JPH11298889A - 移動体搭載fpuの自動方向調整装置 - Google Patents
移動体搭載fpuの自動方向調整装置Info
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- JPH11298889A JPH11298889A JP9578498A JP9578498A JPH11298889A JP H11298889 A JPH11298889 A JP H11298889A JP 9578498 A JP9578498 A JP 9578498A JP 9578498 A JP9578498 A JP 9578498A JP H11298889 A JPH11298889 A JP H11298889A
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Abstract
向調整には、アンテナの指向すべき方向を求めるのに磁
気方位センサーを使用していたため、金属の建造物や局
地的に強い磁界が発生している場所では、これらの影響
を受け、正確な方位を捉えることが難しかった。 【解決手段】 移動体の進行方向と移動体から見たBS
またはCSの方位との角度差ε、移動体から見た真北方
向と移動体から見た基地局の方位との角度差γ、および
移動体から見た真北方向と移動体から見たBSまたはC
Sの方位との角度差αを求め、その求めたε、γおよび
αを用いて移動体の進行方向と基地局の方位との角度差
Hを H=ε+γ−α によって計算し、計算された角度差Hに基づいて移動体
搭載FPUアンテナの水平方向の指向角度を自動制御す
るようにした。
Description
の中継に使用する自動車や船舶など移動体に搭載したF
PUのアンテナを基地局の方向に自動方向調整(とく
に、水平方向の調整)する装置に関する。
舶など移動体に搭載したFPU(Field pick-up Unit)
装置を用いた局外中継が多く使用されている。中継地点
では、移動体に搭載したFPUのアンテナをFPU基地
局(以下、単に基地局と言う)に向け、取材した映像を
基地局経由で放送局に伝送する。
の角度差H(以下の説明においては、図1を参照された
い)を、移動体から見た真北方向と移動体から見た基地
局の方向との角度差γと、移動体の進行方向と移動体か
ら見た真北方向の角度差βとから H=γ−β として、移動体搭載FPUのアンテナの水平方向に関す
る指向すべき方向を求めていた。
角度差γは計算により求まるが、角度差βは磁気方位セ
ンサーを使用して求めている。しかし、地磁気を利用し
たこの方法では、金属の建造物や局地的に強い磁界が発
生している場所では、これらの影響を受け、正確な方位
を捉えることが難しい場合があり、このため、アンテナ
の指向すべき角度差Hの正確な値を求めることができな
い場合があった。
テナの指向すべき角度差Hを求めるのに、従来のよう
に、地磁気方位センサを利用して求めることを止め、従
って、地磁気を検出するときに含まれる不所望の磁界に
影響されることなく、正確な角度差Hを求め、その角度
差Hに基づいて移動体搭載FPUアンテナの水平方向の
指向角度を自動制御することにある。
に、本発明による移動体搭載FPUの自動方向調整装置
においては、上記角度差Hを求めるのに、磁気方位セン
サに代えて、BS(放送衛星)またはCS(通信衛星)
アンテナの水平方向回転位置の情報、すなわち、移動体
の移動に伴って変化する水平方向回転位置の変化量と、
周知のGPS(Global Positioning System)により得ら
れる移動体の現在位置(緯度、経度)とから求まる量
(角度)を使用するようにしている。
やGPSによる現在位置の検出に誤差を伴うことがない
ことから、正確な角度差Hを求めることができ、従っ
て、その求められた角度差Hに基づいて自動制御される
移動体搭載FPUのアンテナは、正確に基地局の方向を
指向することになる。なお、上述したところから分かる
ように、本発明では、移動体にBSまたはCSの受信設
備(特に、機械的な水平方向自動追尾機能を有するアン
テナ)およびGPS装置が搭載され、機能していること
が前提となる。
の自動方向調整装置は、テレビジョン放送の中継に使用
する移動体に搭載したFPUのアンテナを基地局の方向
に自動方向調整する装置であって、移動体の進行方向と
移動体から見たBSまたはCSの方位との角度差ε、移
動体から見た真北方向と移動体から見た基地局の方位と
の角度差γ、および移動体から見た真北方向と移動体か
ら見たBSまたはCSの方位との角度差αを求め、該求
めたε、γおよびαを用いて移動体の進行方向と基地局
の方位との角度差Hを H=ε+γ−α によって計算し、該計算された角度差Hに基づいて移動
体搭載FPUアンテナの水平方向の指向角度を自動制御
するようにしたことを特徴とするものである。
動方向調整装置は、前記角度差εを、移動体搭載のBS
またはCSアンテナの水平方向回転位置の変化量から求
め、前記角度差αをGPSにより得られる移動体の現在
位置から求めるようにしたことを特徴とするものであ
る。
動方向調整装置は、前記移動体搭載のBSまたはCSア
ンテナの水平方向回転位置の変化量を、前記BSまたは
CSアンテナの水平方向回転軸、または該水平方向回転
軸の回転に伴って回転する回転軸に取り付けられたロー
タリーエンコーダによって検出するようにしたことを特
徴とするものである。
実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1
は、本発明による移動体搭載FPUの自動方向調整装置
における角度差Hを求めるための、他の角度差(例え
ば、ε,γ,αなど)との関係を示している。なお、図
1は、従来技術の説明においても参照され、角度差Hと
他の角度差γ,βの関係も示している。また、以下衛星
はBSについて説明する。
が、 H=ε+γ−α ここに、εは、移動体の進行方向と移動体から見たBS
の方位との角度差 γは、移動体から見た真北方向と移動体から見た基地局
の方位との角度差 αは、移動体から見た真北方向と移動体から見たBSの
方位との角度差 によって表されることを利用している。
につれて、角度差ε,γおよびαのすべてがほぼ実時間
で求まるものとすると、その搭載されたFPUのアンテ
ナの指向すべき角度差Hも、パソコン(PC)等により
実時間で計算でき、その計算された角度差Hに基づいて
移動体搭載FPUアンテナの水平方向の指向角度を自動
制御することができる。これによって、FPUのアンテ
ナは正確に基地局の方向を指向するようになる。
て、角度差Hを計算するために使用している3種類の角
度差ε,γ,αに誤差が含まれていないからである。次
に、これら角度差ε,γ,αの求め方について順次説明
する。
る。図2は、角度差εを求めるための一例の回路構成を
示している。図2において、BSチューナ1とBS追尾
アンテナ2はBS自動追尾受信装置を構成している。こ
れらは移動体に搭載され、移動しながら常にBSからの
電波を受信する。追尾アンテナ2は平面アンテナ(図示
の例は、円形平面アンテナ)で、水平方向は、電界強度
が最大となるようにアンテナが機械的に回転する360
度フリー機械追尾方式である。また、垂直方向は、電子
追尾方式である。本実施形態では、追尾アンテナ2の水
平方向の回転軸にロータリーエンコーダ3を取り付け、
基準となる方位(例えば、移動体の進行方向)からのア
ンテナ回転角を検出する。
に比例した数のパルスを出力し、これを受信ユニット4
で角度を表すデジタル信号に変換し、さらに、インタフ
ェース回路5を介して出力する。得られた信号は、移動
体の進行方向と移動体から見たBSの方位との角度差ε
を表す信号である。
り付け方を示している。図3において、上述のBS追尾
アンテナ2を載置する台6は、アンテナ2によって受信
される受信電界が最大となるように、言い換えれば図示
のBS電波の到来方向にアンテナの指向方位が一致する
ように、BSチューナ1からの信号で駆動される回転系
(モータ7、キャプスタン8、ベルト9および台6で構
成される)によって制御されている。
タン8に1対の減速歯車10を介して連結して駆動され
るロータリーエンコーダ3を新たに設け、その出力を受
信ユニット4に導いている(図2参照)。ここで、移動
体の停止時には、BS追尾アンテナ2が移動体の進行方
向(自動車の場合には車首の方向)を向いていているも
のとすると、装置の電源投入とともに受信ユニット4は
その方位(絶対的な方位ではない)ε0 を出力する。次
に、移動体が動き始めるとアンテナ2はBSを追尾し始
め、受信ユニット4の出力がε1 になったとすると、上
述の角度差Hを求めるのに必要な角度差εは ε=ε1 −ε0 から求められる。
説明する。角度差γおよびαは、これらを角度差(γ−
α)で表したとき、図1を参照するに、これは、BSの
方位と基地局の方位との角度差であり、なお図1から明
らかなように、角度差ε+角度差(γ−α)=移動体の
進行方向と基地局の方位との角度差Hであることが分か
る。
基地局の方位との角度差γは、GPS装置から1秒毎に
得られる移動体の現在位置(緯度、経度)データと、予
めパソコン(PC)のメモリに記憶されている基地局の
位置(緯度、経度)データとからパソコンを用いて幾何
学的手法により実時間に計算することができる。この場
合、計算式としては、一般的な座標変換の式を用いれば
よい。例えば、 「基礎数学ハンドブック」 森北出版 著者 ブロンシュテイン 第3部 解析幾何および微分幾何 B 空間解析幾何 p.202〜205 を参考にして計算することができる。
ら見たBSの方位との角度差αも、GPS装置から得ら
れる移動体の現在位置(緯度、経度)データと、予めパ
ソコンのメモリに記憶されているBSの位置(緯度、経
度)データとからパソコンを用いて幾何学的手法により
実時間で計算することができる。なお、計算式として
は、例えば、 「衛星通信システムエンジニアリング」 啓学出版 著者 W.L.プリッチャード 3 静止衛星軌道の幾何学 p.55〜57 を用いて計算することができる。
求まったので、上述の式 H=ε+γ−α から、パソコンを用いた計算によって、移動体の進行方
向と基地局の方位との角度差Hを求めることができる。
制御(自動方向調整)について説明する。図4は、上記
得られた角度差Hを制御入力信号として、FPUアンテ
ナの方向制御を行うための一例の回路機構を示してい
る。図4において、いま、角度差Hを表す信号はシリア
ル信号であるとし、これをドライバ12やFPUのアン
テナ(図示しない)を駆動するためのモータ(DCステ
ッピングモータ)13の仕様に合わせ、シリアル−パラ
レル変換器11において直−並列変換する。直−並列変
換された信号はドライバ12に送られ、ドライバ12で
は角度差データHに応じてモータ(DCステッピングモ
ータ)13を駆動する。ロータリーエンコーダ14はモ
ータ13の回転角度を検出してシリアル−パラレル変換
器11に返し、角度差データHとモータの回転角度デー
タとの差をとり、正確に角度差データHに基づく回転角
度になるように補正する。
アンテナの方向制御は水平方向の制御のみについて説明
したが、本発明は、水平方向の方向調整に限られるの
で、垂直方向の方向制御は慣例に習って行えばよい。
て移動体搭載のFPUアンテナの自動方向調整を行うも
のとしたが、CSの方位データを用いても全く同様に行
うことができる。さらに、移動体は自動車であっても船
舶であってもよい。
ンテナの自動方向調整を行うに際して、誤差を伴わない
正確なデータが得られるBSの方位データを用いて、角
度差データHを計算し、その角度差データに基づいて移
動体搭載FPUアンテナの指向方向を自動制御している
ため、移動体搭載FPUのアンテナは、常に、正確に基
地局の方向を指向することになる。
装置における角度差Hを求めるための、他の角度差との
関係を示している。
ている。
している。
ナの方向制御を行うための一例の回路構成を示してい
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 テレビジョン放送の中継に使用する移動
体に搭載したFPUのアンテナを基地局の方向に自動方
向調整する装置であって、 移動体の進行方向と移動体から見たBSまたはCSの方
位との角度差ε、 移動体から見た真北方向と移動体から見た基地局の方位
との角度差γ、および移動体から見た真北方向と移動体
から見たBSまたはCSの方位との角度差αを求め、該
求めたε、γおよびαを用いて移動体の進行方向と基地
局の方位との角度差Hを H=ε+γ−α によって計算し、該計算された角度差Hに基づいて移動
体搭載FPUアンテナの水平方向の指向角度を自動制御
するようにしたことを特徴とする移動体搭載FPUの自
動方向調整装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の移動体搭載FPUの自動
方向調整装置において、前記角度差εを、移動体搭載の
BSまたはCSアンテナの水平方向回転位置の変化量か
ら求め、前記角度差αをGPSにより得られる移動体の
現在位置から求めるようにしたことを特徴とする移動体
搭載FPUの自動方向調整装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の移動体搭載FPUの自動
方向調整装置において、前記移動体搭載のBSまたはC
Sアンテナの水平方向回転位置の変化量を、前記BSま
たはCSアンテナの水平方向回転軸、または該水平方向
回転軸の回転に伴って回転する回転軸に取り付けられた
ロータリーエンコーダによって検出するようにしたこと
を特徴とする移動体搭載FPUの自動方向調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9578498A JPH11298889A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 移動体搭載fpuの自動方向調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9578498A JPH11298889A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 移動体搭載fpuの自動方向調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11298889A true JPH11298889A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14147099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9578498A Pending JPH11298889A (ja) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | 移動体搭載fpuの自動方向調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11298889A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016204333A1 (ko) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | (주)에이엠플러스 | 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법 |
CN106663857A (zh) * | 2014-07-11 | 2017-05-10 | 索尼公司 | 操作用户设备的天线装置 |
CN111864386A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-10-30 | 深圳市鼎盛光电有限公司 | 一种卫星锅天线的角度调整方法、调整装置及终端设备 |
-
1998
- 1998-04-08 JP JP9578498A patent/JPH11298889A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106663857A (zh) * | 2014-07-11 | 2017-05-10 | 索尼公司 | 操作用户设备的天线装置 |
WO2016204333A1 (ko) * | 2015-06-15 | 2016-12-22 | (주)에이엠플러스 | 해상용 안테나 장치 및 이의 운용 방법 |
CN111864386A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-10-30 | 深圳市鼎盛光电有限公司 | 一种卫星锅天线的角度调整方法、调整装置及终端设备 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040423 |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040423 |
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RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070226 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070306 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070703 |