【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明に係る静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、地震、台風等の災害時に出動し、上空に存在する静止衛星を利用して各種連絡を行なう無線車に組み込み、常にアンテナが静止衛星に向く様に、このアンテナの姿勢を制御するものである。

【０００２】

【従来の技術】地震や台風等の災害時に於いて現場と対策本部等との間の連絡を行なう手段として、無線が使用されるが、近年、上空に打ち上げられた静止衛星を利用し、遠く離れた場所同士で、明瞭な通信を行なえる様にする事が多くなっている。

【０００３】この様な静止衛星を利用した無線通信を行なう場合、アンテナを所定の静止衛星に正しく向ける必要がある。 何となれば、現在上空には多くの静止衛星が打ち上げられており、アンテナの向きが僅か（５度程度）にずれた場合に於いても、アンテナが本来向いていなければならない静止衛星の隣の静止衛星に向いてしまい、無線通信を行なえなくなる為である。

【０００４】一方、車載アンテナ装置の場合、無線車の向きが頻繁に変わる為、この無線車の走行中にも通信を行なえる様にする為には、無線車に対するアンテナの水平方向に亙る向きを頻繁に調節し、このアンテナを常に上記静止衛星に向けておく必要がある。 尚、アンテナの鉛直方向に亙る向きは、ビーム幅が大きなアンテナを使用すれば、無線車が余程の急坂を走行しない限り、あまり考慮する必要はない。

【０００５】この為従来から、無線車にアンテナを、鉛直軸を中心として回転自在に支持すると共に、ステッピングモータの回転駆動力を、歯車、ベルト、ゴムローラ等の機械的伝達手段により、上記アンテナの支持部に伝達し、上記鉛直軸を中心としてこのアンテナを回転させる事により、このアンテナを常に上記静止衛星に向ける事が行なわれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、車両の進行方向変更時に於ける、静止衛星へのアンテナの追従性を、少ない消費エネルギで向上させると共に、装置の信頼性及び耐久性を向上させるものである。

【０００７】即ち、上述の様に、ステッピングモータの回転駆動力を機械的伝達手段によりアンテナに伝達する構造の場合、無線車の急旋回時にも確実にアンテナに静止衛星を追尾させる為には、上記ステッピングモータの回転駆動力を大きくする必要があり、消費電力が嵩む事が避けられない。

【０００８】又、機械的伝達手段には摩擦部分が存在する為、長期間に亙る使用に伴なって、この摩擦部分が次第に摩耗する事が避けられず、使用状態によっては、信頼性、耐久性の面で不足が生じる場合も考えられた。

【０００９】本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、この様な事情に鑑みて発明されたものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、車体に固定の支持台と、この支持台の中央部に鉛直方向に亙って設けられた軸受と、この軸受によりその中心軸を枢支されたターンテーブルと、上記ターンテーブルの一部で、上記軸受を中心とする円周上に固設されたブレードと、上記支持台の一部で、このブレードに対向する部分に設けられ、開口部から圧縮空気を噴出する事により上記ターンテーブルを、上記軸受を中心として一方向に回転駆動する第一のノズルと、この第一のノズルへの圧縮空気の供給及び供給停止を制御する第一の電磁弁と、上記支持台の一部で、上記ブレードに対向する部分に設けられ、開口部から圧縮空気を噴出する事により上記ターンテーブルを、上記軸受を中心として上記一方向と反対の方向に回転駆動する第二のノズルと、この第二のノズルへの圧縮空気の供給及び供給停止を制御する第二の電磁弁と、スリップリングを含んで構成され、上記アンテナが受けた電波をターンテーブル外に取り出すと共に、上記ターンテーブル側に支持した機器に通電する通電装置と、上記アンテナが受ける電波が強くなる方向に上記ターンテーブルを回転させるべく、上記第一、第二の電磁弁の開閉を制御する制御器とを備える。 そして、上記ターンテーブル並びにこのターンテーブルに支持された機器を総合した部分の重心を、
上記軸受の軸心上に位置させている。

【００１１】

【作用】上述の様に構成される本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置の場合、アンテナの向きと静止衛星の方角とが変位すると、このアンテナが受ける電波の強さが変化する。 この変化に基づいて制御器が、第一、第二の電磁弁の開閉を制御する事により、第一、第二のノズルからの圧縮空気の噴出状態を制御し、静止衛星から上記アンテナが受ける電波が強くなる方向に、軸受を中心としてターンテーブルを回転させる。 この結果、上記アンテナが静止衛星に向く。

【００１２】上記ターンテーブル、及びこのターンテーブルに支持されたアンテナを含む機器の慣性質量は相当に嵩む為、これらターンテーブル及び機器がそのままの姿勢を維持しようとする傾向は顕著になる。 しかも、ターンテーブル並びにこのターンテーブルに支持された機器の重心が、上記軸受の軸心上に存在する為、無線車が急旋回した場合にも、上記ターンテーブルはそのままの姿勢を維持しようとして、上記アンテナが静止衛星に向いたままの状態となる。

【００１３】無線車が旋回を繰り返し、軸受部分に存在する軽微な摩擦に基づいてターンテーブルが回転する等により、上記アンテナの向きが静止衛星の方向とずれた場合には、上述の様に制御器が第一、第二の電磁弁の開閉を制御して、第一、第二のノズルからの圧縮空気の噴出状態を制御し、軸受を中心としてターンテーブルを回転させて、上記アンテナを静止衛星に向ける。

【００１４】

【実施例】図１〜２は、本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置を示している。 無線車の屋根面等には円板状の支持台１を、図示しない脚により固定しており、この支持台１の中央部に第一の軸受２を、鉛直方向に亙って設けている。 この第一の軸受２は、互いに同心に組み合わされた、内側転がり軸受３と外側転がり軸受４とから構成されている。

【００１５】即ち、上記支持台１の中心部に形成した円孔５を囲んで設けた、円筒部６の内側にスリーブ７を、
複列深溝型玉軸受である外側転がり軸受４を介して、回転自在に支持し、このスリーブの内側に軸管８を、やはり複列深溝型玉軸受である内側転がり軸受３を介して、
回転自在に支持している。 そして、上記軸管８の上端部にターンテーブル９の中心部を固定する事により、このターンテーブル９を、上記第一の軸受２を中心とする回転自在に支承している。

【００１６】上記ターンテーブル９の中心部上面には円管部１０を、鉛直方向に、且つ上記軸管８と同心に設けている。 そして、この円管部１０の周囲にアンテナ支持枠１１を、複列深溝型玉軸受である第二の軸受１２により枢支し、このアンテナ支持枠１１に、平面型のアンテナ１３を支持固定している。 このアンテナ１３の仰角は、静止衛星の仰角に一致させている。

【００１７】上記アンテナ支持枠１１の中間部側面にその基端部を固定した揺動腕１４の先端部には、圧縮ばね１５とソレノイド１６とを、この先端部を挟んだ状態で、互いに対向して設ける事により、上記第二の軸受１
２を中心として上記アンテナ１３を往復揺動させる、揺動装置１７を構成している。 この揺動装置１７の作動時には、上記ソレノイド１６に断続的に通電する。 そして、通電時には上記揺動腕１４の先端部が図１の下方に引かれて、上記アンテナ１３が図１で反時計方向に揺動し、非通電時には上記揺動腕１４の先端部が圧縮ばね１
５に押されて、上記アンテナ１３が同図で時計方向に揺動する。

【００１８】この様な、揺動装置１７によりアンテナ１
３が揺動させられる振幅は小さい（例えば１〜２度程度）が、この振幅は、前記ターンテーブル９の上面に固定のジャイロセンサ１８により検出される。 このジャイロセンサ１８が直接検出するのは、上記ターンテーブル９の振幅θ ₉であるが、この振幅θ ₉よりアンテナ１３
の振幅θ ₁₃を求める場合、アンテナ１３及びアンテナ支持枠１１の慣性モーメントをＩ ₁₃ 、アンテナ１３等、上面に固定された機器を含むターンテーブル９の慣性モーメントをＩ ₉として、θ ₁₃ ＝（Ｉ ₉ ／Ｉ ₁₃ ）θ ₉なる式で求める。

【００１９】上記アンテナ支持枠１１の上面にはコンピュータ１９を設け、このコンピュータ１９に、上記揺動装置１７の信号と上記アンテナ１３が静止衛星から受ける電波とを入力している。 そしてこのコンピュータ１９
は、上記信号と電波とから、上記アンテナ１３が受ける電波の強度を、上記揺動装置１７による上記アンテナ１
３の往復揺動の方向との関係で測定する。

【００２０】一方、上記ターンテーブル９の外周縁部には、ブレード２０を固設している。 又、上記支持台１上の上記ターンテーブル９を囲む２個所位置で、上記ブレード２０に対向する部分には、それぞれ１個乃至複数個の第一、第二のノズル２１、２２を設けている。 各ノズル２１、２２は、それぞれ開口部から圧縮空気を噴出する事により上記ターンテーブル９を、上記第二の軸受１
２を中心として回転駆動するものである。 尚、第一のノズル２１の開口方向と第二のノズル２２の開口方向とは互いに逆方向として、第一のノズル２１から圧縮空気を噴出させた場合に於ける上記ターンテーブル９の回転方向と、第二のノズル２２から圧縮空気を噴出させた場合に於ける上記ターンテーブル９の回転方向とが、互いに逆向きとなる様にしている。

【００２１】又、上記第一のノズル２１に付属して第一の電磁弁２３を、上記第二のノズル２２に付属して第二の電磁弁２４を、それぞれ設けて、上記第一ノズル２１
及び第二のノズル２２への圧縮空気の供給及び供給停止を制御自在としている。

【００２２】又、上記ターンテーブル９と支持台１との間には、スリップリング２５を含んで構成される通電装置２６を設け、前記アンテナ１３が受けた電波をターンテーブル９外に取り出すと共に、上記ターンテーブル９
側に支持したコンピュータ１９等の機器に通電自在としている。

【００２３】上記スリップリング２５の回転摺動部と前記スリーブ７とは、連結具２７により連結している。
又、このスリーブ７は、モータ２８の通電に基づき、歯車２９、３０を介して、任意方向に回転させられる。 一方、上記スリップリング２５出力端子にその一端を接続した導線３１は、前記軸管８と円筒部１０との内側を挿通して、上記ターンテーブル９の上方に取り出している。

【００２４】この導線３１は十分にたるませる事で、上記支持台１に対するターンテーブル９の回転角度が小さい場合には、上記スリップリング２５が滑らなくても、
上記導線３１が少し捩れる事で、このターンテーブル９
の回転が許容される様にしている。 そして、上記ターンテーブル９の回転角度が或る程度大きくなった場合には、図示しない捩れ検出器からの信号に基づき、上記モータ２８への通電に伴なって上記スリップリング２５が回転し、上記導線３１の捩れを解消する様にしている。
従って、上記スリップリング２５の摺動抵抗は、上記ターンテーブル９の回転に対する抵抗とはならない。

【００２５】静止衛星から前記アンテナ１３が受ける電波は、上記通電装置２６、チューナー３２を介して通信装置に取り出される他、前記第一、第二の電磁弁２３、
２４の開閉を制御する制御器である、第二のコンピュータ３３に入力している。 この第二のコンピュータ３３
は、前記コンピュータ１９からの信号に基づいて、上記アンテナ１３が受ける電波が強くなる方向に上記ターンテーブル９を回転させるべく、上記第一、第二の電磁弁２３、２４の開閉を制御する。 又、上記捩れ検出器が検出する、ターンテーブル９の回転角度が一定値を越えた場合に、上記モータ２８に通電して、上記スリップリング２５を回転させる。

【００２６】更に、上記ターンテーブル９並びにこのターンテーブル９に支持された揺動装置１７、ジャイロセンサ１８、コンピュータ１９等の機器を総合した部分の重心を、上記第一、第二の軸受２、１２の軸心上に位置させている。 尚、前記支持台１の上面には、電波透過性のカバー３４を設けて、前記アンテナ１３に風が当たらない様にしている。

【００２７】上述の様に構成される本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置の場合、使用時には前記揺動装置１７を運転する事で、常に上記アンテナ１３を第二の軸受１２を中心として、例えば３Ｈｚ程度の周波数で往復揺動させておく。 この往復揺動に伴なって、静止衛星からこのアンテナ１３が受ける電波の強さが変化するが、
この変化の方向（強くなるか、或は反対に弱くなるか）
と揺動方向との関係はコンピュータ１９により求められ、通電装置２６を介して、第二のコンピュータ３３に送られる。 尚、揺動角度は小さいので、揺動に伴なって通信不良が生じる事はない。

【００２８】上記コンピュータ１９から送られてくる信号に基づいて、この第二のコンピュータ３３は、第一、
第二の電磁弁２３、２４の開閉を制御する事により、第一、第二のノズル２１、２２からの圧縮空気の噴出状態を制御し、静止衛星から上記アンテナ１３が受ける電波が強くなる方向に、第一の軸受２を中心としてターンテーブル９を回転させる。 この結果、上記アンテナ１３が静止衛星に向く。

【００２９】即ち、アンテナ１３の向きと静止衛星の方角とが一致していない限り、上記往復揺動の際、一方向、即ちアンテナの向きと静止衛星の方角とのずれが大きくなる方向への揺動時には電波の強さが漸増し、反対方向への揺動時には電波の強さが漸減する。 従って、上記ターンテーブル９が上記一方向に回転する様に、第一、第二の電磁弁２３、２４の何れかを開放し、ターンテーブル９を回転させれば、上記アンテナ１３を静止衛星に向ける事が出来る。 尚、何れかのノズルからの圧縮空気噴出に伴なって回転し始めたターンテーブル９を所望位置で停止させる為には、他のノズルから比較的少量の圧縮空気を噴出させる。

【００３０】一方、上記ターンテーブル９、及びこのターンテーブル９に支持されたアンテナ１３、揺動装置１
７、ジャイロセンサ１８、コンピュータ１９を含む機器の慣性質量は相当に嵩む為、何れのノズルからも圧縮空気の噴出が行なわれない際には、これらターンテーブル９及び機器がそのままの姿勢を維持しようとする傾向は顕著になる。 しかも、ターンテーブル９並びにこのターンテーブル９に支持された機器を総合した部分の重心が、上記第一、第二の軸受２、１２の軸心上に存在する為、無線車が急旋回した場合にも、上記ターンテーブル９はそのままの姿勢を維持しようとして、上記アンテナ１３が静止衛星に向いたままの状態となる。 従って、特に大きな駆動装置を使用しなくても、無線車の急旋回時に、アンテナ１３を静止衛星に向けたままの状態に維持出来る。

【００３１】無線車が旋回を繰り返し、第一の軸受２部分に存在する軽微な摩擦や、導線３１の捩り抵抗等に基づいてターンテーブル９が回転する等により、上記アンテナ１３の向きが静止衛星の方向とずれた場合には、上述の様に第二のコンピュータ３３が第一、第二の電磁弁２３、２４の開閉を制御して、第一、第二のノズル２
１、２２からの圧縮空気の噴出状態を制御し、第一の軸受２を中心としてターンテーブル９を回転させて、上記アンテナ１３を静止衛星に向ける。

【００３２】第一の軸受２を中心としてターンテーブル９を回転駆動する駆動部には、摩擦部分が存在しない為、長期間に亙る使用によっても、上記駆動部が摩耗する事はなく、駆動部の信頼性、耐久性は十分なものとなる。 又、図示の様に、第一、第二のノズル２１、２２及び第一、第二の電磁弁２３、２４を、ターンテーブル９
の周囲に配置する事により、装置全体の高さ寸法を小さくして、扁平な静止衛星追尾用車載アンテナ装置を構成出来る。

【００３３】尚、静止衛星からアンテナ１３が受ける電波の強度を、アンテナ１３の揺動方向との関係で求めるコンピュータ１９は、必ずしもターンテーブル９の上面に設ける必要はなく、例えば第二のコンピュータ３３と統合しても良い。

【００３４】又、静止衛星の方角とアンテナの向きとのずれの方向とその大きさとを求める方法としては、図示の実施例の様に、揺動装置１７により、ターンテーブル９に対して常にアンテナ１３を往復揺動させる以外の方法を採用する事も出来る。 例えば、並列して設けられた２台のアンテナが受信する電波の位相差を求める事で、
上記ずれの方向と大きさとを求めたり、或は、アンテナ１３をターンテーブル９に固定し、前記第一、第二の電磁弁２３、２４を短時間の間に交互に開閉する事により、上記アンテナ１３を、ターンテーブル９ごと往復揺動させ、上記ずれの方向と大きさとを求める事も出来る。

【００３５】更に、上記アンテナ１３の向きを、水平方向に亙って変えるだけでなく、鉛直方向に亙っても変える必要が生じた場合には、上記本発明に係る機構に加えて、水平軸を中心に上記アンテナ１３が揺動する機構を加える事も出来る。 この場合も、上記水平軸を中心とするブレードを設けると共に、このブレードを両方向に回転駆動する為のノズルを設ける。 尚、この場合に於ける重心位置は、鉛直軸と水平軸との交点とする。 又、アンテナ１３の向きを、ローリング方向とピッチング方向との何れの方向に就いても制御する場合には、互いに直交する１対の水平軸を設ける。

【００３６】

【発明の効果】本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ１
３装置は、以上に述べた通り構成され作用する為、静止衛星へのアンテナの追従性を、少ない消費エネルギで向上させると共に、装置の信頼性及び耐久性を向上させる事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を、カバーを外した状態で示す半部平面図。

【図２】本発明の実施例を示す縦断面図。

【符合の説明】

１ 支持台 ２ 第一の軸受 ３ 内側転がり軸受 ４ 外側転がり軸受 ５ 円孔 ６ 円筒部 ７ スリーブ ８ 軸管 ９ ターンテーブル １０ 円筒部 １１ アンテナ支持枠 １２ 第二の軸受 １３ アンテナ １４ 揺動腕 １５ 圧縮ばね １６ ソレノイド １７ 揺動装置 １８ ジャイロセンサ １９ コンピュータ ２０ ブレード ２１ 第一のノズル ２２ 第二のノズル ２３ 第一の電磁弁 ２４ 第二の電磁弁 ２５ スリップリング ２６ 通電装置 ２７ 連結具 ２８ モータ ２９、３０ 歯車 ３１ 導線 ３２ チューナー ３３ 第二のコンピュータ ３４ カバー