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On-vehicle antenna system for tracking geostationary satellite

阅读:210发布:2020-09-08

专利汇可以提供On-vehicle antenna system for tracking geostationary satellite专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To keep the communications state when driving on a bad road in an excellent way by devising a direction of an antenna 6 not to be deviated from a direction of a geostationary satellite regardless of rolling and pitching of a vehicle caused by driving.
CONSTITUTION: A turntable 2 is supported freely turnably with a 1st bearing 12 provided to an upper face of a support base 1 fixed to a vehicle body over a perpendicular direction. The turntable 2 is driven by a 1st drive motor 7. A 2nd bearing 14 provided in the horizontal direction to a support leg 13 of an upper face of the turntable 2 supports a middle of a support frame 15 in the horizontal direction. Third bearings 17, 17 provided to both ends of the support frame 15 support an antenna 6. A 2nd drive motor 9 drives the antenna 6. The support frame 15 is energized by a plate spring 20 so that the support frame 15 is in parallel with the upper face of the turntable 2.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio,下面是On-vehicle antenna system for tracking geostationary satellite专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 車体に固定の支持台と、この支持台の上面に鉛直方向に亙って設けられた第一の軸受と、この第一の軸受により回転自在に支持されたターンテーブルと、上記第一の軸受を中心としてこのターンテーブルを回転駆動する第一の駆動モータと、上記ターンテーブルの上面に設けられた支持脚と、この支持脚に水平方向に亙って設けられた第二の軸受と、この第二の軸受によりその水平方向中央部を枢支された支持枠と、この支持枠の両端部に、上記第二の軸受と直角な方向で互いに同心に設けられた第三の軸受と、この第三の軸受により上記支持枠に支持されたアンテナと、上記第三の軸受を中心としてこのアンテナを揺動させる第二の駆動モータと、
    上記ターンテーブルに固定の部分と上記支持枠に固定の部分との間に設けられ、上記支持枠を、この支持枠が上記ターンテーブルの上面に対して平行になる方向に付勢する弾性部材とを備えた静止衛星追尾用車載アンテナ装置。
  • 说明书全文

    【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)にずれた場合でも、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。

    【0005】この為従来から、無線車にアンテナを、鉛直軸及び水平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、上記鉛直軸及び水平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】図2は従来から考えられている静止衛星追尾用車載アンテナ装置の1例を示している。 支持台1
    は、屋根面等に於いて車体に固定される。 この支持台1
    の上面にはターンテーブル2が、鉛直軸3を中心とする回転を自在として設けられている。 上記ターンテーブル2の上面中央部で、上記鉛直軸3の上端位置には、第一の駆動モータ7を設けて、上記鉛直軸3を中心とするターンテーブル2の回転を自在としている。

    【0007】又、このターンテーブル2の上面には、間隔をあけて1対の支持脚4、4を固定している。 そして、両支持脚4、4の上端部に1対の水平軸5、5を、
    互いに同心に設け、両水平軸5、5により、アンテナ6
    を揺動自在に支持している。 一方(図2の右方)の水平軸5の端部には従動プーリ8を固定している。 又、上記ターンテーブル2の上面に固定した第二の駆動モータ9
    の出力軸には、駆動プーリ10を固定している。 そして、この駆動プーリ10と上記従動プーリ8との間にベルト11を掛け渡して、上記水平軸5、5を中心とするアンテナ6の揺動を自在としている。

    【0008】上述の様に構成される静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、図示しない制御器が第一、第二の駆動モータ7、9への通電を制御して、上記アンテナ6の向きを調節し、車両の進行方向の変化に拘らず、アンテナ6を静止衛星に向ける様にする。

    【0009】

    【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、走行に伴なう車両の横揺れ(ローリング)や縦揺れ(ピッチング)に拘らず、アンテナ6の向きが静止衛星の方からずれない様にする事で、
    悪路走行時に於ける通信状態を良好に保つものである。

    【0010】アンテナ装置を積んだ車両が悪路を走行してローリングやピッチングを生じた場合、アンテナ6の向き(指向方向)と静止衛星の向きとがずれてしまう。
    この様な場合に、図2に示した従来構造では、第一、第二の駆動モータ7、9への通電に基づいてアンテナ6
    を、鉛直軸3並びに水平軸5を中心に揺動させ、このアンテナ6を静止衛星に向けなければならない。

    【0011】例えば、静止衛星が車両の側方に存在する場合には、第二の駆動モータ9への通電に基づきアンテナ6の仰角を変える事で、上記ローリングに迅速に対応出来るし、同じく静止衛星が車両の前後方向に存在する場合には、アンテナ6の仰角を変える事で、上記ピッチングに対し迅速に対応出来る。

    【0012】ところが、静止衛星が車両の側方に存在する状態でピッチングが生じた場合、或は静止衛星が車両の前後方向に存在する状態でローリングが生じた場合には、単にアンテナ6の仰角を変えただけではこのアンテナ6を静止衛星に向ける事が出来ず、同時に、前記ターンテーブルの向きも補正する必要があり、しかもこの補正は、複雑な計算の為に時間を要する為、走行時にアンテナ6を静止衛星に向ける事が困難であった。

    【0013】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。

    【0014】

    【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、この支持台の上面に鉛直方向に亙って設けられた第一の軸受と、この第一の軸受により回転自在に支持されたターンテーブルと、上記第一の軸受を中心としてこのターンテーブルを回転駆動する第一の駆動モータと、上記ターンテーブルの上面に設けられた支持脚と、この支持脚に水平方向に亙って設けられた第二の軸受と、この第二の軸受によりその水平方向中央部を枢支された支持枠と、この支持枠の両端部に、上記第二の軸受と直角な方向で互いに同心に設けられた第三の軸受と、この第三の軸受により上記支持枠に支持されたアンテナと、上記第三の軸受を中心としてこのアンテナを揺動させる第二の駆動モータと、上記ターンテーブルに固定の部分と上記支持枠に固定の部分との間に設けられ、上記支持枠を、この支持枠が上記ターンテーブルの上面に対して平行になる方向に付勢する弾性部材とを備えている。

    【0015】

    【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、車両の走行に伴なってローリング又はピッチングが、第二の軸受を中心とする方向の揺れとして生じた場合でもアンテナは、アンテナ自身及び支持枠の慣性質量によって、弾性部材を弾性変形させつつ、そのままの姿勢を保とうとする。 従って、ローリング或はピッチングに基づいて上記第二の軸受を中心とする方向に揺れても、この揺れに基づいてアンテナの方向と静止衛星の方向とが大きくずれる事はない。

    【0016】上記第二の軸受と直角な方向の揺れに対しては、第二の駆動モータによりアンテナを、第三の軸受を中心として揺動させる事で、迅速に対応させる事が出来る。 この結果、静止衛星が車両に対して何れの方向に存在する場合でも、車両の走行に伴なうローリング或はピッチングによって、アンテナの向きと静止衛星の方角とが大きくずれる事がなくなり、車両の走行中にも良好な通信状態を維持出来る様になる。

    【0017】

    【実施例】図1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12を、鉛直方向に亙り設けている。 上記支持台1の上方にはターンテーブル2をこの第一の軸受12により回転自在に支持している。 又、
    上記ターンテーブル2の上面中央部には、第一の駆動モータ7を設け、この第一の駆動モータ7によって上記ターンテーブル2を、上記第一の軸受12を中心として回転駆動自在としている。

    【0018】上記ターンテーブル2の上面には支持脚1
    3を固設している。 そして、この支持脚13の上端部に第二の軸受14を、水平方向に設けている。 そして、この第二の軸受14により支持枠15の水平方向中央部を、揺動自在に枢支している。 この支持枠15の両端部には、上記支持脚13と反対側に向けほぼ直角に折れ曲がった支持部16、16が設けられており、各支持部1
    6、16にそれぞれ第三の軸受17、17を、互いに同軸に支持している。 尚、上記ターンテーブル2の上面と支持枠15とを互いに平行にした状態で、第一の軸受1
    2の中心軸aと、上記第二の軸受14の中心軸bと、上記第三の軸受17、17の中心軸cとは、単一の交点O
    で、互いに直角に交差する。

    【0019】上記支持枠15には矩形平板状のアンテナ6を、上記第三の軸受17、17により、揺動自在に支持している。 そして、一方(図1の左方)の支持部16
    の内側面に第二の駆動モータ9を設け、上記第三の軸受17、17を中心として上記アンテナ6を揺動させられる様にしている。 上記第一の駆動モータ7と第二の駆動モータ9とへの通電は、制御器18により制御される。

    【0020】更に、上記支持枠15の中央部背面にその基端部を結合固定し、中間部を上記第二の軸受14により枢支された枢軸19の先端部は、上記支持脚13の背面から突出している。 そして、この枢軸19の先端部に、弾性部材である板ばね20の上端部を、枢軸19に対する回転を不能として、支持固定している。 上記支持脚13の背面下部には、1対の挟持片21、21を固定しており、上記板ばね20の下端部は、両挟持片21、
    21の間に、がたつきなく挿入している。

    【0021】上記板ばね20は、上記第二の軸受14を中心として支持枠15が揺動し、上記枢軸19が回転するのに伴なって弾性変形する。 但し、上記支持枠15がターンテーブル2の上面に対して平行となった場合には、上記板ばね20の弾性変形量が零となる様にしている。 従って、上記支持枠15が第二の軸受14を中心として揺動し、この支持枠15とターンテーブル2の上面とが非平行になった場合には、上記板ばね20の弾性変形に基づき上記支持枠15に、この支持枠15とターンテーブル2の上面とを平行にする方向の力が加わる。

    【0022】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、車両の走行に伴なってローリング又はピッチングが、第二の軸受14を中心とする方向の揺れとして生じた場合でもアンテナ6は、アンテナ6自身及び支持枠15の慣性質量によって、板ばね20を弾性変形させつつ、そのままの姿勢を保とうとする。

    【0023】即ち、上記ローリング又はピッチングが生じた場合に、支持枠15と第三の軸受17、17と第二の駆動モータ9とアンテナ6とは、同期して変位する傾向となるが、これら各部材15、17、9、6を合計した質量は相当に嵩む為、上記ターンテーブル2が急に変位した場合でも、そのままの姿勢を保とうとする。

    【0024】例えば、静止衛星が車両の前後方向に存在する結果、上記アンテナ6が前後方向に向いている状態で、車両がローリングした場合、或は静止衛星が車両の側方に存在する結果、上記アンテナが側方に向いている状態で、車両がピッチングした場合にも、上記支持枠1
    5は、上記板ばね20を弾性変形させつつ、ターンテーブル2の上面に対し非平行となる事で、そのままの姿勢を保とうとする。 この結果、ローリング或はピッチングに基づいてアンテナ6の方向と静止衛星の方向とが大きくずれる事はない。

    【0025】反対に、静止衛星が車両の前後方向に存在する結果、上記アンテナ6が前後方向に向いている状態で、車両がピッチングした場合、或は静止衛星が車両の側方に存在する結果、上記アンテナが側方に向いている状態で、車両がローリングした場合には、上記第二の駆動モータ9によりアンテナ6を、第三の軸受17、17
    を中心として揺動させる事で、迅速に対応させる事が出来る。

    【0026】静止衛星が前後左右の中間位置に存在する場合には、これらの作用を同時に行なわせる事で、アンテナ6の向きと静止衛星の方角とが大きくずれる事を防止する。 この結果、静止衛星が車両に対して何れの方向に存在する場合でも、車両の走行に伴なうローリング或はピッチングによって、アンテナ6の向きと静止衛星の方角とが大きくずれる事がなくなり、車両の走行中にも良好な通信状態を維持出来る様になる。

    【0027】

    【発明の効果】本発明の静止衛星追尾用車載アンテナ装置は、以上に述べた通り構成され作用するが、車両が悪路を走行する際にも、アンテナの向きと静止衛星の方角とが大きくずれる事を防止出来て、走行中にも良好な通信状態を確保出来る。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】本発明の実施例を示す斜視図。

    【図2】従来構造の1例を示す斜視図。

    【符号の説明】

    1 支持台 2 ターンテーブル 3 鉛直軸 4 支持脚 5 水平軸 6 アンテナ 7 第一の駆動モータ 8 従動プーリ 9 第二の駆動モータ 10 駆動プーリ 11 ベルト 12 第一の軸受 13 支持脚 14 第二の軸受 15 支持枠 16 支持部 17 第三の軸受 18 制御器 19 枢軸 20 板ばね 21 挟持片

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