JPH0725609U - 移動体の衛星電波受信用アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】障害物などで反射した測位衛星からの送信電波
の入射を防いで測位精度の低下を防止する移動体の衛星
電波受信用アンテナを提供する。 【構成】ＧＰＳ用アンテナ１１は、芝刈作業車１０のボ
ンネット部にボルトナットなどで固定されており、防ま
つ仕様に受信面を形成した受信部１３と、この受信部１
３を覆い受信面への反射送信電波の入射を遮蔽するホー
ン状で金属製の遮蔽板１４と、この遮蔽板１４の受信部
側全表面及び受信部外周部を被覆し反射送信電波を吸収
する電波吸収体１５とから構成されている。このため、
遮蔽板１４で、低仰角でＧＰＳ用アンテナ１１の受信部
１３に入射する反射送信電波を遮蔽すると共に、電波吸
収体１５によって反射送信電波を吸収するので、障害物
で反射した反射送信電波による干渉を防止することがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、測位衛星からの電波を受信して車輌の自己位置を測定し走行する移 動体の衛星電波受信用アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、ゴルフ場、河川敷堤防、公園等の各種フィールドで、自己位置を正確に 検出しながら、草刈、芝刈等の作業を無人で行なう自律走行車等が開発されてい る。

【０００３】 一方、最近では、全世界測位衛星システム（Global Positioning System;以下 、ＧＰＳと略記する）を利用して自己の現在位置を測定する技術が開発されてい る。このＧＰＳは、地球を取巻く複数の円軌道上に配置した複数の衛星から発射 される電波を専用の受信機で受信することによって、それぞれの衛星までの距離 を演算して、自己の現在位置を測定するものである。

【０００４】 例えば、特開昭６３−２４７６１２号公報では、ＧＰＳ衛星からの送信電波を 受信する受信機を移動体に設置して自己の現在位置を測定し、この移動体に設置 した表示器に映し出される地図上で確認することができる移動体用ナビゲーショ ン装置が示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図５に示すように、建物あるいは樹木等の立ち並ぶ障害物の多 い地域を移動する移動体に設置されているＧＰＳ用アンテナ１には、測位衛星２ からの送信電波と障害物３で反射した反射送信電波との双方の電波が入射するの で干渉が生じ測位精度が低下するといった問題があり、このため、ＧＰＳの技術 を比較的狭い領域内を無人で移動する自律走行車に対して適応しようとしても、 衛星からの電波を受信して自己位置を測定する絶対的な位置精度が不足し、高精 度な自律走行制御を実現することが難しいといった問題がある。

【０００６】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、障害物などで反射した測位衛星か らの送信電波の入射を防いで測位精度の低下を防止する移動体の衛星電波受信用 アンテナを提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の移動体の衛星電波受信用アンテナは、測位衛星からの送信電波を受信 する受信部と、この受信部の外周部を覆う金属製の遮蔽板と、この遮蔽板の受信 部側表面を被覆する電波吸収体とを備えたものである。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、障害物などで反射した測位衛星からの送信電波は、受信部 を覆う金属製の遮蔽板で遮蔽されるか、或は、この遮蔽板の受信部側表面を被覆 している電波吸収体で吸収される。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。 図１〜図４は本考案の一実施例を示し、図１は芝刈作業車に固定されたＧＰＳ 用アンテナの断面図、図２はＧＰＳ用アンテナを備えた芝刈作業車の概略図、図 ３はＤ―ＧＰＳ用固定局を示す説明図、図４はＧＰＳ送信電波のＧＰＳ用アンテ ナへの入射状態を示す説明図である。

【００１０】 図２に示すように、本実施例において移動体は、無人で自走可能な自律走行車 であり、例えば、ゴルフ場の草・芝刈作業を行なう芝刈作業車１０である。この 芝刈作業車１０は、前後輪の操舵角を独立して制御することができ、エンジン駆 動で走行するようになっている。

【００１１】 また、上記芝刈作業車１０には、ＧＰＳ衛星２からの送信電波を受信して自己 位置を測定するためのＧＰＳ用アンテナ１１が設けられ、さらに、走行履歴に基 づいて現在位置を測定するための推測航法用センサ、走行障害物を検出するため の障害物検出用センサなど各種センサが搭載され、高精度な自律走行が行なえる ようになっている。

【００１２】 上記芝刈作業車１０に設置されるＧＰＳ用アンテナ１１は、本実施例において は、上記ＧＰＳ衛星２からの送信電波を既知の地点に配置した固定局１２で位置 観測を行ない、補正情報（ディファレンシャル情報）を移動体（芝刈作業車）１ ０にフィードバックする、いわゆるディファレンシャルＧＰＳ（以下、Ｄ−ＧＰ Ｓと略記する）用の移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１である。

【００１３】 周知のように、ＧＰＳによる測位誤差の要因としては、衛星及び受信機の時計 の誤差、衛星の軌道の誤差、電離層による電波の遅れ、大気圏による電波の遅れ 、マルチパス等があり、その他に、最も大きな誤差要因としてセレクタブル・ア ベイラビリティ（Ｓ／Ａ）と呼ばれる運用者による意図的な精度劣化がある。こ れらの要因の誤差のうち、同位相の誤差は、上記Ｄ―ＧＰＳ、すなわち既知の地 点に配置した固定局１２で捕捉した各衛星２に対応する補正情報を利用して除去 することができ、移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１を設置した移動体（芝刈作業車 ）１０の測位精度を数ｍ程度まで飛躍的に向上させることができる。

【００１４】 図２に示すように、Ｄ−ＧＰＳ用の移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１は、上記芝 刈作業車１０の、例えばボンネット部にボルトナットなどで固定されている。

【００１５】 また、上記移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１は、雨や雪等に対処できるように防 まつ仕様で受信面を形成した受信部１３と、この受信部１３を覆い受信面への反 射送信電波の入射を遮蔽するホーン状の金属製遮蔽板１４と、この遮蔽板１４の 受信部側全表面及び受信部外周部を被覆して反射送信電波を吸収する電波吸収体 １５とから主に構成されている。

【００１６】 さらに、上記芝刈作業車１０には、移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１のほかに、 固定局１２からのディファレンシャル情報を受信するための無線通信機用アンテ ナ１６が設けられており、既知の地点には、図３に示すような、ＧＰＳ衛星２か らの送信電波を受信するための固定局用ＧＰＳ用アンテナ１７と、上記芝刈作業 車１０へディファレンシャル情報を送信するための無線通信機用アンテナ１８と を備えた固定局１２が配設されている。この固定局１２では、受信した測位情報 を基に処理して作成されるディファレンシャル補正データをＤ−ＧＰＳ情報送信 部で無線通信のパケットデータに変換し、無線通信機用アンテナ１７を介して上 記芝刈作業車１０に送信する。

【００１７】 また、前記推測航法用センサとしては、地磁気センサ１９と車輪エンコーダ２ ０とが前記芝刈作業車１０に備えられ、前記障害物検出用センサとしては、超音 波センサあるいは光センサ等の無接触型センサ２１ａ，２１ｂが前記芝刈作業車 １０の前後部に取付けられるとともに、マイクロスイッチ等を使用した接触型セ ンサ２２ａ，２２ｂが前記芝刈作業車１０の前後端に取付けられている。

【００１８】 さらに、前記芝刈作業車１０の車輌本体下部には、草・芝刈作業を行うための モーア等の刈刃機構部２３と、例えば、草・芝丈に応じて上下するそり状の板と 、このそり状の板を支持する部材の回動角を検出するロータリエンコーダ等から なる刈跡境界検出センサ２４とが備えられ、草・芝刈作業領域において、刈跡境 界に沿った倣い走行を行なうようになっている。

【００１９】 次に、上記構成の作用について説明する。 ゴルフ場等に配置した芝刈作業車１０の移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１にはＧ ＰＳ衛星群２からの送信電波及びゴルフ場内の建物や樹木の枝葉などの障害物３ で反射した反射送信電波が入射する。

【００２０】 このとき、上記障害物３で反射した反射送信電波は、移動局側ＧＰＳ用アンテ ナ１１に対して低仰角で入射しようとするが、受信部１３を覆っている金属製遮 蔽板１４によって遮蔽、或は、この遮蔽板１４の受信部側全表面及び受信部外周 部を被覆する電波吸収体１５に吸収されて、移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１の受 信部１３に入射しない。

【００２１】 このため、上記芝刈作業車１０は、前記移動局側ＧＰＳ用アンテナ１１を介し て捕捉したＧＰＳ衛星群（３次元測位の場合には少なくとも４個、２次元測位の 場合には少なくとも３個）２からの航法メッセージ、すなわち、衛星２の時計補 正係数、軌道情報、衛星２の暦、衛星２の配置等の測位情報と、無線通信用アン テナ１６を介して受信した固定局１２からのディファレンシャル情報とから自車 輌の位置を高精度に測定し、その測位データに基づきゴルフ場内などで高精度な 自律走行を実現することができる。

【００２２】 尚、本実施例においてはＤ―ＧＰＳ方式で自律走行する自律走行車の移動局側 ＧＰＳ用アンテナについて説明したが、これに限定されず、例えば、自動車等の 車両に搭載されるナビゲーション装置のＧＰＳ用アンテナを、本実施例と同様に 構成することにより、ビルなどの障害物で反射した反射送信電波の受信面への入 射を除去して本実施例と同様の効果を実現することができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、測位衛星からの送信電波を受信する受信 部と、この受信部の外周部を覆う金属製の遮蔽板と、この遮蔽板の受信部側表面 を被覆する電波吸収体とを備えたので、障害物などで反射した測位衛星からの送 信電波の入射を防いで測位精度の低下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図４は本考案の一実施例を示し、図１は
芝刈作業車に固定されたＧＰＳ用アンテナの断面図

【図２】ＧＰＳ用アンテナを備えた芝刈作業車の概略図

【図３】Ｄ―ＧＰＳ用固定局を示す説明図

【図４】ＧＰＳ送信電波のＧＰＳ用アンテナへの入射状
態を示す説明図

【図５】従来のＧＰＳ用アンテナへのＧＰＳ送信電波の
入射状態を示す説明図

【符号の説明】

２ ＧＰＳ衛生（測位衛星） １０ 移動体 １１ ＧＰＳ用アンテナ（衛星電波受信用アンテナ） １３ 受信部 １４ 遮蔽板 １５ 電波吸収体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 測位衛星（２）からの送信電波を受信す
   る受信部（１３）と、 この受信部（１３）の外周部を覆う金属製の遮蔽板（１
   ４）と、 この遮蔽板（１４）の受信部側表面を被覆する電波吸収
   体（１５）とを備えたことを特徴とする移動体の衛星電
   波受信用アンテナ。