JPH1010220A - 指向性アンテナ追尾装置 - Google Patents
指向性アンテナ追尾装置Info
- Publication number
- JPH1010220A JPH1010220A JP18131496A JP18131496A JPH1010220A JP H1010220 A JPH1010220 A JP H1010220A JP 18131496 A JP18131496 A JP 18131496A JP 18131496 A JP18131496 A JP 18131496A JP H1010220 A JPH1010220 A JP H1010220A
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- Japan
- Prior art keywords
- mobile station
- directional antenna
- angle
- gyro
- fixed station
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Abstract
(57)【要約】
【課題】移動局の位置に係わらず指向性アンテナを固定
局に向ける。 【解決手段】移動局１に配置されたＧＰＳ４２及び方位
検知装置の測定により固定局２の方向を求め、指向性ア
ンテナ３の方向を固定局２の方向に向ける指向性アンテ
ナ追尾装置。
局に向ける。 【解決手段】移動局１に配置されたＧＰＳ４２及び方位
検知装置の測定により固定局２の方向を求め、指向性ア
ンテナ３の方向を固定局２の方向に向ける指向性アンテ
ナ追尾装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体に取り付け
られた指向性アンテナの方向制御に関するものである。
られた指向性アンテナの方向制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、固定局にプリズムを配置し、移動
局よりレーザー光を発射し、レーザー光が固定局のプリ
ズムで反射して戻ってきた方向が固定局の方向であるの
で、その方向に指向性アンテナを向けていた。
局よりレーザー光を発射し、レーザー光が固定局のプリ
ズムで反射して戻ってきた方向が固定局の方向であるの
で、その方向に指向性アンテナを向けていた。
【０００３】しかし、従来の方法では、以下のような問
題点がある。 ＜イ＞移動局と固定局の間に障害物があると、レーザー
光が遮断され、指向性アンテナの追尾が困難であった。 ＜ロ＞レーザー発射装置などの追尾装置は、工事用車両
である重機などに載せると、振動などの影響で測定する
ことが困難であった。
題点がある。 ＜イ＞移動局と固定局の間に障害物があると、レーザー
光が遮断され、指向性アンテナの追尾が困難であった。 ＜ロ＞レーザー発射装置などの追尾装置は、工事用車両
である重機などに載せると、振動などの影響で測定する
ことが困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、移動局の位
置に係わらず指向性アンテナを固定局に向ける追尾装置
にある。
置に係わらず指向性アンテナを固定局に向ける追尾装置
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、移動局に取り
付けられた指向性アンテナを固定局の方向に向ける指向
性アンテナ追尾装置において、移動局に配置されたＧＰ
Ｓ及びジャイロと、ＧＰＳ及びジャイロの各信号を入力
して固定局の方向を算出する演算処理装置と、指向性ア
ンテナの方向を制御する方向制御装置とを備え、ジャイ
ロに測定角の基準を設定し、移動局の移動に伴って生じ
たジャイロの測定角とＧＰＳで求めた位置座標から固定
局の方向を算出し、指向性アンテナを固定局の方向に向
けるように制御することを特徴とする、指向性アンテナ
追尾装置、又は、前記指向性アンテナ追尾装置におい
て、移動局に磁気センサを配置し、磁気センサで求めた
方位角をジャイロの測定角の基準とすることを特徴とす
る、指向性アンテナ追尾装置にある。
付けられた指向性アンテナを固定局の方向に向ける指向
性アンテナ追尾装置において、移動局に配置されたＧＰ
Ｓ及びジャイロと、ＧＰＳ及びジャイロの各信号を入力
して固定局の方向を算出する演算処理装置と、指向性ア
ンテナの方向を制御する方向制御装置とを備え、ジャイ
ロに測定角の基準を設定し、移動局の移動に伴って生じ
たジャイロの測定角とＧＰＳで求めた位置座標から固定
局の方向を算出し、指向性アンテナを固定局の方向に向
けるように制御することを特徴とする、指向性アンテナ
追尾装置、又は、前記指向性アンテナ追尾装置におい
て、移動局に磁気センサを配置し、磁気センサで求めた
方位角をジャイロの測定角の基準とすることを特徴とす
る、指向性アンテナ追尾装置にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。
の形態を説明する。
【０００７】＜イ＞指向性アンテナ追尾装置の概要 指向性アンテナ追尾装置は、移動局１と固定局２の間で
効率よく送受信ができるように移動局１に配置された指
向性アンテナ３を固定局２の方向に向ける装置である。
例えば、図１のように、土木工事現場などにおいて、重
機など工事用車両に指向性アンテナ３を取付けて作業事
務所などと交信を行いながら作業を進める場合に使用で
きる。指向性アンテナ３を用いることができるので、電
波を効率よく使用できる。
効率よく送受信ができるように移動局１に配置された指
向性アンテナ３を固定局２の方向に向ける装置である。
例えば、図１のように、土木工事現場などにおいて、重
機など工事用車両に指向性アンテナ３を取付けて作業事
務所などと交信を行いながら作業を進める場合に使用で
きる。指向性アンテナ３を用いることができるので、電
波を効率よく使用できる。
【０００８】移動局１には、現在の位置を求めることが
できるＧＰＳ４２（人工衛星を利用した汎地球測位シス
テム）と、移動局１が基準方向に対して回転した角度を
求めることができるジャイロ４０とを備えている。ジャ
イロ４０は、基準方向からの回転角が求まるもので良
く、例えば、ファイバジャイロなどが使用できる。
できるＧＰＳ４２（人工衛星を利用した汎地球測位シス
テム）と、移動局１が基準方向に対して回転した角度を
求めることができるジャイロ４０とを備えている。ジャ
イロ４０は、基準方向からの回転角が求まるもので良
く、例えば、ファイバジャイロなどが使用できる。
【０００９】＜ロ＞移動局の位置の測定 移動局１に載置されたＧＰＳ４２、精度を高めるために
はＤＧＰＳを用いて、移動局１の３次元の位置（ｘ、
ｙ、ｚ）を求めることができる。固定局２の位置（Ａ、
Ｂ、Ｃ）は、予め分かっているので、固定局２と移動局
１の距離Ｒは、式１で算出することができる。ここで、
固定局２と移動局１の位置を示す座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
は、例えば図２で示すように、Ｘ軸とＹ軸を水平面に、
Ｚ方向を上方にとり、Ｘ軸を地磁気の北極方向から右方
向に角度αの方向とする。角度αは、オフセット角と
し、任意の角度とすることができる。これらの演算は演
算処理装置で行う。
はＤＧＰＳを用いて、移動局１の３次元の位置（ｘ、
ｙ、ｚ）を求めることができる。固定局２の位置（Ａ、
Ｂ、Ｃ）は、予め分かっているので、固定局２と移動局
１の距離Ｒは、式１で算出することができる。ここで、
固定局２と移動局１の位置を示す座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）
は、例えば図２で示すように、Ｘ軸とＹ軸を水平面に、
Ｚ方向を上方にとり、Ｘ軸を地磁気の北極方向から右方
向に角度αの方向とする。角度αは、オフセット角と
し、任意の角度とすることができる。これらの演算は演
算処理装置で行う。
【００１０】
【式１】
【００１１】＜ロ＞ジャイロの測定角の基準の設定 移動局１が移動する前に、ジャイロ４０の測定角の基準
となる方向を設定する。基準となる方向は、どの様な方
向でも良いが、例えば磁気センサ４１で測定した地磁気
の北極方向Ｎとする。その場合、ジャイロ４０の測定角
β、即ち移動局が回転した角は、地磁気の北極方向から
の角度になる。
となる方向を設定する。基準となる方向は、どの様な方
向でも良いが、例えば磁気センサ４１で測定した地磁気
の北極方向Ｎとする。その場合、ジャイロ４０の測定角
β、即ち移動局が回転した角は、地磁気の北極方向から
の角度になる。
【００１２】なお、地磁気センサ４１は、静止している
際に測定すると、より精密な地磁気の北方向を求めるこ
とができる。また、磁気センサ以外に、例えばロランＣ
の様な電波灯台（発信地が特定できる電波発信源）な
ど、方向を特定できるものがあれば、それを基準に用い
ても良い。
際に測定すると、より精密な地磁気の北方向を求めるこ
とができる。また、磁気センサ以外に、例えばロランＣ
の様な電波灯台（発信地が特定できる電波発信源）な
ど、方向を特定できるものがあれば、それを基準に用い
ても良い。
【００１３】＜ハ＞指向性アンテナを固定局に向ける旋
回角の算出 移動局１が移動し、ジャイロ４０で測定した測定角βが
移動局が回転した角度となるので、以下の式２〜式４を
用いて固定局の方向とのなす角θ、即ち、指向性アンテ
ナを旋回させる旋回角θを算出できる。これらの演算は
演算処理装置４４で行う。
回角の算出 移動局１が移動し、ジャイロ４０で測定した測定角βが
移動局が回転した角度となるので、以下の式２〜式４を
用いて固定局の方向とのなす角θ、即ち、指向性アンテ
ナを旋回させる旋回角θを算出できる。これらの演算は
演算処理装置４４で行う。
【００１４】
【式２】
【００１５】
【式３】
【００１６】
【式４】
【００１７】＜ニ＞指向性アンテナを固定局に向ける鉛
直角の算出 移動局１が移動し、移動局と固定局のＺ軸の高さが相違
する場合、指向性アンテナを上下方向に向ける。その角
度を鉛直角ψとする。以下の式５〜式６を用いて算出で
きる。これらの演算は演算処理装置４４で行う。
直角の算出 移動局１が移動し、移動局と固定局のＺ軸の高さが相違
する場合、指向性アンテナを上下方向に向ける。その角
度を鉛直角ψとする。以下の式５〜式６を用いて算出で
きる。これらの演算は演算処理装置４４で行う。
【００１８】
【式５】
【００１９】
【式６】
【００２０】＜ハ＞指向性アンテナの追尾方法 移動局１において、指向性アンテナ３を固定局２の方向
に向ける際、ＧＰＳ４２により移動局の位置座標信号を
求め、また、ジャイロ４０の回転角信号を求め、演算処
理装置４４に入力して処理する。この処理において、移
動局の位置座標と移動局が回転した角、即ち測定角βを
算出し、式１乃至式４により指向性アンテナ３を固定局
２に向ける方向の旋回角θを求める。また、式１、式５
乃至式６により指向性アンテナ３の上下方向の鉛直角ψ
を求める。
に向ける際、ＧＰＳ４２により移動局の位置座標信号を
求め、また、ジャイロ４０の回転角信号を求め、演算処
理装置４４に入力して処理する。この処理において、移
動局の位置座標と移動局が回転した角、即ち測定角βを
算出し、式１乃至式４により指向性アンテナ３を固定局
２に向ける方向の旋回角θを求める。また、式１、式５
乃至式６により指向性アンテナ３の上下方向の鉛直角ψ
を求める。
【００２１】演算処理装置４４で求めた旋回角θと鉛直
角ψを方向制御装置４５に入力して、指向性アンテナを
回転すると共に、方向制御装置４５からの信号を水平・
鉛直回転角検出器４３にフィードバックして、所定の方
向に正確に求め、更に指向性アンテナ３の回転を制御す
る。
角ψを方向制御装置４５に入力して、指向性アンテナを
回転すると共に、方向制御装置４５からの信号を水平・
鉛直回転角検出器４３にフィードバックして、所定の方
向に正確に求め、更に指向性アンテナ３の回転を制御す
る。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞移動局側で独自に方位測定を行えるので、移動局
と固定局との間に障害物があっても、影響されることな
く追尾が可能となる。 ＜ロ＞方向性アンテナを使用できるので、電波の利用を
効率よく行うことができる。 ＜ハ＞指向性アンテナ追尾装置を重機などに載せて作業
をおこなっても、振動や天候に左右されることがない。
できる。 ＜イ＞移動局側で独自に方位測定を行えるので、移動局
と固定局との間に障害物があっても、影響されることな
く追尾が可能となる。 ＜ロ＞方向性アンテナを使用できるので、電波の利用を
効率よく行うことができる。 ＜ハ＞指向性アンテナ追尾装置を重機などに載せて作業
をおこなっても、振動や天候に左右されることがない。
【図１】移動局の指向性アンテナを固定局に向ける説明
図
図
【図２】指向性アンテナの向きを説明する図
【図３】指向性アンテナ追尾装置のブロック図
１・・移動局 ２・・固定局 ３・・指向性アンテナ ４０・ジャイロ ４１・磁気センサ ４２・ＧＰＳ ４３・水平・鉛直回転角検出器 ４４・演算処理装置 ４５・方向制御装置
【式５５】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒向義勝 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】移動局に取り付けられた指向性アンテナを
固定局の方向に向ける指向性アンテナ追尾装置におい
て、 移動局に配置されたＧＰＳ及びジャイロと、 ＧＰＳ及びジャイロの各信号を入力して固定局の方向を
算出する演算処理装置と、 指向性アンテナの方向を制御する方向制御装置とを備
え、 ジャイロに測定角の基準を設定し、移動局の移動に伴っ
て生じたジャイロの測定角とＧＰＳで求めた位置座標か
ら固定局の方向を算出し、指向性アンテナを固定局の方
向に向けるように制御することを特徴とする、 指向性アンテナ追尾装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の指向性アンテナ追尾装置
において、 移動局に磁気センサを配置し、 磁気センサで求めた方位角をジャイロの測定角の基準と
することを特徴とする、 指向性アンテナ追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131496A JPH1010220A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 指向性アンテナ追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18131496A JPH1010220A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 指向性アンテナ追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010220A true JPH1010220A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=16098520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18131496A Pending JPH1010220A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | 指向性アンテナ追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1010220A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008119763A1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steuerung von antennnen zur erhöhung der kommunikationsreichweite eines fahrzeugs |
| JP2015023439A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | Kddi株式会社 | 無線ｌａｎの設定装置および被設定装置 |
| DE102017011589A1 (de) | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Fanuc Corporation | Bildanzeigevorrichtung |
| CN109946650A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 扬州市职业大学(扬州市广播电视大学) | 一种无线同步收发分离的定位系统及方法 |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP18131496A patent/JPH1010220A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008119763A1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Steuerung von antennnen zur erhöhung der kommunikationsreichweite eines fahrzeugs |
| JP2015023439A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | Kddi株式会社 | 無線ｌａｎの設定装置および被設定装置 |
| DE102017011589A1 (de) | 2016-12-21 | 2018-06-21 | Fanuc Corporation | Bildanzeigevorrichtung |
| US10451485B2 (en) | 2016-12-21 | 2019-10-22 | Fanuc Corporation | Image display device |
| CN109946650A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-28 | 扬州市职业大学(扬州市广播电视大学) | 一种无线同步收发分离的定位系统及方法 |
| CN109946650B (zh) * | 2019-04-12 | 2023-09-15 | 扬州市职业大学(扬州市广播电视大学) | 一种无线同步收发分离的定位系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041124 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041221 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050510 |