(57)【要約】【課題】アンテナの受信レベルが外乱等によって時間とともに変化する場合であっても、アンテナの向きを、電波を受信するのに適した角度から一定範囲に抑えることが可能なアンテナ制御装置、アンテナ制御システム、アンテナ制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】アンテナ制御装置１は、電波発生源から電波を受信するアンテナ９０の向きを制御する。回転手段１２は、アンテナを回転させる。反転手段１４は、回転手段１２によってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、回転手段１２によるアンテナの回転方向を、第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる。【選択図】図１
2014145707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波発生源から電波を受信するアンテナの向きを制御するアンテナ制御装置であって、
アンテナを回転させる回転手段と、
前記回転手段によってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転手段によるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転手段と
を有するアンテナ制御装置。
【請求項２】
前記回転手段によってアンテナの向きが変化するごとに、アンテナによって受信された受信電波の受信レベルを取得する受信レベル取得手段
をさらに有し、
前記反転手段は、前記回転手段によってアンテナが第１の方向に前記第１の角度回転していない場合、前記回転手段によってアンテナの向きが変化した後に前記受信レベル取得手段によって取得された第１の受信レベルと、前記回転手段によってアンテナの向きが変化する前に取得された第２の受信レベルとの差に基づいて、回転方向を反転させる
請求項１に記載のアンテナ制御装置。
【請求項３】
前記回転手段は、アンテナを予め定められた角度ごとに１ステップずつ回転させ、
前記反転手段は、アンテナを連続して前記第１の方向に回転させる回数が予め定められた第１の回数となった場合に、前記回転手段によるアンテナの回転方向を、前記第２の方向に反転させる
請求項１又は２に記載のアンテナ制御装置。
【請求項４】
前記回転手段によってアンテナが１ステップずつ回転するごとに、アンテナによって受信された受信電波の受信レベルを取得する受信レベル取得手段
をさらに有し、
前記反転手段は、アンテナを連続して同じ方向に回転させる回数が前記第１の回数となっていない場合、前記受信レベル取得手段によって取得された第１の受信レベルと、前記回転手段によってアンテナが１ステップ回転する前に取得された第２の受信レベルとの差に基づいて、回転方向を反転させる
請求項３に記載のアンテナ制御装置。
【請求項５】
前記回転手段は、アンテナの方位角が変化するようにアンテナを回転させ、アンテナの仰角が変化するようにアンテナを回転させる
請求項１から４のいずれか１項に記載のアンテナ制御装置。
【請求項６】
当該アンテナ制御装置は、携帯情報端末である
請求項１から５のいずれか１項に記載のアンテナ制御装置。
【請求項７】
電波発生源から電波を受信するアンテナと、
前記アンテナを回転させる回転手段と、
前記回転手段によって前記アンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転手段による前記アンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転手段と
を有するアンテナ制御システム。
【請求項８】
アンテナを回転させる回転ステップと、
前記回転ステップによってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転ステップによるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転ステップと
を含むアンテナ制御方法。
【請求項９】
アンテナを回転させる回転ステップと、
前記回転ステップによってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転ステップによるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ制御装置、アンテナ制御システム、アンテナ制御方法及びプログラムに関し、特に、電波発生源から電波を受信するアンテナの向きを制御するアンテナ制御装置、アンテナ制御システム、アンテナ制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星からの電波を受信する衛星基地局のアンテナや、携帯電話の無線基地局を接続するための小型アンテナは、電波発生源からの電波を受信する際に受信レベルが最大となるように、それらのアンテナビームの方向を調整する必要がある。アンテナビーム方向を調整するために、受信レベル出力が得られる角度範囲まで人手でアンテナ方向を粗調整し、その後、ステップトラック方式を用いて自動調整する方法がとられている。
【０００３】
ステップトラック方式では、アンテナビームの向きを、機械的又は電気的な方法で、微小角度ずつステップ状に回転させる。そして、アンテナビームの向きが回転する前後の受信レベルを比較する。ステップ後の受信レベルがステップ前の受信レベルよりも大きい場合は、さらに、同じ方向にアンテナビームの向きを回転させる。ステップ後の受信レベルがステップ前の受信レベルよりも小さい場合は、回転方向を反転させ、逆方向にアンテナビームの向きを回転させる。このような制御を繰り返すことにより、最終的に、受信レベルが最大となる最適角度にアンテナビームを指向させることができる。
【０００４】
一方、高湿気塊の移動により大気屈折率が変化すると、フェージングが発生する。フェージングは、無線伝搬特性の時間的変動として観測され、時間とともに受信レベルを変動させる。したがって、ステップトラックを行っているときにフェージングが発生すると、ステップの前後で、受信レベルが変化する。そのため、ステップ前後でアンテナの回転方向を反転させるか否かの判断を誤り、アンテナビームが最適角度から離れる方向にアンテナを回転させることとなる可能性がある。
【０００５】
上述した技術に関連し、特許文献１には、アンテナ追尾制御を行うステップトラック演算処理において、衛星方向を判断するために１ステップ角度駆動前後の受信レベルを比較し、駆動後の方が大きい場合にそのレベル差によって１／２ステップ角度のオフセットまたは１／４ステップ角度のオフセットを与えた後ステップトラック動作を行い追尾駆動角を決定する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、アンテナが静止している期間に受信信号の時間的変動を求めこの時間的変動が予め定められた値を超えた場合アンテナの駆動を停止するステップトラック装置が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、空中線追尾速度に拘束されない時定数を持つ整流回路と、サンプリングホールド回路とを別に２組備えることによって、空中線の追尾動作の間隔を制御し、あるいは、追尾動作の停止を制御する空中線自動追尾装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−  ６８７６６号公報
【特許文献２】特開昭６０−２２２７８０号公報
【特許文献３】特開昭５５−１１０９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように、ステップトラックを行っているときにフェージングが発生すると、アンテナビームを最適角度に制御できないという問題点があり、そのため、受信電波のレベル劣化を招く可能性がある。
【００１０】
本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、アンテナの受信レベルが外乱等によって時間とともに変化する場合であっても、アンテナの向きを、電波を受信するのに適した角度から一定範囲に抑えることが可能なアンテナ制御装置、アンテナ制御システム、アンテナ制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明にかかるアンテナ制御装置は、電波発生源から電波を受信するアンテナの向きを制御するアンテナ制御装置であって、アンテナを回転させる回転手段と、前記回転手段によってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転手段によるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転手段とを有する。
【００１２】
本発明にかかるアンテナ制御システムは、電波発生源から電波を受信するアンテナと、前記アンテナを回転させる回転手段と、前記回転手段によって前記アンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転手段による前記アンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転手段とを有する。
【００１３】
本発明にかかるアンテナ制御方法は、アンテナを回転させる回転ステップと、前記回転ステップによってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転ステップによるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転ステップとを含む。
【００１４】
本発明にかかるプログラムは、アンテナを回転させる回転ステップと、前記回転ステップによってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、前記回転ステップによるアンテナの回転方向を、前記第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる反転ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、アンテナの受信レベルが外乱等によって時間とともに変化する場合であっても、アンテナの向きを、電波を受信するのに適した角度から一定範囲に抑えることが可能なアンテナ制御装置、アンテナ制御システム、アンテナ制御方法及びプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかるアンテナ制御装置を示す図である。
【図２】実施の形態１にかかるアンテナ制御システムを示す図である。
【図３】実施の形態１にかかるアンテナ制御装置によって実現される各構成要素を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるアンテナ制御装置によってなされる処理を示すフローチャートである。
【図５】アンテナ情報記憶部に記憶されるアンテナ情報を例示する図である。
【図６】受信レベルとアンテナ角度との関係を例示する図である。
【図７】実施の形態１にかかるステップトラックを例示する図である。
【図８】従来のステップトラックを例示する図である。
【図９】受信レベルパターンが時間とともに下降する場合の実施の形態１にかかるステップトラックを例示する図である。
【図１０】実施の形態２にかかるアンテナ制御装置の構成要素を示す図である。
【図１１】実施の形態２にかかるステップトラックを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［本発明の概要］
実施の形態の説明に先立って、図１を用いて、本発明の概要を説明する。
【００１８】
図１は、本発明にかかるアンテナ制御装置１を示す図である。図１に示すように、アンテナ制御装置１は、回転手段１２と、反転手段１４とから構成される。
【００１９】
アンテナ制御装置１は、電波発生源から電波を受信するアンテナ９０の向きを制御する。回転手段１２は、アンテナを回転させる。反転手段１４は、回転手段１２によってアンテナが第１の方向に予め定められた第１の角度回転した場合に、回転手段１２によるアンテナの回転方向を、第１の方向とは逆の第２の方向に反転させる。
【００２０】
本発明にかかるアンテナ制御装置１によれば、電波発生源から電波を受信するアンテナの受信レベルが外乱等によって時間とともに変化する場合であっても、アンテナの向きを、電波を受信するのに適した角度から一定範囲に抑えることができる。
【００２１】
［実施の形態１］
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００２２】
図２は、実施の形態１にかかるアンテナ制御システム１００を示す図である。アンテナ制御システム１００は、屋外に設けられるアンテナ９０と、制御盤１１０と、アンテナ制御装置１５０から構成される。
【００２３】
アンテナ９０は、例えば衛星又は他の無線基地局である電波発生源から電波を受信するアンテナ本体９００と、方位角回転軸９０２と、例えば歯車である方位角駆動伝達部９０４と、仰角回転軸９１２と、例えば歯車である仰角駆動伝達部９１４とを備える。
【００２４】
アンテナ本体９００は、方位角回転軸９０２に回転可能に支持され、方位角駆動伝達部９０４を介して供給された駆動力によって、方位角が変化する方向（方位角方向）に回転する。また、アンテナ本体９００は、仰角回転軸９１２に回転可能に支持され、仰角駆動伝達部９１４を介して供給された駆動力によって、仰角が変化する方向（仰角方向）に回転する。受信レベル検知部９２０は、アンテナ本体９００によって受信された受信電波のレベル（受信レベル）を検知する。なお、受信レベルは、具体的には電波強度であって、例えば、電界強度、磁界強度、電力密度又は入力端電圧等である。
【００２５】
制御盤１１０は、電源１１２と、受信レベル送受信部１１４と、方位角回転駆動装置１１６と、方位角検出部１１８と、仰角回転駆動装置１２０と、仰角検出部１２２と、通信部１２４とから構成される。制御盤１１０は、アンテナ９０と着脱可能に設けられ、例えば、アンテナ９０の角度調整を行うときにアンテナ９０に取り付けられ、それ以外の場合は、アンテナ９０から取り外され得る。制御盤１１０は、アンテナ角度の調整を行うときのみ、アンテナ９０に接続されて使用されるため、新たな装置をアンテナ９０に設ける必要がなく、アンテナ９０の部品点数を増大させることを抑制できる。
【００２６】
電源１１２は、例えばバッテリー又は乾電池であって、制御盤１１０の各構成要素に対して必要な電力を供給する。受信レベル送受信部１１４は、受信レベル検知部９２０によって検知された受信レベルを示す情報（受信レベル情報）を受信し、通信部１２４を介してアンテナ制御装置１５０に対して送信する。
【００２７】
方位角回転駆動装置１１６は、例えばモータ又はアクチュエータ等であって、アンテナ制御装置１５０によって制御される。方位角回転駆動装置１１６は、方位角駆動伝達部９０４に対して、アンテナ本体９００を方位角方向に回転させるための動力を供給する。方位角検出部１１８は、例えば角度エンコーダ等の位置センサであって、方位角駆動装置１１６がアンテナ本体９００を方位角方向に回転させたときにアンテナ本体９００の方位角を検出する。さらに、方位角検出部１１８は、検出された方位角を示す情報（方位角情報）を、通信部１２４を介してアンテナ制御装置１５０に対して送信する。
【００２８】
仰角回転駆動装置１２０は、例えばモータ又はアクチュエータ等であって、アンテナ制御装置１５０によって制御される。仰角回転駆動装置１２０は、仰角駆動伝達部９１４に対して、アンテナ本体９００を仰角方向に回転させるための動力を供給する。仰角検出部１２２は、例えば角度エンコーダ等の位置センサであって、仰角駆動装置１２０がアンテナ本体９００を仰角方向に回転させたときにアンテナ本体９００の仰角を検出する。さらに、仰角検出部１２２は、検出された仰角を示す情報（仰角情報）を、通信部１２４を介してアンテナ制御装置１５０に対して送信する。
【００２９】
通信部１２４は、制御盤１１０の各構成要素がアンテナ制御装置１５０と通信するために必要な処理を行う。具体的には、通信部１２４は、アンテナ制御装置１５０と、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信ネットワークを経由して通信を行うために、必要な処理を行う。なお、通信部１２４とアンテナ制御装置１５０とがケーブル等を介して有線接続された場合、通信部１２４は、無線通信ネットワークでなく有線通信によりアンテナ制御装置１５０と通信を行ってもよい。
【００３０】
アンテナ制御装置１５０は、図１に示したアンテナ制御装置１に対応する。アンテナ制御装置１５０は、図３に示す各構成要素を有しており、方位角方向及び仰角方向それぞれについてアンテナ９０（アンテナ本体９００）の向きを制御し、方位角方向及び仰角方向それぞれについて、電波を受信するのに適した角度（適正角度）に調整する。具体的には、アンテナ制御装置１５０は、アンテナ９０を予め定められたステップ角度θｓずつ回転させることによってステップトラックを実行し、方位角方向及び仰角方向それぞれについて、適正角度に調整する。
【００３１】
ステップ角度θｓは、例えば５度程度の微小角度である。ステップ角度θｓは、固定値であってもよいし、作業者が適宜設定しうる可変値であってもよい。アンテナ制御装置１５０は、アンテナ９０がステップ角度θｓずつ回転するごとにアンテナ９０の受信レベルを取得する。このように、アンテナ制御装置１５０は、１ステップごとに受信レベルを取得するので、１ステップごとでなく連続してアンテナ９０が回転する場合と比較して、受信レベルの取得に要する処理時間を短くすることができる。具体的には、１ステップごとに受信レベルを取得する場合は、アンテナ９０が１ステップ回転した後回転が停止したタイミングで受信レベルを取得すればよい。一方、アンテナ９０が連続してアンテナ９０が回転する場合、サンプリングした受信レベルを時間で積分しなければならず、したがって、受信レベルを取得するための処理時間が増大する。
【００３２】
アンテナ制御装置１５０は、例えば携帯電話、スマートフォン又はモバイルＰＣ（Personal Computer）等の携帯情報端末であって、制御盤１１０と無線通信ネットワークを経由して通信を行う。なお、制御盤１１０とアンテナ制御装置１５０とがケーブル等を介して有線接続された場合、アンテナ制御装置１５０は、無線通信ネットワークでなく有線通信により制御盤１１０と通信を行ってもよい。このように、アンテナ制御装置１５０は、アンテナ角度の調整を行うときのみ、アンテナ９０に無線接続されて使用されるため、新たな装置をアンテナ９０に設ける必要はなく、アンテナ９０の部品点数を増大させることを抑制できる。また、アンテナ制御装置１５０は、携帯情報端末から構成されるので、作業者が容易に持ち運ぶことができる。
【００３３】
アンテナの向きの調整の手順については、例えば、まず、作業者が手動で粗調整を行った後、アンテナ制御装置１５０を用いて調整を行う。具体的には、作業者は、手動でアンテナ９０の向きを変動させつつ、アンテナ９０が受信する電波の受信レベルを監視する。そして、受信レベルが予め定められた値Ｌｔｈ以上になったときに、アンテナ制御装置１５０を用いて、精密な調整を行う。
【００３４】
なお、Ｌｔｈは、アンテナ制御装置１５０がステップトラックを開始した直後に、受信レベルを取得できる程度の値とすることが望ましい。つまり、Ｌｔｈが低い値であると、１回目のステップのときに適正角度とは反対の方向にアンテナ９０を回転させてしまった場合、２回目のステップの後では、電波強度が低くなりすぎてしまい、受信レベルが取得されない可能性がある。
【００３５】
なお、以下の説明では、まず、方位角を調整し、方位角が適正角度となった後、仰角を調整するとするが、仰角を先に調整してもよいし、方位角及び仰角の調整を交互に行うようにしてもよい。このように、方位角及び仰角の両方について調整できるので、方位角及び仰角の両方を、電波を受信するのに適した方向に制御できる。
【００３６】
図３は、図２に示したアンテナ制御装置１５０によって実現される各構成要素を示す図である。また、図４は、アンテナ制御装置１５０によってなされる処理を示すフローチャートである。なお、図４に示したフローチャートにおいて、処理（ステップ）の順序は、適宜、変更可能である。また、複数ある処理（ステップ）のうちの１つ以上は、省略されてもよい。
【００３７】
図３に示すように、アンテナ制御装置１５０は、方位角／仰角設定部２００、受信レベル取得部２０２、角度取得部２０４、回転制御部２０６、ステップ数計測部２０８、アンテナ情報記憶部２１０、ステップ数判断部２１２、ステップ数設定部２１４、回転方向反転部２１８、受信レベル比較部２１６、及び適正角度判断部２２０から構成される。
【００３８】
なお、アンテナ制御装置１５０が実現する各構成要素は、例えば、コンピュータであるアンテナ制御装置１５０が備える演算装置（図示せず）の制御によって、プログラムを実行させることによって実現できる。より具体的には、アンテナ制御装置１５０に含まれる記録媒体（図示せず）に格納されたプログラムをメモリ（図示せず）にロードし、演算装置の制御によってプログラムを実行して実現する。また、各構成要素は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせ等により実現してもよい。
【００３９】
方位角／仰角設定部２００は、アンテナ９０の方位角又は仰角のいずれを制御し調整するのかを設定する。方位角／仰角設定部２００によって方位角が調整されるように設定されると、図３に示した各構成要素は、方位角についての処理を行う。一方、方位角／仰角設定部２００によって仰角が調整されるように設定されると、図３に示した各構成要素は、仰角についての処理を行う。ここでは、まず、方位角／仰角設定部２００は、方位角が調整されるように設定する。方位角／仰角設定部２００によって方位角又は仰角のいずれを制御するかが設定されると、ステップ数Ｎ＝０として、処理を開始する（Ｓ１００）。
【００４０】
受信レベル取得部２０２は、受信レベルＬ０を示す受信レベル情報を制御盤１１０から取得し、アンテナ情報記憶部２１０に対して出力する（Ｓ１０２）。そのとき、角度取得部２０４は、アンテナ９０の方位角の角度θ０を示す情報（方位角情報）を制御盤１１０から取得し、アンテナ情報記憶部２１０に対して出力する。なお、以後、方位角情報及び仰角情報を、角度情報と総称することがある。
【００４１】
回転制御部２０６は、図１に示した回転手段１２に対応する。回転制御部２０６は、アンテナ９０を方位角方向にステップ角度θｓ回転させる（ステップさせる）ように、方位角回転駆動装置１１６を制御するための信号（方位角回転駆動信号）を、制御盤１１０に対して送信する（Ｓ１０４）。
【００４２】
回転制御部２０６は、まず、アンテナ９０を正方向にステップ角度θｓ回転させるように制御する。ここで、正方向とは、例えば、方位角方向であれば時計回り方向であり、仰角方向であれば上向きの方向である。一方、逆方向とは、例えば、方位角方向であれば反時計回り方向であり、仰角方向であれば下向きの方向である。また、回転制御部２０６は、アンテナ９０を回転させた回転方向を示す情報（回転方向情報）を、アンテナ情報記憶部２１０に対して出力する。
【００４３】
回転制御部２０６が方位角回転駆動信号を送信すると、ステップ数計測部２０８は、ステップ数を１つ増分して計測し、計測したステップ数をアンテナ情報記憶部２１０に対して出力する（Ｓ１０６）。さらに、回転制御部２０６が方位角回転駆動信号を送信し、アンテナ９０がステップ角度θｓ回転すると、受信レベル取得部２０２は、受信レベルＬＮ（１ステップ後の場合はＮ＝１）を示す受信レベル情報を制御盤１１０から取得し、アンテナ情報記憶部２１０に対して出力する（Ｓ１０８）。このとき、角度取得部２０４は、アンテナ９０の方位角の角度θＮ（１ステップ後の場合はＮ＝１）を示す角度情報を制御盤１１０から取得し、アンテナ情報記憶部２１０に対して出力する。
【００４４】
図５は、アンテナ情報記憶部２１０に記憶されるアンテナ情報を例示する図である。アンテナ情報は、ステップ数情報と、回転方向情報と、角度情報と、受信レベル情報とを含む。例えば、ステップ数Ｎ＝０では、ステップ前なので回転方向情報はなく、角度θは、初期値θ０であり、受信レベルＬは、初期値Ｌ０である。また、例えば、ステップ数Ｎ＝Ｎｋでは、回転方向は正方向であり、角度θは、θｋであり、受信レベルＬは、Ｌｋである。また、ステップ数Ｎ＝Ｎｋ＋１では、回転方向は逆方向であり、角度θは、θｋ＋１であり、受信レベルＬは、Ｌｋ＋１である。ここで、θｋ＋１−θｋ＝θｓ（ｋは１以上の整数）である。また、ステップ数Ｎｋ＋１の回転方向は、ステップ数Ｎｋの回転方向から反転している。
【００４５】
ステップ数判断部２１２は、アンテナ情報記憶部２１０に記憶されたアンテナ情報を用いて、連続してＮｃ回アンテナ９０が同じ方向に回転（ステップ）しているか否かを判断する（Ｓ１１０）。具体的には、図５の例において、ステップ数Ｎ＝Ｎｋ−１のとき、回転方向は正方向なので、ステップ数Ｎ＝Ｎｋ−１に至るまでに連続してＮｃ回、回転方向が正方向であったか否かを判断する。
【００４６】
なお、Ｎｃは例えばＮｃ＝６等の予め定められた値であり、固定値であってもよいし、ステップ数設定部２１４の処理に応じて任意の値に変更できるようにしてもよい。ステップ数設定部２１４は、例えばキーボード又はタッチパネル等の入力装置を作業者が操作することに応じて、Ｎｃを設定し、設定されたＮｃをステップ数判断部２１２に対して出力する。
【００４７】
ステップ数比較部２１２が連続してＮｃ回アンテナ９０が同じ方向に回転してないと判断した場合（Ｓ１１０のＮ）、受信レベル比較部２１６は、ステップの前後の受信レベルの差が予め定められた値Ｌｃよりも大きいか否かを判断する（Ｓ１１２）。具体的には、受信レベル比較部２１６は、アンテナ情報記憶部２１０に記憶されたアンテナ情報を用いて、ステップ数Ｎにおけるステップ後の受信レベルＬＮと、ステップ数Ｎ−１における受信レベルＬＮ−１との差を算出し、ＬＮ−ＬＮ−１＞Ｌｃであるか否かを判断する。なお、Ｌｃは０以上の値であって、固定値であってもよいし、作業者が適宜設定しうる可変値であってもよい。また、Ｌｃは、フェージング等の外乱がない場合に適正角度付近でステップがなされたとき、回転方向の反転が連続して行われるような値であってもよい。
【００４８】
受信レベル比較部２１６がＬＮ−ＬＮ−１＞Ｌｃであると判断した場合（Ｓ１１２のＹ）、回転制御部２０６は、再び、前のステップで回転させた方向と同じ回転方向に、アンテナ９０をステップ角度θｓ回転させる（ステップさせる）ように、方位角回転駆動信号を、制御盤１１０に対して送信する（Ｓ１０４）。つまり、アンテナ９０は、Ｎ＝Ｎｋで回転方向が正方向であった場合、Ｎ＝Ｎｋ＋１でも正方向に回転する。以後、Ｓ１０６〜Ｓ１１０の処理が再び実行される。
【００４９】
一方、受信レベル比較部２１６がＬＮ−ＬＮ−１＞Ｌｃでないと判断した場合（Ｓ１１２のＮ）、受信レベル比較部２１６は、回転方向反転部２１８に対して、回転方向を反転させるための反転指示信号を出力する。回転方向反転部２１８は、反転指示信号を受け付けると、回転制御部２０６に対し、回転の方向を反転させるように制御する（Ｓ１１４）。つまり、アンテナ９０は、Ｎ＝Ｎｋで回転方向が正方向であった場合、Ｎ＝Ｎｋ＋１では逆方向に回転する。なお、回転方向反転部２１８は、図１に示した反転手段１４に対応する。
【００５０】
適正角度判断部２２０は、アンテナ９０が適正方向に向いたか否かを判断する（Ｓ１２０）。具体的には、アンテナ９０が適正角度付近を向くと、取得される受信レベルがピークとなるので、アンテナ９０は、適正角度の周りを往復するように、回転方向の反転を連続して繰り返すようになる。そこで、適正角度判断部２２０は、反転が予め定められた回数（例えば５回）以上連続してなされ、かつ、反転が繰り返されている間、受信レベルが予め定められた値よりも減少しないか否かを判断し、予め定められた回数連続して反転がなされ、かつ、反転が繰り返されている間、受信レベルが予め定められた値よりも減少しないた場合に、アンテナ９０が適正角度を向いたと判断される。なお、反転が繰り返されている間に受信レベルが減少する場合、後述する図９に例示するように、フェージングの影響により受信レベルが時間とともに減少している可能性がある。
【００５１】
適正角度判断部２２０が、アンテナ９０が適正方向に向いたと判断した場合（Ｓ１２０のＹ）、方位角についての調整処理は終了し、方位角／仰角設定部２００は、仰角の調整処理を行うよう、図３に示した各構成要素を制御する。一方、適正角度判断部２２０が、アンテナ９０が適正方向に向いていないと判断した場合（Ｓ１２０のＮ）、回転制御部２０６は、前のステップで回転させた方向と逆の回転方向に、アンテナ９０をステップ角度θｓ回転させる（ステップさせる）ように、方位角回転駆動信号を、制御盤１１０に対して送信する（Ｓ１０４）。つまり、アンテナ９０は、Ｎ＝Ｎｋで回転方向が正方向であった場合、Ｎ＝Ｎｋ＋１では逆方向に回転する。以後、Ｓ１０６〜Ｓ１１０の処理が再び実行される。
【００５２】
ステップ数判断部２１２が、連続してＮｃ回アンテナ９０が同じ方向に回転したと判断した場合（Ｓ１１０のＹ）、回転方向反転部２１８は、回転制御部２０６に対し、回転の方向を反転させるように制御する（Ｓ１２２）。つまり、アンテナ９０は、Ｎ＝Ｎｋで回転方向が正方向であって、連続してＮｃ回アンテナが正方向に回転した場合、Ｎ＝Ｎｋ＋１では逆方向に回転する。その後、回転制御部２０６は、前のステップで回転させた方向と逆の回転方向に、アンテナ９０をステップ角度θｓ回転させる（ステップさせる）ように、方位角回転駆動信号を、制御盤１１０に対して送信する（Ｓ１０４）。以後、Ｓ１０６〜Ｓ１１０の処理が再び実行される。
【００５３】
次に、実施の形態１の作用について説明する。図６及び図７は、受信レベルとアンテナ角度との関係を例示する図である。図７は、図６の破線で囲んだ部分を拡大した図である。アンテナ角度［度］を横軸とし、その角度における受信レベル［ｄＢ］を縦軸とすると、受信レベルとアンテナ角度との関係を示す受信レベルパターンは、適正角度をピークとして、上に凸の放物線を描く。また、横軸の右方向を正方向とする。
【００５４】
フェージング等の外乱が発生していない場合、受信レベルパターンは、Ａ１に示すような曲線となる。ここで、フェージングが発生すると、受信レベルが時間とともに増大する。したがって、受信レベルパターンは、Ａ１→Ａ２→Ａ３→Ａ４→Ａ５→Ａ６といったように、時間とともに上昇する。
【００５５】
図７を用いて処理を例示する。ここで、Ｎｃ＝６とする。受信レベルパターンＡ１上のＮ＝０で示す点からアンテナ制御装置１５０のステップトラック処理を開始する。受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝０の点で受信レベルＬ０を取得し、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝１で示す点の受信レベルＬ１を取得する。受信レベル比較部２１６は、Ｌ１−Ｌ０＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝２で示す点の受信レベルＬ２を取得する。受信レベル比較部２１６は、Ｌ２−Ｌ１＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００５６】
ここで、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＡ２に上昇したとする。フェージングが発生しなければ、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝３で、受信レベルＬ２よりも低いＢ点の受信レベルを取得し、回転方向は反転するはずであった。しかし、フェージングの発生により、受信レベルが上昇したので、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝３で示す点の受信レベルＬ３を取得する。したがって、受信レベル比較部２１６は、Ｌ３−Ｌ２＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００５７】
同様に、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＡ３に上昇したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝４で示す点の受信レベルＬ４を取得する。したがって、受信レベル比較部２１６は、Ｌ４−Ｌ３＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。さらに、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＡ４に上昇したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝５で示す点の受信レベルＬ５を取得する。したがって、受信レベル比較部２１６は、Ｌ５−Ｌ４＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００５８】
さらに、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＡ５に上昇したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝６で示す点の受信レベルＬ６を取得する。ここで、ステップ数判断部２１２は、連続して正方向に回転するステップ回数が６回となったと判断する。したがって、Ｌ６−Ｌ５＞Ｌｃであるにもかかわらず、回転方向反転部２１８は、アンテナ９０の回転方向を正方向から逆方向に反転するように回転制御部２０６を制御する。これにより、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ逆方向に回転させる。
【００５９】
次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝７で示す点の受信レベルＬ７を取得する。受信レベル比較部２１６は、Ｌ７−Ｌ６＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ逆方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝８で示す点の受信レベルＬ８を取得する。受信レベル比較部２１６は、Ｌ８−Ｌ７＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００６０】
ここで、連続して正方向に回転するステップ回数が６回となっても、回転方向反転部２１８がアンテナ９０の回転方向を正方向から逆方向に反転させない従来のケースについて説明する。図８は、従来のステップトラックを例示する図である。この場合、図８に例示するように、Ｌ６−Ｌ５＞Ｌｃであるので、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させることとなる。したがって、フェージングの発生によって受信レベルが増大し続けると、アンテナ９０は、適正角度から離れる方向に回転してしまう。
【００６１】
実施の形態１においては、図７に例示したように、連続して例えば６回アンテナが正方向に回転した場合に、Ｌ６−Ｌ５＞Ｌｃであっても、強制的に、アンテナ９０の回転方向が反転する。したがって、フェージングの発生によって受信レベルが増大し続けたとしても、アンテナ９０の向きを、適正角度から一定の範囲に抑えることができる。
【００６２】
さらに、ステップ数設定部２１４を用いてＮｃを適当に設定することにより、ピーク点の受信レベルから３ｄＢ（ピーク点における電力の約１／２の電力）未満に、受信レベルの劣化を抑えることができる。具体的には、連続してＮｃ回アンテナ９０が同じ方向に回転したとき（図７のＮ＝６）のアンテナ角度においてフェージングが発生しなかったと仮定した場合の受信レベル（図７のＰ１点）と、フェージングが発生しなかったと仮定した場合のピーク点の受信レベル（図７のＰ０点）との差が３ｄＢ未満となるように、Ｎｃを設定すればよい。
【００６３】
また、フェージングの影響が少なくなった場合、図７において、受信レベルパターンはＡ１に戻る。フェージングの影響が少ない場合、受信レベル比較部２１０の処理によって、アンテナ角度は、受信レベルのピーク点である適正角度に向かうようになっている。したがって、アンテナ制御装置１５０は、自動的に、適正角度に向けてアンテナ角度を調整するようになっている。
【００６４】
また、実施の形態１においては、フェージングの発生により、受信レベルが時間とともに減少する場合であっても、アンテナ９０向きを適正角度から一定の範囲に抑えることができる。図９に例示するように、受信レベルパターンがＢ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ４→Ｂ５→Ｂ６といったように、時間とともに下降する場合を仮定する。
【００６５】
図９の受信レベルパターンＢ１上のＮ＝０で示す点からアンテナ制御装置１５０のステップトラック処理を開始する。受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝０の点で受信レベルＬ０を取得し、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。ここで、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＢ２に下降したとする。受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝１で示す点の受信レベルＬ１を取得する。このとき、受信レベル比較部２１６は、Ｌ１−Ｌ２＞Ｌｃでないと判断するので、回転方向反転部２１８は、アンテナ９０の回転方向を正方向から逆方向に反転するように回転制御部２０６を制御する。これにより、次のステップで、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓ逆方向に回転させる。
【００６６】
次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝２で示す点の受信レベルＬ２を取得する。受信レベル比較部２１６は、Ｌ２−Ｌ１＞Ｌｃでないと判断するので、回転方向反転部２１８は、アンテナ９０の回転方向を逆方向から正方向に反転するように回転制御部２０６を制御する。これにより、次のステップで、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。以下同様にして、フェージングの発生により受信レベルが時間とともに減少する場合、アンテナ９０の向きは、適正角度から一定の範囲に抑えられている。
【００６７】
［実施の形態２］
次に、実施の形態２について説明する。図１０は、実施の形態２にかかるアンテナ制御装置１６０の構成要素を示す図である。実施の形態２は、適正角度において受信レベル最小となる受信レベルパターンにおいて、アンテナ９０の向きを適正角度に調整する態様である。
【００６８】
アンテナ制御装置１６０は、図３に示したアンテナ制御装置１５０の構成要素のうち、受信レベル比較部２１６を、受信レベル比較部２３０に置き換えた構成となっている。なお、以下、実質的に同様の構成については同じ符号が付せられ、説明は省略される。
【００６９】
受信レベル比較部２３０は、ステップ数比較部２１２が連続してＮｃ回アンテナ９０が同じ方向に回転してないと判断した場合、ステップの前後の受信レベルの差が予め定められた値Ｌｃよりも大きいか否かを判断する。具体的には、受信レベル比較部２３０は、ステップ数Ｎにおけるステップ後の受信レベルＬＮと、ステップ数Ｎ−１における受信レベルＬＮ−１とを比較し、ＬＮ−１−ＬＮ＞Ｌｃであるか否かを判断する。なお、Ｌｃは０以上の値であって、固定値であってもよいし、作業者が適宜設定しうる可変値であってもよい。
【００７０】
受信レベル比較部２３０がＬＮ−１−ＬＮ＞Ｌｃでないと判断した場合、受信レベル比較部２１６は、回転方向反転部２１８に対して、反転指示信号を出力する。したがって、受信レベル比較部２３０がＬＮ−１−ＬＮ＞Ｌｃであると判断した場合、回転方向反転部２１８は、回転方向を反転させず、受信レベル比較部２３０がＬＮ−１−ＬＮ＞Ｌｃでないと判断した場合、回転方向反転部２１８は、回転方向を反転させる。
【００７１】
図１１を用いて、実施の形態２の作用について説明する。図１１は、受信レベルとアンテナ角度との関係を例示する図である。アンテナ角度［度］を横軸とし、その角度における受信レベル［ｄＢ］を縦軸とすると、受信レベルとアンテナ角度との関係を示す受信レベルパターンは、適正角度をピークとして、下に凸の放物線を描く。また、横軸の右方向を正方向とする。
【００７２】
フェージング等の外乱が発生していない場合、受信レベルパターンは、Ｃ１に示すような曲線となる。ここで、フェージングが発生すると、受信レベルが時間とともに減少する。したがって、受信レベルパターンは、Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ｃ５→Ｃ６といったように、時間とともに下降する。
【００７３】
図１１を用いて処理を例示する。ここで、Ｎｃ＝６とする。受信レベルパターンＣ１上のＮ＝０で示す点からアンテナ制御装置１５０のステップトラック処理を開始する。受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝０の点で受信レベルＬ０を取得し、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝１で示す点の受信レベルＬ１を取得する。受信レベル比較部２３０は、Ｌ０−Ｌ１＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝２で示す点の受信レベルＬ２を取得する。受信レベル比較部２３０は、Ｌ１−Ｌ２＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００７４】
ここで、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＣ２に下降したとする。フェージングが発生しなければ、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝３で、受信レベルＬ２よりも高いＣ点の受信レベルを取得し、回転方向は反転するはずであった。しかし、フェージングの発生により、受信レベルが下降したので、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝３で示す点の受信レベルＬ３を取得する。したがって、受信レベル比較部２３０は、Ｌ２−Ｌ３＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００７５】
同様に、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＣ３に下降したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝４で示す点の受信レベルＬ４を取得する。したがって、受信レベル比較部２３０は、Ｌ３−Ｌ４＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。さらに、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＣ４に上昇したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝５で示す点の受信レベルＬ５を取得する。したがって、受信レベル比較部２３０は、Ｌ４−Ｌ５＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００７６】
さらに、フェージングの発生により、受信レベルパターンがＣ５に上昇したとすると、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝６で示す点の受信レベルＬ６を取得する。ここで、ステップ数判断部２１２は、連続して正方向に回転するステップ回数が６回となったと判断する。したがって、Ｌ５−Ｌ６＞Ｌｃであるにもかかわらず、回転方向反転部２１８は、アンテナ９０の回転方向を正方向から逆方向に反転するように回転制御部２０６を制御する。これにより、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ逆方向に回転させる。
【００７７】
次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝７で示す点の受信レベルＬ７を取得する。受信レベル比較部２３０は、Ｌ６−Ｌ７＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ逆方向に回転させる。次に、受信レベル取得部２０２は、Ｎ＝８で示す点の受信レベルＬ８を取得する。受信レベル比較部２３０は、Ｌ７−Ｌ８＞Ｌｃであると判断し、次のステップでも、引き続き、回転制御部２０６は、アンテナ９０をステップ角度θｓだけ正方向に回転させる。
【００７８】
以上のように、実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様に、連続して例えば６回アンテナが正方向に回転した場合に、Ｌ５−Ｌ６＞Ｌｃであっても、強制的に、アンテナ９０の回転方向が反転する。したがって、フェージングの発生によって受信レベルが減少し続けたとしても、アンテナ９０の向きを、適正角度から一定の範囲に抑えることができる。
【００７９】
また、フェージングの影響が少なくなった場合、図１１において、受信レベルパターンはＣ１に戻る。フェージングの影響が少ない場合、受信レベル比較部２３０の処理によって、アンテナ角度は、受信レベルのピーク点である適正角度に向かうようになっている。したがって、実施の形態２においても、実施の形態１の場合と同様に、アンテナ制御装置１５０は、自動的に、適正角度に向けてアンテナ角度を調整するようになっている。
【００８０】
［変形例］
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、以下のように、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００８１】
上述した実施の形態においては、制御盤１１０及びアンテナ制御装置１５０，１６０は、アンテナ９０と別個に設けられているとしたが、制御盤１１０及びアンテナ制御装置１５０，１６０の少なくとも１つは、アンテナ９０と一体に構成されてもよい。また、制御盤１１０及びアンテナ制御装置１５０，１６０は、一体に構成されてもよい。
【００８２】
また、上述した実施の形態においては、アンテナ９０はステップ角度ずつ１ステップごとに回転するとしたが、回転はステップトラックでなくてもよい。この場合、アンテナ制御装置１５０，１６０は、アンテナ９０が正方向（又は逆方向）に予め定められた角度θｃ連続して回転した場合に、強制的にアンテナ９０の回転方向を逆方向（又は正方向）に反転させるようにしてもよい。なお、角度θｃは、固定値であってもよく、作業者によって任意に変更可能な可変値であってもよい。
【００８３】
また、上述した実施の形態においては、ステップ数設定部２１４は、作業者の操作によってＮｃ値を設定するとしたが、作業者の操作によらないで自動で設定してもよい。具体的には、例えば、アンテナ９０の向きが適正角度に調整された後、ステップ数設定部２１４は、受信レベルパターンをサンプリングし、最大受信レベルとそのときの角度（適正角度）とを取得し、さらに、最大受信レベルから予め定められた値（例えば３ｄＢ等）落ちた受信レベルにおける角度を取得し、この角度と適正角度との差を算出し、その角度差をステップ角度で除算した値から、Ｎｃ値を算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１，１５０，１６０  アンテナ制御装置
１２  回転手段
１４  反転手段
１００  アンテナ制御システム
１１０  制御盤
１１２  電源
１１４  受信レベル送受信部
１１６  方位角回転駆動装置
１１８  方位角検出部
１２０  仰角回転駆動装置
１２２  仰角検出部
１２４  通信部
２００  方位角／仰角設定部
２０２  受信レベル取得部
２０４  角度取得部
２０６  回転制御部
２０８  ステップ数計測部
２１０  アンテナ情報記憶部
２１２  ステップ数判断部
２１４  ステップ数設定部
２１８  回転方向反転部
２１６，２３０  受信レベル比較部
２２０  適正角度判断部
９０  アンテナ
９００  アンテナ本体
９０２  方位角回転軸
９０４  方位角駆動伝達部
９１２  仰角回転軸
９１４  仰角駆動伝達部
９２０  受信レベル検知部
【図１】
2014145707.tif 000003
【図２】
2014145707.tif 000004
【図３】
2014145707.tif 000005
【図４】
2014145707.tif 000006
【図５】
2014145707.tif 000007
【図６】
2014145707.tif 000008
【図７】
2014145707.tif 000009
【図８】
2014145707.tif 000010
【図９】
2014145707.tif 000011
【図１０】
2014145707.tif 000012
【図１１】
2014145707.tif 000013