JP2002521901A - 衛星無線ナビゲーションシステムの携帯型レシーバ・インディケータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、無線電子装置の生産に係り、更に詳しくは、アンテナ・フィーダ装置に関する。この発明は、信号の受信に４ワイヤアンテナを使うＧＰＳとＧＬＯＮＡＳＳ衛星無線ナビゲーションシステムに用いられる携帯型（ポケット）受信インディケータに適用される。衛星無線ナビゲーションシステムのためのこの携帯型受信インディケータは、平行六面体形状の本体と、回転可能にに本体に設置され、接続ケーブルを備えている平行六面体形状の４ワイヤアンテナとを含んでいる。この発明は、幅の寸法を維持し、オペレーション中における本体のシールド効果を最小限にするとともに、更に便利な受信インディケータを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、アンテナフィーダー設備を含む無線電子装置の設計に係り、信号受
信にクゥアドリファイラー（quadrifilar）アンテナを用いたＧＰＳおよびＧＬ
ＯＮＡＳＳ衛星無線ナビゲーションシステム（ＳＲＮＳ）の携帯型（ポケット）
レシーバ・インディケータに適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】

レシーバ・インディケータＳＲＮＳにおけるクゥアドリファイラー（quadrifil
ar）アンテナの使用については、以下のような事実が明記されている。すなわち
、後者の場合は、相対的に広い指向性パターンと、相対的に広い周波数バンド（
たとえば、マイクロストリップアンテナと比べた場合）とを備え、また、楕円の
係数とスタンディングウェーブ比とについても満足される特性を示している。そ
して、何よりも重要なことは、小さな寸法、シンプルな設計、値段が安いという
ことである（参照：Dyson J.D. Proc. Of the Nat. Electronics Conf. Vol. XV
II, 1961, pp. 206...213）。以上述べられた利点は、クゥアドリファイラーア
ンテナの、汎用の携帯型（ポケット）レシーバ・インディケータへ応用すること
を決定付けるものである。レシーバ・インディケータの設計において特に興味あ
る点は、クゥアドリファイラーアンテナを本体に固定する場所と方法との選択で
ある。これは、クゥアドリファイラーアンテナの最適なオペレーションパラメー
タを決定するものだからである。携帯型レシーバ・インディケータの設計として
従来知られているものは次のようなものである。すなわち、クゥアドリファイラ
ーアンテナが、対称軸に平行になるように、本体の上部にしっかりと固定されて
いるものである（参照：GPS World Sep. 1993, p.38, Magellan 111）。このよ
うな設計の具体的な特徴は、ＳＲＮＳ信号を普通に受信するためには、アンテナ
パターン、すなわちアンテナと本体全体とを上向きにしなければならないことで
ある。しかしこれは、オペレータによるコントロールの操作を妨げる。なぜなら
、人間工学的な理由から、コントロールパネルは、水平面に対して２０°から３
０°の角度に設定する必要があるからである。仮に、レシーバ・インディケータ
本体が、オペレーターにとって便利なように配置された場合には、反射した信号
の強度が増加し、視界が減少する。更に、地表からの輻射を受けて、熱によるノ
イズも増加する。これらは、レシーバ・インディケータの精度を低下させる。 本発明の設計にその技術的内容が最も近いものは、従来技術として選択された
携帯型レシーバ・インディケータであり、本体とクゥアドリファイラーアンテナ
とから構成される。本体は、縦方向が延伸された平行六面体形状に形成されてい
る。一方、接続ケーブルを備えているクゥアドリファイラーアンテナは、本体の
側壁に固定され、エレべーションアングル面において回転可能とされている。オ
ペレーティングポジション、非オペレーティングポジション（ストレージポジシ
ョン）いずれの場合においても、アンテナと本体との横軸は平行である（参照：
GPC World. Dec. 1994, p.48, Magellan Promark V）。この構成は、レシーバ
・インディケータ本体を、オペレータにとって便利な場所に配置することを可能
にしている。すなわち、アンテナを垂直に上向きに、本体を水平面に対して斜め
に配置することである。この構成の不利な点は、レシーバ・インディケータの幅
が広くなることである。すなわち、レシーバ・インディケータの幅が、アンテナ
の断面積と等しい値となることから、標準的な服のポケットに入らなくなる。こ
の構成はまた、オペレーティングポジションにおける本体によって、アンテナが
部分的に遮られるという問題もある。

【０００３】

【発明の開示】

本発明によって解決される技術的な課題は、携帯型レシーバ・インディケータ
の大きさと、オペレーティングポジションにおけるアンテナに対する本体による
スクリーニング効果とを最小にしつつ、便利に使用することができる携帯型レシ
ーバ・インディケータを提供することである。 本発明の本質は、延伸された本体と、クゥアドリファイラーアンテナとを備え
、平行六面体形状に形成された衛星無線ナビゲーションシステム用のレシーバ・
インディケータの改良に関する。このクゥアドリファイラーアンテナは、接続ケ
ーブルを備えており、オペレーティングポジションにおいて、アンテナの縦軸が
垂直方向上向きになるように、一方、本体の縦軸が水平面に対して斜めに向けら
れるように回転可能な状態で本体に固定されている。クゥアドリファイラーアン
テナの長さは、本体の幅を越えることはない。また、その中に接続ケーブルが通
っている球状のヒンジジョイントを介して本体の上端部に固定されている。クゥ
アドリファイラーアンテナは、このヒンジジョイントによって、ストレージポジ
ションにおいては、アンテナの横軸と本体の縦軸とを平行にすることができるよ
うに、また、アンテナの縦軸と本体の横軸とを平行にすることができるように、
一方、オペレーティングポジションにおいては、アンテナの縦軸と本体の縦軸と
をお互いに垂直な方向にすることができるようにされている。 クゥアドリファイラーアンテナは４方向螺旋形状をしており、各導体は隣接し
ている導体[３]における同一の振幅と、９０°の位相の変化とによって励磁され
る。各導体は、本体の内側表面または外側表面に形成される。おのおのの導体の
長さは、おおよそ１／４波長に等しい。アンテナのパターンの最高点は軸７の方
向に形成される。

【０００４】

【発明の好適な実施形態】

本発明の特徴および産業上の利用におけるその実現性と可能性とを、図１と図
２とを用いて説明する。図１と図２とは、衛星無線ナビゲーションシステム用の
携帯型ポケットレシーバ・インディケータの一例を示す概念図であり、図１はス
トレージポジション、図２はオペレーティングポジションにおけるものである。 本発明に係る衛星無線ナビゲーションシステムの携帯型レシーバ・インディケ
ータ（図１、図２）は、延伸された本体１と、クゥアドリファイラー（quadrifi
lar）アンテナ２とを備えている。延伸された本体１は、平行六面体形状をして
いる。また、回転可能なように本体１に固定されているクゥアドリファイラーア
ンテナ２も平行六面体形状をしており、接続ケーブル３を備えている。クゥアド
リファイラーアンテナ２は、球状のヒンジ４によって本体１と結合している。ヒ
ンジ４の中には接続ケーブル３が通っている。球状のヒンジ４は、本体１の上部
表面端に配置している。クゥアドリファイラーアンテナ２の長さは、本体１の幅
を越えない。そして、ストレージポジションにおいて、アンテナ２の横軸５が本
体１の縦軸６と平行になるように、アンテナ２の縦軸７が本体１の横軸８と平行
になるように、アンテナが球状のヒンジ４に固定されている。レシーバ・インデ
ィケータのコントロールおよびインディケーション装置９は、上端部１０が面取
りされた本体１の前面に配置している。 図１に示す例は、本体１の幅に等しい長さのクゥアドリファイラーアンテナ２
に対応する。 この場合、ストレージポジションにおけるアンテナ２の横軸５は、本体１の縦
軸６に一致する。ストレージポジション（図１）において、本体１の縦軸６がア
ンテナ２の横軸５と一致し、本体１の横軸８がアンテナ２の縦軸７と平行である
ことから、その長さが本体１の幅と等しいアンテナ２は、本体１の幅を越えて外
に広がることが無く、したがって本体１の自然な構造的延長線となる。これによ
って、要求されている最小の寸法と、収納の便利さ、たとえば標準サイズのポケ
ットに収納することができるという便利さとを実現する。 クゥアドリファイラーアンテナ２の長さが本体１の幅よりも短いレシーバ・イ
ンディケータによってもこの要求は満足される。 オペレーティングポジション（図２）では、アンテナ２の位置は、球状のヒン
ジ４の回転によってもたらされる初期ポジションに基づいて変化する。この場合
、アンテナ２の回転方向と回転角度とは、コントロール９を操作するときのオペ
レータの都合と、ＳＲＮＳ信号の受信が最高の条件となるようにアンテナ２がプ
リセットされた最適ポジション、すなわち、アンテナ２の縦軸７が垂直方向で上
側に延びており、本体１の縦軸６が水平面に対して斜めになるようなポジション
とによって決定される。この場合、アンテナと本体との横軸５、８は互いに直交
している。本体１によってアンテナ２を遮っているゾーンは、平行な水平面に挟
まれるゾーンであり、その一方の水平面はアンテナ２の下端表面を通る面であり
、もう一方の水平面は本体上部の斜めに削られた端１０を通る面である。この場
合における本体１によるアンテナ２を遮る（図２における斜線部）効果は、実質
的にアンテナ２の特性を悪化させることはない。 本体１に対してアンテナ２は、妨害されることなく回転することができる。す
なわち、球状のヒンジ４の中を通っている接続ケーブル３は、たとえば、中心穴
によって、あるいは中に形成された空洞によって、回転時に束縛を受けることが
ない。これによって、アンテナ２と本体1（図示せず）との固定点同士を接続す
る接続ケーブル３を、たとえば、緩く曲げることも可能となる。 このように、上述した設計の特徴を組み合わせることにより、本発明に係る衛
星無線ナビゲーションシステム用の携帯型レシーバ・インディケータは、その寸
法と、オペレーションポジションにおいてアンテナが本体を遮る効果を最小にし
つつ、便利に使用することが可能な携帯型レシーバ・インディケータを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 衛星無線ナビゲーションシステム用の携帯型ポケットレシーバ・インディケー
タの一例を示すストレージポジションにおける概念図。

【図２】 衛星無線ナビゲーションシステム用の携帯型ポケットレシーバ・インディケー
タの一例を示すオペレーティングポジションにおける概念図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA01 CA04 DA02 DA05 GA02 GA08 HA05 HA10 5J047 AA01 AA04 AB06 BF05 BF10 FD01

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦方向に延び平行六面体形状に形成された本体と、平行六面
   体形状に形成され接続ケーブルを備えたクゥアドリファイラーアンテナとを備え
   た衛星無線ナビゲーションシステム用の携帯型レシーバ・インディケータであっ
   て、 前記アンテナは、オペレーティングポジションにおいて、アンテナの縦軸が垂
   直方向に上向きとなるように、かつ本体の縦軸が水平面に対して斜めになるよう
   に、回転可能な状態で本体に固定されており、 クゥアドリファイラーアンテナの長さは、本体の幅を超えること無く、本体の上
   部に配置された球状のヒンジに固定されており、 中に前記接続ケーブルが通っている前記球状のヒンジは、ストレージポジショ
   ンにおいて、アンテナの横軸と本体の縦軸とを平行にすることができるように、
   アンテナの縦軸と本体の横軸とを平行にすることができるように、またオペレー
   ティングポジションにおいて、アンテナの縦軸と本体の縦軸とをそれぞれ直交す
   る方向に配置できるようにしていることを特徴とする。