JPH05327334A - 自動追尾型受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は地磁気センサ等に悪影響を与えない
ようにして方向の検出精度を向上させ、かつ装置の小型
化および軽量化、低消費電力化を達成しながら、電波の
自動追尾を行なう。 【構成】 スリップリング装置２を介して回路装置５に
電源を供給しながら、前記回転板３上にある地磁気セン
サ６によって前記アンテナ４の方位を検出し、この検出
動作によって得られたアンテナ４の方位が衛星等からの
電波到来方位となるように、超音波モータ１によって回
転板３を回転させてアンテナ４の方位を電波到来方位に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車や船舶、電車等の
移動体に搭載され、衛星等の電波を自動追尾する自動追
尾型受信装置に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は自動車や船舶、電
車等の移動体に搭載される自動追尾型受信装置（受信装
置）に関するもので、超音波モータを使用してアンテナ
の方向を制御することにより、方位を検出する地磁気セ
ンサなどに影響を与えずに、高精度かつ小型、低消費電
力の機構系を構成するようにしたものである。

【０００３】

【従来の技術】自動車等の移動体に搭載され、衛星等の
電波を自動追尾する自動追尾型受信装置では、移動体の
上部に回転自在なアンテナを載せて、このアンテナに取
り付けられている地磁気センサによってアンテナの方位
を検出しながら、この検出動作によって得られた方位が
衛星等からの電波到来方向となるように、ＤＣモータや
ステッピングモータ等によって前記アンテナを回転させ
て、移動体の向きが変わっても、アンテナを常時、電波
到来方向に向け、これによって移動体と衛星等との間の
通信をサポートする装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の自動追尾型受信装置においては、次に述べるよ
うな問題があった。

【０００５】まず、アンテナの方向を制御するために、
ＤＣモータやステッピングモータなどのアクチュエータ
を使用するので、これらアクチュエータの近傍で磁界が
乱れてしまい、微小な地磁気を検出して方位を検出して
いる地磁気センサに悪影響を及ぼしてしまうことがあっ
た。

【０００６】このため、ＤＣモータやステッピングモー
タなどのアクチュエータと、地磁気センサとを離してア
クチュエータによって生じる磁気の乱れが地磁気センサ
に悪影響を与えないようにする方法も提案されている
が、このようにすると、自動追尾型受信装置が大型化し
てしまうとともに、方向検出精度が低下してしまうとい
う問題がある。

【０００７】また、ＤＣモータやステッピングモータな
どのアクチュエータを使用してアンテナの方向を変えて
いるので、モータの制御回路が大型化してしまうととも
に、消費電力が大きくなってしまうという問題があっ
た。

【０００８】本発明は上記の事情に鑑み、地磁気センサ
に悪影響を与えないようにして方向の検出精度を向上さ
せ、かつ装置の小型化および軽量化、低消費電力化を達
成しながら、電波の自動追尾を行なうことができる自動
追尾型受信装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による自動追尾型受信装置は、移動体に搭載
され、電波の到来方向にアンテナを指向させて送受信を
行なう自動追尾型受信装置において、アンテナが取り付
けられる回転板と、この回転板を回転駆動して前記アン
テナの方向を変える超音波モータとを備えたことを特徴
としている。

【００１０】

【作用】上記の構成において、磁気ノイズをほとんど出
さない超音波モータによって回転板を回転させてアンテ
ナを回転させることにより、地磁気センサ等が誤動作し
ないようにするとともに、装置の小型化、軽量化を達成
する。

【００１１】

【実施例】図１は本発明による自動追尾型受信装置の第
１実施例を示す一部裁断側面図である。

【００１２】この図に示す自動追尾型受信装置は超音波
モータ１と、スリップリング装置２と、回転板３と、ア
ンテナ４と、回路装置５と、地磁気センサ６とを備えて
おり、スリップリング装置２を介して回路装置５に電源
を供給しながら、前記回転板３上にある地磁気センサ６
によって前記アンテナ４の方位を検出し、この検出動作
によって得られたアンテナ４の方位が衛星等からの電波
到来方位となるように、超音波モータ１によって回転板
３を回転させてアンテナ４の方位を電波到来方位にす
る。

【００１３】超音波モータ１はリング状に形成され、そ
の外周が前記回転板３の中央に形成された穴の内周に固
定されるロータ７と、前記スリップリング装置２の固定
側（外側筒部１４）に固定され、入力される駆動信号に
基づいて超音波振動して前記ロータ７を回転させるステ
ータ８とを備えており、駆動信号が入力されていると
き、この駆動信号に基づいてステータ８を超音波振動さ
せてロータ７を回転させ、このロータ７に固定されてい
る前記回転板３を回転させる。

【００１４】また、スリップリング装置２は上端外周面
が前記超音波モータ１を構成するロータ７内周面にはめ
込まれる内筒９と、この内筒９の下側外周に取付けられ
る複数の導電リング１０と、前記内筒９の内部に配置さ
れ、前記各導電リング１０と前記回路装置５とを各々、
接続する複数の電線１１と、前記内筒９の外側に配置さ
れる外筒１２およびこの外筒１２の低部にこの外筒１２
と一体形成されるリング状の支持板１３によって構成さ
れる外側筒部１４と、この外側筒部１４を構成する前記
外筒１２の内周に取り付けられ、各々前記各導電リング
１０に摺動自在に接触する複数のブラシ１５と、これら
の各ブラシ１５と移動体（図示は省略する）側の電気装
置（図示は省略する）とを接続する複数の電線１６とを
備えており、外側筒部１４の支持板１３が自動追尾型受
信装置の取付け対象となる移動体に固定された状態で、
前記回転板３に取り付けられている内筒９が回転して
も、各ブラシ１５と、各導電リング１０とを各々、摺動
自在に接触させて前記電気装置と、前記回路装置５とを
電気的に接続し、前記回路装置５に電源や各種の電気信
号を伝達したり、この回路装置５から出力される各種の
電気信号を前記電気装置に伝達したりする。

【００１５】また、回転板３は中央部分に形成された穴
の内周が前記ロータ７の外周に固定される板であり、前
記超音波モータ１のロータ７が回転したとき、これに伴
って回転する。

【００１６】また、アンテナ４は前記回転板３の上面側
の一部に斜め上方を向いて固定されており、前記回転板
３が回転したとき、これに応じて電波の受信方向を切り
替えて電波を受信し、この受信動作によって得られる受
信信号を前記回路装置５に供給したり、この回路装置５
から出力される送信信号を取り込んでこれを電波にして
送信したりする。

【００１７】また、地磁気センサ６は前記回転板３の上
面側の一部に固定されており、地磁気を検出して地磁気
検出信号を生成し、これを前記回路装置５に供給する。

【００１８】また、回路装置５は前記回転板３の上面側
の一部に固定されており、前記スリップリング装置２を
介して電源や各種の電気信号を取り込んで動作して、送
信信号を生成し、これを前記アンテナ４に供給したり、
前記アンテナ４から出力される受信信号や前記地磁気セ
ンサ６から出力される地磁気検出信号を処理してこの処
理動作によって得られる各種信号を前記スリップリング
装置２を介して前記移動体側の電気装置に供給したりす
る。

【００１９】次に、図１を参照しながら、この実施例の
地磁気検出動作およびアンテナ方位変更動作を説明す
る。

【００２０】まず、送受信動作に先立って、スリップリ
ング装置２の外側筒部１４が移動体側に固定されるとと
もに、このスリップリング装置２の各ブラシ１５に接続
された電線１６の一端が移動体側の電気装置に接続され
る。

【００２１】そして、送受信動作を行なうとき、スリッ
プリング装置２によって移動体側の電気装置から出力さ
れる電源や各種の電気信号が取り込まれて、これが回転
板３上の回路装置５に供給されながら、前記回転板３上
にある地磁気センサ６によって前記アンテナ４の方位が
検出され、この検出動作によって得られた地磁気検出信
号が回路装置５によって処理されて方位検出信号が生成
され、これが前記スリップリング装置２を介して前記電
気装置に供給されてこの方位検出信号によって示される
アンテナ４の方位が送受信対象となる衛星等の方向と一
致するかどうかが判定される。

【００２２】そして、前記方位検出信号によって示され
るアンテナ４の方位が送受信対象となる衛星等の方向と
一致していないとき、電気装置によってこれらを一致さ
せるのに必要な駆動信号が生成され、これが超音波モー
タ１に供給されて回転板３が回転駆動され、前記アンテ
ナ４の方位が送受信対象となる衛星等の方向と一致する
ように前記回転板３が回転駆動される。

【００２３】この後、アンテナ４の方位が衛星等からの
電波到来方位になれば、前記電気装置による超音波モー
タ１の駆動が停止させられるとともに、前記アンテナ４
によって前記衛星等との送受信動作が開始されて移動体
側の電気装置と、前記衛星等との通信動作が開始され
る。

【００２４】そして、移動体の方向が変わる毎に、地磁
気センサ６からの地磁気検出信号の値に応じて上述した
動作が繰り返されてアンテナ４の方向が前記衛星等の方
向に一致させられて、移動体側の電気装置と、前記衛星
等との通信動作が維持される。

【００２５】このようにこの実施例においては、磁気ノ
イズをほとんど出さない超音波モータ１によって回転板
３を回転させてアンテナ４の方位を変更するようにした
ので、回転板３の上に載せられているアンテナ４の方位
を検出する地磁気センサ６に悪影響を与えないようにし
て方位の検出精度を大幅に向上させることができる。

【００２６】これによって、地磁気センサ６と、超音波
モータ１とを近接させて配置して装置の小型化および軽
量化を達成しながら、超音波モータ１を使用したことに
よる駆動回路の低消費電力化を達成することができる。

【００２７】図２は本発明による自動追尾型受信装置の
第２実施例を示す一部裁断側面図である。なお、この図
において、図１に示す各部と同じ部分には、同じ符号が
付してある。

【００２８】この図に示す自動追尾型受信装置が図１に
示す装置と異なる点は、地磁気センサ６の配置を変更す
るとともに、円筒状のスリップリング装置２に代えて円
盤状のスリップリング装置２ａを設け、さらにリング状
の超音波モータ１に代えて円盤状の超音波モータ１ａを
設けたことである。

【００２９】スリップリング装置２ａは回転板３の中央
下面に形成された凹部にはめ込まれるリング部材２０
と、このリング部材２０の下面側に同心となるように配
置される複数の導電リング２１と、これら各導電リング
２１と回路装置５とを電気的に接続する複数の電線２２
と、前記リング部材２０と対向するように配置され、そ
の下面側が前記超音波モータ１ａに上面側に固定される
リング部材２３と、このリング部材２３の上面側に前記
各導電リング２１と各々、摺動するように配置される複
数のブラシ２４と、これらの各ブラシ２４と移動体側の
電気装置とを接続する複数の電線２５とを備えており、
前記回転板３に取り付けられているリング部材２０が回
転しても、各ブラシ２４と、各導電リング２１とを各
々、摺動自在に接触させて移動体側の電気装置と、回転
板３上の回路装置５とを電気的に接続して前記回路装置
５に電源や各種の電気信号を伝達したり、この回路装置
５から出力される各種の電気信号を前記電気装置に伝達
したりする。

【００３０】また、超音波モータ１ａは円盤状に形成さ
れるモータケース２６と、このモータケース２６から突
出し、その先端が前記スリップリング装置２ａを貫通し
て前記回転板３の中央に固定される回転軸２７と、前記
モータケース２６内に配置され、駆動信号が供給されて
いるとき、超音波振動して前記回転軸２７を回転させる
ステータ２８とを備えおり、駆動信号が入力されている
とき、この駆動信号に基づいてステータ２８を超音波振
動させて回転軸２７を回転させ、この回転軸２７の先端
に固定されている前記回転板３を回転させる。

【００３１】このようにしても、上述した実施例と同様
に、地磁気センサ６に悪影響を与えないようにして方向
の検出精度を向上させ、かつ装置の小型化および軽量
化、低消費電力化を達成しながら、電波の自動追尾を行
なうことができる。

【００３２】図３は本発明による自動追尾型受信装置の
第３実施例を示す一部裁断側面図である。なお、この図
において、図１に示す各部と同じ部分には、同じ符号が
付してある。

【００３３】この図に示す自動追尾型受信装置が図１に
示す装置と異なる点は、円筒状のスリップリング装置２
に代えて円盤状のスリップリング装置２ｂを設け、さら
に回転板３上に超音波モータ１ｂを固定するとともに、
回転板３の下に駆動機構３０を配置してこの駆動機構３
０の固定側プーリ３１を中心として前記超音波モータ１
ｃの駆動力で前記回転板３を回転させるようにしたこと
である。

【００３４】この場合、スリップリング装置２ｂは回転
板３の中央下面に形成された凹部にはめ込まれるリング
部材３１と、このリング部材３１の下面側に同心となる
ように配置される複数の導電リング３２と、これら各導
電リング３２と回路装置５とを電気的に接続する複数の
電線３３と、前記リング部材３１と対向するように配置
され、その下面側が駆動機構３０の固定側プーリ３１に
固定されるリング部材３４と、このリング部材３４の上
面側に前記各導電リング３２と各々、摺動するように配
置される複数のブラシ３５と、これらの各ブラシ３５と
移動体側の電気装置とを接続する複数の電線３６とを備
えており、前記回転板３に取り付けられているリング部
材３１が回転しても、各ブラシ３５と、各導電リング３
２とを各々、摺動自在に接触させて移動体側の電気装置
と、回転板３上の回路装置５とを電気的に接続して前記
回路装置５に電源や各種の電気信号を伝達したり、この
回路装置５から出力される各種の電気信号を前記電気装
置に伝達したりする。

【００３５】また、超音波モータ１ｂは円盤状に形成さ
れ、前記回転板３上に固定されるモータケース３７と、
このモータケース３７から突出し、その先端が前記回転
板３の一部に形成された穴を貫通して前記回転板３の下
面側に突出する回転軸３８と、前記モータケース３７内
に配置され、駆動信号が供給されているとき、超音波振
動して前記回転軸３８を回転させるステータ３９とを備
えおり、駆動信号が入力されているとき、この駆動信号
に基づいてステータ３９を超音波振動させて回転軸３８
を回転させ、前記駆動機構３０に駆動力を与える。

【００３６】駆動機構３０は上端が前記回転板３の中央
に形成された穴に挿通されて固定される回転軸４０と、
内周面が前記回転軸４０の下端側に挿通されて固定され
るベアリング４１と、内周面が前記ベアリング４１の外
周面にはめ込まれ、その底面側が移動体側に固定される
固定側プーリ３１と、前記超音波モータ１ｂの回転軸３
８に取り付けられる遊星側プーリ４２と、この遊星側プ
ーリ４２と前記固定側プーリ３１とに張設されるベルト
４３とを備えており、前記超音波モータ１ｂが駆動力を
発生して回転軸３８を回転させたとき、この回転力を遊
星側プーリ４２→ベルト４３→固定側プーリ３１なる経
路で固定側プーリ３１に伝達する。

【００３７】そして、この場合、固定側プーリ３１が移
動体に固定されているので、固定側プーリ３１に張設さ
れているベルト４３によって遊星側プーリ４２側に駆動
力が戻されて、ベアリング４３によって前記固定側プー
リ３１に回転自在に取り付けられている回転軸４０を中
心として回転板３が回転する。

【００３８】このようにしても、上述した実施例と同様
に、地磁気センサ６に悪影響を与えないようにして方向
の検出精度を向上させ、かつ装置の小型化および軽量
化、低消費電力化を達成しながら、電波の自動追尾を行
なうことができる。

【００３９】また、上述した第１〜第３実施例において
は、回転板３上に設けられている回路装置５と、移動体
側の電気装置とをスリップリング装置２、２ａ、２ｂに
よって電気的に接続するようにしているが、これをロー
タリートランス等を使用して接続するようにしても良
い。

【００４０】また、上述した第３実施例においては、ベ
ルト４３によって固定側プーリ３１と、遊星側プーリ４
２を連結するようにしてるが、ベアリング４１の外周面
に固定側歯車をはめ込むとともに、超音波モータ１ｂの
回転軸３８に前記固定側歯車と歯合する遊星側歯車をは
め込んで、超音波モータ１ｂが駆動力を発生して回転軸
３８を回転させたとき、この回転力を遊星側歯車を介し
て固定側歯車に伝達してこの固定側歯車を中心とし、遊
星側歯車を遊星回転させるようにしても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、地
磁気センサ等の検出精度に悪影響を与えないようにして
方向の検出精度を向上させ、かつ装置の小型化および軽
量化、低消費電力化を達成しながら、電波の自動追尾を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自動追尾型受信装置の第１実施例
を示す一部裁断側面図である。

【図２】本発明による自動追尾型受信装置の第２実施例
を示す一部裁断側面図である。

【図３】本発明による自動追尾型受信装置の第３実施例
を示す一部裁断側面図である。

【符号の説明】

１ 超音波モータ ２ スリップリング装置 ３ 回転板 ４ アンテナ ５ 回路装置 ６ 地磁気センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に搭載され、電波の到来方向にア
   ンテナを指向させて送受信を行なう自動追尾型受信装置
   において、 アンテナが取り付けられる回転板と、 この回転板を回転駆動して前記アンテナの方向を変える
   超音波モータと、 を備えたことを特徴とする自動追尾型受信装置。