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JP3268955B2 - Antenna automatic tracking device - Google Patents

Antenna automatic tracking device

Info

Publication number
JP3268955B2
JP3268955B2 JP06721595A JP6721595A JP3268955B2 JP 3268955 B2 JP3268955 B2 JP 3268955B2 JP 06721595 A JP06721595 A JP 06721595A JP 6721595 A JP6721595 A JP 6721595A JP 3268955 B2 JP3268955 B2 JP 3268955B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
vehicle
angle
turning
positioning device
Prior art date
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JP06721595A
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Japanese (ja)
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JPH08265625A (en
Inventor
勝介 粟野
重夫 梶田
信明 的場
Original Assignee
新キャタピラー三菱株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 新キャタピラー三菱株式会社 filed Critical 新キャタピラー三菱株式会社
Priority to JP06721595A priority Critical patent/JP3268955B2/en
Publication of JPH08265625A publication Critical patent/JPH08265625A/en
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  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、長距離から建設機械等
の車両を操縦する遠隔操縦システムにおいて指向性の強
い電波を用いて映像等を伝送する通信装置に適用するア
ンテナ自動追尾装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic antenna tracking apparatus applied to a communication apparatus for transmitting an image or the like using a radio wave having a high directivity in a remote control system for controlling a vehicle such as a construction machine from a long distance. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】長距離に位置する建設機械等の車両を無
線電波により遠隔操縦する場合、映像は不可欠である。
一般的に、車両にテレビジョンカメラを搭載して、その
映像を電波で固定操作室に送り、固定操作室に設けられ
たモニタテレビの映像を見ながら操縦する方式が用いら
れる。その際、映像の伝送は電波法の規制により使用で
きる電波がマイクロ波に限定されている。マイクロ波
は、電波の指向性が強いので、常時、送信アンテナと受
信アンテナを向い合せる必要がある。以下、従来の映像
伝送方式について説明する。
2. Description of the Related Art When a vehicle such as a construction machine located at a long distance is remotely controlled by radio waves, images are indispensable.
Generally, a system is used in which a television camera is mounted on a vehicle, an image of the television camera is sent to a fixed operation room by radio waves, and the vehicle is operated while watching an image on a monitor television provided in the fixed operation room. At this time, in the transmission of video, radio waves that can be used are limited to microwaves according to the regulations of the Radio Law. Microwaves have a strong directivity of radio waves, so that the transmitting antenna and the receiving antenna must always face each other. Hereinafter, a conventional video transmission system will be described.

【0003】図12に従来の遠隔操縦の概念図を示し、
図13にその映像伝送のシステム構成を示す。
FIG. 12 shows a conceptual diagram of a conventional remote control,
FIG. 13 shows a system configuration of the video transmission.

【0004】図12にて、100 は定位置に設置された固
定操作室であり、この操作室100 の内部に操作盤101 が
設けられ、オペレータ102 が遠隔操縦を行っている。固
定操作室100 の上部には、受信アンテナ位置決め装置11
に搭載された受信機10およびこの受信機10と一体になっ
た受信アンテナ10a が設けられ、さらに、受信機10の上
部には、監視用にテレビジョンカメラ12が取付けられて
いる。
In FIG. 12, reference numeral 100 denotes a fixed operation room installed at a fixed position. An operation panel 101 is provided inside the operation room 100, and an operator 102 performs remote control. Above the fixed operation room 100, a receiving antenna positioning device 11
And a receiving antenna 10a integrated with the receiver 10. A television camera 12 is mounted on the receiver 10 for monitoring.

【0005】一方、200 は油圧ショベル、ブルドーザ、
ローダまたはダンプトラック等の車両であり、その上部
に送信アンテナ位置決め装置31が取付けられ、この位置
決め装置31により送信機30およびこの送信機30と一体に
なった送信アンテナ30a が設けられている。また、車両
200 の上部には、遠隔運転用にテレビジョンカメラ32が
設けられており、その映像は前記送信アンテナ30a より
固定操作室100 上の受信アンテナ10a に向けて送信され
る。
On the other hand, 200 is a hydraulic excavator, bulldozer,
It is a vehicle such as a loader or a dump truck, and a transmission antenna positioning device 31 is mounted on an upper portion of the vehicle, and a transmitter 30 and a transmission antenna 30a integrated with the transmitter 30 are provided by the positioning device 31. Also the vehicle
A television camera 32 for remote operation is provided on the upper part of 200, and its image is transmitted from the transmission antenna 30a to the reception antenna 10a on the fixed operation room 100.

【0006】図13は映像転送のシステム構成を示し、
前記操作盤101 には操作器13および制御器14が組込まれ
ている。この制御器14は、操作器13の信号を入力して前
記位置決め装置11に駆動信号を出力し、受信機10および
受信アンテナ10a を旋回方向Aおよび傾斜方向Bに制御
するものである。
FIG. 13 shows a system configuration of a video transfer.
The operation panel 101 has an operation device 13 and a control device 14 incorporated therein. The controller 14 receives a signal from the operating device 13 and outputs a drive signal to the positioning device 11 to control the receiver 10 and the receiving antenna 10a in the turning direction A and the tilting direction B.

【0007】前記操作盤101 上には、受信アンテナ10a
上に設置された監視用テレビジョンカメラ12により撮ら
れた映像を映すモニタテレビ15と、車両200 に搭載され
たテレビジョンカメラ32により撮られた映像を映すモニ
タテレビ16とがそれぞれ組込まれている。
On the operation panel 101, a receiving antenna 10a
A monitor television 15 for displaying an image taken by the monitoring television camera 12 installed above and a monitor television 16 for showing an image taken by the television camera 32 mounted on the vehicle 200 are respectively incorporated. .

【0008】また、操作盤101 には、車両側の送信アン
テナ30a を操作するための操作器33と、この操作器33の
信号を入力して処理する演算器34と、この演算器34の信
号を送信する無指向性の送信機35とが組込まれている。
The operation panel 101 has an operation device 33 for operating the transmitting antenna 30a on the vehicle side, an operation device 34 for inputting and processing the signal of the operation device 33, and a signal of the operation device 34. And an omni-directional transmitter 35 for transmitting the signal.

【0009】この操作室側の送信機35に対し、車両側に
は送信機35の電波を受ける無指向性の受信機36と、この
受信機36の信号をもとに受信アンテナ用位置決め装置31
に駆動信号を出力する制御器37とが設けられている。
In contrast to the transmitter 35 on the operation room side, a non-directional receiver 36 for receiving radio waves from the transmitter 35 is provided on the vehicle side, and a positioning device 31 for a receiving antenna based on the signal of the receiver 36.
And a controller 37 for outputting a drive signal.

【0010】このような構成において、車両200 を遠隔
操縦するオペレータは、モニタテレビ16を見ながら図示
していない車両制御用の遠隔操縦装置を操作して車両20
0 を運転する。一方、映像を伝送するためには、アンテ
ナの方位を調整するオペレータ102 が必要である。アン
テナ操作のオペレータ102 は、監視用のテレビジョンカ
メラ12の映像が映されるモニタテレビ15を見ながら、操
作器13および操作器33を操作して受信機10のアンテナ10
a および送信機30のアンテナ30a の方向を調整する。
In such a configuration, an operator who remotely controls the vehicle 200 operates a remote control device for vehicle control (not shown) while watching the monitor television 16 to control the vehicle 20.
Driving 0 On the other hand, in order to transmit an image, an operator 102 for adjusting the direction of the antenna is required. The operator 102 of the antenna operation operates the operation device 13 and the operation device 33 while watching the monitor television 15 on which the image of the monitoring television camera 12 is projected, and the antenna 10 of the receiver 10 is operated.
a and the direction of the antenna 30a of the transmitter 30 are adjusted.

【0011】前記操作器13を操作すると、その信号は制
御器14に入力され、制御器14により位置決め装置11は矢
印Aの水平旋回方向および矢印Bの上下傾斜方向に回転
駆動され、受信アンテナ10a を車両200 の方向に向ける
ことができる。
When the operating device 13 is operated, the signal is input to the controller 14, and the positioning device 11 is rotated by the controller 14 in the horizontal turning direction indicated by the arrow A and in the vertical tilt direction indicated by the arrow B. Can be directed toward the vehicle 200.

【0012】また、前記操作器33を操作すると、制御信
号は演算器34、送信機35、受信機36を介して制御器37に
送られ、位置決め装置31を矢印A´の水平旋回方向およ
び矢印B´の上下傾斜方向に回転駆動して、送信アンテ
ナ30a を固定操作室100 の方向に向けることができる。
When the operation device 33 is operated, a control signal is sent to the control device 37 via the computing device 34, the transmitter 35 and the receiver 36, and the positioning device 31 is moved in the horizontal turning direction of the arrow A 'and the arrow A'. The transmitting antenna 30a can be directed in the direction of the fixed operation room 100 by being rotationally driven in the vertical inclination direction of B '.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来技術で説明したよ
うに、マイクロ波を用いて車両から固定局に映像等を送
る場合、送信アンテナと受信アンテナを向い合せるた
め、アンテナ操縦の専門オペレータがモニタテレビを見
ながら、手動で送信および受信アンテナの向きを調整し
ている。そのため以下の課題が生じている。
As described in the prior art, when transmitting an image or the like from a vehicle to a fixed station using microwaves, a specialist in antenna operation monitors a transmitting antenna and a receiving antenna to face each other. While watching TV, I manually adjust the direction of the transmitting and receiving antennas. Therefore, the following problems have arisen.

【0014】 送信、受信アンテナ方向を同時に調整
する必要があり、操作が難しく、低速で移動する車両で
は、手動操作でアンテナの追尾ができるが、高速で移動
する車両では、追尾が困難で安定した通信ができない。
It is necessary to adjust the directions of the transmitting and receiving antennas at the same time, and it is difficult to operate the antenna. In a vehicle moving at a low speed, the antenna can be tracked manually. However, in a vehicle moving at a high speed, the tracking is difficult and stable. Cannot communicate.

【0015】 アンテナ追尾に専門のオペレータが必
要であり、人件費がかかり不経済である。
[0015] Antenna tracking requires a specialized operator, which is labor intensive and uneconomical.

【0016】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、指向性の強い電波を用いて移動車両から操作室に
映像等を伝送する通信装置において、送信アンテナと受
信アンテナとを向い合せる操作の自動化を図り、操作室
内でのオペレータの負担を軽減するとともに、移動車両
との間で安定した通信を確保することを目的とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has a transmitting antenna and a receiving antenna facing each other in a communication device for transmitting an image or the like from a moving vehicle to an operation room using radio waves having strong directivity. It is an object of the present invention to automate operations, reduce the burden on an operator in an operation room, and ensure stable communication with a moving vehicle.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、車両を無線電波により遠隔操縦するための操作室
に設けられた受信アンテナと、この受信アンテナの水平
方向の旋回角および上下方向の傾斜角を調整する受信ア
ンテナ位置決め装置と、車両に設けられた送信アンテナ
と、この送信アンテナの水平方向の旋回角および上下方
向の傾斜角を調整する送信アンテナ位置決め装置とを有
し、車両の送信アンテナから操作室の受信アンテナに指
向性の強い電波を用いて映像等を伝送する通信装置にお
いて、操作室および車両の位置、受信アンテナおよび送
信アンテナの旋回角、車両の進行方位および進行速度を
それぞれ検出する検出器と、これらの検出器により検出
された操作室および車両の位置から操作室を基準とした
車両の相対的位置を演算するとともに、車両の進行方位
および進行速度による車両の位置変化を補正演算して、
受信アンテナおよび送信アンテナの旋回角を演算する演
算器と、この演算器により演算された旋回角に基づいて
受信アンテナ位置決め装置および送信アンテナ位置決め
装置の旋回角を制御する制御器と、操作室と車両との間
で前記検出器により検出された信号および前記演算器に
より演算された信号を双方向に通信可能とした無指向性
の双方向通信機とを具備した構成のアンテナ自動追尾装
置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a receiving antenna provided in an operation room for remotely controlling a vehicle by radio waves, a turning angle of the receiving antenna in a horizontal direction, and a vertical direction. A receiving antenna positioning device that adjusts a tilt angle in a direction, a transmitting antenna provided in a vehicle, and a transmitting antenna positioning device that adjusts a horizontal turning angle and a vertical tilt angle of the transmitting antenna; In a communication device that transmits video and the like using a highly directional radio wave from the transmitting antenna to the receiving antenna in the operation room, the positions of the operation room and the vehicle, the turning angles of the receiving antenna and the transmitting antenna, the traveling direction and the traveling speed of the vehicle And the position of the vehicle relative to the operation room based on the positions of the operation room and the vehicle detected by these detectors. As well as operation, and correction operation of the position change of the vehicle by the traveling direction and the traveling speed of the vehicle,
A calculator for calculating the turning angles of the receiving antenna and the transmitting antenna, a controller for controlling the turning angles of the receiving antenna positioning device and the transmitting antenna positioning device based on the turning angles calculated by the calculator, an operation room and a vehicle And an omnidirectional two-way communication device capable of bidirectionally communicating a signal detected by the detector and a signal calculated by the calculator between the two devices.

【0018】請求項2に記載された発明は、車両を無線
電波により遠隔操縦するための操作室に設けられた受信
アンテナと、この受信アンテナの水平方向の旋回角およ
び上下方向の傾斜角を調整する受信アンテナ位置決め装
置と、車両に設けられた送信アンテナと、この送信アン
テナの水平方向の旋回角および上下方向の傾斜角を調整
する送信アンテナ位置決め装置とを有し、車両の送信ア
ンテナから操作室の受信アンテナに指向性の強い電波を
用いて映像等を伝送する通信装置において、受信アンテ
ナおよび送信アンテナのそれぞれの傾斜角を検出する検
出器と、受信レベル信号を確認しながら受信アンテナの
傾斜角を緩やかに振る信号を出力するとともに、符号が
反対で絶対値が等しくなるように送信アンテナの傾斜角
を演算する操作室側および車両側の演算器と、この演算
器から出力された信号を処理して受信アンテナ位置決め
装置および送信アンテナ位置決め装置の傾斜角を制御す
る制御器と、操作室と車両との間で検出された信号およ
び演算された信号を双方向に通信可能とした無指向性の
双方向通信機とを具備した構成のアンテナ自動追尾装置
である。
According to a second aspect of the present invention, a receiving antenna provided in an operation room for remotely controlling a vehicle by radio waves, a horizontal turning angle and a vertical tilt angle of the receiving antenna are adjusted. A receiving antenna positioning device, a transmitting antenna provided in a vehicle, and a transmitting antenna positioning device for adjusting a horizontal turning angle and a vertical tilt angle of the transmitting antenna. In a communication device for transmitting an image or the like using a radio wave having a strong directivity to a receiving antenna, a detector for detecting a tilt angle of each of a receiving antenna and a transmitting antenna, and a tilt angle of a receiving antenna while checking a reception level signal A control room that outputs a signal that gently shakes and calculates the tilt angle of the transmitting antenna so that the signs are opposite and the absolute values are equal. And a computing unit on the vehicle side, a controller that processes signals output from the computing unit to control the tilt angles of the receiving antenna positioning device and the transmitting antenna positioning device, and that is detected between the operation room and the vehicle. An antenna automatic tracking device having a configuration including an omnidirectional bidirectional communication device capable of bidirectionally communicating signals and calculated signals.

【0019】請求項3に記載された発明は、請求項1ま
たは2のアンテナ自動追尾装置における演算器として、
受信アンテナを微小径で回転させる微小変動発生器と、
この受信アンテナの微小径回転により発生する受信機の
受信レベル変化に基づいて旋回角および傾斜角の誤差を
補正する補正演算手段とを含む構成のアンテナ自動追尾
装置である。
According to a third aspect of the present invention, as an arithmetic unit in the automatic antenna tracking device according to the first or second aspect,
A minute fluctuation generator for rotating the receiving antenna by a minute diameter;
An automatic antenna tracking apparatus having a configuration including correction operation means for correcting an error in the turning angle and the inclination angle based on a change in the reception level of the receiver caused by a small diameter rotation of the reception antenna.

【0020】請求項4に記載された発明は、請求項1に
記載のアンテナ自動追尾装置において、操作室側には、
車両の進行速度および進行方位による進行方位角速度に
より送信アンテナと受信アンテナの方位を修正する旋回
角速度を演算する演算手段と、その方位修正用の旋回角
速度と位置決め装置の最大旋回可能速度とを比較して方
位修正用の旋回角速度が位置決め装置の最大旋回可能速
度を上回る時に警告信号を出力する警告手段とを設けた
構成のアンテナ自動追尾装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the automatic antenna tracking apparatus according to the first aspect, wherein:
Computing means for calculating a turning angular velocity for correcting the azimuth of the transmitting antenna and the receiving antenna based on the traveling azimuth angular velocity based on the traveling velocity and the traveling azimuth of the vehicle, and comparing the turning angular velocity for correcting the azimuth with the maximum turnable velocity of the positioning device. And a warning means for outputting a warning signal when the turning angular velocity for azimuth correction exceeds the maximum turnable speed of the positioning device.

【0021】請求項5に記載された発明は、請求項2に
記載のアンテナ自動追尾装置において、車両側の演算器
として、車両側の送信アンテナ位置決め装置に設けられ
た加速度検出器で検出された位置決め装置の上下方向の
加速度を積分器で積分して速度信号を求め、この速度信
号の符号を符号反転器で反転して速度指令を設定する演
算手段と、送信アンテナ位置決め装置に設けられた上下
方向の回動角度を検出するための上下角検出器の位置信
号を微分器で微分して速度信号を求め、この速度信号を
加算器により前記符号反転器の出力にフィードバックす
る演算手段とを有する構成のアンテナ自動追尾装置であ
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the automatic antenna tracking apparatus according to the second aspect, the acceleration detector provided in the transmitting antenna positioning device on the vehicle side as the arithmetic unit on the vehicle side is detected. A calculating means for integrating the vertical acceleration of the positioning device with an integrator to obtain a speed signal, inverting the sign of the speed signal with a sign inverter to set a speed command, and a vertical device provided in the transmitting antenna positioning device. Calculating means for differentiating the position signal of the vertical angle detector for detecting the rotation angle of the direction with a differentiator to obtain a speed signal, and feeding back this speed signal to the output of the sign inverter by an adder. This is an antenna automatic tracking device having a configuration.

【0022】請求項6に記載された発明は、請求項1ま
たは2に記載のアンテナ自動追尾装置における操作室
に、受信アンテナの旋回角および傾斜角を手動操作する
ための受信アンテナ用操作器と、送信アンテナの旋回角
および傾斜角を双方向通信機を介して手動操作するため
の送信アンテナ用操作器とを設けた構成のアンテナ自動
追尾装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an antenna automatic tracking apparatus according to the first or second aspect, further comprising a receiving antenna operation device for manually operating a turning angle and an inclination angle of the receiving antenna. , A transmission antenna operating device for manually operating a turning angle and an inclination angle of a transmission antenna via a two-way communication device.

【0023】[0023]

【作用】請求項1に記載された発明は、アンテナ旋回角
の設定に関するもので、操作室側に設けられた旋回角演
算器には、受信側の位置検出器などの検出信号だけでな
く、車両側に取付けられた位置検出器、進行方位検出
器、進行速度検出器で検出された信号とともにこれらの
検出信号より演算される進行方位角速度が、双方の演算
器、双方向通信機等を介して入力され、この演算器にて
操作室と車両間の距離等から相対的位置を演算するとと
もに、車両の進行方位および進行速度による位置変化を
補正して、制御器に出力し、受信アンテナ位置決め装置
を旋回させて受信アンテナの旋回角を制御する。一方、
送信アンテナの旋回角の制御は、旋回角演算器におい
て、車両の方位検出器により検出された進行方位角と、
受信側で求められた旋回角および補正角に基づき送信ア
ンテナの旋回角を演算し、制御器に出力して送信アンテ
ナ位置決め装置を旋回させることにより、送信アンテナ
の旋回角を制御する。
The invention described in claim 1 relates to the setting of the antenna turning angle. The turning angle calculator provided on the operation room side includes not only a detection signal from a position detector or the like on the receiving side but also a detection signal. Along with the signals detected by the position detector, traveling direction detector, and traveling speed detector attached to the vehicle, the traveling direction angular velocity calculated from these detection signals is transmitted through both computing units, two-way communication devices, etc. The arithmetic unit calculates the relative position from the distance between the operation room and the vehicle, corrects the position change due to the heading and speed of the vehicle, and outputs it to the controller. By turning the device, the turning angle of the receiving antenna is controlled. on the other hand,
The control of the turning angle of the transmitting antenna includes, in the turning angle calculator, a traveling azimuth angle detected by the azimuth detector of the vehicle,
The turning angle of the transmitting antenna is calculated based on the turning angle and the correction angle obtained on the receiving side, and is output to the controller to turn the transmitting antenna positioning device, thereby controlling the turning angle of the transmitting antenna.

【0024】請求項2に記載された発明は、アンテナ傾
斜角の設定に関するもので、アンテナの傾斜角は、位置
検出器で受信アンテナの高さと送信アンテナの高さを精
度よく検出することが困難であるので、遠隔操縦運転を
開始するに当たって、受信アンテナによる受信レベル信
号を確認しながら受信アンテナの傾斜角を緩やかに振
り、それに連動して送信アンテナの傾斜角を反対方向に
制御し、受信レベルが最良の位置より通常の追尾制御に
入る。
The invention described in claim 2 relates to the setting of the antenna inclination angle, and it is difficult for the position angle detector to accurately detect the height of the receiving antenna and the height of the transmitting antenna. Therefore, when starting the remote control operation, the tilt angle of the receiving antenna is gently swung while confirming the receiving level signal by the receiving antenna, and the tilt angle of the transmitting antenna is controlled in the opposite direction in conjunction with the tilting, thereby controlling the receiving level. Enters the normal tracking control from the best position.

【0025】請求項3に記載された発明は、位置検出器
の検出精度に関連して、必要な旋回角の補正を行うもの
であり、旋回角補正演算器において、受信機から出力さ
れる受信レベル信号と位置決め装置に設けられた旋回角
検出器と傾斜角検出器の信号をもとに、受信レベルの最
大位置と最小位置を検出し、それらの直線上にあると推
定される電波の最も強い位置および方向にアンテナが向
くよう演算により旋回角と傾斜角の補正値を設定してア
ンテナ方向を修正し、受信レベルの最小値と最大値の差
が規定範囲内の値に達したときは、旋回角補正演算器か
らの出力をゼロにするよう制御する。同様の受信レベル
に基づく補正を傾斜角についても行い、設定角に受信レ
ベルによる補正角を加えて傾斜角設定値を更新する。
According to a third aspect of the present invention, a required turning angle is corrected in relation to the detection accuracy of the position detector. Based on the level signal and the signals of the turning angle detector and the tilt angle detector provided in the positioning device, the maximum and minimum positions of the reception level are detected, and the most of the radio waves estimated to be on those straight lines are detected. Correct the antenna direction by setting the correction value of the turning angle and the tilt angle by calculation so that the antenna is oriented to a strong position and direction, and when the difference between the minimum value and the maximum value of the reception level reaches a value within the specified range , So that the output from the turning angle correction calculator is set to zero. The same correction based on the reception level is also performed for the inclination angle, and the correction angle based on the reception level is added to the set angle to update the inclination angle set value.

【0026】請求項4に記載された発明は、受信側また
は送信側の位置決め装置の旋回能力による車両速度の制
限に関するもので、車両の速度成分および車両までの距
離から求めた車両を追尾するために必要な操作室側の位
置決め装置によるアンテナ旋回角速度と、操作室側の受
信アンテナの旋回角速度および車両側の進行方位角速度
より求めた車両側の位置決め装置の旋回角速度の少なく
とも一方が、位置決め装置の最大旋回可能速度より大き
くなる場合は、警告信号を出力する。この警告信号が出
力された場合は、オペレータの手動操作により、送信ア
ンテナまたは受信アンテナの向きを調整したり、車両の
進行速度を制限して自動制御に戻す。
The invention described in claim 4 relates to the limitation of the vehicle speed due to the turning ability of the positioning device on the receiving side or the transmitting side, for tracking the vehicle obtained from the speed component of the vehicle and the distance to the vehicle. At least one of the turning angular velocity of the positioning device on the operation room side and the turning angular velocity of the positioning device on the vehicle side obtained from the turning angular velocity of the receiving antenna on the operation room side and the traveling azimuth angular velocity on the vehicle side are required. If the maximum turning speed is exceeded, a warning signal is output. When this warning signal is output, the direction of the transmitting antenna or the receiving antenna is adjusted by a manual operation of the operator, or the traveling speed of the vehicle is limited to return to the automatic control.

【0027】請求項5に記載された発明は、送信アンテ
ナの傾斜角の設定に関するもので、加速度検出器で検出
される位置決め装置の上下方向の加速度を積分器で積分
して速度を求め、同速度の符号を符号反転器で反転して
速度指令を設定する。一方、上下角検出器の位置信号を
微分器で微分して速度信号を求め加算器で前記符号反転
器の出力にフィードバックする。加算器の出力は、車体
の揺れによる送信アンテナの傾斜量を修正する制御信号
として使用される。
The invention described in claim 5 relates to the setting of the inclination angle of the transmitting antenna. The vertical acceleration of the positioning device detected by the acceleration detector is integrated by an integrator to obtain the speed. The speed command is set by inverting the sign of the speed with a sign inverter. On the other hand, the position signal of the vertical angle detector is differentiated by a differentiator to obtain a speed signal, and the result is fed back to the output of the sign inverter by an adder. The output of the adder is used as a control signal for correcting the amount of tilt of the transmitting antenna due to shaking of the vehicle body.

【0028】請求項6に記載された発明は、送信アンテ
ナと受信アンテナの方向を自動的に制御する通信システ
ムが稼働しなくなった場合でも、操作器による手動操作
により、それらのアンテナの向きを調整することができ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, even when a communication system for automatically controlling the directions of a transmitting antenna and a receiving antenna stops operating, the directions of the antennas are adjusted by manual operation using an operating device. can do.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明を、図1乃至図11に示された
実施例を参照しながら詳細に説明する。なお、図12お
よび図13に示された従来システムと同様の部分には同
一符号を付して、その説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. The same parts as those in the conventional system shown in FIGS. 12 and 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】I.先ず、本実施例の構成を説明する。な
お、文中において、方位角とは、基準となる一定の方位
(例えば東)に対して位置決め装置の設置方位または車
両の進行方位が成す角度を表し、一方、旋回角とは、ア
ンテナが水平に旋回動作する作動量(角度)を表す。
I. First, the configuration of the present embodiment will be described. In the description, the azimuth angle indicates an angle formed by the installation orientation of the positioning device or the traveling azimuth of the vehicle with respect to a fixed reference direction (for example, east). It represents the amount of operation (angle) of the turning operation.

【0031】図1は、本発明に係るアンテナ自動追尾装
置の一実施例を示すシステム構成図である。この図1で
は、アンテナの自動追尾のために図13の従来のシステ
ムに以下の機器を追加している。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of an automatic antenna tracking apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the following devices are added to the conventional system of FIG. 13 for automatic tracking of an antenna.

【0032】オペレータのいる固定操作室100 の受信側
には、受信アンテナ位置決め装置11の設置方位を検出す
るための方位検出器18と、前記受信機10の傾斜角を検出
するための傾斜角検出器19と、人工衛星の電波を利用し
て受信位置を計測するための位置検出器20とを設ける。
On the receiving side of the fixed operating room 100 where the operator is located, an azimuth detector 18 for detecting the installation azimuth of the receiving antenna positioning device 11 and an inclination angle detecting for detecting the inclination angle of the receiver 10 are provided. A device 19 and a position detector 20 for measuring a reception position using radio waves of an artificial satellite are provided.

【0033】前記検出器18,19,20からの信号を処理す
る制御演算器17は、それらの検出器18,19,20からの信
号に加えて、受信用の操作器13からの信号、受信機10か
ら出力される受信レベル信号および後述する信号処理器
38から送られるデータに基づいて制御演算を行い、制御
器14に対し受信アンテナ10a の方向(水平方向の旋回角
および上下方向の傾斜角)を設定するための制御信号を
出力するとともに、表示器39にデータを送るものであ
る。
The control arithmetic unit 17 for processing the signals from the detectors 18, 19, 20 includes, in addition to the signals from the detectors 18, 19, 20, a signal from the reception operating unit 13 and a reception signal. Level signal output from the device 10 and a signal processor described later
A control operation is performed based on the data sent from the controller 38, and a control signal for setting the direction (horizontal turning angle and vertical tilt angle) of the receiving antenna 10a to the controller 14 is output. It sends data to 39.

【0034】前記制御器14は、前記制御演算器17にて演
算された信号により、位置決め装置11の旋回角を制御す
るための駆動信号および傾斜角を制御するための駆動信
号を位置決め装置11に出力するものである。
The controller 14 sends a drive signal for controlling the turning angle of the positioning device 11 and a drive signal for controlling the tilt angle to the positioning device 11 based on the signal calculated by the control calculator 17. Output.

【0035】前記信号処理器38は、双方向の信号処理器
であり、送信用操作器33からの信号および制御演算器17
からのデータを車両側に送るための処理と、車両側から
送られてくるデータを制御演算器17に入力するための処
理とを行う。
The signal processor 38 is a two-way signal processor, and receives a signal from the transmission operation unit 33 and the control arithmetic unit 17.
And a process for inputting the data sent from the vehicle side to the control computing unit 17.

【0036】前記表示器39は、車両の位置、速度および
その車両速度が自動追尾能力を超える場合にブザーより
発せられる警報とともに警告内容を表示する。この警告
機能は、後述する。
The display 39 displays the position and speed of the vehicle and a warning issued by a buzzer when the vehicle speed exceeds the automatic tracking capability, together with a warning content. This warning function will be described later.

【0037】操作室側の信号処理器38に一方の双方向通
信機40を接続し、車両側に他方の双方向通信機41を設け
る。これらの双方向通信機40,41は、高速で送信と受信
を交互に切換えて双方向の通信を可能とした無指向性の
双方向通信機である。
One bidirectional communication device 40 is connected to the signal processor 38 on the operation room side, and the other bidirectional communication device 41 is provided on the vehicle side. These two-way communication devices 40 and 41 are omni-directional two-way communication devices that enable two-way communication by alternately switching between transmission and reception at high speed.

【0038】車両側の双方向通信機41に、インターフェ
イスの役目をする信号処理器42を介して制御演算器43を
接続する。
A control computing unit 43 is connected to a two-way communication device 41 on the vehicle side via a signal processor 42 serving as an interface.

【0039】この制御演算器43の入力側に、車両の速度
を検出する速度検出器44と、人工衛星の電波を利用して
車両の位置を検出する位置検出器45と、送信機30および
送信アンテナ30a の傾斜角を検出するための傾斜角検出
器46と、送信アンテナ位置決め装置31の旋回稼動部に取
付けられ上下方向の加速度を検出するための加速度検出
器47と、車両の進行方位を検出する車両進行方位検出器
48とをそれぞれ接続する。
On the input side of the control arithmetic unit 43, a speed detector 44 for detecting the speed of the vehicle, a position detector 45 for detecting the position of the vehicle using radio waves of artificial satellites, a transmitter 30 and a transmitter An inclination angle detector 46 for detecting the inclination angle of the antenna 30a, an acceleration detector 47 attached to the turning section of the transmitting antenna positioning device 31 for detecting vertical acceleration, and detecting a traveling direction of the vehicle. Vehicle heading detector
And 48 respectively.

【0040】この制御演算器43は、上記検出器44,45,
46,47,48で検出された信号および操作室側の制御演算
器17から信号処理器38、双方向通信機40,41および信号
処理器42を経て送られてくるデータをもとに、送信アン
テナ30a の方向(水平方向の旋回角および上下方向の傾
斜角)を調整して受信アンテナ10a に対向させるための
送信アンテナ位置決め装置31の姿勢を演算して、制御器
37に制御信号を出力し、かつ操作室側の制御演算器17に
必要なデータを演算して信号処理器42に出力するもので
ある。
The control arithmetic unit 43 includes the detectors 44, 45,
Based on the signals detected at 46, 47, and 48 and the data sent from the control operation unit 17 on the operation room side through the signal processor 38, the two-way communication devices 40 and 41, and the signal processor 42, transmission is performed. The attitude of the transmitting antenna positioning device 31 for adjusting the direction of the antenna 30a (horizontal turning angle and vertical tilt angle) to face the receiving antenna 10a is calculated, and
A control signal is output to 37, and data necessary for the control operation unit 17 on the operation room side is calculated and output to the signal processor 42.

【0041】なお、前記操作室側の位置決め装置11は、
受信アンテナ10a の旋回角を検出する受信アンテナ旋回
角検出器11a (図2)と、受信アンテナ10a の上下方向
の回動角を検出する受信アンテナ上下角検出器(図示せ
ず)とを内蔵し、また、車両側の位置決め装置31は、送
信アンテナ30a の旋回角を検出する送信アンテナ旋回角
検出器(図示せず)と、送信アンテナ30a の上下方向の
回動角を検出する送信アンテナ上下角検出器31b (図1
1)とを内蔵している。前記傾斜角検出器46が基準面
(例えば水平面)に対する角度検出器であるのに対し、
この上下角検出器31b は、位置決め装置31の上下方向の
回動量を検出する角度検出器である。
The positioning device 11 on the operation room side is
It has a receiving antenna turning angle detector 11a (FIG. 2) for detecting the turning angle of the receiving antenna 10a, and a receiving antenna vertical angle detector (not shown) for detecting the turning angle of the receiving antenna 10a in the vertical direction. The vehicle-side positioning device 31 includes a transmitting antenna turning angle detector (not shown) for detecting the turning angle of the transmitting antenna 30a, and a transmitting antenna vertical angle for detecting the vertical turning angle of the transmitting antenna 30a. Detector 31b (Fig. 1
1) and built-in. While the tilt angle detector 46 is an angle detector with respect to a reference plane (for example, a horizontal plane),
The vertical angle detector 31b is an angle detector that detects the amount of vertical rotation of the positioning device 31.

【0042】図2に示されるように、前記操作室側の制
御演算器17は、主として旋回角演算器60と、旋回角補正
演算器61と、微小変動発生器62とにより構成する。
As shown in FIG. 2, the control operation unit 17 on the operation room side mainly comprises a turning angle operation unit 60, a turning angle correction operation unit 61, and a minute fluctuation generator 62.

【0043】前記旋回角演算器60の入力側に、前記方位
検出器18、前記位置検出器20をそれぞれ接続するととも
に、前記車両側の位置検出器45、前記速度検出器44、前
記方位検出器48および車両進行方位の変化速度である進
行方位角速度を演算するための進行方位角速度演算器49
を前記双方向通信機40,41などを介してそれぞれ接続す
る。
The azimuth detector 18 and the position detector 20 are respectively connected to the input side of the turning angle calculator 60, and the vehicle-side position detector 45, the speed detector 44, and the azimuth detector 48 and a traveling azimuth angular velocity calculator 49 for computing a traveling azimuth angular velocity which is a changing speed of the vehicle traveling azimuth.
Are connected via the two-way communication devices 40 and 41, respectively.

【0044】前記旋回角補正演算器61の入力側に、前記
受信側位置決め装置11の旋回角検出器11a 、前記傾斜角
検出器19および前記受信機10の受信レベル信号の入力ラ
インをそれぞれ接続する。
The input side of the turning angle correction calculator 61 is connected to the input lines of the turning level detector 11a, the tilt angle detector 19 and the reception level signal of the receiver 10 of the receiving side positioning device 11, respectively. .

【0045】一方、前記旋回角演算器60の出力側に、前
記表示器39と、加算器63とをそれぞれ接続する。この加
算器63は、旋回角演算器60から出力された旋回角信号
と、旋回角補正演算器61から出力された旋回角補正信号
Δβとを加算し、この加算器63に接続された加算器64と
加算器65とにそれぞれ出力する。
On the other hand, the display 39 and the adder 63 are connected to the output side of the turning angle calculator 60, respectively. The adder 63 adds the turning angle signal output from the turning angle calculator 60 and the turning angle correction signal Δβ output from the turning angle correction calculator 61, and an adder connected to the adder 63. It outputs to 64 and the adder 65, respectively.

【0046】前記加算器64は、前記加算器63からの旋回
角信号と前記微小変動発生器62から出力された旋回角成
分信号βs とを加算し、この加算器64に接続された前記
制御器14に出力する。
[0046] The adder 64, the adder turning angle signal from 63 and adds the turning angle component signals beta s output from the slight change generator 62, connected to the control to the adder 64 Output to the container 14.

【0047】前記加算器65は、前記加算器63からの旋回
角信号と前記方位検出器18からの方位信号とを加算し、
この加算器65に接続された信号処理器38に出力する。
The adder 65 adds the turning angle signal from the adder 63 and the azimuth signal from the azimuth detector 18,
The signal is output to the signal processor 38 connected to the adder 65.

【0048】前記旋回角補正演算器61の出力Δαは、図
7に示された傾斜角演算器66に入力する。前記微小変動
発生器62の傾斜角成分信号αs は、図7に示された加算
器68に入力する。
The output Δα of the turning angle correction calculator 61 is input to the inclination angle calculator 66 shown in FIG. The tilt angle component signal α s of the minute fluctuation generator 62 is input to the adder 68 shown in FIG.

【0049】図7は、受信側の傾斜角を設定演算するブ
ロック図を示し、前記受信機10からの受信レベル信号S
L および前記旋回角補正演算器61を経て出力された傾斜
角補正信号Δαを傾斜角演算器66に入力し、この傾斜角
演算器66の傾斜角出力信号αに制御演算器17の加算器68
にて前記微小変動発生器62の傾斜角成分信号αs を加算
して、制御器14に出力する。前記傾斜角演算器66の出力
信号αは、信号処理器38にも出力する。
FIG. 7 shows a block diagram for setting and calculating the tilt angle on the receiving side. The receiving level signal S from the receiver 10 is shown in FIG.
L and the tilt angle correction signal Δα output through the turning angle correction calculator 61 are input to a tilt angle calculator 66, and an adder 68 of the control calculator 17 is added to the tilt angle output signal α of the tilt angle calculator 66.
By adding the inclination component signal alpha s of the micro fluctuation generator 62 at outputs to the controller 14. The output signal α of the tilt angle calculator 66 is also output to the signal processor 38.

【0050】図10は、車両側送信アンテナ30a の旋回
角の制御演算ブロック図を示し、旋回角演算器69の入力
側に前記信号処理器42および方位検出器48を接続し、旋
回角演算器69の出力側に前記制御器37を接続する。
FIG. 10 is a block diagram showing a control operation block for controlling the turning angle of the vehicle-side transmitting antenna 30a. The signal processor 42 and the azimuth detector 48 are connected to the input side of the turning angle calculator 69, and the turning angle calculator is connected. The controller 37 is connected to the output side of 69.

【0051】図11は、車両側の制御演算器43による送
信アンテナ30a の傾斜角制御演算ブロック図を示し、信
号処理器42を符号反転器70を介して加算器71に接続す
る。この加算器71の(−)側に傾斜角検出器46を接続す
る。この加算器71の出力端子を比例・積分要素を持つ制
御器(以下、PI制御器という)等の補償器72に接続し
て制御信号を求める。
FIG. 11 is a block diagram showing the operation of controlling the inclination of the transmitting antenna 30a by the control calculator 43 on the vehicle side. The signal processor 42 is connected to an adder 71 via a sign inverter 70. The tilt angle detector 46 is connected to the (−) side of the adder 71. The output terminal of the adder 71 is connected to a compensator 72 such as a controller having a proportional / integral element (hereinafter referred to as a PI controller) to obtain a control signal.

【0052】一方、前記加速度検出器47に積分器73を接
続し、符号反転器74を介し加算器76を接続する。この加
算器76の(−)側に、送信アンテナ30a の上下角検出器
31bから微分器75を経た信号ラインを接続する。この加
算器76にPI制御器等の補償器79を接続する。そして、
前記補償器72とこの補償器79とを加算器80に接続し、さ
らに制御器37に接続する。
On the other hand, an integrator 73 is connected to the acceleration detector 47, and an adder 76 is connected via a sign inverter 74. On the (-) side of the adder 76, a vertical angle detector of the transmitting antenna 30a is provided.
A signal line from 31b through a differentiator 75 is connected. A compensator 79 such as a PI controller is connected to the adder 76. And
The compensator 72 and the compensator 79 are connected to the adder 80, and further connected to the controller 37.

【0053】II.次に本実施例の作用を説明する。II. Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0054】本システムでは、受信用の操作器13および
送信用の操作器33を操作することにより、手動操作で受
信アンテナ10a および送信アンテナ30a の向きを調整で
きる。また、以下の作用により自動的に受信アンテナ10
a と送信アンテナ30a との方向を制御して常時安定した
通信ができる。
In the present system, the directions of the receiving antenna 10a and the transmitting antenna 30a can be adjusted manually by operating the operation device 13 for reception and the operation device 33 for transmission. Also, the receiving antenna 10 is automatically
By controlling the direction between the transmission antenna 30a and the transmission antenna 30a, stable communication can always be performed.

【0055】1)受信機の方向制御 図2は、位置決め装置11の旋回角(図1の矢印A)の制
御演算ブロック図を示し、図3は、図2の旋回角演算器
60の制御演算フローを示す。また図4は旋回角演算の説
明図、図5は旋回角補正演算器の演算フローチャートを
示し、図6は受信アンテナの微小変動の軌跡説明図であ
る。図7は、傾斜角(図1の矢印B)の制御演算ブロッ
ク図を示す。図8は、アンテナ傾斜角の演算制御に関す
る説明図を示す。
1) Direction Control of Receiver FIG. 2 is a block diagram showing a control operation block for the turning angle (arrow A in FIG. 1) of the positioning device 11, and FIG. 3 is a turning angle calculator shown in FIG.
The control calculation flow of 60 is shown. FIG. 4 is an explanatory diagram of the turning angle calculation, FIG. 5 is a calculation flowchart of the turning angle correction calculator, and FIG. FIG. 7 is a control calculation block diagram of the inclination angle (arrow B in FIG. 1). FIG. 8 is an explanatory diagram relating to arithmetic control of the antenna tilt angle.

【0056】a.旋回角の設定演算 図2において、旋回角演算器60には固定操作室100 側に
設けられた位置検出器20、方位検出器18のデータが入力
される。また、車両側に取付けられた位置検出器45、速
度検出器44、方位検出器48のデータ、および方位検出器
48の信号より演算で求められる進行方位角速度が、制御
演算器43、信号処理器42、双方向通信機41、双方向通信
機40、信号処理器38を介して制御演算器17に入力され
る。制御演算器17では、以下の演算を行い受信アンテナ
10a の方位を制御する。
A. Turning Angle Setting Calculation In FIG. 2, data of the position detector 20 and the azimuth detector 18 provided on the fixed operation room 100 side are input to the turning angle calculator 60. The data of the position detector 45, the speed detector 44, the direction detector 48 attached to the vehicle side, and the direction detector
The traveling azimuth angular velocity calculated from the signal of 48 is input to the control calculator 17 via the control calculator 43, the signal processor 42, the two-way communication device 41, the two-way communication device 40, and the signal processor 38. . The control computing unit 17 performs the following computation to
Control the orientation of 10a.

【0057】図3に示す演算フローおよび図4に示す旋
回角演算の説明図に基づいて旋回角演算器60の演算内容
について説明する。なお、固定座標X,Yを図4のよう
に設定する。実際には、例えばYを北、Xを東になるよ
うに設定する。
The calculation contents of the turning angle calculator 60 will be described based on the calculation flow shown in FIG. 3 and the explanatory diagram of the turning angle calculation shown in FIG. The fixed coordinates X and Y are set as shown in FIG. Actually, for example, Y is set to be north and X is set to be east.

【0058】図4は、車両200 が点aから点bを経て点
cに移動する状態を示す。前記固定操作室100 に取付け
られた位置決め装置11の設置方位φ0 、固定操作室100
の位置(X0 ,Y0 )、点bでの車両200 の位置
(Xm ,Ym )、X軸に対する車両の進行方位φm 、車
両の進行速度Vm および車両の進行方位の変化速度すな
わち進行方位角速度d(φm )/dtをそれぞれ読込む(図
3のステップ1)。
FIG. 4 shows a state in which the vehicle 200 moves from point a to point c via point b. The installation orientation φ 0 of the positioning device 11 attached to the fixed operation room 100,
(X 0 , Y 0 ), the position (X m , Y m ) of the vehicle 200 at the point b, the traveling direction φ m of the vehicle with respect to the X axis, the traveling speed V m of the vehicle, and the changing speed of the traveling direction of the vehicle. That is, the traveling azimuth angular velocity d (φ m ) / dt is read (step 1 in FIG. 3).

【0059】点bについて演算式を導くことにする。固
定操作室100 と車両200 との間の距離Lは次式で求まる
(ステップ2)。
An arithmetic expression will be derived for the point b. The distance L between the fixed operation room 100 and the vehicle 200 is obtained by the following equation (step 2).

【0060】 L={(Xm −X0 2 +(Ym −Y0 2 1/2 ……(1) 次に、X軸に対し、固定操作室の点oと車両200 の点b
とを結ぶ線のなす角θは、次式で求まる(ステップ
3)。
L = {(X m −X 0 ) 2 + (Y m −Y 0 ) 2 } 1/2 (1) Next, the point o of the fixed operation room and the vehicle 200 Point b
Is determined by the following equation (step 3).

【0061】 θ=sin-1{(Ym −Y0 )/L} ……(2) 固定操作室100 に取付けられた位置決め装置11の設置方
位をφ0 としたので、位置決め装置11の旋回角β0 は、 β0 =θ−φ0 ……(3) となる(ステップ4)。
Θ = sin −1 {(Y m −Y 0 ) / L} (2) Since the installation orientation of the positioning device 11 attached to the fixed operation room 100 is φ 0 , the turning of the positioning device 11 is performed. The angle β 0 becomes β 0 = θ−φ 0 (3) (step 4).

【0062】以上の式で位置決め装置11の旋回角β0
求まるが、実際は、位置を検出するために数秒かかり、
その間に車両200 が移動するため、上記の旋回角β0
は車両200 を追尾することが困難である。そこで以下の
演算にて旋回角β0 を補償する。
The turning angle β 0 of the positioning device 11 can be obtained by the above equation. In practice, it takes several seconds to detect the position.
Since the vehicle 200 moves during that time, it is difficult to track the vehicle 200 at the turning angle β 0 described above. Therefore, the turning angle β 0 is compensated by the following calculation.

【0063】車両の進行速度Vm のとき、固定操作室10
0 と車両200 を結ぶ線obに垂直方向の車両速度成分V
s を次式で求める(ステップ5)。
[0063] When the rate of progress V m of the vehicle, fixed control room 10
Vehicle speed component V perpendicular to line ob connecting vehicle 0 and vehicle 200
s is obtained by the following equation (step 5).

【0064】 Vs =Vm ・sin{θ−φm } ……(4) 次に上記の速度成分Vs と距離Lより車両200 を追尾す
るために必要な位置決め装置11の旋回角速度を求める
(ステップ6)。
V s = V m · sin {θ−φ m 4 (4) Next, the turning angular velocity of the positioning device 11 required to track the vehicle 200 is obtained from the velocity component V s and the distance L. (Step 6).

【0065】 dθ/dt=Vs /L ……(5) 位置検出器20,45の検出遅れ時間をts とすると、検出
遅れの間の車両移動による旋回角の補正値Δθは次式で
求まる(ステップ7)。
Dθ / dt = V s / L (5) Assuming that the detection delay time of the position detectors 20 and 45 is t s , the correction value Δθ of the turning angle due to vehicle movement during the detection delay is given by the following equation. Is obtained (step 7).

【0066】 Δθ=( dθ/dt)・ts ……(6) 従って、旋回角βは β=β0 +Δθ ……(7) となる(ステップ8)。[0066] Δθ = Therefore (dθ / dt) · t s ...... (6), turning angle β becomes β = β 0 + Δθ ...... ( 7) ( step 8).

【0067】b.受信信号レベルによる補正 位置検出器20,45の検出精度誤差が10m程度あるの
で、上記a項の旋回角βのみでは、車両200 と固定操作
室100 の距離が短い場合には、常時安定した通信を確保
することが困難である。そこで、受信機10の受信状態を
表す受信レベル信号をもとに以下の方法にて、受信状態
が最良になる方向に角度を補正する。図5は、その演算
フローを示す。
B. Correction by Received Signal Level Since the detection accuracy error of the position detectors 20 and 45 is about 10 m, if the distance between the vehicle 200 and the fixed operation room 100 is short only with the turning angle β in the above item a, the communication is always stable. Is difficult to secure. Therefore, based on the reception level signal indicating the reception state of the receiver 10, the angle is corrected in the direction in which the reception state becomes the best by the following method. FIG. 5 shows the calculation flow.

【0068】受信機10の受信レベル、位置決め装置11の
旋回角検出器11a および傾斜角検出器19により旋回角お
よび傾斜角を読込む(図5におけるステップ9)。
The turning level and the tilt angle are read by the reception level of the receiver 10 and the turning angle detector 11a and the tilt angle detector 19 of the positioning device 11 (step 9 in FIG. 5).

【0069】図2の微小変動発生器62により、図6に示
すように受信アンテナ10a の中心が微小な円を描くよう
に旋回角βs と傾斜角αs を同期させて変動させる(ス
テップ10)。旋回角補正演算器61では、受信機10から出
力される受信レベル信号と位置決め装置11に内蔵された
旋回角検出器11a (図2)と傾斜角検出器19の信号をも
とに受信レベルの最大位置Smax と最小位置Smin を検
出する(ステップ11)。
The turning angle β s and the inclination angle α s are synchronously changed by the minute fluctuation generator 62 shown in FIG. 6 so that the center of the receiving antenna 10a draws a minute circle as shown in FIG. 6 (step 10). ). The turning angle correction calculator 61 calculates the reception level based on the reception level signal output from the receiver 10 and the signals of the turning angle detector 11a (FIG. 2) and the inclination angle detector 19 built in the positioning device 11. A maximum position Smax and a minimum position Smin are detected (step 11).

【0070】図6に示すように、電波の最も強い位置x
は、受信レベルの最小位置Smin と最大位置Smax を結
んだ角度εの直線上にあると推定される。そこで、受信
レベルの最小位置Smin と最大位置Smax の差が所定値
内であるか否かを判断し(ステップ12)、その差が所定
値内にないときは、前記電波の最強位置xの方向にアン
テナ10a が向くよう以下の手順にて旋回角βと傾斜角α
の補正値を設定する(ステップ13)。
As shown in FIG. 6, the strongest radio wave position x
Is estimated to be on the straight line of the angle ε connecting the minimum position Smin and the maximum position Smax of the reception level. Then, it is determined whether or not the difference between the minimum position Smin and the maximum position Smax of the reception level is within a predetermined value (step 12). If the difference is not within the predetermined value, the direction of the strongest position x of the radio wave is determined. Turn angle β and tilt angle α so that the antenna 10a faces
Is set (step 13).

【0071】 最大受信レベルと最小受信レベルの差
を求める。
The difference between the maximum reception level and the minimum reception level is obtained.

【0072】 ΔS=Smax −Smin ……(8) 電波の最も強い位置からのズレが大きいほど、受信
レベルの差ΔSが大きくなるので、修正角ηは受信レベ
ルの差ΔSの関数で表される。
ΔS = Smax−Smin (8) The larger the deviation from the strongest position of the radio wave, the larger the difference ΔS in the reception level. Therefore, the correction angle η is represented by a function of the difference ΔS in the reception level. .

【0073】従って、受信レベルの差ΔSをもとに修正
角ηを求める。
Accordingly, the correction angle η is obtained based on the difference ΔS between the reception levels.

【0074】 η=f(ΔS) ……(9) 最大受信レベルと最小受信レベルの位置より旋回角
の修正値Δβと傾斜角の修正値Δαを求める。図6より Δβ=η・cos(ε) ……(10) Δα=η・sin(ε) ……(11) 送信アンテナ30a と受信アンテナ10a が一直線上に向い
合った場合には、微小変動の軌跡円上の受信レベルはほ
ぼ等しくなるので、受信レベルの最小値Sminと最大値
Smax の差が規定値以下に達した時には、旋回角補正演
算器61からの修正出力をゼロにする(ステップ14)。
Η = f (ΔS) (9) The correction value Δβ of the turning angle and the correction value Δα of the inclination angle are obtained from the positions of the maximum reception level and the minimum reception level. From FIG. 6, Δβ = η · cos (ε) (10) Δα = η · sin (ε) (11) When the transmitting antenna 30a and the receiving antenna 10a face each other on a straight line, a small fluctuation occurs. Since the reception levels on the trajectory circle are substantially equal, when the difference between the minimum value Smin and the maximum value Smax of the reception level has reached a specified value or less, the correction output from the turning angle correction calculator 61 is set to zero (step 14). ).

【0075】旋回角補正演算器61の出力は加算器63で前
記の旋回角演算器60の出力に加算される。また、微小変
動発生器62の出力βs は加算器64で前記の加算器63の出
力に加算され、制御器14に出力され位置決め装置11の旋
回角を制御する。
The output of the turning angle calculator 61 is added to the output of the turning angle calculator 60 by an adder 63. The output β s of the minute fluctuation generator 62 is added to the output of the adder 63 by the adder 64 and output to the controller 14 to control the turning angle of the positioning device 11.

【0076】c.位置決め装置の旋回能力による車両速
度の制限 車両の速度が位置決め装置11,31の最大旋回速度よりも
速すぎると、追尾が困難になる。そこで旋回角演算器60
で以下の演算により固定操作室100 および車両200 側の
位置決め装置11,31が要求される旋回速度を求め、その
速度が位置決め装置11,31の最大旋回速度よりも大きく
なる場合には表示器39に警報などの警告信号を出力す
る。
C. Restriction of vehicle speed by turning capability of positioning device If the speed of the vehicle is faster than the maximum turning speed of positioning devices 11 and 31, tracking becomes difficult. Therefore, the turning angle calculator 60
In the following calculation, the required turning speeds of the fixed operation room 100 and the positioning devices 11 and 31 on the vehicle 200 side are obtained, and when the speed is higher than the maximum turning speed of the positioning devices 11 and 31, the display 39 is displayed. Output a warning signal such as an alarm.

【0077】固定操作室100 側の受信アンテナ10a の旋
回角速度 dθ/dtと、車両200 の進行方位角速度d
m ) /dtとにより、送信側の位置決め装置31の旋回
角γの角速度 dγ/dtは次式で求まる(図3におけるス
テップ15)。
The turning angular velocity dθ / dt of the receiving antenna 10a on the fixed operation room 100 side and the traveling azimuth angular velocity d of the vehicle 200
From (φ m ) / dt, the angular velocity dγ / dt of the turning angle γ of the positioning device 31 on the transmission side is obtained by the following equation (step 15 in FIG. 3).

【0078】 dγ/dt= dθ/dt−d(φm )/dt ……(12) 前記(5) 式で求めた固定操作室100 側の位置決め装置11
の旋回角速度 dθ/dtと、(12)式で求めた車両側の位置
決め装置31の旋回角速度 dγ/dtの少なくとも一方が位
置決め装置11,31の最大旋回可能速度よりも大きくなる
か否かを判断し(図3のステップ16)、大きくなる場合
は表示器39に警報等の警告信号を出力する(ステップ1
7)。この警告信号が出力された場合は、オペレータの
手動操作により、受信アンテナ10a または送信アンテナ
30a の向きを調整したり、車両の速度を制限してから、
自動制御に戻す。
Dγ / dt = dθ / dt−d (φ m ) / dt (12) The positioning device 11 on the fixed operation room 100 side obtained by the above equation (5)
It is determined whether at least one of the turning angular velocity dθ / dt of the vehicle and the turning angular velocity dγ / dt of the positioning device 31 on the vehicle side obtained by the equation (12) becomes larger than the maximum turnable speed of the positioning devices 11 and 31. (Step 16 in FIG. 3), and when it becomes larger, a warning signal such as a warning is output to the display 39 (Step 1).
7). If this warning signal is output, the receiving antenna 10a or the transmitting antenna
Adjust the orientation of 30a or limit the speed of the vehicle,
Return to automatic control.

【0079】d.傾斜角の設定演算 図7に示されたブロック図を中心に受信側の傾斜角の設
定演算を説明する。
D. Calculation for setting the tilt angle The calculation for setting the tilt angle on the receiving side will be described with reference to the block diagram shown in FIG.

【0080】位置検出器20,45で受信アンテナ10a の高
さと車両側の送信アンテナ30a の高さを精度良く検出す
ることが困難であるので、傾斜角αは、以下の方法にて
制御する。
Since it is difficult for the position detectors 20 and 45 to accurately detect the height of the receiving antenna 10a and the height of the transmitting antenna 30a on the vehicle side, the inclination angle α is controlled by the following method.

【0081】図8に示すように受信アンテナ10a と送信
アンテナ30a が向い合った時には、送信アンテナ30a の
傾斜角と受信アンテナ10a の傾斜角は絶対値が等しく符
号が反対になる。
As shown in FIG. 8, when the receiving antenna 10a and the transmitting antenna 30a face each other, the inclination angles of the transmitting antenna 30a and the receiving antenna 10a have the same absolute value and opposite signs.

【0082】そこで、図9に示された傾斜角演算器66
(図7)の演算フローに示すように、運転開始時に受信
機10の受信レベル信号を確認しながら(ステップ18)、
受信アンテナ10a の傾斜角を緩やかに振る(ステップ1
9)。それに連動して送信アンテナ30a の傾斜角は、符
号が反対で絶対値が等しくなるように駆動する。受信レ
ベルが最良な位置を見出した時から、通常の追尾制御を
開始する。
Therefore, the inclination angle calculator 66 shown in FIG.
As shown in the calculation flow of FIG. 7, while checking the reception level signal of the receiver 10 at the start of operation (step 18),
Slowly tilt the tilt angle of the receiving antenna 10a (Step 1
9). In conjunction therewith, the inclination angle of the transmitting antenna 30a is driven so that the signs are opposite and the absolute values are equal. The normal tracking control is started when the position having the best reception level is found.

【0083】図7に示すように、追尾制御中は、傾斜角
演算器66の設定角αに、(11)式の受信レベルによる補正
角Δαを加えて傾斜角設定値を更新する(ステップ2
0)。同演算器66の出力は加算器68および信号処理器38
に出力される。加算器68では、前記微小変動発生器62の
信号αs が加えられ、受信側の制御器14に出力する。一
方、信号処理器38に入力された傾斜角演算器66の出力
は、双方向通信機40,41などを経て車両の制御演算器43
に伝送される。
As shown in FIG. 7, during tracking control, the inclination angle set value is updated by adding the correction angle Δα based on the reception level of equation (11) to the set angle α of the inclination angle calculator 66 (step 2).
0). The output of the arithmetic unit 66 is an adder 68 and a signal processor 38.
Is output to In the adder 68, the signal α s from the minute fluctuation generator 62 is added and output to the controller 14 on the receiving side. On the other hand, the output of the tilt angle calculator 66 input to the signal processor 38 is transmitted to the control calculator 43 of the vehicle via the two-way communication devices 40 and 41 and the like.
Is transmitted to

【0084】2)送信機の方向制御 a.旋回角の演算 図10は、送信アンテナ30a の旋回角制御ブロック図を
示す。この図10において旋回角演算器69に対し、車両
の方位検出器48の進行方位角φm および信号処理器42よ
り受信機10側から図2の加算器65で求められる角θ1
入力される。旋回角演算器69では上記の入力データに基
づき送信アンテナ30a の旋回角γを演算し、制御器37に
出力する。旋回角γは、図4より次式で求まる。
2) Transmitter Direction Control a. Calculation of Turning Angle FIG. 10 shows a turning angle control block diagram of the transmitting antenna 30a. 10, the traveling azimuth angle φ m of the azimuth detector 48 of the vehicle and the angle θ 1 obtained by the adder 65 of FIG. You. The turning angle calculator 69 calculates the turning angle γ of the transmitting antenna 30a based on the input data, and outputs the result to the controller 37. The turning angle γ is obtained from FIG.

【0085】 γ=π+(θ1 −φm) ……(14) ここで、θ1 は次式で表される。Γ = π + (θ 1 −φ m) (14) Here, θ 1 is expressed by the following equation.

【0086】 θ1 =θ+Δθ+Δβ ……(15) θ :位置検出器20,45のデータに基づく受信機側の旋
回角 Δθ:車両速度による受信機の旋回角補正値 Δβ:受信レベルによる受信機の旋回角補正値 b.送信機の傾斜角の制御演算 図11の送信アンテナ30a の傾斜角制御演算ブロック図
に示すように、車両側の制御演算器43では、受信アンテ
ナ10a の傾斜角αを双方向通信機40,41および信号処理
器42を経て入力し、符号を符号反転器70で反転して送信
アンテナ30a の傾斜角指令値を設定し、傾斜角検出器46
により検出された送信アンテナ30a の傾斜角を加算器71
にてフィードバックする。この加算器71の出力をPI制
御器等の補償器72に入力して制御信号を求める。
Θ 1 = θ + Δθ + Δβ (15) θ: turning angle on the receiver side based on the data of the position detectors 20 and 45 Δθ: turning angle correction value of the receiver based on the vehicle speed Δβ: Turning angle correction value b. Control Calculation of Tilt Angle of Transmitter As shown in the tilt angle control calculation block diagram of the transmitting antenna 30a in FIG. 11, the control calculator 43 on the vehicle side calculates the tilt angle α of the receiving antenna 10a by the two-way communication devices 40 and 41. The signal is inverted through a sign inverter 70 to set a tilt angle command value of the transmitting antenna 30a, and the tilt angle detector 46
The inclination angle of the transmitting antenna 30a detected by the
Give feedback in. The output of the adder 71 is input to a compensator 72 such as a PI controller to obtain a control signal.

【0087】この図11の上側に示された演算ライン
は、図7〜図9の傾斜角制御に対応するものであるが、
図11の下側に示された演算ラインは、図8に示される
ように車両が揺れた場合に、その揺れによって送信アン
テナ30a が上下方向に傾いた分だけこのアンテナを逆方
向に等しく角度修正するものである。
The operation line shown on the upper side of FIG. 11 corresponds to the inclination angle control shown in FIGS.
The calculation line shown in the lower part of FIG. 11 corrects the angle of the transmitting antenna 30a equally in the reverse direction by the amount that the transmitting antenna 30a is tilted in the vertical direction when the vehicle shakes as shown in FIG. Is what you do.

【0088】すなわち、加速度検出器47で検出される位
置決め装置31の旋回稼動部の上下方向の加速度を積分器
73で積分して速度を求め、同速度の符号を符号反転器74
で反転して速度指令を設定する。
That is, the vertical acceleration of the turning section of the positioning device 31 detected by the acceleration detector 47 is calculated by an integrator.
The speed is obtained by integrating at 73, and the sign of the same speed is sign inverted 74.
Reverse to set the speed command.

【0089】一方、位置決め装置31に内蔵されて送信ア
ンテナ30a の上下方向の修正角度を検出する上下角検出
器31b の位置信号を微分器75で微分して速度信号を求
め、加算器76で前記符号反転器74より出力された速度指
令値にフィードバックする。
On the other hand, the position signal of the vertical angle detector 31b, which is built in the positioning device 31 and detects the vertical correction angle of the transmitting antenna 30a, is differentiated by a differentiator 75 to obtain a speed signal. The speed command value output from the sign inverter 74 is fed back.

【0090】加算器76の出力をPI制御器等の補償器79
に入力して制御信号を求め、加算器80で補償器72および
補償器79の制御信号を加算して傾斜角の制御信号を求め
位置決め装置31を駆動する。
The output of the adder 76 is used as a compensator 79 such as a PI controller.
The control signal of the compensator 72 and the compensator 79 is added by the adder 80 to obtain the control signal of the inclination angle, and the positioning device 31 is driven.

【0091】上記の制御により、車両200 の揺れによる
送信アンテナ30a の傾斜角の変動を防止して、安定した
送信アンテナ30a の傾斜制御ができる。
With the above-described control, a change in the inclination angle of the transmitting antenna 30a due to the shaking of the vehicle 200 can be prevented, and the inclination of the transmitting antenna 30a can be stably controlled.

【0092】なお、受信アンテナ10a の位置決め装置11
を決められた方位に設定すれば、その方位検出器18はな
くてもよいが、この方位検出器18を設けた場合は、受信
側の操作室100 を必ずしも固定する必要はなく、建設機
械等を遠隔操縦している最中に操作室100 を移動するこ
とも可能である。
The positioning device 11 of the receiving antenna 10a
If the azimuth detector 18 is set to a predetermined azimuth, the azimuth detector 18 may be omitted.However, if the azimuth detector 18 is provided, the operation room 100 on the receiving side does not necessarily have to be fixed, and the It is also possible to move the operation room 100 while remotely controlling the control room.

【0093】[0093]

【発明の効果】本発明によれば、アンテナ自動追尾装置
を用いて、送信アンテナと受信アンテナとを向い合せる
操作の自動化を図ることにより、以下の効果が得られ
る。
According to the present invention, the following effects can be obtained by automating the operation of facing the transmitting antenna and the receiving antenna using the automatic antenna tracking device.

【0094】請求項1に記載された発明によれば、従
来の技術では、マイクロ波等の指向性の強い電波を用い
て車両から操作室に映像等を送る場合、送信アンテナと
受信アンテナとを向い合せるためこれらを同時に調整す
る操作が難しく、特に、高速で移動する車両では、追尾
が困難であったが、請求項1の発明は、操作室および車
両の位置から操作室を基準とした車両の相対的位置を演
算するとともに、車両の進行方位および進行速度により
車両の位置変化を補正演算して、受信アンテナおよび送
信アンテナの旋回角を演算制御するから、操作室と高速
で移動する車両との間でも常時安定した通信を確保する
ことができる。そして、アンテナ追尾に専門のオペレ
ータが不要となり、人件費などのランニングコストを削
減できる。
According to the first aspect of the present invention, in the conventional technique, when a video or the like is transmitted from a vehicle to an operation room using a highly directional radio wave such as a microwave, a transmitting antenna and a receiving antenna are connected. It is difficult to adjust them simultaneously because they face each other. Particularly, it is difficult to track a vehicle moving at high speed. However, the invention of claim 1 relates to a vehicle based on the operation room based on the operation room and the position of the vehicle. The relative position of the vehicle is calculated, and the position change of the vehicle is corrected and calculated based on the traveling direction and the traveling speed of the vehicle, and the turning angles of the receiving antenna and the transmitting antenna are calculated and controlled. During this time, stable communication can be always ensured. In addition, a specialized operator is not required for antenna tracking, and running costs such as labor costs can be reduced.

【0095】請求項2に記載された発明によれば、受信
アンテナおよび送信アンテナの個々の高さレベルを検出
することなく、両方の傾斜角を容易に最適な状態に設定
して制御を開始することができる。
According to the second aspect of the present invention, the control is started by easily setting both the inclination angles to the optimum state without detecting the individual height levels of the receiving antenna and the transmitting antenna. be able to.

【0096】請求項3に記載された発明によれば、受信
アンテナの受信映像に影響のない範囲内の微小変動によ
り受信レベルの変化を探知することにより、操作室と車
両との間の距離が短い場合であっても、旋回角または傾
斜角の誤差を補正して、安定した通信を確保することが
できる。
According to the third aspect of the present invention, the distance between the operation room and the vehicle is reduced by detecting a change in the reception level by a small change within a range that does not affect the reception image of the reception antenna. Even in a short case, it is possible to correct an error in the turning angle or the inclination angle and secure stable communication.

【0097】請求項4に記載された発明によれば、アン
テナ自動追尾装置の追尾能力よりも速く車両を運転しよ
うとした場合は、その状態をオペレータに警告して知ら
せることができるので、常時、安定した通信を確保でき
る。
According to the fourth aspect of the present invention, when the vehicle is to be driven faster than the tracking ability of the automatic antenna tracking device, the condition can be alerted to the operator, so that the operator can always be notified. Stable communication can be secured.

【0098】請求項5に記載された発明によれば、車両
の揺れによる送信アンテナの傾斜角の変動を防止して、
安定した送信アンテナの傾斜制御を行うことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent a change in the inclination angle of the transmitting antenna due to the shaking of the vehicle,
Stable tilt control of the transmitting antenna can be performed.

【0099】請求項6に記載された発明によれば、万
一、自動追尾ができなくなった場合においても、操作器
による手動操作に切換えてアンテナの向きを操作するこ
とができるので、アンテナ自動追尾装置の故障による工
事の中断を防止できる。
According to the invention described in claim 6, even in the event that automatic tracking cannot be performed, the direction of the antenna can be controlled by switching to the manual operation using the operating device. It is possible to prevent work from being interrupted due to equipment failure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るアンテナ自動追尾装置のシステム
構成例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration example of an automatic antenna tracking device according to the present invention.

【図2】同上追尾装置に係る受信アンテナの旋回角演算
に関するブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram relating to a turning angle calculation of a receiving antenna according to the tracking device.

【図3】同上追尾装置の旋回角演算および速度制限に関
するフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart relating to turning angle calculation and speed limitation of the tracking device.

【図4】同上追尾装置に係る旋回角の演算に関する説明
図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram regarding calculation of a turning angle according to the tracking device.

【図5】同上追尾装置に係る旋回角補正演算器の演算フ
ローチャートである。
FIG. 5 is a calculation flowchart of a turning angle correction calculator according to the tracking device.

【図6】同上追尾装置に係るアンテナの微小変動軌跡を
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a small fluctuation trajectory of the antenna according to the tracking device.

【図7】同上追尾装置に係る受信アンテナの傾斜角演算
に関するブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram relating to a tilt angle calculation of a receiving antenna according to the tracking device.

【図8】同上追尾装置に係るアンテナの傾斜角演算に関
する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram regarding an inclination angle calculation of the antenna according to the tracking device.

【図9】同上追尾装置に係る傾斜角演算器の演算フロー
チャートである。
FIG. 9 is a calculation flowchart of an inclination angle calculator according to the tracking device.

【図10】同上追尾装置に係る送信アンテナの旋回角演
算に関するブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram relating to a turning angle calculation of a transmitting antenna according to the tracking device.

【図11】同上追尾装置に係る送信アンテナの傾斜角演
算に関するブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram relating to a tilt angle calculation of a transmission antenna according to the tracking device.

【図12】従来の遠隔制御系の概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram of a conventional remote control system.

【図13】従来の遠隔制御における映像伝送システム構
成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a video transmission system in a conventional remote control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 受信機 10a 受信アンテナ 11 位置決め装置 11a 旋回角検出器 12 テレビジョンカメラ 13 操作器 14 制御器 15,16 モニタテレビ 17 制御演算器 18 方位検出器 19 傾斜角検出器 20 位置検出器 30 送信機 30a 送信アンテナ 31 位置決め装置 31b 上下角検出器 32 テレビジョンカメラ 33 操作器 34 演算器 35 送信機 36 受信機 37 制御器 38 信号処理器 39 表示器 40,41 双方向通信機 42 信号処理器 43 制御演算器 44 速度検出器 45 位置検出器 46 傾斜角検出器 47 加速度検出器 48 方位検出器 60 旋回角演算器 61 旋回角補正演算器 62 微小変動発生器 63 加算器 64,65 加算器 66 傾斜角演算器 68 加算器 69 旋回角演算器 70 符号反転器 71 加算器 72 補償器 73 積分器 74 符号反転器 75 微分器 76 加算器 79 補償器 80 加算器 100 固定操作室 101 操作盤 102 オペレータ 200 車両 10 Receiver 10a Receiving antenna 11 Positioning device 11a Slewing angle detector 12 Television camera 13 Operator 14 Controller 15, 16 Monitor TV 17 Control calculator 18 Azimuth detector 19 Tilt angle detector 20 Position detector 30 Transmitter 30a Transmitting antenna 31 Positioning device 31b Vertical angle detector 32 Television camera 33 Operator 34 Operator 35 Transmitter 36 Receiver 37 Controller 38 Signal processor 39 Display 40, 41 Two-way communication device 42 Signal processor 43 Control operation Sensor 44 Speed detector 45 Position detector 46 Tilt angle detector 47 Acceleration detector 48 Azimuth detector 60 Turning angle calculator 61 Turning angle correction calculator 62 Small fluctuation generator 63 Adder 64, 65 Adder 66 Tilt angle calculation Unit 68 Adder 69 Turning angle calculator 70 Sign inverter 71 Adder 72 Compensator 73 Integrator 74 Sign inverter 75 Differentiator 76 Adder 79 Compensator 80 Adder 100 Fixed operation room 101 Operation panel 102 Operator 200 Vehicle

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−283642(JP,A) 特開 平7−221530(JP,A) 特開 平7−312517(JP,A) 特開 平5−226920(JP,A) 特開 昭63−153925(JP,A) 特開 昭62−26904(JP,A) 特開 平3−101501(JP,A) 特開 平7−50513(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 3/08 G01S 3/42 G05D 1/08 H04B 7/26 H04N 7/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-7-283642 (JP, A) JP-A-7-221530 (JP, A) JP-A-7-321517 (JP, A) JP-A-5-226920 (JP) JP-A-63-153925 (JP, A) JP-A-62-26904 (JP, A) JP-A-3-101501 (JP, A) JP-A-7-50513 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 3/08 G01S 3/42 G05D 1/08 H04B 7/26 H04N 7/18

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車両を無線電波により遠隔操縦するため
の操作室に設けられた受信アンテナと、この受信アンテ
ナの水平方向の旋回角および上下方向の傾斜角を調整す
る受信アンテナ位置決め装置と、車両に設けられた送信
アンテナと、この送信アンテナの水平方向の旋回角およ
び上下方向の傾斜角を調整する送信アンテナ位置決め装
置とを有し、車両の送信アンテナから操作室の受信アン
テナに指向性の強い電波を用いて映像等を伝送する通信
装置において、 操作室および車両の位置、受信アンテナおよび送信アン
テナの旋回角、車両の進行方位および進行速度をそれぞ
れ検出する検出器と、 これらの検出器により検出された操作室および車両の位
置から操作室を基準とした車両の相対的位置を演算する
とともに、車両の進行方位および進行速度による車両の
位置変化を補正演算して、受信アンテナおよび送信アン
テナの旋回角を演算する演算器と、 この演算器により演算された旋回角に基づいて受信アン
テナ位置決め装置および送信アンテナ位置決め装置の旋
回角を制御する制御器と、 操作室と車両との間で前記検出器により検出された信号
および前記演算器により演算された信号を双方向に通信
可能とした無指向性の双方向通信機とを具備したことを
特徴とするアンテナ自動追尾装置。
1. A receiving antenna provided in an operation room for remotely controlling a vehicle by radio waves, a receiving antenna positioning device for adjusting a horizontal turning angle and a vertical inclination angle of the receiving antenna, and a vehicle. And a transmitting antenna positioning device that adjusts the horizontal turning angle and the vertical tilt angle of the transmitting antenna, and has strong directivity from the transmitting antenna of the vehicle to the receiving antenna in the operation room. In a communication device that transmits images and the like using radio waves, a detector that detects the positions of an operation room and a vehicle, a turning angle of a receiving antenna and a transmitting antenna, a traveling direction and a traveling speed of a vehicle, and a detector that detects these. The relative position of the vehicle with respect to the operation room is calculated from the positions of the operation room and the vehicle, and the heading and the heading of the vehicle are calculated. A computing unit for compensating for a change in the position of the vehicle due to the speed and computing the turning angles of the receiving antenna and the transmitting antenna, and turning the receiving antenna positioning device and the transmitting antenna positioning device based on the turning angles computed by the computing device A controller for controlling an angle, and a non-directional two-way communication device capable of bidirectionally communicating a signal detected by the detector and a signal calculated by the calculator between an operation room and a vehicle. An automatic antenna tracking device comprising:
【請求項2】 車両を無線電波により遠隔操縦するため
の操作室に設けられた受信アンテナと、この受信アンテ
ナの水平方向の旋回角および上下方向の傾斜角を調整す
る受信アンテナ位置決め装置と、車両に設けられた送信
アンテナと、この送信アンテナの水平方向の旋回角およ
び上下方向の傾斜角を調整する送信アンテナ位置決め装
置とを有し、車両の送信アンテナから操作室の受信アン
テナに指向性の強い電波を用いて映像等を伝送する通信
装置において、 受信アンテナおよび送信アンテナのそれぞれの傾斜角を
検出する検出器と、 受信レベル信号を確認しながら受信アンテナの傾斜角を
緩やかに振る信号を出力するとともに、符号が反対で絶
対値が等しくなるように送信アンテナの傾斜角を演算す
る操作室側および車両側の演算器と、 この演算器から出力された信号を処理して受信アンテナ
位置決め装置および送信アンテナ位置決め装置の傾斜角
を制御する制御器と、 操作室と車両との間で検出された信号および演算された
信号を双方向に通信可能とした無指向性の双方向通信機
とを具備したことを特徴とするアンテナ自動追尾装置。
2. A receiving antenna provided in an operation room for remotely controlling a vehicle by radio waves, a receiving antenna positioning device for adjusting a horizontal turning angle and a vertical inclination angle of the receiving antenna, and a vehicle. And a transmitting antenna positioning device that adjusts the horizontal turning angle and the vertical tilt angle of the transmitting antenna, and has strong directivity from the transmitting antenna of the vehicle to the receiving antenna in the operation room. In a communication device that transmits images and the like using radio waves, a detector that detects the inclination angle of each of a reception antenna and a transmission antenna, and outputs a signal that slowly shakes the inclination angle of the reception antenna while checking a reception level signal A computing unit on the operation room side and on the vehicle side that calculates the inclination angle of the transmitting antenna such that the signs are opposite and the absolute values are equal, A controller that processes the signals output from the arithmetic unit to control the tilt angles of the receiving antenna positioning device and the transmitting antenna positioning device; and outputs both the signal detected between the operation room and the vehicle and the calculated signal. An automatic antenna tracking device, comprising: an omnidirectional two-way communication device capable of communicating in two directions.
【請求項3】 演算器は、受信アンテナを微小径で回転
させる微小変動発生器と、この受信アンテナの微小径回
転により発生する受信機の受信レベル変化に基づいて旋
回角および傾斜角の誤差を補正する補正演算手段とを含
むことを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ
自動追尾装置。
3. An arithmetic unit includes: a minute fluctuation generator for rotating a receiving antenna at a small diameter; and a turning angle and a tilt angle error based on a change in a receiving level of the receiver caused by the small diameter rotation of the receiving antenna. 3. The automatic antenna tracking device according to claim 1, further comprising a correction operation unit that performs correction.
【請求項4】 操作室側には、車両の進行速度および進
行方位による進行方位角速度により送信アンテナと受信
アンテナの方位を修正する旋回角速度を演算する演算手
段と、その方位修正用の旋回角速度と位置決め装置の最
大旋回可能速度とを比較して方位修正用の旋回角速度が
位置決め装置の最大旋回可能速度を上回る時に警告信号
を出力する警告手段とを設けたことを特徴とする請求項
1に記載のアンテナ自動追尾装置。
4. An operation room for calculating a turning angular velocity for correcting the azimuth of the transmitting antenna and the receiving antenna based on the traveling azimuth angular velocity based on the traveling velocity and the traveling azimuth of the vehicle; 2. The warning device according to claim 1, further comprising: a warning unit that outputs a warning signal when a turning angular velocity for correcting an azimuth exceeds a maximum turning speed of the positioning device by comparing with a maximum turning speed of the positioning device. Antenna automatic tracking device.
【請求項5】 車両側の演算器は、 車両側の送信アンテナ位置決め装置に設けられた加速度
検出器で検出された位置決め装置の上下方向の加速度を
積分器で積分して速度信号を求め、この速度信号の符号
を符号反転器で反転して速度指令を設定する演算手段
と、 送信アンテナ位置決め装置に設けられた上下方向の回動
角度を検出するための上下角検出器の位置信号を微分器
で微分して速度信号を求め、この速度信号を加算器によ
り前記符号反転器の出力にフィードバックする演算手段
とを有していることを特徴とする請求項2に記載のアン
テナ自動追尾装置。
5. An arithmetic unit on the vehicle side obtains a speed signal by integrating an acceleration in a vertical direction of the positioning device detected by an acceleration detector provided in the transmitting antenna positioning device on the vehicle side with an integrator. Calculating means for inverting the sign of the speed signal with a sign inverter to set a speed command; and a differentiator for differentiating a position signal of a vertical angle detector provided in the transmitting antenna positioning device for detecting a vertical rotation angle. 3. An automatic antenna tracking apparatus according to claim 2, further comprising a calculating means for differentiating the speed signal to obtain a speed signal and feeding back the speed signal to an output of the sign inverter by an adder.
【請求項6】 操作室に、受信アンテナの旋回角および
傾斜角を手動操作するための受信アンテナ用操作器と、
送信アンテナの旋回角および傾斜角を双方向通信機を介
して手動操作するための送信アンテナ用操作器とを設け
たことを特徴とする請求項1または2に記載のアンテナ
自動追尾装置。
6. An operation device for a reception antenna for manually operating a turning angle and an inclination angle of the reception antenna in an operation room,
The antenna automatic tracking device according to claim 1 or 2, further comprising a transmission antenna operating device for manually operating a turning angle and an inclination angle of the transmission antenna via a two-way communication device.
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