JPH08116304A

JPH08116304A - 平面状マルチアンテナを用いる情報伝送システム

Info

Publication number: JPH08116304A
Application number: JP7123981A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hayashi; 精一林; Susumu Kasai; 将葛西
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Hitachi Denshi KK
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】移動局と固定局とが常に対向して、一定な情
報を得ることのできる無線情報伝送システムを提供す
る。【構成】固定局側の単位アンテナをマルチアンテナと
し、移動局が移動する走行面に、予め定められた所定位
置と範囲に亘って平面状の単位アンテナを多数個敷設
し、これらの単位アンテナ相互を接続して平面状のマル
チアンテナとしたものである。移動局には前記平面状
のマルチアンテナに近接した位置にアンテナを設けたも
のである。単位アンテナ相互の接続は結合器、増幅器を
用い、更に平面上アンテナは小ブロック、から大ブロッ
クとブロックビルドする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軌道上あるいは限られ
た範囲を移動する自走ロボット、自動車、エレベータの
カー等の移動体で、主としてその移動体からの映像情
報、音声情報等を小電力、又は微弱電力にて、効率良く
無線伝送し活用するアンテナおよびそのアンテナを用い
た情報伝送システムに係る。

【０００２】

【従来の技術】一般的には、移動体と固定局間で映像情
報を送受する場合には、個々に大形のアンテナを設置
し、比較的強い電波にて、特定の周波数により無線伝送
する方法等が使用されてきた。又従来の平面アンテナ
（例えば特開昭６３−９２１０４号公報）は送受信のた
め一対向で構成するものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、移動
体による子局（以下移動局と称す）と固定局側との間で
映像情報を送受する場合において、特に広い帯域幅の映
像情報を良質の信号として得るためには、移動局側のア
ンテナの出力を上げるため、送信機の出力電力は大きく
なる。また、アンテナの利得を上げる為、固定局側のア
ンテナ装置は例えばパラボラアンテナや、八木アンテナ
のように、大形になる欠点を有していた。更に、移動局
の装置、および固定局側のアンテナも高価となることが
避けられなかった。また、固定局側の受信アンテナは大
形となることにより設置にも制約を与える欠点を有して
いた。また、送信アンテナの出力が大きい場合には、他
の映像情報伝送システムとの混信の問題が発生したり、
使用する周波数に制約をうけたりし、実用には適さない
欠点があった。また、送信と受信アンテナ間にて、映像
情報を伝送する場合に、伝送伝搬するマルチのパスによ
る種々の定在波が生じ、フェ−ジング現象や、位相ずれ
による信号の乱れや、Ｓ／Ｎ（信号／雑音）の劣化が発
生し、画像品質の低下が大きくなり、実用には適さない
欠点があった。また、アンテナの指向性により、移動局
と固定局とが常に対向して、一定な情報を得ることは極
めて困難であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題を解
決するために、固定局側のアンテナをマルチアンテナと
したものである。すなわち、移動局が移動する走行面
に、予め定められた所定位置と範囲に亘って、平面状の
単位アンテナ（それぞれが一つのアンテナとして機能す
るもの）を多数個敷設し、これらの単位アンテナ相互を
結合器により接続し一体として、平面状のマルチアンテ
ナとしたものである。

【０００５】移動局には前記平面状のマルチアンテナに
近接した位置にアンテナを設けたものである。より具体
的には、移動局のアンテナと固定局側のアンテナ間を無
線伝送周波数の波長の一定値以下、すなわち、２λ以下
に近接して、情報を無線伝送する。

【０００６】単位アンテナ相互の接続は結合器を用い、
更に平面状マルチアンテナは小ブロック、から大ブロッ
クというように結合器により結合し、大型化される。

【０００７】

【作用】このような手段により、移動局の情報はその位
置、状態に影響されずに、平面状のマルチアンテナで受
信され、受信された情報を増幅し、移動局から固定局へ
と無線伝送される。

【０００８】更に、移動局アンテナに近接した平面上マ
ルチアンテナにより、その間隔を維持しつつ、移動局の
アンテナの出力電力を他の機器に影響を及ぼさない程度
の小電力、更には微弱電力にて送信する。

【０００９】また、移動局の移動経路の変更や、移動局
の種類によって、平面状のマルチアンテナの構成も適宜
変更することも可能である。

【００１０】

【実施例】以下この発明の一実施例を説明する。

【００１１】図１は、本発明における固定局側の平面状
の単位アンテナ（それぞれが独立したダイポールアンテ
ナ機能を有する）を多数個敷設一体構成とした平面状マ
ルチアンテナの一例の平面図である。なお、平面アンテ
ナそのものに関しては、平成５年３月２５日、株式会社
総合技術センター発行の「最新平面アンテナ技術」に記
載されている通り周知の技術である。ここで本発明にお
ける平面状アンテナとはアンテナを構成する素子を平面
的に配置したものを言い正確な意味での平面でなく、多
少湾曲しているとか、波状とか等であっても特に問題は
ない。

【００１２】図２は、移動体局のアンテナと固定局側の
平面状単位アンテナとの位置関係を示す側面図である。

【００１３】図３は映像情報伝送システムの全体のシス
テム構成を示すブロック図である。

【００１４】初めに、図１において、１は平面状の単位
アンテナで、一例として、ダイポールアンテナを示す。
２はインピ−ダンスマッチングをとるマッチングトラン
ス等の整合器、３は平面状単位アンテナ１と整合器２を
接続する引出線（または給電線）で、これら平面状単位
アンテナ１、整合器２、引出線３により、小ブロックａ
を構成する。４は同軸ケ−ブル、５は４つの小ブロック
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の各平面状単位アンテナ１を結
合するためのトランスで構成される小ブロック結合器、
さらに６は結合器５に接続される増幅器（ブ−スタ−）
である。このように４つの小ブロックａで大ブロックＡ
を複数組構成する。さらに、大ブロックＡは大ブロック
結合器７にまとめられ固定局９に接続される。

【００１５】このように平面状単位アンテナ１を多数個
配置し、面状に結合することにより平面状マルチアンテ
ナ１０が構成される。

【００１６】ここで、平面状単位アンテナ１は一例と
し、３角形状を示した。これは周知の扇形アンテナの一
般的な形状で、大きさｌ≒１λ／６〜λ（λは波長）と
し、θ≒３０°〜９０°である。なお、このよな、扇形
アンテナの例については、例えば、昭和３７年１月３１
日第１１版発行のオーム社「無線工学ハンドブック」
（ｐ５８６）に記載されている。この時の映像情報伝送
周波数の搬送波としては、約１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ
である。

【００１７】図２において、平面状単位アンテナ１は、
シールド設置板１４上に所定間隔をおいて配置されてい
る。その間隔は、空間または誘電体１１で構成される。
このシ−ルド面１４は外来のノイズを低減する。また、
走行面側への電界強度を高める手段として有効に作用す
る。

【００１８】１２は移動局２０が走行する走行面を構成
する走行板、１３は走行板１２とシ−ルド接地板１１を
一定の間隔で保持するスペ−サである。平面状単位アン
テナ１とシールド接地板１４の間、および、走行板１２
の間に誘電体１１を設けても良い。移動局２０には移動
体アンテナ２１が平面状マルチアンテナ１０に近接して
設けられている。移動体アンテナ２１の例としてここで
は簡易な棒状アンテナを示している。ここで、例えば移
動体は遠隔制御される無人自走車で、固定局でその自走
車に搭載されたテレビカメラの映像を見ることができる
ようにしたものである。

【００１９】２２はテレビカメラ、２３は送信機で、テ
レビカメラ２２で撮像された映像は送信機２３により周
波数変調され、この出力は移動体アンテナ２１を介して
出力される。

【００２０】ここで、アンテナとシールド接地板の材質
としては金属材料で、例えば銅、アルミ、鉄等の板又は
網状にした物。走行板と誘電体は非金属材料で、例え
ば、セラミックス類、プラスチック類、繊維類の板又は
網状の構成とするのが最適である。このプラスチック類
の例としてはポリエステルフィルム、発砲フォーム等も
含まれる。

【００２１】平面状マルチアンテナは走行板と平面状の
マルチアンテナとシ−ルド接地板を誘電体にて挟持した
一体構成とすることが望ましい。更に、少なくとも、平
面状のアンテナを彎曲自在の材料にて構成し、運搬、収
納、敷設を可能とすることもできる。

【００２２】係る構成であるから、例えば移動局送信機
２３から、映像情報の他に、例えばマイクロホン（図示
せず）により収集した音声情報、ＧＰＳ（衛星によるグ
ロ−バルポジションシステム）信号の位置デ−タ等の情
報を送信してもよい。

【００２３】図３は前述の通り、実施例のシステム構成
図である。

【００２４】同図に示すよう、通常は移動局２０は複数
台存在する。同図の例の場合は２０１、２０２、２０３
の３台あり、それぞれ、チャネル１、チャネル２、チャ
ネル３の搬送周波数により、前記映像信号を送信する。

【００２５】固定局９は分配器９１と受信機モニタ９２
により構成される。マルチアンテナ１０、結合器７を経
由した移動局２０１、２０２、２０３からの信号は、分
配器９１により複数の受信機モニタに分配される。各受
信機モニタでは所望のチャネルを選択し、復調し、その
映像を得ることができる。

【００２６】図４は、移動局のアンテナと固定局側の平
面状マルチアンテナ間を無線伝送伝搬する信号の経路動
作説明図である。

【００２７】同図は、移動局アンテナ２１が平面状マル
チアンテナ１０に近接して設けられている構成におい
て、移動局２０１のアンテナ２１１の出力が、マルチア
ンテナ１０に直接無線伝送する経路αと、周囲の側壁、
障害物等からの反射による経路β１、β２（図の例では
他の移動体局２０２からの反射）を示している。

【００２８】これは、無線伝送において、アンテナ２１
１から平面状アンテナ１への伝送経路が複数あることを
示す。これはマルチパスの問題が発生する。

【００２９】従って、マルチパスを防止するには経路の
距離αが、α≪β１＋β２となるように相対的に経路α
をとることが必要である。

【００３０】このためには、例えば、直接無線伝送する
経路αは、無線伝送周波数の波長λに対して、一定値以
下、すなわち、０＜α≦２λに設定するのがよい。ま
た、好ましくはα≦λ／２、最適値としてはα≦λ／３
とするのがよい。

【００３１】つまり、移動局アンテナと平面状マルチア
ンテナを近接して設け情報を無線伝送することにより、
送信と受信のアンテナ間にて、映像情報を伝送する場合
に、伝送伝搬する反射によるマルチパスや、種々の定在
波が生じても、送信と受信アンテナ間にて最も近接した
最短の経路は他のマルチパスの経路と比較して強いた
め、フェ−ジング現象や、位相ずれによる、信号の乱れ
や、Ｓ／Ｎ（信号／雑音）の劣化を相対的に無視でき、
画像品質のレベルを維持出来、広い帯域幅の良質な映像
情報を、移動体の位置にかかわらず得ることができる。

【００３２】ただし、移動局アンテナが平面状マルチア
ンテナに極端に密着・密接した場合には、単位アンテナ
の個々の間の境界等における電界の強度分布の変化の影
響を受ける。この影響を避ける必要がある場合には、電
界の強度分布の指向性の広がりをある程度考えた間隔
（例えば、α＞λ／３０）をとることが望ましい。

【００３３】尚、映像情報伝送周波数の搬送波に対する
映像情報伝送帯域幅は変調方法により異なるが、周波数
変調を使えば、帯域が広いほど、信号／雑音の比はより
良くなり、周囲雑音に対し、より有効な映像情報伝送が
可能である。例えば、伝送帯域幅は約６ＭＨｚ以上が望
ましい。

【００３４】また、送信電力は、このように送受信のア
ンテナが接近した構成であるため、微弱にすることがで
きる。例えば、送信局の電界強度は３ｍの距離におい
て、５００μＶ／ｍ以下にすることができる。

【００３５】次に、平面状単位アンテナの組合せ構成の
他の実施例について図５、図６を用いて説明する。

【００３６】図５は、平面状単位アンテナ１の４組を一
つの小ブロックｂとし、小ブロック２つを結合器５で接
続し大ブロックＢとした平面状単位アンテナの平面図の
構成を示した。同図において図１と同一符号は同一物を
示す。この構成の小ブロックｂは図１の小ブロックａ
の場合より、引出線（給電線）３の分岐点から、各アン
テナ素子への線の長さが同一となるため、広い映像情報
伝送周波数帯域をカバ−出来ることが従来から広く知ら
れている。この実施例の場合、実用的には２倍以上の周
波数帯域をカバ−出来る。

【００３７】このような構成によりｎ個の小ブロックｂ
を結合し、更にこれらを必要に応じてｍ個のブロックＢ
を結合し、平面マルチアンテナを構成することができ
る。。

【００３８】係る構成であるから、平面状の単位アンテ
ナをブロック単位で形成し、これを順次拡張することに
よって、いろいろな形状の平面状のマルチアンテナを構
成することで、システムの拡張が容易に図れる。

【００３９】なお、走行面が遠距離に亘る場合には、平
面状のマルチンテナ１０を更に群として分割構成し、雑
音や障害の影響を低下させることは容易に実現される。

【００４０】図６は更に他の実施例の構成を示す平面図
である。

【００４１】同図において、小ブロックｃは結合器５に
接続された４つの単位アンテナ１よりなる小ブロックア
ンテナユニットｃ−１（図５の小ブロックｂと同一）と
結合器５とは接続しない４つの単位アンテナ１よりなる
小ブロックアンテナユニットｃ−２により構成し、大ブ
ロックＣはこのような小ブロックｃ（ユニットｃ−１、
ｃ−２よりなる）二つを結合器５により２組、組合せ構
成する。

【００４２】このように、小ブロックユニットｃ−１が
小ブロックユニットｃ−２と対向して配置され、小ブロ
ックユニットｃ−２が結合器５に接続されずに開放され
ていても、平面状の単位アンテナの作用により電波が反
射、強化され、平面状の単位アンテナの実有効面積を拡
大することが出来、経済的に構成される。また、この図
６の例は配線接続が少ないため、図５の例に比較し、平
面アンテナの拡張が容易になる。

【００４３】図７は、小ブロックを構成する平面状単位
アンテナ１の個々の配置を、互い違いに千鳥状に配置し
た構成を示す。図８は小ブロックアンテナの配置を互い
違いに千鳥状に配置した例を示す。係る構成において、
互い違いに配置した場合は、そうでない場合、すなわ
ち、図１、図５、図６等に比較して、各平面状単位アン
テナの間隙に発生するアンテナの指向性による電界強度
の弱いところを発生しにくくし、指向性の強度の隔差を
緩和することができる。

【００４４】図９、図１０（ａ）（ｂ）は、平面マルチ
アンテナの他の実施例を示す。移動局のアンテナ２１に
対し、固定局側のマルチアンテナ１０を空間的に配置し
たもので、図９は上方（例えば天井）、図１０は側壁に
固定局アンテナを設けたものである（アンテナは紙面に
直角な方向に配置）。両図において、２５は走行板、２
６は天井、２７は側壁である。図１０（ａ）（ｂ）は移
動局のアンテナ２１の取付け状態、および、固定局のマ
ルチアンテナの構成が相違する。図１０は、移動体を正
面からみたときの移動体と、固定局マルチアンテナの側
面図を示している。

【００４５】図１０（ａ）の場合は移動局２０が軌道上
を走行するときには問題ないが、軌道を持たないもので
は、何らかの原因で、移動局２０が走行方向に対し直角
になった場合、著しく感度が低下することがある。しか
し、このようなときにも図１０（ｂ）の場合は、平面ア
ンテナとの対向関係に変化はないため、安定した信号授
受を行うことができる。

【００４６】図１１は、図１等に示した平面状単位アン
テナの変形例を示す図で（ａ）扇形、（ｂ）矩形、
（ｃ）半円形、（ｄ）円形（または図示しない楕円形で
もよい）の例を示した。これらの指向特性は基本の平
面状の単位アンテナ１の３角形の指向特性とほぼ同様で
周知の立体球状（卵状）、楕円形状（図１３参照）の指
向特性を持つものである。

【００４７】（ｅ）は平面状の単位アンテナ１の３角形
形状、（ｆ）矩形形状、（ｇ）半円形状（または半楕円
形状）、（ｈ）円形状（または楕円形状）の引出線３を
外側としシ−ルド接地板１４の短絡線２７を中央に設け
た構成を示した。これらの単位アンテナの指向特性は周
知のド−ナツ形特性となる。

【００４８】このような平面状のアンテナを、多数個敷
設配置して平面状のマルチアンテナ１０を構成してもよ
い。

【００４９】図１２は、平面状マルチアンテナ１０の構
成の大部分を柔軟で彎曲自在な材料で構成するために、
各平面状単位アンテナ１を導電材料による線材にて網状
に編成し、走行板の材質をはじめ、走行板を単位アンテ
ナとの間に位置する誘電体１１の材料、シ−ルド接地板
１４の材料も、柔軟で彎曲自在な材料で構成されてい
る。

【００５０】係る構成であるから、運搬、収納、敷設を
容易に実施することが可能であるので、必要な場所に容
易に組み立てられ、運用することができる。

【００５１】また、移動局のアンテナ２１の形状も、単
なる棒状以外に、略直角の２方向に設けて電波の送受信
を行なう図示しない十文字型、Ｖ字型、コイル状、コイ
ルの先端に棒状アンテナを設けたもの等がある。例え
ば、コイル状のものでは、各コイル面が平面状マルチア
ンテナ１０に略平行して配設されている。係る形状であ
るから、移動局のアンテナは無指向性となり、移動局２
０が走行面に沿うことなく直角方向、あるいは逆方向に
回転し走行する場合でも、アンテナ間の電波の伝播面と
指向性との対向（特に平面状のダイポール単位アンテナ
の方向と移動局のアンテナ２１の方向と電波伝播面の対
向）を継続的に行い、良質な信号を継続的に送受信する
ことができる。

【００５２】図１３は、固定局側の平面状アンテナにお
いて、個々の平面状の単位アンテナを移動局アンテナに
対して、並行（図１３（ａ））または傾斜（図１３
（ｂ））して設置したときの動作説明図である。同図に
おいて２８と２９は電界強度の指向性を示す。

【００５３】同図（ａ）の構成において、移動局アンテ
ナ２１と平面状単位アンテナ１ａと１ｂとの境界付近に
おいては、両単位アンテナの指向性による電界強度ρお
よびσは、凡そ ρ＝σ となる場合が発生しやすい。このとき、ρとσに位相差
がなければ問題ないが、位相差がある場合には、移動局
アンテナ２１に対する電界強度の差ρ−σが極めて小さ
くなる。このため、平面状単位アンテナ１ａ、１ｂの各
々による位相ずれがある場合には、映像情報の信号劣化
を発生させることがある。

【００５４】一方、図１３（ｂ）に示すよう、移動局ア
ンテナ２１の無線伝送に対する、平面状の単位アンテナ
１ａ、１ｂの指向性が傾斜（この場合の傾斜角は例えば
４５度以下で用いられる）している場合には、両者の境
界付近迄においては、指向性による電界強度ρおよびσ
は、凡そ ρ＞σとなる場合が多く、平面状単位アンテ
ナ１ａ、１ｂの各々による位相ずれがある場合には、移
動局アンテナ２１に対する電界強度の差ρ−σは略ρと
なり、映像情報の信号の劣化は少なく、信号レベルが確
保される。また、指向性の有効分が広がり（移動局アン
テナ２１の位置においては図１３（ａ）のＢに対し、図
１３（ｂ）のＡのようになる）、該平面状単位アンテナ
の相互の干渉を緩和するように作用する。

【００５５】また、移動局のアンテナ８走行面におけ
る、平面状単位アンテナ１ａ、１ｂの指向性が垂直の場
合での電界強度Ｂと、平面状の単位アンテナ１ａ、１ｂ
の指向性が傾斜している場合での電界強度Ａとの差はＡ
−Ｂ＞０となる。係る方式により、指向性の有効分が広
がり、より強い電界強度が得られる。

【００５６】次に本発明によるマルチアンテナを用いた
双方向通信システムのいくつかの実施例について説明す
る。

【００５７】初めに、移動局と固定局間の双方向通信に
関する２つの例について説明する。図１、図２における
固定局受信装置の他に更に送信機を追加し、移動局の送
信装置に受信機を追加すれば簡単に双方向通信システム
を構成できる。

【００５８】この場合は、同時に、全移動局が送受信で
きるようにするためには１移動局に対して上り用（移動
局から固定局へ）、下り用（固定局から移動局へ）に２
つの異なる搬送周波数のチャネルを割り当てる必要があ
る。また、同時送受信を行うためには上り用チャネルの
搬送周波数と下り用チャネルの搬送周波数は相互の干渉
を防止するため、少なくとも周波数変調方式の場合は周
波数変調幅に応じた帯域幅、例えば上り搬送周波数２９
１ＭＨｚ、周波数帯域幅２８８〜２９４ＭＨｚ、下り搬
送周波数３０３ＭＨｚ、周波数帯域幅３００〜３０６Ｍ
Ｈｚ（一対の双方向通信の場合）とする。このようすれ
ば、移動局、固定局とも共用器を介して共通のアンテナ
を用いることができる。

【００５９】図１４はそのような双方向の映像情報伝送
の信号システム構成の例を示す。図１５は移動局の構成
を示すブロック図である。

【００６０】図１５の実施例の移動局は図１４のシステ
ムに対応し、一つの移動局に上り用１チャネル、下り用
１チャネルを割当て、共用機と双方向送受信機を用いて
同時送受信を行うものである。

【００６１】ここで、移動局、固定局とも共用器は上り
下り各周波数帯域幅の濾波回路は周知の濾波器であり、
受信機は受信信号を中間周波数に変換した後復調し制
御、映像、音声等の信号とし、表示、音声出力する一般
的なものである。送信機も同じく、制御、映像、音声等
の信号を変調し送信する周知の装置である。

【００６２】移動局３０は、移動局共用器３１、映像情
報及び映像関連情報の増幅、変調等を行う周知の技術に
よる移動局送信機２３、および映像情報及び映像関連情
報の増幅、瀘波、周波数変換、復調等の周知の技術によ
る移動局受信機３２により構成されている。

【００６３】複数の各移動局３０には映像等情報無線伝
送信号チャネルとしてそれぞれ相異なる送信用と受信用
の２つのチャネルが割り当られている。

【００６４】一方、固定局側は図１の増幅器６が双方向
増幅器３３に変更され、さらに、共用器３４、双方向増
幅機能を有する双方向増幅器３５、結合及び分配機能を
有する固定局共用器３６を有する。固定局共用器３６に
より映像情報を収集したり分配する。９１は双方向固定
局、３７は映像情報及び映像関連情報の増幅、瀘波、周
波数変換、変復調等の周知の技術による固定局送受信機
である。

【００６５】固定局９１からの情報（例えば、移動局を
制御するための情報）は、送受信機３７を介して、固定
局共用器３６、双方向増幅器３５を経て増幅され、共用
器３４を経て各アンテナブロックに分配し、さらに、各
アンテナブロックでは双方向増幅器３３を経て必要なレ
ベルに増幅し、整合器２を経て整合をとりながら、各平
面状の単位アンテナ１に分配送信される。各移動局固有
のチャネルは、それぞれの移動局のアンテナ２１にて受
信され、さらに移動局共用器３１を経て、移動局受信機
３２にて受信され、その情報は遠隔制御情報等として活
用される。また、係る構成であるから、既述のように、
移動局側からの、映像情報等は、前記下りチャネルとは
異なる周波数の上りチャネルで、各移動局３０の送信機
２３から、移動局共用器３１を経て、アンテナ２１にて
送信される。

【００６６】ここで、固定局側の送受信機３７では予め
決められた特定の移動局からの情報を異なる予め決めら
れた特定の移動局に転送することにより、移動局同士の
双方向通信を行うことができる。例えば特定の移動局は
自信の上りチャネルＣＨ１で固定局へ情報を伝送し、固
定局は相手側の特定の移動局の下りチャネルＣＨ４を使
いこの情報を伝送する。

【００６７】このように、たとえば、特定の移動局は上
りチャネルＣＨ１、下りチャネルＣＨ２とし、他の異な
る特定の移動局は上りチャネルＣＨ３、下りチャネルＣ
Ｈ４と専用のチャネルを割り当てれば、簡単に特定の移
動局同士の同時双方向送受信が可能である。

【００６８】以上の実施例からは、本発明のマルチアン
テナの構成により、移動局、固定局間の情報の送信受信
が可能であることが理解できる。

【００６９】次に図１５を用いて双方向通信ロボットの
例について説明する。

【００７０】例えば移動局３０が、荷物運搬車ロボット
である場合、３８は方向、速さ、移動距離等を無線制御
するロボット制御装置であり、他の符号は先に説明した
とおりである。

【００７１】係るシステムは図１に示すような平面状の
マルチアンテナ１０をロボットが移動する工場内に敷設
し、それが敷設された走行面を移動局３０であるところ
のロボットが移動し、任意の周波数帯にて、ロボットと
固定局側の指令室間における映像情報無線伝送として活
用されうる。また、移動局３０と他の移動局であるロボ
ット間における相互に必要な映像情報及び関連情報を無
線送受伝送システムとして活用されうる。例えば、固定
局９１ではロボットの移動局３０がテレビカメラで２２
でとらえた映像情報を受信して見ながら、操作者はこの
ロボットの方向、速度、移動距離等を走行制御装置３８
の関連情報として送信し、遠隔無線制御することが出来
る。

【００７２】また、このような情報伝送システムは、移
動局としてのクレ−ン車における荷物吊り上げ部と固定
局側の操作指令室間における映像情報無線伝送として活
用されうる。また、競技場等における撮影用として、移
動局の撮影車と固定局側の外部への放送室間における映
像情報無線伝送として活用されうる。また、競技場や
演技場内で本発明のアンテナを用いた通信システムを応
用することにより、固定局側の内部への放送室から、移
動する観覧者間の映像受信機間における詳細な映像情報
無線伝送として活用されうる。また、列車や自動車運航
として、移動局の列車や自動車と固定局側の指令室間に
て、運航管理するために、詳細な映像情報無線伝送とし
て、相互に送受信し活用されうる。

【００７３】また、図１６はエレベータ用の映像伝送シ
ステムにおける本発明の実施例を示す図で、同図におい
て４０はエレベータのカーで他に示す符号は図１他と同
一物を示す。図に示すような構成により、カー４０内の
映像をテレビカメラ２２で撮像し、固定局で監視するこ
とができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
広い帯域幅の映像情報の画像品質のレベルを維持でき、
良質な映像情報および、得られた関連情報を、移動体の
移動可能範囲内においてはどの位置でも簡単、容易に得
ることができる通信システムを得ることができる。

【００７５】さらに、本発明によれば、１．送信と受信のアンテナ間にて、映像情報を伝送する
場合に、伝送伝搬するマルチのパスによる種々の定在波
が生じても、送信と受信アンテナ間にて最も近接した最
短のパスと他のパスを比較して、フェ−ジング現象や、
位相ずれによる、信号の乱れや、Ｓ／Ｎ（信号／雑音）
の劣化を相対的に無視できる程度に少なくすることがで
きる。従って、画像等の情報の品質のレベルを維持出来
る。

【００７６】２．アンテナが移動局の走行面に沿って満
遍なく設けてあるので、移動局の位置に係らず、移動局
と固定局側との常に対向して広い帯域幅で一定レベル以
上の情報を、簡単、容易に得ることができる。

【００７７】３．固定局−移動局相互のアンテナの位置
が近いため、移動体からの送信電力は少なく効率良く動
作させることができ、装置を簡易で安価に提供すること
が可能となる。

【００７８】４．固定局側のマルチアンテナは、平面状
となることにより、移動体の移動範囲をカバ−するよう
に動作させることができ、従来のようなアンテナ敷設の
ための大きな空間を必要としない設置が可能となる。

【００７９】５．アンテナの出力を微弱電力とすること
ができるため影響範囲が限定され、他の映像情報伝送シ
ステムへ、混信等の影響を及ぼすことがない。

【００８０】６．映像情報伝送周波数の搬送波に対する
帯域幅は変調方法により異なるが、周波数変調を使え
ば、帯域が広いほど、Ｓ／Ｎはより良くなり、周囲雑音
に対し、より有効な映像情報伝送が可能である。Ｓ／Ｎ
に関しては、更に、走行面が遠距離に亘る場合には、平
面状のマルチアンテナを群として分割し、雑音や障害の
影響を低下させることは容易に実現される。

【００８１】７．電波法等に規制されることのない微弱
電波によるため、高度な通信方式を用いなくとも、簡易
で安価にマルチチャネルの通信が可能となる。

【００８２】８．微弱電波により、他の通信手段に害を
与えないため、また、他から特別の強い電波を受けない
範囲において、使用する周波数を任意に設定することが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平面
図。

【図２】本発明の一実施例を示すマルチアンテナと移動
局を示す側面図。

【図３】本発明の一実施例を示すマルチアンテナ情報伝
送システムの構成図。

【図４】本発明の一実施例を示すマルチアンテナと移動
局を示す背面図。

【図５】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平面
図。

【図６】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平面
図。

【図７】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平面
図。

【図８】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平面
図。

【図９】本発明の一実施例を示すマルチアンテナと移動
局を示す側面図。

【図１０】本発明の一実施例を示すマルチアンテナと移
動局を示す背面図。

【図１１】本発明の一実施例を示すマルチアンテナを構
成する単位アンテナの平面図。

【図１２】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの平
面図。

【図１３】本発明の一実施例を示すマルチアンテナの説
明図。

【図１４】本発明の一実施例を示すマルチアンテナ双方
向情報伝送システムの構成図。

【図１５】本発明の一実施例を示すマルチアンテナ情報
伝送システムの移動局構成図。

【図１６】本発明の一実施例を示すマルチアンテナ情報
伝送システムのエレベータ構成図。

【符号の説明】

１平面状単位アンテナ、２整合器、３引出線、４
同軸ケーブル、５結合器、６増幅器、７大ブロッ
ク結合器、９固定局、１０平面状マルチアンテナ、
Ａ大ブロック、ａ小ブロック

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動局と固定局間の情報をアンテナを介し
て送受信するシステムにおいて、固定局側の単位アンテ
ナを複数個相互に接続し配列して前記移動局の移動範囲
にそって構成したマルチアンテナとしたことを特徴とす
る情報伝送システム。
【請求項２】請求項１において、上記単位アンテナを複
数個平面状に配列して、マルチアンテナとしたことを特
徴とするマルチアンテナを用いる情報伝送システム。
【請求項３】移動局と固定局間の情報をアンテナを介し
て送受信するシステムにおいて、固定局側を単位アンテ
ナを複数個配列構成したマルチアンテナとし、前記移動
局に備えたアンテナと前記固定局側のマルチアンテナ間
を近接して、情報を無線伝送することを特徴とする情報
伝送システム。
【請求項４】請求項３において、前記移動局に備えたア
ンテナと前記固定局側のアンテナとの距離を２λ（λは
電波の波長）以下に近接して設けたことを特徴とする情
報伝送システム。
【請求項５】請求項１又は３において、前記移動局には
テレビカメラを搭載し、該移動局テレビカメラからの映
像及び関連情報を無線伝送し、前記固定局のマルチアン
テナを介して固定局にて受信することを特徴とする情報
伝送システム。
【請求項６】請求項１記載の情報伝送システムにおい
て、前記単位アンテナを複数個組み合わせて小ブロック
を構成し、該小ブロックを複数ブロック組合せ上位ブロ
ックを構成する如く階層構成ブロック構成にしたことを
特徴とする前記固定局のマルチアンテナ。
【請求項７】請求項１記載のマルチアンテナを構成する
単位アンテナの個々の配置を、該単位アンテナの指向性
を前記移動体の走行面に対して傾斜するように構成した
ことを特徴とする情報伝送システム。
【請求項８】移動局と固定局間の情報をアンテナを介し
て送受信するシステムにおいて、上記アンテナは、単位
アンテナを複数個平面状に接続して上記移動局の移動範
囲にわたって配列して構成したことを特徴とするマルチ
アンテナ。
【請求項９】請求項８記載のマルチアンテナにおいて、
上記複数個平面状に接続されたアンテナに対向し、かつ
所定の間隔をもってシールド板を配置させたことを特徴
とするマルチアンテナ。
【請求項１０】請求項８記載のマルチアンテナにおい
て、上記複数個平面状に接続されたアンテナに関して、
上記シールド板とは反対側に上記移動局が移動する走行
面を有する走行板を上記アンテナとは所定の間隔を持っ
て配置したことを特徴とするマルチアンテナ。
【請求項１１】請求項１記載のマルチアンテナにおい
て、上記単位アンテナの個々の配置を、隣り合わせて互
い違いに配置したことを特徴とするマルチアンテナ。
【請求項１２】請求項１０記載のマルチアンテナにおい
て、前記走行板と、前記平面状のマルチアンテナと、前
記シ−ルド板を誘電体物質にて一体の構造としたことを
特徴とするマルチアンテナ。
【請求項１３】請求項１２記載のマルチアンテナは、彎
曲自在の材料にて構成したことを特徴とするマルチアン
テナ。
【請求項１４】請求項８記載のマルチアンテナは、少な
くとも前記移動局の走行する移動路面または移動天井面
または移動壁面のいずれかに配置したことを特徴とする
マルチアンテナ。
【請求項１５】請求項１記載の移動局に備えるアンテナ
は、各移動局１台につき少なくとも２方向以上に配設し
たことを特徴とする情報伝送システム。
【請求項１６】請求項１記載の移動局に備えるアンテナ
を無指向性にしたことを特徴とする情報伝送システム。
【請求項１７】移動局と固定局間の情報をアンテナを介
して送受信するシステムにおいて、前記固定局側のアン
テナを単位アンテナを複数個一体に配列構成したマルチ
アンテナとし、前記移動局に備えたアンテナと前記固定
局側のマルチアンテナ間を近接して、情報を無線伝送す
ると共に、前記固定局では前記マルチアンテナと送受信
機とを双方向増幅器と共用器を介して接続すると共に、
前記移動局は共用器を介して該移動局のアンテナを送信
機と受信機に接続するごとく構成し、前記固定局からの
送信チャネルと前記移動局からの送信チャネルを異なる
ようにしたことを特徴とするマルチアンテナを用いた双
方向の情報伝送システム。
【請求項１８】請求項１７記載の双方向の情報伝送シス
テムにおいて、前記固定局は前記移動局の走行制御情報
を該移動局に対し送信し、該移動局の受信機により受信
された走行制御情報に基づき、走行状態を制御すると共
に、該移動局にはテレビカメラを有し、該テレビカメラ
からの映像情報を前記移動局の送信機を介して固定局に
対し無線伝送する如く構成し、前記固定局の受信機は前
記移動局からの映像情報を受信し表示することを特徴と
するマルチアンテナを用いた情報伝送システム。
【請求項１９】エレベータのカーとエレベータ制御装置
間の情報を無線送受信するシステムにおいて、前記制御
装置側のアンテナを単位アンテナを複数個一体に配列構
成したマルチアンテナとし、前記カーに備えたアンテナ
と前記制御装置側のアンテナ間を近接して、情報を無線
伝送することを特徴とするマルチアンテナを用いた情報
伝送システム。
【請求項２０】請求項１または請求項３記載の情報伝送
システムにおいて、移動局と固定局間の送信電波の電界
強度は３ｍの距離において５００μＶ／ｍ以下であるこ
とを特徴とする情報伝送システム。
【請求項２１】移動局と固定局間の情報をアンテナを介
して送受信するシステムにおいて、固定局側のアンテナ
を前記移動局の移動範囲にわたって平面状の単位アンテ
ナを複数個配列し一体として構成したマルチアンテナと
し、該単位アンテナ列の電波放出面と反対面に平面状の
シールド設置面を有し該アンテナ列と設置面の間に誘電
体を有する構成とし、該アンテナ列から放射する電波の
伝搬面は移動体アンテナに対向するようにその移動範囲
にわたって設けるようにしたことを特徴とする情報伝送
システムのマルチアンテナ。