JPH08340284A - マルチアンテナ装置およびマルチアンテナを用いた情報伝送システム - Google Patents
マルチアンテナ装置およびマルチアンテナを用いた情報伝送システムInfo
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- JPH08340284A JPH08340284A JP14464595A JP14464595A JPH08340284A JP H08340284 A JPH08340284 A JP H08340284A JP 14464595 A JP14464595 A JP 14464595A JP 14464595 A JP14464595 A JP 14464595A JP H08340284 A JPH08340284 A JP H08340284A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動局と固定局側との間で情報を送受する場
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。 【構成】 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沿ってアンテナを複数個同相成分
主体の電波伝播の範囲となるように交互に個配列構成し
た。
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。 【構成】 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沿ってアンテナを複数個同相成分
主体の電波伝播の範囲となるように交互に個配列構成し
た。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、限られた範囲を移動す
る自走ロボット、自動車等の移動体で、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、効率良く無線伝送できるアンテナ装置およびそ
のアンテナを用いた情報伝送システムに関するものであ
る。
る自走ロボット、自動車等の移動体で、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、効率良く無線伝送できるアンテナ装置およびそ
のアンテナを用いた情報伝送システムに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般的には、移動体との映像情報等の送
受をする場合には、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。
受をする場合には、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。
【0003】また、エレベータ等で用いられるエレベー
タのカーと線路との間の情報伝送には、電磁結合が使用
され、その電力は微弱で極めて密着(十数ミリ程度)し
た線状の結合となり、応用範囲が限定されていた。
タのカーと線路との間の情報伝送には、電磁結合が使用
され、その電力は微弱で極めて密着(十数ミリ程度)し
た線状の結合となり、応用範囲が限定されていた。
【0004】また、従来の平面アンテナは空間での送受
信のための一対向のアンテナを用いたものであった。
信のための一対向のアンテナを用いたものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、移動
局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必要があ
る。このため、送信機の出力電力は大きくなり、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。
局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必要があ
る。このため、送信機の出力電力は大きくなり、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。
【0006】このように従来技術では、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、固定局側のアンテナは大形となること
により設置にも制約を受け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。
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、固定局側のアンテナは大形となること
により設置にも制約を受け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。
【0007】特に、アンテナの電波伝播の位相と出力差
により、移動体と固定局側との間で常に対向して連続的
に一定レベル以上の情報品質を得ることは極めて困難で
あった。
により、移動体と固定局側との間で常に対向して連続的
に一定レベル以上の情報品質を得ることは極めて困難で
あった。
【0008】さらに、本発明は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たり、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、広い帯域幅の映像情報を、良質な映像情報及
び関連した情報として、どこの位置でも、移動局と固定
局側との間で常に対向して連続的に一定レベル以上の情
報品質を、簡単、容易に得ることができるアンテナおよ
び、システムの提供を目的とする。
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たり、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、広い帯域幅の映像情報を、良質な映像情報及
び関連した情報として、どこの位置でも、移動局と固定
局側との間で常に対向して連続的に一定レベル以上の情
報品質を、簡単、容易に得ることができるアンテナおよ
び、システムの提供を目的とする。
【0009】また、本発明の他の目的は移動局の装置を
低出力とし、簡易で安価に提供することにある。
低出力とし、簡易で安価に提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明の固定局のマルチアンテナ装置は、移動体
が移動する走行面に、予め定められた位置と範囲にわた
って平面状の単位アンテナ(単独でも一つのアンテナと
して機能するもの)を多数個敷設し、相互に接続して少
なくとも2つのマルチアンテナ群を構成し、さらに同じ
群に属する単位アンテナの配置は、受信電波の位相が、
同相成分主体の電波伝播の範囲に配置しマルチアンテナ
群とした。さらに各群に属する単位アンテナは、同じ群
に属するもの同士が隣合わないように互い違いに配置
し、異なる群に属する各単位アンテナは互いに異なる位
相になるように配置たものである。
めに、本発明の固定局のマルチアンテナ装置は、移動体
が移動する走行面に、予め定められた位置と範囲にわた
って平面状の単位アンテナ(単独でも一つのアンテナと
して機能するもの)を多数個敷設し、相互に接続して少
なくとも2つのマルチアンテナ群を構成し、さらに同じ
群に属する単位アンテナの配置は、受信電波の位相が、
同相成分主体の電波伝播の範囲に配置しマルチアンテナ
群とした。さらに各群に属する単位アンテナは、同じ群
に属するもの同士が隣合わないように互い違いに配置
し、異なる群に属する各単位アンテナは互いに異なる位
相になるように配置たものである。
【0011】さらに、本発明は前記位相が異なるマルチ
アンテナ群からの信号出力を相互に比較し、大きい方を
選択する選択手段を設けたものである。
アンテナ群からの信号出力を相互に比較し、大きい方を
選択する選択手段を設けたものである。
【0012】さらに、本発明の情報伝送システムは、移
動局には平面状のアンテナに近接した位置にアンテナを
設け、移動局のアンテナと固定局側の単位アンテナを近
接した間隔を維持しつつ、移動局のアンテナの出力電力
を、小電力、更には微弱電力にて送信するようにしたも
のである。
動局には平面状のアンテナに近接した位置にアンテナを
設け、移動局のアンテナと固定局側の単位アンテナを近
接した間隔を維持しつつ、移動局のアンテナの出力電力
を、小電力、更には微弱電力にて送信するようにしたも
のである。
【0013】
【作用】前記移動局からの電波は、少なくとも2つの互
いに位相の異なるマルチアンテナ群で受信される。固定
局にて、各マルチアンテナで受信され電波は各チャネル
ごとに大きい方の群が選択され、活用される。同じ群で
受信される電波は同相成分が主体となるため、各単位ア
ンテナの受信出力は加算され、強調される。
いに位相の異なるマルチアンテナ群で受信される。固定
局にて、各マルチアンテナで受信され電波は各チャネル
ごとに大きい方の群が選択され、活用される。同じ群で
受信される電波は同相成分が主体となるため、各単位ア
ンテナの受信出力は加算され、強調される。
【0014】このようなマルチアンテナを用いた情報伝
送システムは、移動局のアンテナと固定局側のマルチア
ンテナを近接した間隔を維持しつつ、移動局のアンテナ
の出力電力を、小電力、更には微弱電力にて送信するこ
とができる。
送システムは、移動局のアンテナと固定局側のマルチア
ンテナを近接した間隔を維持しつつ、移動局のアンテナ
の出力電力を、小電力、更には微弱電力にて送信するこ
とができる。
【0015】
【実施例】以下この発明の一実施例を説明する。
【0016】図1、図2は、本発明における固定局側の
平面状アンテナを多数個敷設した平面状マルチアンテナ
の一例の平面図である。両図において図示しない移動局
がこのアンテナが敷設された走行面を移動するものであ
る。
平面状アンテナを多数個敷設した平面状マルチアンテナ
の一例の平面図である。両図において図示しない移動局
がこのアンテナが敷設された走行面を移動するものであ
る。
【0017】なお、単体の平面アンテナ(以下単位アン
テナと称する)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アンテナもしくは平面状アンテナ
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、正確な意味の平面でなく、曲面、波形等、種種の
形状が考えられる。
テナと称する)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アンテナもしくは平面状アンテナ
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、正確な意味の平面でなく、曲面、波形等、種種の
形状が考えられる。
【0018】図1、図2において、11、12および2
1、22、…の各々は平面状のダイポール単位アンテナ
を示した。51a、51bは平面状単位アンテナ11、
12と平面状単位アンテナ21、22の引出線(または
給電線)、52a、52bはインピ−ダンスマッチング
をとる周知の整合器、53a、53bは同軸ケ−ブル、
54aは各平面状単位アンテナ11、12を結合(ミッ
クス)するための結合器、54bは各平面状単位アンテ
ナ21、22を結合(ミックス)するための結合器、さ
らに、55a、55bはそれぞれ結合器54a、結合器
54bに接続される増幅器である。
1、22、…の各々は平面状のダイポール単位アンテナ
を示した。51a、51bは平面状単位アンテナ11、
12と平面状単位アンテナ21、22の引出線(または
給電線)、52a、52bはインピ−ダンスマッチング
をとる周知の整合器、53a、53bは同軸ケ−ブル、
54aは各平面状単位アンテナ11、12を結合(ミッ
クス)するための結合器、54bは各平面状単位アンテ
ナ21、22を結合(ミックス)するための結合器、さ
らに、55a、55bはそれぞれ結合器54a、結合器
54bに接続される増幅器である。
【0019】このように、各平面状単位アンテナ11、
12および21、22、…を多数個配置し結合すること
により平面状マルチアンテナ100が構成される。な
お、図面では多数敷設されアンテナの一部を示してい
る。このマルチアンテナ100は各結合器54a、54
b、増幅器55a、55b、更に結合分配器80a、8
0bから固定局101に接続されている。
12および21、22、…を多数個配置し結合すること
により平面状マルチアンテナ100が構成される。な
お、図面では多数敷設されアンテナの一部を示してい
る。このマルチアンテナ100は各結合器54a、54
b、増幅器55a、55b、更に結合分配器80a、8
0bから固定局101に接続されている。
【0020】本発明はこのようなアンテナを走行面に沿
って連続的に、床面に限らず、側壁面、天井面等に多数
敷設したものである。どこに敷設するかは、移動体の走
行パターンや性格により、もっとも受信しやすい位置に
する。
って連続的に、床面に限らず、側壁面、天井面等に多数
敷設したものである。どこに敷設するかは、移動体の走
行パターンや性格により、もっとも受信しやすい位置に
する。
【0021】ここで、平面状の単位アンテナの例として
は周知の三角形状をした平面状のダイポ−ルアンテナを
示した。
は周知の三角形状をした平面状のダイポ−ルアンテナを
示した。
【0022】大きさはl≒1λ/6〜λ(lは単位アン
テナの長さ、λは1波長の長さ)とし、θ≒30°〜9
0°をとっている(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)。
テナの長さ、λは1波長の長さ)とし、θ≒30°〜9
0°をとっている(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)。
【0023】このときの伝送周波数の搬送波は一例とし
て、約100MHz〜10GHz、微弱電波の電界強度
は3mはなれた位置で、500μV/m以下とする。
て、約100MHz〜10GHz、微弱電波の電界強度
は3mはなれた位置で、500μV/m以下とする。
【0024】ここで、本発明の特徴は単位アンテナの電
波伝播の位相とその出力が、互い補う同相成分が主体に
なるように接続し、1つの群として構成し、このような
群を少なくとも2つ以上構成し、各群の単位アンテナは
同じ群に属するものが隣合わないように交互に位置する
ように配置する。 図1、図2はそれぞれにおいて同一
の指向性をもちアンテナの電波伝播の位相が同相成分主
体の範囲の平面状単位アンテナ11、12のa群およ
び、平面状単位アンテナ21、22のb群の2系統のマ
ルチアンテナ100を構成する。
波伝播の位相とその出力が、互い補う同相成分が主体に
なるように接続し、1つの群として構成し、このような
群を少なくとも2つ以上構成し、各群の単位アンテナは
同じ群に属するものが隣合わないように交互に位置する
ように配置する。 図1、図2はそれぞれにおいて同一
の指向性をもちアンテナの電波伝播の位相が同相成分主
体の範囲の平面状単位アンテナ11、12のa群およ
び、平面状単位アンテナ21、22のb群の2系統のマ
ルチアンテナ100を構成する。
【0025】さらにその群を構成する単位アンテナの指
向性の設置角度α(図5参照)は、走行面のカーブによ
り異なるが、通常、±45度に配置されるが好ましくは
±30度で、0度(走行面が直線の場合)が最適であ
る。
向性の設置角度α(図5参照)は、走行面のカーブによ
り異なるが、通常、±45度に配置されるが好ましくは
±30度で、0度(走行面が直線の場合)が最適であ
る。
【0026】図5は同じ群に属する単位アンテナの配置
を示す平面図で、(a)の破線で示す単位アンテナ1
2’を単位アンテナ11にたいし、接地角度αを約10
度に設置した例を示す。
を示す平面図で、(a)の破線で示す単位アンテナ1
2’を単位アンテナ11にたいし、接地角度αを約10
度に設置した例を示す。
【0027】図3は、移動局である各移動体とそのアン
テナと図1、2に示した固定局側のマルチアンテナ10
0との配置関係を示す一例の側面図である。
テナと図1、2に示した固定局側のマルチアンテナ10
0との配置関係を示す一例の側面図である。
【0028】図3において、一例として、平面状マルチ
アンテナ100、引出線、同軸ケ−ブル等は、空間また
は誘電体5を介して、シ−ルド接地板6上に配置されて
いるがアンテナ以外はシールド接地板6の下でもよい。
61は各移動局71、72が走行する走行面を有する走
行板である。移動局71、72にはそのアンテナ81、
82が平面状マルチアンテナ100に近接して設けられ
ている。アンテナ81、82の例としてここでは簡易な
棒状アンテナを示している。91、92はテレビカメ
ラ、711、712は送信機でこの出力端子はそれぞれ
アンテナ81、82に接続されている。721、722
は運転操縦装置を示す。
アンテナ100、引出線、同軸ケ−ブル等は、空間また
は誘電体5を介して、シ−ルド接地板6上に配置されて
いるがアンテナ以外はシールド接地板6の下でもよい。
61は各移動局71、72が走行する走行面を有する走
行板である。移動局71、72にはそのアンテナ81、
82が平面状マルチアンテナ100に近接して設けられ
ている。アンテナ81、82の例としてここでは簡易な
棒状アンテナを示している。91、92はテレビカメ
ラ、711、712は送信機でこの出力端子はそれぞれ
アンテナ81、82に接続されている。721、722
は運転操縦装置を示す。
【0029】移動局のアンテナ81、82とマルチアン
テナ100との最短距離はマルチパスを考慮すると、2
λ以下に設定するのが良く、好ましくはλ/2以下であ
るが、λ/30以下ではアンテナ同士が密着し過ぎて電
解強度の分布の変化の影響を受けやすい。このため、最
適値はλ/3となる。
テナ100との最短距離はマルチパスを考慮すると、2
λ以下に設定するのが良く、好ましくはλ/2以下であ
るが、λ/30以下ではアンテナ同士が密着し過ぎて電
解強度の分布の変化の影響を受けやすい。このため、最
適値はλ/3となる。
【0030】図4はチャネル別に設けた群選択回路90
のブロック図(1チャネル分)であり、マルチアンテナ
群の、一例としてアンテナ位相の異なるa群とb群の2
系統の出力は切替回路90に入力接続されている。
のブロック図(1チャネル分)であり、マルチアンテナ
群の、一例としてアンテナ位相の異なるa群とb群の2
系統の出力は切替回路90に入力接続されている。
【0031】以下、図1、図2、図3、図4を用いこの
動作を具体的に説明する。
動作を具体的に説明する。
【0032】固定局101は、移動局71の映像情報無
線伝送信号チャンネルCH1と、移動局72の映像情報
無線伝送信号チャンネルCH2の信号を平面状マルチア
ンテナ100を経て、必要な信号レベルを得るように構
成して、混合機能を有する結合器80a、bにて映像情
報を収集し、映像情報伝送チャンネルCH1、CH2を
受信機91により受信するように構成されている。受信
機91は必要に応じて、チャネルCH1、またはCH2
を選択受信する。もちろん、選択機能を省略し、それぞ
れのチャネルの専用受信機としても良い。
線伝送信号チャンネルCH1と、移動局72の映像情報
無線伝送信号チャンネルCH2の信号を平面状マルチア
ンテナ100を経て、必要な信号レベルを得るように構
成して、混合機能を有する結合器80a、bにて映像情
報を収集し、映像情報伝送チャンネルCH1、CH2を
受信機91により受信するように構成されている。受信
機91は必要に応じて、チャネルCH1、またはCH2
を選択受信する。もちろん、選択機能を省略し、それぞ
れのチャネルの専用受信機としても良い。
【0033】図4に示すように、受信機91の映像信号
出力を、群選択回路90の同期信号分離回路902に接
続し、同期信号を分離し、該同期信号の出力は、同期信
号レベル判定回路903に入力される。同期信号レベル
判定回路903は同期信号レベルの変化レベルを検出
し、その出力を、切替回路901に入力する。
出力を、群選択回路90の同期信号分離回路902に接
続し、同期信号を分離し、該同期信号の出力は、同期信
号レベル判定回路903に入力される。同期信号レベル
判定回路903は同期信号レベルの変化レベルを検出
し、その出力を、切替回路901に入力する。
【0034】係る構成で、受信機91には常に異なるア
ンテナ群で受信した映像信号の内の受信レベルの高い方
が選択供給される。
ンテナ群で受信した映像信号の内の受信レベルの高い方
が選択供給される。
【0035】更に詳しく説明すると、一般に知られてい
るように、同期信号は映像信号とタイミング的に区別さ
れていることと、また、符号的に反対であること等によ
り、容易に分離される。分離された同期信号は映像信号
の出力とは無関係に、伝送品質に比例し一定である。こ
のような性質を持つ同期信号の出力は、同期信号レベル
判定回路903に入力される。ここで、同期信号レベル
が一定のレベル以下に低下した場合には、その変化レベ
ルを検出し、切り替え指示を出力する。切替回路901
はこの切り換え指示により、アンテナ群を別系統の接続
に切り替える。
るように、同期信号は映像信号とタイミング的に区別さ
れていることと、また、符号的に反対であること等によ
り、容易に分離される。分離された同期信号は映像信号
の出力とは無関係に、伝送品質に比例し一定である。こ
のような性質を持つ同期信号の出力は、同期信号レベル
判定回路903に入力される。ここで、同期信号レベル
が一定のレベル以下に低下した場合には、その変化レベ
ルを検出し、切り替え指示を出力する。切替回路901
はこの切り換え指示により、アンテナ群を別系統の接続
に切り替える。
【0036】このようにして、固定局101において
は、2系統の平面状マルチアンテナ群の出力は、群選択
回路90に入力され、受信機91にて伝送された情報は
復調されベ−スバンドの映像情報に再生される。
は、2系統の平面状マルチアンテナ群の出力は、群選択
回路90に入力され、受信機91にて伝送された情報は
復調されベ−スバンドの映像情報に再生される。
【0037】図5は同じ群に属する単位アンテナを示し
ており、(a)は図1、(b)は図2に対応する。同図
に示すように、一般的に単位アンテナ11、12間の距
離をLとし、移動局アンテナ81または82と単位アン
テナ11との距離をA、移動局アンテナ81または82
と単位アンテナ12との距離をBとすれば、移動局のア
ンテナ81、82等からのアンテナ11、12の受信結
合された信号の位相と出力差は、位相差λのとき同相と
なり、移動局と固定局アンテナの距離A、Bによる受信
レベルの出力は和となる。
ており、(a)は図1、(b)は図2に対応する。同図
に示すように、一般的に単位アンテナ11、12間の距
離をLとし、移動局アンテナ81または82と単位アン
テナ11との距離をA、移動局アンテナ81または82
と単位アンテナ12との距離をBとすれば、移動局のア
ンテナ81、82等からのアンテナ11、12の受信結
合された信号の位相と出力差は、位相差λのとき同相と
なり、移動局と固定局アンテナの距離A、Bによる受信
レベルの出力は和となる。
【0038】単位アンテナ間の距離Lが位相差λ/2の
ときは全くの逆相となり、移動局とアンテナ11、12
の距離A、Bによる受信レベルの出力差となり出力は極
めて小さくなる。
ときは全くの逆相となり、移動局とアンテナ11、12
の距離A、Bによる受信レベルの出力差となり出力は極
めて小さくなる。
【0039】例えばアンテナ11、12間の距離をL≒
2λとしたとき、移動局アンテナと単位アンテナ11の
距離A、移動局アンテナと単位アンテナ12の距離B
が、A≒3λ/4、B≒5λ/4の位置では、B−A=
λ/2となる。同様にA≒5λ/4、B≒3λ/4の位
置において、A−B=λ/2となる。(実際には平面的
でなく立体的であり、且つ一直線でないが考え方の基本
は同一である。) つまり、Lの値によっては、移動局はまったく逆相の電
波を受信することになる。
2λとしたとき、移動局アンテナと単位アンテナ11の
距離A、移動局アンテナと単位アンテナ12の距離B
が、A≒3λ/4、B≒5λ/4の位置では、B−A=
λ/2となる。同様にA≒5λ/4、B≒3λ/4の位
置において、A−B=λ/2となる。(実際には平面的
でなく立体的であり、且つ一直線でないが考え方の基本
は同一である。) つまり、Lの値によっては、移動局はまったく逆相の電
波を受信することになる。
【0040】これを解決する上で、本発明はマルチアン
テナ群aの単位アンテナ11、12は同相信号を受信で
きるように設置し、別のマルチアンテナ群bはa群の間
に設け、逆相の電波を受するようにしたものである。
テナ群aの単位アンテナ11、12は同相信号を受信で
きるように設置し、別のマルチアンテナ群bはa群の間
に設け、逆相の電波を受するようにしたものである。
【0041】しかる上で、各移動局71、72が走行面
61の上を一定の方向に直線的に走行する場合におい
て、平面状マルチアンテナ100の群aにおける送受信
の電波伝播のほぼ同位相にて出力が和となる範囲におい
ては、固定局101の群選択回路90で、a群の良質な
出力信号を選択し、受信機91に入力することが出来
る。 また、平面状マルチアンテナ100の群bにおけ
る送受信の電波伝播のほぼ同位相の出力が和となる範囲
においては、固定局101の群選択回路90で、b群の
良質な出力信号を選択し、受信機91に入力することが
出来る。 係る構成により、広い帯域の映像情報を、小
電力、微小電力にて効率良く、高品質で、廉価に、シン
プルな構成にて無線伝送し得る。また、移動局の映像情
報は、走行面に沿って、必ずしも直線的に移動走行する
だけではない。走行面がカーブしている場合でも、アン
テナ間の電波の伝播面と位相の出力との対応を選択的に
行い、良質な信号を継続的に伝送できる。さらに、移動
局が一定の方向に、直線的に走行する場合には、アンテ
ナ81、82とマルチアンテナ100の指向性が一致す
るため、より良質な信号を継続的に伝送できることは言
うまでもない。
61の上を一定の方向に直線的に走行する場合におい
て、平面状マルチアンテナ100の群aにおける送受信
の電波伝播のほぼ同位相にて出力が和となる範囲におい
ては、固定局101の群選択回路90で、a群の良質な
出力信号を選択し、受信機91に入力することが出来
る。 また、平面状マルチアンテナ100の群bにおけ
る送受信の電波伝播のほぼ同位相の出力が和となる範囲
においては、固定局101の群選択回路90で、b群の
良質な出力信号を選択し、受信機91に入力することが
出来る。 係る構成により、広い帯域の映像情報を、小
電力、微小電力にて効率良く、高品質で、廉価に、シン
プルな構成にて無線伝送し得る。また、移動局の映像情
報は、走行面に沿って、必ずしも直線的に移動走行する
だけではない。走行面がカーブしている場合でも、アン
テナ間の電波の伝播面と位相の出力との対応を選択的に
行い、良質な信号を継続的に伝送できる。さらに、移動
局が一定の方向に、直線的に走行する場合には、アンテ
ナ81、82とマルチアンテナ100の指向性が一致す
るため、より良質な信号を継続的に伝送できることは言
うまでもない。
【0042】以上の実施例が、移動局から固定局への一
方の情報伝送に関する実施例であるが、つぎに双方向通
信の実施例について説明する。
方の情報伝送に関する実施例であるが、つぎに双方向通
信の実施例について説明する。
【0043】図6は移動局から固定局への映像情報伝送
システムに加え、固定局より移動局への制御信号を送信
するシステム構成例を示す図で、図7はその移動局の構
成を示す図である。
システムに加え、固定局より移動局への制御信号を送信
するシステム構成例を示す図で、図7はその移動局の構
成を示す図である。
【0044】図6では、固定局101には受信機91
1、912の映像出力表示を見ながら、移動局の走行方
向や、走行速度等を制御する制御信号を変調し、移動局
へ送信する機能を有する無線送信機921、922を設
けている。931、932はそのアンテナである。
1、912の映像出力表示を見ながら、移動局の走行方
向や、走行速度等を制御する制御信号を変調し、移動局
へ送信する機能を有する無線送信機921、922を設
けている。931、932はそのアンテナである。
【0045】移動局から固定局への伝送情報が映像信号
で広帯域を必要とするのに対しこの無線送信機は送信す
る情報が簡単であるため、例えば、帯域幅は100kH
z以下、周波数は10MHz〜100MHz、特定小電
力による無線通信で十分である。
で広帯域を必要とするのに対しこの無線送信機は送信す
る情報が簡単であるため、例えば、帯域幅は100kH
z以下、周波数は10MHz〜100MHz、特定小電
力による無線通信で十分である。
【0046】図7における移動局710、720は、テ
レビカメラ91、92、送信機711、712、映像情
報送信用のアンテナ81、82と、制御信号を受信する
制御信号受信アンテナ731、732、受信した制御信
号を中間周波数に変換し復調する制御信号受信機74
1、742、さらに、移動局の走行方向、走行速度等の
制御をする制御装置751、752により構成されてい
る。
レビカメラ91、92、送信機711、712、映像情
報送信用のアンテナ81、82と、制御信号を受信する
制御信号受信アンテナ731、732、受信した制御信
号を中間周波数に変換し復調する制御信号受信機74
1、742、さらに、移動局の走行方向、走行速度等の
制御をする制御装置751、752により構成されてい
る。
【0047】係る構成により、例えばチャネルCH1の
移動局710について説明すると、先ず固定局101側
において、固定局101のチャネルCH1の受信機91
1により、移動局710からの受信映像出力表示を見な
がら、操作者は、移動局710へ、その走行方向、走行
速度等の制御する制御信号を無線送信機921より映像
受信周波数とは異なる搬送周波数で変調し、無線送信機
921よりアンテナ931から無線送信する。移動局7
10の制御信号受信アンテナ731、にてこの制御信号
は受信され、制御信号受信機741において、制御信号
の受信信号は中間周波数に変換され、復調される。この
復調された制御信号により制御装置751が動作し、走
行方向、走行速度等が制御される。これは、チャネルC
H2の移動局720においても同じである。
移動局710について説明すると、先ず固定局101側
において、固定局101のチャネルCH1の受信機91
1により、移動局710からの受信映像出力表示を見な
がら、操作者は、移動局710へ、その走行方向、走行
速度等の制御する制御信号を無線送信機921より映像
受信周波数とは異なる搬送周波数で変調し、無線送信機
921よりアンテナ931から無線送信する。移動局7
10の制御信号受信アンテナ731、にてこの制御信号
は受信され、制御信号受信機741において、制御信号
の受信信号は中間周波数に変換され、復調される。この
復調された制御信号により制御装置751が動作し、走
行方向、走行速度等が制御される。これは、チャネルC
H2の移動局720においても同じである。
【0048】このように、多数個敷設した平面状のマル
チアンテナの少なくともaと、bの2系統の群構成によ
り、移動局から固定局側へ、安定して映像情報の送信が
行えると共にさらには、映像情報に関連した固定局から
移動局への制御信号等のデ−タ情報の送受信を行うこと
ができる。
チアンテナの少なくともaと、bの2系統の群構成によ
り、移動局から固定局側へ、安定して映像情報の送信が
行えると共にさらには、映像情報に関連した固定局から
移動局への制御信号等のデ−タ情報の送受信を行うこと
ができる。
【0049】このような情報伝送システムは、例えば、
エレベータのカー(移動局)とエレベータ制御監視装置
間の情報授受に活用することもできる。
エレベータのカー(移動局)とエレベータ制御監視装置
間の情報授受に活用することもできる。
【0050】また、更に、移動体は、走行面に沿って、
必ずしも直線的に移動走行するだけでなく、障害物を避
ける上で蛇行移動走行する場合もあるが、本実施例では
固定局にて受信アンテナ群を選択し、より良質な信号を
継続的に受信しつつ、制御信号等のデ−タ情報にて、移
動局の走行方向、速度等を制御することができる。この
ため、図7の移動体の実例としては、例えば、荷物運搬
車、無線操縦ロボットが最適である。
必ずしも直線的に移動走行するだけでなく、障害物を避
ける上で蛇行移動走行する場合もあるが、本実施例では
固定局にて受信アンテナ群を選択し、より良質な信号を
継続的に受信しつつ、制御信号等のデ−タ情報にて、移
動局の走行方向、速度等を制御することができる。この
ため、図7の移動体の実例としては、例えば、荷物運搬
車、無線操縦ロボットが最適である。
【0051】ここで、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。また、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100をブロックとして分割し、
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。
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。また、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100をブロックとして分割し、
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。
【0052】なお、各移動局はテレビカメラの映像の他
にそれに関連した情報、例えば音声情報、または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−タ等の情報を変調した後(一般に、送信機におけ
る変調用の変調器の作用は通常行われている方法であ
る)送信するようにしても良い。
にそれに関連した情報、例えば音声情報、または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−タ等の情報を変調した後(一般に、送信機におけ
る変調用の変調器の作用は通常行われている方法であ
る)送信するようにしても良い。
【0053】以上の説明で、固定局の単位アンテナは一
例としてダイポールアンテナについて説明したが、これ
に限定されずとも本発明を実施できることはいうまでも
ない。移動局のアンテナは例として、棒状のアンテナに
て説明したが、スパイラル状のアンテナを用いてもよ
い。
例としてダイポールアンテナについて説明したが、これ
に限定されずとも本発明を実施できることはいうまでも
ない。移動局のアンテナは例として、棒状のアンテナに
て説明したが、スパイラル状のアンテナを用いてもよ
い。
【0054】以上説明した実施例によれば、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
情報および関連した情報を、どこの位置でも簡単、容易
に得ることができる。また、移動体の送信電力は少なく
効率良く動作させることができ、装置が簡易で安価に提
供することも可能である。また、固定局側のマルチアン
テナは平面状となることにより、大きな空間を必要とし
ない設置を可能とすることができる。また、アンテナの
出力が微弱電力とすることにより、他の映像情報伝送シ
ステムとの混信を避けるように使用距離および範囲にて
動作させ、使用する周波数を任意に設定することを可能
とする。
の映像情報の画像品質のレベルを維持でき、良質な映像
情報および関連した情報を、どこの位置でも簡単、容易
に得ることができる。また、移動体の送信電力は少なく
効率良く動作させることができ、装置が簡易で安価に提
供することも可能である。また、固定局側のマルチアン
テナは平面状となることにより、大きな空間を必要とし
ない設置を可能とすることができる。また、アンテナの
出力が微弱電力とすることにより、他の映像情報伝送シ
ステムとの混信を避けるように使用距離および範囲にて
動作させ、使用する周波数を任意に設定することを可能
とする。
【0055】
【発明の効果】本発明によれば、広い帯域幅の映像情報
を、良質な映像情報及び関連した情報として、どこの位
置でも、移動局と固定局側との間で連続的に常に対向し
て、必要な情報を、簡単、容易に得ることができる。特
に、移動局の走行方向がある方向に蛇行走行する場合で
も、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、良質な映像情報及び関連した情報として、どこ
の位置でも、移動局と固定局側との間で常に対向して連
続的に一定な情報を、簡単、容易に得ることができる。
を、良質な映像情報及び関連した情報として、どこの位
置でも、移動局と固定局側との間で連続的に常に対向し
て、必要な情報を、簡単、容易に得ることができる。特
に、移動局の走行方向がある方向に蛇行走行する場合で
も、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、良質な映像情報及び関連した情報として、どこ
の位置でも、移動局と固定局側との間で常に対向して連
続的に一定な情報を、簡単、容易に得ることができる。
【0056】また、移動局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
とを可能とすることができる。更に、アンテナの出力を
微弱電力とすることにより、他の映像情報伝送システム
との混信を避けるように使用距離および範囲にて動作さ
せ、使用する周波数を法律上の制約を受けずに任意に設
定することが可能である。
動作させることができ、装置を簡易で安価に提供するこ
とを可能とすることができる。更に、アンテナの出力を
微弱電力とすることにより、他の映像情報伝送システム
との混信を避けるように使用距離および範囲にて動作さ
せ、使用する周波数を法律上の制約を受けずに任意に設
定することが可能である。
【0057】更に、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、大きな空間を必要としない設置を可能とす
ることができる。
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、大きな空間を必要としない設置を可能とす
ることができる。
【0058】更には、固定局より制御情報を無線伝送
し、各移動体の専用アンテナにて受信し、各移動局を無
線にて簡単に制御可能とすることができる。
し、各移動体の専用アンテナにて受信し、各移動局を無
線にて簡単に制御可能とすることができる。
【図1】本発明の一実施例の平面マルチアンテナとシス
テム構成を示すブロック図。
テム構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施例の平面マルチアンテナとシス
テム構成を示すブロック図。
テム構成を示すブロック図。
【図3】本発明の一実施例の移動局構成とマルチアンテ
ナを示すブロック図。
ナを示すブロック図。
【図4】本発明の一実施例の伝送レベル選択回路のブロ
ック図。
ック図。
【図5】本発明のアンテナ平面形状と位置関係を示す基
本構成図。
本構成図。
【図6】本発明の一実施例の、平面マルチアンテナと双
方向情報通信システムの構成を示すブロック図。
方向情報通信システムの構成を示すブロック図。
【図7】本発明の一実施例の移動局構成とマルチアンテ
ナと双方向情報通信システムの構成を示すブロック図。
ナと双方向情報通信システムの構成を示すブロック図。
71、72 移動局 81、82 移動局アンテナ 11、12、21、22 単位アンテナ、 52a、52b 整合器、 53a、53b 同軸ケーブル 54a、54b 結合器、 55a、55b 増幅器、 90 伝送レベル選択回路、 91 受信機、 100 平面状マルチアンテナ 101 固定局
Claims (9)
- 【請求項1】 移動体が移動する走行面に、平面状の単
位アンテナを多数個敷設し、相互に接続して少なくとも
2つのマルチアンテナ群を構成し、さらに同じ群に属す
る単位アンテナの配置は、受信電波の位相が、同相成分
主体の電波伝播の範囲に配置すると共に互いに隣接する
単位アンテナは異なる群に属するようにしたことを特徴
とする情報伝送システム用マルチアンテナ装置。 - 【請求項2】 請求項1において、マルチアンテナを構
成する単位アンテナは平面状アンテナであることを特徴
とする情報伝送システム用マルチアンテナ装置。 - 【請求項3】 請求項1において、同じ群に属する単位
アンテナの指向性の方向の差は±45度以下に配置した
ことを特徴とする情報伝送システム用マルチアンテナ装
置。 - 【請求項4】 請求項1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
情報伝送システムのマルチアンテナ装置。 - 【請求項5】 移動体が移動する走行面に、平面状の単
位アンテナを多数個敷設し、相互に接続して少なくとも
2つのマルチアンテナ群を構成し、さらに同じ群に属す
る単位アンテナの配置は、受信電波の位相が、同相成分
主体の電波伝播の範囲に配置すると共に互いに隣接する
単位アンテナは異なる群に属するようにした構成した固
定局のマルチアンテナと、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6】 移動体が移動する走行面に、平面状の単
位アンテナを多数個敷設し、相互に接続して少なくとも
2つのマルチアンテナ群を構成し、さらに同じ群に属す
る単位アンテナの配置は、受信電波の位相が、同相成分
主体の電波伝播の範囲に配置すると共に互いに隣接する
単位アンテナは異なる群に属するようにした構成した固
定局のマルチアンテナと、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間を近接して情報を無線伝送
すると共に前記前記固定局で、前記各マルチアンテナ群
の受信出力を比較し、大きい方を選択することを特徴と
するマルチアンテナを用いた情報伝送システム。 - 【請求項7】 請求項5において、移動局に備えたアン
テナと前記固定局側の同じ群に属する単位アンテナを無
線伝送周波数の波長の2λ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用マルチアンテナ装置。 - 【請求項8】 請求項5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、前記マルチアンテナを介して
前記固定局にて受信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9】 請求項5記載のマルチアンテナは、該マ
ルチアンテナから放射する電波の伝搬面が前記移動体ア
ンテナの電波伝搬面に対向するように前記移動体の移動
範囲にわたって配置した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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14464595A JPH08340284A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | マルチアンテナ装置およびマルチアンテナを用いた情報伝送システム |
| US08/517,761 US5878327A (en) | 1994-08-23 | 1995-08-22 | Antenna apparatus and information transmitting system |
| EP95305866A EP0698938A3 (en) | 1994-08-23 | 1995-08-22 | Antenna device and information transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14464595A JPH08340284A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | マルチアンテナ装置およびマルチアンテナを用いた情報伝送システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08340284A true JPH08340284A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=15366894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14464595A Pending JPH08340284A (ja) | 1994-08-23 | 1995-06-12 | マルチアンテナ装置およびマルチアンテナを用いた情報伝送システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08340284A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285858B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-09-04 | Nec Corporation | Electronic toll collection system and method featuring antenna arrangement |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP14464595A patent/JPH08340284A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6285858B1 (en) | 1997-11-07 | 2001-09-04 | Nec Corporation | Electronic toll collection system and method featuring antenna arrangement |
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