(57)【要約】【課題】空中線が回転している他船の船舶と、データ通信可能なレーダ通信装置を提供する。【解決手段】レーダ通信装置１０は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部１６と、通信データの送受信を行う通信送受信部２０とを備え、前記通信データを前記レーダ波に合成して送受信することにより空中線が回転する他船と通信するレーダ通信装置であって、前記通信データを受信し、受信した前記通信データを通信送受信部２０に供給する通信用空中線４４を有する。レーダ送受信部１６は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線３０より送信し、通信用空中線４４は、無指向性である。【選択図】図１
2013113606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部と、
通信データの送受信を行う通信送受信部とを備え、
前記通信データを送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置であって、
回転する前記他船の空中線から送信された前記通信データを受信し、受信した前記通信データを前記通信送受信部に供給する通信用空中線を有することを特徴とするレーダ通信装置。
【請求項２】
請求項１記載のレーダ通信装置において、
前記レーダ送受信部は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線より送信し、
前記通信用空中線は、無指向性であることを特徴とするレーダ通信装置。
【請求項３】
請求項１記載のレーダ通信装置において、
他船の方位を追尾する他船方位追尾部を有し、
前記レーダ送受信部は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線より送信し、
前記通信送受信部は、前記他船方位追尾部で取得した前記他船の方位に指向性を有する前記通信用空中線を向けて、前記他船から前記通信データを受信することを特徴とするレーダ通信装置。
【請求項４】
請求項１記載のレーダ通信装置において、
他船の方位を追尾する他船方位追尾部を有し、
前記通信用空中線は、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線よりも水平面内の指向性が広く、前記通信データを送受信可能であって、
前記通信送受信部は、前記他船方位追尾部で取得した前記他船の方位に指向性を有する前記通信用空中線を向けて、前記他船と通信することを特徴とするレーダ通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部と、通信データの送受信を行う通信送受信部とを備え、前記通信データを前記レーダ波に合成して送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、船舶同士が通信を行うためには、レーダ装置以外に通信装置が搭載されていた。船舶が商船の場合には、通信装置として、国際ＶＨＦ無線装置やインマルサット衛星通信装置等が搭載され、船舶が小型漁船の場合には、通信装置として、ＳＳＢ無線装置等が搭載されていた。従って、商船と小型漁船との通信装置は異なるために、両船舶間で通信することはできなかった。このような通信装置が異なる船舶同士の通信を実現すべく、船舶間の通信方法が研究されている。
【０００３】
特許文献１には、レーダ波に通信データを合成させて、レーダ装置を利用して船舶同士の通信を行う通信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の通信装置では、受信側の船舶は、空中線の回転を停止して、通信データを受信している。従って、受信側の船舶は、通信データを受信している間、空中線が停止しているために、レーダによる物標の探知をすることができない。また、特許文献１に記載の通信装置で用いられる空中線の水平ビーム幅は、１〜５度と非常に狭いために自船の空中線と他船の空中線とが正対しないと通信データを送受信することができないという不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、空中線が回転している他船の船舶と通信可能なレーダ通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレーダ通信装置は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部と、通信データの送受信を行う通信送受信部とを備え、前記通信データを送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置であって、回転する前記他船の空中線から送信された前記通信データを受信し、受信した前記通信データを前記通信送受信部に供給する通信用空中線を有することを特徴とする。
【０００８】
前記レーダ通信装置において、前記レーダ送受信部は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線より送信し、前記通信用空中線は、無指向性であることを特徴とする。
【０００９】
前記レーダ通信装置において、他船の方位を追尾する他船方位追尾部を有し、前記レーダ送受信部は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線より送信し、前記通信送受信部は、前記他船方位追尾部で取得した前記他船の方位に指向性を有する前記通信用空中線を向けて、前記他船から前記通信データを受信することを特徴とする。
【００１０】
前記レーダ通信装置において、他船の方位を追尾する他船方位追尾部を有し、前記通信用空中線は、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線よりも水平面内の指向性が広く、前記通信データを送受信可能であって、前記通信送受信部は、前記他船方位追尾部で取得した前記他船の方位に指向性を有する前記通信用空中線を向けて、前記他船と通信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレーダ通信装置によれば、通信データの受信用として、無指向性の通信用空中線を有しているために、他船から送信された通信データを容易に受信することができる。また、通信データの受信用の通信用空中線が指向性空中線である場合には、通信データの受信時の混信を防ぐことができ、また、通信データの送受信用の通信用空中線が指向性空中線である場合には、通信データの送信時の送信電力を低減できる。さらに、送信側及び受信側の船舶は、空中線を停止せずにデータ通信時においても、レーダによる物標の探知をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーダ通信装置の説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るレーダ通信装置の説明図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るレーダ通信装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態の構成＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーダ通信装置１０の説明図である。
【００１４】
レーダ通信装置１０は、レーダ指示部１２と、ＧＰＳ受信部１４と、レーダ送受信部１６と、通信操作部１８と、通信送受信部２０とを備える。
【００１５】
レーダ指示部１２は、レーダ波の送受信により他船等を探知するために操作する操作部であって、探知した他船等を表示する表示部（図示無し）を備える。ＧＰＳ受信部１４は、自船の位置情報を取得する受信部である。
【００１６】
レーダ送受信部１６は、レーダ波の送受信を制御するレーダ制御部２２と、送信信号としてレーダ波を送信するレーダ送信部２４と、３ポートサーキュレータであるサーキュレータ２６と、レーダ波と通信データとを合成する合成部２８と、水平ビーム幅が狭い指向性空中線であるレーダ用空中線３０と、レーダ用空中線３０を回転可能に支持するロータリジョイント３２と、ロータリジョイント３２を介してレーダ用空中線３０を回転させるモータエンコーダ３４と、ダイオードリミッタ３６と、反射波を反射信号として受信するレーダ受信部３８とを備える。レーダ用空中線３０の水平ビーム幅としては、１〜５度程度であり、モータエンコーダ３４は、自船の船首方向に対するレーダ用空中線３０の相対方位をレーダ用空中線３０の回転角度情報として検出するエンコーダ機能を有する。ダイオードリミッタ３６は、レーダ波の送信時の送信電力からレーダ受信部３８を保護するために設けられている。
【００１７】
通信操作部１８は、通信データを通信送受信部２０において送受信するための操作をする操作部であって、通信データを表示する表示部（図示無し）を備える。
【００１８】
通信送受信部２０は、通信データの送受信を制御する通信制御部４０と、通信データを送信する通信データ送信部４２と、無指向性空中線である通信用空中線４４と、ダイオードリミッタ４６と、通信データを受信する通信データ受信部４８とを備える。ダイオードリミッタ４６は、ダイオードリミッタ３６と同様にレーダ波の送信時の送信電力から通信データ受信部４８を保護するために設けられている。
【００１９】
＜第１実施形態によるデータ通信の手順＞
次に、レーダ通信装置１０によるデータ通信の手順について、説明する。
【００２０】
レーダ通信装置１０では、まず、自船の周りの通信対象である他船の探知が行われる。通信操作部１８から自船の周りの他船の探知をするための指示信号が通信制御部４０を介してレーダ制御部２２に供給される。レーダ制御部２２は、レーダ用空中線３０を回転させるための指示信号をモータエンコーダ３４に供給し、ロータリジョイント３２を介してモータエンコーダ３４によってレーダ用空中線３０が回転する。レーダ送信部２４は、レーダ波として送信される送信信号を生成し、サーキュレータ２６、合成部２８、ロータリジョイント３２を介して、送信信号がレーダ用空中線３０に供給され、レーダ波としてレーダ用空中線３０より放射される。また、この際、モータエンコーダ３４は、自船の船首方向に対するレーダ用空中線３０の相対方位を回転角度情報として検出し、前記回転角度情報に基づいて回転同期信号を生成し、レーダ制御部２２に供給する。
【００２１】
放射されたレーダ波は、他船を含む物標で反射され、反射波がレーダ用空中線３０で受信される。受信された反射波は、ロータリジョイント３２、合成部２８、サーキュレータ２６、ダイオードリミッタ３６を介してレーダ受信部３８に反射信号として供給される。レーダ受信部３８は、反射信号を信号処理して映像表示信号に変換し、レーダ制御部２２に供給する。レーダ制御部２２は、前記回転同期信号及び映像表示信号をレーダ指示部１２に供給し、他船を含めた物標の位置がレーダ指示部１２の表示部に表示される。
【００２２】
次に、自船から他船への通信データの送信が行われる。通信制御部４０からレーダ制御部２２への指示によりレーダ指示部１２の表示部において通信対象となる他船が特定される。レーダ制御部２２は、レーダ指示部１２から特定した他船の方位情報として他船方位θｔを取得し、モータエンコーダ３４へ供給する。オペレータによって通信操作部１８が操作され、他船に送信する通信データが用意され、通信制御部４０に供給される。通信制御部４０は、前記通信データを通信データ送信部４２に供給し、通信データ送信部４２によって通信データが合成部２８に供給される。合成部２８では、通信制御部４０からレーダ制御部２２への指示に従って、レーダ送信部２４において、送信信号が生成され、サーキュレータ２６を介して合成部２８に供給される。合成部２８において、供給された送信信号と、前記通信データを含む通信信号とが合成される。モータエンコーダ３４において、他船方位θｔに基づいて放射方向が調整され、合成された信号は、ロータリジョイント３２を介してレーダ用空中線３０よりレーダ波として他船方位θｔの方向に放射される。
【００２３】
他船の空中線が無指向性空中線の場合には、自船から放射されたレーダ波は、他船での自船の方位に依存することなく受信され、自船から他船への通信データの送信が完了する。また、他船の空中線が指向性空中線の場合には、水平ビーム幅が２０度程度以上あれば、空中線が、大略、自船の方向に向いていれば、実用上問題なく、他船は、自船から通信データを受信することができる。
【００２４】
また、他船を呼び出して通信する呼び出し通信をする際には、呼び出し用通信データとして、自船の識別符号及びＧＰＳ受信部１４で取得した位置情報を所定時間、例えば１分間、他船に連続送信することにより行うことができる。他船に自船の識別符号及び位置情報を送信することにより、他船は、自船からの呼び出し通信に対して、応答することができる。他船の空中線の水平ビーム幅が２０度程度の指向性の通信用空中線の場合に、他船の通信用空中線が１ｒｐｍ程度にあれば、呼び出し用通信データを受信でき、その後、通信用空中線を受信信号の強度が最大の方位に維持して、他船は自船からの通信データを受信することができる。
【００２５】
次に、自船における他船が送信した通信データの受信について説明する。他船より送信された通信データを含む通信信号は空中線４４で受信され、ダイオードリミッタ４６を介して、通信データ受信部４８で受信され、増幅復調されて、通信制御部４０を介して、通信操作部１８に出力される。他船からの通信データは、通信操作部１８の表示部に表示される。通信用空中線４４は、無指向性空中線であるので、他船のレーダ波を放射する空中線が指向性空中線であっても、他船の空中線が自船方向に向けられていれば、通信データを受信することができる。
【００２６】
レーダ通信装置１０は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部１６と、通信データの送受信を行う通信送受信部２０とを備え、前記通信データを送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置であって、回転する前記他船の空中線から送信された前記通信データを受信し、受信した前記通信データを前記通信送受信部２０に供給する通信用空中線を有する。レーダ送受信部１６は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線３０より送信し、通信用空中線４４は、受信用の無指向性空中線である。
【００２７】
レーダ通信装置１０によれば、通信データの受信用として、無指向性の通信用空中線を有しているために、他船から送信された通信データを容易に受信することができる。
【００２８】
＜第２実施形態の構成＞
次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係るレーダ通信装置５０の説明図である。なお、図１に示したレーダ通信装置１０と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２９】
レーダ通信装置５０は、レーダ指示部５２と、ＧＰＳ受信部１４と、レーダ送受信部５４と、通信操作部５８と、通信送受信部６０とを備える。
【００３０】
レーダ指示部５２は、レーダ指示部１２と同様の指示部であって、さらに、後述する他船追尾部６４により追尾する他船も表示しうる。レーダ送受信部５４は、基本的な構成はレーダ送受信部１６と同様であり、レーダ制御部２２の代わりにレーダ制御部５６を有する。
【００３１】
通信操作部５８は、通信データを通信送受信部６０において送受信するための操作をする操作部であって、通信データを表示する表示部（図示無し）を備える。
【００３２】
通信送受信部６０は、通信データの送受信を制御する通信制御部６２と、レーダ送受信部５４で特定した他船の位置を追尾するための信号処理を行う他船追尾部６４、通信データを送信する通信データ送信部４２と、指向性空中線である通信用空中線６６と、通信用空中線６６を回転可能に支持するロータリジョイント６８と、ロータリジョイント６８を介して通信用空中線６６を回転させるモータエンコーダ７０と、モータエンコーダ７０を制御するモータ制御部７２と、ダイオードリミッタ４６と、通信データを受信する通信データ受信部４８とを備える。
【００３３】
通信用空中線６６は、レーダ用空中線３０よりも水平面内の指向性が広く、水平ビーム幅が２０度程度の指向性空中線である。ロータリジョイント６８はロータリジョイント３２と同様であり、モータエンコーダ７０はモータエンコーダ３４と同様である。ダイオードリミッタ４６は、ダイオードリミッタ３６と同様にレーダ波の送信時の送信電力から通信データ受信部４８を保護するために設けられている。
【００３４】
＜第２実施形態によるデータ通信の手順＞
レーダ通信装置５０によるデータ通信の手順について、説明する。
【００３５】
まず、自船の周りの通信対象である他船の探知、続いて、自船から他船への通信データの送信が行われる。この他船の探知及び通信データの送信は、第１実施形態と同様の方法で行われるので、その説明を省略する。レーダ通信装置５０において、第１実施形態に係るレーダ通信装置１０と異なる処理として、他船の探知の際に、レーダ制御部５６が、通信対象として特定された他船の位置情報を他船追尾部６４に供給する。他船追尾部６４は、他船の位置情報に基づいて、他船をレーダ送受信部５４により随時探知することにより追尾し、追尾状況はレーダ指示部５２の表示部に表示される。
【００３６】
次に、自船における他船が送信した通信データの受信について説明する。通信送受信部６０では、他船追尾部６４は追尾する他船の位置情報を通信制御部６２に供給し、通信制御部６２は、他船方位θｔを取得する。通信制御部６２は、取得した他船方位θｔをモータ制御部７２を介して、モータエンコーダ７０に供給する。モータエンコーダ７０において、他船方位θｔに基づいて通信用空中線６６の受信方向が調整される。
【００３７】
他船より送信された通信データを含む通信信号は通信用空中線６６で受信され、ダイオードリミッタ４６を介して、通信データ受信部４８で受信され、増幅復調されて、通信制御部６２を介して、通信操作部５８に出力される。他船からの通信データは、通信操作部５８の表示部に表示される。
【００３８】
通信用空中線６６は、水平ビーム幅が２０度程度の指向性空中線であるので、通信対象である他船方向に受信面を向けることにより、他船からの通信データを容易に受信することができる。また、他船追尾部６４により他船を追尾して、通信用空中線６６の受信面を他船方向に向けることにより、他船から安定して通信データを受信することができる。また、待ち受け受信の際には、通信用空中線６６を１ｒｐｍ程度で回転させておけば、他船の呼び出し用通信データを受信することができる。呼び出し用通信データを受信した場合には、通信制御部６２は呼び出し用通信データに含まれる他船の位置情報から他船方位θｔを取得し、モータ制御部７２を介して、モータエンコーダ７０に供給する。モータエンコーダ７０において、他船方位θｔに基づいて通信用空中線６６の受信方向が調整され、以後、呼び出しされた他船から通信データを受信することができる。
【００３９】
レーダ通信装置５０は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部５４と、通信データの送受信を行う通信送受信部６０とを備え、前記通信データを前記レーダ波に合成して送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置であって、前記通信データを受信し、受信した前記通信データを通信送受信部６０に供給する通信用空中線６６と、他船の方位を追尾する他船追尾部６４を有し、レーダ送受信部５４は、前記通信データを前記レーダ波に合成して、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線３０より送信し、通信送受信部６０は、他船追尾部６４で取得した前記他船の方位に通信用空中線６６を向けて、前記他船から前記通信データを受信する。
【００４０】
レーダ通信装置５０によれば、指向性空中線である通信用空中線６６を有しているために、通信データの受信時の混信を防ぐことができる。
【００４１】
＜第３実施形態の構成＞
本発明の第３実施形態について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係るレーダ通信装置８０の説明図である。なお、図１に示したレーダ通信装置１０、図２に示したレーダ通信装置５０と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
レーダ通信装置８０は、レーダ指示部８２と、ＧＰＳ受信部１４と、レーダ送受信部８４と、通信操作部８８と、通信送受信部９０とを備える。
【００４３】
レーダ指示部８２は、レーダ指示部５２と同様の指示部である。レーダ送受信部８４は、基本的な構成はレーダ送受信部５４と同様であるが、レーダ制御部５６の代わりにレーダ制御部８６を有し、また、合成部２８を備えていない。
【００４４】
通信操作部８８は、通信操作部５８と同様の操作部である。通信送受信部９０は、基本的な構成は通信送受信部６０と同様であるが、通信制御部６２の代わりに通信制御部９２を、通信用空中線６６の代わりに送受信可能な指向性空中線である通信用空中線９６を有し、通信データ送信部４２と、ダイオードリミッタ４６と、ロータリジョイント６８との間にサーキュレータ９４を備える。このサーキュレータ９４は、サーキュレータ２６と同様に３ポートサーキュレータである。また、通信用空中線９６は、レーダ用空中線３０よりも水平面内の指向性が広い。
【００４５】
＜第３実施形態によるデータ通信の手順＞
レーダ通信装置８０によるデータ通信の手順について、説明する。
【００４６】
まず、自船の周りの通信対象である他船の探知が行われる。この他船の探知は、第１実施形態と同様の方法で行われるので、その説明を省略する。レーダ通信装置８０において、第１実施形態に係るレーダ通信装置１０と異なる処理として、レーダ制御部８６が、通信対象として特定された他船の位置情報を他船追尾部６４に供給する。他船追尾部６４は、他船の位置情報に基づいて、他船をレーダ送受信部８４により随時探知することにより追尾し、追尾状況はレーダ指示部８２の表示部に表示される。
【００４７】
次に、自船から他船への通信データの送信が行われる。レーダ通信装置８０では、他船追尾部６４は追尾する他船の位置情報を通信制御部９２に供給し、通信制御部９２は、他船方位θｔを取得する。通信制御部９２は、取得した他船方位θｔをモータ制御部７２を介して、モータエンコーダ７０に供給する。モータエンコーダ７０において、他船方位θｔに基づいて通信用空中線９６の送受信方向が調整される。
【００４８】
オペレータによって通信操作部８８が操作され、他船に送信する通信データが用意され、通信制御部９２に供給される。通信制御部９２は、前記通信データを通信データ送信部４２に供給する。通信データ送信部４２は、前記通信データに基づいて送信信号を生成し、サーキュレータ９４、ロータリジョイント６８を介して通信用空中線９６から他船に向けて送信する。自船から他船に送信された通信データの他船における受信については、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００４９】
自船における他船が送信した通信データの受信について説明する。通信送受信部９０では、他船追尾部６４は追尾する他船の位置情報を通信制御部９２に供給し、通信制御部９２は、他船方位θｔを取得する。通信制御部９２は、取得した他船方位θｔをモータ制御部７２を介して、モータエンコーダ７０に供給する。モータエンコーダ７０において、他船方位θｔに基づいて通信用空中線９６の受信方向が調整される。他船より送信された通信データを含む通信信号は通信用空中線９６で受信され、サーキュレータ９４、ダイオードリミッタ４６を介して、通信データ受信部４８で受信され、増幅復調されて、通信制御部９２を介して、通信操作部８８に出力される。他船からの通信データは、通信操作部８８の表示部に表示される。
【００５０】
レーダ通信装置８０における通信用空中線９６は、レーダ通信装置５０が備える通信用空中線６６と受信機能においては同様であるので、他船からの通信データの受信についても第２実施形態と同様の作用、効果を奏する。
【００５１】
レーダ通信装置８０は、レーダ波の送受信を行うレーダ送受信部８４と、通信データの送受信を行う通信送受信部９０とを備え、前記通信データを前記レーダ波に合成して送受信することにより他船と通信するレーダ通信装置であって、他船の方位を追尾する他船方位追尾部６４を有し、通信用空中線９６は、前記レーダ波を送受信するレーダ用空中線３０よりも水平面内の指向性が広く、前記通信データを送受信可能であって、通信送受信部９０は、他船追尾部６４で取得した前記他船の方位に通信用空中線９６を向けて、前記他船と通信する。
【００５２】
レーダ通信装置８０によれば、指向性空中線である通信用空中線９６を有しているために、通信データの送信時の送信電力を低減できるとともに、受信時の混信を防ぐことができる。また、送信側及び受信側の船舶は、空中線を停止せずにデータ通信時においても、また、レーダによる物標の探知をすることができる。さらに、送信側船舶及び受信側船舶もレーダ通信装置８０を備えている場合には、連続通信が可能となる。
【００５３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５４】
１０，５０，８０…レーダ通信装置
１２，５２，８２…レーダ指示部
１４…ＧＰＳ受信部
１６，５４，８４…レーダ送受信部
１８，５８，８８…通信操作部
２０，６０，９０…通信送受信部
２２，５６，８６…レーダ制御部
２４…レーダ送信部
２６，９４…サーキュレータ
２８…合成部
３２，６８…ロータリジョイント
３０…レーダ用空中線
３４，７０…モータエンコーダ
３６，４６…ダイオードリミッタ
３８…レーダ受信部
４０，６２，９２…通信制御部
４２…通信データ送信部
４４，６６，９６…通信用空中線
４８…通信データ受信部
６４…他船追尾部
７２…モータ制御部
【図１】
2013113606.tif 000003
【図２】
2013113606.tif 000004
【図３】
2013113606.tif 000005