JP5869039B2 - 同期装置、解析装置及びアンテナ駆動システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、同期装置、解析装置及びアンテナ駆動システムに関する。

アンテナを駆動するアンテナ駆動システムでは、アンテナ軸を回転させる駆動軸の回転角度と、そのアンテナ軸の回転角度とが、非同期でサンプリングされることがある。アンテナ駆動システムでは、非同期でサンプリングされたこれらの回転角度に基づいて、アンテナ駆動システムの機械バックラッシュやトルクが解析される。しかしながら、従来の技術では、アンテナの駆動状態の解析精度が低い場合があった。

特開２００８−１５１７００号公報

本発明が解決しようとする課題は、アンテナの駆動状態の解析精度を向上させることができる同期装置、解析装置及びアンテナ駆動システムを提供することである。

実施形態の同期装置は、第１取得部と、第２取得部と、シフト部と、算出部と、推定部と、同期部とを持つ。第１取得部は、駆動軸の回転角度を表す第１角度情報を取得する。第２取得部は、駆動軸の回転に応じたアンテナ軸の回転角度を表す第２角度情報を取得する。シフト部は、第１角度情報と第２角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。算出部は、第１角度情報と第２角度情報との相関を示す値を、シフト量ごとに算出する。推定部は、相関を示す値を相対的に高くするシフト量を推定する。同期部は、推定されたシフト量に基づいて、第１角度情報と第２角度情報を同期させる。

第１の実施形態のアンテナ駆動システムの構成図。 第１の実施形態の同期装置の構成図。 第１の実施形態の同期が調整される前の回転角度の図。 第１の実施形態のシフト量ごとの相関係数の図。 第１の実施形態の同期が調整された回転角度の図。 第１の実施形態の第１角度情報と第２角度情報との差分の図。 第１の実施形態の、フーリエ変換の結果の図。 第１の実施形態のサンプリングタイミングの差０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図。 第１の実施形態のサンプリングタイミングの差１０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図。 第１の実施形態のサンプリングタイミングの差２０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図。 第１の実施形態の電流の絶対誤差の平均の図。 第２の実施形態のアンテナ駆動システムの構成図。 第３の実施形態のアンテナ駆動システムの構成図。

以下、実施形態の同期装置、解析装置、アンテナ駆動システムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のアンテナ駆動システム１ａの構成図である。アンテナ駆動システム１ａは、駆動軸１０と、伝達軸２０と、アンテナ軸３０と、アンテナ４０と、制御装置５０ａとを備える。制御装置５０ａは、第１検出部５００と、第２検出部５１０と、記憶部５２０と、解析装置Ａと、出力部５５０とを備える。解析装置Ａは、同期装置５３０と、解析部５４０ａとを備える。

駆動軸１０は、サーボアンプに流れる電流に応じて駆動されるサーボモータの軸である。駆動軸１０は、サーボアンプに流れる電流に応じたトルクを伝達軸２０に伝えることにより、伝達軸２０を回転させる。駆動軸１０は、伝達軸２０をどのように回転させてもよく、特定の回転に限定されない。例えば、駆動軸１０は、伝達軸２０を周期的に回転させる。また、駆動軸１０は、伝達軸２０を間欠的に回転させてもよい。また、駆動軸１０は、正回転方向と逆回転方向とを往復するように、伝達軸２０を回転させてもよい。また、駆動軸１０は、所定の目標物の位置に応じて、伝達軸２０を回転させてもよい。以下では、駆動軸１０は、予め定められた周期で伝達軸２０を回転させるものとして説明する。

また、駆動軸１０は、伝達軸２０とアンテナ軸３０とを介して、アンテナ４０のエレベーション（Elevation：仰角）方向の姿勢を変更する。駆動軸１０は、伝達軸２０とアンテナ軸３０とを介して、アンテナ４０のアジマス（Azimuth：方位角）方向の姿勢を変更してもよい。以下では、駆動軸１０は、伝達軸２０とアンテナ軸３０とを介して、エレベーション方向（ＥＬ方向）にアンテナ４０の姿勢を変更するものとして説明する。

伝達軸２０は、駆動軸１０によるトルクを、アンテナ軸３０に伝達する軸である。
アンテナ軸３０は、伝達軸２０によって駆動される軸である。アンテナ軸３０は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を変更する。
アンテナ４０は、アンテナ４０の姿勢により定まる方向に、所定の周波数の電波を送信する。また、アンテナ４０は、所定の目標物から反射された電波を受信する。

第１検出部５００は、駆動軸１０の回転角度（以下、「第１角度」という。）を、予め定められた周期でサンプリングする。第１検出部５００は、サンプリングによって検出した第１角度情報（内部角度情報）を、記憶部５２０に記憶させる。以下、駆動軸１０の回転角度は、式（１）で表される。

第１角度＝Ｘ_ＥＬｉｎｓｉｎ（２πｔ／Ｔ_ＥＬ＋α＋β＋Ｋ_１Ｒ（ｔ））＋γ_ＥＬ …（１）

ここで、Ｘ_ＥＬｉｎは、振幅を示す。ｔは、任意の時刻を示す。Ｔ_ＥＬは、予め定められた回転周期を示す。αは、アンテナ軸３０に対する駆動軸１０の位相差を示す。βは、初期位相を示す。Ｋ_１Ｒ（ｔ）は、外乱を示す。γ_ＥＬは、オフセット値を示す。

第２検出部５１０は、第１検出部５００が実行するサンプリングとは非同期に、アンテナ軸３０の回転角度（以下、「第２角度」という。）を、予め定められた周期でサンプリングする。第２検出部５１０は、サンプリングによって検出した第２角度情報（外部角度情報）を、記憶部５２０に記憶させる。以下、アンテナ軸３０の回転角度は、式（２）で表される。

第２角度＝Ｘ_{ＥＬｏｕｔ}ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ_ＥＬ＋β＋Ｋ_２Ｒ（ｔ））＋γ_ＥＬ …（２）

ここで、Ｘ_{ＥＬｏｕｔ}は、振幅を示す。ｔは、任意の時刻を示す。Ｔ_ＥＬは、予め定められた回転周期を示す。βは、初期位相を示す。Ｋ_２Ｒ（ｔ）は、外乱を示す。γ_ＥＬは、オフセット値を示す。

記憶部５２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ等の揮発性メモリでもよいし、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、レジスタ等の不揮発性メモリでもよい。記憶部５２０は、第１角度情報と、第２角度情報とを記憶する。記憶部５２０は、ＣＰＵ等のプロセッサを動作させるためのプログラムを記憶してもよい。

同期装置５３０と解析部５４０ａとの一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部５２０に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

同期装置５３０は、第１角度情報と第２角度情報とを、記憶部５２０から取得する。同期装置５３０は、第１角度情報と第２角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。同期装置５３０は、第１角度情報と第２角度情報との相関を示す値を、シフト量ごとに算出する。相関を示す値は、例えば、相関係数である。以下では、相関を示す値は一例として相関係数であるものとして説明する。同期装置５３０は、第１角度情報と第２角度情報との相関係数を、シフト量ごとに算出する。同期装置５３０は、相関係数を相対的に高くするシフト量を推定する。同期装置５３０は、推定されたシフト量に基づいて、第１角度情報と第２角度情報を同期させる。

解析部５４０ａは、同期した第１角度情報と第２角度情報を解析する。例えば、解析部５４０ａは、同期した第１角度情報と第２角度情報に、周波数解析を施す。解析部５４０ａは、解析結果に基づいて、アンテナ駆動システム１ａの状態を推定する。例えば、解析部５４０ａは、駆動軸１０と伝達軸２０とアンテナ軸３０との機械的バックラッシュを推定する。また、例えば、解析部５４０ａは、駆動軸１０と伝達軸２０とアンテナ軸３０とのトルクを推定する。また、例えば、解析部５４０ａは、駆動軸１０を駆動する電流の電流値を推定する。また、例えば、解析部５４０ａは、駆動軸１０と伝達軸２０とアンテナ軸３０とについて、軸のねじれを推定する。解析部５４０ａは、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す情報を、出力部５５０に出力する。

出力部５５０は、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す情報を出力する。例えば、出力部５５０は、表示装置である場合、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す画像を表示する。例えば、出力部５５０は、音声処理装置である場合、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す音声を出力する。

次に、同期装置５３０の構成例を説明する。
図２は、第１の実施形態の同期装置５３０の構成図である。同期装置５３０は、第１取得部５３１と、第２取得部５３２と、シフト部５３３と、算出部５３４と、推定部５３５と、同期部５３６とを備える。第１取得部５３１は、第１角度情報を記憶部５２０から取得する。第２取得部５３２は、第２角度情報を記憶部５２０から取得する。

図３は、第１の実施形態の同期が調整される前の回転角度の図である。横軸は時間［ｍｓ］を示す。縦軸は回転角度［ｄｅｇ］を示す。第１検出部５００が実行するサンプリングと、第２検出部５１０が実行するサンプリングとは非同期である。図３では、第１角度情報（内部角度情報）のサンプリングタイミングは、一例として６０［ｍｓ］だけ、第２角度情報（外部角度情報）のサンプリングタイミングよりも早い。

図２に戻り、同期装置５３０の構成例の説明を続ける。シフト部５３３は、時刻シフトカウンタである。シフト部５３３は、第１角度情報と第２角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。図２では、シフト部５３３は、第２角度情報を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。

算出部５３４は、第１角度情報と第２角度情報との相関係数を、シフト量ごとに算出する。算出部５３４は、相関係数をどのような方法で算出してもよく、特定の方向に限定されない。例えば、算出部５３４は、第１角度情報と第２角度情報との絶対誤差の平均値に基づいて、第１角度情報と第２角度情報との相関係数を算出する。算出部５３４は、算出した相関係数を、シフト量ごとに推定部５３５に出力する。

図４は、第１の実施形態のシフト量ごとの相関係数の図である。横軸は、時間方向のシフト量［ｓ］を示す。縦軸は、相関係数を示す。推定部５３５は、相関係数を相対的に高くするシフト量を推定する。

推定部５３５は、相関係数が相対的に高いシフト量を、所定個数（例えば、４個）だけ選択する。図４では、推定部５３５は、シフト量「−７０［ｍｓ］」と、シフト量「−６０［ｍｓ］」と、シフト量「−５０［ｍｓ］」と、シフト量「−４０［ｍｓ］」とを選択する。ここで、負の符号は、第２角度情報のサンプリングタイミングが計算上において早くなることを示す。

推定部５３５は、選択した相関係数を時間方向について補間し、補間した相関係数に基づいて、相関係数を相対的に高くするシフト量を推定する。補間方法は、どのような方法でもよく、特定の方法に限定されない。例えば、推定部５３５は、ラグランジュ補間、ニュートン補間、スプライン補間、半値幅法、内挿法又は外挿法により補間した相関係数に基づいて、相関係数を相対的に高くするシフト量を推定する。なお、推定部５３５は、サンプリングの周期が充分に短い場合には、補間処理を実行することなく、相関係数が最も高いシフト量を選択してもよい。

同期部５３６は、推定部５３５によって推定されたシフト量を、第２角度情報に加算する。つまり、同期部５３６は、推定部５３５によって推定されたシフト量を、第２角度情報に割り戻す。これにより、同期部５３６は、第１角度情報と第２角度情報とを同期させる。

図５は、第１の実施形態の同期が調整された回転角度の図である。横軸は時間［ｍｓ］を示す。縦軸は回転角度［ｄｅｇ］を示す。図５では、第１角度情報と第２角度情報とは、同期部５３６によって同期している。同期部５３６は、同期を調整した第１角度情報と第２角度情報とを、解析部５４０ａに出力する。

次に、解析部５４０ａの構成例を説明する。
図６は、第１の実施形態の第１角度情報と第２角度情報との差分の図である。横軸は時間［ｍｓ］を示す。縦軸は回転角度［ｄｅｇ］を示す。解析部５４０ａは、同期を調整した第２角度情報から、第１角度情報を減算する。図６では、第１角度情報と第２角度情報との差分（角度差分）は、２０［ｄｅｇ］よりも小さい。

図７は、第１の実施形態のフーリエ変換の結果の図である。横軸は周波数［Ｈｚ］を示す。縦軸はフーリエ変換の結果を示す。解析部５４０ａは、例えば、第１角度情報と第２角度情報との差分（角度差分）に、周波数解析を施す。

図７には、アンテナ軸３０によって発生する周波数と、アンテナ軸３０の固有振動数とが示されている。フーリエ変換の結果には、他の周波数成分が含まれていてもよい。例えば、フーリエ変換の結果には、アンテナ軸３０によって発生する周波数の高調波が含まれていてもよい。なお、解析部５４０ａは、アンテナ４０の姿勢がアジマス方向について変更される場合も同様に、周波数解析を実行する。

図８は、第１の実施形態のサンプリングタイミングの差０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図である。図９は、第１の実施形態のサンプリングタイミングの差１０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図である。図１０は、第１の実施形態のサンプリングタイミングの差２０［ｍｓ］まで同期している場合の第１角度情報と第２角度情報の波形の図である。図８〜図１０では、横軸は時間［ｍｓ］を示す。縦軸は電流値［アンペア］を示す。図８〜図１０には、サーボアンプに流れる電流、すなわち、駆動軸１０を駆動する電流について、その電流値の実測値と予測値が示されている。

図１１は、第１の実施形態の電流の絶対誤差の平均の図である。横軸は、サンプリングタイミングの差［ｍｓ］を示す。縦軸は、駆動軸１０を駆動する電流について、実測値と予測値との絶対誤差の平均［アンペア］を示す。

解析部５４０ａは、第１角度情報と第２角度情報との差分（角度差分）の実測データと、駆動軸１０を駆動する電流の電流値との関係を近似した較正線に基づいて、駆動軸１０を駆動する電流の電流値を予測する。この予測精度は、予測に使用する第１角度情報と第２角度情報とが同期するほど高くなる。つまり、この予測精度は、サンプリングタイミングの差が時刻シフトによって小さくなるほど、実測値と予測値との絶対誤差の平均値が小さくなる。図８〜図１０では、電流値の予測精度は、図８に示す場合が最も高く、図１０に示す場合が最も低い。

以上のように、第１の実施形態の同期装置５３０は、第１取得部５３１と、第２取得部５３２と、シフト部５３３と、算出部５３４と、推定部５３５と、同期部５３６とを持つ。第１取得部５３１は、駆動軸の回転角度を表す第１角度情報を取得する。第２取得部５３２は、駆動軸１０の回転に応じたアンテナ軸３０の回転角度を表す第２角度情報を取得する。シフト部５３３は、第１角度情報と第２角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。算出部５３４は、第１角度情報と第２角度情報との相関を示す値を、シフト量ごとに算出する。推定部５３５は、相関を示す値を相対的に高くするシフト量を推定する。同期部５３６は、推定されたシフト量に基づいて、第１角度情報と第２角度情報を同期させる。

第１の実施形態の解析装置Ａは、同期装置５３０と、解析部５４０ａとを備える。同期装置５３０は、推定されたシフト量に基づいて、第１角度情報と第２角度情報を同期させる。解析部５４０ａは、アンテナ軸３０と駆動軸１０とのうち少なくとも一方の状態を、第１角度情報と第２角度情報に基づいて解析する。

この構成により、同期部５３６は、推定されたシフト量に基づいて、第１角度情報と第２角度情報を同期させる。これにより、第１の実施形態の同期装置５３０、解析装置Ａ及びアンテナ駆動システム１ａは、アンテナ４０の駆動状態の解析精度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、解析装置が駆動装置を制御する点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図１２は、第２の実施形態のアンテナ駆動システム１ｂの構成図である。アンテナ駆動システム１ｂは、駆動軸１０と、伝達軸２０と、アンテナ軸３０と、アンテナ４０と、制御装置５０ｂと、駆動装置６０とを備える。制御装置５０ｂは、第１検出部５００と、第２検出部５１０と、記憶部５２０と、解析装置Ｂと、出力部５５０とを備える。解析装置Ｂは、同期装置５３０と、解析部５４０ｂとを備える。

解析部５４０ｂは、第１の実施形態に示す解析部５４０ａと同様に動作する。さらに、解析部５４０ｂは、同期した第１角度情報と第２角度情報を周波数解析した結果に基づいて、駆動装置６０を制御する。例えば、解析部５４０ｂは、アンテナ軸３０によって発生する周波数を、アンテナ軸３０の固有振動数から離すように、駆動軸１０の角速度を定める。つまり、解析部５４０ｂは、アンテナ軸３０によって発生する周波数を、アンテナ軸３０の固有振動数から離すように、アンテナ軸３０の角速度を制限する。

駆動装置６０は、駆動軸１０の角速度を示す信号を、解析部５４０ｂから受信する。駆動装置６０は、駆動軸１０の角速度を示す信号に基づいて、その角速度で駆動軸１０を回転させる。駆動装置６０は、駆動軸１０を回転させることにより、伝達軸２０とアンテナ軸３０とを介して、アンテナ４０の姿勢を変更可能である。

以上のように、第２の実施形態のアンテナ駆動システム１ｂは、解析装置Ｂと、アンテナ軸３０の姿勢を変更可能な駆動装置６０とを備える。第２の実施形態の解析部５４０ａは、アンテナ軸３０によって発生する周波数を、アンテナ軸３０の固有振動数から離すように、アンテナ軸３０の角速度を制限する。
これにより、第２の実施形態の同期装置５３０、解析装置Ｂ及びアンテナ駆動システム１ｂは、アンテナ軸３０を共振させないようにして、アンテナ４０の姿勢を変更することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、アンテナ駆動システムが複数の解析装置を備える点が、第１の実施形態及び第２の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態及び第２の実施形態と、第３の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図１３は、第３の実施形態のアンテナ駆動システム１ｃの構成図である。アンテナ駆動システム１ｃは、駆動軸１０と、伝達軸２０と、アンテナ軸３０と、アンテナ４０と、制御装置５０ｃと、駆動装置６０とを備える。制御装置５０ｃは、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を制御する。制御装置５０ｃは、第１検出部５００と、第２検出部５１０と、記憶部５２０と、解析装置Ｃと、出力部５５０とを備える。解析装置Ｃは、同期装置５３０と、解析部５４０ｃとを備える。

さらに、アンテナ駆動システム１ｃは、駆動軸１０ｄと、伝達軸２０ｄと、アンテナ軸３０ｄと、制御装置５０ｄと、駆動装置６０ｄと、比較解析部７０とを備える。制御装置５０ｄは、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を制御する。制御装置５０ｄは、第１検出部５００ｄと、第２検出部５１０ｄと、記憶部５２０と、解析装置Ｄと、出力部５５０とを備える。解析装置Ｄは、同期装置５３０と、解析部５４０ｄとを備える。

解析部５４０ｃは、アンテナ４０のエレベーション方向（ＥＬ方向）の姿勢を示す情報を、比較解析部７０に出力する。アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報は、駆動軸１０の機械振動成分を示す情報を含む。

駆動軸１０ｄは、サーボアンプに流れる電流に応じて駆動されるサーボモータの軸である。駆動軸１０ｄは、サーボアンプに流れる電流に応じたトルクを伝達軸２０ｄに伝えることにより、伝達軸２０ｄを回転させる。駆動軸１０ｄは、伝達軸２０ｄを周期的に回転させる。例えば、駆動軸１０ｄは、伝達軸２０ｄを間欠的に回転させてもよい。例えば、駆動軸１０ｄは、正回転方向と逆回転方向とを往復するように、伝達軸２０ｄを回転させてもよい。例えば、駆動軸１０ｄは、所定の目標物の位置に応じて、伝達軸２０ｄを回転させてもよい。駆動軸１０ｄは、伝達軸２０ｄをどのように回転させてもよく、特定の回転に限定されない。以下では、駆動軸１０ｄは、予め定められた周期で伝達軸２０ｄを回転させるものとして説明する。また、駆動軸１０ｄは、伝達軸２０ｄとアンテナ軸３０ｄとを介して、アンテナ４０のアジマス（Azimuth：方位角、水平面）方向の姿勢を変更する。駆動軸１０の機械振動成分と、駆動軸１０ｄの機械振動成分とには、直交性がある。

伝達軸２０ｄは、駆動軸１０ｄによるトルクを、アンテナ軸３０ｄに伝達する軸である。
アンテナ軸３０ｄは、伝達軸２０ｄによって駆動される軸である。アンテナ軸３０ｄは、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を変更する。アンテナ軸３０の機械振動成分と、アンテナ軸３０ｄの機械振動成分とには、直交性がある。

第１検出部５００ｄは、駆動軸１０ｄの回転角度を、予め定められた周期でサンプリングして検出する。第１検出部５００ｄは、駆動軸１０ｄの回転角度情報を、記憶部５２０に記憶させる。
第２検出部５１０ｄは、第１検出部５００ｄが実行するサンプリングとは非同期に、アンテナ軸３０ｄの回転角度を、予め定められた周期でサンプリングして検出する。第２検出部５１０は、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報を、記憶部５２０に記憶させる。
記憶部５２０は、駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とを記憶する。

同期装置５３０は、駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とを、記憶部５２０から取得する。同期装置５３０は、駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせる。同期装置５３０は、駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報との相関係数を、シフト量ごとに算出する。同期装置５３０は、相関係数を相対的に高くするシフト量を推定する。同期装置５３０は、推定されたシフト量に基づいて、駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とを同期させる。

解析部５４０ｄは、同期した駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とを解析する。例えば、解析部５４０ｄは、同期した駆動軸１０ｄの回転角度情報と、アンテナ軸３０ｄの回転角度情報とを周波数解析する。解析部５４０ｄは、解析結果に基づいて、アンテナ駆動システム１ｃの状態を検出する。例えば、解析部５４０ｄは、駆動軸１０ｄと伝達軸２０ｄとアンテナ軸３０ｄとの機械的バックラッシュを検出する。また、例えば、解析部５４０ｄは、駆動軸１０ｄと伝達軸２０ｄとアンテナ軸３０ｄとのトルクを検出する。また、例えば、解析部５４０ｄは、駆動軸１０ｄを駆動する電流の電流値を推定する。また、例えば、解析部５４０ｄは、駆動軸１０ｄと伝達軸２０ｄとアンテナ軸３０ｄとについて、軸のねじれを推定する。

解析部５４０ｄは、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す情報を、出力部５５０に出力する。解析部５４０ｄは、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報を、比較解析部７０に出力する。アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報は、駆動軸１０ｄの機械振動成分を示す情報を含む。

比較解析部７０（応答算出部）は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報を、解析部５４０ｃから取得する。比較解析部７０は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報から、駆動軸１０の機械振動成分を示す情報を抽出する。比較解析部７０は、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報を、解析部５４０ｄから取得する。比較解析部７０は、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報から、駆動軸１０ｄの機械振動成分を示す情報を抽出する。

比較解析部７０は、解析装置Ｃが解析したアンテナ駆動システム１ｃの状態と、解析装置Ｄが解析したアンテナ駆動システム１ｃの状態とのうち、一方の機械振動成分から他方の機械振動成分を除去して、周波数応答を算出する。比較解析部７０は、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報から、駆動軸１０の機械振動成分を除去することにより、駆動軸１０ｄの周波数応答を精度良く算出する。また、比較解析部７０は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報から、駆動軸１０ｄの機械振動成分を除去することにより、駆動軸１０の周波数応答を精度良く算出してもよい。

比較解析部７０は、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報から、アンテナ軸３０の機械振動成分を除去することにより、アンテナ軸３０ｄの周波数応答を精度良く算出する。また、比較解析部７０は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報から、アンテナ軸３０ｄの機械振動成分を除去することにより、アンテナ軸３０の周波数応答を精度良く算出してもよい。

比較解析部７０は、駆動軸１０の周波数応答情報を、制御装置５０ｃの出力部５５０に出力する。比較解析部７０は、アンテナ軸３０の周波数応答情報を、制御装置５０ｃの出力部５５０に出力する。比較解析部７０は、駆動軸１０ｄの周波数応答情報を、制御装置５０ｄの出力部５５０に出力する。比較解析部７０は、アンテナ軸３０ｄの周波数応答情報を、制御装置５０ｄの出力部５５０に出力する。

制御装置５０ｃの出力部５５０は、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す情報を、解析部５４０ｃから取得する。制御装置５０ｃの出力部５５０は、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す情報を出力する。例えば、制御装置５０ｃの出力部５５０は、表示装置である場合、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す画像を表示する。例えば、制御装置５０ｃの出力部５５０は、音声出力装置である場合、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す音声を出力する。

制御装置５０ｃの出力部５５０は、駆動軸１０の周波数応答情報と、アンテナ軸３０の周波数応答情報とを、比較解析部７０から取得する。出力部５５０は、駆動軸１０の周波数応答情報と、アンテナ軸３０の周波数応答情報とを出力する。

制御装置５０ｄの出力部５５０は、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す情報を、解析部５４０ｄから取得する。制御装置５０ｄの出力部５５０は、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す情報を出力する。例えば、制御装置５０ｄの出力部５５０は、表示装置である場合、アンテナ駆動システム１ｃの状態を示す画像を表示する。例えば、制御装置５０ｄの出力部５５０は、音声出力装置である場合、アンテナ駆動システム１ａの状態を示す音声を出力する。

制御装置５０ｄの出力部５５０は、駆動軸１０ｄの周波数応答情報と、アンテナ軸３０ｄの周波数応答情報とを、比較解析部７０から取得する。制御装置５０ｄの出力部５５０は、駆動軸１０ｄの周波数応答情報と、アンテナ軸３０ｄの周波数応答情報とを出力する。

以上のように、第３の実施形態の比較解析部７０は、アンテナ４０のアジマス方向の姿勢を示す情報から、アンテナ軸３０の機械振動成分を除去し、アンテナ軸３０ｄの周波数応答を算出する。また、比較解析部７０は、アンテナ４０のエレベーション方向の姿勢を示す情報から、アンテナ軸３０ｄの機械振動成分を除去し、アンテナ軸３０の周波数応答を算出する。
これにより、第３の実施形態の同期装置５３０、解析装置Ｃ、解析装置Ｄ及びアンテナ駆動システム１ｃは、アンテナ駆動システム１ｃにおける周波数応答の算出精度を向上させることができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、推定されたシフト量に基づいて第１角度情報と第２角度情報を同期させる同期部を持つことにより、アンテナの駆動状態の解析精度を向上させることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ａ…アンテナ駆動システム、１ｂ…アンテナ駆動システム、１ｃ…アンテナ駆動システム、１０…駆動軸、２０…伝達軸、３０…アンテナ軸、４０…アンテナ、５０ａ…制御装置、５０ｂ…制御装置、５０ｃ…制御装置、６０…駆動装置、７０…比較解析部、５００…第１検出部、５１０…第２検出部、５２０…記憶部、５３０…同期装置、５３１…第１取得部、５３２…第２取得部、５３３…シフト部、５３４…算出部、５３５…推定部、５３６…同期部、５４０ａ…解析部、５４０ｂ…解析部、５４０ｃ…解析部、５４０ｄ…解析部、５５０…出力部、Ａ…解析装置、Ｂ…解析装置、Ｃ…解析装置、Ｄ…解析装置

Claims (8)

1. 駆動軸の回転角度を表す第１角度情報を取得する第１取得部と、
   前記駆動軸の回転に応じたアンテナ軸の回転角度を表す第２角度情報を取得する第２取得部と、
   前記第１角度情報と前記第２角度情報とのうち少なくとも一方を、時間方向に複数のシフト量でシフトさせるシフト部と、
   前記第１角度情報と前記第２角度情報との相関を示す値を、前記シフト量ごとに算出する算出部と、
   前記相関を示す値を相対的に高くする前記シフト量を推定する推定部と、
   推定された前記シフト量に基づいて、前記第１角度情報と前記第２角度情報を同期させる同期部と、
   を備える同期装置。
2. 前記推定部は、前記相関を示す値を時間方向について補間し、補間した前記相関を示す値に基づいて、前記相関を示す値を相対的に高くする前記シフト量を推定する、請求項１に記載の同期装置。
3. 前記推定部は、ラグランジュ補間、ニュートン補間、スプライン補間、半値幅法、内挿法又は外挿法により補間する、請求項２に記載の同期装置。
4. 前記アンテナ軸は、方位角方向又は仰角方向にアンテナを駆動する軸である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の同期装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の同期装置と、
   前記アンテナ軸と前記駆動軸とのうち少なくとも一方の状態を、前記第１角度情報と前記第２角度情報に基づいて解析する解析部と、
   を備える解析装置。
6. 前記解析部は、前記アンテナ軸によって発生する周波数を、前記アンテナ軸の固有振動数から離すように、前記アンテナ軸の角速度を制限する、請求項５に記載の解析装置。
7. 前記解析部による解析結果を出力する出力部
   を備える請求項５又は請求項６に記載の解析装置。
8. 仰角方向について前記アンテナ軸と前記駆動軸とのうち少なくとも一方の状態を解析する、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の第１の前記解析装置と、
   方位角方向について前記アンテナ軸と前記駆動軸とのうち少なくとも一方の状態を解析する、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の第２の前記解析装置と、
   第１の前記解析装置が解析した前記状態と、第２の前記解析装置が解析した前記状態とのうち、一方の機械振動成分から他方の機械振動成分を除去して、周波数応答を算出する応答算出部と、
   を備えるアンテナ駆動システム。

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