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JP7640402B2 - Automatic antenna tracking method and automatic antenna tracking system - Google Patents
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JP7640402B2 - Automatic antenna tracking method and automatic antenna tracking system - Google Patents

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JP7640402B2 JP2021125424A JP2021125424A JP7640402B2 JP 7640402 B2 JP7640402 B2 JP 7640402B2 JP 2021125424 A JP2021125424 A JP 2021125424A JP 2021125424 A JP2021125424 A JP 2021125424A JP 7640402 B2 JP7640402 B2 JP 7640402B2
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Description

本発明は、運行車両に搭載されたアンテナの向きを基地局のアンテナの方向に自動追尾させる方法、及び、そのシステムに関する。 The present invention relates to a method and system for automatically tracking the direction of an antenna mounted on a moving vehicle to the direction of a base station antenna.

従来、60GHz帯(ミリ波帯)の無線通信システムでは、アンテナの指向性が鋭いため、移動局である車両に搭載されたアンテナの向きを、基地局のアンテナにできるだけ対向させるようにしている。
一般的には、移動局のアンテナを回転台に搭載し、機械的に360度回転させながら受信信号の電力をモニタリングし、アンテナを、受信信号の電力(以下、受信レベルという)が最も高い回転角度に設定するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1では、受信レベルに加えて受信レベルの変動についても逐次確認し、変動が大きい場合には、アンテナの向きが最適な角度から離れていると判定して回転速度を速くし、変動が小さい場合には、アンテナの向きが最適な角度近いと判定して回転速度を遅くすることで、回転台の回転速度が一定の場合に比較して、短時間でアンテナの向きを最適な角度に合わせることができる、としている。
また、移動局と基地局とにそれぞれ携帯電話を設定し、この携帯電話を使って移動局と基地局との位置情報を交換し、移動局側がアンテナを基地局側に向け、基地局側も移動局側にアンテナを向けることで、移動局と基地局のアンテナ同士を対向させる、アンテナ自動追尾方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
Conventionally, in a wireless communication system using the 60 GHz band (millimeter wave band), the antenna has a high directivity, so the antenna mounted on the vehicle serving as the mobile station is oriented as close as possible to the antenna of the base station.
Typically, the antenna of the mobile station is mounted on a rotating platform and mechanically rotated 360 degrees while monitoring the power of the received signal, and the antenna is set to the rotation angle at which the power of the received signal (hereinafter referred to as the reception level) is highest (see, for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, in addition to the reception level, fluctuations in the reception level are also checked sequentially, and if the fluctuations are large, it is determined that the antenna orientation is far from the optimal angle and the rotation speed is increased, and if the fluctuations are small, it is determined that the antenna orientation is close to the optimal angle and the rotation speed is slowed, thereby making it possible to align the antenna orientation to the optimal angle in a shorter time than when the rotation speed of the turntable is constant.
In addition, an automatic antenna tracking method has been proposed in which a mobile phone is set up in each of the mobile station and the base station, and location information between the mobile station and the base station is exchanged using this mobile phone, and the mobile station points its antenna toward the base station, and the base station also points its antenna toward the mobile station, thereby causing the antennas of the mobile station and the base station to face each other (see, for example, Patent Document 2).

特開昭58-147663号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-147663 特開平09-065444号公報Japanese Patent Application Publication No. 09-065444

しかしながら、特許文献1の方法では、車両の移動速度が速く、基地局との位置関係の時間変化が大きい場合には、受信レベルの揺らぎが大きいため、最適な角度(方位角)に合わせることが困難であった。
また、特許文献2の方法では、移動局の現在位置に基づきアンテナの向きを制御しており、少し時間が経過した後の位置については考慮していないため、車両がカーブを通過した場合などには、アンテナの向きを適切な角度に制御することが困難であった。
また、特許文献2では、基地局側のアンテナを移動局に向けていることから、複数台の車両(移動局)を考慮していないと考えられる。また、基地局が複数台の車両(移動局)と通信する場合には、基地局のアンテナの向きの制御は実施しないことが望ましい。
However, with the method of Patent Document 1, when the vehicle is moving fast and the positional relationship with the base station changes significantly over time, the reception level fluctuates significantly, making it difficult to match the angle (azimuth angle) to the optimum angle.
Furthermore, in the method of Patent Document 2, the antenna orientation is controlled based on the current position of the mobile station, and does not take into account the position after a short time has passed. Therefore, when the vehicle goes around a curve, for example, it is difficult to control the antenna orientation to an appropriate angle.
In addition, in Patent Document 2, since the antenna on the base station side is directed toward the mobile station, it is considered that multiple vehicles (mobile stations) are not taken into consideration. Also, when the base station communicates with multiple vehicles (mobile stations), it is preferable not to control the direction of the antenna of the base station.

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、基地局のアンテナを回転させることなく、移動局のアンテナの向きを速やかに最適な角度に制御可能なアンテナの自動追尾方法とその装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the problems of the past, and aims to provide an automatic antenna tracking method and device that can quickly control the orientation of a mobile station antenna to an optimal angle without rotating the base station antenna.

本発明に係るアンテナの自動追尾方法は、移動局である運行車両に搭載されたアンテナである車両側アンテナの向きを回転させ、前記移動局と交信する基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向きを合わせるアンテナの自動追尾方法であって、前記運行車両を、予め設定された運行計画に基づき走行させるために、前記基地局は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送信するとともに、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し、前記運行車両は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御するとともに、前記基地局から送られてくる目標回転角度に基づいて、前記車両側アンテナの向きを調整することを特徴とする。
これにより、基地局のアンテナを360度分回転させることなく、移動局のアンテナの向きを速やかに最適な角度に制御することが可能となる。
なお、無線通信における受信信号の電力(受信レベル)は、周囲の物体の配置による反射・回折・散乱の影響を受けるので、基地局と移動局を結ぶ方向である目標回転角度が移動側アンテナの最適な角度であるとは限らないが、移動局のアンテナの向きを、算出された目標回転角度の回りに回転させれば、限られた角度範囲で最適な角度を見出すことができる。
また、上述したアンテナの自動追尾方法は、運行車両を、予め設定された運行計画に基づき走行させる形態の運行車両に用いたので、運行車両の位置や姿勢のみならず、車両側アンテナの向きについても適切に制御できる。
また、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度の代わりに、前記運行車両の所定時間後の位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信するようにした。
The automatic antenna tracking method of the present invention is an automatic antenna tracking method that rotates the orientation of a vehicle-side antenna, which is an antenna mounted on a moving vehicle that is a mobile station, and automatically aligns its orientation with the direction of a base station-side antenna, which is an antenna installed in a base station that communicates with the mobile station, and is characterized in that, in order to cause the moving vehicle to run based on a preset operation plan, the base station transmits to the moving vehicle vehicle control information for controlling the running of the moving vehicle based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the moving vehicle, calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the moving vehicle, and transmits this to the moving vehicle, and the moving vehicle controls the running state of the moving vehicle based on the vehicle control information transmitted from the base station, and adjusts the orientation of the vehicle-side antenna based on the target rotation angle transmitted from the base station .
This makes it possible to quickly control the orientation of the mobile station antenna to an optimal angle without rotating the base station antenna through 360 degrees.
In addition, the power (reception level) of a received signal in wireless communication is affected by reflection, diffraction, and scattering due to the arrangement of surrounding objects, so the target rotation angle, which is the direction connecting the base station and the mobile station, is not necessarily the optimal angle for the mobile side antenna. However, by rotating the orientation of the mobile station antenna around the calculated target rotation angle, it is possible to find the optimal angle within a limited angle range.
Furthermore, since the above-mentioned automatic antenna tracking method is used for a moving vehicle that runs based on a pre- set operation plan, it is possible to appropriately control not only the position and attitude of the moving vehicle but also the orientation of the vehicle's antenna.
Further, instead of the target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the moving vehicle, a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the position of the moving vehicle after a predetermined time, is calculated and transmitted to the moving vehicle.

また、前記運行車両が複数台あり、前記運行車両のうちの1台の運行車両の目標回転角度の方向に他の運行車両が位置しており、かつ、前記1台の運行車両の受信レベルが予め設定された閾値を下回る場合には、前記運行計画を変更して、目標回転角度の方向に他の運行車両が位置しないようにしたので、運行車両が複数台あった場合でも、各運行車両の通信状態を最適にすることができる。
あるいは、目標回転角度の周辺の角度範囲の中で最も受信レベルの高い角度にアンテナの向きを調整するようにしてもよい。但し、調整した受信レベルが予め設定された閾値を下回る場合には、運行計画を変更する。
また、方位角だけでなく仰角についても調節できるようにしたので、方位角が目標回転角度である方向に他の運行車両が位置した場合でも、アンテナ仰角の調整可能範囲の中で最も受信レベルの高い角度にアンテナの仰角を調整すれば、各運行車両の通信状態を最適にすることができる。
In addition, when there are multiple operating vehicles, and another operating vehicle is located in the direction of the target rotation angle of one of the operating vehicles, and the reception level of the one operating vehicle is below a preset threshold, the operation plan is changed so that the other operating vehicle is not located in the direction of the target rotation angle, so that even when there are multiple operating vehicles, the communication conditions of each operating vehicle can be optimized.
Alternatively, the orientation of the antenna may be adjusted to the angle with the highest reception level within an angle range around the target rotation angle. However, if the adjusted reception level falls below a preset threshold, the operation plan is changed.
In addition, since not only the azimuth angle but also the elevation angle can be adjusted, even if another moving vehicle is positioned in the direction where the azimuth angle is the target rotation angle, the communication state of each moving vehicle can be optimized by adjusting the elevation angle of the antenna to the angle with the highest reception level within the adjustable range of the antenna elevation angle.

また、本発明に係るアンテナの自動追尾方法は、移動局である運行車両に搭載されたアンテナである車両側アンテナの向きを回転させ、前記移動局と交信する基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向きを合わせるアンテナの自動追尾方法であって、前記運行車両が、予め設定された運行計画に基づき、予め設定された走行経路に沿って走行する車両であり、前記運行車両を、予め、前記走行経路に沿って走行させて、前記基地局から送信される信号を受信したときの受信信号電力が最大になる時の前記車両側アンテナの回転角度を前記走行経路の各位置に対して求め、この求められた回転角度を前記各位置における目標回転角度とするとともに、前記運行車両を前記運行計画に基づき走行させる際には、前記基地局は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて当該運行車両の走行を制御するための車両制御情報と前記各位置における目標回転角度とを前記運行車両に送信し、前記運行車両は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御するとともに、前記基地局から送られてくる前記予め求めておいた前記運行車両の前記各位置に対応した目標回転角度に基づいて、前記車両側アンテナの向きを調整することを特徴とする。
このように、予め運行車両を走行経路に沿って走行させて得られた目標回転角度を運行計画中に取り込んでおけば、目標回転角度の方向に基地局との交信を妨げる障害物があった場合でも、車両側アンテナの向きを基地局との交信が可能な位置に設定できる。
Further, an automatic antenna tracking method according to the present invention is an automatic antenna tracking method for rotating a vehicle-side antenna, which is an antenna mounted on a traveling vehicle that is a mobile station, to automatically align the direction with a base station-side antenna, which is an antenna provided in a base station that communicates with the mobile station, the traveling vehicle being a vehicle that travels along a preset travel route based on a preset operation plan, the traveling vehicle being caused to travel along the travel route in advance, a rotation angle of the vehicle-side antenna at which a received signal power becomes maximum when a signal transmitted from the base station is received is obtained for each position on the travel route, and the obtained rotation angle is set as the target rotation angle at each of the positions , and when the operating vehicle is caused to run based on the operation plan , the base station transmits to the operating vehicle vehicle vehicle control information for controlling the running of the operating vehicle and the target rotation angle at each of the positions based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the operating vehicle, and the operating vehicle controls the running state of the operating vehicle based on the vehicle control information transmitted from the base station, and adjusts the orientation of the vehicle-side antenna based on the target rotation angle corresponding to each of the positions of the operating vehicle that is determined in advance and transmitted from the base station.
In this way, if the target rotation angle obtained in advance by running the vehicle along the travel route is incorporated into the operation plan, the orientation of the vehicle's antenna can be set to a position that enables communication with the base station even if there is an obstacle in the direction of the target rotation angle that prevents communication with the base station.

また、本発明に係るアンテナの自動追尾システムは、予め設定された運行計画に基づき走行する運行車両に搭載されて、当該運行車両の車両情報を基地局に送信するとともに、前記基地局から送信される車両制御情報を受信するアンテナである車両側アンテナの向きを、前記基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向けるアンテナの自動追尾システムであって、前記運行車両は、前記車両側アンテナと、無線機と、位置情報取得手段と、自動走行制御手段と、走行手段と、前記車両側アンテナを搭載する回転台と、前記回転台を前記車両側アンテナの目標回転角度に基づいて回転させるアンテナ回転手段と、を備え、前記基地局は、前記基地局側アンテナと、無線機と、自動走行管理手段と、目標回転角度算出手段とを備え、前記自動走行管理手段は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて、前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送るとともに、当該運行車両の位置情報を前記目標回転角度算出手段に送信し、前記目標回転角度算出手段は、前記運行計画に基づいて、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し、前記アンテナ回転手段は、前記基地局から送られてきた前記目標回転角度に基づいて前記回転台を回転駆動して、前記車両側アンテナの回転角度が目標回転角度になるように、アンテナの向きを変更し、前記自動走行制御手段は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御することを特徴としたので、車両側アンテナの向きを速やかに受信レベルの高い角度に制御することができる。
また、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度の代わりに、前記運行車両の所定時間後の位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信するようにした。
The automatic antenna tracking system according to the present invention is an automatic antenna tracking system that is mounted on a vehicle traveling based on a preset operation plan, transmits vehicle information of the vehicle to a base station, and automatically orients a vehicle-side antenna, which is an antenna that receives vehicle control information transmitted from the base station, in the direction of a base station-side antenna, which is an antenna provided in the base station, wherein the vehicle comprises the vehicle-side antenna, a radio, position information acquisition means, automatic driving control means, driving means, a turntable on which the vehicle-side antenna is mounted, and antenna rotation means for rotating the turntable based on a target rotation angle of the vehicle-side antenna , the base station comprises the base station-side antenna, a radio, automatic driving management means, and target rotation angle calculation means, and the automatic driving management means calculates the position information, attitude information, vehicle control information, and vehicle speed information transmitted from the vehicle. Based on vehicle information including speed information, vehicle control information for controlling the driving of the operating vehicle is sent to the operating vehicle, and position information of the operating vehicle is transmitted to the target rotation angle calculation means. The target rotation angle calculation means calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the operating vehicle, based on the operation plan, and transmits the target rotation angle to the operating vehicle. The antenna rotation means rotates the turntable based on the target rotation angle transmitted from the base station, and changes the orientation of the antenna so that the rotation angle of the vehicle-side antenna becomes the target rotation angle. The automatic driving control means controls the driving state of the operating vehicle based on the vehicle control information transmitted from the base station, so that the orientation of the vehicle-side antenna can be quickly controlled to an angle with a high reception level.
Further, instead of the target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the moving vehicle, a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is the direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the position of the moving vehicle after a predetermined time, is calculated and transmitted to the moving vehicle.

本実施の形態1に係るアンテナの自動追尾システムを示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram showing an automatic antenna tracking system according to a first embodiment of the present invention; 運行車両の走行経路と基地局との位置関係の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the positional relationship between a travel route of a traveling vehicle and a base station. 本実施の形態2に係る本発明によるアンテナの自動追尾方法を示す図である。11 is a diagram showing an automatic antenna tracking method according to the present invention relating to the second embodiment. FIG. 他の運行車両が通信の障害となる例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example in which another moving vehicle causes a communication obstruction.

実施の形態1.
図1は、本実施形態1に係るアンテナの自動追尾システム100を示す図で、10は土砂等の運搬を行う運行車両、20は図示しない遠隔操作室に設置されて、運行車両10を自動走行させる運行管理装置である。運行管理装置20は、基地局として機能し、運行車両10は移動局として機能する。
運行車両10は、走行手段11と、位置情報取得手段12と、無線機13と、車両側アンテナであるアンテナ14と、自動走行制御手段15と、回転台16と、アンテナ回転手段17と、ネットワークインターフェイス18とを備え、予め設定された運行計画に基づき、遠隔操作にて定められた走行経路を走行する。
本例では、林道を整備した程度の、舗装がなされていない走行経路を安定して走行させるため、運行車両10として、走行手段11が無限軌道である不整地運搬車(クローラキャリア)等を用いている。なお、走行手段11には、当該運行車両10の走行速度(以下、車速という)を計測する車速センサー(図示せず)が取付けられている。計測された車速は無線機13に送られる。不整地運搬車の場合、車速は載積の有無にもよるが、平均時速で約4km/hrである。
位置情報取得手段12は、衛星測位装置(GNSS)と慣性測量装置(IMU)とを備え、当該運行車両10の位置情報と姿勢の情報(以下、位置情報という)とを取得し、無線機13に送る。なお、GNSSの受信アンテナについては省略した。
無線機13は、走行手段11で取得した車速と位置情報取得手段12で取得した運行車両10の位置情報とを、車両情報として、アンテナ14から基地局である運行管理装置20に送信するとともに、運行管理装置20から送られてくる車両制御情報と後述する目標回転角度のデータとをアンテナ14で受信し、これらの情報を、それぞれ、自動走行制御手段15とアンテナ回転手段17とに送る。
自動走行制御手段15は、上記送られてきた車両制御情報に基づき、走行手段11を制御して運行車両10の速度や進行方向等を変更させる。
回転台16は、アンテナ14を搭載するとともに、回転することで、アンテナ14の向きを変更する。本例では、回転台16を、アンテナ14を水平面内でのみ回転させる構成としたが、鉛直面内でも回転させることで、水平角(方位角)に加えて、仰角についても変更可能な構成としてもよい。
本例では、図2(b)の上図に示すように、アンテナ14の回転角度θを、同図の実線の矢印で示す運行車両10の進行方向と破線の矢印で示すアンテナ14の送信方向とのなす角度を、運行車両10の進行方向から反時計回りに測った角度とした。
アンテナ回転手段17は、運行管理装置20から送られてきた目標回転角度のデータである目標回転角度αに基づいて、回転台16を回転駆動して、アンテナ14の回転角度θが目標回転角度αになるように、アンテナ14の向きを変更する。
ネットワークインターフェイス18は、無線機13と、走行手段11、アンテナ14、及び、回転台16を除く各手段と無線機13との間に無線を介した通信ネットワークを構成する。
Embodiment 1.
1 is a diagram showing an automatic antenna tracking system 100 according to the first embodiment, in which 10 is a moving vehicle that transports earth and sand, and 20 is a traffic management device that is installed in a remote control room (not shown) and causes the moving vehicle 10 to automatically travel. The traffic management device 20 functions as a base station, and the moving vehicle 10 functions as a mobile station.
The operating vehicle 10 is equipped with a driving means 11, a location information acquisition means 12, a radio 13, an antenna 14 which is an antenna on the vehicle side, an automatic driving control means 15, a turntable 16, an antenna rotation means 17, and a network interface 18, and travels along a driving route determined by remote control based on a pre-set operation plan.
In this example, in order to stably travel on an unpaved travel route, such as a forest road, an off-road vehicle (crawler carrier) with a caterpillar-type travel means 11 is used as the travel vehicle 10. The travel means 11 is equipped with a vehicle speed sensor (not shown) that measures the travel speed (hereinafter referred to as the vehicle speed) of the travel vehicle 10. The measured vehicle speed is sent to a radio 13. In the case of an off-road vehicle, the vehicle speed varies depending on whether or not it is loaded, but is approximately 4 km/hr on average.
The position information acquisition means 12 includes a global navigation satellite system (GNSS) and an inertial measurement unit (IMU), acquires position information and attitude information (hereinafter referred to as position information) of the traveling vehicle 10, and transmits it to the wireless device 13. Note that a receiving antenna for the GNSS is omitted.
The radio 13 transmits the vehicle speed obtained by the driving means 11 and the position information of the operating vehicle 10 obtained by the position information acquisition means 12 as vehicle information from the antenna 14 to the base station, which is the operating management device 20, and also receives vehicle control information and target rotation angle data described later sent from the operating management device 20 via the antenna 14, and sends this information to the automatic driving control means 15 and the antenna rotation means 17, respectively.
The automatic driving control means 15 controls the driving means 11 based on the received vehicle control information to change the speed, traveling direction, etc. of the traveling vehicle 10.
The rotating base 16 mounts the antenna 14 and rotates to change the orientation of the antenna 14. In this example, the rotating base 16 is configured to rotate the antenna 14 only in a horizontal plane, but it may also be configured to rotate the antenna 14 in a vertical plane to change the elevation angle in addition to the horizontal angle (azimuth angle).
In this example, as shown in the upper diagram of Figure 2 (b), the rotation angle θ of the antenna 14 is defined as the angle between the direction of travel of the moving vehicle 10 indicated by the solid arrow in the same figure and the transmission direction of the antenna 14 indicated by the dashed arrow, measured counterclockwise from the direction of travel of the moving vehicle 10.
The antenna rotation means 17 drives the rotating table 16 to rotate based on the target rotation angle α, which is data on the target rotation angle sent from the traffic management device 20, and changes the orientation of the antenna 14 so that the rotation angle θ of the antenna 14 becomes the target rotation angle α.
The network interface 18 constitutes a wireless communication network between the radio 13 and each of the means other than the traveling means 11, the antenna 14, and the rotating table 16 and the radio 13.

運行管理装置20は、無線機21と、基地局側アンテナであるアンテナ22と、自動走行管理手段23と、目標回転角度算出手段24と、ネットワークインターフェイス25とを備える。
無線機21は、運行車両10の車両情報(位置、姿勢、車速)をアンテナ22で受信して、自動走行管理手段23に送るとともに、運行車両10の走行手段11を制御する車両制御情報と、目標回転角度算出手段24で算出された目標回転角度のデータを移動局である運行車両10に送信する。
自動走行管理手段23は、上記送られてきた運行車両10の車両情報から、運行車両10の走行を制御する車両制御情報を、無線機21とアンテナ22を介して、運行車両10に送るとともに、運行車両10の位置情報を目標回転角度算出手段24に送る。
目標回転角度算出手段24は、運行車両10の現在位置の情報から、目標回転角度αを算出して自動走行管理手段23に送る。
本例では、図2(a)に示すように、目標回転角度αを、現在位置における運行車両10の進行方向と、アンテナ14(車両側アンテナ)とアンテナ22(基地局側アンテナ)とを結ぶ方向との成す角度θbとした。
目標回転角度のデータは、自動走行管理手段23、無線機21を経由し、アンテナ22から移動局である運行車両10に送られる。
ネットワークインターフェイス25は、無線機21とアンテナ22とを除く各手段と無線機13との間に無線を介した通信ネットワークを構成する。
The traffic management device 20 includes a radio 21 , an antenna 22 which is a base station side antenna, an automatic driving management means 23 , a target rotation angle calculation means 24 , and a network interface 25 .
The radio 21 receives vehicle information (position, posture, vehicle speed) of the moving vehicle 10 via the antenna 22 and sends it to the automatic driving management means 23, and also transmits vehicle control information that controls the driving means 11 of the moving vehicle 10 and data on the target rotation angle calculated by the target rotation angle calculation means 24 to the moving vehicle 10, which is a mobile station.
The automatic driving management means 23 sends vehicle control information for controlling the driving of the moving vehicle 10 to the moving vehicle 10 via the radio 21 and antenna 22 from the vehicle information of the moving vehicle 10 sent above, and also sends the position information of the moving vehicle 10 to the target rotation angle calculation means 24.
The target rotation angle calculation means 24 calculates a target rotation angle α from information on the current position of the operating vehicle 10 and sends it to the automatic driving management means 23.
In this example, as shown in FIG. 2(a), the target rotation angle α is set to the angle θb between the traveling direction of the moving vehicle 10 at its current position and the direction connecting the antenna 14 (vehicle side antenna) and the antenna 22 (base station side antenna).
The data on the target rotation angle is sent via the automatic driving management means 23, the radio 21, and the antenna 22 to the traveling vehicle 10, which is a mobile station.
The network interface 25 constitutes a wireless communication network between the wireless device 13 and each of the means other than the wireless device 21 and the antenna 22 .

次に、本発明のアンテナの自動追尾方法について説明する。
はじめに、運行車両10は、位置情報取得手段12で取得した位置情報である当該運行車両10の現在位置と姿勢のデータを、基地局である運行管理装置20に送信する。
運行管理装置20では、受信した位置情報から予め設定された運行計画に基づき遠隔操作にて走行させるための車両制御情報を取出すとともにと、目標回転角度αを算出し、この車両制御情報と目標回転角度のデータとを運行車両10に送信する。
運行車両10では、車両制御情報に基づき、運行車両10の走行状態を制御するとともに、目標回転角度αに基づいて、アンテナ14の向きが最適な位置(受信レベルが最大になる位置)になるように、回転台16を制御する。
アンテナ14の向きを調整する方法は、以下の通りである。
Next, the automatic antenna tracking method of the present invention will be described.
First, the traveling vehicle 10 transmits data on the current position and attitude of the traveling vehicle 10, which is position information acquired by the position information acquisition means 12, to the traveling management device 20, which is a base station.
The operation management device 20 extracts vehicle control information for remotely operating the vehicle based on a preset operation plan from the received position information, calculates the target rotation angle α, and transmits this vehicle control information and data on the target rotation angle to the operating vehicle 10.
In the moving vehicle 10, the running state of the moving vehicle 10 is controlled based on the vehicle control information, and the turntable 16 is controlled based on the target rotation angle α so that the orientation of the antenna 14 is in the optimal position (the position where the reception level is maximum).
The method for adjusting the orientation of the antenna 14 is as follows.

図2(a)は、運行車両10が遠隔操作による自動運転により走行する走行経路1を示す図で、走行経路1は、車両待機場所2と土砂積載場所3とを結ぶ往路1aと、土砂積載場所3と土砂搬出場所4とを結ぶ復路1bと、土砂搬出場所4から車両待機場所2に戻る帰路1cとを有する。
車両待機場所2から出発した運行車両10は、無線土砂載積場所3にて採取した土砂を荷台に積込み、土砂搬出場所4にて、積込んだ土砂を図示しないダンプトラックに積換えた後、車両待機場所2へ戻り待機する。
ここで、便宜的に、同図の上側を北、下側を南、右側を東、左側を西とすると、基地局である運行管理装置20は南東側の管理棟5の図示しない操作室に設けられている。
また、走行経路1は、管理棟5の北側から北に向かって延びる第1の走行路L1と、第1の走行路L1の北端から西に折れる第2の走行路L2と、第2の走行路L2の西端から西方に延長する第3の走行路L3と、第3の走行路L3の西端から南に折れる第4の走行路L4と、第4の走行路L4の南端から更に南方に延長する第5の走行路L5とを有する。
図2(b)は、往路1aにおける運行車両10の位置と、車両側のアンテナ14と基地局側のアンテナ22とを結んだ方向である基地局方向との関係を示す図で、横軸は往路長の走行距離L(km)で、縦軸は運行車両10から測った基地局方向θb(deg)で、この基地局方向θbが、運行車両10が所定距離走行したときの目標回転角度αとなる。
同図からわかるように、直線路に近い走行路L1,L3,L5では、基地局方向θbは緩やかに変化する。一方、カーブを含む走行路L2,L4では基地局方向θbの変化が大きい。しかしながら、運行車両10は、運行計画に定められた走行経路を走行するので、位置情報から、運行車両10がどの走行路を走行しているかがわかる。したがって、走行路L2,L4では、回転台16の回転速度を速くし、走行路L1,L3,L5では、回転台16の回転速度を遅くすれば、従来のような、受信レベルの変動を確認する処理を行うことなく、アンテナ14の向きを迅速に基地局の方向に向けることができる。
なお、受信信号の受信レベルは、周囲の物体の配置による影響を受けるので、アンテナ14の向きを目標回転角度αの回りに回転させて、アンテナ14の向きを最適な角度に調整することが好ましい。これにより、限られた角度範囲で最適なアンテナ角度を見出すことができる。
Figure 2(a) shows a driving route 1 along which a moving vehicle 10 travels by automatic driving controlled by remote control. The driving route 1 has an outbound route 1a connecting a vehicle waiting area 2 and a soil loading area 3, a return route 1b connecting the soil loading area 3 and a soil removal area 4, and a return route 1c that returns from the soil removal area 4 to the vehicle waiting area 2.
A traveling vehicle 10 departs from a vehicle waiting area 2, loads collected soil and sand onto its loading platform at a radio-controlled soil and sand loading area 3, transfers the loaded soil and sand to a dump truck (not shown) at a soil and sand removal area 4, and then returns to the vehicle waiting area 2 to wait.
For convenience, the upper side of the figure is regarded as north, the lower side as south, the right side as east, and the left side as west. The operation management device 20, which is the base station, is located in an operation room (not shown) of the management building 5 on the southeast side.
In addition, the running route 1 has a first running path L1 extending north from the north side of the management building 5, a second running path L2 turning west from the northern end of the first running path L1, a third running path L3 extending west from the western end of the second running path L2, a fourth running path L4 turning south from the western end of the third running path L3, and a fifth running path L5 extending further south from the southern end of the fourth running path L4.
Figure 2(b) is a diagram showing the relationship between the position of the moving vehicle 10 on the outbound route 1a and the base station direction, which is the direction connecting the vehicle-side antenna 14 and the base station-side antenna 22.The horizontal axis is the travel distance L (km) of the outbound route length, and the vertical axis is the base station direction θb (deg) measured from the moving vehicle 10. This base station direction θb becomes the target rotation angle α when the moving vehicle 10 has traveled a specified distance.
As can be seen from the figure, the base station direction θb changes gradually on the travel paths L1, L3, and L5, which are close to straight roads. On the other hand, the base station direction θb changes greatly on the travel paths L2 and L4, which include curves. However, since the traveling vehicle 10 travels along a travel route determined in the operation plan, the position information indicates which travel path the traveling vehicle 10 is traveling along. Therefore, by increasing the rotation speed of the turntable 16 on the travel paths L2 and L4 and decreasing the rotation speed of the turntable 16 on the travel paths L1, L3, and L5, the direction of the antenna 14 can be quickly turned toward the base station without the need to perform a process of checking the fluctuation of the reception level as in the conventional method.
Since the reception level of the received signal is affected by the arrangement of surrounding objects, it is preferable to rotate the orientation of the antenna 14 around the target rotation angle α to adjust the orientation of the antenna 14 to an optimal angle. This makes it possible to find the optimal antenna angle within a limited angle range.

実施の形態2.
前記実施の形態1では、運行車両10の現在位置の情報から算出された目標回転角度αに基づいて、車両側のアンテナ14の向きを調整したが、図3に示すように、現在位置の時刻tkから所定時間Δtだけ経過した時刻における運行車両10の目標回転角度α(tk+Δtk)を算出し、このα(tk+Δtk)に基づいて車両側のアンテナ14の向きを調整すれば、走行路L2,L4のような、基地局方向θbの変化が大きい走行路であっても、アンテナ14の向きを迅速に基地局の方向に向けることができる。
すなわち、運行車両10は、運行計画に定められた走行経路を走行するので、運行車両10の現在位置の時刻tkと車速とから、所定時間Δtだけ経過した時刻t=tk+Δtにおける運行車両10の位置を求めることができる。そこで、時刻t=tkにおける運行車両10の位置からみた基地局方向θbである目標回転角度α(tk)に替えて、時刻t=tk+Δtにおける運行車両10の位置からみた基地局方向θb’を時刻t=tk+Δtにおける目標回転角度α(tk+Δt)とし、この目標回転角度α(tk+Δt)を用いて、アンテナ14を回転させれば、アンテナ14の向きを最適な角度に合わせることができる。なお、目標回転角度α(tk+Δt)の算出は、運行管理装置20の目標回転角度算出手段24にて行う。
これにより、走行路L2,L4のような、目標回転角度αの変化が大きな箇所であっても、アンテナ14の向きを迅速に基地局の方向に向けることができる。
なお、上記のΔtkとしては、運行車両10が不整地運搬車のように移動速度が遅い場合には数秒~数十秒の範囲とすることが好ましい。
また、目標回転角度αを、α={α(tk+Δt)+α(tk)}/2のように、α(tk+Δt)とα(tk)との演算値としてもよい。
Embodiment 2.
In the first embodiment, the orientation of the vehicle-side antenna 14 is adjusted based on the target rotation angle α calculated from information on the current position of the traveling vehicle 10. However, as shown in FIG. 3, if the target rotation angle α (tk+Δtk) of the traveling vehicle 10 at a time a predetermined time Δt has elapsed from the time tk of the current position is calculated, and the orientation of the vehicle-side antenna 14 is adjusted based on this α (tk+Δtk), the orientation of the antenna 14 can be quickly turned toward the base station even on traveling routes such as traveling routes L2 and L4 where the change in the base station direction θb is large.
That is, since the traveling vehicle 10 travels along a travel route determined in the operation plan, the position of the traveling vehicle 10 at time t=tk+Δt after a predetermined time Δt has elapsed can be obtained from the time tk of the current position of the traveling vehicle 10 and the vehicle speed. Therefore, instead of the target rotation angle α(tk) which is the base station direction θb seen from the position of the traveling vehicle 10 at time t=tk, the base station direction θb' seen from the position of the traveling vehicle 10 at time t=tk+Δt is set as the target rotation angle α(tk+Δt) at time t=tk+Δt, and by rotating the antenna 14 using this target rotation angle α(tk+Δt), the orientation of the antenna 14 can be adjusted to an optimal angle. The calculation of the target rotation angle α(tk+Δt) is performed by the target rotation angle calculation means 24 of the operation management device 20.
This allows the antenna 14 to be quickly pointed toward the base station even in a location where the target rotation angle α changes significantly, such as on the roads L2 and L4.
It is preferable that the above-mentioned Δtk is set in the range of several seconds to several tens of seconds when the traveling vehicle 10 has a slow moving speed such as an off-road vehicle.
Also, the target rotation angle α may be a calculated value of α(tk+Δt) and α(tk), such as α={α(tk+Δt)+α(tk)}/2.

実施の形態3.
前記実施の形態1では、運行車両10の現在位置の情報から算出された目標回転角度α(tk)に基づいて車両側のアンテナ14の向きを調整したが、基地局方向θbに、建物等の電波の障害物となる物体がある場合には、車両側のアンテナ14の向きが基地局方向θbを向いていても、基地局方向θbが受信レベルが最大になる位置にならない場合がある。
そこで、運行車両10を、運行計画に設定された走行経路に沿って走行させて、基地局としての運行管理装置20から送信される信号を受信したときの受信レベルが最大になる時の車両側アンテナ14の回転角度α0を走行経路の各位置毎に予め求めるとともに、この回転角度α0のデータを、車両情報とともに、自動走行管理手段23に記憶しておき、運行車両10を運行計画に基づき走行させる際には、上記の予め求めておいた目標回転角度α0に基づいて、車両側アンテナであるアンテナ14の向きを調整するようにすれば、アンテナ14の向きを、基地局である運行管理装置20からの受信レベルが最大になる位置にすることができる。
このように、運行車両10の車両情報に、予め求めておいた目標回転角度α0を追加することで、基地局方向θbに電波の障害物があって、車両側のアンテナ14の向きを受信レベルが最大になる位置に調整できる。
Embodiment 3.
In the above-described first embodiment, the orientation of the vehicle-side antenna 14 is adjusted based on the target rotation angle α (tk) calculated from information on the current position of the traveling vehicle 10. However, if there is an object that obstructs radio waves, such as a building, in the base station direction θb, even if the orientation of the vehicle-side antenna 14 is in the base station direction θb, the base station direction θb may not be in a position where the reception level is maximum.
Therefore, the operating vehicle 10 is made to travel along the driving route set in the operation plan, and the rotation angle α0 of the vehicle-side antenna 14 at which the reception level when receiving a signal transmitted from the operation management device 20 as a base station is maximized is determined in advance for each position on the driving route, and this rotation angle α0 data is stored in the automatic driving management means 23 together with vehicle information.When the operating vehicle 10 is made to travel based on the operation plan, the orientation of the antenna 14, which is the vehicle-side antenna, is adjusted based on the previously determined target rotation angle α0, so that the orientation of the antenna 14 can be set to a position at which the reception level from the base station, the operation management device 20, is maximized.
In this way, by adding the previously determined target rotation angle α0 to the vehicle information of the traveling vehicle 10, the orientation of the vehicle-side antenna 14 can be adjusted to a position where the reception level is maximized even if there is an obstacle to radio waves in the direction θb toward the base station.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 The present invention has been described above using an embodiment, but the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. It is clear to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made to the above embodiment. It is clear from the claims that forms with such modifications or improvements can also be included in the technical scope of the present invention.

例えば、前記実施の形態では、運行車両10を1台としたが、本発明は、運行車両10が複数台である場合にも適用可能であることはいうまでもない。
なお、運行車両10が複数台のときには、例えば、図4に示すように、先行する運行車10Aの目標回転角度の方向に後発した他の運行車両10Bがいる場合がある。この場合には、運行車10Aの受信レベルが低下してしまうことがある。そこで、この場合には、受信レベルが予め設定された閾値(目標となる受信レベル)以上であるか否かを判定し、受信レベルが上記の閾値よりも下回っていた場合には、運行車両10Bの出発時間を遅らせるなど、運行計画を変更する方法を採ることが好ましい。加えて、最適角度近辺のみの角度調整を行い、調整時の角度範囲の中で最も受信レベルの高い角度に設定する方法や、運行車両10搭載されるに回転台16に、方位角に加えて仰角を回転させる回転機構を設けて、通常は0度に設定しているアンテナ14の仰角を上下に調節し、最も受信レベルの高い仰角にする方法などが挙げられる。なお、受信レベルが予め設定された閾値以上である場合には、受信レベルが低下していても、通信を継続することは言うまでもない。
これにより、運行車両10が複数台あった場合でも、各運行車両10の通信状態を最適にすることができる。
また、前記実施の形態では、運行車両10を不整地運搬車としたが、運行車両10はこれに限るものではなく、決められた走行経路を走行する資材運搬車などの、予め設定された運行計画に基づき、遠隔操作もしくはプログラムに基づく自動走行にて走行する車両であればよい
For example, in the above embodiment, the number of traveling vehicles 10 is one, but it goes without saying that the present invention can also be applied to cases where there are a plurality of traveling vehicles 10 .
In addition, when there are a plurality of operating vehicles 10, for example, as shown in FIG. 4, there may be another operating vehicle 10B that departs in the direction of the target rotation angle of the preceding operating vehicle 10A. In this case, the reception level of the operating vehicle 10A may decrease. In this case, it is preferable to determine whether the reception level is equal to or higher than a preset threshold (target reception level), and if the reception level is lower than the threshold, to change the operation plan, such as delaying the departure time of the operating vehicle 10B. In addition, there are a method of adjusting the angle only near the optimal angle and setting the angle with the highest reception level within the angle range at the time of adjustment, a method of providing a rotation mechanism that rotates the elevation angle in addition to the azimuth angle on the rotating platform 16 mounted on the operating vehicle 10, and adjusting the elevation angle of the antenna 14, which is usually set to 0 degrees, up and down to the elevation angle with the highest reception level, and the like. It goes without saying that when the reception level is equal to or higher than a preset threshold, communication continues even if the reception level is reduced.
This makes it possible to optimize the communication state of each vehicle 10 even when there are multiple vehicles 10 in service.
In the above embodiment, the vehicle 10 is an off-road vehicle. However, the vehicle 10 is not limited to this. It may be any vehicle that runs on a predetermined route, such as a material transport vehicle, and is remotely controlled or automatically driven based on a program, based on a preset operation plan.

1 走行経路、1a 往路、1b 復路、1c 帰路、2 車両待機場所、
3 土砂積載場所、4 土砂搬出場所、5 管理棟、
10 運行車両、11 走行手段、12 位置情報取得手段、13 無線機、
14 アンテナ、15 自動走行制御手段、16 回転台、17 アンテナ回転手段、
18 ネットワークインターフェイス、
20 運行管理装置、21 無線機、22 アンテナ、23 自動走行管理手段、
24 目標回転角度算出手段、25 ネットワークインターフェイス、
100 アンテナの自動追尾システム。
1 Travel route, 1a Outward route, 1b Return route, 1c Return route, 2 Vehicle waiting area,
3. Soil loading area, 4. Soil removal area, 5. Administration building,
10 Vehicle, 11 Traveling means, 12 Position information acquiring means, 13 Wireless device,
14 Antenna, 15 Automatic travel control means, 16 Rotating table, 17 Antenna rotation means,
18 network interface,
20 Operation management device, 21 Radio, 22 Antenna, 23 Automatic driving management means,
24 target rotation angle calculation means, 25 network interface,
100 Antenna automatic tracking system.

Claims (8)

移動局である運行車両に搭載されたアンテナである車両側アンテナの向きを回転させ、前記移動局と交信する基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向きを合わせるアンテナの自動追尾方法であって、
前記運行車両を、予め設定された運行計画に基づき走行させるために、
前記基地局は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送信するとともに、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し
前記運行車両は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御するとともに、前記基地局から送られてくる目標回転角度に基づいて、前記車両側アンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナの自動追尾方法。
An automatic antenna tracking method for automatically aligning a vehicle-side antenna, which is an antenna mounted on a moving vehicle that is a mobile station, with a base station-side antenna, which is an antenna provided in a base station that communicates with the mobile station, by rotating the vehicle-side antenna,
To cause the vehicle to travel based on a preset operation plan,
The base station transmits to the moving vehicle vehicle control information for controlling the traveling of the moving vehicle based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the moving vehicle, and calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is a direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the moving vehicle, and transmits the target rotation angle to the moving vehicle .
The automatic antenna tracking method is characterized in that the moving vehicle controls the running state of the moving vehicle based on vehicle control information sent from the base station, and adjusts the orientation of the vehicle-side antenna based on a target rotation angle sent from the base station.
移動局である運行車両に搭載されたアンテナである車両側アンテナの向きを回転させ、前記移動局と交信する基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向きを合わせるアンテナの自動追尾方法であって、
前記運行車両を、予め設定された運行計画に基づき走行させるために、
前記基地局は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送信するとともに、前記運行車両の所定時間後の位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し、
前記運行車両は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御するとともに、前記基地局から送られてくる目標回転角度に基づいて、前記車両側アンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナの自動追尾方法。
An automatic antenna tracking method for automatically aligning a vehicle-side antenna, which is an antenna mounted on a moving vehicle that is a mobile station, with a base station-side antenna, which is an antenna provided in a base station that communicates with the mobile station, by rotating the vehicle-side antenna,
To cause the vehicle to travel based on a preset operation plan,
the base station transmits to the moving vehicle vehicle control information for controlling the traveling of the moving vehicle based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the moving vehicle, and calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is a direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the position of the moving vehicle after a predetermined time, and transmits the target rotation angle to the moving vehicle;
The automatic antenna tracking method is characterized in that the moving vehicle controls the running state of the moving vehicle based on vehicle control information sent from the base station, and adjusts the orientation of the vehicle-side antenna based on a target rotation angle sent from the base station .
前記運行車両が複数台あり、前記複数台の運行車両のうちの1台の運行車両の目標回転角度の方向に他の運行車両が位置しており、かつ、前記1台の運行車両の受信信号電力が予め設定された閾値を下回る場合には、前記運行計画を変更することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナの自動追尾方法。 The method for automatically tracking an antenna according to claim 1 or 2, characterized in that when there are multiple operating vehicles, one of the multiple operating vehicles is located in the direction of the target rotation angle of another operating vehicle, and the received signal power of the one operating vehicle falls below a preset threshold, the operation plan is changed. 運行車両が複数台あり、前記複数台の運行車両のうちの1台の運行車両の目標回転角度の方向に他の運行車両が位置している場合には、前記目標回転角度の周辺角度範囲の中で最も受信信号電力の高い角度にアンテナの向きを調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナの自動追尾方法。 The method for automatically tracking an antenna according to claim 1 or 2, characterized in that when there are multiple operating vehicles and one of the multiple operating vehicles is located in the direction of the target rotation angle of another operating vehicle, the antenna direction is adjusted to the angle with the highest received signal power within the peripheral angle range of the target rotation angle. 運行車両が複数台あり、前記複数台の運行車両のうちの1台の運行車両の目標回転角度の方向に他の運行車両が位置している場合には、アンテナ仰角の調整可能範囲の中で最も受信信号電力の高い角度にアンテナの仰角を調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナの自動追尾方法。 An automatic antenna tracking method according to claim 1 or 2, characterized in that when there are multiple operating vehicles and one of the multiple operating vehicles is located in the direction of the target rotation angle of another operating vehicle, the elevation angle of the antenna is adjusted to the angle with the highest received signal power within the adjustable range of the antenna elevation angle. 移動局である運行車両に搭載されたアンテナである車両側アンテナの向きを回転させ、前記移動局と交信する基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向きを合わせるアンテナの自動追尾方法であって、
前記運行車両が、予め設定された運行計画に基づき、予め設定された走行経路に沿って走行する車両であり、
前記運行車両を、予め、前記走行経路に沿って走行させて、前記基地局から送信される信号を受信したときの受信信号電力が最大になる時の前記車両側アンテナの回転角度を前記走行経路の各位置に対して求め、この求められた回転角度を前記各位置における目標回転角度とするとともに、
前記運行車両を前記運行計画に基づき走行させる際には、
前記基地局は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて当該運行車両の走行を制御するための車両制御情報と前記各位置における目標回転角度とを前記運行車両に送信し、
前記運行車両は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御するとともに、前記基地局から送られてくる前記予め求めておいた前記運行車両の前記各位置に対応した目標回転角度に基づいて、前記車両側アンテナの向きを調整することを特徴とするアンテナの自動追尾方法。
An automatic antenna tracking method for automatically aligning a vehicle-side antenna, which is an antenna mounted on a moving vehicle that is a mobile station, with a base station-side antenna, which is an antenna provided in a base station that communicates with the mobile station, by rotating the vehicle-side antenna,
The vehicle is a vehicle that travels along a preset travel route based on a preset operation plan,
The vehicle is driven in advance along the travel route, and a rotation angle of the vehicle-side antenna at which a received signal power becomes maximum when a signal transmitted from the base station is received is obtained for each position on the travel route, and the obtained rotation angle is set as a target rotation angle at each position,
When the vehicle is operated based on the operation plan,
the base station transmits to the moving vehicle vehicle control information for controlling the traveling of the moving vehicle and a target rotation angle at each of the positions based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the moving vehicle;
The automatic antenna tracking method is characterized in that the moving vehicle controls the running state of the moving vehicle based on vehicle control information sent from the base station, and adjusts the orientation of the vehicle-side antenna based on the target rotation angle corresponding to each of the positions of the moving vehicle that is previously determined and sent from the base station.
予め設定された運行計画に基づき走行する運行車両に搭載されて、当該運行車両の車両情報を基地局に送信するとともに、前記基地局から送信される車両制御情報を受信するアンテナである車両側アンテナの向きを、前記基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向けるアンテナの自動追尾システムであって、
前記運行車両は、前記車両側アンテナと、無線機と、位置情報取得手段と、自動走行制御手段と、走行手段と、前記車両側アンテナを搭載する回転台と、前記回転台を前記車両側アンテナの目標回転角度に基づいて回転させるアンテナ回転手段と、を備え
前記基地局は、前記基地局側アンテナと、無線機と、自動走行管理手段と、目標回転角度算出手段とを備え、
前記自動走行管理手段は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて、前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送るとともに、当該運行車両の位置情報を前記目標回転角度算出手段に送信し、
前記目標回転角度算出手段は、前記運行計画に基づいて、前記運行車両の現在位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し、
前記アンテナ回転手段は、前記基地局から送られてきた前記目標回転角度に基づいて前記回転台を回転駆動して、前記車両側アンテナの回転角度が目標回転角度になるように、アンテナの向きを変更し、
前記自動走行制御手段は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御することを特徴とするアンテナの自動追尾システム。
An automatic antenna tracking system that is mounted on a vehicle that travels based on a preset operation plan, transmits vehicle information of the vehicle to a base station, and automatically orients a vehicle-side antenna, which is an antenna that receives vehicle control information transmitted from the base station, in the direction of a base station-side antenna, which is an antenna provided in the base station,
The operating vehicle includes the vehicle-side antenna, a wireless device, a location information acquisition means, an automatic driving control means, a driving means, a rotating platform on which the vehicle-side antenna is mounted, and an antenna rotation means for rotating the rotating platform based on a target rotation angle of the vehicle-side antenna ,
The base station includes a base station side antenna, a wireless device, an automatic driving management means, and a target rotation angle calculation means,
the automatic driving management means transmits vehicle control information for controlling the driving of the operating vehicle to the operating vehicle based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the operating vehicle, and transmits position information of the operating vehicle to the target rotation angle calculation means;
the target rotation angle calculation means calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is a direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at the current position of the operating vehicle, based on the operation plan, and transmits the target rotation angle to the operating vehicle;
the antenna rotation means drives the rotation table to rotate based on the target rotation angle transmitted from the base station, and changes the orientation of the antenna so that the rotation angle of the vehicle-side antenna becomes the target rotation angle;
An automatic antenna tracking system, characterized in that the automatic driving control means controls the driving state of the moving vehicle based on vehicle control information sent from the base station .
予め設定された運行計画に基づき走行する運行車両に搭載されて、当該運行車両の車両情報を基地局に送信するとともに、前記基地局から送信される車両制御情報を受信するアンテナである車両側アンテナの向きを、前記基地局に設けられたアンテナである基地局側アンテナの方向に自動的に向けるアンテナの自動追尾システムであって、
前記運行車両は、前記車両側アンテナと、無線機と、位置情報取得手段と、自動走行制御手段と、走行手段と、前記車両側アンテナを搭載する回転台と、前記回転台を前記車両側アンテナの目標回転角度に基づいて回転させるアンテナ回転手段と、を備え、
前記基地局は、前記基地局側アンテナと、無線機と、自動走行管理手段と、目標回転角度算出手段とを備え、
前記自動走行管理手段は、前記運行車両から送信されてくる位置情報、姿勢情報、車速情報を含む車両情報に基づいて、前記運行車両の走行を制御するための車両制御情報を前記運行車両に送るとともに、当該運行車両の位置情報を前記目標回転角度算出手段に送信し、
前記目標回転角度算出手段は、前記運行計画に基づいて、前記運行車両の所定時間後の位置における前記車両側アンテナと前記基地局側アンテナとを結ぶ方向である、前記車両側アンテナの目標回転角度を算出して前記運行車両に送信し、
前記アンテナ回転手段は、前記基地局から送られてきた前記目標回転角度に基づいて前記回転台を回転駆動して、前記車両側アンテナの回転角度が目標回転角度になるように、アンテナの向きを変更し、
前記自動走行制御手段は、前記基地局から送られてくる車両制御情報に基づいて、前記運行車両の走行状態を制御することを特徴とするアンテナの自動追尾システム。
An automatic antenna tracking system that is mounted on a vehicle that travels based on a preset operation plan, transmits vehicle information of the vehicle to a base station, and automatically orients a vehicle-side antenna, which is an antenna that receives vehicle control information transmitted from the base station, in the direction of a base station-side antenna, which is an antenna provided in the base station,
The operating vehicle includes the vehicle-side antenna, a wireless device, a location information acquisition means, an automatic driving control means, a driving means, a rotating platform on which the vehicle-side antenna is mounted, and an antenna rotation means for rotating the rotating platform based on a target rotation angle of the vehicle-side antenna,
The base station includes a base station side antenna, a wireless device, an automatic driving management means, and a target rotation angle calculation means,
the automatic driving management means transmits vehicle control information for controlling the driving of the operating vehicle to the operating vehicle based on vehicle information including position information, attitude information, and vehicle speed information transmitted from the operating vehicle, and transmits position information of the operating vehicle to the target rotation angle calculation means;
the target rotation angle calculation means calculates a target rotation angle of the vehicle-side antenna, which is a direction connecting the vehicle-side antenna and the base station-side antenna at a position of the operating vehicle after a predetermined time, based on the operation plan, and transmits the target rotation angle to the operating vehicle;
the antenna rotation means drives the rotary table to rotate based on the target rotation angle transmitted from the base station, and changes the orientation of the antenna so that the rotation angle of the vehicle-side antenna becomes the target rotation angle;
An automatic antenna tracking system, characterized in that the automatic driving control means controls the driving state of the moving vehicle based on vehicle control information sent from the base station .
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