JP3227060B2

JP3227060B2 - 移動体搭載アンテナの追尾制御方法

Info

Publication number: JP3227060B2
Application number: JP16523194A
Authority: JP
Inventors: 幸夫大滝
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1994-07-18
Filing date: 1994-07-18
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JPH0829512A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、移動体搭載アンテナの
追尾制御方法に係わり、特に、車両等の移動体に搭載さ
れた移動体搭載アンテナで受信された信号の受信信号レ
ベル及び移動体の旋回状態を検出し、この検出された情
報を用いて移動体搭載アンテナのビーム指向方向を制御
する移動体搭載アンテナの追尾制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】衛星を介して通信を行ったり、衛星放送
を受信したりする場合に、品質良好な受信を行うために
は、地上局側に設置するアンテナのビーム幅を狭くし、
所定方向の利得を上昇させる必要がある。ところで、鉄
道車両や自動車等の移動体にこのようなアンテナを搭載
させ、同様のサービスを受ける場合には、移動体の走行
状態や衛星電波の受信状態に応じ、アンテナの仰角や方
位角面内でアンテナのビーム指向方向を走査し、ビーム
指向方向が衛星方向に合致するように制御しなければな
らない。

【０００３】例えば、移動体が自動車であるときには、
以下の第１乃至第３に挙げるように、走行中の道路の状
態に応じ受信状態に種々の変動が発生するので、その受
信状態の変動に対処したアンテナのビーム指向方向の制
御を行う必要がある。即ち、第１は、道路が大きく曲が
っているような場合であって、このような道路を比較的
高速度で走行したときは、自動車から見た衛星の方位角
が短時間内で大きく変化する。この場合には、自動車の
旋回に追従した速度でアンテナのビーム指向方向をこま
めに走査及び制御し、アンテナのビーム指向方向を衛星
方向に常時合致させる必要がある。第２は、道路が坂路
のように傾斜している場合であって、このような傾斜道
路を走行したときは、自動車から見た衛星の仰角が変化
する。この場合には、その傾斜状態に応じてアンテナの
ビーム指向方向を制御し、同様にアンテナのビーム指向
方向を衛星方向に合致させる必要がある。第３は、トン
ネル内道路や周囲に建物等の電波障害物がある道路の場
合であって、このような道路を走行したときは、衛星か
らの受信電波が遮蔽されたり、瞬断される。この場合に
は、受信電波の遮蔽や瞬断が解消して、再び受信電波が
良好に受信できる状態に戻ったとき、速やかに受信電波
が捕捉できるように、衛星方向を見失うことなく、直ち
に衛星方向に追尾できる態勢に入らせる必要がある。

【０００４】一般に、移動体搭載アンテナにおいて用い
られている追尾制御方式には、衛星からの受信電波の強
度により衛星方向を求め、その方向にアンテナビームを
指向させるクローズドループ制御方式と、移動体の走行
状態を検出するセンサの情報によりアンテナビームを所
定の方位角方向または仰角方向に指向させるオープンル
ープ制御方式とに大別される。この内、クローズドルー
プ制御方式は、さらに幾つかの制御方式のものが知られ
ており、例えば、一定角度ずつアンテナビームの指向方
向を切換え、その都度、受信信号レベルを検出して、検
出した受信信号レベルを比較し、受信信号レベルが最大
となる方向にアンテナビームを指向させるステップトラ
ック制御方式がある。このステップトラック制御方式
は、汎用的な受信手段を用いるだけで、所要の追尾制御
ができるという反面、受信信号レベルが低い場合や受信
信号レベルが大きく変動するような場合に追尾誤差が大
きくなってしまう。一方、オープンループ制御方式は、
移動体に搭載された角度センサや角速度センサにより移
動体の動きを検出し、移動体の旋回によるアンテナの旋
回角がキャンセルされるようにアンテナビームを走査
し、衛星を追尾する制御方式である。このオープンルー
プ制御方式は、衛星からの受信電波の遮蔽や瞬断の発生
に関係なしに追尾制御できるものの、フィードフォワー
ド型の制御であるので、必然的に追尾誤差を生じ、しか
も、角度センサや角速度センサが周囲温度変化等の外乱
の影響を受けやすく、外乱によりセンサ出力が変動し、
追尾誤差が大きくなる。

【０００５】ここで、図５は、クローズドループ制御を
主体とした追尾方式を採用した既知の移動体搭載アンテ
ナの追尾制御装置の一例を示す概要構成図であって、特
開平３−１７５３８５号に開示されたものである。

【０００６】図５において、移動体搭載アンテナ５１
は、複数の素子アンテナ５２からなっており、電気的に
ビーム走査可能なフェーズドアレーアンテナを構成して
いる。移動体搭載アンテナ５１は、衛星からの電波を複
数の素子アンテナ５２で受信し、次続のビーム指向方向
駆動手段５３に出力する。ビーム指向方向駆動手段５３
は、それぞれの素子アンテナ５２に接続された移相回路
５４とこれら移相回路５４の出力を合成する合成回路５
５とからなる。ビーム指向方向駆動手段５３は、アンテ
ナ制御部５９から供給される指向制御信号によってそれ
ぞれの移相回路５４の移相量が設定され、それぞれの素
子アンテナ５２で受信した信号位相を変化させて、移動
体搭載アンテナ５１のビーム方向が所定方向になるよう
に指向させるものである。また、それぞれの移相回路５
４の出力は合成回路５５で電力合成され、次続の信号受
信手段５６に出力される。信号受信手段５６は、汎用の
無線受信機からなるもので、受信信号に周波数変換、増
幅、復調等の処理をして、復調信号を図示しない信号処
理系に送出する他に、次続のアンテナ制御部５９に受信
信号レベルを送出する。角速度検出手段５７は、移動体
の旋回状態を検出する角速度センサ５８を具備し、角速
度センサ５８から移動体が旋回する際に生じる角速度情
報を次続のアンテナ制御部５９に送出する。アンテナ制
御部５９は、信号受信手段５６からの受信信号レベルと
角速度センサ５８からの角速度情報とに基づいて、以下
に述べるような信号処理を経た後で指向制御信号を発生
し、この指向制御信号をビーム指向方向駆動手段５３に
供給する。

【０００７】また、図６は、図５に図示した追尾制御装
置によってクローズドループ制御を主体とした追尾方式
による方位角方向のアンテナ追尾制御を行う際の主要な
動作過程を示すフローチャートである。

【０００８】そこで、図６に図示のフローチャートを用
いて、既知のクローズドループ制御を主体とした方式に
よるアンテナ追尾制御動作の概要について説明する。な
お、以下の制御動作は、全てアンテナ制御部５９におい
て実行されるものである。

【０００９】始めの２つのステップＳ５１乃至ステップ
Ｓ５２は、衛星の捕捉手段に係わるものであり、それに
続く２つのステップＳ５３乃至ステップＳ５４は、基準
レベル設定手段に係わるものであり、最後の数ステップ
Ｓ５５乃至ステップＳ６２は、アンテナの追尾制御手段
に係わるものである。

【００１０】第１に、衛星の探索手段では、ステップＳ
５１において、図７に図示された衛星探索を行うフロー
チャート（このフローチャートについては後述する）に
したがって、全方向にアンテナビームを指向させるよう
にビームの方向を順次切換え、切換える度ごとに受信信
号レベルを検出し、検出した受信信号レベル中の最大受
信信号レベル（Ｌｅｖｍａｘ）が得られた方向を衛星方
向と判定する。

【００１１】次いで、ステップＳ５２において、ビーム
指向方向駆動手段５３に対し、衛星方向にアンテナビー
ムを指向させるような指向制御信号を送出し、衛星の捕
捉手段を終了させる。

【００１２】第２に、基準レベル設定手段では、ステッ
プＳ５３において、衛星方向における受信信号レベル
（Ｌｅｖ１）を読み込む。

【００１３】次に、ステップＳ５４において、読み込ん
だ受信信号レベル（Ｌｅｖ１）に基づき２つの基準、即
ち、アンテナビームの切替（走査）を行う際の基準とな
るビーム切替基準（ＳＬ）と受信信号が遮断されたとき
の判定基準となる受信電波遮断判定基準（ＴＬ）とを設
定する。そして、ビーム切替基準（ＳＬ）はレベル（Ｌ
ｅｖ１）より僅かに小さいレベルであり、受信電波遮断
判定基準（ＴＬ）はビーム切替基準（ＳＬ）よりも小さ
いレベルであって、Ｌｅｖ１＞ＳＬ＞ＴＬの関係を有し
ている。

【００１４】第３に、アンテナの追尾制御手段では、ス
テップＳ５５において、現在のアンテナビームの指向方
向の受信信号レベル（Ｌｅｖ２）を読み込む。

【００１５】次いで、ステップＳ５６において、受信信
号レベル（Ｌｅｖ２）がビーム切替基準（ＳＬ）よりも
小さいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）
が基準（ＳＬ）よりも小さい（Ｙ）と判断したときは次
のステップＳ５７に移行し、レベル（Ｌｅｖ２）が基準
（ＳＬ）よりも小さくない（Ｎ）と判断したときはレベ
ル（Ｌｅｖ２）が十分大きく、アンテナビームの指向方
向を切替える必要がないので、以前のステップＳ５５に
戻る。

【００１６】続いて、ステップＳ５７において、受信信
号レベル（Ｌｅｖ２）が受信電波遮断判断基準（ＴＬ）
よりも大きいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅ
ｖ２）が基準（ＴＬ）よりも大きい（Ｙ）と判断したと
きは次のステップＳ５８に移行し、レベル（Ｌｅｖ２）
が基準（ＴＬ）よりも大きくない（Ｎ）と判断したとき
は別のステップＳ６０に移行する。

【００１７】次いで、ステップＳ５８において、アンテ
ナ制御手段５９は、角速度センサ５８で得られた角速度
情報を読み込む。

【００１８】続く、ステップＳ５９において、読み込ん
だ角速度情報と旋回判定基準とを比較し、移動体が旋回
状態にあるか否かを判断する。そして、移動体が旋回状
態にある（Ｙ）と判断したときは次のステップＳ６２に
移行し、旋回状態にない（Ｎ）と判断したときは他のス
テップＳ６１に移行する。

【００１９】また、ステップＳ６０においては、受信信
号レベル（Ｌｅｖ２）が基準（ＴＬ）よりも小さいこと
から、受信電波が遮断されたものと判断し、受信電波遮
断時のビーム制御に移行する。この受信電波遮断時のビ
ーム制御は、図８（ａ）に示すようなフローチャート
（このフローチャートについては後述する）にしたがう
ものであって、オープンループ制御を主体としたもので
ある。そして、受信電波遮断時のビーム制御における一
連の動作過程が終了すると、前のステップＳ５５に戻
る。

【００２０】一方、ステップＳ６１においては、移動体
が旋回していないと判定された場合であるから、移動体
直進時のビーム制御を行う。この移動体直進時のビーム
制御は、図９（ａ）に示すようなフローチャート（この
フローチャートについても後述する）にしたがうもので
あって、受信信号レベルを用いてステップトラック制御
方式（この制御方式がクローズドループ制御方式の一種
であることは前述のとおりである）によりビーム指向方
向を制御するものである。そして、移動体直進時のビー
ム制御における一連の動作過程が終了すると、前のステ
ップＳ５５に戻る。

【００２１】さらに、ステップＳ６２においては、移動
体が旋回していると判定された場合であるから、移動体
旋回時のビーム制御を行う。この移動体旋回時のビーム
制御は、図１０（ａ）に示すようなフローチャート（こ
のフローチャートについても後述する）にしたがうもの
であって、移動体の旋回方向と受信信号レベルとを用い
てステップトラック方式によりビーム指向方向を制御す
るものである。そして、移動体旋回時のビーム制御にお
ける一連の動作過程が終了すると、前のステップＳ５５
に戻る。

【００２２】このようなフローチャートにしたがった衛
星の追尾制御を行えば、移動体の旋回によって受信信号
レベルが低下した場合は、アンテナビームが移動体の旋
回方向と反対方向に走査され、ステップトラック制御方
式によりアンテナビーム指向方向が受信信号レベルの高
い方向に一致する。また、移動体の直進中に何等かの原
因で受信信号レベルが低下したとしても、同様にステッ
プトラック制御方式によりアンテナビーム指向方向が受
信信号レベルの高い方向に一致する。さらに、受信電波
が遮断している間に、移動体が旋回したとしても、オー
プンループ制御によりアンテナビーム指向方向が衛星方
向と一致するので、移動体が受信電波の遮断地域を通過
した後、速やかに衛星からの受信電波を捕捉することが
できる。

【００２３】次に、図１１は、オープンループ制御方式
を用いた既知の移動体搭載アンテナの追尾制御装置の一
例を示す概要構成図であって、電子情報通信学会技術研
究報告ＳＡＮＥ９０−５１に開示されているものであ
る。

【００２４】図１１において、本例の移動体搭載アンテ
ナ５１、ビーム指向方向駆動手段５３、信号受信手段５
６は、それぞれ、図５に図示されている移動体搭載アン
テナ５１、ビーム指向方向駆動手段５３、信号受信手段
５６と同様の構成を有するものであり、かつ、図５に図
示の接続関係と同じ接続関係を有するものである。

【００２５】本例の角速度検出手段５７’は、角速度セ
ンサ５８’及び積分信号処理回路６２を備えたものであ
り、角速度センサ５８’は、図５に示された角速度セン
サ５８と異なり、角速度の検出精度が高い光ファイバジ
ャイロを用いたものである。この他に、本例は、地磁気
センサ６１を備えた方位センサ６０を用いており、この
地磁気センサ６１により移動体の絶対方位を検出し、そ
の検出値を次続のアンテナ制御部５９’に送出する。さ
らに、本例のアンテナ制御部５９’は、信号受信手段５
６から供給される受信信号レベル、角速度検出手段５
７’から供給される旋回角度情報及び方位センサ６０か
ら供給される移動体の絶対方位情報とに基づき、以下に
述べるような信号処理を経た後で指向制御信号を発生
し、この指向制御信号をビーム指向方向駆動手段５３に
供給するものである。

【００２６】続く、図１２は、図１１に図示した追尾制
御装置によってオープンループ制御を主体とした方式に
よるアンテナ追尾制御を行う際の主要な動作過程を示す
フローチャートである。

【００２７】図１２に図示のフローチャートを用いて、
既知のオープンループ制御方式によるアンテナ追尾制御
動作の概要について説明する。なお、以下の制御動作
も、全てアンテナ制御部５９’において実行されるもの
である。

【００２８】始めのステップＳ１１０は、衛星の捕捉手
段に係わるものであり、それに続く数ステップＳ１１１
乃至ステップＳ１１４は、アンテナの追尾制御手段に係
わるものである。

【００２９】まず、衛星の捕捉手段では、ステップＳ１
１０において、方位センサ６０で検出された移動体の絶
対方位情報と既知の衛星位置情報（静止衛星）とを併せ
用いて、移動体を基準とした衛星の相対方向を求め、求
めた方向と移動体搭載アンテナ５１のビーム指向方向と
が一致するように、ビーム指向方向駆動手段５３に指向
制御信号を送出する。

【００３０】次に、アンテナの追尾制御手段では、ステ
ップＳ１１１において、角速度センサ５８’で検出され
た角速度情報を積分信号処理回路６２で処理して得られ
た旋回角情報を読み込む。

【００３１】続いて、ステップＳ１１２において、旋回
角情報を用いてアンテナの方位角制御を行う。この制御
は、移動体搭載アンテナ５１のビーム指向方向を移動体
の旋回方向と反対の方向に、旋回角の大きさだけ走査す
るオープンループ制御方式によって行われる。

【００３２】次いで、ステップＳ１１３において、信号
受信手段５６で得られた受信信号レベルを読み込み、そ
の統計処理を行う。その結果、もし受信信号レベルがス
テップＳ１１０における捕捉終了直後の受信信号レベル
よりも３ｄＢ低下し、その変動幅が大きいときは受信電
波の遮断であると判定し、ステップＳ１１１に戻る。一
方、その変動幅が小さいときは次のステップＳ１１４に
移行する。ただし、移動体の旋回角が大きい場合には次
のステップＳ１１４に移行せずに、ステップＳ１１１に
戻る。

【００３３】続く、ステップＳ１１４において、受信信
号レベルを用いてアンテナビームの指向方向を修正す
る。この修正は、ステップトラック制御方式により切替
角（１°）ずつ方位角方向にアンテナビーム指向方向を
走査し、走査する度ごとに受信信号レベルを読み込み、
受信信号レベルが最大となるような方向にアンテナビー
ム指向方向を一致させる。そして、方位角が修正された
後、ステップＳ１１１に戻る。

【００３４】このようなフローチャートにしたがった衛
星の追尾制御を行えば、受信電波の遮蔽や瞬断に関係な
く、オープンループ制御方式による追尾制御が実施さ
れ、角速度検出手段５７’によって得られた旋回角度を
キャンセルするように移動体搭載アンテナ５１のビーム
指向方向が走査される。例えば、移動体が旋回した場合
は、角速度検出手段５７’によって得られた旋回角度を
参照して移動体の旋回とは反対の方向に旋回角度分だけ
ビーム指向方向が修正される。また、積分信号処理回路
６２内に生じる角度の累積誤差によって移動体搭載アン
テナ５１のビーム指向方向がずれ、受信信号レベルが低
下したとしても、ステップＳ１１４のステップトラック
制御方式に移行し、ビーム指向方向をより受信信号レベ
ルが高い方向に一致させる。ただし、受信信号レベルが
低下し、そのレベル変動が大きい場合は受信電波の遮断
であると判定され、ステップＳ１１４へは移行しない。
即ち、ステップトラック制御方式による追尾が行われ
ず、追尾誤差は生じない。

【００３５】ここで、図６に図示されたフローチャート
で実行される衛星探索の制御Ｓ５１、受信電波遮断時の
ビーム制御Ｓ６０、移動体直進時のビーム制御Ｓ６１、
移動体旋回時のビーム制御Ｓ６２について順次説明す
る。なお、これらの制御は、全てアンテナ制御部５９で
実行される。

【００３６】第１に、図７に図示された衛星探索の制御
Ｓ５１は、以下に述べるフローチャートにしたがって実
行される。

【００３７】まず、ステップＳ７０において、受信信号
レベルの最大値（Ｌｅｖｍａｘ）をゼロで初期化する
（Ｌｅｖｍａｘ＝０）。

【００３８】続く、ステップＳ７１において、ビーム指
向方向駆動手段５３に指向制御信号を送出し、移動体搭
載アンテナ５１のビーム指向方向を僅かに切換える。

【００３９】次いで、ステップＳ７２において、受信信
号レベル（Ｌｅｖ０）を読み込む。

【００４０】続いて、ステップＳ７３において、読み込
んだ受信信号レベル（Ｌｅｖ０）が受信信号レベルの最
大値（Ｌｅｖｍａｘ）よりも大きいか否かを判断する。
そして、レベル（Ｌｅｖ０）が最大値（Ｌｅｖｍａｘ）
よりも大きい（Ｙ）と判断したときはステップＳ７４に
移行し、レベル（Ｌｅｖ０）が最大値（Ｌｅｖｍａｘ）
よりも大きくない（Ｎ）と判断したときは他のステップ
Ｓ７５に移行する。

【００４１】次に、ステップＳ７４において、得られた
レベル（Ｌｅｖ０）を受信信号レベルの最大値（Ｌｅｖ
ｍａｘ）に設定し、同時にそのときのビーム指向方向を
記憶する。

【００４２】最後に、ステップＳ７５において、移動体
搭載アンテナ５１のビーム指向方向を全方向に切替えた
か否かを判断する。そして、全方向に切替えた（Ｙ）と
判断したときはこの一連の衛星の探索の動作を終了さ
せ、一方、未だ全方向に切替えていない（Ｎ）と判断し
たときは前のステップＳ７１に戻る。

【００４３】第２に、図８（ａ）に図示された受信電波
遮断時のビーム制御Ｓ６０は、以下に述べるフローチャ
ートにしたがって実行される。

【００４４】最初に、ステップＳ７６において、内蔵の
タイマーをゼロにセットして起動し、以下に述べるオー
プンループ制御に移行する。

【００４５】オープンループ制御では、まず、ステップ
Ｓ７７において、角速度センサ５８で得られた角速度情
報を読み込む。

【００４６】次いで、ステップＳ７８において、読み込
んだ角速度情報を時間積分し、移動体の旋回角を求め
る。

【００４７】続いて、ステップＳ７９において、求めた
旋回角がビーム指向方向の切替角（Δθ）よりも大きい
か否かを判断する。そして、旋回角が切替角（Δθ）よ
りも大きい（Ｙ）と判断したときは次のステップＳ８０
に移行し、一方、旋回角が切替角（Δθ）よりも大きく
ない（Ｎ）と判断したときは他のステップＳ８１に移行
する。

【００４８】次に、ステップＳ８０において、移動体搭
載アンテナ５１のビーム指向方向を移動体の旋回方向と
反対方向にビーム指向方向の切替角（Δθ）だけ回転さ
せる。この場合、図８（ｂ）に示されるように、例え
ば、ビーム指向方向が衛星方向に合致している状態か
ら、移動体が左方向に切替角（Δθ）の２倍（２Δθ）
だけ旋回したとすれば、ビーム指向方向は反対に右方向
に切替角（Δθ）をもって２回切替えられる。

【００４９】次いで、ステップＳ８１において、ビーム
指向方向を切替えた後、受信信号レベル（Ｌｅｖ３）を
読み込む。

【００５０】続く、ステップＳ８２において、読み込ん
だ受信信号レベル（Ｌｅｖ３）がビーム切替基準（Ｓ
Ｌ）よりも小さいか否かを判断する。そして、レベル
（Ｌｅｖ３）が基準（ＳＬ）よりも小さい（Ｙ）と判断
したときは次のステップＳ８３に移行し、一方、レベル
（Ｌｅｖ３）が基準（ＳＬ）よりも小さくない（Ｎ）と
判断したときはこの受信電波遮断時のアンテナビーム制
御を終了させる。

【００５１】続いて、ステップＳ８３において、ステッ
プＳ７６で起動したタイマーがタイムリミットを超えた
か否かを判断する。そして、タイマーがタイムリミット
を超えている（Ｙ）と判断したときは次のステップＳ８
４に移行し、一方、タイマーがタイムリミットを超えて
いない（Ｎ）と判断したときは前のステップＳ７７に戻
る。

【００５２】次に、ステップＳ８４においては、図７に
図示されている衛星探索の制御のフローチャートが実行
される。

【００５３】次いで、ステップＳ８５において、衛星の
探索により得られた受信信号レベルの最大値（Ｌｅｖｍ
ａｘ）がビーム切替基準（ＳＬ）よりも大きいか否かを
判断する。そして、最大値（Ｌｅｖｍａｘ）が基準（Ｓ
Ｌ）よりも大きい（Ｙ）と判断したときは次のステップ
Ｓ８６に移行し、最大値（Ｌｅｖｍａｘ）が基準（Ｓ
Ｌ）よりも大きくない（Ｎ）と判断したときは前のステ
ップＳ８４に戻る。

【００５４】最後に、ステップＳ８６において、移動体
搭載アンテナ５１のビーム指向方向を衛星方向に一致さ
せるような指向制御信号を発生し、受信電波遮断時のア
ンテナビーム制御における一連の動作が終了する。

【００５５】第３に、図９（ａ）に図示された移動体直
進時のビーム制御Ｓ６１は、以下に述べるフローチャー
トにしたがって実行される。

【００５６】始めに、ステップＳ８７において、移動体
搭載アンテナ５１のビーム指向方向を、図９（ｂ）に示
されるように、切替角（Δθ）で元の位置Ａから左隣り
の方向の位置Ｂに切替える。

【００５７】次いで、ステップＳ８８において、ビーム
指向方向を位置Ｂに切替えた際の受信信号レベル（Ｌｅ
ｖ５）を読み込む。

【００５８】続いて、ステップＳ８９において、図６に
図示されたフローチャートにおいて得られた受信信号レ
ベル（Ｌｅｖ２）が受信信号レベル（Ｌｅｖ５）よりも
大きいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）
がレベル（Ｌｅｖ５）よりも大きい（Ｙ）と判断したと
きは次のステップＳ９０に移行し、一方、レベル（Ｌｅ
ｖ２）がレベル（Ｌｅｖ５）よりも大きくない（Ｎ）と
判断したときはこの移動体直進時のビーム制御を終了さ
せる。

【００５９】続く、ステップＳ９０において、移動体搭
載アンテナ５１のビーム指向方向を、図９（ｂ）に示さ
れるように、切替角（Δθ）の２倍の切替角（２Δθ）
で元の位置Ａから右隣りの方向の位置Ｃに切替える。

【００６０】次いで、ステップＳ９１において、ビーム
指向方向を位置Ｃに切替えた際の受信信号レベル（Ｌｅ
ｖ６）を読み込む。

【００６１】続いて、ステップＳ９２において、受信信
号レベル（Ｌｅｖ２）が受信信号レベル（Ｌｅｖ６）よ
りも大きいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ
２）がレベル（Ｌｅｖ６）よりも大きい（Ｙ）と判断し
たときは次のステップＳ９３に移行し、一方、レベル
（Ｌｅｖ２）がレベル（Ｌｅｖ６）よりも大きくない
（Ｎ）と判断したときはこの移動体直進時のビーム制御
を終了させる。

【００６２】最後に、ステップＳ９３において、移動体
搭載アンテナ５１のビーム指向方向を、切替角（Δθ）
で再び左隣りの方向の位置（元の位置）Ａに戻し、この
移動体直進時のビーム制御を終了させる。

【００６３】かかる制御を行えば、移動体搭載アンテナ
５１のビーム指向方向を両隣の方向に順次切替えながら
受信信号レベルの高い方向に指向させることができる。

【００６４】第４に、図１０（ａ）に図示された移動体
旋回時のビーム制御Ｓ６２は、以下に述べるフローチャ
ートにしたがって実行される。

【００６５】まず、ステップＳ９４において、角速度セ
ンサ５８で得られた角速度情報を読み込み、読み込んだ
角速度情報を用いて移動体の旋回方向を求める。このと
き、求めた旋回方向が右であれば、ステップＳ９５に移
行し、求めた旋回方向が左であれば、ステップＳ９９に
移行する。

【００６６】次に、ステップＳ９５において、移動体搭
載アンテナ５１のビーム指向方向を図１０（ｂ）に示さ
れるように移動体の旋回方向と反対方向の左隣りの方向
に切替える。

【００６７】次いで、ステップＳ９６において、ビーム
指向方向を切替えた際の受信信号レベル（Ｌｅｖ４）を
読み込む。

【００６８】続く、ステップＳ９７において、図６に図
示されたフローチャートにおいて得られた受信信号レベ
ル（Ｌｅｖ２）が受信信号レベル（Ｌｅｖ４）よりも大
きいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）が
レベル（Ｌｅｖ４）よりも大きい（Ｙ）と判断したとき
は次のステップＳ９８に移行し、一方、レベル（Ｌｅｖ
２）がレベル（Ｌｅｖ４）よりも大きくない（Ｎ）と判
断したときは、移動体搭載アンテナ５１のビーム指向方
向を元の位置に戻すことなく、この移動体旋回時のビー
ム制御を終了させる。

【００６９】続いて、ステップＳ９８において、移動体
搭載アンテナ５１のビーム指向方向を右隣りの方向に切
替えて元の位置に戻し、この移動体直進時のビーム制御
を終了させる。

【００７０】これに対し、ステップＳ９９において、移
動体搭載アンテナ５１のビーム指向方向を、移動体の旋
回方向と反対方向の右隣りの方向に切替える。

【００７１】次いで、ステップＳ１００において、ビー
ム指向方向を切替えた際の受信信号レベル（Ｌｅｖ４）
を読み込む。

【００７２】続く、ステップＳ１０１において、図６に
図示されたフローチャートにおいて得られた受信信号レ
ベル（Ｌｅｖ２）が受信信号レベル（Ｌｅｖ４）よりも
大きいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）
がレベル（Ｌｅｖ４）よりも大きい（Ｙ）と判断したと
きは次のステップＳ１０２に移行し、一方、レベル（Ｌ
ｅｖ２）がレベル（Ｌｅｖ４）よりも大きくない（Ｎ）
と判断したときは、移動体搭載アンテナ５１のビーム指
向方向を元の位置に戻すことなく、この移動体旋回時の
ビーム制御を終了させる。

【００７３】続いて、ステップＳ１０２において、移動
体搭載アンテナ５１のビーム指向方向を左隣りの方向に
切替えて元の位置に戻し、この移動体直進時のビーム制
御を終了させる。

【００７４】かかる制御を行えば、移動体搭載アンテナ
５１のビーム指向方向を移動体の旋回方向と反対方向に
切替えながら、受信信号レベルの高い方向に指向させる
ことができる。

【００７５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、既知のクロ
ーズドループ制御を主体とした追尾方式においては、図
６に図示のフローチャートにしたがったアンテナビーム
制御を行った場合に、信号受信状態を判定した後に、移
動体の旋回状態を判定するので、移動体旋回による移動
体搭載アンテナ５１のビーム指向方向の制御が行われる
までに時間遅れを生じる。そして、移動体が速い角速度
で連続的に旋回するようなときは、その移動体の旋回に
対する追尾の時間遅れによって指向誤差が発生する。こ
のように、既知のクローズドループ制御方式は、移動体
の旋回に対するビーム指向方向の追従性が良好でないと
いう問題がある。

【００７６】一方、既知のオープンループ制御を主体と
した追尾方式においては、図１２に図示のフローチャー
トにしたがったビーム指向方向の追尾制御を行った場
合、移動体が停止または非旋回の状態であっても、常
時、角度センサの出力を用いたオープンループ制御が行
われるので、角度センサの静止時出力にドリフト成分が
含まれていると、そのドリフト分に相当する追尾誤差が
生じるという問題があり、しかも、受信信号レベルの低
下に伴い、修正ループによる制御を実行して追尾誤差を
補正しなければならないという問題もある。

【００７７】本発明は、かかる問題を除去するものであ
って、その目的は、移動体の旋回に対するビーム指向方
向の追従性を良好にし、追尾誤差の発生を最小限に留め
た移動体搭載アンテナの追尾制御方法及び追尾制御装置
を提供することにある。

【００７８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による移動体搭載アンテナの追尾制御方法
は、ビーム指向方向駆動手段により移動体搭載アンテナ
のビーム指向方向を回転制御させ、その回転制御の間、
信号受信手段により前記移動体搭載アンテナで受信した
受信信号レベルを検出し、前記受信信号レベルの最大値
とそのときのビーム指向方向を受信信号レベル記憶手段
とビーム指向方向記憶手段にそれぞれ記憶し、前記ビー
ム指向方向駆動手段により前記ビーム指向方向記憶手段
に記憶されたビーム指向方向に前記移動体搭載アンテナ
のビーム指向方向を駆動制御する第１工程と、旋回状態
検出手段により移動体の旋回角速度及び旋回方向を検出
し、監視手段によりこれら旋回角速度及び旋回方向を監
視する第２工程と、前記監視手段において前記旋回角速
度及び旋回方向が検出されると、前記ビーム指向方向駆
動手段により前記旋回方向と逆方向でかつ前記旋回角速
度に応じた角度をもって前記移動体に対する前記移動体
搭載アンテナのビーム指向方向を駆動制御させた後、前
記第２工程に戻る第３工程と、前記監視手段において前
記旋回角速度が検出されないとき、前記信号受信手段に
より前記移動体搭載アンテナで受信された信号の第１の
受信信号レベルを検出し、比較手段により前記第１の受
信信号レベルとビーム切替基準とを比較し、第１の比較
結果を出力する第４工程と、前記第１の比較結果により
前記第１の受信信号レベルが前記ビーム切替基準よりも
大きいときは、前記第２工程に戻る第５工程と、前記第
１の比較結果により前記第１の受信信号レベルが前記ビ
ーム切替基準よりも小さいときは、続いて前記比較手段
により前記第１の受信信号レベルと受信電波遮断判定基
準とを比較し、第２の比較結果を出力する第６工程と、
前記第２の比較結果により前記第１の受信信号レベルが
前記受信電波遮断判定基準よりも大きいときは、前記移
動体搭載アンテナのビーム指向方向をいずれかの方向に
移動させ、前記信号受信手段により前記移動体搭載アン
テナで受信された信号の第２の受信信号レベルを検出
し、前記比較手段により前記第２の受信信号レベルと前
記第１の受信信号レベルとを比較し、この比較結果によ
り前記移動体搭載アンテナのビーム指向方向を受信信号
レベルがより大きい方向に駆動制御させた後、前記第２
工程に戻る第７工程と、をそれぞれ経てアンテナビーム
指向方向の追尾制御が行われる手段を具備する。

【００７９】

【００８０】

【作用】前記手段においては、旋回状態検出手段から移
動体が旋回状態にあることを表わす第１の旋回状態情報
が発生されると、この第１の旋回状態情報に応答した指
向制御信号がビーム指向方向駆動手段に供給され、それ
により移動体搭載アンテナはビーム指向方向が回転制御
される。一方、旋回状態検出手段から移動体が非旋回状
態にあることを表わす第２の旋回状態情報が発生される
と、受信感度情報に応じた指向制御信号がビーム指向方
向駆動手段に供給され、それにより移動体搭載アンテナ
はビーム指向方向が回転制御された後、再び旋回状態検
出手段からの旋回状態情報の監視が行われる。

【００８１】このように、前記手段によれば、最初に移
動体の旋回状態について、旋回状態と非旋回状態とを判
別し、移動体が旋回状態にあると判別されたときは、直
ちに、移動体旋回時のビーム指向方向の制御が行われ
る。

【００８２】また、前記手段においては、旋回状態検出
手段から旋回状態情報が発生されたとき、比較手段にお
いてこの旋回状態情報と記憶手段から読み出された旋回
判定基準との比較が行われ、その比較結果によって移動
体が旋回状態にあるかまたは非旋回状態（静止状態）に
あるかの判定を行っており、さらに、計時手段により受
信信号電波の遮断時間を計測し、その遮断時間の長短に
応じてオープンループ制御またはクローズドループ制御
が行われる。

【００８３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。

【００８４】図１は、本発明に係わる移動体搭載アンテ
ナの追尾制御装置の第１の実施例を示す構成図であっ
て、移動体として自動車が用いられた例を示すものであ
る。

【００８５】図１において、１は移動体搭載アンテナ、
２は素子アンテナ、３はビーム指向方向駆動手段、４は
移相回路、５は合成回路、６は信号受信手段、７は旋回
状態検出手段、８は角速度センサ、９は制御手段でもあ
り監視手段でもあるアンテナ制御部、１０は記憶手段、
１１は比較手段、１２は計時手段、１３は指向制御信号
発生手段、１４は統括制御手段である。

【００８６】移動体搭載アンテナ１は、複数の素子アン
テナ２からなり、電気的にビーム走査可能なフェーズド
アレーアンテナを構成している。移動体搭載アンテナ１
は、衛星からの受信電波を複数の素子アンテナ２によっ
て受信し、受信信号を次続のビーム指向方向駆動手段３
に供給する。ビーム指向方向駆動手段３は、それぞれの
素子アンテナ２に接続された移相回路４とこれら移相回
路４の出力信号を電力合成する合成回路５とからなる。
ビーム指向方向駆動手段３は、アンテナ制御部９に内蔵
の指向制御信号発生手段１３から供給される指向制御信
号によってそれぞれの移相回路４の移相量が設定され、
それぞれの素子アンテナ２を伝送する信号位相を変化さ
せ、移動体搭載アンテナ１のビーム指向方向を所定方向
に変更させる。信号受信手段６は、汎用の無線受信機か
らなるもので、受信信号に周波数変換、増幅、復調等、
既知の信号処理をして、復調信号を図示しない信号処理
系に送出するとともに、次続のアンテナ制御部９に受信
信号レベルを送出する。旋回状態検出手段７は、自動車
の旋回状態を検出する角速度センサ８を具備しており、
角速度センサ８において得られた角速度情報を次続のア
ンテナ制御部９に送出する。アンテナ制御部９は、記憶
手段１０と比較手段１１と計時手段１２と指向制御信号
発生手段１３と統括制御手段１４とを内蔵している。そ
して、記憶手段１０は、予め設定されたビーム切替基準
（ＳＬ）、受信電波遮断判定基準（ＴＬ）、旋回判定基
準、及び受信信号レベル、角速度情報をそれぞれ記憶す
る。比較手段１１は、受信信号レベルとビーム切替基準
（ＳＬ）との比較や受信信号レベルと受信電波遮断判定
基準（ＴＬ）との比較、それに角速度情報と旋回判定基
準との比較等を行う。計時手段１２は、比較手段１１の
比較結果に応じて計時を開始または終了させる。指向制
御信号発生手段１３は、指向制御信号を発生してビーム
指向方向駆動手段３に供給する。統括制御手段１４は、
記憶手段１０、比較手段１１、計時手段１２、指向制御
信号発生手段１３を統括的に制御する。

【００８７】また、図２は、図１に図示された第１の実
施例においてアンテナ追尾制御が行われる際の主要な動
作過程を示すフローチャートである。

【００８８】そこで、図２に図示のフローチャートを用
い、第１の実施例の動作について説明する。なお、この
説明においては、追尾制御が方位角面内だけで行われる
ものとする。また、このアンテナ追尾制御は、全てアン
テナ制御手段９に内蔵された１つ以上の構成手段１０乃
至１４において実行されるものである。

【００８９】まず、ステップＳ１において、衛星探索が
行われる。この衛星探索は、既に説明した図７に図示の
フローチャートにしたがって行われるもので、全方向に
ビーム指向方向を切替えながら、その切替の都度受信信
号レベル（Ｌｅｖ０）を検出し、そのレベル（Ｌｅｖ
０）中で最大値（Ｌｅｖｍａｘ）を示す方向にビーム指
向方向が一致するように指向制御信号を送出する。

【００９０】次に、ステップＳ２において、衛星探索に
より確認された衛星方向に、移動体搭載アンテナ１のビ
ーム指向方向を設定する。

【００９１】次いで、ステップＳ３において、衛星方向
における受信信号レベル（Ｌｅｖ１）を読み込む。

【００９２】続く、ステップＳ４において、読み込んだ
レベル（Ｌｅｖ１）に基づいてビーム切替基準（ＳＬ）
と受信電波遮断判定基準（ＴＬ）を設定する。これら２
つの基準（ＳＬ）、（ＴＬ）は、移動体搭載アンテナ１
のビーム指向方向を切替える（走査する）際の基準と、
受信電波が遮断されたと判定する際の基準であって、図
２（ｂ）に図示されているように、基準（ＳＬ）は読み
込んだレベル（Ｌｅｖ１）よりも僅かに小さく、基準
（ＴＬ）は基準（ＳＬ）よりも小さいものである。

【００９３】続いて、ステップＳ５において、再捕捉を
開始させるための待ち時間を計測する計時手段（タイ
マ）１２をオフにする。

【００９４】次に、ステップＳ６において、角速度セン
サ８で得られた角速度情報値（角速度）Ａｓを読み込
む。

【００９５】次いで、ステップＳ７において、角速度情
報値Ａｓと自動車の静止時（非旋回時）に角速度センサ
８で得られる静止時角速度情報値Ａｓ₀との差（｜Ａｓ
−Ａｓ₀｜）が、旋回判定基準（ΔＡｓ）よりも小さい
か否かを判断する。そして、差（｜Ａｓ−Ａｓ₀｜）が
基準（ΔＡｓ）よりも小さい（Ｙ）と判断したときは自
動車が直進状態であるものと判断して次のステップＳ８
に移行し、一方、差（｜Ａｓ−Ａｓ₀｜）が基準（ΔＡ
ｓ）よりも小さくない（Ｎ）と判断したときは自動車が
旋回状態にあるものと判断して他のステップＳ１３に移
行する。なお、基準（ΔＡｓ）は、角速度センサ８の応
答誤差及びドリフトによる変動幅よりも大きな値になる
ように決定される。

【００９６】続く、ステップＳ８において、受信信号レ
ベル（Ｌｅｖ２）を読み込む。

【００９７】続いて、ステップＳ９において、読み込ん
だレベル（Ｌｅｖ２）がビーム切替基準（ＳＬ）よりも
小さいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）
が基準（ＳＬ）よりも小さい（Ｙ）と判断したときは次
のステップＳ１０に移行し、一方、レベル（Ｌｅｖ２）
が基準（ＳＬ）よりも小さくない（Ｎ）と判断したとき
は他のステップＳ１４に移行する。

【００９８】次に、ステップＳ１０において、レベル
（Ｌｅｖ２）が受信電波遮断判定基準（ＴＬ）よりも小
さいか否かを判断する。そして、レベル（Ｌｅｖ２）が
基準（ＴＬ）よりも小さい（Ｙ）と判断したときは次の
ステップＳ１１に移行し、一方、レベル（Ｌｅｖ２）が
基準（ＴＬ）よりも小さくない（Ｎ）と判断したときは
他のステップＳ１５に移行する。

【００９９】続く、ステップＳ１１において、タイマ
（計時手段）１２がオンされているか否かを判断する。
そして、タイマ１２がオンされている（Ｙ）と判断した
ときは次のステップＳ１２に移行し、一方、タイマ１２
がオンされていない（Ｎ）と判断したときは他のステッ
プＳ１７に移行する。

【０１００】次いで、ステップＳ１２において、タイマ
１２がタイムリミットを計時したか否かを判断する。そ
して、タイマ１２がタイムリミットを計時した（Ｙ）と
判断したときは最初のステップＳ１に戻り、一方、タイ
マ１２がタイムリミットを計時しない（Ｎ）と判断した
ときは前のステップＳ６に戻る。

【０１０１】また、ステップＳ１３において、自動車が
旋回状態であるものと判断された場合であるので、図３
に図示するようなフローチャートにしたがって、移動体
旋回時の第２のビーム制御が行われる。この移動体旋回
時の第２のビーム制御は、オープンループ制御を中心に
した制御が行われるもので、この制御に対するフローチ
ャートについては後述する。

【０１０２】さらに、ステップＳ１４において、レベル
（Ｌｅｖ２）が基準（ＳＬ）よりも大きい場合であるの
で、信号受信状態が良好である。このため、ビーム指向
方向の切替えは行わず、タイマ１２をオフにして前のス
テップＳ６に戻る。

【０１０３】次いで、ステップＳ１５において、レベル
（Ｌｅｖ２）が基準（ＴＬ）よりも大きく、かつ、基準
（ＳＬ）より小さい（ＴＬ≦Ｌｅｖ２＜ＳＬ）場合であ
るので、ビーム指向方向のずれにより信号受信状態が僅
かに劣化していると判定し、タイマ１２をオフにして次
のステップＳ１６に移行する。

【０１０４】続く、ステップＳ１６において、移動体直
進時のビーム制御が行われる。この制御は、既に説明し
た図９（ａ）に図示のフローチャートにしたがって行わ
れるもので、ステップトラック方式によりビーム指向方
向を受信信号レベルが高くなる方向に一致させる。この
場合も、移動体直進時のビーム制御が行われた後、前の
ステップＳ６に戻る。

【０１０５】次いで、ステップＳ１７において、オフで
あるタイマ１２をオンにする。

【０１０６】最後に、ステップＳ１８において、タイマ
１２の計測時間を０にして初期化する。そして、初期化
の終了後に、前のステップＳ６に戻る。

【０１０７】続いて、図３に図示された移動体旋回時の
第２のビーム制御Ｓ１３を実行する際のフローチャート
について説明する。なお、この制御も、全てアンテナ制
御手段９に内蔵された各構成手段１０乃至１４において
実行されるものである。

【０１０８】まず、ステップＳ２０において、差（Ａｓ
−Ａｓ ₀ ）を時間積分することにより移動体の旋回角
（α）を求める。

【０１０９】次いで、ステップＳ２１において、求めた
旋回角（α）がビーム切替角（Δθ）よりも大きいか否
かを判断する。そして、旋回角（α）がビーム切替角
（Δθ）よりも大きい（Ｙ）と判断したときは次のステ
ップＳ２２に移行し、一方、旋回角（α）がビーム切替
角（Δθ）よりも大きくない（Ｎ）と判断したときは他
のステップＳ２３に移行する。

【０１１０】続いて、ステップＳ２２において、移動体
搭載アンテナ１のビーム指向方向を自動車の旋回方向と
反対の隣のビーム指向方向に切替える。

【０１１１】次いで、ステップＳ２３において、タイマ
（計時手段）１２がオンであるか否かを判断する。そし
て、タイマ１２がオンである（Ｙ）と判断したときは次
のステップＳ２４に移行し、一方、タイマ１２がオンで
ない（Ｎ）と判断したときはこの移動体旋回時の第２の
ビーム制御を終了させ、図２に図示されたアンテナ追尾
制御におけるステップＳ６に移行する。

【０１１２】最後に、ステップＳ２４において、タイマ
１２がタイムリミットに達したか否かを判断する。そし
て、タイマ１２がタイムリミットに達した（Ｙ）と判断
したときは図２に図示されたアンテナ追尾制御のフロー
チャートにおける最初のステップＳ１に移行し、一方、
タイマ１２がタイムリミットに達してない（Ｎ）と判断
したときはこの移動体旋回時の第２のビーム制御を終了
させ、図２に図示されたアンテナ追尾制御におけるステ
ップＳ６に移行する。

【０１１３】図２及び図３に示されるようなフローチャ
ートにしたがってアンテナ追尾制御を行えば、自動車が
大きな角速度で旋回する場合は、受信電波の遮蔽や瞬断
の発生に関係なく、角速度センサ８で得られた角速度情
報を用いるオープンループ制御によるアンテナ追尾制御
が実施され、自動車の旋回によるアンテナの旋回角をキ
ャンセルするように移動体搭載アンテナ１のビーム指向
方向が走査される。また、緩やかなカーブの道路や直線
状の道路を自動車が走行する場合は、受信電波が遮断さ
れなければ、ステップトラック制御によるアンテナ追尾
制御が実施され、受信信号レベルが高くなる方向にビー
ム指向方向が設定される。一方、受信電波が遮断された
ときは、ステップトラック制御によるアンテナ追尾制御
は実施されないが、瞬断のように受信電波の遮断時間が
極めて短かければ、依然として衛星方向が移動体搭載ア
ンテナ１のビーム幅内に入っているので、受信信号レベ
ルが回復した後でステップトラック制御によるアンテナ
追尾制御が実施され、受信信号レベルが高くなる方向に
ビーム指向方向が設定される。

【０１１４】また、図２及び図３に示されるようなフロ
ーチャートにしたがったアンテナ追尾制御では、旋回判
定基準（ΔＡｓ）を用いて、自動車の旋回状態の判定を
行っているので、角速度センサ８の角速度出力が温度ド
リフト等によって変動し、それにより、実際には直進し
ている自動車が緩やかに旋回しているように見えたとし
ても、オープンループ制御によるアンテナ追尾制御は行
われず、角速度センサ８の角速度出力の変動に基づいた
追尾誤差が発生することがない。

【０１１５】さらに、図２及び図３に示されるようなフ
ローチャートにしたがったアンテナ追尾制御を行えば、
オープンループ制御に基づく追尾誤差によって受信信号
レベルが低下し、追尾不能の状態に陥ったとしても、タ
イマ１２が動作することにより、所定時間の経過後に自
動的に衛星の再捕捉が行われ、アンテナ追尾制御を再開
させることができる。

【０１１６】なお、前記実施例においては、角速度セン
サ８が自動車旋回時の角速度を検出するように設定さ
れ、移動体搭載アンテナ１の方位角面内でアンテナ追尾
制御を行うものとして説明してきたが、自動車のローリ
ング及びピッチングを検出するように他の２つの角速度
センサを設け、その角速度センサの出力に基づいて前記
実施例のアンテナ追尾制御を実施させるようにすれば、
移動体搭載アンテナ１の仰角面内でアンテナ追尾制御を
行うことが可能になる。

【０１１７】また、前記実施例においては、受信信号レ
ベルとしてキャリアの信号レベルを用いたものとして説
明してきたが、受信信号の（Ｃ／Ｎ）や復調信号の（Ｓ
／Ｎ）等のように受信環境に応じてその値が変化するも
のであれば、キャリアと同様に受信信号レベルの検出に
利用できる。

【０１１８】次に、図４は、本発明に係わる移動体搭載
アンテナの追尾制御装置の第２の実施例を示す構成図で
あって、第１の実施例と同じく移動体として自動車を用
いて説明する。

【０１１９】図４において、１５は方位検出手段、１６
は方位センサであって、その他、図１に示された構成要
素と同じ構成要素については同じ符号を付けてある。

【０１２０】そして、この第２の実施例と前記第１の実
施例との構成の違いは、第２の実施例が方位センサ１６
からなる方位検出手段１５を有しているのに対し、第１
の実施例はかかる方位検出手段１５を有していない点だ
けであって、その他には、第１の実施例と第２の実施例
との間には構成上の違いはない。

【０１２１】この第２の実施例の動作については、自動
車の旋回状態及び絶体方位を検出するため、角速度セン
サ８で得られた角速度情報と方位センサ１６で得られた
方位情報を用いるようにしている点で、第１の実施例の
動作との間に僅かな違いがあるが、本質的なアンテナ追
尾制御の動作は、既に述べた第１の実施例におけるアン
テナ追尾制御の動作と同じであるので、第２の実施例に
ついてのアンテナ追尾制御の動作説明は、省略する。

【０１２２】また、第２の実施例によって得られる効果
についても、既に述べた第１の実施例によって得られる
効果と殆んど同じであるので、その説明も、省略する。

【０１２３】これまでの実施例においては、移動体搭載
アンテナ１は、電気的にビーム指向方向を変えることが
できるフェーズドアレーアンテナであるとして説明して
きたが、本発明に適用できる移動体搭載アンテナ１は、
フェーズドアレーアンテナに限られるものではなく、ア
ンテナの仰角または方位角を機械的に回転させることに
より、ビーム指向方向を走査することが可能な移動体搭
載アンテナにも同様に適用させることができる。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンテナ追尾制御を行なうのに際し、始めに、移動体の
旋回状態を判定して、旋回状態と非旋回状態とに大分け
し、移動体が旋回状態であると判定したときは、直ちに
移動体旋回時におけるアンテナ追尾制御を開始するよう
にしているので、アンテナ追尾制御の実行開始までの時
間遅れが少なくなり、それにより移動体が高速で旋回す
る場合等におけるアンテナ追尾制御の応答性、追従性
を、既知のこの種のアンテナ追尾制御に比べて極めて良
好にすることができるという効果がある。

【０１２５】また、本発明によれば、移動体の旋回状態
を判定する際に、移動体に搭載させる角速度センサの精
度やドリフトを考慮した旋回判定基準を設けたので、旋
回状態検出手段の検出精度やドリフトの発生に係わりな
く、常時、移動体の旋回状態と非旋回状態（静止状態）
とを有効に判別することが可能になり、ドリフト等によ
る検出誤差の発生が防げる。さらに、受信電波が遮断さ
れても、その遮断状態の解消後、直ちに受信状態に復帰
するアンテナ追尾制御が行われるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる移動体搭載アンテナの追尾制御
装置の第１の実施例を示す構成図である。

【図２】図１に図示の第１の実施例においてアンテナ追
尾制御が行われる際の主要な動作過程を示すフローチャ
ートである。

【図３】移動体旋回時の第２のビーム制御を行う際の本
発明の動作過程を示すフローチャートである。

【図４】本発明に係わる移動体搭載アンテナの追尾制御
装置の第２の実施例を示す構成図である。

【図５】クローズドループ制御を主体とした方式を採用
した既知の移動体搭載アンテナの追尾制御装置の一例を
示す概要構成図である。

【図６】図５に図示されたクローズドループ制御を主体
とした方式によるアンテナ追尾制御を行う際の主要な動
作過程を示すフローチャートである。

【図７】衛星探索を行う際の既知の動作過程を示すフロ
ーチャートである。

【図８】受信電波遮断時のビーム制御を行う際の既知の
動作過程を示すフローチャートである。

【図９】移動体直進時のビーム制御を行う際の既知の動
作過程を示すフローチャートである。

【図１０】移動体旋回時のビーム制御を行う際の既知の
動作過程を示すフローチャートである。

【図１１】オープンループ制御を主体とした方式を採用
した既知の移動体搭載アンテナの追尾制御装置の一例を
示す概要構成図である。

【図１２】図１１に図示のオープンループ制御を主体と
した方式によるアンテナ追尾制御を行う際の主要な動作
過程を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１移動体搭載アンテナ２素子アンテナ３ビーム指向方向駆動手段４移相回路５合成回路６信号受信手段７旋回状態検出手段８角速度センサ９アンテナ制御部（制御手段、及び、監視手段）１０記憶手段１１比較手段１２タイマ（計時手段）１３指向制御信号発生手段１４統括制御手段１５方位検出手段１６方位センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01S 3/00 - 3/74 H01Q 1/00 - 3/46 G01S 7/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム指向方向駆動手段により移動体搭
載アンテナのビーム指向方向を回転制御させ、その回転
制御の間、信号受信手段により前記移動体搭載アンテナ
で受信した受信信号レベルを検出し、前記受信信号レベ
ルの最大値とそのときのビーム指向方向を受信信号レベ
ル記憶手段とビーム指向方向記憶手段にそれぞれ記憶
し、前記ビーム指向方向駆動手段により前記ビーム指向
方向記憶手段に記憶されたビーム指向方向に前記移動体
搭載アンテナのビーム指向方向を駆動制御する第１工程
と、旋回状態検出手段により移動体の旋回角速度及び旋回方
向を検出し、監視手段によりこれら旋回角速度及び旋回
方向を監視する第２工程と、前記監視手段において前記旋回角速度及び旋回方向が検
出されると、前記ビーム指向方向駆動手段により前記旋
回方向と逆方向でかつ前記旋回角速度に応じた角度をも
って前記移動体に対する前記移動体搭載アンテナのビー
ム指向方向を駆動制御させた後、前記第２工程に戻る第
３工程と、前記監視手段において前記旋回角速度が検出されないと
き、前記信号受信手段により前記移動体搭載アンテナで
受信された信号の第１の受信信号レベルを検出し、比較
手段により前記第１の受信信号レベルとビーム切替基準
とを比較し、第１の比較結果を出力する第４工程と、前記第１の比較結果により前記第１の受信信号レベルが
前記ビーム切替基準よりも大きいときは、前記第２工程
に戻る第５工程と、前記第１の比較結果により前記第１の受信信号レベルが
前記ビーム切替基準よりも小さいときは、続いて前記比
較手段により前記第１の受信信号レベルと受信電波遮断
判定基準とを比較し、第２の比較結果を出力する第６工
程と、前記第２の比較結果により前記第１の受信信号レベルが
前記受信電波遮断判定基準よりも大きいときは、前記移
動体搭載アンテナのビーム指向方向をいずれかの方向に
移動させ、前記信号受信手段により前記移動体搭載アン
テナで受信された信号の第２の受信信号レベルを検出
し、前記比較手段により前記第２の受信信号レベルと前
記第１の受信信号レベルとを比較し、この比較結果によ
り前記移動体搭載アンテナのビーム指向方向を受信信号
レベルがより大きい方向に駆動制御させた後、前記第２
工程に戻る第７工程と、をそれぞれ経てアンテナビーム指向方向の追尾制御が行
われることを特徴とする移動体搭載アンテナの追尾制御
方法。
【請求項２】前記第２の比較結果により前記第１の受
信信号レベルが前記受信電波遮断判定基準よりも小さい
ときは、計時手段によって計時を行い、その計時結果が
未だ所定の時間以内であるときは前記第２工程に戻り、
一方、その計時結果が所定の時間を越えているときは前
記第１工程に戻る第８工程と、をそれぞれ経てアンテナビーム指向方向の追尾制御が行
われることを特徴とする請求項１に記載の移動体搭載ア
ンテナの追尾制御方法。