CN1761103B - 可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其包括有一卫星坐标追踪装置及一卫星碟形天线调节机构，其中该卫星坐标追踪装置包括有一卫星坐标处理单元，可接收卫星信号并解析出该卫星信号中的一目前坐标信号。一坐标比较器可接收且比较该卫星坐标处理单元所产生的目前坐标信号与一坐标设定值暂存器中所储存的目标坐标设定值，并可在比较两者有差异时，输出一坐标误差值。一微处理器根据该坐标误差值计算得到一修正控制信号，并由此驱动该卫星碟形天线调节机构动作，从而可调节该卫星碟形天线对应于该卫星的经度、纬度以及高度。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种卫星碟形天线的调整控制装置，特别是关于一种可控制在移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置。
【背景技术】
在目前许多应用领域中，已广泛使用到全球卫星定位系统(Global PositioningSystem，简称GPS)的技术。例如：汽车导航、地形量测、卫星电视、卫星广播、卫星通讯、军事用途...等各种应用领域中，目前也已达到极为成熟的阶段。由于透过卫星定位系统可测量出移动物体的位置，并可由此计算出距离、时间、速度、高度等资料，故卫星定位系统的应用趋势将更加广泛。
为了因应未来的趋势，许多公司都开展了对全球卫星定位系统的应用技术的研发工作。例如在美国发明专利第6680694号专利案中，其公开一种应用GPS的汽车信息系统，其在汽车中装设有一车载装置，该车载装置可透过无线通讯网路而与一无线中央伺服系统进行通讯。使用者可以透过该车载装置指定欲前往的目的地，该信号在透过车载装置发射至无线中央伺服系统之后，由无线中央伺服系统计算及规划出该汽车所在地至目标地点的行走路径，再由该无线中央伺服系统将其规划的行走路径传送至车载装置中，以作为汽车驾驶者的行车导引。
又如在美国发明专利第6690323号专利案中，其揭露出一种具有紧急通讯频道的GPS接收装置，透过该紧急通讯频道，可使GPS接收装置的正常GPS通讯频道受到障碍时，可及时切换至该紧急通讯频道。
再如在美国发明专利第6633814号专利案中，其揭露出一种GPS汽车导航系统，通过车载GPS接收装置接收GPS信号，再配合地图资料及路线资料，而可进行汽车的导航。
再如在美国发明专利第6671587号专利案中，其揭露出一种以数个GPS卫星碟形天线来进行车辆动态侦测及速度侦测的系统。为了要达到车辆动态侦测及速度的侦测，其在车上装设了两支GPS卫星碟形天线，并使用一控制器侦测载波频率的变化状态。
然而尽管在上述先前专利技术有许多有关于全球卫星定位系统应用的技术，但对于要在移动中的汽车上观赏完整又清晰卫星节目的需求却都没有提出解决的方案。此乃造成了卫星电视无法达到普及的原因之一。
因此，如果能针对可在移动载体上动态调整视讯的卫星碟形天线装置的话，则对于使用者或业者当有很大的实用价值。
【发明内容】
本发明的主要目的是提供一种在可移动载体上卫星碟形天线指向的调整控制装置，通过该控制装置的控制功能，可以使得该移动载体上的卫星碟形天线得以调节其经度、纬度、及高度。
本发明的另一目的是提供一种可动态调节移动载体上卫星碟形天线指向的调整控制装置，通过该控制装置可以使得该移动载体上的卫星碟形天线随着该移动载体的行进位置不同而相应地动态调节其对应至选定卫星的指向。
为达成上述目的，本发明采取如下技术方案：在可移动载体上卫星碟形天线装设有一卫星坐标追踪装置及一卫星碟形天线调节机构，其中该卫星坐标追踪装置包括有一卫星坐标处理单元，可接收卫星信号并解析出该卫星信号中的至少一目前坐标信号。一坐标此较器可接收及比较该卫星坐标处理单元所产生的目前坐标信号与一坐标设定值暂存器中所储存的目标坐标设定值，并可在比较两者有差异时，输出至少一坐标误差值。一微处理器依据该坐标误差值计算得到至少一修正控制信号，并可据以驱动该卫星碟形天线调节机构动作，而可调节该卫星碟形天线对应于该卫星的经度、纬度、及高度。
由于采取了上述技术方案，可以使得装设在可移动载体上的卫星碟形天线根据该可移动载体与选定的某一颗商用卫星为基点做出相对应的经度，纬度与仰角进行自动调整，从而得到最佳的卫星信号接收效果及最佳的卫星影像品质，而不会因可移动载体的位置变动而影响到收视品质。
【附图说明】
图1为显示本发明可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置的实施例电路系统图；
图2为显示本发明的电路功能方块图；
图3为显示本发明的控制流程图。
【具体实施方式】
首先参阅图1所示，其为显示本发明可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置的实施例电路系统图，其在一可移动载体1(例如一汽车)上配置了一卫星碟形天线2，通过该卫星碟形天线2对准预设方向的卫星3a、3b、3c并配合一卫星信号接收器4，而可由该卫星信号接收器4接收该卫星3a、3b、3c所发射出的电波信号31。
电波信号31经由卫星信号接收器4接收之后，送出一卫星信号S1。在该卫星信号S1中同时包括了视讯信号(Vedio Signal)、音讯信号(Audio Signal)及坐标信号。经由现有的信号传输线可将该卫星信号S1馈入一卫星节目播放装置5中，以将该卫星视讯信号及音讯信号(亦即卫星节目)播放出。
本发明在上述的卫星节目播放系统中，进一步配置了一卫星坐标追踪装置6以及一卫星碟形天线调节机构7。通过该卫星坐标追踪装置6可动态追踪预设指向的卫星3a、3b、3c，并透过该卫星碟形天线调节机构7调整该卫星碟形天线2的指向方向，由此实现最佳的卫星信号接收效果。
图2为显示本发明的电路功能方块图。如前所述，当卫星信号接收器4经由卫星碟形天线2接收到电波信号31，并送出一卫星信号S1之后，该卫星信号S1即馈入一卫星节目播放装置5中，故可经由该卫星节目播放装置5观赏到卫星电视节目。
该卫星信号接收器4所送出的卫星信号S1另外送至本发明中的卫星坐标追踪装置6中。该卫星坐标追踪装置6包括有一频道追踪逻辑电路60(ChannelsTracking Logic Circuit)、一卫星坐标处理单元61(GPS Position Processor)、一坐标比较器62(GPS Position Comparator)、一微处理器63、一卫星频道设定/选择单元64、一坐标设定值暂存器65、一频道坐标储存记忆装置66。
卫星信号接收器4所送出的卫星信号S 1在送入卫星坐标追踪装置6之后，首先由频道追踪逻辑电路60进行卫星频道追踪(Channel Tracking)，然后再由卫星坐标处理单元61接收及处理，以解析出该卫星信号S1中的坐标信号，例如其坐标信号包括有该选定卫星的经度坐标信号Sx、纬度坐标信号Sy、高度坐标信号Sa。
频道追踪逻辑电路60所送出的各个经度坐标信号Sx、纬度坐标信号Sy、高度坐标信号Sa会被送入坐标比较器62的其中一个信号输入端口中。而坐标比较器62的另一个信号输入端口则可接收由坐标设定值暂存器65所提供的目标经度坐标设定值Tx、纬度坐标设定值Ty、高度坐标设定值Ta。
该坐标设定值暂存器65所储存的目标经度坐标设定值Tx、纬度坐标设定值Ty、高度坐标设定值Ta乃是由使用者经由卫星频道设定/选择单元64所设定。使用者可以经由该卫星频道设定/选择单元64选定一个自己喜好的卫星电视节目频道并储存在该坐标设定值暂存器65中。储存在该坐标设定值暂存器65中的卫星电视节目频道是以该频道的经度坐标、纬度坐标、高度坐标的资料型态而储存。
在该频道坐标储存记忆装置66中可在产品出厂前即预先储存有若干个预设的卫星电视节目频道P1、P2、P3…Pn。故使用者亦可经由卫星频道设定/选择单元64而由该频道坐标储存记忆装置66中选取其中一个预设的卫星电视节目频道。其选定的卫星电视节目频道被选取之后，亦会被送至坐标设定值暂存器65中。
使用者亦可经由该卫星频道设定/选择单元64设定自己喜好的卫星电视节目频道，并将其储存在频道坐标储存记忆装置66中的使用者设定频道储存区661中。以供日后可快捷选取其中一个使用者设定的卫星电视节目频道送入该坐标设定值暂存器65中。
经过坐标比较器62的比较之后，可由坐标此较器62的输出端口输出一经度坐标误差值Ex、纬度坐标误差值Ey、高度坐标误差值Ea，并将这些误差值送入微处理器63中。微处理器63即依据该接收到的经度坐标误差值Ex、纬度坐标误差值Ey、高度坐标误差值Ea而可计算得到一经度修正控制信号Cx、纬度修正控制信号Cy、仰角修正控制信号Ca，并分别经由一驱动电路67、68、69而驱动经度调节机构71、纬度调节机构72、仰角调节机构73动作，进而使卫星碟形天线2被调节到欲接收的电视节目频道的卫星3a的指向方向。
而在该经度调节机构71、纬度调节机构72、仰角调节机构73的机构设计方面，可由众所周知的机构(例如盘座、支杆、轴柱、枢轴、齿条等)配合驱动装置(例如伺服马达)予以达成。
图3为显示本发明的控制流程图，请配合参阅图1的电路系统图及图2的电路功能方块图，对本发明的控制流程作进一步的说明。
首先，在本发明的卫星信号接收器会依据使用者的设定而持续接收及追踪由卫星所发射出的电波信号(步骤1 01)，并经过处理后解析出卫星信号中的经度坐标信号Sx、纬度坐标信号Sy、及高度坐标信号Sa(步骤102)。
该各个经度坐标信号Sx、纬度坐标信号Sy、高度坐标信号Sa会被送入坐标此较器中，以与一预设或使用者选定的目标经度坐标设定值Tx、纬度坐标设定值Ty、高度坐标设定值Ta(步骤103)作一此较(步骤104)。
经过步骤104的此较之后，即可由该坐标比较器所产生的误差信号(包括经度坐标误差值Ex、纬度坐标误差值Ey、高度坐标误差值Ea)由微处理器予以判断(步骤105)。若无误差，即表示卫星天线的指向精准正确，反应若存在着误差，即表示该卫星天线的指向必需作一调整。
此时，微处理器可在步骤106中产生修正控制信号(包括经度修正控制信号Cx、纬度修正控制信号Cy、仰角修正控制信号Ca)。依据该修正控制信号即可经由驱动电路驱动卫星碟形天线调节机构动作(步骤107)，以调整卫星天线的指向。
在汽车的行进当中，会依据该汽车的行进路线而持续追踪及修正天线的指向，直到使用者停止本发明的此项功能(步骤108)。
通过上述的设计，可以使得装设在可移动载体上的卫星碟形天线依据该可移动载体与选定的某一颗商用卫星为基点做出相对应的经度，纬度与仰角进行自动调整，由此得到最佳的卫星信号接收效果及最佳的卫星影像品质，而不会因可移动载体的位置变动而影响到收视品质。本发明的技术方案可广泛应用在卫星广播车、个人娱乐、大型游览车、海上运输…等领域中。
Claims (13)
1.一种可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其安装在配置有一卫星碟形天线的一可移动载体上，用以接收至少一选定卫星所发射出的电波信号，并送出一卫星信号至一卫星节目播放装置，其特征在于其包括有：
一卫星坐标追踪装置，其包括有：
一卫星坐标处理单元，可接收该卫星信号接收器所送出的卫星信号，并解析出该卫星信号中的至少一目前坐标信号；
一卫星频道设定/选择单元，用以设定至少一个卫星电视节目频道；
一坐标设定值暂存器，用以储存一使用者经由该卫星频道设定/选择单元所设定的目标坐标设定值；
一坐标比较器，可接收及此较该卫星坐标处理单元所产生的目前坐标信号与坐标设定值暂存器中所储存的目标坐标设定值，并可在此较两者有差异时，输出至少一坐标误差值；
一微处理器，可接收该坐标此较器所产生的坐标误差值，并依据该坐标误差值计算得到至少一修正控制信号；
一卫星碟形天线调节机构，结合于该卫星碟形天线，可由该微处理器所产生的修正控制信号所控制；
该卫星坐标追踪装置中的微处理器依据坐标比较器所产生的坐标误差值而送出修正控制信号至该卫星碟形天线调节机构，以驱动该卫星碟形天线调节机构动作，进而调节该卫星碟形天线对应于该选定卫星的指向。
2.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标处理单元所解析出的卫星信号的目前坐标信号包括有该选定卫星的目前经度坐标信号、目前纬度坐标信号以及目前高度坐标信号。
3.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该坐标设定值暂存器所提供的目标坐标设定值包括有经度坐标设定值、纬度坐标设定值以及高度坐标设定值。
4.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标追踪装置进一步包括有一频道坐标储存记忆装置，用以储存至少一个卫星电视节目频道。
5.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该频道坐标储存记忆装置中进一步包括一使用者设定频道储存区，可用以储存使用者经由该卫星频道设定/选择单元所设定的卫星电视节目频道。
6.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该坐标此较器所输出的坐标误差值包括有经度坐标误差值、纬度坐标误差值、高度坐标误差值，分别为卫星坐标处理单元所送出的卫星信号的目前坐标信号与坐标设定值暂存器所提供的目标坐标设定值在经度坐标、纬度坐标、及高度坐标的误差值。
7.如权利要求1所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标追踪装置的微处理器依据坐标比较器所产生的坐标误差值计算得到的修正控制信号包括有经度坐标误差值、纬度坐标误差值、高度坐标误差值。
8.一种可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其安装在配置有一卫星碟形天线的一可移动载体上，用以接收至少一选定卫星所发射出的电波信号，并送出一卫星信号至一卫星节目播放装置，其特征在于其包括有：
一卫星坐标追踪装置，其包括有：
一卫星坐标处理单元，可接收该卫星信号接收器所送出的卫星信号，并解析出该卫星信号中的至少一目前坐标信号；
一频道坐标储存记忆装置，用以储存至少一个预设的目标坐标值；
一坐标此较器，可接收及比较该卫星坐标处理单元所产生的目前坐标信号与频道坐标储存记忆装置中所储存的目标坐标值，并可在此较两者有差异时，输出至少一坐标误差值；
一微处理器，可接收该坐标比较器所产生的坐标误差值，并依据该坐标误差值计算得到至少一修正控制信号；
一卫星碟形天线调节机构，结合于该卫星碟形天线，可由该微处理器所产生的修正控制信号所控制；
该卫星坐标追踪装置中的微处理器依据坐标此较器所产生的坐标误差值而送出修正控制信号至该卫星碟形天线调节机构，以驱动该卫星碟形天线调节机构动作，从而调节该卫星碟形天线对应于该选定卫星的指向。
9.如权利要求8所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标处理单元所解析出的卫星信号的目前坐标信号包括有该选定卫星的目前经度坐标信号、目前纬度坐标信号以及目前高度坐标信号。
10.如权利要求8所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该频道坐标储存记忆装置所提供的目标坐标设定值包括有经度坐标设定值、纬度坐标设定值以及高度坐标设定值。
11.如权利要求8所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标追踪装置进一步包括有一卫星频道设定/选择单元，用以选取该频道坐标储存记忆装置中的其中一个坐标值作为该目标坐标值。
12.如权利要求8所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该坐标此较器所输出的坐标误差值包括有经度坐标误差值、纬度坐标误差值、高度坐标误差值，分别为卫星坐标处理单元所送出的卫星信号的目前坐标信号与坐标设定值暂存器所提供的目标坐标设定值在经度坐标、纬度坐标、及高度坐标的误差值。
13.如权利要求8所述的可移动载体上卫星碟形天线指向的动态调整控制装置，其特征在于：该卫星坐标追踪装置的微处理器依据坐标比较器所产生的坐标误差值计算得到的修正控制信号包括有经度坐标误差值、纬度坐标误差值、高度坐标误差值。
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