JPH1010221A

JPH1010221A - 追尾アンテナ装置及び追尾方法

Info

Publication number: JPH1010221A
Application number: JP18658896A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Shirosaka; 敏明城阪
Original assignee: DX Antenna Co Ltd
Current assignee: DX Antenna Co Ltd
Priority date: 1996-06-26
Filing date: 1996-06-26
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】小型でかつ低コストの追尾アンテナを提供す
る。【解決手段】回転テーブル24上にアンテナ32が取り付
けられ、この回転テーブル24をモータ30が駆動する。回
転テーブル24に、角速度を検出するジャイロ50が設けら
れている。制御部38は、ジャイロ50の出力を積分し、特
定の方向に対するアンテナ32の偏差を検出する。この偏
差が、零になるようにモータ30を制御部38が制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両や船舶
等の移動体に搭載されたアンテナで、静止衛星等からの
信号を受信するようにアンテナの機械的位置を調整する
ようにした追尾アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、移動体に搭載した追尾アンテナ装
置としては、例えば図１２に示すようなものがあった。
これは、例えば放送衛星や通信衛星からの信号を受信す
るためのものである。ベーステーブル２は、移動体に設
けられている。このベーステーブル２上に、回転テーブ
ル４が、その中心を回転中心として回転可能に設けられ
ている。この回転テーブル４上に、受信用アンテナ６が
設けられている。この回転テーブル４は、受信用アンテ
ナ６の方位角を調整するために、ベーステーブル２上に
設けたモータ８にベルト１０を介して結合されている。
移動体の方位がどれだけ変化したかを検出するために、
ベーステーブル２上にジャイロ１２が設けられている。
検出された方位の偏差を修正するように、制御部１４が
モータ８を制御する。なお、受信用アンテナ６の仰角を
調整するための設備も設けられているが、その説明は省
略する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような追尾アンテ
ナ装置では、移動体の方位がどれだけ変化したかをジャ
イロ１２が検出するため、ジャイロ１２はベーステーブ
ル２上に設けられている。そのため、ジャイロ１２との
結線の関係上、制御部１４もベーステーブル２上に設け
られている。従って、ベーステーブル２も大きくなり、
追尾アンテナ装置全体が大型になる。なお、この他に、
複数のアンテナからの信号の位相差を位相比較器によっ
て検出し、この位相差に応じてアンテナの方位角を調整
するものもある。これは非常に高精度に方位角の調整を
行えるが、複数のアンテナや高価な位相比較器が必要で
あり、コストが高くなる。

【０００４】本発明は、小型でかつ低コストの追尾アン
テナ装置及び追尾方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明の追尾アンテナ装置は、アン
テナと、このアンテナが取り付けられ、このアンテナの
方向を調整する方向調整手段と、この方向調整手段を駆
動する駆動手段と、前記アンテナのビームの方向の所定
の方向に対する偏差を検出する偏差検出手段と、この偏
差検出手段の出力信号がほぼ零になるように、前記駆動
手段を制御する制御手段とを、具備するものである。

【０００６】方向調整手段としては、アンテナの方位角
を調整するものと、アンテナの仰角を調整するものとが
考えられる。アンテナの方位角を調整する場合、例えば
移動体上に設けられた回転テーブルが方向調整手段とし
て考えられる。また、アンテナの仰角を調整する場合、
上記のような回転テーブル上に設けられた水平な軸の回
りにアンテナを回転自在に支持する軸が方向調整手段と
して考えられる。

【０００７】偏差検出手段としては、例えば角速度セン
サの出力信号を積分するものが使用できる。この場合、
積分手段は、アンテナが所定の方向、例えば受信使用と
する信号の送信源の方向を向いた状態で、零に設定され
る。角速度センサを使用する場合であって、アンテナの
方位角を調整する場合、角速度センサは調整手段である
回転テーブル上に設けることができる。また、アンテナ
の仰角を調整する場合、調整手段である軸またはアンテ
ナに角速度センサを設けることができる。

【０００８】請求項１記載の発明によれば、偏差検出手
段が、アンテナのビームの所定方向に対する偏差を検出
する。この偏差がほぼ零となるように、制御手段が駆動
手段を制御し、方向調整手段がアンテナの方向を調整す
る。その結果、アンテナのビームが所定の方向を向く。
アンテナのビームの所定方向に対する偏差を検出してい
るので、ベーステーブルに偏差検出手段を設ける必要は
ない。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の追
尾アンテナ装置において、前記アンテナが信号を受信し
ている状態において、前記偏差を予め定めた値だけ増加
及び減少させる変更手段と、変更前の前記アンテナの受
信レベルと、変更後の前記アンテナの両受信レベルとに
基づいて、受信レベルを高くするように前記偏差を補正
する補正手段とを具備するものである。

【００１０】補正手段としては、変更前の受信レベルと
変更後の両受信レベルとを比較し、最も受信レベルが高
くなる変更値を補正値とするものを使用することができ
る。或いは、補正手段としては、変更前の受信レベルと
変更後の両受信レベルとの差を用いて、変更前の角度に
おける角度変化に対する受信レベルの変位と、これの変
化率とを算出し、これらによって最大受信方向と、変更
前の角度との間での上記変化率も一定とみなして、補正
値を算出するものを使用することができる。この補正
は、一定時間の経過ごとに行うこともできる。

【００１１】請求項１記載の発明では、受信レベルを検
知していない。従って、偏差検出手段の出力信号に誤差
が含まれていると、アンテナを所定の方向に向けている
積もりになっていても、実際には所定の方向に向いてい
ない可能性がある。そこで、請求項２記載の発明では、
偏差を変更手段によって変更し、その変更前と変更後と
の受信レベルを用いて、受信レベルを高くするように、
偏差を補正している。この偏差が零となるように、制御
手段が駆動手段を制御する。従って、偏差検出手段の出
力に誤差が含まれていても、その誤差が修正される。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の追
尾アンテナ装置において、前記アンテナが信号を受信し
ていない状態において、前記偏差を順次変化させる変更
手段を具備するものである。

【００１３】請求項３記載の発明によれば、アンテナが
信号を受信していない状態では、偏差が順に変更され、
変更された偏差が零になるように、制御手段が駆動手段
を制御する。その結果、アンテナの方向が順に変化し、
アンテナは信号が受信可能な状態となる。

【００１４】請求項４記載の追尾方法の発明は、駆動手
段が駆動する方向調整手段によってビームの方向が調整
されるアンテナのビームの方向を、前記アンテナの受信
レベルがほぼ最大受信レベルとなる基準方向に、前記駆
動手段を駆動して調整する段階と、前記アンテナのビー
ムの方向の前記基準方向に対する偏差を偏差検出手段に
よって検出し、この偏差がほぼ零になるように前記駆動
手段を制御することを繰り返す段階とを、具備するもの
である。

【００１５】請求項４記載の発明によれば、まずアンテ
ナのビームの方向が最大受信レベルとなるように方向調
整手段が、駆動手段によって調整される。アンテナ、方
向調整手段及び駆動手段が設けられている機器の移動、
またはこれらは固定されているが、送信源の移動によっ
て、最大受信レベルの方向である基準方向と実際のアン
テナのビームの方向とがずれると、その偏差が検出され
る。この偏差が零になるように、駆動手段が制御され、
この制御に応じて方向調整手段が、アンテナのビームの
方向を調整する。この偏差の検出及びビームの方向の調
整が継続して行われるので、受信レベルはほぼ最大レベ
ルとなる。しかも、このようなアンテナのビームの方向
の調整には、受信レベルを使用していない。

【００１６】請求項５記載の発明は、請求項４記載の追
尾方法において、前記アンテナが信号を受信している状
態において、前記偏差を予め定めた値だけ増加及び減少
させる段階と、前記偏差が増加及び減少させられたとき
の受信レベルのうち、前記偏差が増加及び減少させられ
る前の受信レベルよりも大きいものを選択する段階と、
前記選択された受信レベルに対応する偏差に前記偏差を
修正する段階とを、具備するものである。

【００１７】請求項４記載の発明では、上述したように
アンテナのビームの方向の調整には、受信レベルを使用
していないので、実際の受信レベルが、最大受信レベル
とかけ離れている可能性がある。そこで、請求項５記載
の発明では、アンテナが信号を受信している状態におい
て、偏差を予め定めた値だけ増加及び減少させる。これ
によって、増加及び減少させられた偏差に対応した方向
に、それぞれビームの方向が向けられる。これら両方向
において、受信レベルが検出される。また、偏差を変更
する前の受信レベルも検出されている。偏差が増加及び
減少させられたビームの方向における受信レベルのう
ち、変更前の受信レベルよりも受信レベルが大きい方向
が、最大受信レベルに近い。そこで、その最大受信レベ
ルに近い方向をアンテナのビームが向くように、偏差を
強制的に修正する。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項４記載の追
尾方法において、前記アンテナが信号の受信状態から非
受信状態になったとき、前記偏差を順次変化させる段階
を有するものである。

【００１９】例えば、アンテナが移動体に搭載されてい
る場合、移動体が回転したような場合等には、アンテナ
が一時的に受信不能になり、かつ基準方向が変化してい
ることがある。それにも拘わらず、元の基準方向をその
まま使用したのでは、受信不能が継続する。そこで、請
求項６記載の発明では、受信不能となると、偏差を敢え
て順次変化させる。これによって、アンテナのビームの
方向が順次変更されるので、受信可能となるアンテナの
ビームの方向が決定される。

【００２０】

【発明の実施の形態】この実施の形態の追尾アンテナ装
置は、図１に示すように移動体２０上に固定された例え
ば円形のベーステーブル２２を有している。このベース
テーブルの上方に間隔をおいて円形の回転テーブル２４
が配置されている。この回転テーブル２４の中心に設け
た回転軸が、ベーステーブル２２の中心に、ベーステー
ブルに垂直に配置され、回転テーブル２４を回転自在に
支持している。回転テーブル２４の周縁部には、１つの
駆動輪２６と、例えば２個の従動輪２８が等間隔に配置
されている。回転テーブル２４上に設けたモータ３０が
駆動輪２６を回転駆動し、回転テーブル２４がその中心
を回転中心として回転する。

【００２１】回転テーブル２４の上方にアンテナ、例え
ば衛星放送受信用の平面アンテナ３２が設けられてい
る。この平面アンテナ３２の裏面に、平面アンテナで受
信した衛星放送信号を第１中間周波信号に周波数変換す
るコンバータ３４が設けられている。このコンバータ３
４の第１中間周波信号は、回転テーブル２４の中心に設
けたロータリジョイント３６を介して図示しないチュー
ナに供給される。また第１中間周波信号は、回転テーブ
ル２４上に設けた制御部３８にも供給されている。な
お、ロータリジョイント３６の周縁に設けたスリップリ
ング４０を介してモータ３０、制御部３８を動作させる
ための電源が、外部から供給されている。

【００２２】回転テーブル２４が回転することによって
アンテナ３２の方位角が変化するので、回転テーブル２
４が方向調整手段に対応し、モータ３０、駆動輪２６、
従動輪２８が回転テーブル２４を回転させるので、駆動
手段に相当する。

【００２３】制御部３８は、図５に示すように、コンバ
ータ３４からの第１中間周波信号のレベルを検出する信
号レベル検出部４２を有し、その受信レベルは、Ａ／Ｄ
変換器４４でディジタル信号に変換されて、マイクロコ
ンピュータ４６に供給される。また受信レベルは、信号
受信中判定回路４８にも供給され、その受信レベルから
アンテナ３２が衛星からの信号を受信しているか判定さ
れ、その判定結果がマイクロコンピュータ４６に供給さ
れる。マイクロコンピュータ４６には、回転テーブル２
４上に設けた角速度センサ、例えばジャイロ５０からの
信号をＡ／Ｄ変換器５２によってディジタル化したもの
も供給されている。なお、ジャイロ５０の回転軸は、回
転テーブル２４の回転軸と平行に配置されている。

【００２４】制御部３８は、ジャイロ５０からの信号や
受信レベルに基づいて所定の演算を行い、ドライバー５
４を介してモータ３０を制御する。

【００２５】角速度センサであるジャイロ５０は、回転
速度に比例して電圧を発生するものであり、通常正の電
圧をのみで動作するものは、図６に示すように、基準位
置から右回転した場合、基準電圧から角速度に応じて電
圧が低下し、左回転した場合、基準電圧から角速度に応
じて電圧が増加する。

【００２６】一方、静止衛星である放送衛星等を移動体
２０において追尾する場合、移動体２０の方位が変化す
ると、ベーステーブル２２の方位も変化する。衛星追尾
を正常に行う場合、回転テーブル２４上のアンテナ３２
は、常に衛星の方向を向いている必要がある。初期状態
において、衛星の方向をアンテナ３２のビームが向いて
いると、回転テーブル２４は、常に大地に対して同じ方
向を向いていればよい。即ち、回転テーブル２４は、大
地に対して常に角速度が零であればよい。角速度センサ
ー５０は、静止系に対して角速度による電圧を検出する
が、地球の自転を無視すれば、大地に対する角速度を検
出しているのと等価である。従って、回転テーブル２４
の角速度センサ５０の出力電圧が常に零になるようにモ
ータ３０を制御すればよい。

【００２７】しかし、実際には、この出力電圧を常に零
に制御することは困難である。そこで、この角速度を積
分すると、衛星の方向に対するずれ角に比例するので、
この積分値が零になる方向にモータ３０を駆動すればよ
い。

【００２８】そこで、まず移動体２０が静止している状
態で、最大受信レベルの近傍でアンテナを停止させるた
めに、マイクロコンピュータ４６は、初期サーチルーチ
ンを行う。初期サーチルーチンは、図２に示すステップ
Ｓ２乃至Ｓ１４である。初期サーチモードでは、各衛星
放送及び衛星通信のうち受信するチャンネルを設定する
（ステップＳ２）。モータ３０を予め定めた一定の方向
への回転を開始させる（ステップＳ４）。そして、ステ
ップＳ２で設定したチャンネルの信号が受信できている
か判断する（ステップＳ６）。受信できていなければ、
受信できるまでステップＳ４、Ｓ６を繰り返す。なお、
受信の有無は、信号受信中判定回路４８からの信号に基
づいて判断される。

【００２９】ステップＳ６において受信できた場合、そ
の受信信号レベルをホールドする（ステップＳ８）。こ
れは、信号レベル検出部４２、Ａ／Ｄ変換器４４からの
ディジタル受信レベルをホールドすることによって行
う。そして、ジャイロ５０の出力を積分する積分値Ｓを
０に設定する（ステップＳ１０）。そして、信号レベル
が、受信可能な最大値ＭＡＸを超えたか判断し（ステッ
プＳ１２）、超えていなければ、超えるまでステップＳ
８、Ｓ１０、Ｓ１２を繰り返す。超えれば、モータ３０
を停止させる（ステップＳ１４）。これによって、最大
受信レベルの方向にアンテナ３２を向けることができ、
そのときの積分値Ｓを零に設定できる。

【００３０】次に、ステップＳ１６乃至Ｓ２０からなる
メインルーチンを実行する。このメインルーチンが実行
される段階では、移動体２０は、移動を開始している。
このメインルーチンでは、追尾サブルーチンを実行し
（ステップＳ１６）、この追尾サブルーチンで信号が受
信できているか判断し（ステップＳ１８）、受信できて
いれば、所定時間が経過したか判断し（ステップＳ２
０）、所定時間が経過していなければ、ステップＳ１６
に戻り、追尾サブルーチンを実行する。即ち、メインル
ーチンでは、所定時間の間、信号を受信できているかモ
ニターしていると共に、後述する追尾サブルーチンによ
って常に一定方向にアンテナを向くように制御してい
る。

【００３１】追尾サブルーチンは、図３に示すように実
行される。まず、ジャイロ５０の電圧をＡ／Ｄ変換器４
４を介して入力した電圧ＶJ を検出する（ステップＳ２
２）。この電圧ＶJ から図６に示す基準電圧ＶREF を減
算し、これを検出電圧ＶJ とする（ステップＳ２４）。
この検出電圧ＶJ を積分値Ｓに積算する（ステップＳ２
６）。そして、この積分値Ｓが図７に示すように０の近
傍に設定した−βと＋βの範囲内に存在するか判断し
（ステップＳ２８）、この範囲内に存在すると、アンテ
ナ３２が静止状態において決定した衛星の方向を向いて
いると判断し、リターンする。上記の範囲内に積分値Ｓ
が存在していないと、アンテナ３２が衛星の方向を向い
ていないと判断し、Ｓの値に基づいて図７に示すように
モータ３０への印加電圧を決定する（ステップＳ３
０）。そして、この印加電圧によってモータ３０を駆動
し（ステップＳ３２）、ステップＳ２２に戻る。

【００３２】なお、図７に示すように積分値Ｓが予め定
めた値を超えると、印加電圧は一定値に保持される。こ
れは、モータ３０への過負荷を防止するためである。ま
た、積分値Ｓが上記の−βから＋βの範囲内にあると
き、モータ３０を駆動していないのは、モータ３０のハ
ンチングを防止するためである。このようにして、追尾
サブルーチンでは、アンテナ３０の向きをほぼ衛星の方
向に向ける。

【００３３】メインルーチンにおいて、所定時間にわた
って追尾サブルーチンを実行した後、最大信号レベル方
向検索ルーチンが実行される。このルーチンが設けられ
ているのは、信号が受信できていて、積分値Ｓがほぼ零
になるように制御をおこなっていても、ジャイロ５０の
基準電圧ＶREF が温度変化によって変化している可能性
があるので、この基準電圧ＶREF の変化によって正確に
衛星の方向をアンテナが向いていない可能性があるから
である。

【００３４】この最大信号レベル方向検索ルーチンは、
ステップＳ３４乃至Ｓ５０からなる。このルーチンで
は、まず現在の信号レベルＬO をホールドする（ステッ
プＳ３４）。次に例えばアンテナ３２の方向が所定角
度、例えば２度右側にずらせるように積分値ＳにΔαを
加算する（ステップＳ３６）。そして、追尾サブルーチ
ンを実行する（ステップＳ３８）。これによって、アン
テナ３２は信号レベルＬOを受信したときから右側に２
度ずれた位置を向く。このときの信号レベルＬR をホー
ルドする（ステップＳ４０）。そして、信号レベルＬO
を受信したときから左側に所定角度、例えば２度左側に
ずらせるように積分値Ｓから２Δαを減算する（ステッ
プＳ４２）。そして、追尾サブルーチンを実行する（ス
テップＳ４４）。これによって、アンテナ３２は信号レ
ベルＬO を受信したときから左側に２度ずれた位置を向
く。そして、信号レベルＬL をホールドする（ステップ
Ｓ４６）。

【００３５】これら信号レベルＬO 、ＬR 、ＬL を用い
て、積分値Ｓの補正値ΔＳを決定する（ステップＳ４
８）。補正値ΔＳの決定方法としては２種類がある。そ
の１つは、信号レベルＬO 、ＬR 、ＬL のうち最も信号
レベルが高い方位になるように積分値を補正するもので
ある。例えば図８（ａ）に示すようなレベルとなると、
受信レベルＬR が得られる方位となるように積分値Ｓを
補正する。また、同図（ｂ）に示すようなレベルとなる
と、受信レベルＬO が得られる方位となるように積分値
Ｓを補正する。また、同図（ｃ）に示すようなレベルと
なると、受信レベルＬL が得られる方位となるように積
分値Ｓを補正する。

【００３６】第２の決定方法は、受信レベルＬO 、ＬR
、ＬL を用いて、ＬO の方位から最大受信方向までの
方位の偏差Δθを求めるものである。即ち、図９におい
て、受信レベルＬO の方位角Ａでの受信レベル曲線の傾
きＫA は、数１で表される。但しθは受信レベルＬO の
方位角Ａから受信レベルＬR の方位角Ｂまでの角度変位
及び受信レベルＬO の方位角Ａから受信レベルＬL の方
位角Ｃまでの角度変位である。

【００３７】

【数１】ＫA ＝（ＬR −ＬL ）／２θ

【００３８】また、方位角Ａと方位角Ｂとの中間の方位
角Ｄでの傾きＫB と、方位角Ａと方位角Ｃとの中間の方
位角Ｅでの傾きＫE は、それぞれ数２、数３で表され
る。

【００３９】

【数２】ＫD ＝（ＬO −ＬL ）／θ

【数３】ＫE ＝（ＬO −ＬR ）／θ

【００４０】従って、方位角Ａでの傾きの変化率Ｋ″
は、数４によって表される。

【００４１】

【数４】Ｋ″＝（ＫE −ＫD ）／θ＝（２ＬO −ＬR −
ＬL ）／θ²

【００４２】最大レベル方向での傾きは０であり、方位
角Ａと最大受信方向との間でも傾きの変化率Ｋ″が数４
で求めたものと等しいとすると、Ｋ″は数５によっても
表される。

【００４３】

【数５】Ｋ″＝（ＫA −０）／Δθ

【００４４】数５を変形してΔθを求めると、数６とな
る。

【００４５】

【数６】Δθ＝ＫA ／Ｋ″＝θ（ＬR −ＬL ）／〔２・
（２ＬO −ＬR −ＬL ）〕

【００４６】この数６によりΔθを求め、これに対応す
るΔＳを算出する。なお、上記の説明は、受信レベルＬ
O 、ＬR 、ＬL が全て最大受信方向よりも左側に位置す
る場合を例にして示したが、受信レベルＬO 、ＬR 、Ｌ
L が全て最大受信方向よりも右側に位置する場合も、受
信レベルＬO が最大受信方向の近くに、受信レベルＬR
が最大受信方向よりも右側に、受信レベルＬL が最大受
信方向よりも左側に位置する場合も、同様に上記の数６
によってΔθを求められる。

【００４７】第１また第２の方法のように３つの方位角
の受信レベルＬO 、ＬR 、ＬL を用いることにより、正
確に最大受信方向にアンテナを向けることができる。ま
た、３つの方位角の受信レベルＬO 、ＬR 、ＬL をそれ
ぞれ求めているときに、移動体２０が移動しても、アン
テナ３２は、それぞれ求めようとしている方向に向ける
ことができ、最終的にレベル最大方向にアンテナ３２を
向けることができる。

【００４８】従来、現在のアンテナの方向とその近傍の
方向での信号レベルを求め、最大受信レベルを求めるス
テップストラック方式があるが、このような各信号レベ
ルを求めているときに、移動体が移動すると、大きな誤
差が発生する。しかし、この方法では、アンテナ３２
は、それぞれ求めようとしている方向に向けることがで
きるので、大きな誤差は生じない。

【００４９】ステップＳ５０が終了すると、ステップＳ
１６に戻り、追尾サブルーチンを実行する。ステップＳ
１８において、信号を受信できなくなると、追尾サブル
ーチンを実行する（ステップＳ５２）。次に信号受信中
か判断し（ステップＳ５４）、受信できると、ステップ
Ｓ１６に戻る。受信できないと、所定時間が経過したか
判断し（ステップＳ５６）、経過していないとステップ
Ｓ５２に戻る。従って、信号が受信できなくなってから
所定時間にわたって受信できなくなる前の方向にアンテ
ナ３２を向けている。追尾サブルーチンが実行され、そ
の間に受信可能になると、ステップＳ１６の追尾サブル
ーチンが実行される。所定時間にわたって追尾サブルー
チンを実行しても、信号を受信できない場合、通常サー
チモードを実行する（ステップＳ５８）。なお、このよ
うに中途で信号を受信できなくなる場合としては、例え
ば移動体２０が車両であって、トンネルや高架によって
電波が遮断された場合がある。

【００５０】この通常サーチモードでは、サーチループ
を３回行う。１回のサーチループは、図１０に示すよう
に、まず右側に予め定められた角度φまで予め定めた角
度ずつ所定回数、例えば２０回アンテナ３２を移動さ
せ、その後左側に予め定められた角度２φまで予め定め
られた角度ずつ所定回数、例えば４０回アンテナ３２を
移動させ、さらに右側に角度φまで順にアンテナ３２を
予め定められた角度ずつ所定回数、例えば２０回移動さ
せる。このようにサーチループを３回行っている間に、
信号が受信できるか否かをサーチする。

【００５１】図４に示すように、まずサーチループの回
数をカウントするカウンタｍと、各サーチループにおけ
る角度変位をカウントするためのカウンタｎとをそれぞ
れ０に設定する（ステップＳ６０）。次に右回転ループ
を開始するために、カウンタｍを１増加させ（ステップ
Ｓ６２）、カウンタｎを１増加させる（ステップＳ６
４）。

【００５２】次に積分値Ｓを予め定めた値Ｋだけ増加さ
せ（ステップＳ６６）、追尾サブルーチンを実行する
（ステップＳ６８）。これによって、アンテナ３２の向
きはＫに対応した値だけ、右側に移動する。そして、信
号を受信できているか判断し（ステップＳ７０）、でき
ていればステップＳ１６の追尾サブルーチンを実行す
る。ステップＳ７０において受信できていないと、カウ
ンタｎの値が最終値２０であるか判断し（ステップＳ７
２）、最終値でないとステップＳ６４に戻り、以下同様
にして積分値ＳをＫずつ増加させていく。

【００５３】このようにして最後まで右回転ループを実
行しても、受信中にならないと、カウンタｎの値を０と
して（ステップＳ７４）、左回転ループを実行するため
に、カウンタｎの値を１増加させる（ステップＳ７
６）。次に、積分値ＳをＫだけ減少させる（ステップＳ
７８）。そして、追尾サブルーチンを実行する（ステッ
プＳ８０）。これによって、アンテナ３２は左側に所定
角度回転した方向を向く。そして、信号を受信中か判断
する（ステップＳ８２）。受信できていれば、ステップ
Ｓ１６の追尾サブルーチンを実行する。ステップＳ８２
において受信できていないと、カウンタｎの値が最終値
４０であるか判断し（ステップＳ８４）、最終値でない
とステップＳ７６に戻り、以下同様にして積分値ＳをＫ
ずつ減少させる。

【００５４】このようにして最後まで左回転ループを実
行しても、受信中にならないと、カウンタｎの値を０と
して（ステップＳ８６）、右回転ループを実行するため
に、カウンタｎの値を１増加させる（ステップＳ８
８）。次に、積分値ＳをＫだけ増加させる（ステップＳ
９０）。そして、追尾サブルーチンを実行する（ステッ
プＳ９２）。これによって、アンテナ３２は右側に所定
角度回転した方向を向く。そして、信号を受信中か判断
する（ステップＳ９４）。受信できていれば、ステップ
Ｓ１６の追尾サブルーチンを実行する。ステップＳ８２
において受信できていないと、カウンタｎの値が最終値
２０であるか判断し（ステップＳ９６）、最終値でない
とステップＳ７６に戻り、以下同様にして積分値ＳをＫ
ずつ増加させる。

【００５５】このようにして再度右回転ループを実行し
ても、受信できないとき、丁度アンテナ３２は、受信不
能になったときと同じ向きを向いている。従って、この
状態で追尾サブルーチンを実行し（ステップＳ９８）、
信号を受信中か判断し（ステップＳ１００）、受信でき
れば、メインルーチンのステップＳ１６の追尾サブルー
チンを実行する。受信できなければ、所定時間経過した
か判断し（ステップＳ１０２）、経過していなければ、
ステップＳ９８に戻る。即ち、所定時間に渡って元の方
向で受信できるか判断している。それでも受信できなけ
れば、１回のサーチループが終了したので、カウンタｍ
が最終値３であるか判断し（ステップＳ１０４）、そう
でなければ、ステップＳ６４に戻り、上記と同様に２度
目のサーチループを実行し、この間にも受信できなけれ
ば、３回目のサーチループを実行する。３回目でのサー
チループでも受信できなければ、ステップＳ４に戻り、
最初から設定をやり直す。

【００５６】上記の実施の形態では、説明を簡略化する
ために、方位角の変更のみについて説明した。しかし、
この発明は、仰角の変更にも実施できる。仰角の変更に
実施する場合、図１１に示すようにアンテナ３２の中央
を水平に配置した回転軸５６の回りに回転自在とする。
また、アンテナ３２の仰角を変更するために、図示して
いないモータが、モータ３０とは別に回転テーブル２４
上に設けられている。アンテナ３０の仰角の変更を検知
するためのジャイロ５０ａがアンテナ３２に設けられて
いる。この場合、ジャイロ５０ａの回転軸を回転軸５６
と平行に取り付ける。他の構成は、図１と同様である。
さらに、仰角の調整の場合、通常３６０度調整する必要
はなく、基準角度、例えば日本の場合４０度±２５度程
度の範囲である。そこで、この角度範囲を超えないよう
に上限リミッタ５８、下限リミッタ６０が回転テーブル
２４上に設けられている。

【００５７】マイクロコンピュータ４６が行う制御は、
基本的には上述した方位角の調整の場合と同じである。
しかし、仰角の調整の場合、リミッタ５８または６０が
動作した場合、モータ３０を停止させる必要がある。ま
た、ジャイロ５０ａ用の積分値Ｓａを求めるようにす
る。これを用いた制御は、方位角の調整の場合と同様で
ある。方位角の調整と仰角の調整の両方を行う場合に
は、初期サーチルーチン、メインルーチン、最大信号レ
ベル方向検索ルーチン、通常サーチモードのいずれにお
いても、方位角の調整を行った後または前に、仰角の調
整を行うようにする。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、請求項１及び請求項４記
載の発明によれば、偏差検出手段が、移動体の方位や仰
角がどれだけ変化したかを検出するのではなく、アンテ
ナの所定の方向（仰角または方位角）に対してどの程度
変化したかを検出しているので、偏差検出手段をベース
テーブルに設ける必要がなく、回転テーブルやアンテナ
自身に設けることができる。従って、偏差検出手段と共
に使用する駆動手段や制御手段をベーステーブルに設け
る必要がなく、小型化することができる。しかも、請求
項１及び請求項４記載の発明によれば、偏差検出手段の
出力がほぼ零になるように制御しているので、高価な位
相比較器等を使用する必要がなく、低コストとすること
ができる。

【００５９】請求項２及び請求項５記載の発明によれ
ば、偏差を変更手段によって変更し、その変更前と変更
後との受信レベルを用いて、受信レベルを高くするよう
に、偏差を補正している。この偏差が零となるように、
制御手段が駆動手段を制御する。従って、偏差検出手段
の出力に誤差が含まれていても、その誤差が修正される
ので、高精度な追尾を行うことができる。

【００６０】請求項３及び請求項６記載の発明によれ
ば、例えば移動体への電波がなにかによって遮蔽されて
アンテナが信号を受信していない状態では、偏差が順に
変更され、変更された偏差が零になるように、制御手段
が駆動手段を制御する。その結果、アンテナの方向が順
に変化し、このようにアンテナの向きを変化させている
間に、アンテナは信号が受信可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による追尾アンテナ装置の１実施の形態
の側面図である。

【図２】同実施の形態におけるマイクロコンピュータが
行う制御の一部を示すフローチャートである。

【図３】同実施の形態におけるマイクロコンピュータが
行う制御の他の部分を示すフローチャートである。

【図４】同実施の形態におけるマイクロコンピュータが
行う制御の別の部分を示すフローチャートである。

【図５】同実施の形態のブロック図である。

【図６】同実施の形態において使用する角速度センサの
出力を示す図である。

【図７】同実施の形態においてモータに印加される電圧
の変化を示す図である。

【図８】同実施の形態における受信レベルによる方位の
変更の説明図である。

【図９】同実施の形態における受信レベルによる方位の
変更の計算式の説明図である。

【図１０】同実施の形態における通常サーチモードの説
明図である。

【図１１】同実施の形態の変形例の側面図である。

【図１２】従来の追尾アンテナ装置の平面図である。

【符号の説明】

２２ベーステーブル２４回転テーブル（方向調整手段）３０モータ（駆動手段）３２アンテナ３８制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンテナと、このアンテナが取り付けられ、このアンテナの方向を調
整する方向調整手段と、この方向調整手段を駆動する駆動手段と、前記アンテナのビームの方向の所定の方向に対する偏差
を検出する偏差検出手段と、この偏差検出手段の出力信号がほぼ零になるように、前
記駆動手段を制御する制御手段とを、具備する追尾アン
テナ装置。
【請求項２】請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナが信号を受信している状態において、前記
偏差を予め定めた値だけ増加及び減少させる変更手段
と、変更前の前記アンテナの受信レベルと、変更後の前記ア
ンテナの両受信レベルとに基づいて、受信レベルを高く
するように前記偏差を補正する補正手段とを、具備する
追尾アンテナ装置。
【請求項３】請求項１記載のアンテナ装置において、前記アンテナに信号非受信状態において、前記偏差を順
次変化させる変更手段を具備することを特徴とする追尾
アンテナ装置。
【請求項４】駆動手段が駆動する方向調整手段によっ
てビームの方向が調整されるアンテナのビームの方向
を、前記アンテナの受信レベルがほぼ最大受信レベルと
なる基準方向に、前記駆動手段を駆動して調整する段階
と、前記アンテナのビームの方向の前記基準方向に対する偏
差を偏差検出手段によって検出し、この偏差がほぼ零に
なるように前記駆動手段を制御することを繰り返す段階
とを、具備する追尾方法。
【請求項５】請求項４記載の追尾方法において、前記
アンテナが信号を受信している状態において、前記偏差
を予め定めた値だけ増加及び減少させる段階と、前記偏差が増加及び減少させられたときの受信レベルの
うち、前記偏差が増加及び減少させられる前の受信レベ
ルよりも大きいものを選択する段階と、前記選択された受信レベルに対応する偏差に前記偏差を
修正する段階とを、具備する追尾方法。
【請求項６】請求項４記載の追尾方法において、前記
アンテナが信号の受信状態から非受信状態になったと
き、前記偏差を順次変化させる段階を有することを特徴
とする追尾方法。