JPH07307608A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 船舶や車両などの移動体に搭載されるアンテ
ナ装置において、移動体の向きや姿勢にかかわらず、ア
ンテナ本体が常に受信感度の高い方向へ向けられるよう
にする。 【構成】 ベースＢと一体の支持体Ｃに軸２と軸４とに
より可動部Ａが支持され、錘６の重力によりその中心軸
Ｏが常に垂直に向けられる。よって船舶などの移動体Ｄ
の姿勢にかかわらず、アンテナ本体１は常に水平面と平
行となる。またアンテナ支持機構７内の機構および回路
により、アンテナ本体１が中心軸Ｏを中心として回動さ
せられ、アンテナ本体１が常に受信感度の高い方角に向
けられる。よって、アンテナ本体１は常に放送電波を受
信するのに最適な方向へ向けられることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばＢＳ放送受信用
の平面形状のアンテナのように向きにより受信感度が相
違するアンテナ本体を支持するアンテナ装置に係り、例
えば船舶や車両に搭載されて移動する場合のように、支
持体の姿勢が変化しても、水平面に対するアンテナ装置
の姿勢が常に安定できるようにしたアンテナ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は、自動車などに搭載されるＢＳ放
送受信用の平面形状のアンテナ本体１を示している。こ
のアンテナ本体１には複数の受信素子が配列されて設け
られている。この種のアンテナ本体１は受信感度に指向
性があり、受信感度が高い向きＳが、一定の方位Ｆで且
つ水平面と平行な線（面）Ｈに対し所定の仰角θとな
る。ＢＳ放送受信の場合、衛星から電波が送られてくる
方向は、関東地方でほぼ南西の方角で３６度の仰角、四
国や九州地方でほぼ北東の方角で４４度の仰角となる。
したがって、アンテナ本体１が使用される地域に応じ
て、アンテナ本体１の受信感度の高い向きＳが、電波が
送られてくる向きに一致するように設置されることが好
ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
前記アンテナ本体１を船舶や車両に搭載した場合に、受
信感度の高い向きＳを前記３６度や４４度に合せて設定
したとしても、船舶が波により揺れて水平線に対して大
きく傾いた場合、あるいは車両が山岳地帯など傾斜地を
走行しているような場合には、アンテナ本体１の受信感
度の高い向きＳの仰角θ（水平面に対する角度）が実質
的に変化してしまい、受信感度が低下するという問題が
生じる。また、アンテナ本体１が船舶や車両に搭載され
ている場合、船舶や車両の走行向きによって、受信感度
の高い向きＳの方位Ｆが随時変化し、これによって受信
感度が常に変動することになる。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、アンテナが例えば船舶や車両に搭載されるなどし
て支持体の傾斜角度が変化してもアンテナの受信感度の
高い向きを電波が送られてくる仰角に常に合せることが
できるようにし、また船舶や車両の走行方向が変化して
もアンテナの受信感度の高い向きを電波が送られてくる
方角に常に合せることができるようにして、受信感度の
低下を防止できるようにしたアンテナ装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によるアンテナ装
置は、向きにより受信感度が異なるアンテナ本体と、ア
ンテナ本体が設置された可動部と、この可動部を支持す
る支持体と、支持体による可動部の支持箇所よりも下側
にて可動部に設けられた錘とを有し、可動部は前記錘の
重力により水平面に対し常に同じ姿勢となるように前記
支持体に支持されていることを特徴とするものである。

【０００６】上記可動部が水平面に対し常に同じ姿勢と
なるように支持されるとは、可動部の基準面（例えばア
ンテナ本体の設置面）が水平面に対して常に平行となる
ように（または水平面に対して常に同じ傾き角度となる
ように）支持されることを意味し、これは、例えば第１
の軸により支持体に対し回動自在に設けられた中間部材
を設け、この中間部材に対し前記第１の軸と同じ平面内
でこの第１の軸に直交する第２の軸により可動部が回動
自在に支持される構造により実現できる。

【０００７】また、上記可動部に、アンテナ本体と共に
垂直軸に対して回動できるテーブルと、このテーブルを
回動させる駆動源と、アンテナ本体の受信感度に応じて
前記駆動源を制御しテーブルの回動量を設定する制御回
路部とが設けられているものである。

【０００８】また、支持体が固定されるベースと可動部
との間に、支持体による可動部の支持箇所を囲む可撓性
カバーが設けられることが好ましい。

【０００９】

【作用】上記第１の手段では、例えば船舶や車両に支持
体が設置されている場合のように、水平面に対する支持
体の角度姿勢が変化した場合であっても、錘の重力によ
り可動部は水平面に対して常に同じ姿勢となる。したが
って可動部に設置されたアンテナ本体の受信感度の高い
仰角を常に電波が送られてくる仰角に合せることができ
る。したがって、船舶が波により傾きまたは車両が傾斜
地を走行した場合であっても、受信感度が低下すること
がない。

【００１０】前記第２の手段では、さらに可動部に垂直
軸に対して回動するテーブルが設けられ、このテーブル
がアンテナ本体と共に回動できるようになっており、こ
のテーブルはステッピングモータなどの駆動源により回
動させられるようになっている。制御回路部には、アン
テナ受信出力のＣ／Ｎ検出部やマイクロコンピュータな
どの主制御部さらにステッピングモータの制御部が設け
られ、アンテナ本体による電波受信の感度の変化に応じ
てこの主制御部により前記駆動源が制御されて、テーブ
ルの回動量が常に設定されるようになっている。したが
って、アンテナ本体の受信感度の高い方向が電波が送ら
れてくる方角に常に合わされる。

【００１１】第１の手段により可動部が水平面に対して
常に安定した姿勢になり、さらに上記のテーブルの回動
制御によりアンテナ本体が電波の送られてくる方角に合
せて回動させられることにより、船舶や車両がどのよう
な傾きでどのような方角を向いた場合でも、アンテナ本
体を常に受信感度の高い向きに設定することができ、受
信感度が安定する。

【００１２】前記第３の手段では、支持体に対する可動
部の支持箇所が、可撓性カバーにより囲まれている。よ
ってこのアンテナ装置が船舶に搭載された場合であって
も、前記支持箇所が可撓性カバーに保護され、この支持
箇所が潮により腐蝕されて動作がぎこちなくなることが
防止できる。また可動部に取り付けられるカバーは可撓
性であるため、カバーが可動部の動作を阻害することは
ない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明によるアンテナ装置の全体構造を示す
断面図、図２は支持体による可動部の支持構造の一例を
示す斜視図、図３は可動部に設けられたアンテナ支持機
構を示す拡大断面図、図４はアンテナ装置の回路機構部
を示す回路ブロック図である。図１に示されているアン
テナ本体１は、図５に示したのと同じＢＳ放送受信用の
平面形状のアンテナであり、複数の受信素子が配列され
て設けられている。アンテナ本体１は受信感度に指向性
が有り、受信感度が高い向きＳは、水平面と平行な線
（面）Ｈに対して所定の仰角θで、且つ受信感度の高い
向きＳは所定の方位Ｆに向けられている。

【００１４】船舶や車両などのような移動体Ｄに、ベー
スＢが固定される。ベースＢには板状の支持体Ｃが間隔
を開けて固定されまたは一体に形成されている。それぞ
れの支持体Ｃには第１の軸２，２が同一軸上に位置して
固定されている。図２に示すように、第１の軸２，２に
より輪形状の中間部材３が回動自在に支持されている。
中間部材３の内周面には第２の軸４，４が互いに同一軸
上に配置されて固定されている。第２の軸４，４は前記
第１の軸２，２と同一平面で且つ第１の軸２，２と直交
する向きとなっている。可動部Ａはこの第２の軸４，４
に対して回動自在に支持されている。

【００１５】図２に示すように、可動部Ａの中心を通る
中心軸（垂直軸）Ｏは、第１の軸２，２を支点としてα
方向へ倒れることができ、第２の軸４，４を支点として
β方向へ倒れることができる。その結果、中心軸（垂直
線）Ｏは全ての方向へ倒れることができ、可動部Ａ内の
アンテナ本体１の設置基準となる設置面ＥはベースＢに
対して全ての角度方向へ倒れることができるようになっ
ている。可動部Ａは下部が球面形状となった可動ケース
５を有しており、この球面形状の下側の頂点部分の内側
に錘６が固定されている。錘６の重心は、可動部Ａの中
心軸Ｏ上に配置されている。この錘６の重力により移動
体Ｄがどのような姿勢となっても、中心軸Ｏは常に垂直
方向を向くことができる。また前記設置面Ｅは中心軸Ｏ
に対して直交面であるため、この設置面Ｅは常に水平面
と平行に位置できる。

【００１６】上記設置面Ｅにはアンテナ支持機構７が固
定され、このアンテナ支持機構７に前記アンテナ本体１
が取付けられている。図３はアンテナ支持機構７の内部
構造を示している。アンテナ支持機構７内には前記設置
面Ｅと平行な支持板１０が設けられている。支持板１０
には軸受ホルダ１１，１１に支持された軸受１２，１２
が設けられ、この軸受１２，１２により中空軸１３が回
動自在に支持されている。中空軸１３の中心線は前記中
心軸Ｏと一致し、中空軸１３は大径歯車１４の回転中心
に一体に設けられている。大径歯車１４の上面にはスペ
ーサ１５を介してテーブル１６が固定されている。この
テーブル１６の上面１６ａは前記設置面Ｅと平行であ
り、この上面１６ａにアンテナ本体１が固定されてい
る。支持板１０には回動駆動源としてのステッピングモ
ータＭが固定されている。このステッピングモータＭの
出力軸にはピニオン１７が固定され、ピニオン１７の回
転力は中間歯車１８および駆動歯車１９を経て前記大径
歯車１４に伝達される。前記ステッピングモータＭの回
転動力により、テーブル１６およびアンテナ本体１は中
心軸Ｏを中心として回動させられる。

【００１７】球面形状の可動ケース５の上にはトップケ
ース８が固定されている。このトップケース８の上部は
平板であり、アンテナ本体１の上面に対し所定間隔δを
開けて配置されている。このトップケース８とベースＢ
との間には、筒状の可撓性カバー９が接続されている。
この可撓性カバー９は、ゴムやその他の材料により蛇腹
形状に形成されたものであり、この可撓性カバー９によ
り、可動ケース５およびこれを支持する第１の軸２と第
２の軸４による支持機構（支持箇所）が密閉されてい
る。よって、このアンテナ装置が例えば船舶に搭載され
た場合に、軸２，４と中間部材３とによる回動機構部
（支持箇所）が潮により腐蝕を受けるのを防止できるよ
うになっている。

【００１８】さらに図１の実施例では、アンテナ本体
１、アンテナ支持機構７およびその中の回路機構部３０
などが、全て可動ケース５とトップケース８の内部に密
閉されている。よって、可撓性カバー９が設けられない
場合であっても、上記各部材は外部から密閉されて保護
された状態となる。また、図１の実施例では、アンテナ
本体１の上面を覆うトップケース８が可動部Ａに固定さ
れ、トップケース８とアンテナ本体１とが互いの位置関
係を変えることなく一緒に動くようになっている。しか
し、他の構造として、トップケース８がベースＢに動か
ないように固定され、このトップケース８の下側にて、
アンテナ本体１が可動部に設けられ中心軸が常に垂直方
向を向く可動状態に支持される構造とすることができ
る。ただしトップケース８とアンテナ本体１との間隔δ
は受信感度に影響を与える要素となるため、図１に示す
ようにトップケース８が可動部Ａに設けられて、トップ
ケース８とアンテナ本体１との間隔δが常に一定となる
構造とすることが好ましい。

【００１９】テーブル１６の下面には、低雑音ブースタ
２１が固定されアンテナ本体１と接続されている。低雑
音ブースタ２１は、テーブル１６の回転中心位置に設け
られ、低雑音ブースタ２１からのアンテナ入力信号はフ
レキシブルケーブル２２により取り出される。このフレ
キシブルケーブル２２は、前記中空軸１３内を通過し、
支持板１０の下側に位置する回路機構部３０内に導かれ
る。

【００２０】図４は回路機構部３０の構造をブロック図
にて示している。前記低雑音ブースタ２１からのアンテ
ナ入力信号は、フレキシブルケーブル２２を経て、ＦＭ
復調部３１に送られて復調される。復調されたＦＭ信号
はＣ／Ｎ検出部３２に送られ、搬送信号対雑音比（Ｃ／
Ｎ比）が検出され、マイクロコンピュータなどの主制御
部３３に送られる。主制御部３３では、Ｃ／Ｎ検出部３
２にて検出された搬送信号対雑音比に基づいてモータ制
御部３４が制御され、モータ制御部３４により前記ステ
ッピングモータＭが駆動される。すなわち、主制御部３
３にて、アンテナ本体１からの受信信号のＣ／Ｎ比が一
定のレベル以下になったと判断されると、ステッピング
モータＭに駆動指令が出され、大径歯車１４、テーブル
１６およびアンテナ本体１が回転駆動される。そしてア
ンテナ本体１からの受信信号のＣ／Ｎ比が一定のレベル
を越えたときにステッピングモータＭが停止させられ
る。これにより、移動体Ｄの走行向きが変わっても、ア
ンテナ本体１の受信感度の高い向きＳが常に電波の送ら
れてくる方向へ向けられるようになる。

【００２１】なお、テーブル１６およびアンテナ本体１
が支持板１０上にて回動させられると、低雑音ブースタ
２１から延びるフレキシブルケーブル２２が捻られるこ
とになる。そこで、ステッピングモータＭによりテーブ
ル１６が所定の角度または回転数以上に回動させられた
ときには、次にテーブル１６を回転させる際に、ステッ
ピングモータＭを逆回転させ、テーブル１６を前記と逆
の方向へ回動させてアンテナ本体１を受信感度の高い方
向へ向けるように制御することが好ましい。これによ
り、フレキシブルケーブル２２が同じ方向へ数多く捻ら
れることが防止され、断線を防止できるようになる。

【００２２】また、ＦＭ復調部３１により復調されたＦ
Ｍ信号は映像信号処理部３５と静止画像切換部３６を経
て入力切換部３７に与えられる。静止画像切換部３６
は、Ｃ／Ｎ検出部３２により雑音比が高いと検出された
ときに、映像を静止させるためのものである。また復調
されたＦＭ信号は音声信号処理部３８および音声雑音低
減部３９に処理されて入力切換部３７に送られる。入力
切換部３７からの映像出力と音声出力は、それぞれの出
力端子からテレビモニタ４０に与えられる。また上記回
路機構部３０からの出力線４１は、図１に示すように、
撓み余裕４１ａを有しているフレキシブルケーブルによ
り可撓性カバー９の外側に延びている。

【００２３】このアンテナ装置に搭載されているアンテ
ナ本体１は、図５に示すように受信感度の高い向きＳが
所定の仰角θで所定の方位Ｆである。このアンテナ本体
１が搭載された可動部Ａでは、中心軸Ｏに対してアンテ
ナ本体１が直交した向きとなっており、またこのアンテ
ナ装置を搭載した移動体Ｄがどのような姿勢となって
も、軸２と軸４による支持箇所よりも下側で且つ中心軸
Ｏ上に設けられた錘６の重力により、中心軸Ｏが常に垂
直方向へ向けられる。よって船舶や車両などの移動体Ｄ
が波や傾斜地などにより傾いたとしても、アンテナ本体
１は常に水平面と平行な姿勢に維持される。よって、図
５に示す受信感度の高い向きＳは、常に所定の仰角θの
方向へ向けられる。また、図４に示すＣ／Ｎ検出部３
２、主制御部３３、モータ制御部３４などから成る制御
回路部によりステッピングモータＭの回転角度が制御さ
れ、これにより大径歯車１４の回動位置が制御されるた
め、アンテナ本体１の受信感度の高い方位Ｆが常に電波
が送られてくる方角に向けられる。したがって、移動体
Ｄの傾斜姿勢や向きにかかわらず、アンテナ本体１の受
信感度の高い向きＳが常に電波が送られる方角と仰角と
に向けられるようになる。

【００２４】なお、アンテナ本体１を回動させる機構
は、図３に示す歯車などによる機構に限られず、歯付ベ
ルトを使用したものなどであってもよい。なお、アンテ
ナ本体が、その構造と種類により、水平面と平行な姿勢
に設置さえすれば、設置する方角に指向性を有しないも
のである場合には、図３に示す大径歯車１４などを使用
したアンテナ本体１の回動機構は不要であり、第１の軸
と第２の軸および中間部材などを用いて中心軸Ｏが常に
垂直に向くような支持構造によってアンテナ本体と可動
部を支持するのみで受信感度を高める効果を得ることが
できる。またアンテナ本体１はＢＳ受信用に限られず、
例えばナビゲーションシステム用のＧＰＳ衛星からの電
波を受信するものなどであってもよい。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、船舶や車両な
どに搭載された場合のように、支持体の角度姿勢が常に
変わるような場合であっても、アンテナ本体を常に水平
面に対して安定した姿勢に維持させることができ、アン
テナ装置の角度姿勢の変化による受信感度の低下を防止
できる。

【００２６】請求項２記載の発明では、上記の水平面に
対する姿勢の維持に加えて、アンテナ本体の受信感度に
応じてテーブルと共にアンテナ本体が回動させられて常
に受信感度の高い方角へ向けられるため、船舶や車両の
走行向きが変わっても、常に高感度の受信が可能であ
る。

【００２７】請求項３記載の発明では、支持体での可動
部の支持箇所が可撓性カバーにより囲まれているので、
可動部の支持箇所を潮などから保護でき、錆などにより
動作不良となるのを防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナ装置の全体構造を示す断面
図、

【図２】可動部の支持構造を示す斜視図、

【図３】アンテナ支持機構内でのアンテナ本体を回動さ
せる機構を示す側面図、

【図４】回路機構部の構造を示す回路ブロック図、

【図５】平面形状のアンテナを示す斜視図、

【符号の説明】

１ アンテナ本体 ２ 第１の軸 ３ 中間部材 ４ 第２の軸 ５ 可動ケース ６ 錘 ７ アンテナ支持機構 ８ トップケース ９ 可撓性カバー １０ 支持板 １２ 軸受 １３ 中空軸 １６ テーブル ２１ 低雑音ブースタ ２２ フレキシブルケーブル ３０ 回路機構部 ３１ ＦＭ復調部 ３２ Ｃ／Ｎ検出部 ３３ 主制御部 ３４ モータ制御部 Ａ 可動部 Ｂ ベース Ｃ 支持体 Ｅ 設置面 Ｍ ステッピングモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 向きにより受信感度が異なるアンテナ本
   体と、アンテナ本体が設置された可動部と、この可動部
   を支持する支持体と、支持体による可動部の支持箇所よ
   りも下側にて可動部に設けられた錘とを有し、可動部は
   前記錘の重力により水平面に対し常に同じ姿勢となるよ
   うに前記支持体に支持されていることを特徴とするアン
   テナ装置。
2. 【請求項２】 可動部には、アンテナ本体と共に垂直軸
   に対して回動できるテーブルと、このテーブルを回動さ
   せる駆動源と、アンテナ本体の受信感度に応じて前記駆
   動源を制御しテーブルの回動量を設定する制御回路部と
   が設けられている請求項１記載のアンテナ装置。
3. 【請求項３】 支持体が固定されるベースと可動部との
   間には、支持体による可動部の支持箇所を囲む可撓性カ
   バーが設けられている請求項１または２記載のアンテナ
   装置。