JP7092168B2 - Wireless communication equipment, wireless communication systems, wireless communication methods and wireless communication programs - Google Patents

Wireless communication equipment, wireless communication systems, wireless communication methods and wireless communication programs Download PDF

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Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法および無線通信プログラムに関する。 The present invention relates to wireless communication devices, wireless communication systems, wireless communication methods and wireless communication programs.

近年、操縦者が搭乗せずに遠隔操作によって飛行する小型の飛行体であるドローンが普及してきている。ドローンの普及に伴い、ドローンに用いられる無線設備が増加し、それによって利用可能な周波数帯域が逼迫しているため、周波数利用効率を高めることが望まれている。周波数利用効率を高めるためには空間分離が有用であり、これは、フェーズドアレイアンテナによるビーム方向の適応（アダプティブ）制御によって実現することができる（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, drones, which are small aircraft that fly by remote control without a pilot on board, have become widespread. With the spread of drones, the number of radio equipment used for drones has increased, and the available frequency band has become tight. Therefore, it is desired to improve the frequency utilization efficiency. Spatial separation is useful for increasing frequency utilization efficiency, which can be achieved by adaptive control of the beam direction with a phased array antenna (see, for example, Patent Document 1).

ドローンは、その大きさからアンテナの設置箇所に制限があるため、複数の平面フェーズドアレイアンテナを使用する必要がある。複数の平面フェーズドアレイアンテナを使用することから、必要なアンテナ素子数が多くなる。しかしながら、ドローンは、特許文献１に記載されるような航空機と比較して利用可能な電力量に制限があるため、省電力化のためにアンテナ素子数を減らす必要がある。 Due to the size of the drone, the location of the antenna is limited, so it is necessary to use multiple planar phased array antennas. Since a plurality of planar phased array antennas are used, the number of antenna elements required increases. However, since the amount of electric power that can be used by a drone is limited as compared with an aircraft as described in Patent Document 1, it is necessary to reduce the number of antenna elements in order to save electric power.

ここで、平面フェーズドアレイアンテナを１面に減らしたとしても、水平方向および垂直方向のアンテナ素子が「Ｎ×Ｎ」個だけ必要となる。例えば、１列あたり５個のアンテナ素子で構成されている場合には、「５×５」個、すなわち２５個のアンテナ素子を用いることになる。したがって、消費電力を低減するためには、アンテナ素子数をより一層削減することが望ましい。 Here, even if the number of planar phased array antennas is reduced to one surface, only "N × N" antenna elements in the horizontal and vertical directions are required. For example, when one row is composed of five antenna elements, "5 x 5", that is, 25 antenna elements are used. Therefore, in order to reduce power consumption, it is desirable to further reduce the number of antenna elements.

特許文献２には、コンフィグレーション時における消費電力の低減を目的として、すべてのアンテナ素子の電源を同時にＯＮ状態としないようにする技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for preventing all antenna elements from being turned on at the same time for the purpose of reducing power consumption during configuration.

特開２０１８－１２７２０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-127201 特開２０１９－２２２２９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-22229

しかしながら、特許文献２に記載の発明は、コンフィグレーション時の消費電力を低減させることができるが、運用時には、すべてのアンテナ素子の電源がＯＮ状態とされるため、運用時における消費電力を低減させることができない。そのため、消費電力低減の効果は限定的である。 However, although the invention described in Patent Document 2 can reduce the power consumption at the time of configuration, the power consumption at the time of operation is reduced because the power of all the antenna elements is turned on at the time of operation. Can't. Therefore, the effect of reducing power consumption is limited.

そこで、運用時における消費電力を低減させることができる無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法および無線通信プログラムが望まれている。 Therefore, a wireless communication device, a wireless communication system, a wireless communication method, and a wireless communication program that can reduce power consumption during operation are desired.

本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した電波を受信信号に変換する受信回路と、前記受信信号に対して受信処理を行う無線制御回路とを備え、前記無線制御回路は、前記受信信号に基づき受信データを生成する受信処理部と、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算する相対角度演算部と、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算する切替角度演算部と、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成する垂直方向制御部とを有し、前記相対角度演算部は、前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算するものである。
また、本発明に係る無線通信装置は、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナと、前記アンテナで受信した電波を受信信号に変換する受信回路と、前記受信信号に対して受信処理を行う無線制御回路とを備え、前記無線制御回路は、前記受信信号に基づき受信データを生成する受信処理部と、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算する相対角度演算部と、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算する切替角度演算部と、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成する垂直方向制御部と、前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成する送信方位演算部と、前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算する送信指向性演算部と、前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶する記憶部とを有し、前記切替角度演算部は、前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算するものである。 The wireless communication device according to the present invention is formed by arranging a plurality of antenna elements in a horizontal direction and a vertical direction, and receives an antenna that transmits / receives radio waves to and from an external transmitter / receiver and radio waves received by the antennas. The wireless control circuit includes a receiving circuit that converts the received signal into a signal and a wireless control circuit that performs reception processing on the received signal. The wireless control circuit includes a reception processing unit that generates received data based on the received signal and the received data. Based on this, it is a threshold value for assuming that the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine is horizontal with the relative angle calculation unit that calculates the relative angle indicating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine. A switching angle calculation unit that calculates the antenna switching angle, and a switching control signal that switches the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. It has a vertical control unit to generate, and the relative angle calculation unit has a relative horizontal distance and a relative horizontal distance based on the position information of the transmitter / receiver included in the received data and the position information of the own machine indicating the position of the own machine. The relative vertical distance is calculated, and the relative angle is calculated based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance .
Further, the wireless communication device according to the present invention is formed by arranging a plurality of antenna elements in a horizontal direction and a vertical direction to transmit and receive radio waves to and from an external transmitter / receiver, and a radio wave received by the antenna. The radio control circuit includes a reception circuit that converts the antenna into a reception signal and a radio control circuit that performs reception processing on the reception signal. Based on the data, the relative angle calculation unit that calculates the relative angle indicating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine, and the threshold value for considering that the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine is horizontal. The switching angle calculation unit that calculates the antenna switching angle, and the switching control that switches the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. A vertical control unit that generates a signal, a transmission direction calculation unit that calculates a transmission direction indicating the direction of the transmitter / receiver and generates transmission direction information indicating the calculated transmission direction, and a beam half value based on the transmission direction information. It has a transmission directional calculation unit that calculates the angle and a storage unit that stores the antenna installation depression angle that indicates the depression angle when the antenna is installed, and the switching angle calculation unit has the beam half-value angle and the antenna installation. The antenna switching angle is calculated based on the depression angle.

本発明に係る無線通信システムは、上記の無線通信装置と、前記無線通信装置との間で通信を行う送受信機とを備えるものである。 The wireless communication system according to the present invention includes the above-mentioned wireless communication device and a transmitter / receiver for communicating with the wireless communication device.

本発明に係る無線通信方法は、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップとを有し、前記相対角度を演算するステップは、前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算するものである。
また、本発明に係る無線通信方法は、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと、前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成するステップと、前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算するステップと、前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶するステップとを有し、前記アンテナ切替角度を演算するステップは、前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算するものである。 In the wireless communication method according to the present invention, a plurality of antenna elements are arranged side by side in the horizontal direction and the vertical direction, and the radio wave received by the antenna that transmits and receives the radio wave to and from an external transmitter / receiver is converted into a received signal. A step, a step of generating received data based on the received signal, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transmitter / receiver and the own machine based on the received data, and a step of calculating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine. A step of calculating an antenna switching angle, which is a threshold for considering that the relative angle with and to is horizontal, and at least a part of the antenna in the vertical direction when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. The step of generating a switching control signal for switching the power supply of the antenna element to the OFF state, and the step of calculating the relative angle are the position information of the transmitter / receiver included in the received data and the position of the own unit. The relative horizontal distance and the relative vertical distance are calculated based on the indicated own machine position information, and the relative angle is calculated based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance .
Further, in the wireless communication method according to the present invention, a plurality of antenna elements are arranged side by side in the horizontal direction and the vertical direction, and the radio wave received by the antenna that transmits and receives the radio wave to and from an external transmitter / receiver is used as a reception signal. The step of converting, the step of generating received data based on the received signal, the step of calculating the relative angle indicating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine based on the received data, and the transmitter / receiver. A step of calculating the antenna switching angle, which is a threshold for considering that the relative angle with the own machine is horizontal, and at least one in the vertical direction of the antenna when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. A step of generating a switching control signal for switching the power supply of the antenna element of the unit to the OFF state, a step of calculating a transmission azimuth indicating the azimuth of the transmitter / receiver, and a step of generating transmission azimuth information indicating the calculated transmission azimuth. The step of calculating the half-value angle of the beam based on the transmission direction information and the step of storing the antenna installation depression angle indicating the depression angle when the antenna is installed are included, and the step of calculating the antenna switching angle is the beam. The antenna switching angle is calculated based on the half-value angle and the antenna installation depression angle.

本発明に係る無線通信プログラムは、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップとを無線通信装置のプロセッサに実行させ、前記相対角度を演算するステップは、前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算するものである。
また、本発明に係る無線通信プログラムは、複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと、前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成するステップと、前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算するステップと、前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶するステップとを無線通信装置のプロセッサに実行させ、前記アンテナ切替角度を演算するステップは、前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算するものである。 The wireless communication program according to the present invention is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically, and converts radio waves received by an antenna that transmits and receives radio waves to and from an external transmitter / receiver into a received signal. A step, a step of generating received data based on the received signal, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transmitter / receiver and the own machine based on the received data, and a step of calculating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine. A step of calculating an antenna switching angle, which is a threshold for considering that the relative angle to and from is horizontal, and at least a part of the antenna in the vertical direction when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. The step of generating a switching control signal for switching the power of the antenna element to the OFF state is executed by the processor of the wireless communication device, and the step of calculating the relative angle is the position information of the transmitter / receiver included in the received data. , The relative horizontal distance and the relative vertical distance are calculated based on the own machine position information indicating the position of the own machine, and the relative angle is calculated based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance .
Further, in the wireless communication program according to the present invention, a plurality of antenna elements are arranged side by side in the horizontal direction and the vertical direction, and the radio wave received by the antenna that transmits and receives the radio wave to and from an external transmitter / receiver is used as a reception signal. The step of converting, the step of generating received data based on the received signal, the step of calculating the relative angle indicating the relative angle between the transmitter / receiver and the own machine based on the received data, and the transmitter / receiver. A step of calculating an antenna switching angle, which is a threshold for considering that the relative angle with the own machine is horizontal, and at least one in the vertical direction of the antenna when the relative angle is smaller than the antenna switching angle. A step of generating a switching control signal for switching the power supply of the antenna element of the unit to the OFF state, a step of calculating a transmission azimuth indicating the azimuth of the transmitter / receiver, and a step of generating transmission azimuth information indicating the calculated transmission azimuth. The processor of the wireless communication device is made to execute a step of calculating the half-value angle of the beam based on the transmission direction information and a step of storing the antenna installation depression angle indicating the depression angle when the antenna is installed, and the antenna switching angle is calculated. The step to be performed is to calculate the antenna switching angle based on the beam half value angle and the antenna installation depression angle.

本発明によれば、相対角度がアンテナ切替角度よりも小さい場合に、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態とされることにより、一部のアンテナ素子に電力が供給されなくなる。そのため、運用時における消費電力を低減させることができる According to the present invention, when the relative angle is smaller than the antenna switching angle, the power of the antenna element in the vertical direction is turned off, so that power is not supplied to some of the antenna elements. Therefore, it is possible to reduce the power consumption during operation.

実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows an example of the structure of the wireless communication system which concerns on Embodiment 1. FIG. 図１の飛行体の構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the structure of the flying object of FIG. 図２の無線制御回路の構成の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the structure of the wireless control circuit of FIG. 相対角度Ｄの演算方法について説明するための概略図である。It is a schematic diagram for demonstrating the calculation method of a relative angle D. 相対水平距離、相対垂直距離および相対角度の関係について説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the relationship between the relative horizontal distance, the relative vertical distance and the relative angle. アンテナ切替角度Ｃの演算方法について説明するための概略図である。It is a schematic diagram for demonstrating the calculation method of the antenna switching angle C. 図３の無線制御回路の構成の一例を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows an example of the structure of the wireless control circuit of FIG. 図３の無線制御回路の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。It is a hardware block diagram which shows the other example of the structure of the wireless control circuit of FIG. 実施の形態１に係る無線通信装置による電源制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the power-source control process by the wireless communication apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention. Further, in each figure, those having the same reference numerals are the same or equivalent thereof, which are common to the whole text of the specification.

実施の形態１．
本実施の形態１に係る無線通信システムについて説明する。本実施の形態１に係る無線通信システムは、ドローンなどの飛行体と、操縦者が操作するプロポとの間で通信を行うものである。 Embodiment 1.
The wireless communication system according to the first embodiment will be described. The wireless communication system according to the first embodiment communicates between a flying object such as a drone and a radio operated by an operator.

［無線通信システム１００の構成］
図１は、本実施の形態１に係る無線通信システムの構成の一例を示す概略図である。
図１に示すように、無線通信システム１００は、飛行体１と、操縦者２が所持するプロポ３とで構成されている。飛行体１とプロポ３とは、無線通信４によって接続され、飛行体１とプロポ３との間でデータ通信が行われる。無線通信４として、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）が用いられる。なお、これに限られず、無線通信４として、例えば独自規格の無線通信技術が用いられてもよい。 [Configuration of wireless communication system 100]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the wireless communication system according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the wireless communication system 100 includes a flying object 1 and a radio 3 possessed by the operator 2. The flying object 1 and the radio 3 are connected by wireless communication 4, and data communication is performed between the flying object 1 and the radio 3. As the wireless communication 4, for example, a wireless LAN (Local Area Network) is used. Not limited to this, for example, a wireless communication technique of an original standard may be used as the wireless communication 4.

飛行体１は、プロポ３との間で通信を行う無線通信装置である。より具体的には、飛行体１は、例えば、遠隔操作によって飛行する小型の飛行体であるドローンである。飛行体１は、操縦者２によるプロポ３の操作によって操縦され、飛行などの各種の動作を行う。本実施の形態１において、飛行体１は、後述するアレイアンテナ１１および点検装置３０を備えている。 The aircraft 1 is a wireless communication device that communicates with the radio 3. More specifically, the flying object 1 is, for example, a drone which is a small flying object flying by remote control. The flying object 1 is operated by the operation of the radio 3 by the operator 2, and performs various operations such as flight. In the first embodiment, the flying object 1 includes an array antenna 11 and an inspection device 30, which will be described later.

プロポ３は、飛行体１との間で電波を送受信し、データ通信を行う送受信機である。プロポ３は、操縦者２によって操作されることにより、飛行体１に対して操縦コマンドを含む送信電波を放射する。操縦コマンドは、飛行体１を操縦するためのコマンドである。また、プロポ３は、飛行体１から電波を受信し、受信した電波に含まれる各種のデータを取得する。 The radio 3 is a transceiver that transmits / receives radio waves to / from the flying object 1 and performs data communication. The radio wave 3 emits a transmission radio wave including a maneuvering command to the flying object 1 by being operated by the pilot 2. The maneuvering command is a command for maneuvering the flying object 1. Further, the radio wave 3 receives radio waves from the flying object 1 and acquires various data included in the received radio waves.

［飛行体１の構成］
図２は、図１の飛行体の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、無線通信装置である飛行体１は、無線制御装置１０、飛行制御装置２０、点検装置３０、駆動装置４０およびバッテリ５０を備えている。 [Structure of flying object 1]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the flying object of FIG. As shown in FIG. 2, the flying object 1 which is a wireless communication device includes a wireless control device 10, a flight control device 20, an inspection device 30, a drive device 40, and a battery 50.

（飛行制御装置２０）
飛行制御装置２０は、無線制御装置１０、駆動装置４０およびバッテリ５０と接続され、飛行体１の飛行に関する動作を制御する。飛行制御装置２０は、センサ群２１および飛行制御回路２２を有している。 (Flight control device 20)
The flight control device 20 is connected to the radio control device 10, the drive device 40, and the battery 50, and controls the flight-related operation of the flight body 1. The flight control device 20 has a sensor group 21 and a flight control circuit 22.

センサ群２１は、飛行制御回路２２と接続され、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）、加速度センサ、磁気センサおよび高度計などの各種センサを有している。センサ群２１は、各種センサで計測された姿勢角、緯度、経度および高度などのセンサデータを出力し、飛行制御回路２２に供給する。センサデータは、各種センサで計測されたデータの集まりであり、飛行体１の位置を示す自機位置情報、および、飛行体１の姿勢を示す姿勢情報が含まれている。 The sensor group 21 is connected to the flight control circuit 22 and has various sensors such as a GNSS (Global Navigation Satellite System), an acceleration sensor, a magnetic sensor, and an altimeter. The sensor group 21 outputs sensor data such as attitude angle, latitude, longitude and altitude measured by various sensors and supplies them to the flight control circuit 22. The sensor data is a collection of data measured by various sensors, and includes own aircraft position information indicating the position of the flying object 1 and attitude information indicating the attitude of the flying object 1.

飛行制御回路２２は、センサ群２１、後述する無線制御装置１０の無線制御回路１３および駆動装置４０と接続されている。飛行制御回路２２は、センサ群２１から取得したセンサデータに基づき演算を行い、演算結果として、飛行体１の姿勢を制御するための姿勢制御コマンドを駆動装置４０に供給する。また、飛行制御回路２２は、センサ群２１から取得したセンサデータを無線制御回路１３に供給する。さらに、飛行制御回路２２は、無線制御回路１３から操縦コマンドを取得し、取得した操縦コマンドを駆動装置４０に供給する。 The flight control circuit 22 is connected to the sensor group 21, the radio control circuit 13 of the radio control device 10 described later, and the drive device 40. The flight control circuit 22 performs an operation based on the sensor data acquired from the sensor group 21, and supplies an attitude control command for controlling the attitude of the flying object 1 to the drive device 40 as the calculation result. Further, the flight control circuit 22 supplies the sensor data acquired from the sensor group 21 to the wireless control circuit 13. Further, the flight control circuit 22 acquires a maneuvering command from the radio control circuit 13, and supplies the acquired maneuvering command to the drive device 40.

（無線制御装置１０）
無線制御装置１０は、プロポ３との間で行われる無線によるデータ通信を制御する。無線制御装置１０は、アレイアンテナ１１、ＲＦ（Radio Frequency）受信回路１２、無線制御回路１３およびＲＦ送信回路１４を有している。 (Wireless control device 10)
The wireless control device 10 controls wireless data communication with the radio 3. The radio control device 10 includes an array antenna 11, an RF (Radio Frequency) receiving circuit 12, a radio control circuit 13, and an RF transmission circuit 14.

アレイアンテナ１１は、ＲＦ受信回路１２およびＲＦ送信回路１４と接続され、プロポ３から放射された電波を受信し、受信電波をＲＦ受信回路１２に供給する。また、アレイアンテナ１１は、ＲＦ送信回路１４から送信電波を取得し、取得した送信電波をプロポ３に対して放射する。アレイアンテナ１１は、複数のアンテナ素子が１つの平面上に、水平方向および垂直方向に並べられて形成されている。本実施の形態１では、アレイアンテナ１１として、水平方向および垂直方向のアンテナ素子数が「５×５」の平面フェーズドアレイアンテナが用いられ、アレイアンテナ１１は、例えば、アンテナ素子が並べられた平面の俯角が３０度となるように設置されている。 The array antenna 11 is connected to the RF receiving circuit 12 and the RF transmitting circuit 14, receives radio waves radiated from the radio 3, and supplies the received radio waves to the RF receiving circuit 12. Further, the array antenna 11 acquires a transmission radio wave from the RF transmission circuit 14, and radiates the acquired transmission radio wave to the radio 3. The array antenna 11 is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically on one plane. In the first embodiment, as the array antenna 11, a planar phased array antenna having “5 × 5” antenna elements in the horizontal and vertical directions is used, and the array antenna 11 is, for example, a plane in which antenna elements are arranged. It is installed so that the depression angle is 30 degrees.

ＲＦ受信回路１２は、アレイアンテナ１１および無線制御回路１３と接続され、アレイアンテナ１１から取得した受信電波を受信信号に変換する。そして、ＲＦ受信回路１２は、得られた受信信号を無線制御回路１３に供給する。また、ＲＦ受信回路１２は、アレイアンテナ１１における受信用のアンテナ素子に対する電源を制御する。 The RF receiving circuit 12 is connected to the array antenna 11 and the wireless control circuit 13, and converts the received radio wave acquired from the array antenna 11 into a received signal. Then, the RF reception circuit 12 supplies the obtained reception signal to the radio control circuit 13. Further, the RF receiving circuit 12 controls the power supply to the receiving antenna element in the array antenna 11.

ＲＦ送信回路１４は、無線制御回路１３およびアレイアンテナ１１と接続され、無線制御回路１３から取得した送信信号を送信電波に変換する。そして、ＲＦ送信回路１４は、得られた送信電波をアレイアンテナ１１に供給する。また、ＲＦ送信回路１４は、アレイアンテナ１１における送信用のアンテナ素子に対する電源を制御する。 The RF transmission circuit 14 is connected to the radio control circuit 13 and the array antenna 11, and converts the transmission signal acquired from the radio control circuit 13 into transmission radio waves. Then, the RF transmission circuit 14 supplies the obtained transmission radio wave to the array antenna 11. Further, the RF transmission circuit 14 controls the power supply to the antenna element for transmission in the array antenna 11.

無線制御回路１３は、ＲＦ受信回路１２、ＲＦ送信回路１４、飛行制御装置２０の飛行制御回路２２および点検装置３０と接続されている。無線制御回路１３は、ＲＦ受信回路１２から取得した受信信号に対して受信処理を行い、飛行体１を操作するための操縦コマンドおよび点検装置３０を操作するための点検コマンドを受信信号から取得する。そして、無線制御回路１３は、取得した操縦コマンドを飛行制御回路２２に供給する。また、無線制御回路１３は、取得した点検コマンドを点検装置３０に供給する。 The wireless control circuit 13 is connected to the RF receiving circuit 12, the RF transmitting circuit 14, the flight control circuit 22 of the flight control device 20, and the inspection device 30. The wireless control circuit 13 performs reception processing on the received signal acquired from the RF receiving circuit 12, and acquires a maneuvering command for operating the flying object 1 and an inspection command for operating the inspection device 30 from the received signal. .. Then, the radio control circuit 13 supplies the acquired maneuvering command to the flight control circuit 22. Further, the wireless control circuit 13 supplies the acquired inspection command to the inspection device 30.

さらに、無線制御回路１３は、飛行制御回路２２からセンサデータを取得するとともに、点検装置３０から点検データを取得する。そして、無線制御回路１３は、送信処理を行うことにより、取得したセンサデータおよび点検データを送信信号に変換し、ＲＦ送信回路１４に供給する。 Further, the wireless control circuit 13 acquires sensor data from the flight control circuit 22, and also acquires inspection data from the inspection device 30. Then, the wireless control circuit 13 converts the acquired sensor data and inspection data into a transmission signal by performing transmission processing, and supplies the acquired sensor data and inspection data to the RF transmission circuit 14.

（点検装置３０）
点検装置３０は、橋梁およびトンネルなどのインフラの損傷状態等を点検するために設けられている。点検装置３０は、無線制御装置１０の無線制御回路１３およびバッテリ５０と接続され、図示しない画像センサおよび超音波センサ等の各種センサと、各種センサの向きを制御するように駆動するモータを有している。 (Inspection device 30)
The inspection device 30 is provided for inspecting the damaged state of infrastructure such as bridges and tunnels. The inspection device 30 is connected to the wireless control circuit 13 of the wireless control device 10 and the battery 50, and has various sensors such as an image sensor and an ultrasonic sensor (not shown) and a motor that drives them to control the orientation of the various sensors. ing.

点検装置３０は、無線制御回路１３から取得した点検コマンドに応じてモータを駆動し、各種センサの向きを制御する。そして、点検装置３０は、各種センサによって点検データを取得し、取得した点検データを無線制御回路１３に供給する。なお、点検装置３０に設けられている各種センサは、点検内容に応じて構成を変更することができる。 The inspection device 30 drives a motor in response to an inspection command acquired from the wireless control circuit 13 to control the orientation of various sensors. Then, the inspection device 30 acquires inspection data by various sensors and supplies the acquired inspection data to the wireless control circuit 13. The configurations of the various sensors provided in the inspection device 30 can be changed according to the inspection contents.

（駆動装置４０）
駆動装置４０は、飛行体１を飛行させるために設けられている。駆動装置４０は、飛行制御装置２０の飛行制御回路２２およびバッテリ５０と接続され、飛行体１を飛行させるための図示しないモータ、プロペラおよびこれらの回転数を制御するＥＳＣ（Electric Speed Controller）を有している。駆動装置４０は、飛行制御回路２２から取得した姿勢制御コマンドに基づき、飛行体１の姿勢を制御するとともに、飛行制御回路２２を介して無線制御回路１３から取得した操縦コマンドに応じて各部を駆動する。 (Drive 40)
The drive device 40 is provided for flying the flying object 1. The drive device 40 is connected to the flight control circuit 22 of the flight control device 20 and the battery 50, and has a motor (not shown) for flying the flying object 1, a propeller, and an ESC (Electric Speed Controller) for controlling the rotation speeds thereof. is doing. The drive device 40 controls the attitude of the flying object 1 based on the attitude control command acquired from the flight control circuit 22, and drives each part according to the control command acquired from the radio control circuit 13 via the flight control circuit 22. do.

（バッテリ５０）
バッテリ５０は、無線制御装置１０、飛行制御装置２０、点検装置３０および駆動装置４０に対して必要な電力を供給する。バッテリ５０としては、例えば、リチウムイオン二次電池またはリチウムイオンポリマ二次電池が用いられると好ましい。 (Battery 50)
The battery 50 supplies necessary electric power to the wireless control device 10, the flight control device 20, the inspection device 30, and the drive device 40. As the battery 50, for example, a lithium ion secondary battery or a lithium ion polymer secondary battery is preferably used.

［無線制御回路１３の構成］
図３は、図２の無線制御回路の構成の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、無線制御回路１３は、到来方位推定部１３１、到来波源位置推定部１３２、受信指向性演算部１３３、受信処理部１３４、送信方位演算部１３５、送信指向性演算部１３６、送信処理部１３７、相対角度演算部１３８、切替角度演算部１３９、垂直方向制御部１４０および記憶部１４１を備えている。 [Configuration of wireless control circuit 13]
FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the wireless control circuit of FIG. As shown in FIG. 3, the radio control circuit 13 includes an arrival direction estimation unit 131, an arrival wave source position estimation unit 132, a reception direction calculation unit 133, a reception processing unit 134, a transmission direction calculation unit 135, and a transmission direction calculation unit 136. , A transmission processing unit 137, a relative angle calculation unit 138, a switching angle calculation unit 139, a vertical direction control unit 140, and a storage unit 141.

到来方位推定部１３１は、ＲＦ受信回路１２から受信信号を取得し、取得したアレイアンテナ１１における各アンテナ素子に対応する受信信号から、電波の到来方位を推定する。例えば、到来方位推定部１３１は、ＭＵＳＩＣ（MUltiple SIgnal Classification）法、または、ＥＳＰＲＩＴ（Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Techniques）法などの高分解能アルゴリズムを用いて、電波の到来方位を推定する。 The arrival direction estimation unit 131 acquires a reception signal from the RF reception circuit 12, and estimates the arrival direction of the radio wave from the reception signal corresponding to each antenna element in the acquired array antenna 11. For example, the arrival direction estimation unit 131 estimates the arrival direction of radio waves by using a high-resolution algorithm such as the MUSIC (MUltiple SIgnal Classification) method or the ESPRIT (Estimation of Signal Parameters via Rotation Invariance Techniques) method.

到来波源位置推定部１３２は、到来方位推定部１３１で推定した到来方位を、飛行制御回路２２から取得したセンサデータに含まれる姿勢情報を用いて座標変換する。そして、到来波源位置推定部１３２は、座標変換して得られた方位を、波源方位情報として飛行体１の位置を示す位置情報および位置情報を取得した際の時刻を示す時刻情報と関連付け、記憶部１４１へ保存する。また、到来波源位置推定部１３２は、異なる位置から取得した方位に基づき、例えば、交会法などを用いて到来波源の位置を推定し、推定した到来波源の位置を示す波源位置情報を記憶部１４１に保存する。 The arrival wave source position estimation unit 132 performs coordinate conversion of the arrival direction estimated by the arrival direction estimation unit 131 using the attitude information included in the sensor data acquired from the flight control circuit 22. Then, the arriving wave source position estimation unit 132 associates the azimuth obtained by coordinate conversion with the position information indicating the position of the flying object 1 as the wave source azimuth information and the time information indicating the time when the position information is acquired, and stores it. Save to section 141. Further, the arrival wave source position estimation unit 132 estimates the position of the arrival wave source based on the orientation acquired from a different position, for example, by using an interaction method or the like, and stores the wave source position information indicating the estimated position of the arrival wave source 141. Save to.

受信指向性演算部１３３は、到来波源位置推定部１３２で推定された所望波および不要波の波源位置に基づき、複素ウェイトＷを演算する。複素ウェイトＷは、図示しないが、アレイアンテナ１１における各アンテナ素子に対応するデータの位相および振幅を調整するための重みである。 The reception directivity calculation unit 133 calculates the complex weight W based on the source positions of the desired wave and the unnecessary wave estimated by the arrival source position estimation unit 132. Although not shown, the complex weight W is a weight for adjusting the phase and amplitude of the data corresponding to each antenna element in the array antenna 11.

また、受信指向性演算部１３３は、プロポ３に対してビームを向けるとともに、干渉源に対してヌルを向けた指向性を有するように、受信信号を合成する。受信指向性演算部１３３は、例えば、ＤＣＭＰ（Directionally Constrained Minimization of Power：方向拘束付き出力電力最小化）法を用いて指向性を演算する。 Further, the reception directivity calculation unit 133 directs the beam to the radio 3 and synthesizes the received signal so as to have directivity toward the null to the interference source. The reception directivity calculation unit 133 calculates the directivity by using, for example, the DCMP (Directionally Constrained Minimization of Power) method.

受信処理部１３４は、受信指向性演算部１３３で合成された受信信号を、通信方式に従って復号し、受信データを生成する。受信処理部１３４は、生成された受信データから操縦コマンドを取得し、取得した操縦コマンドを飛行制御回路２２に供給する。また、受信処理部１３４は、生成された受信データから点検コマンドを取得し、取得した点検コマンドを点検装置３０に供給する。 The reception processing unit 134 decodes the reception signal synthesized by the reception directivity calculation unit 133 according to the communication method, and generates reception data. The reception processing unit 134 acquires a maneuvering command from the generated received data, and supplies the acquired maneuvering command to the flight control circuit 22. Further, the reception processing unit 134 acquires an inspection command from the generated received data and supplies the acquired inspection command to the inspection device 30.

相対角度演算部１３８は、受信処理部１３４から取得した受信データに含まれるプロポ３の位置情報と、飛行制御回路２２から取得したセンサデータに含まれる自機位置情報とに基づき、飛行体１とプロポ３の相対水平距離Ｘおよび相対垂直距離Ｙを演算する。そして、相対角度演算部１３８は、演算した相対水平距離Ｘおよび相対垂直距離Ｙに基づき、相対角度Ｄを演算する。相対角度Ｄは、プロポ３に対する飛行体１、あるいは、飛行体１に対するプロポ３の相対的な位置を示す角度である。 The relative angle calculation unit 138 and the flying object 1 are based on the position information of the radio 3 included in the received data acquired from the reception processing unit 134 and the own aircraft position information included in the sensor data acquired from the flight control circuit 22. The relative horizontal distance X and the relative vertical distance Y of the radio 3 are calculated. Then, the relative angle calculation unit 138 calculates the relative angle D based on the calculated relative horizontal distance X and relative vertical distance Y. The relative angle D is an angle indicating the relative position of the flying object 1 with respect to the propo 3 or the propo 3 with respect to the flying object 1.

図４は、相対角度Ｄの演算方法について説明するための概略図である。図４において、地点Ｐ１はプロポ３の位置を示し、地点Ｐ２は飛行体１の位置を示す。相対角度Ｄは、相対水平距離Ｘおよび相対垂直距離Ｙから、式（１）に基づき算出される。式（１）において、相対水平距離Ｘは、地点Ｐ１と地点Ｐ２とにおける水平方向の位置の差分から算出される。また、相対垂直距離Ｙは、地点Ｐ１と地点Ｐ２とにおける重力方向である垂直方向の位置の差分から算出される。
相対角度Ｄ＝ｔａｎ－１（Ｘ／Ｙ） ・・・（１） FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of calculating the relative angle D. In FIG. 4, the point P1 indicates the position of the radio 3, and the point P2 indicates the position of the flying object 1. The relative angle D is calculated from the relative horizontal distance X and the relative vertical distance Y based on the equation (1). In the equation (1), the relative horizontal distance X is calculated from the difference between the horizontal positions at the points P1 and P2. Further, the relative vertical distance Y is calculated from the difference between the positions in the vertical direction, which is the direction of gravity, between the points P1 and P2.
Relative angle D = tan -1 (X / Y) ・ ・ ・ (1)

図５は、相対水平距離、相対垂直距離および相対角度の関係について説明するためのグラフである。図５において、横軸は相対水平距離Ｘを示し、縦軸は相対角度を示す。また、点線は相対垂直距離Ｙが５ｍの場合を示し、実線は相対垂直距離Ｙが１０ｍの場合を示し、一点鎖線は相対垂直距離Ｙが２０ｍの場合を示す。 FIG. 5 is a graph for explaining the relationship between the relative horizontal distance, the relative vertical distance, and the relative angle. In FIG. 5, the horizontal axis indicates the relative horizontal distance X, and the vertical axis indicates the relative angle. Further, the dotted line indicates the case where the relative vertical distance Y is 5 m, the solid line indicates the case where the relative vertical distance Y is 10 m, and the alternate long and short dash line indicates the case where the relative vertical distance Y is 20 m.

図５に示すように、相対角度Ｄは、相対水平距離Ｘが長いほど小さくなる。また、相対角度Ｄは、相対垂直距離Ｙが短いほど小さくなる。すなわち、飛行体１とプロポ３との相対角度Ｄは、相対水平距離Ｘが長く、相対垂直距離Ｙが短いほど、水平に近づくことが分かる。 As shown in FIG. 5, the relative angle D becomes smaller as the relative horizontal distance X becomes longer. Further, the relative angle D becomes smaller as the relative vertical distance Y becomes shorter. That is, it can be seen that the relative angle D between the flying object 1 and the radio 3 becomes closer to the horizontal as the relative horizontal distance X is longer and the relative vertical distance Y is shorter.

説明は図３に戻り、送信方位演算部１３５は、記憶部１４１から波源位置情報を取得し、飛行制御回路２２から取得したセンサデータに含まれる自機位置情報および姿勢情報に基づき、電波源としてのプロポ３の方位である送信方位を演算する。そして、送信方位演算部１３５は、演算によって得られた送信方位を示す送信方位情報を生成する。 The explanation returns to FIG. 3, and the transmission direction calculation unit 135 acquires wave source position information from the storage unit 141, and uses the own machine position information and attitude information included in the sensor data acquired from the flight control circuit 22 as a radio wave source. The transmission direction, which is the direction of the radio wave 3, is calculated. Then, the transmission direction calculation unit 135 generates transmission direction information indicating the transmission direction obtained by the calculation.

送信指向性演算部１３６は、送信方位演算部１３５で生成された送信方位情報に基づき、プロポ３に対してビームを向けた指向性を持つように複素ウェイトＷを演算する。また、送信指向性演算部１３６は、演算した複素ウェイトＷに基づき、ビーム半値角Ｂを演算する。ビーム半値角Ｂは、ビーム方向を基準として、送信電力が基準方向に対する送信電力の半分になる角度である。ビーム半値角Ｂは、例えば、ビーム方向を基準としたアンテナパターンの計算を１度刻みで実施することによって算出される。 The transmission directivity calculation unit 136 calculates the complex weight W so as to have a directivity toward the radio 3 based on the transmission direction information generated by the transmission direction calculation unit 135. Further, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the beam half-value angle B based on the calculated complex weight W. The beam half-value angle B is an angle at which the transmission power becomes half of the transmission power with respect to the reference direction with respect to the beam direction. The beam half-value angle B is calculated, for example, by performing the calculation of the antenna pattern with respect to the beam direction in 1 degree increments.

具体的には、ビーム方向が０度である場合、送信指向性演算部１３６は、複素ウェイトＷを適用した送信電力Ｐ（θ）のビーム方向θを０度からプラス方向に１度ずつ切り替え、そのときの送信電力Ｐ（θ）を計算する。例えば、送信指向性演算部１３６は、送信電力Ｐ（θ）が送信電力Ｐ（０）の半分になるまで送信電力Ｐ（θ）を計算し、送信電力が半分になる直前（例えば、θが８度で半分未満になった場合は７度）の方向θ１を取得する。同様に、送信指向性演算部１３６は、ビーム方向θをマイナス方向に１度ずつ切り替えたときの送信電力Ｐ（θ）計算し、送信電力Ｐ（θ）が送信電力Ｐ（０）の半分になる直前の方向θ２を取得する。そして、送信指向性演算部１３６は、取得した方向θ１およびθ２を加算して、ビーム半値角Ｂ（＝θ１＋θ２）を取得する。 Specifically, when the beam direction is 0 degrees, the transmission directivity calculation unit 136 switches the beam direction θ of the transmission power P (θ) to which the complex weight W is applied by 1 degree from 0 degrees to the plus direction. The transmission power P (θ) at that time is calculated. For example, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the transmission power P (θ) until the transmission power P (θ) becomes half of the transmission power P (0), and immediately before the transmission power becomes half (for example, θ is). If it becomes less than half at 8 degrees, the direction θ1 of 7 degrees) is acquired. Similarly, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the transmission power P (θ) when the beam direction θ is switched once in the minus direction, and the transmission power P (θ) is halved by the transmission power P (0). The direction θ2 immediately before becomes is acquired. Then, the transmission directivity calculation unit 136 adds the acquired directions θ1 and θ2 to acquire the beam half-value angle B (= θ1 + θ2).

送信処理部１３７は、通信方式に応じた送信信号を生成し、送信指向性演算部１３６から取得した複素ウェイトＷを掛け合わせ、複素ウェイトＷを掛け合わせた送信信号をＲＦ送信回路１４に供給する。本実施の形態１において、送信処理部１３７は、点検装置３０から取得した点検データを、複素ウェイトＷを用いて送信信号を生成する。 The transmission processing unit 137 generates a transmission signal according to the communication method, multiplies the complex weight W acquired from the transmission directivity calculation unit 136, and supplies the transmission signal multiplied by the complex weight W to the RF transmission circuit 14. .. In the first embodiment, the transmission processing unit 137 generates a transmission signal from the inspection data acquired from the inspection device 30 by using the complex weight W.

切替角度演算部１３９は、送信指向性演算部１３６から取得したビーム半値角Ｂと、記憶部１４１より取得した自機のアンテナ設置角度Ａとに基づき、アンテナ切替角度Ｃを演算する。アンテナ設置角度Ａは、飛行体１に設置されたアレイアンテナ１１の俯角である。以下の説明では、アンテナ設置角度Ａは、「アンテナ設置俯角Ａ」と称される場合がある。アンテナ切替角度Ｃは、飛行体１とプロポ３とが略水平とみなすための閾値である。アンテナ切替角度Ｃは、アンテナ設置角度Ａとビーム半値角Ｂとから求められ、飛行体１とプロポ３との相対位置が、幾何学的に水平方向の送信電力の減衰量が半分未満となりえない条件となる位置であるか否かを判断する際に用いられる。 The switching angle calculation unit 139 calculates the antenna switching angle C based on the beam half-value angle B acquired from the transmission directivity calculation unit 136 and the antenna installation angle A of the own machine acquired from the storage unit 141. The antenna installation angle A is the depression angle of the array antenna 11 installed on the flying object 1. In the following description, the antenna installation angle A may be referred to as "antenna installation depression angle A". The antenna switching angle C is a threshold value for the flying object 1 and the radio 3 to be regarded as substantially horizontal. The antenna switching angle C is obtained from the antenna installation angle A and the beam half-value angle B, and the relative position between the flying object 1 and the radio 3 cannot be geometrically less than half the attenuation of the transmitted power in the horizontal direction. It is used to determine whether or not the position is a condition.

図６は、アンテナ切替角度Ｃの演算方法について説明するための概略図である。図６に示すように、アンテナ切替角度Ｃは、ビーム半値角Ｂおよびアンテナ設置俯角Ａから、式（２）に基づき算出される。
アンテナ切替角度Ｃ＝アンテナ設置俯角Ａ－ビーム半値角Ｂ ・・・（２） FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of calculating the antenna switching angle C. As shown in FIG. 6, the antenna switching angle C is calculated from the beam half value angle B and the antenna installation depression angle A based on the equation (2).
Antenna switching angle C = Antenna installation depression angle A-Beam half value angle B ... (2)

説明は図３に戻り、垂直方向制御部１４０は、相対角度演算部１３８で演算された相対角度Ｄと、切替角度演算部１３９で演算されたアンテナ切替角度Ｃとに基づき、切替制御信号を生成し、ＲＦ受信回路１２およびＲＦ送信回路１４に供給する。切替制御信号は、ＲＦ送信回路１４およびＲＦ受信回路１２の垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源をＯＮ状態またはＯＦＦ状態に切り替えるための制御信号である。 The explanation returns to FIG. 3, and the vertical control unit 140 generates a switching control signal based on the relative angle D calculated by the relative angle calculation unit 138 and the antenna switching angle C calculated by the switching angle calculation unit 139. Then, it is supplied to the RF receiving circuit 12 and the RF transmitting circuit 14. The switching control signal is a control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the RF transmitting circuit 14 and the RF receiving circuit 12 to the ON state or the OFF state.

また、垂直方向制御部１４０は、垂直方向のアンテナ素子の電源をＯＦＦ状態とした場合に、送信指向性演算部１３６における複素ウェイトＷの演算をアンテナ素子の水平方向の成分のみで再計算させる指示を、送信指向性演算部１３６に供給する。 Further, the vertical control unit 140 is instructed to recalculate the calculation of the complex weight W in the transmission directivity calculation unit 136 using only the horizontal component of the antenna element when the power supply of the antenna element in the vertical direction is turned off. Is supplied to the transmission directivity calculation unit 136.

記憶部１４１は、無線制御回路１３の各部で用いられる各種の情報が記憶される。本実施の形態１において、記憶部１４１には、到来方位推定部１３１で得られた波源方位情報および波源位置情報が保存される。また、記憶部１４１には、アレイアンテナ１１が飛行体１に設置された際のアンテナ設置角度Ａが予め保存されている。 The storage unit 141 stores various types of information used in each unit of the wireless control circuit 13. In the first embodiment, the storage unit 141 stores the wave source direction information and the wave source position information obtained by the arrival direction estimation unit 131. Further, the storage unit 141 stores in advance the antenna installation angle A when the array antenna 11 is installed on the flying object 1.

このような無線制御回路１３は、ソフトウェアを実行することにより各種機能を実現するマイクロコンピュータなどの演算装置、もしくは各種機能に対応する回路デバイスなどのハードウェア等で構成されている。 Such a wireless control circuit 13 is composed of an arithmetic unit such as a microcomputer that realizes various functions by executing software, or hardware such as a circuit device corresponding to various functions.

図７は、図３の無線制御回路の構成の一例を示すハードウェア構成図である。無線制御回路１３の各種機能がハードウェアで実行される場合、図３の無線制御回路１３は、図７に示すように、処理回路６１で構成される。図３の無線制御回路１３において、無線制御回路１３は、到来方位推定部１３１、到来波源位置推定部１３２、受信指向性演算部１３３、受信処理部１３４、送信方位演算部１３５、送信指向性演算部１３６、送信処理部１３７、相対角度演算部１３８、切替角度演算部１３９、垂直方向制御部１４０および記憶部１４１の各機能は、処理回路６１により実現される。 FIG. 7 is a hardware configuration diagram showing an example of the configuration of the wireless control circuit of FIG. When various functions of the wireless control circuit 13 are executed by hardware, the wireless control circuit 13 of FIG. 3 is composed of a processing circuit 61 as shown in FIG. 7. In the wireless control circuit 13 of FIG. 3, the wireless control circuit 13 includes an arrival direction estimation unit 131, an arrival wave source position estimation unit 132, a reception direction calculation unit 133, a reception processing unit 134, a transmission direction calculation unit 135, and a transmission direction calculation. Each function of the unit 136, the transmission processing unit 137, the relative angle calculation unit 138, the switching angle calculation unit 139, the vertical direction control unit 140, and the storage unit 141 is realized by the processing circuit 61.

各機能がハードウェアで実行される場合、処理回路６１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。無線制御回路１３は、無線制御回路１３は、到来方位推定部１３１、到来波源位置推定部１３２、受信指向性演算部１３３、受信処理部１３４、送信方位演算部１３５、送信指向性演算部１３６、送信処理部１３７、相対角度演算部１３８、切替角度演算部１３９、垂直方向制御部１４０および記憶部１４１の各部の機能それぞれを処理回路６１で実現してもよいし、各部の機能を１つの処理回路６１で実現してもよい。 When each function is executed by hardware, the processing circuit 61 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate). Array), or a combination of these. In the wireless control circuit 13, the wireless control circuit 13 includes an arrival direction estimation unit 131, an arrival wave source position estimation unit 132, a reception directivity calculation unit 133, a reception processing unit 134, a transmission direction calculation unit 135, and a transmission directivity calculation unit 136. The functions of the transmission processing unit 137, the relative angle calculation unit 138, the switching angle calculation unit 139, the vertical direction control unit 140, and the storage unit 141 may be realized by the processing circuit 61, or the functions of each unit may be processed by one process. It may be realized by the circuit 61.

図８は、図３の無線制御回路の構成の他の例を示すハードウェア構成図である。無線制御回路１３の各種機能がソフトウェアで実行される場合、図３の無線制御回路１３は、図８に示すように、プロセッサ６２およびメモリ６３で構成される。無線制御回路１３において、無線制御回路１３は、到来方位推定部１３１、到来波源位置推定部１３２、受信指向性演算部１３３、受信処理部１３４、送信方位演算部１３５、送信指向性演算部１３６、送信処理部１３７、相対角度演算部１３８、切替角度演算部１３９、垂直方向制御部１４０および記憶部１４１の各機能は、プロセッサ６２およびメモリ６３により実現される。 FIG. 8 is a hardware configuration diagram showing another example of the configuration of the wireless control circuit of FIG. When various functions of the wireless control circuit 13 are executed by software, the wireless control circuit 13 of FIG. 3 is composed of a processor 62 and a memory 63 as shown in FIG. In the wireless control circuit 13, the wireless control circuit 13 includes an arrival direction estimation unit 131, an arrival wave source position estimation unit 132, a reception directivity calculation unit 133, a reception processing unit 134, a transmission direction calculation unit 135, and a transmission directivity calculation unit 136. Each function of the transmission processing unit 137, the relative angle calculation unit 138, the switching angle calculation unit 139, the vertical direction control unit 140, and the storage unit 141 is realized by the processor 62 and the memory 63.

各機能がソフトウェアで実行される場合、無線制御回路１３において、無線制御回路１３は、到来方位推定部１３１、到来波源位置推定部１３２、受信指向性演算部１３３、受信処理部１３４、送信方位演算部１３５、送信指向性演算部１３６、送信処理部１３７、相対角度演算部１３８、切替角度演算部１３９、垂直方向制御部１４０および記憶部１４１の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ６３に格納される。プロセッサ６２は、メモリ６３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。 When each function is executed by software, in the wireless control circuit 13, the wireless control circuit 13 includes an arrival direction estimation unit 131, an arrival wave source position estimation unit 132, a reception directionality calculation unit 133, a reception processing unit 134, and a transmission direction calculation. The functions of the unit 135, the transmission directional calculation unit 136, the transmission processing unit 137, the relative angle calculation unit 138, the switching angle calculation unit 139, the vertical control unit 140, and the storage unit 141 are software, firmware, or software and firmware. It is realized by the combination. The software and firmware are described as a program and stored in the memory 63. The processor 62 realizes the functions of each part by reading and executing the program stored in the memory 63.

メモリ６３として、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable and Programmable ROM）およびＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリ等が用いられる。また、メモリ６３として、例えば、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、ＣＤ、ＭＤ（Mini Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の着脱可能な記録媒体が用いられてもよい。 As the memory 63, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory), ROM, flash memory, EPROM (Erasable and Programmable ROM) and EEPROM (Electrically Erasable and Programmable ROM) is used. Further, as the memory 63, for example, a removable recording medium such as a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a CD, an MD (Mini Disc), and a DVD (Digital Versatile Disc) may be used.

［飛行体１の動作］
上記構成を有する飛行体１の動作について説明する。なお、ここでは、本実施の形態１と直接関連がない点検装置３０による点検に関する動作の説明を省略する。 [Operation of flying object 1]
The operation of the flying object 1 having the above configuration will be described. Here, the description of the operation related to the inspection by the inspection device 30 which is not directly related to the first embodiment will be omitted.

（飛行開始時）
飛行体１およびプロポ３が起動され、操縦者２によってプロポ３が操縦されると、飛行体１が飛行を開始する。プロポ３は、無線通信４を介して、操縦コマンドを送信電波として飛行体１のアレイアンテナ１１に送信する。このとき、プロポ３は、例えば、１００ミリ秒間隔などの一定の間隔で電波を送信する。 (At the start of flight)
When the flight body 1 and the radio 3 are activated and the propo 3 is steered by the operator 2, the flight body 1 starts the flight. The radio 3 transmits the maneuvering command as a transmission radio wave to the array antenna 11 of the flying object 1 via the wireless communication 4. At this time, the radio wave 3 transmits radio waves at regular intervals such as, for example, 100 millisecond intervals.

飛行体１に搭載された無線制御装置１０のアレイアンテナ１１は、プロポ３から送信された電波を受信し、受信電波としてＲＦ受信回路１２に供給する。ＲＦ受信回路１２は、受信電波を受信信号に変換し、無線制御回路１３に供給する。 The array antenna 11 of the radio control device 10 mounted on the flying object 1 receives the radio wave transmitted from the radio wave 3 and supplies it to the RF receiving circuit 12 as the received radio wave. The RF reception circuit 12 converts the received radio wave into a reception signal and supplies it to the radio control circuit 13.

無線制御回路１３は、ＲＦ受信回路１２から取得した受信信号から操縦コマンドを取得し、取得した操縦コマンドを飛行制御回路２２に供給する。また、無線制御回路１３の到来方位推定部１３１は、取得した受信信号に基づき、電波の到来方位を推定する。到来波源位置推定部１３２は、推定した到来方位と、飛行制御回路２２から取得した姿勢情報とに基づき、到来波源の方位および位置を示す波源方位情報および波源位置情報を推定し、記憶部１４１に保存する。 The radio control circuit 13 acquires a maneuvering command from the received signal acquired from the RF receiving circuit 12, and supplies the acquired maneuvering command to the flight control circuit 22. Further, the arrival direction estimation unit 131 of the wireless control circuit 13 estimates the arrival direction of the radio wave based on the acquired received signal. The arrival wave source position estimation unit 132 estimates the wave source direction information and the wave source position information indicating the direction and position of the arrival wave source based on the estimated arrival direction and the attitude information acquired from the flight control circuit 22, and stores the storage unit 141. save.

送信方位演算部１３５は、記憶部１４１から波源位置情報を取得し、送信方位を示す送信方位情報を演算し、送信指向性演算部１３６に供給する。送信指向性演算部１３６は、送信方位演算部１３５から取得した送信方位情報が示す送信方位にアレイアンテナ１１の指向性の中心が向くように複素ウェイトＷを演算し、送信処理部１３７に転送する。また、送信指向性演算部１３６は演算した複素ウェイトＷに基づきビーム半値角Ｂを演算し、切替角度演算部１３９に転送する。 The transmission direction calculation unit 135 acquires wave source position information from the storage unit 141, calculates the transmission direction information indicating the transmission direction, and supplies the transmission direction information to the transmission directivity calculation unit 136. The transmission directivity calculation unit 136 calculates the complex weight W so that the center of the directivity of the array antenna 11 faces the transmission direction indicated by the transmission direction information acquired from the transmission direction calculation unit 135, and transfers the complex weight W to the transmission processing unit 137. .. Further, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the beam half-value angle B based on the calculated complex weight W and transfers it to the switching angle calculation unit 139.

一方、飛行制御回路２２は、無線制御回路１３より取得した操縦コマンドに対応して駆動装置４０を制御し、飛行体１を飛行させる。また、飛行制御回路２２は、センサ群２１より取得したセンサデータに含まれる姿勢情報に基づき姿勢制御コマンドを演算し、飛行体１が安定して飛行できるように駆動装置４０を制御する。さらに、飛行制御回路２２はセンサ群２１より取得した自機の座標情報等を含むセンサデータを無線制御回路１３に供給する。さらにまた、飛行制御回路２２は、記憶部１４１より受信電波の到来波源の推定位置を取得し、アレイアンテナ１１が推定位置の方位と合わせるように駆動装置４０を制御する。 On the other hand, the flight control circuit 22 controls the drive device 40 in response to the control command acquired from the radio control circuit 13, and causes the flight body 1 to fly. Further, the flight control circuit 22 calculates an attitude control command based on the attitude information included in the sensor data acquired from the sensor group 21, and controls the drive device 40 so that the flying object 1 can fly stably. Further, the flight control circuit 22 supplies the sensor data including the coordinate information of the own machine acquired from the sensor group 21 to the wireless control circuit 13. Furthermore, the flight control circuit 22 acquires the estimated position of the incoming wave source of the received radio wave from the storage unit 141, and controls the drive device 40 so that the array antenna 11 matches the direction of the estimated position.

（点検動作時）
操縦者２によって飛行体１が操縦され、飛行体１が点検地点に到着すると、操縦者２のプロポ３に対する操作により、プロポ３から飛行体１に対して点検開始命令が送信される。飛行体１に搭載された無線制御装置１０のアレイアンテナ１１は、プロポ３から送信された電波を受信し、受信電波としてＲＦ受信回路１２に供給する。ＲＦ受信回路１２は、受信電波を受信信号に変換し、無線制御回路１３に供給する。無線制御回路１３の受信処理部１３４は、ＲＦ受信回路１２から取得した受信信号から点検コマンドを取得し、取得した点検コマンドを点検装置３０に供給する。 (During inspection operation)
When the flight object 1 is operated by the operator 2 and the flight object 1 arrives at the inspection point, the operation of the operator 2 with respect to the radio 3 causes the propo 3 to transmit an inspection start command to the flight body 1. The array antenna 11 of the radio control device 10 mounted on the flying object 1 receives the radio wave transmitted from the radio wave 3 and supplies it to the RF receiving circuit 12 as the received radio wave. The RF reception circuit 12 converts the received radio wave into a reception signal and supplies it to the radio control circuit 13. The reception processing unit 134 of the wireless control circuit 13 acquires an inspection command from the reception signal acquired from the RF reception circuit 12, and supplies the acquired inspection command to the inspection device 30.

点検装置３０は、受信処理部１３４から取得した点検コマンドに基づいて点検データを取得する。そして、点検装置３０は、取得した点検データを送信要求とともに送信処理部１３７に供給する。 The inspection device 30 acquires inspection data based on the inspection command acquired from the reception processing unit 134. Then, the inspection device 30 supplies the acquired inspection data to the transmission processing unit 137 together with the transmission request.

送信処理部１３７は、取得した点検データに基づき、送信指向性演算部１３６から取得した複素ウェイトＷを用いて送信信号を生成し、生成した送信信号をＲＦ送信回路１４に供給する。ＲＦ送信回路１４は、取得した送信信号を送信電波に変換し、アレイアンテナ１１に供給する。アレイアンテナ１１は、取得した送信電波をプロポ３に向けて放射する。これにより、操縦者２は点検データを取得する。 The transmission processing unit 137 generates a transmission signal using the complex weight W acquired from the transmission directivity calculation unit 136 based on the acquired inspection data, and supplies the generated transmission signal to the RF transmission circuit 14. The RF transmission circuit 14 converts the acquired transmission signal into a transmission radio wave and supplies it to the array antenna 11. The array antenna 11 radiates the acquired transmitted radio wave toward the radio 3. As a result, the operator 2 acquires inspection data.

（電源制御処理）
図９は、本実施の形態１に係る無線通信装置による電源制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。ステップＳ１において、無線制御回路１３の相対角度演算部１３８は、飛行制御回路２２から取得したセンサデータに含まれる飛行体１の座標情報である自機位置情報を取得する。また、相対角度演算部１３８は、ステップＳ２において、記憶部１４１からプロポ３の推定位置の座標情報である位置情報を取得する。さらに、相対角度演算部１３８は、ステップＳ３において、自機位置情報およびプロポ３の位置情報に基づき、相対角度Ｄを演算する。 (Power control process)
FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of the power supply control process by the wireless communication device according to the first embodiment. In step S1, the relative angle calculation unit 138 of the radio control circuit 13 acquires the own aircraft position information which is the coordinate information of the aircraft 1 included in the sensor data acquired from the flight control circuit 22. Further, in step S2, the relative angle calculation unit 138 acquires the position information which is the coordinate information of the estimated position of the radio 3 from the storage unit 141. Further, the relative angle calculation unit 138 calculates the relative angle D in step S3 based on the position information of the own machine and the position information of the radio 3.

ステップＳ４において、送信指向性演算部１３６は、ビーム半値角Ｂを演算する。ステップＳ５において、切替角度演算部１３９は、送信指向性演算部１３６で演算されたビーム半値角Ｂと、記憶部１４１に保存されたアンテナ設置俯角Ａとに基づき、アンテナ切替角度Ｃを演算する。 In step S4, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the beam half value angle B. In step S5, the switching angle calculation unit 139 calculates the antenna switching angle C based on the beam half-value angle B calculated by the transmission directivity calculation unit 136 and the antenna installation depression angle A stored in the storage unit 141.

ステップＳ６において、垂直方向制御部１４０は、演算された相対角度Ｄとアンテナ切替角度Ｃとを比較し、相対角度Ｄがアンテナ切替角度Ｃよりも小さいか否かを判断する。相対角度Ｄがアンテナ切替角度Ｃよりも小さいである場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、飛行体１とプロポ３とが略水平であると判断され、処理がステップＳ７に移行する。一方、相対角度Ｄがアンテナ切替角度Ｃ以上である場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、飛行体１とプロポ３とが略水平でないと判断され、処理がステップＳ１０に移行する。 In step S6, the vertical control unit 140 compares the calculated relative angle D with the antenna switching angle C, and determines whether or not the relative angle D is smaller than the antenna switching angle C. When the relative angle D is smaller than the antenna switching angle C (step S6: YES), it is determined that the flying object 1 and the radio 3 are substantially horizontal, and the process proceeds to step S7. On the other hand, when the relative angle D is equal to or greater than the antenna switching angle C (step S6: NO), it is determined that the flying object 1 and the radio 3 are not substantially horizontal, and the process proceeds to step S10.

ステップＳ７において、無線制御回路１３は、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＮ状態であるか否かを判断する。垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＮ状態である場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ８に移行する。一方、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態である場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、一連の処理が終了する。 In step S7, the wireless control circuit 13 determines whether or not the power supply of the antenna element in the vertical direction is ON. When the power of the antenna element in the vertical direction is ON (step S7: YES), the process proceeds to step S8. On the other hand, when the power supply of the antenna element in the vertical direction is OFF (step S7: NO), a series of processes is completed.

ステップＳ８において、垂直方向制御部１４０は、垂直方向のアンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替えるための切替制御信号を生成し、ＲＦ受信回路１２およびＲＦ送信回路１４に供給する。これにより、垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態とされる。 In step S8, the vertical control unit 140 generates a switching control signal for switching the power supply of the vertical antenna element to the OFF state, and supplies the switching control signal to the RF receiving circuit 12 and the RF transmitting circuit 14. As a result, the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction is turned off.

また、垂直方向制御部１４０は、ステップＳ９において、複素ウェイトＷの演算をアンテナ素子の水平方向の成分のみで行わせるための指示を、送信指向性演算部１３６に供給する。これにより、送信指向性演算部１３６は、アンテナ素子の水平方向の成分のみを用いて複素ウェイトＷを演算する。 Further, in step S9, the vertical direction control unit 140 supplies an instruction for causing the calculation of the complex weight W to be performed only by the horizontal component of the antenna element to the transmission directivity calculation unit 136. As a result, the transmission directivity calculation unit 136 calculates the complex weight W using only the horizontal component of the antenna element.

ステップＳ１０において、無線制御回路１３は、垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態であるか否かを判断する。垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態である場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、処理がステップＳ１１に移行する。一方、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＮ状態である場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、一連の処理が終了する。 In step S10, the radio control circuit 13 determines whether or not the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction is in the OFF state. When the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction is in the OFF state (step S10: YES), the process shifts to step S11. On the other hand, when the power supply of the antenna element in the vertical direction is ON (step S10: NO), a series of processes is completed.

ステップＳ１１において、垂直方向制御部１４０は、垂直方向の受信アンテナ素子の電源をＯＮ状態に切り替えるための切替制御信号を生成し、ＲＦ受信回路１２に供給する。これにより、垂直方向の受信アンテナ素子の電源がＯＮ状態とされる。また、垂直方向制御部１４０は、ステップＳ１２において、垂直方向の送信アンテナ素子の電源をＯＮ状態に切り替えるための切替制御信号を生成し、ＲＦ送信回路１４に供給する。これにより、垂直方向の送信アンテナ素子の電源がＯＮ状態とされる。 In step S11, the vertical control unit 140 generates a switching control signal for switching the power supply of the vertical receiving antenna element to the ON state, and supplies the switching control signal to the RF receiving circuit 12. As a result, the power supply of the receiving antenna element in the vertical direction is turned on. Further, in step S12, the vertical control unit 140 generates a switching control signal for switching the power supply of the vertical transmission antenna element to the ON state, and supplies the switching control signal to the RF transmission circuit 14. As a result, the power supply of the transmitting antenna element in the vertical direction is turned on.

図９に示すフローチャートを参照して、電源制御処理について具体的に説明する。 The power supply control process will be specifically described with reference to the flowchart shown in FIG.

（飛行直後の場合）
まず、飛行体１が飛行を開始した直後の例について説明する。この場合、相対角度演算部１３８は、ステップＳ１～ステップＳ３において、飛行体１の自機位置情報およびプロポ３の位置情報を取得し、これらの情報に基づき相対角度Ｄを演算する。このときの相対角度Ｄは、飛行体１の飛行直後であることから、例えば９０度となる。そして、相対角度演算部１３８は、演算して得られた相対角度Ｄを垂直方向制御部１４０に供給する。 (In the case immediately after flight)
First, an example immediately after the flight body 1 starts flying will be described. In this case, the relative angle calculation unit 138 acquires the own aircraft position information of the flying object 1 and the position information of the radio 3 in steps S1 to S3, and calculates the relative angle D based on these information. Since the relative angle D at this time is immediately after the flight of the flying object 1, it is, for example, 90 degrees. Then, the relative angle calculation unit 138 supplies the calculated relative angle D to the vertical direction control unit 140.

送信指向性演算部１３６は、ステップＳ４においてビーム半値角Ｂを演算する。このときのビーム半値角Ｂは、例えば１２度となる。また、切替角度演算部１３９は、ステップＳ５において、送信指向性演算部１３６で演算されたビーム半値角Ｂと、記憶部１４１に保存されたアンテナ設置俯角Ａとに基づき、アンテナ切替角度Ｃを演算する。このときのアンテナ切替角度Ｃは、ビーム半値角Ｂが１２度であり、アンテナ設置俯角Ａが３０度であることから、１８度となる。 The transmission directivity calculation unit 136 calculates the beam half-value angle B in step S4. The beam half value angle B at this time is, for example, 12 degrees. Further, the switching angle calculation unit 139 calculates the antenna switching angle C based on the beam half value angle B calculated by the transmission directivity calculation unit 136 and the antenna installation depression angle A stored in the storage unit 141 in step S5. do. The antenna switching angle C at this time is 18 degrees because the beam half value angle B is 12 degrees and the antenna installation depression angle A is 30 degrees.

垂直方向制御部１４０は、ステップＳ６において、相対角度演算部１３８で演算された相対角度Ｄと、切替角度演算部１３９で演算されたアンテナ切替角度Ｃとを比較する。比較の結果、相対角度Ｄが９０度であり、アンテナ切替角度Ｃが１８度であることから、「相対角度Ｄ＞アンテナ切替角度Ｃ」となることから、処理がステップＳ１０に移行する。この例では、飛行体１の飛行直後であり、垂直方向のアンテナ素子の電源はＯＮ状態であるため、一連の処理が終了する。 In step S6, the vertical control unit 140 compares the relative angle D calculated by the relative angle calculation unit 138 with the antenna switching angle C calculated by the switching angle calculation unit 139. As a result of the comparison, since the relative angle D is 90 degrees and the antenna switching angle C is 18 degrees, “relative angle D> antenna switching angle C”, so that the process shifts to step S10. In this example, since it is immediately after the flight of the flying object 1 and the power supply of the antenna element in the vertical direction is ON, a series of processing is completed.

（飛行体１が点検地点に移動した場合）
飛行体１が点検地点まで移動する間にも、上述した電源制御処理が定期的に行われる。そして、例えば、飛行体１とプロポ３との相対垂直距離Ｙが１０ｍとなり、かつ、相対水平距離Ｘが３１ｍとなった場合に飛行体１が点検地点に到着すると、相対角度Ｄが１７．９度となる。 (When the flight object 1 moves to the inspection point)
Even while the aircraft 1 moves to the inspection point, the above-mentioned power supply control process is periodically performed. Then, for example, when the relative vertical distance Y between the flying object 1 and the radio 3 is 10 m and the relative horizontal distance X is 31 m, when the flying object 1 arrives at the inspection point, the relative angle D is 17.9. It becomes a degree.

垂直方向制御部１４０は、ステップＳ６において、相対角度Ｄとアンテナ切替角度Ｃとを比較し、相対角度Ｄが１７．９度であり、アンテナ切替角度Ｃが１８度であることから、「相対角度Ｄ＜アンテナ切替角度Ｃ」となることから、処理がステップＳ７に移行する。 In step S6, the vertical control unit 140 compares the relative angle D with the antenna switching angle C, and since the relative angle D is 17.9 degrees and the antenna switching angle C is 18 degrees, “relative angle”. Since D <antenna switching angle C ”, the process shifts to step S7.

この時点では、相対角度Ｄがアンテナ切替角度Ｃよりも小さくなった直後であるため、垂直方向のアンテナ素子の電源はＯＮ状態である（ステップＳ７：ＹＥＳ）。したがって、垂直方向制御部１４０は、垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源をＯＦＦとするための切替制御信号をＲＦ受信回路１２およびＲＦ送信回路１４に対して供給する。これにより、ステップＳ８において、垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態とされる。例えば、アレイアンテナ１１における水平方向および垂直方向のアンテナ素子数が「５×５」である場合、この処理によってアンテナ素子数が「５×１」となる。 At this point, since the relative angle D has just become smaller than the antenna switching angle C, the power supply of the antenna element in the vertical direction is in the ON state (step S7: YES). Therefore, the vertical control unit 140 supplies the switching control signal for turning off the power of at least a part of the antenna elements in the vertical direction to the RF receiving circuit 12 and the RF transmitting circuit 14. As a result, in step S8, the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction is turned off. For example, when the number of antenna elements in the horizontal direction and the vertical direction in the array antenna 11 is “5 × 5”, the number of antenna elements becomes “5 × 1” by this processing.

また、この時点では、送信指向性演算部１３６において演算される複素ウェイトＷは、アンテナ素子の垂直方向の成分を含めた結果となっている。そのため、垂直方向制御部１４０は、アンテナ素子の水平方向の成分のみで複素ウェイトＷを演算するように、送信指向性演算部１３６に対して再計算の指示を送る。これにより、ステップＳ９において、送信指向性演算部１３６は、アンテナ素子の水平方向の成分のみによる複素ウェイトＷの演算を実行する。 Further, at this point, the complex weight W calculated by the transmission directivity calculation unit 136 is the result of including the vertical component of the antenna element. Therefore, the vertical control unit 140 sends a recalculation instruction to the transmission directivity calculation unit 136 so that the complex weight W is calculated only by the horizontal component of the antenna element. As a result, in step S9, the transmission directivity calculation unit 136 executes the calculation of the complex weight W by only the horizontal component of the antenna element.

（飛行体１が出発地点に帰還する場合）
飛行体１による点検地点に対する点検が完了すると、飛行体１が点検地点から出発地点に帰還するように、操縦者２によってプロポ３が操縦される。そして、例えば、飛行体１とプロポ３との相対垂直距離Ｙが１０ｍとなり、かつ、相対水平距離Ｘが３０ｍとなった場合に、相対角度Ｄが１８．４度となる。 (When the flight object 1 returns to the starting point)
When the inspection of the inspection point by the flying object 1 is completed, the propo 3 is operated by the operator 2 so that the flying object 1 returns from the inspection point to the starting point. Then, for example, when the relative vertical distance Y between the flying object 1 and the radio 3 is 10 m and the relative horizontal distance X is 30 m, the relative angle D is 18.4 degrees.

垂直方向制御部１４０は、ステップＳ６において、相対角度Ｄとアンテナ切替角度Ｃとを比較し、相対角度Ｄが１８．４度であり、アンテナ切替角度Ｃが１８度であることから、「相対角度Ｄ＞アンテナ切替角度Ｃ」となることから、処理がステップＳ１０に移行する。 In step S6, the vertical control unit 140 compares the relative angle D with the antenna switching angle C, and since the relative angle D is 18.4 degrees and the antenna switching angle C is 18 degrees, “relative angle”. Since D> antenna switching angle C ”, the process shifts to step S10.

この時点では、垂直方向の少なくとも一部のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態である（ステップＳ１０：ＹＥＳ）。したがって、垂直方向制御部１４０は、垂直方向の受信アンテナ素子の電源をＯＮとするための切替制御信号をＲＦ受信回路１２に対して供給する。また、垂直方向制御部１４０は、垂直方向の送信アンテナ素子の電源をＯＮとするための切替制御信号をＲＦ送信回路１４に対して供給する。 At this point, the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction is OFF (step S10: YES). Therefore, the vertical control unit 140 supplies the switching control signal for turning on the power of the receiving antenna element in the vertical direction to the RF receiving circuit 12. Further, the vertical control unit 140 supplies a switching control signal for turning on the power of the transmission antenna element in the vertical direction to the RF transmission circuit 14.

これにより、ステップＳ１１において、垂直方向の受信アンテナ素子の電源がＯＮ状態とされる。また、プロポ３からの電波が１回以上受信された場合には、アンテナ素子の垂直方向の成分を含めて複素ウェイトＷの演算が実行されるので、ステップＳ１２において、垂直方向の送信アンテナ素子の電源がＯＮ状態とされる。例えば、アレイアンテナ１１における水平方向および垂直方向のアンテナ素子数が「５×５」である場合、この処理によってアンテナ素子数が「５×１」から「５×５」となる。 As a result, in step S11, the power supply of the receiving antenna element in the vertical direction is turned on. Further, when the radio wave from the radio wave 3 is received one or more times, the calculation of the complex weight W including the vertical component of the antenna element is executed. Therefore, in step S12, the transmitting antenna element in the vertical direction The power is turned on. For example, when the number of antenna elements in the horizontal direction and the vertical direction in the array antenna 11 is “5 × 5”, the number of antenna elements is changed from “5 × 1” to “5 × 5” by this processing.

このように、本実施の形態１に係る無線通信システム１００では、飛行体１が点検地点に到着してから点検が完了して出発地点に帰還する時点までの間は、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態とされる。これにより、水平方向および垂直方向のアンテナ素子数が「５×５」であるアレイアンテナ１１が用いられる場合、飛行体１が点検地点に到着してから点検が完了して出発地点に帰還する時点までの間のアンテナ素子数が「５×１」となる。そのため、この間のアンテナ素子の消費電力を８０％低減することができる。 As described above, in the wireless communication system 100 according to the first embodiment, the antenna element in the vertical direction is used from the time when the flying object 1 arrives at the inspection point to the time when the inspection is completed and returns to the starting point. The power is turned off. As a result, when the array antenna 11 having the number of antenna elements in the horizontal and vertical directions of "5 × 5" is used, the time when the inspection is completed after the flying object 1 arrives at the inspection point and returns to the starting point. The number of antenna elements up to is "5 x 1". Therefore, the power consumption of the antenna element during this period can be reduced by 80%.

以上のように、本実施の形態１に係る飛行体１では、相対角度がアンテナ切替角度よりも小さい場合に、垂直方向のアンテナ素子の電源がＯＦＦ状態とされる。これにより、一部のアンテナ素子に電力が供給されなくなるため、運用時における消費電力を低減させることができる。 As described above, in the flying object 1 according to the first embodiment, when the relative angle is smaller than the antenna switching angle, the power supply of the antenna element in the vertical direction is turned off. As a result, power is not supplied to some of the antenna elements, so that power consumption during operation can be reduced.

以上、実施の形態１について説明したが、本発明は、上述した実施の形態１に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。実施の形態１では、橋梁およびトンネルなどのインフラの点検を目的としたシステムに適用した例について説明したが、これはこの例に限られない。 Although the first embodiment has been described above, the present invention is not limited to the first embodiment described above, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. In the first embodiment, an example applied to a system for inspecting infrastructure such as bridges and tunnels has been described, but this is not limited to this example.

例えば、飛行体１とプロポ３との相対水平距離Ｘが大きく、これらが略水平に位置すると見なせるような高度で運用するシステムに適用することもできる。具体的には、例えば、点検装置３０に代えてビデオカメラなどの撮像装置が設けられ、低高度からの空撮が可能なシステムに適用することもできる。 For example, it can be applied to a system operated at an altitude where the relative horizontal distance X between the flying object 1 and the radio 3 is large and these can be regarded as being positioned substantially horizontally. Specifically, for example, an image pickup device such as a video camera is provided in place of the inspection device 30, and it can be applied to a system capable of aerial photography from a low altitude.

１ 飛行体、２ 操縦者、３ プロポ、４ 無線通信、１０ 無線制御装置、１１ アレイアンテナ、１２ ＲＦ受信回路、１３ 無線制御回路、１４ ＲＦ送信回路、２０ 飛行制御装置、２１ センサ群、２２ 飛行制御回路、３０ 点検装置、４０ 駆動装置、５０ バッテリ、６１ 処理回路、６２ プロセッサ、６３ メモリ、１００ 無線通信システム、１３１ 到来方位推定部、１３２ 到来波源位置推定部、１３３ 受信指向性演算部、１３４ 受信処理部、１３５ 送信方位演算部、１３６ 送信指向性演算部、１３７ 送信処理部、１３８ 相対角度演算部、１３９ 切替角度演算部、１４０ 垂直方向制御部、１４１ 記憶部。 1 Aircraft, 2 Operator, 3 Radio, 4 Radio Communication, 10 Radio Control Device, 11 Array Antenna, 12 RF Receive Circuit, 13 Radio Control Circuit, 14 RF Transmission Circuit, 20 Flight Control Device, 21 Sensor Group, 22 Flight Control circuit, 30 inspection device, 40 drive device, 50 battery, 61 processing circuit, 62 processor, 63 memory, 100 wireless communication system, 131 arrival direction estimation unit, 132 arrival wave source position estimation unit, 133 reception directivity calculation unit, 134 Receive processing unit, 135 transmission direction calculation unit, 136 transmission directivity calculation unit, 137 transmission processing unit, 138 relative angle calculation unit, 139 switching angle calculation unit, 140 vertical control unit, 141 storage unit.

Claims (9)

複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナと、
前記アンテナで受信した電波を受信信号に変換する受信回路と、
前記受信信号に対して受信処理を行う無線制御回路と
を備え、
前記無線制御回路は、
前記受信信号に基づき受信データを生成する受信処理部と、
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算する相対角度演算部と、
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算する切替角度演算部と、
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成する垂直方向制御部と
を有し、
前記相対角度演算部は、
前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、
前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算する
無線通信装置。 An antenna in which a plurality of antenna elements are arranged horizontally and vertically to transmit and receive radio waves to and from an external transceiver.
A receiving circuit that converts the radio waves received by the antenna into a received signal,
It is equipped with a wireless control circuit that performs reception processing on the received signal.
The wireless control circuit is
A reception processing unit that generates received data based on the received signal, and
A relative angle calculation unit that calculates a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine based on the received data, and a relative angle calculation unit.
A switching angle calculation unit that calculates an antenna switching angle, which is a threshold value for assuming that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal,
It has a vertical control unit that generates a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle.
The relative angle calculation unit is
Based on the position information of the transmitter / receiver included in the received data and the position information of the own machine indicating the position of the own machine, the relative horizontal distance and the relative vertical distance are calculated.
Calculate the relative angle based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance
Wireless communication device. 前記無線制御回路は、
前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成する送信方位演算部と、
前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算する送信指向性演算部と、
前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶する記憶部と
をさらに有し、
前記切替角度演算部は、
前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算する
請求項１に記載の無線通信装置。 The wireless control circuit is
A transmission direction calculation unit that calculates a transmission direction indicating the direction of the transceiver and generates transmission direction information indicating the calculated transmission direction, and a transmission direction calculation unit.
A transmission directivity calculation unit that calculates the beam half-value angle based on the transmission direction information,
It also has a storage unit that stores the antenna installation depression angle that indicates the depression angle when the antenna is installed.
The switching angle calculation unit is
The wireless communication device according to claim 1 , wherein the antenna switching angle is calculated based on the beam half-value angle and the antenna installation depression angle. 複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナと、 An antenna in which a plurality of antenna elements are arranged horizontally and vertically to transmit and receive radio waves to and from an external transceiver.
前記アンテナで受信した電波を受信信号に変換する受信回路と、 A receiving circuit that converts the radio waves received by the antenna into a received signal,
前記受信信号に対して受信処理を行う無線制御回路と With a wireless control circuit that performs reception processing on the received signal
を備え、Equipped with
前記無線制御回路は、 The wireless control circuit is
前記受信信号に基づき受信データを生成する受信処理部と、 A reception processing unit that generates received data based on the received signal, and
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算する相対角度演算部と、 A relative angle calculation unit that calculates a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine based on the received data, and a relative angle calculation unit.
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算する切替角度演算部と、 A switching angle calculation unit that calculates an antenna switching angle, which is a threshold value for assuming that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal,
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成する垂直方向制御部と、 A vertical control unit that generates a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle.
前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成する送信方位演算部と、 A transmission direction calculation unit that calculates a transmission direction indicating the direction of the transceiver and generates transmission direction information indicating the calculated transmission direction, and a transmission direction calculation unit.
前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算する送信指向性演算部と、 A transmission directivity calculation unit that calculates the beam half-value angle based on the transmission direction information,
前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶する記憶部と A storage unit that stores the antenna installation depression angle, which indicates the depression angle when the antenna is installed.
を有し、Have,
前記切替角度演算部は、 The switching angle calculation unit is
前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算する The antenna switching angle is calculated based on the beam half value angle and the antenna installation depression angle.
無線通信装置。Wireless communication device. 前記無線制御回路は、
前記受信信号に基づき、前記アンテナで受信した前記電波の到来方位を推定する到来方位推定部をさらに有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の無線通信装置。 The wireless control circuit is
The wireless communication device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an arrival direction estimation unit that estimates the arrival direction of the radio wave received by the antenna based on the received signal. 請求項１～４のいずれか一項に記載の無線通信装置と、
前記無線通信装置との間で通信を行う送受信機と
を備える無線通信システム。 The wireless communication device according to any one of claims 1 to 4,
A wireless communication system including a transceiver that communicates with the wireless communication device. 複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、
前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと
を有し、
前記相対角度を演算するステップは、
前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、
前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算する
無線通信方法。 A step of converting radio waves received by an antenna, which is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically and transmitting and receiving radio waves to and from an external transceiver, into a received signal.
The step of generating received data based on the received signal and
Based on the received data, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine, and
A step of calculating the antenna switching angle, which is a threshold value for considering that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal, and
It has a step of generating a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle.
The step of calculating the relative angle is
Based on the position information of the transmitter / receiver included in the received data and the position information of the own machine indicating the position of the own machine, the relative horizontal distance and the relative vertical distance are calculated.
Calculate the relative angle based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance
Wireless communication method. 複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、 A step of converting radio waves received by an antenna, which is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically and transmitting and receiving radio waves to and from an external transceiver, into a received signal.
前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、 The step of generating received data based on the received signal and
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、 Based on the received data, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine, and
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、 A step of calculating the antenna switching angle, which is a threshold value for considering that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal, and
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと、 A step of generating a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle.
前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成するステップと、 A step of calculating a transmission direction indicating the direction of the transceiver and generating a transmission direction information indicating the calculated transmission direction, and a step of generating the calculated transmission direction information.
前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算するステップと、 The step of calculating the beam half-value angle based on the transmission direction information, and
前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶するステップと A step to memorize the antenna installation depression angle indicating the depression angle when the antenna is installed.
を有し、Have,
前記アンテナ切替角度を演算するステップは、 The step of calculating the antenna switching angle is
前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算する The antenna switching angle is calculated based on the beam half value angle and the antenna installation depression angle.
無線通信方法。Wireless communication method. 複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、
前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと
を無線通信装置のプロセッサに実行させ、
前記相対角度を演算するステップは、
前記受信データに含まれる前記送受信機の位置情報と、自機の位置を示す自機位置情報とに基づき、相対水平距離および相対垂直距離を演算し、
前記相対水平距離および前記相対垂直距離に基づき前記相対角度を演算する
無線通信プログラム。 A step of converting radio waves received by an antenna, which is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically and transmitting and receiving radio waves to and from an external transceiver, into a received signal.
The step of generating received data based on the received signal and
Based on the received data, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine, and
A step of calculating the antenna switching angle, which is a threshold value for considering that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal, and
When the relative angle is smaller than the antenna switching angle, the processor of the wireless communication device executes a step of generating a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction in the antenna to the OFF state. Let me
The step of calculating the relative angle is
Based on the position information of the transmitter / receiver included in the received data and the position information of the own machine indicating the position of the own machine, the relative horizontal distance and the relative vertical distance are calculated.
Calculate the relative angle based on the relative horizontal distance and the relative vertical distance
Wireless communication program. 複数のアンテナ素子が水平方向および垂直方向に並べられて形成され、外部の送受信機との間で電波の送受信を行うアンテナで受信した電波を受信信号に変換するステップと、 A step of converting radio waves received by an antenna, which is formed by arranging a plurality of antenna elements horizontally and vertically and transmitting and receiving radio waves to and from an external transceiver, into a received signal.
前記受信信号に基づき受信データを生成するステップと、 The step of generating received data based on the received signal and
前記受信データに基づき、前記送受信機と自機との相対的な角度を示す相対角度を演算するステップと、 Based on the received data, a step of calculating a relative angle indicating a relative angle between the transceiver and the own machine, and
前記送受信機と自機との相対的な角度が水平であるとみなすための閾値であるアンテナ切替角度を演算するステップと、 A step of calculating the antenna switching angle, which is a threshold value for considering that the relative angle between the transceiver and the own machine is horizontal, and
前記相対角度が前記アンテナ切替角度よりも小さい場合に、前記アンテナにおける垂直方向の少なくとも一部の前記アンテナ素子の電源をＯＦＦ状態に切り替える切替制御信号を生成するステップと、 A step of generating a switching control signal for switching the power supply of at least a part of the antenna elements in the vertical direction of the antenna to the OFF state when the relative angle is smaller than the antenna switching angle.
前記送受信機の方位を示す送信方位を演算し、演算した前記送信方位を示す送信方位情報を生成するステップと、 A step of calculating a transmission direction indicating the direction of the transceiver and generating a transmission direction information indicating the calculated transmission direction, and a step of generating the calculated transmission direction information.
前記送信方位情報に基づきビーム半値角を演算するステップと、 The step of calculating the beam half-value angle based on the transmission direction information, and
前記アンテナが設置された際の俯角を示すアンテナ設置俯角を記憶するステップと A step to memorize the antenna installation depression angle indicating the depression angle when the antenna is installed.
を無線通信装置のプロセッサに実行させ、Is executed by the processor of the wireless communication device,
前記アンテナ切替角度を演算するステップは、 The step of calculating the antenna switching angle is
前記ビーム半値角および前記アンテナ設置俯角に基づき、前記アンテナ切替角度を演算する The antenna switching angle is calculated based on the beam half value angle and the antenna installation depression angle.
無線通信プログラム。Wireless communication program.
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