上記タイマー回路の制御による送信パルスの出力を所定の角度範囲内での み行なう構成とすることもできる。

【００１３】

【作用】

このように構成される船舶用レーダ装置では、タイマー回路によって、送信パ ルスを放射する期間と放射しない期間の所定間隔とを設定する。例えばタイマー 回路を１５秒と１３５秒の時間を繰り返し計測するものとすると、１５秒間だけ 基準パルス信号を出力させて送信機から送信パルス信号を回転走査空中線を介し て放射する。そのとき、あらかじめ設定されている距離範囲内のアラーム領域で の被検出物からの反射波を検出しなかったときには、今度は１３５秒間のあいだ 送信パルス信号の出力を中断し、送信パルス信号を生成しない間欠送信状態のパ ワーセーブモードになる。このとき表示装置の作動を停止すると共に、送信パル ス信号の出力が中断している間は、回転走査空中線の回転走査動作を止め、空中 線を回転させるための駆動装置の間欠動作による一層の消費電力低減を図る。

【００１４】 また、この際、探知角度範囲を制限しても安全な場合については、角度検出器 で検出された回転走査空中線の指している方向を利用することにより、あらかじ め探知角度範囲を設定して、その探知範囲外では送信パルスの放射を停止させる 、つまり送信期間中での角度による部分的な間欠送信を行い、送信機の消費電力 の低減を図る。

【００１５】

【実施例】

以下この考案の実施例を図１乃至図５に基づいて説明する。その際、図６に示 す従来例と同一部分については同一番号を付して説明を省略する。

【００１６】 図１に示す船舶用レーダ装置は、従来の船舶用レーダ装置にタイマー回路１０ を設け、自船周囲に接近船が無いような危険の少ない場合に、前記タイマー回路 １０を作動させて、前記レーダ装置を間欠動作とし、パワーセーブモードとして 消費電力の低下を図ると同時に、アラーム検出回路１１により、他船の接近など で危険が迫ると、前記パワーセーブモードを解除して前記レーダ装置を通常動作 に戻し、安全性を確保できるようにしたものである。

【００１７】 タイマー回路１０は、コントロール部に用いられるマイクロコンピュータ（以 下ＣＰＵとする）３と、このＣＰＵ３に設けたタイマー・カウンタとによって形 成される送信パルスの送信、休止期間を決めるインターバルタイマーで、タイマ ー・カウンタは設定データの減算をくり返し、前記タイマー・カウンタの出力に よる制御でもって基準パルス発生器４の間欠動作を行う。このタイマー・カウン タへのデータの設定は、ＣＰＵ３に接続されている入力手段１２から行なえるよ うにしてもよい。一方、このデータ値は、次のように設定する。例えば１５秒間 だけ基準パルス発生器４を作動し、１５秒経過後から１３５秒間は基準パルス発 生器４を休止させる（デューティ比１：９）ように設定する。したがって、この レーダ装置の前記空中線７の回転数が２４r.p.m であるとするならば、１５秒間 の送信期間中に前記空中線７は６回転することになり、その後の５４回転は、送 信を休止する。なお、タイマー回路１０は、ソフトウェアによりＣＰＵ３で代用 してもよい。

【００１８】 また、ＣＰＵ３出力は前記空中線７の駆動装置（モータ）１５にも接続されて おり、入力手段１２から選択入力される２動作モードに従ってモータの駆動をコ ントロールする。すなわち、基準パルス発生器４の作動・休止の如何に関らず常 に前記空中線７を回転させる第１モードと、前記駆動装置１５を基準パルス発生 器４の作動時のみ駆動し、かつ、間欠動作の時間を制御するためのタイマー回路 １０部分のみを作動させておき、その他のコントロール部３の動作を行なわない ようにコントロール部３を制御した、後に述べるように大きな消費電力の低下が 図れる第２モードとである。

【００１９】 この空中線７には、角度検出器１３が設けられており、その出力はＣＰＵ３に 入力されている。一方、入力手段１２からは探知範囲の角度設定が行なえるよう になっており、その設定範囲に前記空中線７の放射角度が一致する範囲であると 、ＣＰＵ３が基準パルス発生器４を作動させ、送信パルスを放射するようになっ ている。したがって設定角度範囲のみの探知だけで危険予防ができる場合には、 この動作モードを用いることにより、一層の消費電力の低下が図れるようになっ ている。

【００２０】 さらに、ＣＰＵ３出力は表示装置２の電源回路Ｅに設けられたスイッチ回路１ ４に接続されており、パワーセーブモードの際には、スイッチ回路１４をＯＦＦ 状態とし、表示装置２の作動を休止して消費電力の低下を図る。また、ＣＰＵ３ には変換器９から反射波データが入力されており、反射波を監視して、他船が入 力手段１２により設定された危険区域に達するとアラーム検出回路１１として作 動し、内部でアラーム信号を出力して、各出力状態を変える。即ち、前記スイッ チ回路１４をＯＮ状態とし、表示装置２を作動させ接近船影を表示させる。同時 に基準パルス発生器４及び前記駆動装置（モータ）１５を連続作動して周囲の探 知を行ない他船の到来に対処する。 なお、この表示装置２を作動させるとき、同時にチャイム等で聴覚的に報知す る手段を備えてもよい。

【００２１】 このように、このレーダ装置は、パワーセーブモードとし、低消費電力を図っ た場合でも、他船の接近等に対する安全性が高い。また接近船があると通常動作 への変更もでき、その消費電力の削減も、表示装置２の休止、基準パルス発生器 ４及び前記駆動装置１５の間欠動作を行なうようにしたので、大きな削減量が見 込める。次にその結果を試算した一例を図２〜図４に示す。 図２は、基準パルス発生器４の作動期間を１５秒、休止期間を１３５秒（１： ９）として繰り返し、前記空中線７の駆動モードを常時回転している第１モード として、その際被検出物から反射信号がない場合の平均消費電力を示す。このと き、消費電力低減に大きく貢献するのは表示装置をＯＦＦすることと、送信デュ ーティ比が１：９であることによる送信部の効果である。 また、図３は、レーダ探知範囲を船首方向に向かって１８０°の範囲（前方） のみとした場合を示す。この場合、送信パルスに要する電力が５０％であるため 、図２に示したものより更に消費電力の低減がなされている。 さらに図４は、前記空中線７の回転を送信期間中のみの駆動とする第２モード である間欠動作とし、かつ、送信休止期間中のコントロール部３の動作をタイマ ー回路１０を除いて停止させた場合のものである。ここで、図４中の消費電力で ロジックの１.4Ｗとあるのは、停止中のＣＰＵ３の状態を保持し、動作が再開さ れたとき、即時に立上がることができるようにバックアップするものである。こ の試算からも明らかなようにパワーセーブモードとした本考案の消費電力は、図 ５に示す従来のレーダ装置のそれぞれ、６２％、６１％、２７％となり大きく低 下することがわかる。 なお、図２乃至図４の送信（パルス）にかかる消費電力には、パルス送信時と 同時に作動している受信機８の消費電力も含まれている。

【００２２】

【効果】

この考案は、以上のように構成したので、船舶用レーダ装置の安全性を確保し ながら従来できなかった表示装置の消費電力と回転走査のための消費電力を必要 最小限まで削減して低消費電力を図ることができる。

【００２３】 また、その際角度検出器を設けたものは一定方向のみに探知を制限できるので 一層の消費電力の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のブロック図

【図２】実施例の消費電力の試算表

【図３】実施例の消費電力の試算表

【図４】実施例の消費電力の試算表

【図５】従来例の消費電力の試算表

【図６】従来例のブロック図

【符号の説明】

２ 表示装置 ３ コントロール部（ＣＰＵ） ５ 送信機 ７ 回転走査空中線 ８ 受信機 １０ タイマー回路 １１ アラーム検出回路 １３ 角度検出器 １４ スイッチ回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信機から送信パルス出力を回転走査空
   中線を介して放射し、被検出物からの反射信号を前記空
   中線に接続された受信機で受信して、その反射信号を変
   換した後表示装置により、前記空中線の回転走査に同期
   して表示する船舶用レーダ装置において、上記表示装置
   に、電源ＯＮ／ＯＦＦ用スイッチ回路を設け、上記送信
   機、回転走査空中線及び表示装置を制御するコントロー
   ル部に、前記送信機の送信パルスの所定間隔での間欠出
   力と回転走査空中線の間欠回転走査および前記スイッチ
   回路をＯＦＦするための制御を行うタイマー回路と、前
   記送信パルス出力中に、被検出物からの反射信号を検出
   して、前記タイマー回路による制御を無効とし、かつ前
   記スイッチ回路をＯＮするための制御を行うアラーム検
   出回路とを設けたことを特徴とする船舶用レーダ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の船舶用レーダ装置におい
   て、上記回転走査空中線に、上記コントロール部に接続
   される角度検出器を設け、上記タイマー回路の制御によ
   る送信パルスの出力を所定の角度範囲内でのみ行なうこ
   とを特徴とする船舶用レーダ装置。