JPS61101102A - 車両用電動アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両に取付けられモータの回転力を利用してア
ンテナポールの出し入れを行なうようにした車両用電動
アンテナの改良構造に関し、特には、モータの回転量を
検出する回転センサーの取付構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、前述の如き回転センサーを使用したものとして実
開昭５８−１６６１０６号公報が公知である。これはモ
ータの出力軸によって駆動される減速ギヤの回転軸に回
転接点レバーを設け、この回転接点レバーと対向する位
置にリング状に配列された複数の固点接点を配置したも
のであり、モータの回転につれて回転接点レバーが次々
に固点接点と接触していきパルスが回転に応じて送り出
されるようになっている。

しかし、このパルスを受は取って前述のモータの回転を
制御する電子制御回路についての詳細な開示が前記公報
になく、しかも、この回路はアンテナ装置の外部である
軍両内に取付けられている。

これでは、回転センサーから電子制御回路への配線が必
要となり、かつ電子制御回路とモータとの間を結ぶ配線
も長くなってしまう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

よって本発明は、制御回路と回転センサーとの間の配線
を極力短くでき、かつ制御回路とモータとの間の配線も
極力短くすることができる車両用電動アンテナにするこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明は伸縮自在なアンテナロッド、該アンテ
ナロッドの根本部分に取付けられ前記アンテナロッドを
駆動する回転体、 該回転体に連結された減速機、 該減速機に連結された出力軸を持つモータ、該モータの
回転方向および回転量を制御する制御回路、および 前記制御回路に接続され前記モータ回転量を検出する回
転センサーとを備えたものにおいて、前記制御回路は前
記モータと並置された回路基板上に実装されており、前
記回転センサーは前記回路基板の隅部に取付けられ、か
つ前記減速機をなすウオームホイールに対向して設けら
れ、該ウオームホイールの回転を検出しているようにし
たものである。

（発明の効果） そして、本発明によれば、回転センサーが制御回路を実
装した回路基板上に実装されているので、回転センサー
と制御回路間の配線はごく短いものでよく、又、プリン
ト配線も可能となり、配線作業が簡単であり、かつ、断
線等の故障が発生する確率も少なくなり信頼性に優れる
という効果がある。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す一実施例について説明する。

第１図は本発明になるモータアンテナの部分断面図、第
２図はその外観図、第３図は第２図の断面ｌｌｌ−Ｈの
一部をあられす。

以上の第１図〜第３図に於いて、１は自動車ボデー等に
取付けられる基台でアンテナ本体ハウジング２にボルト
３で固定されている。そして前記ハウジング２は第３図
の如く円形のボス部２ｃが一体に形成され、歯車部４ａ
と４ｂを持ったウオームホイール４が回転自在の状態で
設けられ、このホイール４に形成した歯車部４ａには第
１図の如くウオームギヤ５を噛み合わせている。そして
ウオームギヤ５とホイール４とで減速機を構成している
。

前記ウオームギヤ５はアンテナ伸縮駆動用の直流モータ
６の回転子６ａと一体となった出力軸６ａ１に形成され
ているので、このモータ６の回転に従って前記ホイール
４を回転駆動するものである。また、このホイール４に
は一体的に回転されるように、複数極が円周方向に着磁
されたマグネット７が号−クリップ８で固定されている
。そして前記ホイール４の回転は歯車部４ｂ（第３図）
によりクラッチドラム９に設けられた歯車部９ａに伝達
される。そして、前記クラッチドラム９には一体的に回
転されるようにしてクラッチ押圧板１０が設けられるも
ので、この押圧板１０に対設する状態でクラッチプレー
ト１１が設けられる。

このクラッチプレート１１は、回転体をなすピニオン１
２と一体的に回転されるようにして設けられている。こ
こで、上記クラッチ押圧板１０に対しては、常時スプリ
ング１３の押圧力を作用させているもので、この押圧板
１０とクラソチプレ−ト１１が接触状感に保たれるよう
に構成されている。そして、前記ギヤ４の回転がピニオ
ン１２に対して伝達されるように構成されているもので
ある。

このピニオン１２に対しては、第１図の如（ケーブル１
４が噛み合うように設定されているもので、このケーブ
ル１４の一端部分にはアンテナロッド１５を結合し、ピ
ニオン１２の回転に対応してケーブル１４が巻きこまれ
、あるいは戻し押し出されることによって、アンテナロ
ッド１５が伸縮駆動されるようになっている。

また、前記ホイール４に一体的に回転されるようにして
設けられたマグネット７に対向して回転センサーをなす
リードスイッチ１６が制御回路１７の回路基板１７ａ上
に設けられ、上記ホイール４の回転に対応してパス状の
信号が上記リードスイッチ１６から発生されるようにさ
れている。

また前記回路基板１７ａは第３図に示すようにハウジン
グ２の一部より突出した基板受は部２ａに置かれ、回路
カバー１８で押えつけられて固定されるようになってい
る。また、この回路基板１７ａには第１図の如くターミ
ナル１７ｂおよび１７ｃが設けられ、又、モークロの刷
子（図示せず）のピグテール６ｂおよび６ｃがターミナ
ル１７ｂ。

１７Ｇに配線されている。

第４図は、アンテナ本体部と制御指令を発生する制御回
路１７とを分けて構成を示すもので、マイクロコンピュ
ータで構成される主制御回路３１を備える。なお、この
第４図においては、第１図で符号１７で示された制御回
路全体は符号３０で示される。第４図において、３１は
、予め定めた制御プログラムにしたがって所定のディジ
タル演算制御を実行するもので、制御プログラムを記憶
するＲＯＭ、演算処理を実行するＣＰＵ、演算処理に関
連したデータを一時記憶しまたそのデータを読み出す記
憶装置となるＲＡＭ、各種信号の入出力を調整する入出
力回路等によって構成される。

このような主制御回路３１に対しては、操作指令スイッ
チ３２部からの操作指令信号が供給されるもので、この
指令スイッチ３２は上昇スイッチ３２ａ、中間位置スイ
ッチ３２ｂ１および下降スイッチ３２Ｃから構成され、
これらスイッチ３２１〜３２ｃはそれぞれその１つが操
作されたときに他のスイッチがオフ状Ｔｈｅ設定される
ようにした、例えばカーラジオの選局スイッチのような
構造のもので構成する。このようなアンテナに対して上
昇指令が与えられるような状態のときには、チューナ部
３３に対して受信指令が与えられるもので、このチュー
ナ部３３に対しては電動アンテナ本体部２０のアンテナ
ロッド１５から電波受信信号が結合されている。

上記主制御回路３１からは、上記操作指令スイッチ３２
からの指令に対応して、アンテナロッド１５の上昇ある
いは下降の指令信号が発生されるもので、ロンド上昇指
令に対応してトランジスタＴｒｉに動作信号を与え、ま
た下降指令に対応してトランジスタＴｒ２に動作信号を
与える。このトランジスタＴｒｌおよびＴｒ２は、それ
ぞれアンテナ駆動制御用のリレー回路３４を構成する、
上昇用のリレー３４２および下降用のリレー３４ｂに対
して励磁電流を与えるもので、このリレー回路３４に対
する電源は車載用のバッテリ３５からフユーズ３６を介
して供給されている。このバッテリ３５による電源は、
さらにイグニッションスイッチ３７を介して電源検出回
路３８に供給され、この回路３８でイグニッションスイ
ッチ３７の投入を検出して主制御回路３１に対して指令
を与え、この電源検出信号によってトランジスタＴｒ３
を制御しリレー４０を励磁して安定化電源回路３９を駆
動して、上記主制御回路３１に対する電源が設定される
ようにしてなる。

上記リレー回路３４のリレー３４８あるいは３４ｂの動
作時には、前記ウオームギヤ５を回転駆動する直流モー
タ６に対して動作電源回路を設定するもので、このモー
タ６の回転によって、ホイール４−クラッチドラム９−
押圧板１０−クラッチプレート１１−ピニオン１２を回
転駆動し、ケーブル１４によりアンテナロッド１５を上
昇あるいは下降制御するようになるものである。

また、この時前記ホイール４と一体回転するように設け
られたマグネット７　（このマグネットは円周方向に多
極着磁されている）によって、リードスイッチ１６がホ
イール４の回転に応じて断続制御され、この電気的信号
は、トランジスタＴｒ４を制御する。すなわち、にのト
ランジスタＴｒ４から上記ホイール４の回転動作に対応
して変化するパルス状の信号が発生され、この信号は上
記主制御回路３１に対して検出信号として供給されるも
のである。

第５図は、上記主制御回路３１における演算処理の流れ
を示すもので、まずこのような電動アンテナ装置を装備
した自動車においてイグニッションスイッチ３７が投入
されると、電源回路３９が動作して主制御回路３１が作
動状態となり、数ミリ秒程度の周期で制御プログラムの
演算処理を実行するようになる。

すなわち、スタートステップ１００より演算処理が開始
されるもので、初期設定のルーチンステップ２００で初
期設定する。この初期設定としては、例えばタイマーデ
ータＴｉをｒＴｉ＝ＯＪ、アンテナロッド１５の作動状
態と同期して発生されるパルス信号の計数データＣｉを
ｒｃｉ＝ＯＪ、その計数設定値ＣｓをｒＣｓ　＝ＯＪ　
、モータ６の回転拘束時間判定値Ｔｓを例えばｒＴｓ＝
２秒」（この拘束時間設定値はモータ６の耐熱性等から
適宜判断して決定する）等に設定し、さらにリレー３４
ａ、３４ｂを制御するトランジスタＴｒ　１゜Ｔｒ２を
オフ状態に設定し、トランジスタＴｒ３をオン状態に設
定するものである。そして、このような初期設定後に各
種制御演算ルーチンに進む。

このような初期設定状態において、アンテナロッド１５
が全格納状態にあるものとすると、この状態では格納設
定されたアンテナロッド１５を引き出すために上昇指令
用のスイッチ３２ａが操作される状態となる。このスイ
ッチ３２ａが操作れれる状態となったときには、まずス
テップ３０１に進み、経過時間の判定を行なう。すなわ
ち、タイマーデータＴｉが設定された時間判定値Ｔｓ以
上の状態にあるか否かを判定するもので、経過時間の少
ない状態ではステップ３０２に進み、カウントデータＣ
ｉとそのカウント設定値Ｃｓとを比較する。この場・き
初期状態であるので、ｒｃｉ＝Ｃ３＝ＯＪとなり次のス
テップ３０３に進む。このステップ３０３ではｒＣｉ＞
Ｃｓ」の判定を行なうものであるが、上述したようにこ
の状態では初期状態であるのでステ・ノブ３１５に進み
、トランジスタＴｒｉ、！；よびＴｒ２のオフ状態を設
定確認し、操作スイッチの信号判定ステップＡに進む。

ここで、操作スイッチ３２ａ〜３２ｃのいずれもか投入
されていないときには、上昇、下降、中間位置それぞれ
のスイッチの信号の存在を判定するステップ４０１〜４
０３でそれぞれ信号無しの判定出力を発生し、電源スィ
ッチの判定ステップ５０１に進む。このステップ５０１
では、イグニッションスイッチ３６の状態をｒＩ　ｇ＝
ＯＦＦＪで判定するもので、この場合上記したようにス
イッチ３６が投入設定されているものであるため、前記
経過時間判定ステップ３０１に戻るようになり、制御演
算ルーチンの１回の演算処理を終了する。

このような経過で、この経過時間判定ステップ３０１で
時間Ｔｉが設定時間Ｔｓを越える状態となる判定をする
と、そのままステップ３１５に進み、トランジスタＴｒ
ｉおよびＴ　ｒ　２のオフ状態を確認した後ステップＡ
に移る。そして、この状態で今だ操作スイッチ３２．ａ
〜３２ｃのいずれもが投入されていないときは、再び上
記経過時間判定ステップ３０１に戻り、１回の演算処理
を終了する。

また、上記のような演算処理過程において、上昇指令の
スイッチ３２ａが投入設定されたものとすると、判定ス
テップ４０１から計数設定値判定ステップ４０４に進む
ようになり、このステップ４０４では設定値Ｃｓがアン
プ計数値Ｃｕに設定されているか否かをｒｃｓ＝ｃｕＪ
で判定する。

この場合、計数設定値Ｃｓは、初期状態であるため「０
」であり、したがって計数設定指令ステップ４０５に進
む。このステップ４０５では、アンテナロッド１５の全
格納状態から全伸長状態に至るまでに、マグネット７の
回転に伴いリードスイッチ１６から発生されるパルス数
Ｎｐに相当する値Ｃｕ（例えば１００）に設定し、次の
タイマリセット指令ステップ４０６でタイマーデータＴ
ｉを「０」としてステップ５０１に進むようになる。

そして、ステップ５０１からステップ３０１に戻る。こ
こで、タンマーデータＴｉは「０」に設定されたもので
あるため、ステップ３０１からステップ３０２に進むも
のであるが、この場合設定値ＣｓかＣｕに設定されてい
るものであるため、このステップ３０２からステップ３
０４に進み、上昇指令用のトランジスタＴｒｌをオンさ
せるようになる。すなわち、リレー３４ａが駆動され、
モータ６に対してアンテナロッド１５を上昇させる方向
に回転する駆動電流を供給するようになり、アンテナロ
ッド１５は上昇駆動されるようになる。

このようなアンテナロッド１５の上昇動作に対応して、
ホイール４と共にマグネット７が回転し、その磁界変化
をリードスイッチ１６が検知することによって、パルス
信号が制御回路に対して供給されるようになる。

このようにアンテナロッド１５が上昇動作される状態に
なると、次にステップ３０５に進み、制御回路３１設定
されるレジスタ（以下このレジスタをｐＨと称する）に
上記リードスイッチ１６からの信号を取込み、次のレジ
スタｐＨの判定ステップ３０６に進む。このステップ３
０６では、このレジスタｐＨに記憶されたリードスイッ
チ１６からの信号レベルが特性される設定レベルＨに対
してハイレベルか否かを判定するもので、記憶信号がＨ
より高いと判定された状態で次のステップ３０７に進み
、前回のレジスタｐＨの記憶レベルがローレベルにあっ
たか否かを判定する。

そして、このステップ３０７で、前回のレベルがローレ
ベルと判定されたときは、ｐＨの記憶信号レベルがハイ
からローに変化したことを判定するようになるもので、
次のステップ３０８でパルス信号の存在を確認するよう
になる。そして、次のステップ３０９で主制御回路３１
内のパルスカウンタのカウントアツプを指令し、カウン
トデータＣｉを１回計数歩進する。その後、ステップ３
１０でタイマーデータＴｉを「０」にして上昇ステップ
３２ａの判定ステップ４０１に進み、このスイッチ３２
ａの投入状態の確認で次のステップ４０４に進むもので
あるが、この段階では設定値ＣｓがＣｕに設定されてい
るので、ステップ５０１に進んで最初のステップ３０１
に戻る。そして、このような動作がｒｃｉ＝ｃｕＪとな
るまで繰り返し実行される。

ここで、上記動作ステップにおいて、リードスイッチ１
６からの信号レベルがローレベルの状態であった場合、
あるいはこの繰り返しステップにおいてリードスイッチ
１６からの信号レベルが変化しなかった場合には、ステ
ップ３０６あるいは３０７からステップ３１１に進み、
パルス無しの判定を行ないステップ４０１に進む状態と
なる。

しかし、この状態では、計数値Ｃｉが今だ設定値Ｃｕに
達していないものであるため、ステップ４０４からステ
ップ５０１に進み、上記アンテナロッド１５の上昇動作
が継続されるようになる。このステップ３１１を通るル
ーチンは、リードスイッチ１６からのパルス周期が上記
処理ルーチンの周期よりも長いために実行されるように
なるもので、正常にロッド１５の上昇動作が実行されて
いれば、パルス信号が発生されてそのパルス信号の発生
毎に計数値Ｃｉを進歩するようになる。

このようにしてアンテナロッド１５の上昇動作が継続さ
れ、全伸長状態となると計数データＣｉは設定値Ｃｕと
一致する状態となる。すなわち、ｒＣｉ　＝ＣｕｘＣｓ
Ｊとなり、データＣｉの判定ステップ３０２の判定出力
がノウ（Ｎ）となってステップ３０３に進み、さらにス
テップ３１５に進んでトランジスタＴｒｉさらにＴｒ２
をオフ状態にしてこのアンテナロッド１５の上昇動作が
終了されるようになる。

次にアンテナロッド１５が上記のように全伸長状態にあ
るときこれを格納設定するためには、下降指令用のスイ
ッチ３２ｃが投入設定される。このスイッチ３２ｃが投
入設定されていると、上記と同様の演算処理過程におい
てステップ４０２の判定出力によってステップ４０７に
進む。上記上昇動作過程においてＣｓがＣｕとされてい
るものであるため、ステップ４０マからステップ４０８
に進むようになり、このステップ４０８では設定値Ｃｓ
がダウン計数値Ｃｄに設定されるようになる。この値Ｃ
ｄは、ロッド１５の格納状態とされたときの計数値に対
応するもので、たとえば「０」に設定される。そしてそ
の後は、上記上昇処理の場合と同様の処理が実行される
ものであるが、ステップ３０２においては、ｒｃｉ＞Ｃ
ｓＪとなるためステップ３０３に進み、ステップ３１２
でトランジスタＴ　ｒ　２をオン状態に設定して、モー
タ６によってアンテナロッド１５を下降駆動するように
なる。そして、ステ・ノブ３１４，３１６，３１６、さ
らに３２０で上記ステップ３０６，３０７．３０８、さ
らに３１１と同様の処理を実行し、ステップ３１７では
パルスカウンタのカウント値をダウンカウントする。す
なわち、このようにしてアンテナロッド１５の下降動作
が継続実行されるようになるもので、計数値ＣｉがＣｓ
　　（＝Ｃｄ−〇）となる格納設定状態となったときに
、ステップ３０３からステップ３１５に移り、この下降
動作が終了される。

アンテナロッド１５を中間位置に設定する場合には、指
令スイッチ３２Ｃが操作設定されるもので、この場合に
は、ステップＡからステップ４０３に進むようになり、
このスイッチ３２Ｃの投入状態の確認によって次のステ
ップ４０９に進む。

このとき、まだ設定値Ｃｓは全伸長状態、あるいは格納
状態に対応する計数値に設定されているものであるため
、このステップ４０９からステップ４１０に進むように
なる。このステップ４１０では、設定値Ｃｓを中間位置
に対応する計数値Ｃｍに設定する。この計数値Ｃｍは、
アンテナロッド１５が中間位置にあるときのパルス計数
値に対応する例えば「５０」に設定されるもので、この
ようにＣｓを設定した後は、ステップ４０６に進み、タ
イマーリセットしてステップ３０１に戻る状態となる。

このステップ３０１では、タイマーリセットされてｒＴ
ｉ＝ＯＪであるため次のステップ３０２に進むようにな
るものであるが、このときアンテナ口・ノド１５の状態
に応じて、計数値Ｃｓは全伸長状態あるいは格納状態の
いずれかに対応する状態にある。したがって、ロッド２
２が伸長状吾にあるときは、ｒｃｉ＞ＣｓＪの状態にあ
り、ステップ３０３に進み、格納状態にあるときは逆に
ステップ３０４に進むようになるものである。

したがって、アンテナロッド１５は上記上昇あるいは下
降動作時と同様に駆動制御され、ｒｃｉ＝ＣｍＪとなっ
た状態、すなわちアンテナロッド１５が中間位置に設定
された状態でトランジスタＴｒｌ、Ｔｒ２のオフ状態へ
の制御が実行され、中間位置へのアンテナ設定動作が終
了されるものである。

このようなアンテナロッド１５の上昇、下降中間位置へ
の設定の動作過程において、何等かの理由によってモー
タ６の動きが拘束された場合には、ステップ３１１ある
いは３２０におけるパルス無しの判定状態が継続する状
態となる。したがって、この状態ではステップ３１０あ
るいは３１９におけるタイマーリセットの動作が実行さ
れることがなく、データＴｉは時間の経過と共に大きく
なり、ついには設定値Ｔｓを越える状態となる。したが
って、この状態はステップ３０１で検出され、ステップ
３１５においてその時点でトランジスタＴｒｌ、Ｔｒ２
がオフ状態に設定され、モータ、６の電源を遮断してこ
の拘束状態においてモータ６を焼損等の障害から防御す
るようになる。

〔他の実施例〕

ここで、上記実施例の構成において、アンテナロッド１
５の移動に対応してマグネット７とリードスイッチ１６
によってパルス状の信号を発生するように構成したが、
第６図に示すようにホイール４と一体的に回転されるよ
うにしたシールド板２１を設け、このシールド板２１の
外周に複数個設けられた突起２１ａ、２１ｂ・・・部を
挟むような状態で赤外線発光ダイオードとホトトランジ
スタとからなる光検出装置２２を回路基板１７ａ上に構
成すれば、アンテナロッド１５に連結されるケーブル１
４の移動に対応するシールド板２１の回転に対応して、
上記光結合装置２２からパルス状態の信号が発生され、
前記同様のアンテナ伸縮動作の制御が実行されるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例を示す一部破砕正面図、
第２図は第１図装置の破砕しない状態での正面図、第３
図は第２図のｍ−ｍ線に沿う一部断面図、第４図は前記
一実施例の全体回路および機構を模式的に示す全体構成
図、第５図は第４図に示した主制御回路において実行さ
れるフローチャート図、第６図は本発明装置のその他の
実施例を示す回転センサ一部の拡大図である。 １５・・・アンテナロッド、１２・・・回転体、４，５
・・・減速機、６・・・モータ、６ａｌ・・・モータの
出力軸、　区１７．３０・・・制御回路、１６・・・回
転センサー、１７ａ・・・回路基板、４・・・ウオーム
ホイール。 味

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）伸縮自在なアンテナロッド、 該アンテナロッドの根本部分に取付けられ前記アンテナ
   ロッドを駆動する回転体、 該回転体に連結された減速機、 該減速機に連結された出力軸を持つモータ、該モータの
   回転方向および回転量を制御する制御回路、 前記制御回路に接続され前記モータ回転量を検出する回
   転センサーとを備えたものにおいて、前記制御回路は前
   記モータと並置された回路基板上に実装されており、前
   記回転センサーは前記回路基板の隅部に取付けられ、か
   つ前記減速機をなすウォームホイールに対向して設けら
   れ、該ウォームホイールの回転を検出していることを特
   徴とする車両用電動アンテナ装置。
2. （２）前記回転センサーは前記回路基板に取付けられた
   磁気検出手段と前記ウォームホイール上に設けられたマ
   グネットとからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の車両用電動アンテナ装置。
3. （３）前記磁気検出手段はリードスイッチからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の車両用電動
   アンテナ装置。
4. （４）前記回転センサーは前記回路基板に取付けられた
   光検出装置と前記ウォームホイール上に設けられ、回転
   することにより前記光検出装置内の光を断続的に遮断す
   るシールド板とからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の車両用電動アンテナ装置。