JPH03101501A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動体上のアンテナの姿勢制御に関し、特に
、移動体上において電波源を追尾する指向性アンテナの
姿勢制御に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば、車両、船舶、航空機等の移動体（以下車両等と
いう）に、移動通信や、テレビジョン放送受信、ラジオ
放送受信、または自己位置認識等のために、固定局や人
工衛星局等との通信に用いるアンテナが搭載される。

この指向性アンテナを常に所定の電波発信源又は電波反
射体に向けるために、従来は次のようなアンテナ姿勢制
御方法が用いられている。

１）、ジャイロセンサー等により移動体の位置および姿
勢を把握し、移動体の位置および姿勢の変化によるアン
テナの指向方向の偏位を打ち消すようにアンテナ姿勢を
制御する。

２）、コニカルスキャン方式等により、アンテナをスキ
ャン駆動しながら実際に電波を受信して、受信レベルよ
り電波源を探策し追尾する。

３）、前記ｌ）、と前記２）、の組み合わせ、すなわち
障害物等のないところでは車両等の動きを検出してアン
テナの姿勢を補正し、そのとき生じる誤差を前記２）、
で補正する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記１）、の場合、移動体の姿勢を検出する姿
勢検出手段で、車両等の動きを精確に検出することは極
めて困難で、姿勢検出手段の検出精度を高くしようとす
ると、それが複雑かつ高価となり、実用に供する点で問
題となる。また、前記２）、の場合は、車両等特有の問
題である。山、トンネル、ビル等々の障害物による受信
中断時や、アンテナ姿勢（指向方向）が電波源から大き
くずれている時は、適応できないという欠点がある。

また、この方式で連続ロービング方式を採用した場合は
構成は簡単になり小型化できるが、追尾速度を速くする
ことができず、モノパルス方式を採用した場合には高速
の追尾が期待できる反面、構造が複雑になり小型化、低
価格化に問題がある。

常時電波源を指向するようにアンテナ姿勢を制御しよう
とする前記３）、の場合は、追尾速度と精度を満足させ
るには、アンテナを車両等の動きと同等の速さで駆動で
きる駆動装置を用意する必要があり、高速で旋回可能な
車両等を考えると駆動装置に要求される出力と重さは厳
しいものになる。

本発明は、比較的に簡単な構成で、移動体において実用
的な追尾性を得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） そこで本発明では、車両等の緩慢な動きに対しては寺、
移動体の姿勢を検出する手段の検出値の変化に対応して
また微小範囲のコニカルスキャンにより、アンテナ指向
方向を目的の方向に制御するが、それ以外の極端に速い
動きに対しては通常の追尾は行わず、広範囲のサーチ動
作をするように制御し、これにより移動体用のアンテナ
追尾装置として実用１適した小型で軽量の装置を実現す
る。

すなわち本発明の移動体上アンテナの姿勢制御装置は、
移動体（ＣＡＲ）上において、姿勢変更自在に支持され
たアンテナ（３１，３２）　；このアンテナ（３１゜３
２）の姿勢を変更するための駆動機構（４６，５７）　
；アンテナ（３１，３２）の受信レベルを検出する受信
レベル検出手段（５ａ、５ｂ、５ｃ）　；および、受信
レベルを参照してそれが設定値以上となるアンテナ姿勢
を前記駆動機構を介して設定する制御手段（１）；を備
える移動体上アンテナの姿勢制御装置において。

移動体（ＣＡＲ）の姿勢を検出する姿勢検出手段（ＧＹ
ｒｐ　。

ＧＹｙａ）　；姿勢検出手段（ＧＹｒｐ、ＧＹｙａ）の
検出値の変化に対応してそれによるアンテナ（３１，３
２）の指向方向のずれを補正する姿勢にアンテナ（３１
，３２）を設定する第１制御手段（１）；受信レベルが
第１設定値（Ｔ旧）未満第２設定値（ＴＨ２）以上のと
きは、アンテナ（３１，３２）を微小範囲でコニカル走
査（第１３図）しその間の受信レベルの最大値の方向に
アンテナ（３１，３２）の姿勢を設定する第２制御手段
（１）：および、受信レベルが第２設定値（ＴＨ２）未
満のときは、コニカル走査（第１３図）よりも広範囲で
アンテナ（３１，３２）をサーチ走査（第１４図）する
第３制御手段（１）を備えることを特徴とする。なお、
カッコ内の記号は１図面を参照して後述する実施例の対
応要素、値表示記号又は対応図面を示す。

（作用） （Ｉ）アンテナ（３１，３２）の受信レベルが第１設定
値（ＴＨＩ）以上である間は、後述のコニカル走査およ
びサーチ走査は行なわれず、第１制御手段（１）が、姿
勢検出手段（ＧＹｒｐ、ＧＹｙａ）の検出値の変化に対
応してそれによるアンテナ（３１，３２）の指向方向の
ずれを補正する姿勢にアンテナ（３１，３２）を設定す
る。

したがって、受信がうまく行っているときには、アンテ
ナのスキャンは行なわれず、車両等の姿勢変化による指
向方向のずれを補正する最小限のアンテナ駆動のみが行
なわれる。

（ＩＩ）例えば姿勢検出手段（Ｇ”／ｒｐ、ＧＹｙａ）
の検出誤差あるいはアンテナ姿勢設定誤差又は応答遅れ
の累積により、受信レベルが第１設定値（ＴＨＩ）未満
第２設定値（ＴＨ２）以上になると、すなわち受信レベ
ルが適値よりやや下方に降下すると、第２制御手段（１
）が、アンテナ（３１，３２）を微小範囲でコニカル走
査（第１３図）しその間の受信レベルの最大値の方向に
アンテナ（３１，３２）の姿勢を設定する。これにより
受信レベルが第１設定値（Ｔ）１１）以上になると、上
記（１）となり、なおかつ第１設定値（ＴＨＩ）未満第
２設定値（ＴＨ２）以上であるとまたこの（ｎ）が繰返
えされる。

（Ｉｌｌ）障害物等により、あるいは車両等の急激な姿
勢変化により、受信レベルが第２設定値未満になると、
第３制御手段（１）が、コニカル走査（第１３図）より
も広範囲でアンテナ（３１，３２）をサーチ走査（第１
４図）する、このサーチ走査により受信レベルが第２設
定値（ＴＨ２）以上になると、上記（ｎ）となる。第２
設定値（ＴＨ２）未満の間は、この（ｍ）が継続する。

以上により、車両等が障害物がない場所を比較的に緩慢
な姿勢変化で移動している間は、上記（Ｉ）又は（ｎ）
の姿勢制御が行なわれ、姿勢検出手段（ＧＹｒｐ、ＧＹ
ｙａ）の検出誤差もしくはアンテナ姿勢制御誤差又は応
答遅れが累算する（受信レベルが第１設定値Ｔ旧未満に
なる）と、自動的に上記（ＩＩ）の姿勢制御が実行され
て検出誤差又は姿勢制御誤差の累算が自動的にクリアさ
れる（受信レベルが第１設定値丁旧以上になる）。した
がって、車両等の姿勢を検出する手段（ＧＹｒｐ、ＧＹ
ｙａ）に、比較的に構造が簡単で検出誤差が比較的に大
きいものを用いても、実用上問題がなくなる。またアン
テナ姿勢制御系を格別に高い応答性にしなくても、実用
上十分な自動追尾が実現する。

障害物により、又は車両等の急激な姿勢変化にアンテナ
姿勢制御が応答し切れないことにより。

電波源に対するアンテナの指向方向が比較的に大きくず
れたときには、上記（ｍ）の制御が開始され、受信レベ
ルが第２設定値（丁Ｈ２）以上になるまで継続される。

したがって、障害物が無くなったとき又は車両等の急激
な姿勢変化がなくなったときに、自動的に上記（ＩＩ）
となり、次いで上記（１）となる。

このように、上記（ｍ）の制御は、受信不可状態から受
信可状態への変化をも自動的に検出しかつアンテナ姿勢
を、微小範囲のコニカル走査で追尾可能なものに自動的
に設定する機能を有する。この（ＩＩＩ）により、車両
等の比較的に急激な姿勢変化に対してアンテナ姿勢制御
速度が遅い場合でも、自動追尾の継続性が自動的に確保
されるので、アンテナ姿勢制御系の応答性を格別に高く
しなくても、実用上十分な自動追尾が実現する。

本発明の他の目的および特徴は１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〜実施例の外観を示す。第１図におい
て、ＣＡＲは車輌（移動体）であり、そのルーフＲｆ上
には、衛星放送受信用のアンテナ（以下、単にアンテナ
という）３０が設備されている。本実施例では、アンテ
ナ３０には市販の衛星放送受信用のパラボラアンテナを
使用している、第３ａ図および第３ｂ図を参照してアン
テナ３０を説明する。

まず第３ａ図を参照すると、３１はパラボラ反射鏡、３
２はＢＳコンバータと一体の１次放射器である。このパ
ラボラ反射鏡３１および１次放射器３２により、使用周
波数において半値角２°の放射ローブ（主ローブ：以下
同じ）を形成する。

ＢＳコンバータと一体の１次放射器３２（以下。

ＢＳコンバータという）は、支持アーム３３および３４
によりパラボラ反射鏡３１に固着され、パラボラ反射鏡
３１は支持箱３５に枢着されている。

支持箱３５は、フレーム３６および３７によりアンテナ
３０の回転台３８に固着されている。回転台３８は、ベ
アリング３９を介して固定台４０に回転可能に支持され
ている。固定台４０は、車輌ＣＡＲのルーフＲｆの円形
の凹みに固定されており、ルーフＲｆと固定台３８の当
接部にはウェザストリップ４１が装着されている。

回転台３８には、リング状に内歯４２が刻まれており、
この内歯４２にギア４３が噛み合っている。このギア４
３が固着された軸４４は、ギアボックス４５を介してア
ジマス駆動モータ４６の回転軸に係合されている。アジ
マス駆動モータ４６の回転軸にはロータリエンコーダ４
７が結合されている。

アジマス駆動モータ４６は、固定台４０に固定されてい
るので、これが正転付勢されると回転台３８を、真上か
ら見て（第３ｂ図）右に回動しくアジマス方向に右回動
する）、逆転付勢されると回転台３８を、真上から見て
（第３ｂ図）左に回動する（アジマス方向に左回動する
）。つまり。

アジマス駆動モータ４６の正転付勢でアンテナ３０の放
射ローブが右を向き、逆転付勢でアンテナ３０の放射ロ
ーブが左を向く。ロータリエンコーダ４７は、アンテナ
３０のアジマス方向の姿勢が０．５°変化するごとに１
パルスを出力する。

４９はアンテナ３０のアジマス方向のホームポジション
検出用のフォトインタラプタ（以下、Ａｚセンサという
）であり、該ホームポジションでは回転台３８の下側面
に備わる遮光フィラーが進入する。

アンテナ３０の支持箱３５内の電気要素に接続されたケ
ーブル４８は１円板状のスリップリングユニット５０を
介して固定側のケーブル（図示せず）に接続されている
。

ＢＳコンバータ３２の出力端に接続された電気ケーブル
は、円筒状のロータリジヨイント５１を介して固定側ケ
ーブル５２に接続されている。

第３ｂ図は、第３ａ図を真上から見た平面図であり、こ
の図を参照して支持箱３５内部を説明する。

アンテナ３０のパラボラ反射鏡３１に固着された回転軸
５３には、扇形歯車５４が固着されている。この歯車に
は、ギアボックス５６の出力軸に固着されたギア５５が
噛み合っている。ギアボックス５６の入力軸には、エレ
ベーション駆動モータ５７の回転軸が係合している。エ
レベーション駆動モータ５７の回転軸にはロータリエン
コーダ５８が結合している。

エレベーション駆動モータ５７は、支持箱３５に固着さ
れているので、これが正転付勢されるとパラボラ反射鏡
３１およびＢＳコンバータ３２等を一体で上方に回動し
く第３ａ図で右回転：エレベーション方向に上回動する
）、これが逆転付勢されるとパラボラ反射＠３１および
ＢＳコンバータ３２等を一体で下方に回動（第３ａ図で
左回転：エレベーション方向に上回動する）する。つま
り、エレベーション駆動モータ５７の正転付勢でアンテ
ナ３０の放射ローブが上を向きで、逆転付勢でアンテナ
３０の放射ローブが下を向く、ロータリエンコーダ５８
は、アンテナ３０のエレベーション方向の姿勢が０．５
’変化するごとに１パルスを出力する。第３ｂ図では重
なっているが、奥側の５９Ｕはアンテナ３０の仰角の限
界を検出するリミットスイッチであり、手前側の５９Ｄ
はアンテナ３０の俯角の限界を検出するリミットスイッ
チである。また、６０はアンテナ３０のエレベーション
方向のホームポジション検出用のフォトインタラプタ（
以下、アンテナＥＱセンサ）であり、該ホームポジショ
ンでは回転軸５３に備わる遮光フィラーが進入する。

本実施例では、Ａｚセンサ４９およびＥＱセンサ６０が
ホームポジションを検出しているとき、アンテナ３０の
主ローブが車輌ＣＡＲの正面方向（前方に直進するとき
のＣＡＲの進行方向二以下同じ）に一致し、ルーフＲｆ
と平行になる。

第２ａ図に、アンテナ３０の姿勢制御を行う電気制御シ
ステムの構成を示す。

この制御システムは、マイクロコンピュータ（以下、Ｍ
ＰＵ）１を中心として構成されている。

ＭＰＵＩのパスラインには、読み出し専用メモリ（以下
、ＲＯＭ）２．読み書きメモリ（以下ＲＡＭ）３、タイ
マ４、並びに、入出力ポート（以下、ｌ１０）５，６，
７および８が接続されている。

１１０５にはアンテナ３０の受信レベル検出ユニットが
接続されている。受信レベル検出ユニットは、アンテナ
３０のＢＳコンバータ３２２分配器５ａ、増幅器２周波
数変換器および検波器等を僅えるＢＳレベル検出器５ｂ
、並びに、Ａ／Ｄコンバータ５ｃでなる。分配器５ａは
アンテナ３０のＢＳコンバータ３２の出力をＢＳレベル
検出器５ｂとＢＳチューナ５ｄとに分配する。ＢＳレベ
ル検出器５ｂは受信信号のレベルを検出し、　Ａ／Ｄコ
ンバータ５ｃに与える。Ａ／Ｄコンバータ５ＣはＭＰＵ
Ｉの指示に応答して、ＢＳレベル検出器５ｂよりの受信
信号レベルをデジタル変換してＭＰＵＩに転送する。

また、ＢＳチューナ５ｄには、衛星放送受信用のテレビ
ジョン受像機ＴＶおよびラジオ受信器ＲＤが接続されて
いる。

ｌ７０６には、車輌姿勢検出ユニットが接続されている
。車輌姿勢検出ユニットは、ピッチング・ローリング角
度検出フリージャイロＱＹｒｐ、ヨーイング角度検出ジ
ャイロＧＹｙａ、ピッチ角検出器６ａ、ロール角検出器
６ｂ、ヨー角検出器６ｄおよび、ジャイロドライバ６ｃ
、６ｅでなる。

ジャイロＧＹｒｐは、ピッチ軸回りおよびロール軸回り
に自由度を有し、ピッチ角検出器６ａはピッチ軸回りの
回転角データ（デジタル値）を検出し、ロール角検出器
６ｂはロール軸回りの回転角データ（デジタル値）を検
出する。

ジャイロＱＹｙａは、ヨー軸回りに自由度を有し、ヨー
角検出器６ｄはヨー軸回りの回転角データ（デジタル値
）を検出する。

ジャイロドライバ６Ｃおよび６ｄは、それぞれ対応する
ジャイロＱＹｒｐまたはＧＹｙａのロータを回動付勢す
る。

ｌ１０７には操作ボード２２が接続されている。

操作ボード２２は、車輌ＣＡＲ内のコンソールボードに
設置され、その外観を第４図に示す。

第４図を参照すると、この操作ボード２２には、アンテ
ナ３０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
および各種メツセージを表示するための小型ＣＲＴデイ
スプレィ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３０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。

操作ボード２２の内部には、ＭＰＵＩの指示に応答して
これらのキーの操作を読取るためのキーエンコーダおよ
び、ＣＲＴデイスプレィ２３に各種メツセージを表示す
るためのＣＲＴドライバが備わっている。

ｌ１０８には、アジマス駆動モータ４６およびエレベー
ション駆動モータ５７等を含むモータコントロールユニ
ット１０が接続されている。

モータコントロールユニット１０の構成を第２ｂ図に示
した。

第２ｂ図を参照すると、モータコントロールユニット１
０は、マイクロプロセッサ（以下ＣＰＵ）１０ａ、アジ
マスユニットＡ　ｚ　Ｕ　ｔエレベーションユニットＥ
ＱＵおよび入力バッファ１８等よりなる。

アジマスユニットＡｚＵは、Ｄ／Ａコンバータ１１ａ、
パワーアンプ１２ａ、ペースドライバ１３　ａ　＋　　
１４　ａ　＋波形整形回路１５ａ、アップダウンカウン
タ１６ａ、パラレルアウト・シリアルイン・シフトレジ
スタ（以下ＰＳレジスタという）１７ａ、アジマス駆動
モータ４６．ロータリエンコーダ４７．パワートランジ
スタＴｒｌａ、　Ｔｒ２ａ。

Ｔｒ３ａおよびＴｒ４ａ等で構成されている。

エレベーションユニットＥＱＵは、Ｄ／Ａコンバータ１
１ｂ、パワーアンプ１２ｂ、ペースドライバ１３ｂ、１
４ｂ、波形整形回路１５ｂ、アップダウンカウンタ１６
ｂ、ＰＳレジスタ１７ｂ。

エレベーション駆動モータ５７．ロータリエ・レコーダ
５８．パワートランジスタＴｒｌｂ、　Ｔｒ２ｂ。

Ｔ　ｒ３ｂおよびＴｒ４ｂ等で構成されている。

入力バッファ１８には、前述したＡｚセンサ４９、ＥＱ
センサ６０．リミットスイッチ５９Ｕおよび５９Ｄが接
続されている。

ＣＰ　Ｕ　−１０ａは、ＭＰＵＩよりの指示に応答して
、モータ４６および５７を指定速度で正逆転付勢制御し
、アジマス姿勢データ（角度）およびエレベーション姿
勢データ（角度）、ならびに、リミットスイッチ５９Ｕ
および５９ｄの状態を読み取ってＭＰＵＩに転送する。

アジマスユニットＡｚＵとエレベーションユニツトＥＱ
Ｕとは、構成要素の諸元にわずかな違いはあるが同構成
であるので、ここではアジマスユニットＡ　ｚ　Ｕを説
明する。

アジマスユニットＡｚＵのＤ／Ａコンバータ１１ａには
、ＣＰＵ１０ａの出カポ−）−ＰＩより、ＭＰＵＩから
指示された。モータ４６の付勢速度に対応する電圧デー
タが与えられる。Ｄ／Ａコンバータｌｌａでは、この電
圧データに対応する電圧を出力してパワーアンプ１２ａ
に印加する。パワーアンプ１２ａは、Ｄ／Ａコンバータ
ｌｌａの出力電圧を、モータ４６の駆動電圧に変換して
、パワートランジスタＴ　ｒｌａおよびＴ　ｒ３ａのコ
レクタに印加する。パワートランジスタＴｒｌａのエミ
ッタはパワートランジスタＴ　ｒ４ａのコレクタに、パ
ワートランジスタＴｒ３ａのエミッタはパワートランジ
スタＴｒ２ａのコレクタに、それぞれ接続されており、
また、パワートランジスタＴｒ４ａおよびパワートラン
ジスタＴｒ２ａのエミッタは接地されている。パワート
ランジスタＴｒｌａおよびＴｒ２ａのベースはベースド
ライバ１３ａの出力端子に、パワートランジスタＴ　ｒ
３ａおよびＴｒ４ａのベースはペースドライバ１４ａの
出力端子に、それぞれ接続されている。ペースドライバ
１３ａの入力端子はＣＰＵ１０ａの出力ポートＰ２に、
ペースドライバ１４　ａの入力端子はＣＰＵ１０ａの出
力ポートＰ３に、それぞれ接続されており、ＣＰＵ１０
ａは、モータ４６を正転付勢するときは、出力ポートＰ
２からＨレベル（高レベル）を出力してペースドライバ
１３ａにパワートランジスタＴｒｌａおよびＴｒ２ａの
オン駆動を指示し、出力ポートＰ３からＬレベル（低レ
ベル）を出力してペースドライバ１４ａにパワートラン
ジスタＴｒ３ａおよびＴ　ｒ４ａのオフ駆動を指示し、
モータ４６を逆転付勢するときは、出力ポートＰ２から
Ｌレベルを出力してペースドライバ１３ａにパワートラ
ンジスタＴｒｌａおよびＴｒ２ａのオフ駆動を指示し、
出力ポートＰ３からＨレベルを出力してペースドライバ
１４ａにパワートランジスタＴｒ３ａおよびＴｒ４ａの
オン駆動を指示し、モータ４６を消勢するときは、出力
ポートＰ２およびＰ３からＬレベルを出力してペースド
ライバ１３ａおよび１４ａに、パワートランジスタＴｒ
ｌａ、　Ｔｒ２ａ、　Ｔｒ３ａおよびＴ　ｒ４ａのオフ
駆動を指示する。

モータ４６は、パワートランジスタＴｒｌａとＴ　ｒ４
ａとの接続点と、パワートランジスタＴｒ２ａとＴ　ｒ
３ａとの接続点とを接続するライン上に介挿されている
ので、パワートランジスタＴ　ｒｌａおよびＴｒ２ａが
オン、パワートランジスタＴ　ｒ３ａおよびＴ　ｒ４ａ
がオフになると、パワーアンプ１２ａ出力。

パワートランジスタＴ　ｒｌａ　、モータ４６．パワー
トランジスタＴｒ２ａおよびアースでなる正転付勢回路
が構成されて、Ｄ／Ａコンバータｌｌａで設定された電
圧で正転付勢され、パワートランジスタＴｒｌａおよび
Ｔｒ２ａがオフ、パワートランジスタＴ　ｒ３ａおよび
Ｔ　ｒ４ａがオンになると、パワーアンプ１２ａ出力、
パワートランジスタＴｒ３ａ、モータ４６、パワートラ
ンジスタＴｒ４ａおよびアースでなる逆転付勢回路が構
成されて、Ｄ／Ａコンバータｌｌａで設定された電圧で
逆転付勢される。

ロータリエンコーダ４７の出力は、波形整形回路１５ａ
で波形整形されて、ＣＰＵ１０ａの入力ポートＲ１およ
びアップダウンカウンタ１６ａの入力端子Ｉｎに印加さ
れる。アップダウンカウンタ１６ａは、Ｕ端子にＨレベ
ルが、Ｄ端子にＬレベルが与えられているときは入力端
子Ｉｎに与えられるパルスの立上りでカウントアツプし
、Ｕ端子にＬレベルが、Ｄ端子にＨレベルが与えられて
いるときは入力端子Ｉｎに与えられるパルスの立上りで
カウントダウンする。このカウンタ１６ａは７２０進の
カウンタ（１０ビツト）であり、値が７１９でカウント
アツプすると値が０となり、値がＯでカウントダウンす
ると値が７１９となる。

アップダウンカウンタ１６ａのリセット入力端子Ｒ８ｔ
はＣＰ　Ｕ　１０　ａの出力ポートＰ４に接続されてお
り、また、１０ビツトのパラレル出力端子は、ＰＳレジ
スタ１７ａのパラレル入力端子に接続されている。ＰＳ
レジスタ１７ａのシフトロード入力端子ＳＬにはＣＰＵ
１０ａの出力ポートＰ５よりシフトロードパルスが与え
られ、クロックインヒピット入力端子ＣＩにはＣＰＵ１
０ａの出力ポートＰ６よりクロックインヒピット信号が
与えられ、クロック入力端子ＣＫにはＣＰＵ１０ａの出
力ポートＰ７よりクロックパルスが与えられる。

ＰＳレジスタ１７ａは、シフトロードパルスの立上りで
パラレル入力端子に与えられているデータを各ビットに
プリセットし、クロックインヒビット信号がＨレベルに
転するとクロックパルスに同期してプリセットしたデー
タを出力端子ＯＵＴからＣＰ　Ｕ　１０　ａのシリアル
入力ポートＲ２に向けてシリアル出力する。

第２ａ図を再度参照すると、このシステムの電源は、車
上バッテリＢＡＴであり、Ａｃｅスイッチ（アクセサリ
モードスイッチ）を介して定電圧回路Ｒｅｇから、定電
圧ＶｃおよびＶｓが各部に供給される。定電圧Ｖｃは主
として電気制御系各部の電源となり、定電圧Ｖｓは主と
してモータおよびジャイロ駆動用の電源となる。

次に、以上の構成とＭＰＵＩおよびＣＰＵ１０ａの制御
動作によってもたらされる実施例装置のアンテナ姿勢制
御について説明する。

第５ａ図および第５ｂ図に示したフローチャートは、Ｍ
ＰＵＩのメインルーチンを示し、第１０図に示したフロ
ーチャートはＣＰＵ　１０　ａのメインルーチンを示す
。なお、以下の説明において１１　Ｓ　　　ｐｐはフロ
ーチャートの各ステップに付した番号を示す（フローチ
ャートではＩＪＳ”を省略する）。

第５ａ図を参照すると、ＭＰＵＩは、Ａｃｅスイッチが
オンになり各部に所定の電圧が供給されると、ＳＬで各
入出力ポート、内部レジスタ、フラグ。

ＲＡＭ３等をリセットして初期化し、Ｓ２においてＣＰ
Ｕ１０ａよりのＲｅａｄｙ信号を待つループを構成する
。

第１０図を参照すると、このとき、ＣＰＵ１０ａにおい
ては、入出力ポート、内部レジスタ等をリセットして初
期化した後、初期設定を実行する。

初期設定では、アンテナ３０を、アジマス方向およびエ
レベーション方向のホームポジションにセツティングす
る。つまり、モータ４６を正転付勢してＡｚセンサ４９
がオンとなるアジマス方向の姿勢を探索し、その後、モ
ータ５７を正転付勢してＥＱセンサ６０がオンとなるエ
レベーション方向の姿勢を探索するが、探索する間にア
ンテナ３０のエレベーション方向の姿勢が仰角限界とな
り、リミットスイッチ５９Ｕがオンになると、モータ５
７を逆転付勢し、ＥＱセンサ６０がオンとなるエレベー
ション方向の姿勢を探索する。ＣＰＵ１０ａは、アンテ
ナ３０の姿勢を、アジマス方向およびエレベーション方
向のホームポジションに設定完了すると、カウンタ１６
ａおよび１６ｂをリセットして、ＭＰＵＩに向けてＲｅ
ａｄｙ信号を出力する。この後は、ＭＰＵＩよりの指示
モードに応じて、１　ｓシｅｐ右シフト処理、１ｓｔ、
ｅｐ左シフト処理、１ｓｔｅｐ上シフト処理ｙ　　１ｓ
ｔｅｐ下シフト処理。

右シフト処理、左シフト処理、上シフト処理、下シフト
処理、あるいは、停止処理を実行する。これらの処理に
ついては、後述する。

ＭＰＵＩは、ＣＰＵ１０ａよりＲｅａｄｙ信号を受信す
ると、５ＴＡＲＴキー２４がオン操作されるまで、Ｓ４
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の操作があると、ＭＰＵ
１はＳ３０からＳ３１に進み、ここでリミットスイッチ
５９Ｕの状態を調べる。スイッチ５９Ｕがオンになって
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ＣＰ　Ｕ　１０　ａに、１　ｓ
ｔ、ｅｐ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、Ｓ３３から３３４に進み、ここで
リミットスイッチ５９Ｄの状態を調べる。スイッチ５９
Ｄがオン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Ｓ３５でＣＰＵ１０ａ
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、ＭＰＵＩは、Ｓ３
６から８３７に進み、ここでＣＰＵ１０ａに、１　ｓｔ
、ｅｐ右シフト処理の実行を指示し、Ｌキ−２９の操作
があった場合には、３３８から５３９に進み、ここでＣ
ＰＵ１０ａに、１ｓｔｅｐ左シフト処理の実行を指示す
る。

このようなＭＰＵＩの１５ｔｅｐ駆動指示に応答して、
ＣＰＵ１０ａが実行する１　５ｔｏｐ右シフト処理を第
１１ａ図に、１５ｔｅｐ左シフト処理を第ｉｉｂ図に、
１５ｔｅｐ上シフト処理を第１１ｃ図に、１５ｔｅｐ下
シフト処理を第１１ｄ図に、それぞれ示す。

第１１ａ図を参照して１５ｔｅｐ右シフト処理を説明す
ると、ＣＰＵ１０ａは、出力ポートＰ１からモータ４６
の最大速度に対応する電圧データを出力してＤ／Ａコン
バータｌｌａに与え、出力ポートＰ２からＨレベルを、
Ｐ３からＬレベルをそれぞれ出力してペースドライバ１
３ａにパワートランジスタＴｒｌａおよびＴｒ２ａのオ
ン駆動を、ペースドライバ１４ａにパワートランジスタ
Ｔｒ３ａおよびＴ　ｒ４ａのオフ駆動を指示するととも
に、アップダウンカウンタ１６ａにアップカウントを指
示する。この後、モータ４６が正転して入力ボートＲ１
で、波形整形回路１５ａを介してのロータリエンコーダ
４７の出力パルスを検出すると、Ｐ２からＬレベルを出
力してペースドライバ１３ａにパワートランジスタＴｒ
ｌａおよびＴｒ２ａのオフ駆動を指示してモータ４６を
消勢する。つまり。

１５ｔｅｐ右シフト処理においては、アンテナ３０のア
ジマス方向の姿勢を１ステツプ分、すなわち０．５”右
方向にシフトする。

同様に、第１１ｂ図に示す１５ｔｅｐ左シフト処理にお
いては、ＣＰＵ１０ａは、アンテナ３０のアジマス方向
の姿勢を０．５°　（１ステツプ分）左方向にシフトし
、第１１ｃ図に示す１５ｔｅｐ上シフト処理においては
アンテナ３０のエレベーション方向の姿勢を０．５°　
（１ステツプ分）上方向にシフトし、第１ｉｄ図に示す
１５ｔｅｐ下シフト処理においてはアンテナ３０のエレ
ベーション方向の姿勢を０．５＠（１ステツプ分）下方
向にシフトする。

ＣＰＵ１０ａは、１５ｔｅｐ右シフト処理（第１１ａ図
）１５ｔｅｐ左シフト処理（第１１ｂ図Ｌ　　１ｓｔｅ
ｐ上シフト処理（第１１ｃ図）あるいは１５ｔｅｐ下シ
フト処理（第１ｉｄ図）を完了すると、シフト終了を示
す信号ならびに、アジマス方向の姿勢データ（Ａｚデー
タ）およびエレベーション方向の姿勢データ（ＥＱデー
タ）をＭＰＵＩに転送する。

再度第６図を参照すると、ＭＰＵＩは、Ｓ４０において
ｃｐｕｌＯａによる１　ｓｔ、ｅｐ右シフト処理。

１　ｓｔ、ｅｐ左シフト処理、１ｓｔｅｐ上シフト処理
あるいは１５ｔｅｐ下シフト処理が実行されるのを待ち
、Ｓ４１において転送されたＡｚデータおよびＥＱデー
タを読み取る。さらに、５４２では、受信レベルを読み
取ってレジスタＬ１に格納し、Ｓ４３において、Ａｚデ
ータ、ＥＱデータおよびレジスタＬ１の受信レベルをＣ
ＲＴ２３に表示する。

ＭＰＵＩは、Ｓ４およびＳ５（第５ａ図）において、５
ＴＡＲＴキー２４がオン操作されると、Ｓ５で第７図に
示す初期サーチ処理を実行する。

第７図を参照して初期サーチ処理Ｓ５の内容を説明する
が、まず第１２図を参照して初期サーチ処理Ｓ５の概念
を説明する。これにおいては、受信レベルを監視しなが
らアンテナ３０のエレベーション方向の姿勢を下限位置
（俯角限界）から上限位置（仰角限界）まで１ステツプ
毎の上シフトを繰り返し、上限位置になるとアンテナ３
０のアジマス方向の姿勢を１ステツプ右にシフトし、今
度は上限位置から下限位置まで１ステツプ毎の下シフト
を繰り返し、下限位置になるとアンテナ３０のアジマス
方向の姿勢を１ステツプ右にシフトし、以上を受信レベ
ルが受信に充分なレベルになるまで全周に亘って繰り返
す（実際には、１ステツプの移動が０．５”であるので
、第１２図より遥かに細くなる）。

第７図を参照してより具体的に説明すると、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、ＥＱデータをレジスタＥ１およびＥ２に格納
すると、Ｓ５１でフラグＦ１をリセット（０）する。フ
ラグＦ１は、エレベーション方向のシフトの向き（上／
下）を設定するフラグである。

この後、Ｓ５２で受信レベルを読み取り、その値をレジ
スタＬ１に格納する。このときの受信しベル、すなわち
、レジスタＬ１の値が所定レベルＴＨＩ以上のときには
、ＭＰＵＩは、Ｓ５３から直ちにメインルーチンにリタ
ーンするが、所定レベルＴＨＩ未満であれば、３５４以
下に進んでアンテナ３０の姿勢変更を行う。この姿勢変
更ではまず、フラグＦ１をリセット（０）しているとき
には、リミットスイッチ５９Ｕがオンでなければ、Ｓ５
４→Ｓ５５→Ｓ５６と進み、ここでＣＰＵ１０ａに前述
の１５ｔｅｐ上シフト処理の実行を指示し、Ｓ５７でレ
ジスタＥ２の値を１インクリメントする。ＣＰＵ１０ａ
よりシフト終了の信号を受信するとＭＰＵＩは、再度Ｓ
５２に戻り、受信レベルを監視しながら、上記を繰り返
す。受信レベルが所定値ＴＨＩ以上になる前にスイッチ
５９Ｕがオンになると、Ｓ５８でフラグＦ１をセット（
１）Ｌ、Ｓ５９でＣＰ　Ｕ　１０　ａに前述のｌ　５ｔ
ｏｐ右シフト処理の実行を指示し、Ｓ６０でレジスタＡ
２の値を１インクリメントする（ただし、レジスタＡ２
の値が７２０になるときは０とする）。

フラグＦ１をセット（１）した後は、Ｓ５４→Ｓ６１→
Ｓ６３と進み、ここでＣＰ　Ｕ　１０　ａに前述の１５
ｔｅｐ下シフト処理の実行を指示し、Ｓ６４でレジスタ
Ｅ２の値を１デクリメントする。この処理を繰り返して
、受信レベルが所定値ＴＨＩ以上になる前にスイッチ５
９Ｄがオンになると。

Ｓ６２でフラグＦ１をリセット（０）し、Ｓ５９でＣＰ
Ｕ１０ａに前述のｌ　５ｔｅｐ右シフト処理の実行を指
示し、Ｓ６０でレジスタＡ２の値を１インクリメントす
る（ただし、レジスタＡ２の値が７２０になるときはＯ
とする）。

以上の処理を繰り返す間に、受信レベルが所定値ＴＨＩ
以上になるとメインルーチンにリターンするが、受信レ
ベルが所定値ＴＨＩ以上になる前にアンテナ３０の姿勢
が初期サーチ処理を開始したときの状態、すなわち、レ
ジスタＡ２の値がレジスタＡＩの値に、レジスタＥ２の
値がレジスタＥｌの値に、それぞれ等しくなると、Ｓ６
６から３６７に進み、ＣＲＴ２３に「受信不能」を表示
してメインルーチンの８３に戻る。

初期サーチ処理Ｓ５で、受信レベルが所定値ＴＨ１以上
となるアンテナ３０の姿勢を探索すると、第５ａ図の８
６でジャイロデータをセットする。この処理においては
、３６ａでヨー角検出器６ｄによるヨー角データをレジ
スタＲＹに格納し、ロール角検出器６ｂによるロール角
データをレジスタＲｒに格納し、ピッチ角検出器６ａに
よるピッチ角データをレジスタＲｐに格納した後、Ｓ６
ｂで変換マトリクス（Ａ）を用いてアンテナ３０のアジ
マス方向のデータおよびエレベーション方向のデータに
変換する（フローチャートのＳ６ｂにおいては、高次項
の記載を省略している）。この変換演算は、ＲＯＭ２に
格納されている変換テーブルを参照して実行する。変換
したアジマス方向のジャイロデータはレジスタＲａｌに
、エレベーション方向のジャイロデータはレジスタＲｅ
ｌにそれぞれ格納する。

Ｓ６でジャイロデータをセットすると、Ｓ７でＴＩタイ
マ（内部タイマ）をクリア＆スタートする。

次に第５ｂ図を参照すると、ＭＰＵ１は、Ｓ９のモータ
付勢パラメータセット処理においては、まず、Ｓ９ａで
レジスタＲａｌに格納しているアジマス方向のジャイロ
データをレジスタＲａ２に退避し、レジスタＲｅｌに格
納しているエレベーション方向のジャイロデータをレジ
スタＲｅ　２に退避する。この後、Ｓ９ｂで前述の８６
での処理に等しいジャイロデータセット処理を行って、
そのとき検出した、ヨー角データ（Ｒｙ）、ロール角デ
ータ（Ｒｒ）およびピッチ角データ（Ｒｐ）からアジマ
スおよびエレベーション方向のジャイロデータを求めて
レジスタＲａｌおよびＲｅｌにそれぞれ格納する。Ｓ９
ｃでは、レジスタＲａ２とＲａｌとの差をレジスタＲａ
３に、レジスタＲｅ２とＲｅｌとの差をレジスタＲｅ３
に、それぞれ格納する。つまり、レジスタＲａ３および
Ｒｅ３の値は、その前にジャイロデータセット処理を行
ったときからのジャイロデータの変化分を示すことにな
る。また、Ｔ１タイマは、このジャイロデータセット処
理を行う間の時間計測を行っているので、レジスタＲａ
３の値をＴＩタイマの値で除した値はアジマス方向の変
位速度（符号は方向）を示し、レジスタＲｅ　３の値を
Ｔ１タイマの値で除した値はエレベーション方向の変位
速度（符号は方向）を示す。そこで、Ｓ９ｄでは、これ
らの値から、モータ４６および５７の付勢速度および付
勢方向を算定して、ＣＰＵ１０ａに付勢速度と右／左シ
フトあるいは上／下シフトを指示する。この演算は、Ｒ
ＯＭ２に格納しているテーブルを参照して行う。

ＣＰ　Ｕ　ｌ　Ｏａは、ＭＰＵＩが右シフトを指示した
ときには、第１ｉｅ図に示すように、出力ポートＰ１か
ら指示速度に対応する電圧データを出力し、出力ポート
Ｐ２からＨレベルを出力してペースドライバ１３ａにパ
ワートランジスタＴ　ｒｌａおよびＴｒ２ａのオン駆動
を指示し、出力ポートＰ３からＬレベルを出力してペー
スドライバ１４ａにパワートランジスタＴｒ３ａおよび
Ｔｒ４ａのオフ駆動を指示し、左シフトが指示されたと
きには、第１１ｆ図に示すように、出力ポートＰ１から
指示速度に対応する電圧データを出力し、出力ポートＰ
２からＬレベルを出力してペースドライバ１３ａにパワ
ートランジスタＴ　ｒｌａおよびＴｒ２ａのオフ駆動を
指示し、出力ポートＰ３からＨレベルを出力してペース
ドライバ１４ａにパワートランジスタＴ　ｒ３ａおよび
Ｔｒ４ａのオン駆動を指示し、上シフトが指示されたと
きには、第１１ｇ図に示すように、出力ポートＰ８から
指示速度に対応する電圧データを出力し、出力ポートＰ
９からＨレベルを出力してペースドライバ１３ｂにパワ
ートランジスタＴｒｌｂおよびＴｒ２ｂのオン駆動を指
示し、出力ポートＰＩＯからＬレベルを出力してペース
ドライバ１４ｂにパワートランジスタＴｒ３ｂおよびＴ
　ｒ４ｂのオフ駆動を指示し、また、下シフトが指示さ
れたときには、第１１ｈ図に示すように、出力ポートＰ
８から指示速度に対応する電圧データを出力し、出力ポ
ートＰ９からＬレベルを出力してペースドライバ１３ｂ
にパワートランジスタＴ　ｒｉｂおよびＴｒ２ｂのオフ
駆動を指示し、出力ポートＰ１０からＨレベルを出力し
てペースドライバ１４ｂにパワートランジスタＴ　ｒ３
ｂおよびＴｒ４ｂのオン駆動を指示する。

ＭＰＵＩは５次のＳ９ｅでは、Ｔ１タイマをクリア及ス
タートする。

ＭＰＵＩは次の８１０で受信レベルを読み取り。

Ｓｌｌでアンテナ３０の姿勢を示すＡｚデータおよびＥ
ｆｆｉデータを読み取った後、Ｓ１２においてこれらの
データをＣＲＴ２３に表示する。

（１）Ｓ１３では、このときの受信レベル、すなわち、
レジスタＬ１の値と所定レベルＴＨＩとを比較し、レジ
スタＬ１の値が所定レベルＴＨＩ以上である限り、Ｓ８
→Ｓ９→８１０→Ｓｌｌ→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ８→・・
・・なるループを繰り返してジャイロデータに基づいた
アンテナ３０の姿勢制御処理（Ｉ）を実行する。つまり
、受信レベルが第１設定値ＴＨＩ以上である間は、ジャ
イロデータに変化があると、それに対応する分、アンテ
ナ３０の姿勢を補正する。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（待機状態）に戻
る。

上述の、受信レベルが高く、ジャイロデータに基づいて
それの変化に連動してアンテナ３０の姿勢を変更する制
御を実行するループ（８８〜５１３）において、受信レ
ベル、すなわち、レジスタＬ１の値が所定レベルＴＨＩ
未満になると、ＭＰＵＩはＳ１３でこれを検知して、Ｓ
１３から８１４に進み、更にレジスタＬ１の値と、受信
下限レベルＴＨ２とを比較する。Ｓ１４で、レジスタＬ
１の値が受信下限レベルＴＨ２以上の時は、ＭＰＵ　１
は、Ｓ１５に進み受信追尾処理を実行する。

（ＩＩ）第８図を参照して受信追尾処理を説明するが、
まず第１３図を参照にしてその概念を説明する。第１３
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３０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１３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（０，５°）を示
し、各点１，２，３，４゜５．６，７および８はアンテ
ナ３０の主ビーム（中心）の投影点２点０はアンテナビ
ームの回転中心、矢印はアンテナ３０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３０が指向している状態からの受信追尾処理を、第８
図および第１３図を参照して説明する。

１）、アンテナ３０を起点０から点１に駆動しく５７０
〜５７３）１点１において受信レベルを記憶した（Ｓ８
４）後、アジマス方向糸に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５７４）点２の受信レベルを記憶する（Ｓ８４）
。

２）０次に、アジマス方向糸に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（５８４）
。

３）０次に、アジマス方向糸に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５７６）点４の受信レベルを記憶する（Ｓ８４）
。

４）１次に、アジマス方向糸に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５７７）点５の受信レベルを記憶する（５８４）
。

５）０次に、アジマス方向糸に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５７８）点６の受信レベルを記憶する（Ｓ８４）
。

６）０次に、アジマス方向糸に１ステツプシフト。

エレベーション方向上に２ステッ、プシフトして点７に
指向しく５７９）点７の受信レベルを記憶する（５８４
）。

７）０次に、アジマス方向糸に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８に指
向しく５８０）点８の受信レベルを記憶する（Ｓ８４）
。

以上で、１回のコニカル走査が終了し、その全点（８点
）の受信レベルが、レジスタＦＯＲＩ〜８に書込まれて
いる。

８）０次に、点Ｉ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３０の姿勢を定める（Ｓ９２
）− 第１３図に示す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３０の姿勢を設定する。

以上のように、受信追尾処理Ｓ１５においては、当初の
アンテナビームの中心軸（点Ｏ）を中心に。

■サイクルの微小範囲のコニカル走査をして、受信最高
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３０の姿勢を設定する。

したがって、電波源がアンテナ３０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３０による電波源の追尾が行われる。

なお、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
ＴＨ１以上になったときには、上述の姿勢制御（Ｉ）が
実行されるが、コニカル走査と姿勢設定（Ｉｆ）によっ
ても受信レベルがＴＨＩ以上にならなかったときには、
ＭＰＵＩは、第５ｂ図のモータ付勢パラメータセット（
Ｓ９）のサブルーチンを実行し、ＳＩＯ〜Ｓ１３を経て
、Ｓ１３からまた受信追尾（Ｓ　１５　；第８図）すな
わちまた１回のコニカル走査と姿勢設定（ｎ）を実行す
る。先行のコニカル−走査と後行のコニカル−走査の間
に８９のモータパラメータセットを実行するので、コニ
カル走査を繰返しているとき、その中心位置（第１３図
の０）は、車両の姿勢変化に対応してシフトする。すな
わち、コニカル走査を繰返す間にも、アンテナ姿勢は、
車両姿勢の変化に対応して自動的にシフトする。

（ｍ）再度第５ｂ図を参照する。Ｓ１４で、受信レベル
が受信下限レベルである第２設定値ＴＨ２未満の時は、
Ｓ１６に進み追尾サーチ処理を実行する。

第９図に追尾サーチ処理のフローチャートを。

第１４図に追尾サーチ処理の概念を説明する模式図を示
す。これらの図面を参照して、８１６の追尾サーチ処理
の内容を説明すると、５１００は、初期設定であり、第
１４図に示す点すにアンテナ３０が指向している状態を
ＴＳＣ＝０のときとする。

１）、　５ｌｏｔ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５
１０２でスイッチ５９Ｕの状態を調べて、オンでなけれ
ば５１０３でＣＰＵ１０ａに１ｓｔｅｐ上シフト処理の
実行を指示する。これが第１４図の、点０〜５までの走
査である。５ＩＯＩでＴＳＣの値が５以上のときは、５
１０４へ進む。

２）、　５１０４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５１０５へ進み
ＣＰＵ１０ａに１ｓｔｅｐ右シフト処理の実行を指示す
る。これが第１４図の点５〜５５までの走査である。５
１０４でＴＳＣの値が５５以上のときは、８１０６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５９Ｄの状態を調べて、オンでなけ
れば５１０８でＣＰＵ１０ａに１ｓｔｅｐ下シフト処理
の実行を指示する。これが第１４図の点５５〜６５まで
の走査である。５１０６でＴＳＣの値が６５以上のとき
は、５１０９へ進む。

４）、５１０９でＴＳＣの値が１６４以下かをチエツク
する。ＴＳＣの値が１６４以下である限り５１１０へ進
みＣＰＵ１０ａに１ｓｔｅｐ左シフト処理の実行を指示
する。これが第１４図の点６５〜１６５までの走査であ
る。５１０９でＴＳＣの値が１６５以上のときは、５１
１１へ進む。

５）、　５ｉｌｌで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５１１２へ
進み５１１２でスイッチ５９Ｕの状態を調べて、オンで
なければ５１１３でＣＰＵ１０ａに１ｓｔｅｐ上シフト
処理の実行を指示する。これが第１４図の点１６５〜１
７５までの走査である。　５ｉｌｌでＴＳＣの値が１７
５以上のときは、８１１４へ進む。

６）、　５１１４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５１１５へ
進みＣＰ　Ｕ　Ｉ　Ｏａに１ｓｔｏｐ右シフト処理の実
行を指示する。これが第１４図の点１７５〜２２５（先
の点５）の走査である。　５１１４でＴＳＣの値が２２
５以上のときは、８１１６へ進む。

７）、　Ｓ］、１６でＴＳＣの値が２２９以下である限
り、５１１７へ進み５１１７でスイッチ５９Ｄの状態を
調べて、オンでなければ５１１８でＣＰ　Ｕ　１０　ａ
に１５ｔｅｐ下シフト処理の実行を指示する。これが第
１４図の点２２５（先の点５）〜点２３０（先の点０）
まで走査である。

８）、　５１１６でＴＳＣの値が２３０以上のとき、な
らびに、上述のようにシフト処理の実行を指示して、シ
フト処理が終了したときに、５１２０を実行して、受信
レベルを読込み、５１２１でそれが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（第５ｂ図）に戻る。ＴＨ２未満のときには、　３１
２２のモータ付勢パラメータセット（この内容は第５ｂ
図の８９の内容に同じ）を実行し、５１２３で受信レベ
ルを再度読込み、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、ＴＨ２未満のときには、５１２５
でＴＳＣの値を１大きい数値に更新して、５１０１に進
む。

以上の３１０１〜５１２５の処理により、受信レベルが
第２設定値ＴＨ２以上になるまでは、第１４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ＴＨ２以上になった
かがチエツクされる。ＴＨ２未満のまま点２３０（ｂ＝
ｏ）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、
５１２２でモータ付勢パラメータセットが実行されて、
ジャイロの検出値の変化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、基点に対するサーチ走査範囲（第１４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１４図）にして、電
波を受信するまで、第１４図に示す軌跡のサーチ走査が
繰返えされ５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。

車両の比較的に急激な姿勢変化により、アンテナの上記
（１）および（Ｉｔ）の追尾が間に合わないで受信レベ
ルがＴＨ２未満に低下したときにも、上述のサーチ走査
（ｍ）が実行される。

以上の実施例の説明より、本発明が路上車面以外の移動
体、すなわち、船舶、航空機等に適用できることは容易
に理解し得よう。

〔発明の効果〕

以上述べたとおり、本発明によれば、アンテナの受信レ
ベルが一定値以上（ＴＨＩ）の場合は、ジャイロセンサ
ーの信号のみで移動体の動きを打ち消すようにアンテナ
の指向方向を制御し、アンテナの受信レベルがＴＨＩ未
満、かつ受信下限レベルの値（ＴＨ２）以上の場合は、
ジャイロセンサーの信号で移動体の動きを打ち消すよう
にアンテナの指向方向を制御すると同時に、コニカルス
キャン動作を行い最大の受信レベルが得られる方向にア
ンテナの指向方向を制御するという受信追尾処理を行い
ジャイロセンサーに含まれる誤差成分を補正する。また
、アンテナの受信レベルがＴＨ２を下回った場合は、ジ
ャイロセンサーの信号で移動体の動きを打ち消すように
アンテナの指向方向を制御すると同時に、コニカルスキ
ャン動作でスキャンする範囲より大きい範囲でアンテナ
の指向方向をスキャンさせるという追尾サーチ処理を行
うので、ジャイロセンサーの誤差、制御の遅延時間や障
害物等の影響で一時的に受信ができなくなっても、十分
広い範囲をサーチさせることによって再び電波を自動的
に捕えることができ、完全に電波を見失うことがなくな
る。

また、小型で低出力の駆動装置を使用しても実用的な受
信が可能となり、移動体用として要求される小型で軽量
な装置の実現が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観を示す斜視図である。 第２ａ図は本発明の一実施例のアンテナの姿勢制御シス
テムの電気構成を示すブロック図であり、第２ｂ図は第
２ａ図に示すモータコントロールユニット１０の詳細を
示すブロック図である。 第３ａ図および第３ｂ図は第１図に示したアンテナ３０
の構造を示す部分断面図である。 第４図は第２図に示した操作ボード２２の外観を示す平
面図である。 第５ａ図、第５ｂ図、第６図、第７図、第８図および第
９図は第２ａ図に示したマイクロコンピュータ１の動作
を示すフローチャートである。 第１０図、第１１ａ図、第１１ｂ図、第１１ｃ図、第１
１ｄ図、第１ｉｅ図、第１１ｆ図、第１１ｇ図および第
１１ｈ図は第２ｂ図に示したマイクロプロセッサ１０ａ
の動作を示すフローチャートである。 第１２図は第２ａ図に示したマイクロコンピュータ１の
実行する初期サーチ処理の概念を説明する模式図である
。 第１３図は第２ａ図に示したマイクロコンピュータ１の
実行する受信追尾処理の概念を説明する模式図である。 第１４図は第２ａ図に示したマイクロコンピュータ１の
実行する追尾サーチ処理の概念を説明する模式図である
。 ｌ：マイクロコンピュータ（第１．第２．第３制御手段
）２：読み出し専用メモリ　　３：読み書きメモリ４：
タイマ　　　　　　　　５，６，７，８　：入出力ボー
ト５ａ：分配器　　　　　　　　５ｂ：ＢＳレベル検出
器５ｃ　：　Ａ／Ｄコンバータ　　　　５ｄ：ＢＳチュ
ーナ（５ａ〜５ｃ：受信レベル検出手段） ６ａ：ピッチ角検出器　　　　６ｂ二ロール角検出器６
ｃ、６ｅ：ジャイロドライバ　６ｄ：ヨー角検出器１０
：モータコントロールユニット １０ａ：マイクロプロセッサ　ｌｌａ、ｌｌｂ　：　Ｄ
／Ａコンバータ１２ａ、１２ｂ：パワーアンプ　　１３
ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ　：ベースドライバ１５ａ
、１５ｂ：波形整形回路　　１６ａ、１６ｂニアツブダ
ウンカウンタ１７ａ、　１７ｂ　：　パラレルイン・シ
リアルアウト・シフトレジスタ１８二人カバッファ　　
　　　２２：操作ボード２３：ＣＲＴデイスプレィ　　
２４，２５，２６，２７，２８，２９　：操作キー３０
：衛星放送受信用アンテナ　３１：パラボラ反射鏡３２
：ＢＳコンバータと一体の１次放射器（３１，３２：ア
ンテナ）３３．３４　：支持アーム　　　　３５：支持
箱３６．３７：フレーム　　　　　３８二回転台３９：
ベアリング　　　　　　４０：固定台４１：ウェザスト
リップ　　　４２：内歯４３．５５：ギア　　　　　　
　　４４：軸４５．５６：ギアボックス　　　４６：ア
ジマス駆動モータ４７．５８：ロータリエンコーダ４８
：ケーブル（４６，５７：駆動機構）４９．６０　：フ
ォトインタラプタ５０ニスリップリングユニット５１：
ロータリジヨイント　　５２：固定側ケーブル５３：回
転軸　　　　　　　　５４：扇形歯車５７：エレベーシ
ョン駆動モータ ５９０．５９０　：リミットスイッチＣＡＲ：車輌（移
動体）Ｒｆ：ルーフ　　　　　　　　Ｔｖ：テレビジョ
ン受像機ＲＤニラジオ　　　　　　　　ＧＹｒｐ、ＧＹ
ｙａ　：ジャイロ（姿勢検出手段）Ａｃｃ　：アクセサ
リモードスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 移動体上において、姿勢変更自在に支持されたアンテナ
   ；このアンテナの姿勢を変更するための駆動機構；該ア
   ンテナの受信レベルを検出する受信レベル検出手段；お
   よび、該受信レベルを参照してそれが設定値以上となる
   アンテナ姿勢を前記駆動機構を介して設定する制御手段
   ；を備える移動体上アンテナの姿勢制御装置において、 前記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
   る第１制御手段；前記受信レベルが第１設定値未満第２
   設定値以上のとき、アンテナを微小範囲でコニカル走査
   しその間の受信レベルの最大値の方向にアンテナの姿勢
   を設定する第２制御手段；および、 前記受信レベルが第２設定値未満のとき、前記コニカル
   走査よりも広範囲でアンテナをサーチ走査する第３制御
   手段； を備えることを特徴とする移動体上アンテナの姿勢制御
   装置。