JP2001298314A - アンテナレドーム用ヒータの制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 積雪による衛星端末用アンテナレドームの送
受信特性の低下を防止するための加熱ヒータの駆動制御
を自動化する。 【解決手段】 アンテナレドーム１の底部に加熱ヒータ
３と積雪量に対応した電圧値を出力する圧力センサ４を
付設し、圧力センサの計測値からアンテナレドーム１上
の積雪量を検出し、加熱ヒータ３の起動を自動制御して
積雪を融解する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星放送端末用の
アンテナレドームに係り、特に、積雪によるレドームの
送受信特性の低下防止に好適なアンテナレド−ム用加熱
ヒータの駆動制御装置及び制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】アンテナレドームは、ドーム体の内部に
端末用アンテナユニットを収容して風雨を避けている
が、特に、衛星放送受信用の高い周波数帯（数ＧＨｚ〜
１０数ＧＨｚ）は、ドーム上体の積雪増加により送受信
電界強度に大きな影響を受ける。アンテナレドーム上の
積雪量と送受信電界強度との関係特性については、アン
テナレドームの形状や、地域による雪質変化などとの関
連もあって信頼性のあるデータが得られていないので、
送受信特性が低下しないように、アンテナレドームを加
熱して積雪を融解させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の加熱管理は、積
雪状態を人が監視し加熱ヒーターのＯＮ／ＯＦＦ動作を
実施することが望ましいが、実際にテレメータ等の無人
遠隔衛星放送端末用のアンテナレドームにおいては、常
時、積雪状態を監視することは困難であるため、降雪時
期には常に加熱ヒータのＯＮ状態を維持する必要があ
り、消費電力の増加は避けられないという問題があっ
た。上記の問題点を解決するために、本発明はアンテナ
レドームに圧力センサを付設し、圧力センサの計測値か
ら積雪量を検出し、加熱ヒータの起動を自動制御するこ
とを目的としてなされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、送受信電界強度に影響を与える値を送受信電界
強度のしきい値とし、予め、送受信電界強度と積雪量と
圧力センサの計測データ値との相関を求め、前記しきい
値に対応する圧力センサの値を求めておく必要がある。

【０００５】圧力センサは、外部からアンテナレドーム
に対する圧力負荷を検知するものであるから、積雪以外
の気象条件、例えば風雨の強さによって反応することも
考えられるが、特に豪雪地帯のように、積雪量が時間の
経過と共に増加する場合が問題となるのであって、少な
くとも、アンテナレドーム上への降雪によって、送受信
電界強度のしきい値を超えたときの積雪量を把握するこ
とが必要である。

【０００６】圧力センサの出力値の単位時間当りの増分
を演算すれば、積雪と、風雨などの気象要因よる圧力の
増加現象とは、圧力センサの出力特性が異なるから容易
に判別可能であり、その一方で、圧力センサの検知結果
に基づいて、送受信電界強度のしきい値を超えたか否か
を判別し、加熱ヒータを起動させ、レドームの積雪を融
解することにより、送受信電界強度の低下を未然に防止
することができる。

【０００７】加熱ヒータによる積雪に対する融解特性、
すなわち、単位時間当りの積雪量を融解するに要する前
記加熱ヒータの電流値はデータテーブルとして記録して
おく必要がある。

【０００８】すなわち、本発明は、ドーム状のアンテナ
レドームと、前記アンテナレドームの底部に設けた加熱
ヒータと、前記加熱ヒータの下部に設けられ、前記アン
テナレドーム上の積雪量に対応した電圧レベルの出力値
を得る圧力センサとを有し、かつ、前記圧力センサから
の出力値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記出力
値に基づいて前記アンテナレドーム上の単位時間当り積
雪量を算出する積雪量検出回路と、前記単位時間当り積
雪量を融解するに要する前記加熱ヒータの電流値をデー
タテーブルとして記録保持し、このデータテーブルに基
づき、前記アンテナレドーム上の積雪量実値を融解する
所要電流に対応する印加電圧を出力する電源制御回路
と、前記出力された電圧を前記加熱ヒータに印加する電
源回路と、を少なくとも含んでなるヒータ制御回路を有
し、前記圧力センサの出力値に応じた電圧を前記加熱ヒ
ータに印加することにより、前記アンテナレドーム上の
積雪を融解することを特徴とするアンテナレドーム用ヒ
ータの制御装置である。

【０００９】若しくは、ドーム状のアンテナレドームの
積雪を圧力センサにより検知し、前記アンテナレドーム
の底部に設けた加熱ヒータを用いて前記積雪を融解する
アンテナレドーム用ヒータの制御方法において、前記ア
ンテナレドーム上の積雪量ｍと、アンテナの送受信電界
強度σと、積雪量ｍと前記圧力センサの出力値ｖとの相
関から、前記送受信電界強度のしきい値σ_ｚに対応する
圧力センサの出力値ｖ _Ｚを求めるステップと、前記出力
値ｖ_Ｚを検知すると共に、圧力センサの実際の出力値ｖ
が所定時間内に増加の傾向を示し、かつ、前記圧力セン
サがｖ≧ｖ_Ｚとなることを検知したとき、前記アンテナ
レドーム上の積雪を融解する加熱ヒータを起動するステ
ップを有することを特徴とするアンテナレドーム用ヒー
タの制御方法である。また、所定時間内での圧力センサ
の出力値の単位時間当りの増分を演算し、少なくともゼ
ロ以上であることを検知したときには、積雪量が増加の
傾向にあることを意味するから、加熱ヒータに積雪量が
増加しない程度の電圧を印加して送受信電界強度の低下
を未然に防止することもできる。

【００１０】

【発明の実施の形態】〈実施の形態１〉本発明の実施の
形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施
の形態を示す図である。図１に示すように、アンテナレ
ドーム１は、概ね直径１００ｍｍ〜２００ｍｍの大きさ
のドーム形状を有し、このドーム内部にアンテナ２を内
蔵している。アンテナ２はＲＦケーブルを経て無線機と
繋がっている。アンテナレドーム１の底面には、ヒータ
３と圧力センサ４が設けられている。圧力センサ４から
の出力信号は、降雪に伴う積雪量がアンテナレドーム１
の底面に圧力負荷として圧力センサ４に作用し、圧力セ
ンサ４はこの圧力負荷に対応(例えば比例)した電圧レベ
ルの出力電圧を出力する。この出力電圧は、Ａ／Ｄ変換
回路６を経て積雪量検出回路７に送られる。

【００１１】積雪量検出回路７において規定時間に対す
る積雪量を計測し、計測された積雪量は単位時間当りの
積雪量に換算され電源制御回路８に送られる。

【００１２】電源制御回路８には、予め、単位時間当た
りの積雪量を融解するに必要な加熱ヒータへの供給電流
値が、データテーブルとして記憶されている。アンテナ
レドーム１の単位時間当りの積雪量に見合う出力電圧の
実測値と、前記データテーブルとして記憶されている単
位時間当たりの積雪量とを比較対照する。

【００１３】電源制御回路８は、記憶しているデータテ
ーブルに基づいて、実測されたアンテナレドーム上の積
雪量を融解するに必要な電流をヒータ３に流すよう電源
回路９に電圧を出力する。この出力によりヒータ３に電
圧が印加され、アンテナレドーム１が加熱するように構
成されている。

【００１４】圧力センサ４は、積雪のみならず、雨、
風、または、突発的な外力負荷によっても反応する可能
性があるから、積雪以外の要因については自動的に排除
することが望ましい。融けやすい少量の降雪であって、
アンテナ２の送受信電界強度に直ちに影響を及ぼさない
場合には問題にはならないが、本発明を適用する上で、
最も重要な豪雪地の降雪量については、時間の経過と共
に増加するのが一般的である。雨、風や突発的な外力負
荷を圧力センサ４が検知したときの出力値は、瞬間的な
増加であったり変動が大きかったりして、積雪のような
漸増特性を有しないから、風雨と、積雪との判別は、例
えば、単位時間当りの出力値を比較することにより容易
になされるから、風雨の影響による圧力増加について
は、圧力センサ４によって判別可能である。

【００１５】ヒータ制御回路５の制御ポイントは、圧力
センサ４の入力検知により、アンテナ送受信電界強度の
低下を来さぬよう、積雪量に対応した適切な電流値によ
ってヒータ３を駆動してアンテナレドーム１を加熱する
よう、電源制御回路８から電源回路９へ制御信号を出力
する点にある。また、ヒータ３の起動後も継続して圧力
センサ４からの出力値に基づいて積雪量を監視し、単位
時間当りの積雪量が所定値以下になったとき、ヒータ３
の起動を停止する。 〈実施の形態２〉また、本実施の形態２においては、送
受信電界強度σと、アンテナレドーム１上の積雪量ｍ
と、積雪量ｍと圧力センサ４の実出力値ｖとの相関に基
づき、送受信電界強度のしきい値σ_Ｚに対応する圧力セ
ンサ４の出力値ｖ_Ｚを求め、実出力値ｖと、しきい値σ
_Ｚに対応する出力値ｖ_Ｚとを比較する点に特徴がある。

【００１６】すなわちドーム状のアンテナレドーム１の
積雪を圧力センサ４により検知し、アンテナレドーム１
の底部に設けたヒータ３を用いて積雪を融解するアンテ
ナレドーム用ヒータの制御方法であって、アンテナレド
ーム１上の積雪量ｍと、アンテナの送受信電界強度σ
は、積雪量ｍによって減少し、積雪量ｍは圧力センサ４
の出力値ｖとの相関を有する。よって、予め、送受信電
界強度のしきい値σ_ｚに対応する圧力センサの出力値ｖ
_Ｚを求めておき、圧力センサ４が出力値ｖ_Ｚを検知した
とき、すなわち圧力センサの実出力値ｖが所定時間内に
増加の傾向を示し、かつ、前記圧力センサがｖ≧ｖ_Ｚと
なることを検知したとき、前記アンテナレドーム上の積
雪を融解する加熱ヒータを起動することによって、アン
テナレドーム１上の積雪を融解する制御方法である。

【００１７】

【発明の効果】本発明の実施により、人よる積雪の監視
が不要となり、無人の遠隔地においても、アンテナレド
ーム上の単位時間当りの積雪量を検出し、加熱ヒータの
自動制御が可能となるから、常時、加熱ヒータを駆動す
る必要がなくなり、消費電力の節減を図ることが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナレドームの構造と制御を示す
ブロック図である。

【符号の説明】

１…アンテナレドーム ２…アンテナ ３…ヒータ ４…圧力センサ ５…ヒータ制御回路 ６…Ａ／Ｄ変換回路 ７…積雪量検出回路 ８…電源制御回路 ９…電源回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドーム状のアンテナレドームと、 前記アンテナレドームの底部に設けた加熱ヒータと、 前記加熱ヒータの下部に設けられ、前記アンテナレドー
   ム上の積雪量に対応した電圧レベルの出力値を得る圧力
   センサとを有し、かつ、 前記圧力センサからの出力値をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変
   換回路と、 前記出力値に基づいて前記アンテナレドーム上の単位時
   間当り積雪量を算出する積雪量検出回路と、 前記単位時間当り積雪量を融解するに要する前記加熱ヒ
   ータの電流値をデータテーブルとして記録保持し、か
   つ、このデータテーブルに基づき、前記アンテナレドー
   ム上の積雪量実値を融解する所要電流に対応する印加電
   圧を出力する電源制御回路と、 前記出力された電圧を前記加熱ヒータに印加する電源回
   路と、を少なくとも含んでなるヒータ制御回路を有し、
   前記圧力センサの出力値に応じた電圧を前記加熱ヒータ
   に印加することにより、前記アンテナレドーム上の積雪
   を融解することを特徴とするアンテナレドーム用ヒータ
   の制御装置。
2. 【請求項２】ドーム状のアンテナレドームの積雪を圧力
   センサにより検知し、前記アンテナレドームの底部に設
   けた加熱ヒータを用いて前記積雪を融解するアンテナレ
   ドーム用ヒータの制御方法において、 前記アンテナレドーム上の積雪量ｍと、アンテナの送受
   信電界強度σと、積雪量ｍと前記圧力センサの出力値ｖ
   との相関から、前記送受信電界強度のしきい値σ_ｚに対
   応する圧力センサの出力値ｖ_Ｚを求めるステップと、 前記出力値ｖ_Ｚを検知すると共に、圧力センサの実出力
   値ｖが所定時間内に増加の傾向を示し、かつ、前記圧力
   センサがｖ≧ｖ_Ｚとなることを検知したとき、前記アン
   テナレドーム上の積雪を融解する加熱ヒータを起動する
   ステップを有することを特徴とするアンテナレドーム用
   ヒータの制御方法。