JPH04204178A - 移動体上アンテナの姿勢制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （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
対応して、該姿勢変化による電波源に対するアンテナ姿
勢のずれを補正する、移動体上アンテナの姿勢制御装置
に関する。

（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。

そこで、ジャイロで移動体の一勢変化を検出し、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。

（発明が解決しようとする課題） これは２軸のジャイロを必要とし、ジャイロ機構が複雑
で高価となる。

本発明は、比較的に簡単な機構で実用的なアンテナ姿勢
補正をすること、特に、ヨー角方向の姿勢変化検出機構
のみを用いて、移動体のヨー角方向のみならずロール角
方向およびピッチ角方向の姿勢変化に対しても、アンテ
ナ姿勢補正をすることを目的とする。

〔発明の構成〕

（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（Ａ＋　
ｔ　）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（１１Ｇ−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）　；移動体
のヨー角方向の姿勢変化（Ｙｍｓ）を検出するための、
ヨー角姿勢変化検出手段（３０）　；ヨー角変化検出手
段（３０）が検出した姿勢変化（Ｙｍｓ）より移動体の
ロール角方向の姿勢変化（Ｒｏｓ）を演算する第１演算
手段（４）；移動体の速度変化（ＶＳＡ）を検出する手
段（４０，４）；該速度変化（ＶＳＡ）に対応する移動
体のピッチ角方向の姿勢変化（Ｐｉｓ）を演算する第２
演算手段（４）；および、ヨー角姿勢変化検出手段（３
０）が検出した姿勢変化（Ｙｉｓ）、第１演算手段（４
）が演算したロール角方向の姿勢変化および第２演算手
段（４）が演算したピッチ角方向の姿勢変化（Ｒｏｓ）
に対応して、それらによる電波源に対するアンテナ（Ａ
Ｉｌｌ）の姿勢ずれを解消する方向に駆動手段（１４１
，１５１）を介してアンテナ姿勢を補正する制御手段（
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。

（作用） 例えば移動体が道路上を走行する自動車の場合、自動車
のヨー角方向（旋回方向）の角速度をＹａＳとすると、
自動車の旋回半径ｒ　（ｍ）は、車速Ｖｓ　　（ｍ／５
ｅｃ）より、 ｒ−Ｖｓ　・１８０／　ｈｃ　−Ｙａ　ｓ）で求まる。

自動車の重量をＭとすると、遠心力Ｆは、 Ｆ＝Ｍ−Ｖｓ”／ｒ で求まる。

自動車のロール角Ｒｏａは、遠心力Ｆと車速ＶＳに依存
し、理論的又は実験的に、遠心力Ｆおよび車速Ｖｓに対
応する値を算出し又は予め対応値を定めておくことがで
きるので、遠心力Ｆおよび車速Ｖｓをパラメータとする
ロール角Ｒｏａ算出式を定めておくことにより、又は、
遠心力Ｆおよび車速Ｖｓに対応するロール角Ｒｏａをメ
モリに格納しておくことにより、ＦおよびＶＳに対応す
る値を得ることができる。、−ロール角Ｒｏａを微分す
ることにより、ロール角速度Ｒｏｓが得られる。

本発明では、第１演算手段（４）が、例えば上述の如き
演算により、ヨー角変化検出手段（３０）が検出した姿
勢変化（Ｙｓｓ）より移動体のロール角方向の姿勢変化
（Ｒｏｔ）を演算する。

自動車が加速する場合にはフロントが上りリアが下がる
。すなわちピッチ角が高くなる。減速する場合にはフロ
ントが下りリアが上がる。すなわちピッチ角が低くなる
。速度変化率（加速、減速）に対する自動車のピッチ角
速度（速度変化率をパラメータとしてピッチ角速度を表
わす関数）は自動車の重量が一定であれば自動車に固有
の値（関数）であるので、標準重量に対して理論的又は
実験的に、速度変化率に対応するピッチ角速度を算出し
又は予め対応値を定めておくことができるので、標準重
量における速度変化率ＶＳＡをパラメータとするピッチ
角速度Ｐｉｓ算出式を定めておくことにより、又は、速
度変化率ＶＳＡに対応するピッチ角速度Ｐｉｓをメモリ
に格納しておくことにより、速度変化率ＶＳＡに対応す
る値を得ることができる。

本発明では、第２演算手段（４）が、例えば上述の如き
演算により、移動体の速度変化（ＶＳＡ）より移動体の
ピッチ角方向の姿勢変化（Ｐｉｓ）を演算する。

しかして、制御手段（４）が、ヨー角姿勢変化検出手段
（３０）が検出した姿勢変化（Ｙｘｓ）、第１演算手段
（４）が演算したロール角方向の姿勢変化および第２演
算手段（４）が演算したピッチ角方向の姿勢変化（Ｒｏ
ｓ）に対応して、それらによる電波源に対するアンテナ
（＾ｎｔ）の姿勢ずれを解消する方向に駆動手段（１４
１，１５１）を介してアンテナ姿勢を補正する。

これにより、ヨー角変化検出手段（３０）の機構（１軸
センサ機構）のみで、ヨー角方向、ロール角方向および
ピッチ角方向の姿勢変化情１ｉ（Ｙａｓ、Ｒｏｓ、Ｐｉ
ｓ：３軸の角速度）が得られ、これに対応してアンテナ
（Ａｎｄ）がアジマス方向およびエレベーション方向（
２軸方向）に姿勢補正される。

本発明ではこのように、１軸のセンサ機構のみを用いて
、移動体の３軸方向の姿勢変化（ＹＪＳ、ＲＯ５゜Ｐｉ
ｓ）に対応して、アンテナ（Ａｎｄ）のアジマス方向お
よびエレベーション方向の姿勢を補正する、実用的なア
ンテナ姿勢制御装置が提供される。

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。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。この実施例は第２ｅ
図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）をインターフェイス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、ＲＡＭ
、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。

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ＢＳＲ，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。

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イスプレィＢＳＤに
与えられ、デイスプレィＢＳＤが静止衛星テレビジョン
放送両像を映す。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。

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だめの電気回路（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１
４８およびエレベーション機構のロータリエンコーダ１
５７が発生する電気パルスをカウントして、アンテナＡ
ｎｔ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およヴエレベー
ション位置レジスタＥＬＰＨに保持する。

インターフェイス３にはまた、自動車のトランスミッシ
ョンの出力軸の回転速度に比例する速度で回転するスピ
ードメータケーブルに結合されたマグネットギアと、こ
のマグネットギアの回転に応答して該ギアの所定小角度
の回転につき１パルスの電気パルスを発生するパルス発
生回路でなる車速センサ４０の電気パルス出力線が接続
されている。インターフェイス３は、この電気パルスを
波形整形および増幅してマイクロコンピュータ４の外部
割込み入力端に与える。

第２ａ図に、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Ａｎｔ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。

第３図に、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。

再度第２ａ図を参照すると、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１２１ａと
対称な位置に、固着されている。

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１２０
ａ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１４４がギア軸１４５および減速機１４
０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１４５０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。

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１
２０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（−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：本−ムポジション検出）となる
。回転台１２０が１回転する間−回、スイッチ１４７の
操作子がテーパ穴に進入してオン（ホームボジシッン検
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。

第２ａ８０のＩ［Ｂ−ＩＩＢ線拡線断大断面す第２ｂ図
を参照すると、減速機１４０の内部において、ギア軸１
４５にはウオームホイール１４３が固着されており、こ
のウオームホイール１４３に噛合うウオーム１４２がモ
ータ１４　ｉ−＜第２ａ図）の回転軸に結合されている
。

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。

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、二の突
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１２
０が第１軸Ｙを中心に回転すると同じく円筒シャフト１
１６も第１軸Ｙを中心に回転する。

円筒シャフト１１６の上端にはビン１１７が固着されて
おり、このビン１１７に、回動自在にリンクアーム１１
５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に固着されたビン
１１２に、回動自在に結合されている。

ブラケット１１０はアングル１１３ａより、水平軸１１
３ｂの延びる方向（第２ａ図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、第２ａ図において円
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。

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。

第１図のｎｃ−ｎｃ線拡大断面を示す第２ｃ図をも参照
すると、ギア１５４のギア軸１５５には、減速機１５０
のウオームホイール１５３が固着されている。ウオーム
ホイール１５３に噛合うウオーム１５２は、エレベーシ
ョン駆動モータ１５１（第２ａ図）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１
３０に固着された支持台１４６に固定されている。

エレベーション駆動モータ１５１が正回転するとギア１
５４が第２ａ図で時計方向に回転して円筒シャフト１１
６が上移動してアンテナ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Ａ
ｎｔが反時計方向に回転（下向き回転）する。

円筒シャフト１１６の上、下動によりリンクアーム１１
５にはビン１１７を中心とする回転力が加わりリンクア
ーム１１５がビン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、第２ｄ図に示すように
、割り溝１１８が刻まれている。

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１１６がギア１５
４に対して上下することはない。

第２ｃ図を参照すると、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１
５６の小半径外周面に対向しているので、スイッチ１’
５８，１５９共に開くオフ）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
りミット）に葎するとカム板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が反時計方向に回転し反時計
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１
５８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
マイクローンピユータ４に与えられる。

ウオーム１５２にはロータリエンコーダ１５７が結合さ
れており、ウオーム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。

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１４１，１５１へ
の給電には、摺動接続手段を要しない。

第２ａ図を参照すると、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Ａｎｔで受信
した１２ＧＨｚ帯の衛星放送電波をＩ　Ｇ　Ｈｚ帯のＢ
Ｓ−ＩＦに変換する。変換された信号は、ケーブル１６
１を介してロータリジヨイント１６０に送られ、そして
ＢＳ受信機ＢＳＲ（第１図）に至る。

ところがブラケット１１０に固着されたコンバータＣｏ
ｎｖ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ＢＳＨ
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。

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３６０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３６０度以上の
回転も可能とし、円筒シャフト１１６の内式を貫通して
ロータリジヨイント１６０まで配線してそれに接続して
いる。ロータリジヨイント１６０には、ＢＳ受信機ＢＳ
Ｒからの電気ケーブル１６２が接続されており、このロ
ータリジヨイント１６０により、ケーブル１６１と１６
２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。

このように、この実施例では、摺動接続手段は１組（ロ
ータリジヨイント１６０）のみ用いられている。

エレベーション機構（１５０，１５１）　ｔＤエレベー
ション駆動七−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（１４
４，１４０゜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Ｂ
Ｓ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。

第４図を参照すると、操作ボニード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）Ｑおよび各種メツセージを表示するためのＬ
ＣＤ　（２次元液晶表示板）２３．アンテナ＾ｒｕ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Ａ１１ｌｌ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）２６．ダウンキー（Ｄ
キー）２７．ライトキー（Ｒキー）２８゜およびレフト
キー（Ｌキー）２９が備わっている。

第５ａ図に、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、第１図に示す電気回路の
各部に所定の電圧を印加する。なお、モータドライバＡ
ＺＤ、ＥＬＤには、モータ通電用にバッテリ電圧も印加
される。

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Ｊ車速を計算する周期Ｔを定める、
Ｔ時限の内部タイマをスタートし、内部タイマ割込みを
許可すると共に、車速センサ４０が発生する電気パルス
に応答する外部割込みも許可する。更には、［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反時計方向回転（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ＡＺ
ＰＲ／エレベーシッン位置：レジスタＥＬＰＲ）をクリ
アする。

上記のように外部割込みを許可したので、車速センサ４
０の出力信号が高レベル「Ｈ」から低レベル「Ｌ」に立
下る毎に、すなわち車速センサ４０が１パルスを発生す
る毎に、マイクロコンピュータ４は外部割込処理を実行
し、これにおいて、車速カウントレジスタＶｃの内容を
１インクレメントする。Ｔ時限の内部タイマがタイムオ
ーバすると内部タイマ割込処理を実行し、これにおいて
再度Ｔ時限の内部タイマを再スタートしかつ車速カウン
トレジスタＶｃの値（時間Ｔの閏のセンナ４０の電気パ
ルス到来数）と時間Ｔより車速Ｖｓを演算し、これを車
速レジスタＶｓに書込む。このような外部割込処理と内
部タイマ割込処理が繰返えされるので、車速レジスタＶ
ｓには、常時最新の車速Ｖｓを示すデータがあることに
なる。

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Ｒ＠ａｄ７信号を受信すると、５Ｔ
ＡＲＴ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。

マニュアル操作処理を第６図に示したフローチャートを
参照して説明する。Ｕキー２６の操作があルト、マイク
ロコンピュータ４はＳ３０から３３１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３０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、３３３か
ら３３４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３０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３３５
でエレベーションモータドライバＥＬＤに、１５ｔｅｐ
下シフト処理の実行を指示する。

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、３３６からｇ３７に進み、ここでアジマスそ
一タドライバＡＺＤに、１５ｔｅｐ右シフト（時計方向
回転：正回転）を指示し、Ｌキ−２９の操作があった場
合には、３３ＢからＳ３９に進み、ここでアジマスモー
タドライバＡ　Ｚ　Ｄ　ｔ、、１５ｔｅｐ左シフト（反
時計方向回転：逆回転）を指示する。

再度第６図を参照すると、マイクロコンピュータ４は、
３４０においてモータドライバＡＺＤ。

ＥＬＤによる１　５ｔｅｌ右シフト、　１５ｔｅｐ左シ
フト。

１５ｔｅｐ上シフトあるいは１５ｔｅｐ下シフトが実行
されるのを待ち、３４１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Ｌｌに格納し、３４３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Ｂ
ＳｓをＩ、ＣＤ２３に表示する。

マイクロコンピュータ４は、Ｓ４およびＳ５（第５ａ図
）において、５ＴＡＲＴキー２４がオン操作されると、
Ｓ５で第７ａ図、第７ｂ図および第７ｃ図に示す「初期
サーチ１３５を実行する。

第７ａ図、第７ｂ図および第７ｃ図を参照して［初期サ
ーチＪＳ５の内容を説明するが、まず第１０図を参照し
て［初期サーチＪＳ５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ステツ
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ステツプ）、次にレジスタＥＬ
Ｓ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＠
かも下リミット位置まで変更する。１ステツプ１″で１
ステツプづつ変更し、１ステツ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ステツプ１″で１ステツ
プづつ変更する。アジマス方向の１ステツプ駆動毎に、
また、エレベーション方向の１ステツプ駆動毎に、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以上であるかをチエツクし
、ＴＨ２以上になると、そこで「初期サーチ」Ｓ５を終
了する。

まず第７ａ図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）お
よびアジマス原点（０）を示すものであるかをチエツク
する（３５０ａ）。

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。

ＡＺＳの内容は零を示すデータになっている。そこで「
システムイニシャライズＪＳＩで、不揮発性メモリより
これらのデータ（前回のＩＧＳオン中の受信適姿勢デー
タ）を読出してレジスタＥＬＳ、ＡＺＳに書込むが、車
上バッテリＢＡＴが外されていたとかＩＧＳが長期に閉
じられなかりたとかで、バックアップ回路４１がバック
アップできなくなっていた状態、又は、もともと適姿勢
データがレジスタＥＬＳ、ＡＺＳになかったときには、
これらのデータがＯ（原点）となっている。

そこでこの場合には、コンビエータ４は、エレベーショ
ンドライバＥＬＤおよびアジマスドライバＡＺＤに、エ
レベーション中点（上下リミット間の中点）およびアジ
マス中点（１８０＠）への駆動を指示する。ドライバＥ
ＬＤおよびＡＺＤは、この指示に応答してアンテナＡｎ
ｔをニレベージ目ン中点およびアジマス中点に駆動し、
そしてニレベージ目ン中点の位置データ（ＥＬデータ）
をコンビエータ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
）。

［初期サーチＪ　　（Ｓ５）に進んだときにレジスタＥ
Ｌ３とＡＺＳのいずれかに原点以外のデータがあったと
きには、これは、−回は「初期サーチ」（Ｓ５）以下の
アンテナ駆動を実行しており１例えば、後述する３１３
ａ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、ＡＺＳ
のデータを更新しない。

次に、３５０において、そのときのＡｚデータをレジス
タＡＩ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。

この後、３５２で受信レベルを読み取る。そして、その
値が所定レベルＴＨＩ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７８１
未満であれば、３５４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Ｅ１に達してい
なければ、３５４−＝３５５ａ−＝３５６と進み、ここ
でエレベーションモータドライバＥＬＤに１ｓｌｅｐ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、「アジマ
ス走査」ＡＺＳを実行する。

「アジマス走査ＪＡＺＳにおいては、まず受信信号レベ
ルＢＳｓを読込み（３５８）、それが７８２以上である
かをチエツクして（Ｓ　５９）、７８２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）かをチエツクして
、オンでないとアジマス位置Ａ２が初期位置（「初期サ
ーチＪＳ５に進入したときのＡｚデータ）の１６左位置
にあるか（１回転した）をチエツクしく３６２）、そう
でないと１５ｔｅｐ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（３６４）。再度３５８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（３６１）。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。

アジマス走査（ＡＺＳ）が、右方向１回転（Ａ１からＡ
ｌ−１：正確にはＡ１からＡ１までの右回転で１回転に
なると、３５２に戻り、エレベーション方向のｌ　５Ｉ
ｅｐ上シフトを行なう。

次に第７ｂ図を参照する。このようにして、レジスタＥ
ＬＳ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Ｂ
Ｓｓが７８２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２０６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く８６５）、次に、５５０ｂ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−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
１ｓｊａＰ右シフトする毎に、またニレベージ薗ン方向
に１ｓｊｅｐ下シフトする毎に、受信レベルＢＳｓを読
込んで、それが７８２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
一２０″の第２小領域のサーチでも、受信レベルＢＳｓ
が７８２以上にならないと、第７ｃ図の右半分（５６６
〜ＡＺＳ）に示す処理で、レジスタＥＬＳのエレベーシ
ョン位置＋１１６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Ｔ）（２以上にならな
いと、第７ｃ図の左半分（Ｓ６７〜ＡＺＳ）に示す処理
で、レジスタＥＬＳのエレベーション位置−２１０から
下リミットまでの第４小領域のサーチを行なう。

この第４小領域のサーチを終えても受信レベルＢＳｓが
７８２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、５５４ｄから５５５ｄに進み、Ｌ
ＣＤ２３に「受信不能」を表示し、メインルーチン（第
５ａ図）のＳ３に戻る。

「初期サーチＪＳ５で、受信レベルＢＳｓが所定値ＴＨ
Ｉ以上となるアンテナＡｎｔの姿勢を探索すると、３６
ａ〜Ｓ６ｃの「テジマス追尾」を実行する。これにおい
てはまず第５ａ図の３６ａ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Ｙ
ａｓ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（３６
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）。

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１４１１７）速＆制御
を行なう。

Ｓ６ｃでデータＹＡＲをアジマスモータドライＡＡＺＤ
に転送すると、マイクロコンビ二−タ４は次に、「エレ
ベーション追尾ＪＳ７を実行する。

第５　ｂ図に、［エレベーション追尾ＪＳ７の内容を示
す。これに進むとマイクロコンピュータ４はまず計時カ
ウンタｔｍのカウント値ｔｍをレジスタΔｔに書込み（
Ｓ７ａ）、計時カウンタｔｍをクリアして（Ｓ７ｂ）計
時カウントを再スタートする（Ｓ７ｃ）。この計時スタ
ートにより、この時点からクロックパルスの発生に応答
した内部側゛込処理による、計時カウンタのカウントア
ツプが再開され、計時カウンタｔｍには、カウントスタ
ートからの経過時間を示すデータが存在することになる
。３７ｍでレジスタΔｔに書込まれるデータｔｍは、前
回「エレベーション追尾Ｊ　　（Ｓ７）に進入してから
今回進入するまでの経過時間を示すものである。

このように経過時間の読込みおよび時間計測のための処
理を終えると次に、自動車の回転半径ｒを次のように算
出する（Ｓ　７　ｄ）。

ｒ−ｖｓ・１８０／（１ｃｍＹＡＲ） これにおいて、ｖ８は車速レジスタＶＳのデータが示す
車速、ＭＡＲはレジスタＭＡＲのデータが示す値（第５
ａ図のＳ６ｂで算出した、ドリフト補正処理をしたヨー
角速度）である。次に、遠心力Ｆを次のように算出する
（Ｓ７ｅ）。

Ｆ＝Ｍ−Ｖｓ２／ｒ これにおいて、Ｖｓは車速レジスタＶｓのデータが示す
車速、ｒは上述のように算出した回転半径である。次に
、遠心力Ｆおよび車速Ｖｓに対応するロール角度Ｒｏａ
を、ロール角度テーブル（関数発生用のＲＯＭ）より読
み出す（Ｓ７ｆ）。

マイクロコンピュータ４は次に、今回読み出したロール
角度Ｒｏａ−（マイナス）前回読み出したロール角度Ｒ
ｏｏ　（レジスタＲｏｏのデータ）算出し、算出した値
をレジスタΔｔのデータが示す経過時間Δｔで割って、
ロール角速度Ｒｏｓを得て、これをレジスタＲｏｓに書
込む（３７ｇ）。

次に、今回算出したロール角度Ｒｏａを前回値レジスタ
Ｒｏｏに書込む（Ｓ７ｈ）。

マイクロコンピュータ４は次に、車速レジスタＶｓの車
速Ｖｓ−（マイナス）前回車速Ｖｓ。

（レジスタＶｓｏのデータ）を算出し、算出した値をレ
ジスタΔｔのデータが示す経過時間Δｔで割って、速度
変化率（加、減速度。十のとき加速。

−のとき減速）を得て、これをレジスタｖＳＡに書込む
（Ｓ７ｉ）。次に、今回の車速Ｖｓを前回値レジスタＶ
ｓｏに書込む（Ｓ７ｊ）、次に、速度変化率ＶＳＡに対
応するピッチ角速度Ｐｉｓを、ピッチ角速度テーブル（
関数発生用のＲＯＭ）より読み出す（３７ｋ）。

マイクロコンピュータ４は次に、アジマス位置レジスタ
ＡＺＰＨのデータが示すアンテナのアジマス角度ＡＺＰ
Ｒが、４５″〜１３５″の範囲又は２２５°〜３１５＠
の範囲にあるかをチエツクする（Ｓ７Ｌ、７ｍ＞、アジ
マス角度が４５″〜１３５”の範囲内にあるときには、
エレベーション回転速度レジスタＲＯＲにロール角速度
Ｒｏｓを書込み（Ｓ７ｏ）、２２５”　〜３１５”の範
囲内にあるときには、レジスタＲＯＲに−Ｒｏｓを書込
む（Ｓ７ｐ）、アジマス角度が３１５”〜３６０°又は
Ｏ〜４５＠の範囲内ｆｉあるときには、エレベーション
回転速度レジスタＲＯＲに−ＰｉＳを書込み（Ｓ７ｑ）
、１３５＠〜３２５”の範回内にあるときには、レジス
タＲＯＲにピッチ角速度−Ｐｉｓを書込む（Ｓ７ｒ）。

そして、レジスタＲＯＲのデータＲＯＲを、エレベーシ
ョンモータドライバＥＬＤに転送する（７ｓ）。

アジマスモータドライバＡＺＤは、データＲＯＲの符号
がプラスであると上向き方向に、マイナスであると下向
き方向に、アンテナＡｎｔを回転付勢するようにアジマ
スモータ１４１をＲＯＲの絶対値が示す速度で回転付勢
し、ロータリエンコーダ１５７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ＲＯＲ
で指定された速度に合致するように、エレベーションモ
ータ１５１の速度制御を行なう。

この実施例では、アジマス方向のホームポジション（原
点）を、第１３図に示すように、自動車の進行方向上の
フロント側に定めている。この場合、アンテナがフロン
ト側又はリア側を向いていルトキく例えばＡＺＰＲ＝０
’　又は１８０″）には、自動車のロールによるアンテ
ナのエレベーション方向の姿勢変化は極く小さく、アン
テナが右サイド又は左サイドを向いているとき（例えば
ＡＺＰＲ＝９０°又は２７０°）には、自動車のロール
によるアンテナのエレベーション方向の姿勢変化が大き
いので、比較的に簡略化して、アジマス角度ＡＺＰＲが
、４５６〜１３５°の範囲又は２２５’〜３１５°の範
囲にあるときには上述のようにロール角速度に対応する
速度でアンテナＡｎｔをエレベーション方向に回転駆動
するが、アジマス角度が上記範囲を外れているときには
、ロール角速度Ｒｏｏによってはエレベーション方向の
回転駆動を行なわない。

上記範囲を外れているとき、すなわちアジマス角度ＡＺ
ＰＲが３１５〜３６０”　　（０’）〜４５０の範囲内
のとき、又は、１３５’〜２２５’の範囲にあるとき（
例えば前進方向ＡＺＰＲ＝０’又は後進方向ＡＺＰＲ＝
１８０’　）には、自動車のピッチングによるアンテナ
のエレベーション方向の姿勢変化が大きく、アンテナが
右サイド又は左サイドを向いているとき（例えばＡＺＰ
Ｒ＝９０６又は２７０＠）には、自動車のピッチングに
よるアンテナのエレベーション方向の姿勢変化が小さい
ので、比較的に簡略化して、アジマス角度ＡＺＰＲが、
３１５〜３６０’　　（０″）〜４５゜の範囲又は１３
５＠〜２２５’の範囲にあるときには上述のようにピッ
チ角速度に対応する速度でアンテナＡｎｔをエレベーシ
ョン方向に回転駆動す°るが、アジマス角度が上記範囲
を外れているときには、ピッチ角速度Ｐｉｓによっては
ニレベージジン方向の回転駆動を行なわない。

「エレベーション追尾ＪＳ７を抜け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、「アジマス追尾Ｊ
　Ｓ６ａ〜Ｓ６ｃ、　　ｒエレベーション追尾ＪＳ７．
ｒ受信追尾ＪＳ１４．ｒ追尾サーチ」Ｓ１７等を、実質
上周期Ｔ１で繰返し実行するために、５１３，３１６又
は５１７から「アジマス追尾Ｊ　Ｓ６ａ〜Ｓ６ｃのＳ６
ａ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「アジマス追尾ＪＳ６ａ〜Ｓ６ｃに進
む。

マイクロコンピュータ４は次の３１０で受信レベルＢＳ
ｓ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。

（Ｉ）３１３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Ｔ）（１とを比較
し、レジスタＬ１の値が所定レベル７８１以上である限
り、Ｓ　６　ａ−＊Ｓ　６　ｂ−＋Ｓ　６　ｃ→Ｓ７→
Ｓ８→Ｓ１０→Ｓ１３→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（Ｉ
：　「アジマス追尾」十［エレベーション追尾ｊ）を実
行する。

つまり、受信レベルＢＳｓが第１設定値ＴＨＩ以上であ
る間は、ヨー角速度Ｙ’ａｓに対応した「アジマス追尾
Ｊ　Ｓ６ａ〜Ｓ６ｃおよび［エレベーション追尾ＪＳ７
を行なう。これを継続しているときに、”５ＴＯＰキー
２５がオン操作されると。

Ｓ８でこれを読取って、第５ａ図に示すフローの３３（
待機状ｍ）に戻る。

上述の、受信レベルＢＳｓが高く、ヨー角速度Ｙａｓに
基づいてアジマスおよびエレベーション追尾を実行する
ループ（Ｓ　６　ａ−４Ｓ　６　ｂ−３６ｃ→Ｓ７−３
８＝Ｓ１０→Ｓ　１３−＝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７８１未満になると、マイクロコンピュータ４は
５１３でこれを検知して、Ｓ１３から３１４に進み、［
受信追尾Ｊ　３１４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）、第ルベルＴＨＩよ
り低い受信下限レベルＴＨ２と比較する（１６）。Ｓ１
６で、受信レベルＢＳｓが受信下限レベル７８２未満の
時は、マイクローンピユータ４は、Ｓ１７に進み「追尾
サーチ」Ｓ１７を実行する。

（Ｉ［）第８ａ図、第８ｂ図および第８ｃ図を参照して
「受信追尾」Ｓ１４の内容を説明する。

まず第１１図を参照にしてその概念を説明する。

第１１図は、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仲この回転（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。第１１図において、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ステツプ（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９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ＯにアンテナＡｎｔが指向している状態からの「受
信追尾」Ｓ１４を、第８ａ図〜第８ｃ図および第１１図
を参照して説明する。

１）、アンテナＡｎｔを起点Ｏから点１に駆動しく３７
０〜５７３）、点１において受信レベルを記憶した（３
８４）後、アジマス方向布に２ステツプシフト、エレベ
ーション方向下に１ステツプシフトして点２に指向しく
３７４）点２の受信レベルＢＳｓを記憶する（３８４）
。

２）６０次に、アジマス方向布に１ステツプシフト。

エレベーション方向下に２ステツプシフトして点３に指
向しく５７５）点３の受信レベルを記憶する（３ｇ４）
。

３）１次に、アジマス方向左に１ステツプシフト。

エレベーション方向下に２ステツプシフトして点４に指
向しく３７６）点４の受信レベルを記憶する（５１１４
）。

４）１次に、アジマス方向左に２ステツプシフト。

エレベーション方向下に１ステツプシフトして点５に指
向しく３７７）点５の受信レベルを記憶する（３８４）
。

５）１次に、アジマス方向左に２ステツプシフト。

エレベーション方向上に１ステツプシフトして点６に指
向しく５７１１）点６の受信レベルを記憶する（５８４
）。

６）０次に、アジマス方向左に１ステツプシフト。

エレベーション方向上に２ステツプシフトして点７に指
向しく５７９）点７の受信レベルを記憶するＴ）０次に
、アジマス方向布に１ステツプシフト。

ニレベージジン方向上に２ステツプシフトして点８に指
向しく３８０）点８の受信レベルを記憶する（Ｓ８０゜ 以上７．１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ＦＯＲ１〜８に書込
まれている。

８）０次に、点ｌから点８までの受信レベルを比較し受
信レベルの最高の点を求める（８８７〜９１）。

９）、そして求めた最大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（３９
２）。

１０）、　ｒドリフト補正処理」Ｓ９３を実行する。こ
の内容は第８ｃ図を参照して後述する。

第１１図に示すａ点が、電波源の位置であったときに１
さ、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
ヤシターを合わすようにアンテナＡｎｔの姿勢を設定す
る。

、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。

次に第８ｃ図を参照して、「ドリフト補正処理」３９３
の内容を説明する。なお、受信レベルＢＳＳが下限レベ
ル７８２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７８２以上の姿勢に修正されるので、「受信追
尾ＪＳ１４　（したがってそれに含まれる「ドリフト補
正処理」５９３）が、受信レベルＢＳｓが第ルベルＴＨ
１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。。

「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＝３９２のＭＰＨの内容）
を参照して（３１３１）、更新前の位置（第１１図の０
点）から更新した位置（第１１図のθ〜８）を結ぶベク
トルの、アジマス方向成分の方向（右Ｒ回転方向が士、
左回転方向が−）と長さを示すデータＡを算出しく３１
３２）、このデータＡを、積算レジスタＳＵＭ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ＳＵＭに更新書
込みする（３１３３）、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（３１３４）
、その内容Ｎが設定値ＣＮＴになったかをチエツクする
（５１３５）。

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以上であるかをチエ
ツクしく３１３６）、ＡＤＴ以上であると、データＳＵ
Ｍの符号をチエツクする（３１３７）。

データＳＵＭの符号がプラス（左回転方向へのす、′ｔ
Ｌ＞であると、補正値レジスタＡＪＴの内容を１１１１
１位大きい値に更新する（３１３８）。この補正値レジ
スタＡＪＴの内容が第５ａ図に示す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。

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
の内容が第５ａ図に示すＳ６ｂでアジマス駆動モータ１
４１の駆動速度指示値に加算されるので、ヨー角速度Ｙ
ａｓ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；左回転駆動ンでは１単位
の速度アップとなる。

上述の５１３６〜５１３９の処理を終えると、コニカル
走査実行回数レジスタＮをクリアしく３１４０）、積算
レジスタＳＵＭをクリアする。

以上に説明した「ドリフト補正処理」Ｓ９３の内容を要
約すると次の通りである。すなわち、３７０〜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（Ｓ
８７〜５９２）を−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ＳＵ
Ｍ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。

以上に説明した「受信追尾」Ｓ１４により、仮に、倒木
ば自動車が停止しその姿勢変化がないにもかかわらず、
ヨー角速度検出器３０の温度ドリフトによりアジマス駆
動モータ１４１　（および条件によってはエレベーシッ
ン駆動モータ１５１）が定常的に低速度で駆動される場
合を想定すると。

まず、コニカル走査とそれに基づいたアンテナ姿勢の更
新により、該定常的な駆動によるアンテナ姿勢のずれが
矯正されるが、定常的な駆動が継続するので、コニカル
走査とそれに基づいたアンテナ姿勢の更新がある周期で
繰返えされることになる。すると、そのＣＮＴｒｉＪの
繰返し毎に、アジマス駆動モータ速度が１単位づつ下げ
られる（ＡＪＴＯ値が１単位づつ調整される）ので、ア
ジマス駆動速度が次第に低速になり、コニカル走査とそ
れに基づいたアンテナ姿勢の更新の繰返し周期が長くな
り、アジマス駆動そ一夕１４１が遂には停止する。すな
わち、ヨー角速度検出器３０の温度ドリフトによる誤差
が自動的に修正される。

例えば自動車が進行し転舵によりその進行方向が変わり
また直進に戻されるとき、あるいは更に、比較的に短時
間内に左右に転舵が行なわれるときなどに、アジマス方
向のアンテナ姿勢変更の開始や停止の遅れあるいは慣性
によるオーバシュートを生じて姿勢誤差が積算されてい
くような場合には、姿勢誤差の方向が自動判定されて、
誤差の累算を低減する方向に、アジマス駆動モータ１４
１のアンテナ駆動速度が補正される。

なお、上述の１回のコニカル走査と姿勢設定（ＴＩ）の
直前に「アジマス追尾Ｊ　Ｓ６ａ〜Ｓ６ｂおよび「ニレ
ベージ■ン追尾ＪＳ７を実行する（第５ａ図参照）ので
、（ＩＩ）を繰返し行なっている閏、上記姿勢制御（夏
）も実行されていることになる。

上述の１回のコニカル走査と姿勢設定（ＩＩ）を終了し
たとき、受信レベルはＴＨＩ以上であるとは限らない。

コニカル走査と姿勢設定（ＩＩ）で受信レベルがＴＨＩ
以上になったときには、上記の姿勢制御（夏）のみが実
行されるが、コニカル走査と姿勢設定（Ｕ）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。

（Ｉ［［）第９ａ図および第９ｂ図に「追尾サーチ」５
１７の内容を、第１２図に「追尾サーチ」５１７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、５ｔｏｏは、初期設定であ
り、第１２図に示す点すにアンテナＡｎｔが指向してい
る状態をＴＳＣ−０のときとする。

１）、　３１０１でＴＳＣの値が４以下かをチエツクす
る。

ＴＳＣの値が４以下である限り５１０２へ進み３１０２
でスイッチ１５８の状態を調べて、オンでなければ３１
０３でモータドライバＥＬＤに１ｓｔｅｐ上シフトを指
示する。これが第１２図の１点Ｏ〜５までの走査である
。３１０１でＴＳＣの値が５以上のときは、５１０４へ
進む。

り、　３１０４でＴＳＣの値が５４以下かをチエツクす
る。、ＴＳＣの値が５４以下である限り３１０５へ進み
モータドライバＡＺＤにｔｓｔｅｐ右シフトを指示する
。これが第１２図の点５〜５５までの走査である。　３
１０４でＴＳＣの値が５５以上のときは、５１０６へ進
む。

３）、　５１０６でＴＳＣの値が６４以下かをチエツク
する。ＴＳＣの値が６５より小さい限り５１０７へ進み
５１０７でスイッチ１５９の状態を調べて、オンでなけ
れば３１０ＢでモータドライバＥＬＤに１ａｔｅｐ下シ
フトを指示する。これが第１２図の点５５〜６５までの
走査である。５１０ＧでＴＳＣの値が６５以上のときは
％５１０９へ進む。

４）、　３１０９でＴＳＣの値が１６４以下かをチエツ
クする。ＴＳＣの値が１６４以下！ある限り３１１０へ
進みモータドライバＡＺＤに１ｓｔｏｐ左シフトを指示
する。これが第１２図の点６５〜１６５までの走査であ
る。　３１０９でＴＳＣの値が１６５以上のときは、３
１１１へ進む。

５）、　５ｉｌｌマＴＳＣの値が１７４以下かをチエツ
クする。ＴＳＣの値が１７４以下である限り３１１２へ
進み５ｌ１２でスイッチ１５８の状態を―べて、オンで
なければ５１１３でモータドライバＥＬＤに１ｓｔｅｐ
上シフトを指示する。これが第１２図の点１６５〜１７
５までの走査である。５１１１でＴＳＣの値が１７５以
上のときは、３１１４へ進む。

６）、　Ｓ＋１４でＴＳＣの値が２２４以下かをチエツ
クする。ＴＳＣの値が２２４以下である限り３１１５へ
進みモータドライバＡＺＤに１ｓｔｅρ右シフトを指示
する。これが第１２図の点１７５〜２２５（先の点５）
の走査である。、５１１４でＴＳＣの値が２２５以上の
ときは、５１１６へ進む。

７）、　３１１６でＴＳＣの値が２２９以下である限り
３１１７へ進み３１１７でスイッチ１５９の状態を調べ
て、オンでなければ３１１８でモータドライバＥＬＤに
１ｓｔｅｐ下シフトを指示する。これが第１２図の点２
２５（先の点５）〜点２３０（先の点Ｏ）までの走査で
ある。

８）、　３１１６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、３１２０を実行して、受信レベルを読込み
、３１２１でそれがＴＨ２以上であるかをチエツクして
、ＴＨ２以上ときには、メインルーチン（第５ａ図）に
戻る。

７８２未満のときには５１２３で受信レベルＢＳｓを再
度読込み、５１２４でそれが第２設定値ＴＨ２以上であ
るかをチエツクして、ＴＨ２以上のときにはメインルー
チンに戻るが、７８２未満のときには、５１２５でＴＳ
Ｃの値を１大きい数値に更新して、ＳＩＯ＋に進む。

以上の３１０１〜５１２５の処理により、受信レベルＢ
Ｓｓが第２設定値ＴＨ２以上になるまでは、第１２図に
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７８２以上に
なったかがチエツクされる。７８２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５１１９でＴＳＣが０にリセットされて、ま
た点すから同じサーチ走査が行なわれる。

このようなサーチ走査の間にも、各点に到達する毎に、
３１２２でモータ付勢パラメータセット（Ｓ６ａ、Ｓ６
ｂ、Ｓ６ｃの内容に同じ）が実行されて、ヨー角速度Ｙ
ａｓ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が、
車両の姿勢変化があると、それに伴って基点が自動的に
シフトするが１．基点に対するサーチ走査範囲（第１２
図）は変わらない。

障害物により電波が遮ぎられている間は、上述の「サー
チ走査」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サーチ走査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　：第１２図）
にして、電波を受信するまで、第１２図に示す軌跡のサ
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。

ここで要約すると、ＣＩ）受信レベルＢＳｓが第ルベル
ＴＨＩ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Ａｎ
ｔの姿勢が変更される。

（Ｉｔ）受信レベルＢＳｓが、ＴＨＩ未満か９１８２以
上にあるときには、上記（１）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
更が行なわれ、かつ、自動車が停止しているときには、
このコニカルスキャン士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ＡＪ
Ｔ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
ス駆動そ一夕１４１の速度の相対値が調整される。ｌ）
受信レベルＢＳｓが第２レベルＴＨ２未満のときには、
上記（１）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（第１２図）が行なわれる。

以上の実施例の説明より、本発明が自動車９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。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、ｌ軸のセンサ機構のみを用
いて、移動体の３軸方向の姿勢変化（Ｙａｓ。

Ｒｏｓ、Ｐｉｓ）に対応して、アンテナ（Ａｎｔ）のア
ジマス方向およびエレベーション方向の姿勢を補正する
、実用的なアンテナ姿勢制御装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、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。 第２ａ図は、該実施例の、アンテナ支持機構の縦断面図
である。 第２ｂ図は、第２ａ図のｎＢ−１１Ｂ線拡大断面図であ
る。 第２ｃ図は、第２ａ図のｎｃ−ｎｃ線拡大断面図である
。 第２ｄ図は、第２ａ図に示す回転台１２０の上面を示す
拡大斜視図である。 第２ｅ図は、第２ａ図に示すアンテナＡｎｔの、自動車
に搭載した状態を示す斜視図である。 第３図は、第２ａ図に示すアンテナＡｎｔの電波受信特
性を示すグラフである。 第４図は、第１図に示す操作ボード２２の拡大平面図で
ある。 第５ａ図は、第１図に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。 第５ｂ図は、第５ａ図に示す「エレベーション追尾」７
の内容を示すフローチャートである。 第６図は、第５ａ図に示す「マニュアル操作」４の内容
を示すフローチャートである。 第７ａ図、第７ｂ図および第７Ｃ図は、第５ａ図に示す
「初期サーチ」５の内容を示すフローチャートである。 第８ａ図、第８ｂ図および第８Ｃ図は、第５ａ図に示す
「受信追尾」１４の内容を示すフローチャートである。 第９ａ図および第９ｂ図は、第５ａ図に示す「追尾サー
チ」１７の内容を示すフローチャートである。 第１０図は、第７図に示す「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第１１図は、第
８ａ図および第８ｂ図に示す「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。 第１２図は、第９ａ図および第９ｂ図に示す「追尾サー
チ」　１７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。 第１３図は、第５ａ図に示す「ニレベージ言ン追尾」７
において、ロール角変化に対応してアンテナＡｎｔのエ
レベーション姿勢を制御する。アジマス角度領域（斜線
）を示すグラフである。 ３：インターフェイス ４°：マイクロコンビニ−汐（第１演算手段、速度変化
を検出する手段、第２演算手段、制御手段）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 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（ヨー角姿勢変化検出手段） ４０：車速センナ １１０：アンテナブラケット １１１．１１３ａ、１１４ａニアングル１１２：ビン　
　　１１３ｂ：第２軸（Ｘ）Ｙ：第１軸　　　　　１１
５：リンクアーム１１６：円筒シャフト １１６ａ：リングギア １２０ｈニガイド穴　１１７：ビン 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：ウオ
ーム　　１４３：ウォームホイール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 １４８二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
：ウオーム　　１５３：ウォームホイール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
レベーション上リミットスイッチ１６０：ロータリジヨ
イント １６１．１６２：ケーブル 第２ｂ図 第２０図 第２ｄ図 第２ｅ図 第３図 第４図 第５ａ図 第６図 第７ｂ図 第８Ｃ図 第９ｂ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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； 移動体のヨー角方向の姿勢変化を検出するための、ヨー
   角姿勢変化検出手段； ヨー角姿勢変化検出手段が検出した姿勢変化より移動体
   のロール角方向の姿勢変化を演算する第１演算手段； 移動体の速度変化を検出する手段； 該速度変化に対応する移動体のピッチ角方向の姿勢変化
   を演算する第２演算手段；および、ヨー角姿勢変化検出
   手段が検出した姿勢変化、第１演算手段が演算したロー
   ル角方向の姿勢変化および第２演算手段が演算したピッ
   チ角方向の姿勢変化に対応して、それらによる電波源に
   対するアンテナの姿勢ずれを解消する方向に前記駆動手
   段を介してアンテナ姿勢を補正する制御手段；を備える
   、移動体上アンテナの姿勢制御装置。