JP3038619B2 - 移動体上アンテナの姿勢制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両等の移動体の電波
源に対する姿勢変化による受信信号レベルの低下に対応
して、受信レベルが高くなる方向にアンテナ姿勢を補正
する、移動体上アンテナの姿勢制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体上のアンテナを常に電波源方向に
向ける場合、コニカルスキャン等の連続ロービング方式
のみで追尾（受信追尾）させると、移動体の速い姿勢変
化に対して十分な追尾性能が得られず、また、トンネ
ル，ビル等の障害物で受信できない場合、追尾すること
ができなくなる。

【０００３】そこで、ジャイロで移動体の姿勢変化を検
出し、該姿勢変化によるアンテナの姿勢ずれ（電波源に
対する）を予測演算し、その分アンテナ姿勢を補正する
技術（ジャイロ追尾）が併用されている。これによれ
ば、トンネル，ビル等の電波障害物があるときには、ジ
ャイロ追尾がその間の追尾を補間する。ジャイロ追尾は
フィードフォワード制御であるので、ジャイロ追尾のみ
では受信外れになりやすいが、コニカルスキャン等の受
信追尾が、フィードバック制御によりジャイロ追尾のエ
ラーを修正することになる。この種の姿勢制御装置の１
つが特開平６４−１３８０１号公報に提示されている。
これのジャイロ追尾では、ヨー角検出器およびピッチ角
検出器で移動体の姿勢を検出し、移動体の姿勢の変化に
対応してアンテナの姿勢（アジマス方向およびエレベー
ション方向）を変更する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ジャイロに
は計測誤差があり、時系列でこの誤差の累算値が増大す
る。トンネル，ビル等で電波が遮断された時間が長い
と、電波受信が回復したときジャイロ誤差が大きくジャ
イロ追尾によるアンテナ姿勢のずれが大きくなる。コニ
カルスキャン等の、アンテナ受信レベルを参照して最適
指向方向を探索する受信追尾におけるアンテナ走査は小
範囲であるので、コニカルスキャンによっても、電波源
を捕捉できなくなることがある。したがって、アンテナ
が電波源から外れた（受信レベルが低下した）ときに
は、コニカルスキャンよりも広い領域を追尾サーチする
必要がある。ところが、常に広範囲の走査を行なってい
たのでは電波源の再捕捉に時間を要し、受信が回復する
までの時間が長くなる。

【０００５】本発明は追尾サーチによる電波源の再捕捉
時間を可及的に短くすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の姿勢制御装置
は、移動体上でアンテナ(Ant)をアジマス方向およびエ
レベーション方向に回動自在に支持する支持機構(110〜
155)；アンテナ(Ant)をアジマス方向およびエレベーシ
ョン方向に回転駆動する駆動手段(141,151)；アンテナ
(ANT)に接続された受信機(BSR)；移動体の姿勢を検出す
る姿勢検出手段(30)；前記姿勢検出手段(30)の検出値(Y
as)の変化に対応してそれによるアンテナの指向方向の
ずれを補正する姿勢にアンテナ姿勢を補正する制御手段
(4)；受信機(BSR)の受信信号レベル(BSs)を参照しそれ
が所定値(TH1)未満の参照値(TH2)以上のとき、アンテナ
を小範囲でコニカル走査して受信信号レベル(BSs)が高
くなる方向にアンテナ(Ant)の姿勢を変更するコニカル
走査追尾制御手段(4)；受信信号レベル(BSs)が参照値(T
H2)未満となった時点からの時間(TKK)を計測する計測手
段(4)；前記コニカル走査より広い走査範囲のサーチ走
査の走査範囲(RLモード,RHモード)を前記計測手段(4)の
計測時間(TKK)に対応してそれが長いと広く(RHモード)
設定するサーチ範囲設定手段(4)；および、受信信号レ
ベルが参照値(TH2)未満のとき、前記サーチ範囲設定手
段(4)が設定した走査範囲(RLモード,RHモード)をステッ
プ状にサーチ走査するサーチ走査制御手段(4)；を備え
る。なお、カッコ内の記号は、図面に示し後述する実施
例の対応要素又は対応事項を示す。

【０００７】

【作用】障害物等により電波源を見失ってから短い時間
であればジャイロ誤差の累算値は小さく、逆に電波源を
見失ってから長い時間が経過するとジャイロ誤差の累算
値が大きい。すなわち、電波が受信できなくなってから
の時間（電波遮断時間）とジャイロ誤差の累算値は大略
で比例関系にあるといえる。

【０００８】そこで本発明では、電波遮断時間が所定時
間経過毎（例えば１秒毎）に所定角度（例えば０．１
°）だけジャイロ誤差が発生すると想定し、計測手段
(4)の計測時間(TKK)に対応してコニカル走査より広い範
囲のサーチ走査の走査範囲(RLモード,RHモード)を設定
する。この設定されたサーチ走査範囲に基づいて、サー
チ走査制御手段(4)は受信信号レベル(BSs)が参照値(TH
2)未満のとき、設定された範囲をステップ状にサーチ走
査する。本発明の好ましい実施例では、計測時間(TKK)
に対して基準値(TK1)を定め、計測時間(TKK)が基準値(T
K1)より小さい場合には狭い範囲（但しコニカル走査時
よりも広範囲）のサーチ走査(RLモードによる走査)を行
ない、計測時間が基準値以上であると前記範囲よりも広
い範囲のサーチ走査(RHモードによる走査)を行なう。

【０００９】従って、電波遮断時間に対応してサーチ走
査の範囲を可変とするので、その時々の状況に応じて可
及的に短い時間で電波源が再捕捉される。また、狭い範
囲のサーチ走査を行なう場合は、広い範囲のサーチ走査
を行なう場合に比較してアンテナの駆動量が減少するの
で駆動機構の劣化速度が減少し、駆動機構の耐久性力が
向上し、また、消費電力も少なくて済む。本発明の他の
目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明
より明らかになろう。

【００１０】

【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。この実施例
は図５に示す自動車に搭載されているものであって、静
止衛星放送受信用のＢＳアンテナＡｎｔの姿勢を制御す
る。自動車には、振動方式のジャイロであるヨー角速度
検出器３０が装備されており、自動車のヨー角速度（進
路変更方向の回転角速度）を検出しこれを表わすアナロ
グ信号（ヨー角速度信号）をインターフェィス３に与え
る。インターフェイス３は、ヨー角速度信号をノイズ除
去，増幅等の電気的処理を施こしてマイクロコンピュー
タ４に与える。マイクロコンピュータ４は、ＣＰＵ，Ｒ
ＡＭ，ＲＯＭ，システムコントローラ等の電子回路素子
を含むコンピュータシステムであり、ヨー角速度信号を
デジタル変換して読込む。

【００１１】マイクロコンピュータ４には、インターフ
ェイス３および５が接続されており、これらのインター
フェイス３，５に、操作ボード２２，ＢＳ受信機ＢＳ
Ｒ，アジマスモータドライバＡＺＤおよびエレベーショ
ンモータドライバＥＬＤが接続されている。

【００１２】ＢＳアンテナＡｎｔの電波受信信号はＢＳ
受信機に至り、そこで衛星放送信号に復調されディスプ
レイＢＳＤに与えられ、ディスプレイＢＳＤが静止衛星
テレビジョン放送画像を映す。衛星放送信号はインター
フェイス５にも与えられ、インターフェイス５が電波受
信信号を信号レベルを表わすアナログ信号ＢＳｓに変換
してマイクロコンピュータ４に与える。マイクロコンピ
ュータ４は、該アナログ信号ＢＳｓをデジタル変換して
読込む。

【００１３】アジマスモータドライバＡＺＤおよびエレ
ベーションモータドライバＥＬＤは共に、モータに正転
付勢電流と逆転付勢電流を選択的に流すための電気回路
（モータドライバ）とＣＰＵを主体とするコンピュータ
回路（コントローラ）で構成されており、それぞれマイ
クロコンピュータ４からのステップ回転指示信号（方向
＋回転角度）に応答して指示された方向に指示された角
度分、各機構のモータを回転付勢し、又は、マイクロコ
ンピュータ４からの連続回転指示信号（方向＋速度）に
応答して指示された方向に指示された速度で、各機構の
モータを回転付勢し、しかも、アジマス機構のロータリ
エンコーダ１４８およびエレベーション機構のロータリ
エンコーダ１５７が発生する電気パルスをカウントし
て、アンテナＡｎｔのアジマス姿勢（回転位置）データ
およびエレベーション姿勢（回転位置）データを、アン
テナ駆動による姿勢変化分更新し、常時その時点のアン
テナ姿勢を示すデータをアジマス位置レジスタＡＺＰＲ
およびエレベーション位置レジスタＥＬＰＲに保持す
る。

【００１４】図２に、ＢＳアンテナＡｎｔを支持しその
姿勢を定める機構を示す。この機構は、ＢＳアンテナＡ
ｎｔを、アジマス方向（第１軸Ｙを中心とする）に回転
駆動し、かつエレベーション方向（第２軸Ｘを中心とす
る）に回転駆動する、２軸回転駆動機構である。アンテ
ナＡｎｔは、平板状円形の、比較的に受信範囲が広いビ
ームアンテナであり、アンテナブラケット１１０に固着
されている。

【００１５】図７に、ＢＳアンテナＡｎｔの指向特性を
示す。縦軸はＣＮ比、横軸はアンテナの受光面（円形）
の中心を通る垂線と、該中心と電波源（静止衛星）とを
結ぶ直線とのなす角度である。この角度が８°程度以下
で、ＣＮ比は最高ＣＮ比（１５ｄＢ）の５０％以上を示
す。

【００１６】再度図２を参照すると、アンテナブラケッ
ト１１０のアングル１１３ａに、水平軸１１３ｂ（その
中心が第２軸Ｘ）が固着されている。水平軸１１３ｂは
図面と垂直な方向に延びており、その一端部が、ベアリ
ング（図示せず）を介して、支持アーム１２１ａで、回
転自在に支持されている。支持アーム１２１ａは回転台
１２０に固着されている。水平軸１１３ｂの他端部は、
ベアリングを介して、支持アーム１２１ａと同様なもう
１つの図示しない支持アームで回転自在に支持されてい
る。該もう１つの図示しない支持アームも回転台１２０
の、後述する円筒シャフト１１６に関して支持アーム１
２１ａと対称な位置に、固着されている。

【００１７】回転台１２０は大略で、円板状の平歯車で
あり、その中心部に、ガイド穴１２０ｈを有し、側周面
にギア１２０ａを有し、ベアリング１２２を介して固定
台１３０に、ギア１２０ａの回転中心軸（第１軸）Ｙを
中心に回転自在に装着されている。回転台１２０のギア
１２０ａにはギア１４４が噛合っており、このギア１４
４がギア軸１４５および減速機１４０を介してアジマス
駆動モータ１４１で回転駆動される。減速機１４０およ
びモータ１４１は、固定台１３０に固着されている支持
台１４６に固定されている。ギア軸１４５にはロータリ
エンコーダ１４８が結合されており、ギア軸１４５の所
定小角度の回転につき１パルスの電気パルスを発生す
る。この電気パルスはアジマスモータドライバＡＺＤに
与えられる。

【００１８】回転台１２０の下面に対向してアジマスホ
ームポジション検出用のスイッチ１４７が設置されてお
り、回転台１２０の下面の、該スイッチ１４７の操作子
が対向する位置に、該操作子が落ち込むテーパ穴（一
点）が刻まれている。スイッチ１４７は、その操作子が
回転台１２０の下面で押されているときには開（オフ）
であり、テーパ穴が操作子に対向するとき操作子が該穴
に進入し、スイッチ１４７は閉（オン：ホームポジショ
ン検出）となる。回転台１２０が１回転する間一回、ス
イッチ１４７の操作子がテーパ穴に進入してオン（ホー
ムポジション検出）となる。スイッチ１４７の開閉信号
はアジマスモータドライバＡＺＤに与えられると共に、
インターフェイス５を介してマイクロコンピュータ４に
も与えられる。 図２のＢＢ−ＢＢ線拡大断面を示す図
３を参照すると、減速機１４０の内部において、ギア軸
１４５にはウォームホイール１４３が固着されており、
このウォームホイール１４３に噛合うウォーム１４２が
モータ１４１（図２）の回転軸に結合されている。

【００１９】モータ１４１が正回転するとギア１４４が
一方の方向に回転して回転台１２０が第１軸Ｙを中心に
一方の方向に回転する。すなわちアンテナＡｎｔが第１
軸Ｙを中心に正方向に回転する。モータ１４１が逆回転
するとアンテナＡｎｔが逆方向に回転する。

【００２０】回転台１２０のガイド穴１２０ｈを円筒シ
ャフト１１６が貫通しており、回転台１２０に対して第
１軸Ｙが延びる方向に移動自在である。図示しないが、
円筒シャフト１１６の側周面には、第１軸Ｙと平行な溝
が刻まれており、回転台１２０のガイド穴１２０ｈに
は、第１軸Ｙと平行でこの溝にはまったレール状の突条
があり、この突条により、円筒シャフト１１６は、回転
台１２０に対して第１軸Ｙが延びる方向には移動し得る
が、第１軸Ｙを中心とする回転は不可である。したがっ
て、回転台１２０が第１軸Ｙを中心に回転すると同じく
円筒シャフト１１６も第１軸Ｙを中心に回転する。

【００２１】円筒シャフト１１６の上端にはピン１１７
が固着されており、このピン１１７に、回動自在にリン
クアーム１１５の下端が結合されている。リンクアーム
１１５の上端はブラケット１１０のアングル１１１に固
着されたピン１１２に、回動自在に結合されている。

【００２２】ブラケット１１０はアングル１１３ａよ
り、水平軸１１３ｂの延びる方向（図２の紙面に垂直な
方向）と直交する水平方向で離れているので、図２にお
いて円筒シャフト１１６が上方向に移動するとアンテナ
Ａｎｔが水平軸１１３ｂを中心に反時計方向に回転（上
向き回転）し、円筒シャフト１１６が下方向に移動する
とアンテナＡｎｔが時計方向に回転（下向き回転）す
る。

【００２３】円筒シャフト１１６の下半分の外側周面に
は、螺施状ではなくリング状の、ギア１１６ａが刻まれ
ている。リング状のギア１１６ａの（山および谷の）そ
れぞれは、第１軸Ｙと直交する方向に平行である。この
リング状のギア１１６ａにギア１５４が噛合っている。

【００２４】図２のＣＣ−ＣＣ線拡大断面を示す図４を
も参照すると、ギア１５４のギア軸１５５には、減速機
１５０のウォームホィール１５３が固着されている。ウ
ォームホィール１５３に噛合うウォーム１５２は、エレ
ベーション駆動モータ１５１（図２）の回転軸に結合さ
れている。減速機１５０およびモータ１５１は、固定台
１３０に固着された支持台１４６に固定されている。

【００２５】エレベーション駆動モータ１５１が正回転
するとギア１５４が図２で時計方向に回転して円筒シャ
フト１１６が下移動してアンテナＡｎｔが時計方向に回
転（上向き回転）する。モータ１５１が逆回転するとア
ンテナＡｎｔが反時計方向に回転（下向き回転）する。

【００２６】円筒シャフト１１６の上，下動によりリン
クアーム１１５にはピン１１７を中心とする回転力が加
わりリンクアーム１１５がピン１１７を中心に回動す
る。この回動のときリンクアーム１１５の回動が阻害さ
れないように、円筒シャフト１１６の上端には、図５に
示すように、割り溝１１８が刻まれている。

【００２７】上述のように、円筒シャフト１１６のギア
１１６ａにギア１５４が噛合っているが、ギア１１６ａ
の山および谷のそれぞれが円筒シャフト１１６の側周面
を周回するリングをなし、しかもそれらが第１軸Ｙと平
行であるので、ギア１５４が静止しているときおよび回
転しているときのいずれでも、円筒シャフト１１６は、
ギア１５４で回転が拘止されることがなく、第１軸Ｙを
中心に回転しうるし、この回転自身で円筒シャフト１１
６がギア１５４に対して上下することはない。図４を参
照すると、ギア１５４のギア軸１５５にはカム板１５６
が固着されている。このカム板は、外周縁部に段差を有
するものである。このカム板１５６の外周面に上リミッ
トスイッチ１５８と下リミットスイッチ１５９が対向し
ており、アンテナＡｎｔのエレベーション回転角が所定
範囲内にあるときには、スイッチ１５８および１５９の
操作子がカム板１５６の小半径外周面に対向しているの
で、スイッチ１５８，１５９共に開（オフ）である。ア
ンテナＡｎｔが時計方向に回転し時計方向回転のリミッ
ト位置（上向きリミット）に達するとカム板１５６の小
半径外周面から大半径外周面へ切換わるテーパ面がスイ
ッチ１５８の操作子を押し、これによりスイッチ１５８
が閉（オン）に切換わる。アンテナＡｎｔが半時計方向
に回転し半時計方向回転のリミット位置（下向きリミッ
ト）に達するとカム板１５６の小半径外周面から大半径
外周面へ切換わるテーパ面がスイッチ１５９の操作子を
押し、これによりスイッチ１５９が閉（オン）に切換わ
る。スイッチ１５８および１５９の開閉信号はエレベー
ションドライバＥＬＤに与えられ、また、インターフェ
イス５を介してマイクロコンピュータ４に与えられる。

【００２８】ウォーム１５２にはロータリエンコーダ１
５７が結合されており、ウォーム１５２の所定小角度の
回転につき１パルスの電気パルスを発生する。この電気
パルスはエレベーションモータドライバＥＬＤに与えら
れる。

【００２９】上述のように、アンテナＡｎｔを第１軸Ｙ
を中心に回転駆動するための減速機１４０およびモータ
１４１、ならびに、アンテナＡｎｔを、第１軸Ｙと直角
をなす水平軸１１３ｂ（第２軸Ｘ）を中心に回転駆動す
るための減速機１５０およびモータ１５１が、共に固定
台１３０に固着されているので、それらのモータ１４
１，１５１への給電には、摺動接続手段を要しない。

【００３０】図２を参照すると、コンバータＣｏｎｖ
は、アンテナブラケット１１０に装着され、アンテナＡ
ｎｔで受信した１２ＧＨｚ帯の衛星放送電波を１ＧＨｚ
帯のＢＳ−ＩＦに変換する。変換された信号は、ケーブ
ル１６１を介してロータリジョイント１６０に送られ、
そしてＢＳ受信機ＢＳＲ（図１）に至る。

【００３１】ところがブラケット１１０に固着されたコ
ンバータＣｏｎｖは、アンテナＡｎｔと共に、第１軸Ｙ
および水平軸１１３ｂを中心に回転するので、コンバー
タＣｏｎｖの信号線および受電線と、固定部にあるＢＳ
受信機ＢＳＲの信号線および給電線とは、摺動接続手段
を介して接続する必要がある。

【００３２】この実施例では、アンテナＡｎｔの、水平
軸１１３ｂを中心とするエレベーション回転範囲は４６
度以下であればよいので、コンバータＣｏｎｖの信号線
および受電線でなる電気ケーブル１６１は、比較的に可
撓性が高いものとして、更に長さに余裕をもたせて４６
度以上の回転も可能とし、円筒シャフト１１６の内穴を
貫通してロータリジョイント１６０まで配線してそれに
接続している。ロータリジョイント１６０には、ＢＳ受
信機ＢＳＲからの電気ケーブル１６２が接続されてお
り、このロータリジョイント１６０により、ケーブル１
６１と１６２の、互に電気接続すべきリードが、第１軸
Ｙを中心とする相対的な回転にもかかわらず、互に電気
接続されている。水平軸１１３ｂを中心とするアンテナ
Ａｎｔの回転に対しては、ケーブル１６１が、大略でピ
ン１１７当りを中心とする如きの首振りをする。

【００３３】このように、この実施例では、摺動接続手
段は１組（ロータリジョイント１６０）のみ用いられて
いる。

【００３４】エレベーション機構（１５０，１５１）の
エレベーション駆動モータ１５１は駆動ギア１５４を回
転駆動するが、駆動ギア１５４によって往復駆動される
円筒シャフト１１６は回転台１２０に対して摺動するの
で、回転台１２０およびそれを回転駆動するアジマス機
構（１４４，１４０，１４１）は、エレベーション機構
（１５０，１５１）によっては駆動されず、エレベーシ
ョン機構（１５０，１５１）の負荷とはならない。エレ
ベーション機構（１５０，１５１）が支持する物体は、
実質上ＢＳアンテナＡｎｔ，ＢＳコンバータＣｏｎｖ，
リンクアーム１１５および円筒シャフト１１６であり、
荷重が小さいので慣性力が小さく、第２軸（Ｘ）を中心
とするＢＳアンテナＡｎｔのアジマス駆動およびエレベ
ーション駆動を比較的に高速で行なうことができ、しか
も位置決めを比較的に高精度で行ない得る。

【００３５】図８を参照すると、操作ボード２２には、
アンテナAntの方位角データ（以下アジマスデータ），
仰(俯)角データ（以下エレベーションデータ），受信レ
ベルおよび各種メッセージを表示するためのＬＣＤ（２
次元液晶表示板）２３，アンテナ３０のオート姿勢制御
を指示するスタート(START)キー２４，アンテナAntのオ
ート姿勢制御停止を指示するストップ(STOP)キー２５，
マニュアル姿勢制御のためのアップキー（Ｕキー）２
６，ダウンキー（Ｄキー）２７，ライトキー(Ｒキー)２
８、およびレフトキー（Ｌキー）２９が備わっている。

【００３６】図９に、マイクロコンピュータ４の制御動
作の概要を示す。図示しない電源回路が、車両のイグニ
ションキーがエンジン作動状態の位置（イグニションキ
ースイッチ オン）にあるときに、車両上バッテリに接
続されて、図１に示す電気回路の各部に所定の電圧を印
加する。なお、モータドライバＡＺＤ，ＥＬＤには、モ
ータ通電用にバッテリ電圧も印加される。

【００３７】マイクロコンピュータ４は、それ自身に所
定電圧が印加されると、「システムイニシャライズ」
（サブルーチン１：以下、カッコ内ではステップとかサ
ブルーチンという語を省略してそれに付した番号のみを
記す）を実行して、内部レジスタ，タイマ，カウンタ等
を待機状態に定められている内容に設定し、出力ポート
には非作動（消勢）を指定する信号を設定する。そし
て、「システムイニシャライズ」（１）の中で、「アン
テナ姿勢の初期化」を実行する。これにおいては、アン
テナＡｎｔを、アジマス方向ではホームポジション（ス
イッチ１４７オン）に、エレベーション方向では半時計
方向回転（下向き回転）のリミット位置（下向きリミッ
ト位置：スイッチ１５９オン）に定めて、すなわちアン
テナ姿勢原点に定めて、姿勢レジスタ（アジマス位置：
レジスタＡＺＰＲ／エレベーション位置：レジスタＥＬ
ＰＲ）をクリアする。

【００３８】マイクロコンピュータ４は、モータドライ
バＡＺＤおよびＥＬＤの両者からＲeady信号を受信する
と、ＳＴＡＲＴキー２４がオン操作されるまで、ステッ
プ４（以下ステップをＳと表わす）のマニュアル操作処
理を実行するループを構成する。

【００３９】マニュアル操作処理を図１１に示したフロ
ーチャートを参照して説明する。Ｕキー２６の操作があ
ると、マイクロコンピュータ４はＳ３０からＳ３１に進
み、ここでエレベーション上リミットスイッチ１５８の
オン（閉）／オフ（開）を調べる。スイッチ１５８がオ
ン（閉）になっていればアンテナAntのエレベーション
方向の姿勢は仰角の上限界にあり、それ以上の上向駆動
は不可能であるが、そうでなければＳ３２でエレベーシ
ョンモータドライバＥＬＤに、１step上シフト処理の実
行を指示する。また、Ｄキー２７の操作があると、Ｓ３
３からＳ３４に進み、ここでエレベーション下リミット
スイッチ１５９のオン（閉）／オフ（開）を調べる。ス
イッチ１５９がオン（閉）になっていればアンテナAnt
のエレベーション方向の姿勢は俯角の下限界にあり、そ
れ以上の下向駆動は不可能であるが、そうでなければＳ
３５でエレベーションモータドライバＥＬＤに、１step
下シフト処理の実行を指示する。

【００４０】Ｒキー２８の操作があった場合には、マイ
クロコンピュータ４は、Ｓ３６からＳ３７に進み、ここ
でアジマスモータドライバＡＺＤに、１step右シフト
（時計方向回転：正回転）を指示し、Ｌキー２９の操作
があった場合には、Ｓ３８からＳ３９に進み、ここでア
ジマスモータドライバＡＺＤに、１step左シフト（半時
計方向回転：逆回転）を指示する。

【００４１】再度図１１を参照すると、マイクロコンピ
ュータ４は、Ｓ４０においてモータドライバＡＺＤ，Ｅ
ＬＤによる１step右シフト,１step左シフト，１step上
シフトあるいは１step下シフトが実行されるのを待ち、
Ｓ４１においてモータドライバＡＺＤ，ＥＬＤより転送
されたＡｚデータおよびＥＬデータを読み取る。さら
に、Ｓ４２では、受信レベルＢＳｓを読み取ってレジス
タＬ１に格納し、Ｓ４３において、Ａｚデータ，ＥＬデ
ータおよびレジスタＬ１の受信レベルＢＳｓをＬＣＤ２
３に表示する。

【００４２】マイクロコンピュータ４は、Ｓ３（図６）
において、ＳＴＡＲＴキー２４がオン操作されると、Ｓ
５で図１２，図１３，図１４，図１５および図１６に示
す「初期サーチ」Ｓ５を実行する。

【００４３】図１２，図１３，図１４，図１５および図
１６を参照して「初期サーチ」Ｓ５の内容を説明する
が、まず図２４を参照して「初期サーチ」Ｓ５の概念を
説明する。これにおいては、受信レベルＢＳｓを監視し
ながらアンテナＡｎｔのエレベーション方向の姿勢を、
レジスタＥＬＳのデータが示す位置から、最初は上向き
に１０°（１０ステップ）、次にレジスタＥＬＳのデー
タが示す位置から、下向きに２０°（２０ステップ）、
次にレジスタＥＬＳのデータが示す位置＋１１°から上
リミット位置まで、最後にレジスタＥＬＳのデータが示
す位置−２１°から下リミット位置まで変更する。１ス
テップ１°で１ステップづつ変更し、１ステップの変更
の毎にアジマス方向に１回転分走査する。アジマス方向
の１回転走査も１ステップ１°で１ステップづつ変更す
る。アジマス方向の１ステップ駆動毎に、また、エレベ
ーション方向の１ステップ駆動毎に、受信機ＢＳＲの受
信信号レベルＢＳｓを読込んで、それが受信可判定用の
しきい値ＴＨ２以上であるかをチェックし、ＴＨ２以上
になると、そこで「初期サーチ」Ｓ５を終了する。

【００４４】まず図１２および図１３を参照してより具
体的に説明すると、まずレジスタＥＬＳのデータがエレ
ベーション原点（０）を示すものであるかをチェックす
る（Ｓ５０ａ）。この実施例では、レジスタＥＬＳはマ
イクロコンピュータ４内のメモリの一領域に割り当てら
れているので、コンピュータ４の電源が落ちると、次に
電源が投入されたときにはレジスタＥＬＳの内容は零を
示すデータになっている。この場合には、「システムイ
ニシャライズ」Ｓ１でアンテナＡｎｔの姿勢は原点（ア
ジマス位置：０，エレベーション位置：０）となってい
る。そこでこの場合には、コンピュータ４は、エレベー
ションドライバＥＬＤに、エレベーション中点（上下リ
ミット間の中点）へのエレベーション駆動を指示する。
ドライバＥＬＤは、この指示に応答してアンテナＡｎｔ
をエレベーション中点に駆動し、そしてエレベーション
中点の位置データ（ＥＬデータ）をコンピュータ４に転
送する。コンピュータ４はこの位置データ（中点）をレ
ジスタＥＬＳに書込む（Ｓ５０ｂ）。

【００４５】「初期サーチ」（Ｓ５）に進んだときにレ
ジスタＥＬＳに原点以外のデータがあったときには、こ
れは、図１に示すシステムに電源が投入されてからすで
に一回は「初期サーチ」（Ｓ５）以下のアンテナ駆動を
実行しており、例えば、後述するＳ１３ａで受信レベル
が好適なときのエレベーション位置が書込まれている。
この場合には、レジスタＥＬＳのデータを更新しない。
次に、Ｓ５０において、そのときのＡｚデータをレジス
タＡ１およびＡ２に格納し、ＥＬデータをレジスタＥ２
に、ＥＬＳ＋１０をレジスタＥ１に格納する。

【００４６】この後、Ｓ５２で受信レベルを読み取る。
そして、その値が所定レベルＴＨ１以上のときには、マ
イクロコンピュータ４は、Ｓ５３から直ちにメインルー
チンにリターンする（初期サーチを終了する）が、所定
レベルＴＨ１未満であれば、Ｓ５４以下に進んでアンテ
ナＡｎｔの姿勢変更を行う。この姿勢変更ではまず、エ
レベーション上リミットスイッチ１５８がオンでなくし
かもエレベーション位置Ｅ２が第１サーチ領域の上限Ｅ
１に達していなければ、Ｓ５４→Ｓ５５ａ→Ｓ５６と進
み、ここでエレベーションモータドライバＥＬＤに１st
ep上シフトを指示し、Ｓ５７でレジスタＥ２の値を１イ
ンクリメントする。モータドライバＥＬＤよりシフト終
了の信号を受信するとマイクロコンピュータ４は、図１
３に示す「アジマス走査」ＡＺＳを実行する。

【００４７】「アジマス走査」ＡＺＳにおいては、まず
受信信号レベルＢＳｓを読込み（Ｓ５８）、それがＴＨ
２以上であるかをチェックして（Ｓ５９）、ＴＨ２以上
であると「初期サーチ」を終了する。ＴＨ２未満である
と、アジマスホームポジションスイッチ１４７がオン
（ホームポジション）かをチェックして、オンでないと
アジマス位置Ａ２が初期位置（「初期サーチ」Ｓ５に進
入したときのＡｚデータ）の１°左位置にあるか（１回
転した）をチェックし（Ｓ６２）、そうでないと１step
右シフトをドライバＡＺＤに指示し、そして現在のアジ
マス位置データＡ２を1インクレメントする（Ｓ６
４）。再度Ｓ５８に戻り、受信レベルを監視しながら、
上記を繰り返す。ホームポジションスイッチ１４７がオ
ンになると、そこでアンテナをアジマス左方向に１回転
させる（Ｓ６１）。これは２回転以上の連続右方向回転
を避けるためである。

【００４８】アジマス走査（ＡＺＳ）が、右方向１回転
（Ａ１からＡ１−１：正確にはＡ１からＡ１までの右回
転で１回転になると、Ｓ５２に戻り、エレベーション方
向の１step上シフトを行なう。

【００４９】次に図１４を参照する。このようにして、
レジスタＥＬＳのエレベーション位置から１０°上の位
置まで（それまでに上リミットに達すると上リミットま
で）、アジマス方向は全周の第１領域のサーチでも、受
信レベルＢＳｓがＴＨ２以上にならないと、次に、レジ
スタＥＬＳのエレベーション位置から２０°下の位置ま
でサーチするために、まずレジスタＥＬＳのエレベーシ
ョン位置までの下シフトを指示し（Ｓ６５）、次に、Ｓ
５０ｂにおいて、そのときのＡｚデータをレジスタＡ１
およびＡ２に格納し、ＥＬデータをレジスタＥ２に、Ｅ
ＬＳ−２０をレジスタＥ１に格納する。そして今度は、
エレベーション方向で１step下駆動する毎に、アジマス
方向のサーチ（ＡＺＳ）を行なう。この場合、アジマス
方向に１step右シフトする毎に、またエレベーション方
向に1step下シフトする毎に、受信レベルＢＳｓを読込
んで、それがＴＨ２以上であるとそこで初期サーチを終
了するが、レジスタＥＬＳのエレベーション位置から−
２０°の第２小領域のサーチでも、受信レベルＢＳｓが
ＴＨ２以上にならないと、図１５に示す処理（Ｓ６６〜
ＡＺＳ）で、レジスタＥＬＳのエレベーション位置＋１
１°から上リミットまでの第３小領域のサーチを行な
う。そして、これでもＴＨ２以上にならないと、図１６
に示す処理（Ｓ６７〜ＡＺＳ）で、レジスタＥＬＳのエ
レベーション位置−２１°から下リミットまでの第４小
領域のサーチを行なう。

【００５０】この第４小領域のサーチを終えても受信レ
ベルＢＳｓがＴＨ２以上にならなかったときには、アン
テナ姿勢の全範囲をサーチしたにもかかわらず、適正な
受信レベルが得られなかったことになる。そこでこの場
合には、Ｓ５４ｄからＳ５５ｄに進み、ＬＣＤ２３に
「受信不能」を表示し、メインルーチン（図９）のＳ３
に戻る。

【００５１】「初期サーチ」Ｓ５で、受信レベルＢＳｓ
が所定値ＴＨ１以上となるアンテナＡｎｔの姿勢を探索
すると、図９のＳ６ａでヨー角速度検出器３０が検出し
たヨー角速度Ｙａｓを読込む。そしてヨー角速度Ｙａｓ
にドリフト補正値レジスタＡＪＴの内容ＡＪＴを加算
し、これらの和を速度レジスタＹＡＲに書込む（Ｓ６
ｂ）。そして、速度レジスタＹＡＲのデータＹＡＲ（そ
の符号がモータ回転方向を指定し、数値の絶対値が速度
を指定する）をアジマスモータドライバＡＺＤに転送す
る（６ｃ）。

【００５２】アジマスモータドライバＡＺＤは、データ
ＹＡＲの符号がマイナス（自動車が左回転）であると右
方向に、プラスであると左方向にアンテナＡｎｔを回転
付勢するようにアジマスモータ１４１を回転付勢し、ロ
ータリエンコーダ１４８が発生するパルスを監視してア
ンテナＡｎｔの回転速度を算出し、これがＹＡＲで指定
された速度に合致するように、アジマスモータ１４１の
速度制御を行なう。

【００５３】Ｓ６ｃでデータＹＡＲをアジマスモータド
ライバＡＺＤに転送すると、マイクロコンピュータ４
は、図面には示していないが、Ｔ１タイマ（内部タイ
マ）をスタートする。そして、Ｓ６ｃ，Ｓ１４，Ｓ１７
等を、実質上周期Ｔ１で繰返し実行するために、Ｓ１３
ｄ，Ｓ１６ｃ又はＳ１７からＳ６ａに戻るときに、Ｔ１
タイマのタイムオーバを待ち、タイムオーバするとＳ６
ａに進む。

【００５４】マイクロコンピュータ４は次のＳ１０で受
信レベルＢＳｓを読み取ってレジスタＬ１に書込み、ア
ンテナＡｎｔの姿勢を示すＡｚデータおよびＥＬデータ
をモータドライバＡＺＤ，ＥＬＤから読み取った後、こ
れらのデータをＬＣＤ２３に表示する。

【００５５】（イ）Ｓ１３ａおよびＳ１３では、このと
きの受信レベルＢＳｓ、すなわち、レジスタＬ１の値と
所定レベルＴＨoffおよびＴＨ１(ＴＨoff＞ＴＨ１＞Ｔ
Ｈ２）を比較し、レジスタＬ１の値が所定レベルＴＨof
f又はＴＨ１以上である限り、Ｓ６ａ→Ｓ６ｂ→Ｓ６ｃ
→Ｓ８→Ｓ１０→Ｓ１３ａ→Ｓ１３→Ｓ１３ｃ→Ｓ１３
ｄ→Ｓ６ａ→・・・・なるループを繰り返して、ヨー角
速度検出器３０が検出したヨー角速度Ｙａｓに基づいた
アンテナＡｎｔの姿勢制御処理(イ)を実行する。なおこ
の時、割込を禁止し（１３ｃ）、割込み処理（図１０）
においてカウントされるＴＫＫの値をクリアする（１３
ｄ）。

【００５６】つまり、受信レベルＢＳｓが第１設定値Ｔ
Ｈ１以上である間は、ヨー角速度Ｙａｓに変化がある
と、それに対応する分、アンテナＡｎｔの姿勢を補正す
る。これを継続しているときに、ＳＴＯＰキー２５がオ
ン操作されると、Ｓ８でこれを読取って、図９に示すフ
ローのＳ３（待機状態）に戻る。

【００５７】上述の、受信レベルＢＳｓが高く、ヨー角
速度Ｙａｓに基づいてそれの変化に連動してアンテナＡ
ｎｔの姿勢を変更する制御を実行するループ(Ｓ６ａ→
Ｓ６ｂ→Ｓ６ｃ→Ｓ８→Ｓ１０→Ｓ１３ａ→Ｓ１３→Ｓ
１３ｃ→Ｓ１３ｄ→Ｓ６ａ→・・・)において、受信レ
ベルＢＳｓ、すなわち、レジスタＬ１の値が所定レベル
ＴＨ１未満になると、マイクロコンピュータ４はＳ１３
でこれを検知して、Ｓ１３からＳ１３ｂに進み、さらに
Ｓ１３ｂにおいてレジスタＬ１の値が、第１レベルＴＨ
１より低い受信下限レベルＴＨ２以上であると、「受信
追尾」Ｓ１４を実行する。これを終えると更に受信レベ
ルＢＳｓを読込んで（１５）、第１レベルＴＨ１より低
い受信下限レベルＴＨ２と比較する（１６）。Ｓ１６お
よびＳ１３ｂにおいて、受信レベルＢＳｓが受信下限レ
ベルＴＨ２未満の時は、マイクロコンピュータ４は、ｓ
１６ａにおいて割込許可をして割込み処理（図１０）を
実行した後、Ｓ１７に進み「追尾サーチ」Ｓ１７を実行
する。一方、Ｓ１６で、受信レベルＢＳｓが受信下限レ
ベルＴＨ２以上である場合は、割込を禁止し（１６
ｂ）、ＴＫＫの値をクリアする（１６ｃ）。

【００５８】ここで図１０を参照して割込み処理につい
て説明する。割込許可がある毎に割込み処理を実行す
る。割込処理ではレジスタＴＫＫの値を１インクリメン
トしてメインルーチンに戻る（１６ｄ）。メインルーチ
ン（図９）において、受信レベルＢＳｓが受信下限レベ
ルＴＨ２未満の時に割込を許可し（１６ａ）、受信レベ
ルＢＳｓが受信下限レベルＴＨ２以上の時に割込を禁止
しており（１３ｃ，１６ｂ）、またステップ６ａに戻る
時間を前述の図示しないタイマによりカウントしている
ので、レジスタＴＫＫの値は受信レベルＢＳｓが受信下
限レベルＴＨ２未満となった時点からの時間経過を示す
ことになる。このＴＫＫの値は後述する受信追尾（図１
７，図１８，図１９，図２０）において、サーチモード
を選択設定する時に用いられる。

【００５９】（ロ）次に、図１７，図１８，図１９，お
よび図２０を参照して「受信追尾」Ｓ１４の内容を説明
する。

【００６０】まず図２５を参照してその概念を説明す
る。図２５は、アンテナを微小範囲のコニカル走査する
時の走査位置を平面に展開した概念図である。この、微
小範囲のコニカル走査は、アンテナＡｎｔの主ビームを
回転（１→２→３→４→５→６→７→８→１→・・・・
・）させ、目標電波源がアンテナビームの回転中心にあ
ると受信レベルはこの回転（走査）中実質上一定になる
が、目標電波源がビームの回転中心からずれてると受信
レベルが走査中に変動し極大値が現われる現象を利用す
るものである。図２５において、升目はエレベーション
方向（Ｕ／Ｄ）およびアジマス方向（Ｒ／Ｌ）の１ステ
ップ（１°)を示し、各点１，２，３，４，５，６，７
および８はアンテナＡｎｔの主ビーム（中心）の投影
点，点０はアンテナビームの回転中心（走査開始直前の
姿勢での指向方向），矢印はアンテナＡｎｔの姿勢のシ
フト方向を示す。また、点ａにアイソトロピックアンテ
ナ（等方性点電波源）があるものとする。以下、点０に
アンテナＡｎｔが指向している状態からの「受信追尾」
Ｓ１４を、図１７〜図２０および図２５を参照して説明
する。

【００６１】1)．アンテナＡｎｔを起点０から点１に駆
動し(S70〜S73)、点１において受信レベルを記憶した(S
84)後、アジマス方向右に２ステップシフト,エレベーシ
ョン方向下に１ステップシフトして点２に指向し(S74)
点２の受信レベルＢＳｓを記憶する(S84)。

【００６２】2)．次に、アジマス方向右に１ステップシ
フト，エレベーション方向下に２ステップシフトして点
３に指向し（S75)点３の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６３】3)．次に、アジマス方向左に１ステップシ
フト，エレベーション方向下に２ステップシフトして点
４に指向し（S76)点４の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６４】4)．次に、アジマス方向左に２ステップシ
フト，エレベーション方向下に１ステップシフトして点
５に指向し（S77)点５の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６５】5)．次に、アジマス方向左に２ステップシ
フト，エレベーション方向上に１ステップシフトして点
６に指向し（S78)点６の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６６】6)．次に、アジマス方向左に１ステップシ
フト，エレベーション方向上に２ステップシフトして点
７に指向し（S79)点７の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６７】7)．次に、アジマス方向右に１ステップシ
フト，エレベーション方向上に２ステップシフトして点
８に指向し（S80)点８の受信レベルを記憶する(S84)。

【００６８】以上で、１回のコニカル走査が終了し、そ
の全点（８点）の受信レベルＢＳｓが、レジスタPOR1〜
8に書込まれている。

【００６９】8)．全点の受信レベルの中からその最高値
ＳＰmaxと最低値Ｓｐminを摘出し（S87a)、両者の差を
算出して該差が所定範囲(dTH)内にあるかをチェックす
る(S87b)。所定範囲内であると１回のコニカル走査中の
受信レベルの変動が少く、アンテナの中心が実質上電波
源を指向しているので、最高値ＳＰmaxが受信不良判定
用のしきい値ＴＨ２以下である（受信不良）かをチェッ
クして(S87c)、受信不良でないと、受信良好判定用の参
照値ＴＨ１を、ＳＰmax×0.9に更新し(87d)、この参照
値ＴＨ１が上限値ＴＨoffを越えているかをチェックす
る(S87e)。越えていると参照値ＴＨ１は上限値ＴＨoff
に書替える(S87f)。越えていないときには、上述のＳＰ
max×0.9のままとする。受信レベルの変動が大きい(Ｓ
Ｐmax−Ｓｐmin≧ｄＴＨ）の場合、あるいは、受信不良
（ＳＰmax≦ＴＨ２）の場合には、このような参照値Ｔ
Ｈ１の更新は行なわない。

【００７０】9).次に、割込み処理（図１０）において
カウントされたレジスタＴＫＫの値と所定値ＴＫ１とを
比較して、前者が後者より大きいとサーチモード（後述
の追尾サーチでのモード）をＲＨ（広範囲サーチモー
ド）にセットし、前者が後者以下であるとサーチモード
をＲＬ（狭範囲サーチモード）にセットする（Ｓ８７ｈ
〜Ｓ８７Ｊ）。

【００７１】10)．次に、受信レベルがＳＰmaxの点(図
２５の点１〜８)を求める(S87〜９１）。

【００７２】１１）．そして求めた、受信レベルが最高
の点にアンテナビームの回転中心点を合わすようにアン
テナＡｎｔの姿勢を定める(S92)。

【００７３】12).「ドリフト補正処理」Ｓ９３を実行す
る。この内容は図２０を参照して後述する。

【００７４】図２５に示すａ点が、電波源の位置であっ
たときには、受信レベルの大きさは、点１＞点２＞点８
＞点３＞点７＞点４＞点６＞点５となるので受信レベル
の最高の点は点１となる。よって、点１にアンテナビー
ムの指向センターを合わすようにアンテナＡｎｔの姿勢
を設定する。

【００７５】以上のように、「受信追尾」Ｓ１４におい
ては、当初のアンテナビームの中心軸（点０）を中心
に、１サイクルの微小範囲のコニカル走査をして、受信
レベルの最高点を検出し、そこにアンテナビームの中心
軸を置くようにアンテナＡｎｔの姿勢を設定する。した
がって、電波源がアンテナＡｎｔに対して相対的に移動
する場合には、アンテナビームの中心軸（点０）の軌跡
が電波源と共に移動する態様で姿勢制御が行われてアン
テナＡｎｔによる電波源の追尾が行われる。

【００７６】次に図２０を参照して、「ドリフト補正処
理」Ｓ９３の内容を説明する。なお、受信レベルＢＳｓ
が下限レベルＴＨ２未満になると後述の「追尾サーチ」
Ｓ１７が実行されてアンテナが受信可のとき（電波の遮
断がないとき）にはＴＨ２以上の姿勢に修正されるの
で、「受信追尾」Ｓ１４（したがってそれに含まれる
「ドリフト補正処理」Ｓ９３）が、受信レベルＢＳｓが
第１レベルＴＨ１未満下限レベルＴＨ２以上の間、実質
上Ｔ１周期で繰返される点に注意されたい。

【００７７】「ドリフト補正処理」Ｓ９３では、その直
前にコニカル走査で更新した姿勢位置（ｉ＝Ｓ９２のＭ
ＰＲの内容）を参照して（Ｓ１３１）、更新前の位置
（図２５の０点）から更新した位置（図２５の０〜８）
を結ぶベクトルの、アジマス方向成分の方向（右Ｒ回転
方向が＋、左回転方向が−）と長さを示すデータＡを算
出し（Ｓ１３２）、このデータＡを、積算レジスタＳＵ
Ｍの内容より減算（補正は逆方向に行なう必要があるの
で符号を反転して加算）し、得た値を積算レジスタＳＵ
Ｍに更新書込みする（Ｓ１３３）。そして、コニカル走
査実行回数レジスタＮの内容を１インクレメントして
（Ｓ１３４）、その内容Ｎが設定値ＣＮＴになったかを
チェックする（Ｓ１３５）。設定値ＣＮＴになっている
と、積算レジスタＳＵＭの内容ＳＵＭの絶対値が、参照
値ＡＤＴ以上であるかをチェックし（Ｓ１３６）、ＡＤ
Ｔ以上であると、データＳＵＭの符号をチェックする
（Ｓ１３７）。

【００７８】データＳＵＭの符号がプラス（左回転方向
へのずれ）であると、補正値レジスタＡＪＴの内容を１
単位大きい値に更新する（Ｓ１３８）。この補正値レジ
スタＡＪＴの内容が図６に示すＳ６ｂでアジマス駆動モ
ータ１４１の駆動速度指示値に加算されるので、ヨー角
速度Ｙａｓ対応のアジマス駆動速度（−ＹＡＲ）が、正
転値（プラス：右回転駆動）であるときには１単位の速
度アップとなり、逆転値（マイナス：左回転駆動）では
１単位の速度ダウンとなる。

【００７９】データＳＵＭの符号がマイナス（右回転方
向へのずれ）であると、補正値レジスタＡＪＴの内容を
１単位小さい値に更新する（Ｓ１３９）。この補正値レ
ジスタＡＪＴの内容が図６に示すＳ６ｂでアジマス駆動
モータ１４１の駆動速度指示値に加算されるので、ヨー
角速度Ｙａｓ対応のアジマス駆動速度（−ＹＡＲ）が、
正転値（プラス：右回転駆動）であるときには１単位の
速度ダウンとなり、逆転値（マイナス：左回転駆動）で
は１単位の速度アップとなる。

【００８０】上述のＳ１３６〜Ｓ１３９の処理を終える
と、コニカル走査実行回数レジスタＮをクリアし（Ｓ１
４０）、積算レジスタＳＵＭをクリアする。

【００８１】以上に説明した「ドリフト補正処理」Ｓ９
３の内容を要約すると次の通りである。すなわち、Ｓ７
０〜Ｓ８０のコニカル走査とそれに基づいたアンテナ姿
勢の更新（Ｓ８７〜Ｓ９２）を一回実行する毎に、更新
ベクトル（姿勢変更方向と変更量）のアジマス成分が、
レジスタＳＵＭに累算される。そしてＣＮＴ回実行する
毎に、レジスタＳＵＭの内容に基づいてアジマス方向の
姿勢ずれ傾向が判定され、この傾向に対応して、この傾
向を矯正するように、アジマス駆動モータ速度指示値
（−ＹＡＲ）のドリフト補正値ＡＪＴが調整される。な
お、上述の１回のコニカル走査と姿勢設定(ロ)の直前に
Ｓ６ａ，Ｓ６ｂ，Ｓ６ｃを実行する（図９参照）ので、
（ロ）を繰返し行なっている間、上記姿勢制御（イ）も
実行されていることになる。

【００８２】上述の１回のコニカル走査と姿勢設定(ロ)
を終了したとき、受信レベルはＴＨ１以上であるとは限
らない。コニカル走査と姿勢設定(ロ)で受信レベルがＴ
Ｈ１以上になったときには、上記の姿勢制御(イ)のみが
実行されるが、コニカル走査と姿勢設定(ロ)によっても
受信レベルがＴＨ２以上にならなかったときには、マイ
クロコンピュータ４は、「追尾サーチ」Ｓ１７を実行す
る。

【００８３】（ハ）図２１，図２２および図２３に「追
尾サーチ」Ｓ１７の内容を、図２６および２７に「追尾
サーチ」Ｓ１７の処理概念を説明するための模式図を示
す。これらの図面を参照すると、S100は、初期設定であ
り、図２６および図２７に示す点ｂにアンテナＡｎｔが
指向している状態をＴＳＣ＝０のときとする。次に前述
の受信追尾で設定されサーチモードをチェックし、サー
チモードがＲＬであると図２１および図２３に示す処理
を実行し、サーチモードがＲＨであると図２２および図
２３に示す処理を実行する。なお、図２６はサーチモー
ドＲＬの時の処理概念を説明するための模式図で、図２
７はサーチモードＲＨの時の処理概念を説明するための
模式図である。

【００８４】（１）サーチモードがＲＬの場合。

【００８５】1-1)．S101でＴＳＣの値が４以下かをチェ
ックする。ＴＳＣの値が４以下である限りS102へ進みS1
02でスイッチ１５８の状態を調べて、オンでなければS1
03でモータドライバＥＬＤに１step上シフトを指示す
る。これが図２６の、点０〜５までの走査である。S101
でＴＳＣの値が５以上のときは、S104へ進む。

【００８６】1-2)．S104でＴＳＣの値が５４以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が５４以下である限りS105へ進
みモータドライバＡＺＤに１step右シフトを指示する。
これが図２６の点５〜５５までの走査である。S104でＴ
ＳＣの値が５５以上のときは、S106へ進む。

【００８７】1-3)．S106でＴＳＣの値が６４以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が６５より小さい限りS107へ進
みS107でスイッチ１５９の状態を調べて、オンでなけれ
ばS108でモータドライバＥＬＤに１step下シフトを指示
する。これが図２６の点５５〜６５までの走査である。
S106でＴＳＣの値が６５以上のときは、S109へ進む。 1-4)．S109でＴＳＣの値が164以下かをチェックする。
ＴＳＣの値が164以下である限りS110へ進みモータドラ
イバＡＺＤに１step左シフトを指示する。これが図２６
の点６５〜１６５までの走査である。S109でＴＳＣの値
が165以上のときは、S111へ進む。

【００８８】1-5)．S111でＴＳＣの値が174以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が174以下である限りS112へ進
みS112でスイッチ１５８の状態を調べて、オンでなけれ
ばS113でモータドライバＥＬＤに１step上シフトを指示
する。これが図２６の点１６５〜１７５までの走査であ
る。S111でＴＳＣの値が１７５以上のときは、S114へ進
む。

【００８９】1-6)．S114でＴＳＣの値が224以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が224以下である限りS115へ進
みモータドライバＡＺＤに１step右シフトを指示する。
これが図２６の点１７５〜２２５（先の点５）の走査で
ある。S114でＴＳＣの値が225以上のときは、S116へ進
む。

【００９０】1-7)．S116でＴＳＣの値が229以下である
限りS117へ進みS117でスイッチ１５９の状態を調べて、
オンでなければS118でモータドライバＥＬＤに１step下
シフトを指示する。これが図２６の点225（先の点５）
〜点230（先の点０）までの走査である。

【００９１】1-8)．S116でＴＳＣの値が230以上のと
き、ならびに、上述のようにシフトを指示して、シフト
が終了したときに、S120を実行して、受信レベルを読込
み、S121でそれがＴＨ２以上であるかをチェックして、
ＴＨ２以上ときには、メインルーチン（図９）に戻る。
ＴＨ２未満のときにはS123で受信レベルＢＳｓを再度読
込み、S124でそれが第２設定値ＴＨ２以上であるかをチ
ェックして、ＴＨ２以上のときにはメインルーチンに戻
るが、ＴＨ２未満のときには、S125でＴＳＣの値を１大
きい数値に更新して、S100aを経てS101に進む。

【００９２】以上のS101〜S119（図２１）,S120〜S125
（図２３）の処理により、受信レベルＢＳｓが第２設定
値ＴＨ２以上になるまでは、図２６に示すように、点ｂ
（０）からスタートして、点１，２，３，・・・２３０
（０）をこの順にたどる軌跡でサーチ走査が行なわれ、
各点で受信レベルがＴＨ２以上になったかがチェックさ
れる。ＴＨ２未満のまま点230(ｂ＝０）に達すると、す
なわち元のスタート点に戻ると、そこでS119でＴＳＣが
０にリセットされて、また点ｂから同じサーチ走査が行
なわれる。

【００９３】（２）サーチモードがＲＨの場合。

【００９４】2-1)．S101aでＴＳＣの値が９以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が９以下である限りS102aへ進
みS102aでスイッチ１５８の状態を調べて、オンでなけ
ればS103でモータドライバＥＬＤに１step上シフトを指
示する。これが図２７の、点０〜１０までの走査であ
る。S101aでＴＳＣの値が１０以上のときは、S104aへ進
む。

【００９５】2-2)．S104aでＴＳＣの値が109以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が109以下である限りS105aへ進
みモータドライバＡＺＤに１step右シフトを指示する。
これが図２７の点１０〜１１０までの走査である。S104
aでＴＳＣの値が110以上のときは、S106aへ進む。

【００９６】2-3)．S106aでＴＳＣの値が129以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が130より小さい限りS107aへ進
みS107aでスイッチ１５９の状態を調べて、オンでなけ
ればS108aでモータドライバＥＬＤに１step下シフトを
指示する。これが図２７の点１１０〜１３０までの走査
である。S106aでＴＳＣの値が130以上のときは、S109a
へ進む。

【００９７】2-4)．S109aでＴＳＣの値が329以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が329以下である限りS110aへ進
みモータドライバＡＺＤに１step左シフトを指示する。
これが図２７の点１３０〜３３０までの走査である。S1
09aでＴＳＣの値が３５０以上のときは、S111aへ進む。

【００９８】2-5)．S111aでＴＳＣの値が349以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が349以下である限りS112aへ進
みS112aでスイッチ１５８の状態を調べて、オンでなけ
ればS113aでモータドライバＥＬＤに１step上シフトを
指示する。これが図２７の点３３０〜３５０までの走査
である。S111aでＴＳＣの値が350以上のときは、S114a
へ進む。

【００９９】2-6)．S114aでＴＳＣの値が449以下かをチ
ェックする。ＴＳＣの値が449以下である限りS115aへ進
みモータドライバＡＺＤに１step右シフトを指示する。
これが図２７の点３５０〜４５０（先の点５）の走査で
ある。S114aでＴＳＣの値が225以上のときは、S116aへ
進む。

【０１００】2-7)．S116aでＴＳＣの値が459以下である
限りS117aへ進みS117aでスイッチ１５９の状態を調べ
て、オンでなければS118aでモータドライバＥＬＤに１s
tep下シフトを指示する。これが図２７の点450（先の点
５）〜点460（先の点０）までの走査である。

【０１０１】2-8)．S116aでＴＳＣの値が460以上のと
き、ならびに、上述のようにシフトを指示して、シフト
が終了したときに、S120を実行して、受信レベルを読込
み、S121でそれがＴＨ２以上であるかをチェックして、
ＴＨ２以上ときには、メインルーチン（図９）に戻る。
ＴＨ２未満のときにはS123で受信レベルＢＳｓを再度読
込み、S124でそれが第２設定値ＴＨ２以上であるかをチ
ェックして、ＴＨ２以上のときにはメインルーチンに戻
るが、ＴＨ２未満のときには、S125でＴＳＣの値を１大
きい数値に更新して、S100aを経てS101aに進む。

【０１０２】以上のS101a〜S119a（図２２）,S120〜S12
5（図２３）の処理により、受信レベルＢＳｓが第２設
定値ＴＨ２以上になるまでは、図２７に示すように、点
ｂ（０）からスタートして、点１，２，３，・・・４６
０（０）をこの順にたどる軌跡でサーチ走査が行なわ
れ、各点で受信レベルがＴＨ２以上になったかがチェッ
クされる。ＴＨ２未満のまま点460(ｂ＝０）に達する
と、すなわち元のスタート点に戻ると、そこでS119aで
ＴＳＣが０にリセットされて、また点ｂから同じサーチ
走査が行なわれる。

【０１０３】以上のようにこのサーチ走査の走査の範囲
は、レジスタＴＫＫ（Ｓ８７ｈ〜Ｓ８７ｊ参照）の値で
定まり、ＴＫＫの値が所定値ＴＫ１以下のとき（受信信
号ＢＳｓの信号レベルがＴＨ２未満となってからの時間
が短い場合）は、図２６に示す狭い範囲のサーチ走査が
行なわれ、ＴＫＫの値が所定値ＴＫ１より大きいとき
（受信信号ＢＳｓの信号レベルがＴＨ２未満となってか
らの時間が長い場合）は、図２７に示すように図２６に
示す走査範囲の略２倍の範囲のサーチ走査が行なわれ
る。

【０１０４】このようなサーチ走査の間にも、各点に到
達する毎に、S122でモータ付勢パラメータセット（Ｓ６
ａ，Ｓ６ｂ，Ｓ６ｃの内容に同じ）が実行されて、ヨー
角速度Ｙａｓに対応する姿勢変更が実行されるので、車
両の姿勢変化が無い間は基点（ｂ＝０）の位置は変わら
ない。また車両の姿勢変化があると、それに伴って基点
が自動的にシフトする。

【０１０５】障害物により電波が遮ぎられている間は、
上述の「追尾サーチ」Ｓ１７が繰返えされ、その間に車
両の姿勢が変化するとそれに連動して追尾サーチの基点
がシフトされる。したがって、電波が遮ぎられるとその
直前のアンテナのビーム中心軸の位置を基点（ｂ＝０：
図２６）にして、電波を受信するまで、図２６に示すよ
うな軌跡のサーチ走査が繰返えされ、その間に車両の姿
勢変化があるとそれに連動して基点がシフトする。

【０１０６】ここで要約すると、 （イ）受信レベルＢＳｓが第１レベルＴＨ１以上の間
は、自動車のヨー角速度Ｙａｓのみに連動してすなわち
姿勢変化にのみ対応して、アンテナＡｎｔの姿勢が変更
される。

【０１０７】（ロ）受信レベルＢＳｓが、ＴＨ１未満か
つＴＨ２以上にあるときには、上記（イ）と共に、コニ
カルスキャンとそれによって得た最適指向方向へのアン
テナ姿勢変更、ならびに、良好受信レベルか否かを判定
するための参照値ＴＨ１の更新が行なわれ、さらに、受
信レベルがＴＨ２未満となってからの時間をカウントし
たＴＫＫの値が所定値ＴＫ１以下である場合は「追尾サ
ーチ」のサーチモードをＲＬ（狭範囲サーチモード）と
し、ＴＫＫの値が所定値ＴＫ１より大きい場合は「追尾
サーチ」のサーチモードをＲＨ（広範囲サーチモード）
とする。更には、コニカルスキャン＋姿勢変更を行なう
度に、姿勢変更ベクルトルのアジマス成分が累算され、
ＣＮＴ回の実行毎に、累算値（アジマス方向のずれ傾向
を示す）に対応して、ドリフト補正レジスタＡＪＴの補
正データＡＪＴが、アジマス方向のずれ傾向を零とする
方向に更新され、このＡＪＴによりヨー角速度Ｙａｓに
対するアジマス駆動モータ１４１の速度の相対値が調整
される。

【０１０８】（ハ）受信レベルＢＳｓが第２レベルＴＨ
２未満のときには、上記（イ）に加えて、コニカルスキ
ャンよりも広い範囲の追尾サーチ（図２６，図２７）が
行なわれる。この時のサーチは、受信レベルがＴＨ２未
満となってからの時間をカウントしたＴＫＫの値に応じ
て選択設定されたモード（ＲＬまたはＲＨ）のいずれか
で行なわれる。

【０１０９】以上の実施例の説明より、本発明が自動
車，列車等の路上車両以外の移動体、すなわち、船舶，
航空機等にも適用できることは容易に理解し得よう。な
お、上記実施例では、自動車のヨー角速度に対応してア
ジマス駆動モータ１４１でアンテナを、自動車の回転
（転舵）方向と逆方向に実質上同速度で回転させるが、
所定短時間周期でヨー角速度を積分してヨー角変化量を
得て、該周期で該ヨー角変化量対応分アンテナＡｎｔを
逆方向に回転駆動するようにしてもよい。また、受信レ
ベルがＴＨ２未満となってからの時間をカウントしたＴ
ＫＫの値に応じて２種類のサーチモードを選択設定して
いるが、このモードの数は何種類であってもよい。

【０１１０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電波遮断
時間が所定時間経過毎（例えば１秒毎）に所定角度（例
えば０．１°）だけジャイロ誤差が発生すると想定し、
計測手段(4)の計測時間(TKK)に対応してコニカル走査よ
り広い範囲のサーチ走査の走査範囲(RLモード,RHモー
ド)を設定する。この設定されたサーチ走査範囲に基づ
いて、サーチ走査制御手段(4)は受信信号レベル(BSs)が
参照値(TH2)未満のとき、設定された範囲をステップ状
にサーチ走査する。本発明の好ましい実施例では、計測
時間(TKK)に対して基準値(TK1)を定め、計測時間(TKK)
が基準値(TK1)より小さい場合には狭い範囲（但しコニ
カル走査時よりも広範囲）のサーチ走査(RLモードによ
る走査)を行ない、計測時間が基準値以上であると前記
範囲よりも広い範囲のサーチ走査(RHモードによる走査)
を行なう。

【０１１１】従って、電波遮断時間に対応してサーチ走
査の範囲を可変とするので、その時々の状況に応じて可
及的に短い時間で電波源が再捕捉される。また、狭い範
囲のサーチ走査を行なう場合は、広い範囲のサーチ走査
を行なう場合に比較してアンテナの駆動量が減少するの
で駆動機構の劣化速度が減少し、駆動機構の耐久性力が
向上し、また、消費電力も少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の、主に電気回路部の構成
を示すブロック図である。

【図２】 該実施例の、アンテナ支持機構の縦断面図で
ある。

【図３】 図２のＢＢ−ＢＢ線拡大断面図である。

【図４】 図２のＣＣ−ＣＣ線拡大断面図である。

【図５】 図２に示す回転台１２０の上面を示す拡大斜
視図である。

【図６】 図２に示すアンテナＡｎｔの、自動車に搭載
した状態を示す斜視図である。

【図７】 図２に示すアンテナＡｎｔの電波受信特性を
示すグラフである。

【図８】 図１に示す操作ボード２２の拡大平面図であ
る。

【図９】 図１示すマイクロコンピュータ４の制御動作
の概要（メインルーチン）を示すフローチャートであ
る。

【図１０】 割込み処理の内容を示すフローチャートで
ある。

【図１１】 図９に示す「マニュアル操作」４の内容を
示すフローチャートである。

【図１２】 図９に示す「初期サーチ」５の内容を示す
フローチャートである。

【図１３】 図９に示す「初期サーチ」５の内容を示す
フローチャートである。

【図１４】 図９に示す「初期サーチ」５の内容を示す
フローチャートである。

【図１５】 図９に示す「初期サーチ」５の内容を示す
フローチャートである。

【図１６】 図９に示す「初期サーチ」５の内容を示す
フローチャートである。

【図１７】 図９に示す「受信追尾」１４の内容を示す
フローチャートである。

【図１８】 図９に示す「受信追尾」１４の内容を示す
フローチャートである。

【図１９】 図９に示す「受信追尾」１４の内容を示す
フローチャートである。

【図２０】 図１９に示す「ドリフト補正」９３の内容
を示すフローチャートである。

【図２１】 図９に示す「追尾サーチ」１７の内容を示
すフローチャートである。

【図２２】 図９に示す「追尾サーチ」１７の内容を示
すフローチャートである（ＲＬモード）。

【図２３】 図９に示す「追尾サーチ」１７の内容を示
すフローチャートである（ＲＨモード）。

【図２４】 図１２，図１３，図１４，図１５，および
図１６に示す「初期サーチ」５によるアンテナＡｎｔの
指向方向の推移を示す模式図である。

【図２５】 図１７，図１８，および図１９に示す「受
信追尾」１４によるアンテナＡｎｔの姿勢変更量を示す
グラフであり、横軸はアジマス方向、縦軸はエレベーシ
ョン方向を示す。

【図２６】 図２１，図２２，および図２３に示す「追
尾サーチ」１７のＲＬモードでのアンテナＡｎｔの姿勢
変更量を示すグラフであり、横軸はアジマス方向、縦軸
はエレベーション方向を示す。

【図２７】 図２１，図２２，および図２３に示す「追
尾サーチ」１７のＲＨモードでのアンテナＡｎｔの姿勢
変更量を示すグラフであり、横軸はアジマス方向、縦軸
はエレベーション方向を示す。

【符号の説明】

３：インターフェイス ４：マイクロコンピュータ （制御手段，コニカル走査追尾制御手段，サーチ走査制
御手段，計測手段，サーチ範囲設定手段） ５：インターフェイス Ａｎｔ：アンテナ
（アンテナ） Ｃｏｎｖ：ＢＳコンバータ ＢＳＲ：ＢＳ受信
機（受信機） ＢＳＤ：ＣＲＴ ＡＺＤ：アジマス
モータドライバ ＥＬＤ：エレベーションモータドライバ １０：アジマス回転駆動機構 ２０：エレベー
ション回転駆動機構 ２２：操作ボード ３０：ヨー角速度検出器（姿勢検出手段） １１０：アンテナブラケット １１１，１１３ａ，１１４ａ：アングル １１２：ピン １１３ｂ：第２軸
（Ｘ） Ｙ：第１軸 １１５：リンクア
ーム １１６：円筒シャフト １１６ａ：リングギ
ア １２０ｈ：ガイド穴 １１７：ピン １１８：割り溝 １２０：回転台 １２０ａ：ギア １２１ａ：支持アー
ム １２２：ベアリング １３０：固定台 １４０：減速機 １４１：アジマス
駆動モータ（駆動手段） １４２：ウォーム １４３：ウォーム
ホィール １４４：ギア １４５：ギア軸 １４６：支持台 １４７：アジマスホームポジションスイッチ １４８：ロータリエンコーダ １５０：減速機 １５１：エレベーション駆動モータ（駆動手段） １５２：ウォーム １５３：ウォーム
ホィール １５４：ギア １５５：ギア軸（１１０〜１５５：支持機構） １５７：ロータリエンコーダ １５８：エレベーション上リミットスイッチ １５９：エレベーション下リミットスイッチ １６０：ロータリジョイント １６１，１６２：
ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−204171（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204182（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174386（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−198785（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204177（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−204169（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−108170（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/74

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動体上でアンテナをアジマス方向および
   エレベーション方向に回動自在に支持する支持機構；前
   記アンテナをアジマス方向およびエレベーション方向に
   回転駆動する駆動手段；前記アンテナに接続された受信
   機；移動体の姿勢を検出する姿勢検出手段；前記姿勢検
   出手段の検出値の変化に対応してそれによるアンテナの
   指向方向のずれを補正する姿勢にアンテナ姿勢を補正す
   る制御手段；前記受信機の受信信号レベルを参照しそれ
   が所定値未満の参照値以上のとき、アンテナを小範囲で
   コニカル走査して受信信号レベルが高くなる方向にアン
   テナの姿勢を変更するコニカル走査追尾制御手段；受信
   信号レベルが参照値未満となった時点からの時間を計測
   する計測手段；前記コニカル走査より広い走査範囲のサ
   ーチ走査の走査範囲を前記計測手段の計測時間に対応し
   てそれが長いと広く設定するサーチ範囲設定手段；およ
   び、受信信号レベルが参照値未満のとき、前記サーチ範
   囲設定手段が設定した走査範囲をステップ状にサーチ走
   査するサーチ走査制御手段；を備える、移動体上アンテ
   ナの姿勢制御装置。