JPH05249217A - 受信装置のアンテナ追尾制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信信号が弱電界になった場合に、その原因
が障害物によるものか、あるいは受信する方向が外れた
ことによるのかを判別して、追尾モードとジャイロモー
ドとを切り替えることのできる受信装置のアンテナ追尾
制御装置を提供する。 【構成】 受信信号の強度を検出する電界強度検出器４
と、前記強度が所定値以下のときに送信信号を送出する
高周波発生器５及びスイッチャー６と、前記送信信号の
反射波成分信号を受信する振幅検出器８及び比較回路９
と、前記反射波成分信号の振幅が基準値以下のとき追尾
モードとし、前記振幅が前記基準値を超えるときジャイ
ロモードとする制御信号発生器１０とを備えた構成とな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、放送衛星から到来する
電波を受信する受信装置、あるいは基地局からの電波を
受信する自動車電話機の受信装置等のように、移動体に
搭載された受信装置のアンテナ追尾制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】車両や船舶等の移動体に搭載され、例え
ば、放送衛星（以下、ＢＳと称する）からの放送電波を
受信する従来の受信装置のアンテナ追尾制御装置におい
ては、電波中の所望の受信信号の強度に応じて、受信ア
ンテナの方向を自在に回転させつつ、電波の到来方向を
追尾する追尾モードである受信サーチモードと、移動体
の絶対方向を検出するジャイロによる指示に応じて、そ
の受信アンテナの方向を保持するジャイロモードである
方向保持モードとを切り替えつつ、最適に電波を受信す
べく追尾制御を行っていた。

【０００３】図４に従来の受信装置のアンテナ追尾制御
装置の追尾制御の動作を示す。図４（ａ）は、時間ｔに
対する受信信号の電界強度Ｅｆの特性を示す図である。
このＥｆが所定値Ｅｓのレベルを超えている場合には、
上記追尾モードにして電波の到来方向をサーチしつつ受
信する。ところが、到来する電波の方向と移動体との間
に障害物が入った場合には、Ｅｆが急激に低下する。
今、ｔ１においてＥｓ以下の弱電界になると、図４
（ｃ）に示すようにジャイロモードに切り替わり、ｔ２
でＥｆの値がＥｓの値を超えると、再び追尾モードに切
り替わる。この場合、障害物が小さい建物や電柱等であ
るときには、ｔ１からｔ２までの弱電界の継続時間ｔ０
（＝ｔ２−ｔ１）は短い。

【０００４】しかしながら、追尾モードにおいて障害物
以外の何らかの原因で、受信アンテナの指向性の方向が
電波の到来方向とずれた場合には、図４（ｂ）に示すよ
うに、弱電界の継続時間は長くなってしまう。この場合
にはジャイロモードに切り替えても適性な電波を受信す
ることができない。そこで、従来技術においては、３な
いし５秒の時間Ｔを設定して、ｔ０＞Ｔの場合には弱電
界の原因が障害物でないと判断して、時間Ｔの経過後す
なわち図（ｂ）の時間ｔ３において、図４（ｄ）に示す
ように、強制的にジャイロモードから追尾モードに切り
替えていた。その後、受信アンテナを回転させるサーボ
系に制御信号を与えて、電波を追尾する動作を行ってい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例においては、移動体が徐行でガードをくぐり抜ける場
合や、停止時に電波の方向が建物の影になった場合等に
は、弱電界の継続時間が設定時間Ｔよりも長くなり、Ｔ
経過後にジャイロモードから追尾モードに切り替えて
も、到来する電波をサーチできないので追尾動作ができ
なくなるという問題があった。

【０００６】他方、設定時間Ｔを長くすると、受信アン
テナの方向が電波の方向から外れている場合に、これを
障害物が存在するものと誤認して、追尾モードに復帰す
るのが遅くなり、受信可能となるまでに時間がかかりす
ぎるという問題があった。

【０００７】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、弱電界になった場合に、その原因が障害物により
発生したのか、あるいは受信アンテナの方向が電波の方
向から外れたことにより発生したのかを判別して、追尾
モードとジャイロモードとを切り替えることのできる優
れた受信装置のアンテナ追尾制御装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、到来する電波に含まれる受信信号の強度に
応じて前記電波の到来方向を追尾する受信サーチモード
と、ジャイロによる指示に応じた方向保持モードとによ
り前記電波を受信する場合に、前記受信信号の強度を検
出する受信信号強度検出手段と、前記強度が所定値以下
のときに送信信号を送出する送信信号送出手段と、前記
送信信号の反射波成分信号を受信する反射信号受信手段
と、前記反射波成分信号の振幅が基準値以下のとき前記
受信サーチモードとし、前記振幅が前記基準値を超える
とき前記方向指示モードとするモード選択制御手段とを
備えた構成となっている。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成により、到来する電波の受信
信号の強度が所定値以下の弱電界になったときには、送
信信号を受信アンテナの指向性の方向に発射して、電波
の到来方向と受信アンテナとの間に、障害物がある場合
には、反射波成分が生じるのを利用して、反射波成分の
信号の振幅を検出して障害物の有無を判別することによ
り、受信サーチモードと方向保持モードとを切り替える
ので、受信信号の適切な追尾制御が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、図を参照して本発明の第１の実施例を
説明する。図１は本発明による受信装置のアンテナ追尾
制御装置の概略ブロック図である。図１において、１
は、ＢＳからの放送電波を受信する受信アンテナであ
り、アンテナ回転駆動部（図示せず）により水平方向に
３６０度自在に回転することができる。２は、受信アン
テナ１とともに回転させ、受信アンテナの指向性にほぼ
一致するように、受信アンテナに固着された送受信アン
テナである。

【００１１】３は、受信アンテナ１から得られる受信信
号を、中間周波信号ＩＦに変換するコンバータである。
４は、受信信号の電界強度をＩＦの振幅や、受信する電
波がＦＭ信号である場合には復調の際のノイズの大きさ
等により、受信信号の強度を検出する受信信号強度検出
手段としての電界強度検出器である。５は、送受信アン
テナ２から放射する高周波の送信信号を生成する高周波
発生器、６は、電界強度検出器４から発せられる信号に
応じて高周波発生器５で生成される送信信号を送受信ア
ンテナ２に中継するスイッチャーであり、高周波発生器
５及びスイッチャー６で送信信号送出手段を構成する。

【００１２】７は、送受信アンテナ２に送信信号を供給
すると共に、送受信アンテナ２から得られる反射波成分
信号を受信側に中継する方向性結合器である。８は、方
向性結合器７から中継される反射波成分信号の振幅を検
出する振幅検出器、９は、振幅検出器８からの振幅レベ
ルＥｄを基準信号のレベルＥｒと比較する比較回路であ
り、振幅検出器８及び比較回路９で反射信号検出手段を
構成する。１０は、比較回路９から出力される信号に応
じて、モード切替手段（図示せず）にモード切替のため
の制御信号を供給するモード選択制御手段としての制御
信号発生器である。

【００１３】次に、図１の構成の動作について図２を参
照しつつ説明する。図２（ａ）及び（ｂ）は、図４
（ａ）及び（ｂ）と同じく、受信アンテナ１から得られ
る受信信号の電界強度を示すものである。図２（ａ）の
ｔ１で電界強度Ｅｆが所定値Ｅｓ以下になると、電界強
度検出器４からスイッチャー６に信号が発せられ、高周
波発生器５から図２（ｃ）に示す一定レベルの送信信号
が、送受信アンテナ２から送信アンテナ１の指向性の方
向に放射される。この場合、電波の到来する方向と受信
アンテナ１との間に建物や電柱等の障害物があるとする
と、送信信号はその障害物で反射されて、反射波成分信
号が送受信アンテナ２を介して振幅検出器８に供給され
る。

【００１４】振幅検出器８において、復調その他の信号
処理された反射波成分信号のレベルＥｄが、基準信号の
レベルＥｓを超えたときには、比較回路９から制御信号
発生器１０に図２（ｄ）に示す信号が供給される。移動
体がこの障害物を通過して、ｔ２で受信信号の電界強度
Ｅｆが所定値Ｅｓを超えると、同時に反射波成分信号も
なくなるので、比較回路９から図２（ｄ）に示す信号も
出力されない。したがってこの場合には、図２（ｆ）に
示すように、ｔ１で追尾モードからジャイロモードに切
り替わる制御信号が、制御信号発生器１０から図示せぬ
モード切替手段に出力され、ｔ２で再び追尾モードに復
帰する制御信号が出力される。

【００１５】この場合において、図２（ａ）のｔ１ない
しｔ２間の弱電界の原因が、障害物の存在によるもので
なく、受信アンテナ１の方向外れであるときには、送受
信アンテナ２から反射波成分信号が得られず、図（ｄ）
に示す信号は発生されない。したがってこの場合には、
ｔ１においてジャイロモードに切り替わることなく、追
尾モードの状態を維持することになる。

【００１６】図２（ｂ）に示すように、受信信号の弱電
界の継続時間が、ｔ１からｔ４に至るまで長くなった場
合にも、その継続時間の長さでモード切替を行うのでな
く、送信信号の反射波成分信号のレベルを検出すること
により、反射波がある場合には図２（ｅ）に示す信号を
発生して、図２（ｇ）に示すように、ｔ１でジャイロモ
ードに切り替えて、ｔ４で追尾モードに復帰するモード
切替を行う。反射波がない場合には、図（ｅ）に示す信
号は発生されず、追尾モードのままで受信信号のサーチ
を行うことになる。

【００１７】このように、上記第１の実施例において
は、受信信号の電界強度が低下した場合に、むやみにジ
ャイロモードに切り替えるのではなく、受信信号を担う
電波の方向と受信アンテナとの間に障害物があるか否か
を判別して、障害物がある場合にジャイロモードに切り
替える制御を行う。

【００１８】図３は、本発明の第２の実施例の構成の一
部を示す図である。この第２の実施例においては、送信
信号として高周波信号を用いるのでなく、赤外線を利用
するものである。図３において、１１は、赤外線の光ビ
ームを放射するレーザーダイオード等の光源である。１
２は、偏向面１２ａの偏向角と同一の偏向波の光ビーム
は透過し、９０度の偏向波の光ビームは反射するビーム
スプリッタである。１３は入射する光ビームの信号を電
気信号に変換する光電変換器である。なお、光源１１と
ビームスプリッタ１２との間、及びビームスプリッタ１
２と光電変換器１３との間に、光ビームを収束するレン
ズを設けても良い。

【００１９】図３において、図示せぬ受信アンテナから
得られる受信信号の電界強度が所定値以下に低下した場
合には、光源１１から光ビームが放射され、ビームスプ
リッタ１２を透過して、受信アンテナの指向性とほぼ同
一の方向に発射される。障害物が存在する場合には、光
ビームがその障害物で反射されて、反射ビームが再びビ
ームスプリッタ１２に入射される。この反射ビームは偏
向波の角度が発射された光ビームの偏向波とは９０度偏
向しているので、ビームスプリッタ１２の偏向面１２ａ
で反射され、光電変換器１３に入射される。反射ビーム
の信号は、光電変換器１３で電気信号に変換されて、第
１の実施例と同様の振幅検出器（図示せず）でそのレベ
ルが検出されることになる。

【００２０】このように、上記第２の実施例において
は、高周波信号の代わりに赤外線を利用することによ
り、障害物が金属性である場合でも確実にその存在を検
知することかできる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は上記実施例で明らかなように、
受信アンテナから得られる電波が担う受信信号のレベル
が低下した場合に、むやみに追尾モードからジャイロモ
ードに切り替えるのではなく、受信アンテナの指向性の
方向に送信信号を放射して、受信アンテナと電波の到来
方向との間に障害物が存在するか否かを判別して、追尾
モードとジャノロモードの切替を行うことにより、確実
にかつすみやかに受信信号が得られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による受信装置のアンテナ追尾制御装置
の第１の実施例の概略ブロック図である。

【図２】（ａ）は受信信号の電界強度が低下した時間が
短い受信信号を示す図である。（ｂ）は受信信号の電界
強度が低下した時間が長い受信信号を示す図である。
（ｃ）は図１における送信信号を示す図である。（ｄ）
は図（ａ）の場合の比較回路の出力信号を示す図であ
る。（ｅ）は図（ｂ）の場合の比較回路の出力信号を示
す図である。（ｆ）は本発明のモード切替を示す図であ
る。（ｇ）は本発明のモード切替を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例における一部の送信信号
を発生する構成を示す図である。

【図４】（ａ）は従来例の電界強度が低下した時間が短
い受信信号を示す図である。（ｂ）は従来例の電界強度
が低下した時間が長い受信信号を示す図である。（ｃ）
は従来例におけるモード切替を示す図である。（ｄ）は
従来例におけるモード切替を示す図である。

【符号の説明】

１ 受信アンテナ ２ 送受信アンテナ ４ 電界強度検出器 ５ 高周波発生器 ６ スイッチャー ８ 振幅検出器 ９ 比較回路 １０ 制御信号発生器 １１ 光源 １２ ビームスプリッタ １３ 光電変換器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 到来する電波に含まれる受信信号の強度
   に応じて前記電波の到来方向を追尾する受信サーチモー
   ドと、ジャイロによる指示に応じた方向保持モードとに
   より前記電波を受信する受信装置であって、 前記受信信号の強度を検出する受信信号強度検出手段
   と、 前記強度が所定値以下のときに送信信号を送出する送信
   信号送出手段と、 前記送信信号の反射波成分信号を受信する反射信号受信
   手段と、 前記反射波成分信号の振幅が基準値以下のとき前記受信
   サーチモードとし、前記振幅が前記基準値を超えるとき
   前記方向指示モードとするモード選択制御手段とを備え
   たことを特徴とする受信装置のアンテナ追尾制御装置。
2. 【請求項２】 前記電波を受信する受信アンテナを有
   し、前記送信信号は前記受信アンテナの指向性と略同一
   方向に放射することを特徴とする請求項１記載の受信装
   置のアンテナ追尾制御装置。
3. 【請求項３】 前記送信信号は、赤外線であることを特
   徴とする請求項１又は２記載の受信装置のアンテナ追尾
   制御装置。