JP5919780B2 - Antenna device and satellite capturing method - Google Patents
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この発明は、衛星を捕捉して、衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信を行うアンテナ装置及び衛星捕捉方法に関するものである。 The present invention relates to an antenna apparatus and a satellite capturing method for capturing a satellite and transmitting, receiving, or transmitting / receiving radio waves to / from the satellite.
従来、移動体に搭載された衛星通信アンテナ、又は、可搬され任意の場所に設置して使用される衛星通信アンテナなどのアンテナ装置は、アンテナ展開時に、与えられた衛星の位置情報と、センサから取得したアンテナの傾斜や方位、アンテナの位置の情報を用いて(センサ情報)、アンテナを衛星方向に自動的に衛星に指向させる機能である初期捕捉機能を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an antenna device such as a satellite communication antenna mounted on a mobile body or a satellite communication antenna that is portable and used at an arbitrary place is provided with position information of a given satellite and a sensor when the antenna is deployed. Some of them have an initial acquisition function, which is a function of automatically directing the antenna toward the satellite in the satellite direction (sensor information) using the information on the antenna tilt and direction obtained from the antenna (sensor information). 1).
このようなアンテナ装置の動作に加えて、前述のセンサ情報には一般に誤差が含まれるため、衛星到来波の受信レベルを用いて、ピーキングを行い、指向精度を高める動作が実施されることもある。これらの一連の動作を衛星自動捕捉と呼ばれる。なお、特許文献1には、衛星自動捕捉(初期捕捉)機能において、移動体の加速度情報を利用する旨の記載がある。このような加速度情報を得る手段としては、特許文献2に記載の加速度センサが挙げることができる。
In addition to the operation of such an antenna device, since the above-mentioned sensor information generally includes an error, there is a case where peaking is performed using the reception level of the satellite arrival wave to improve the pointing accuracy. . A series of these operations is called satellite automatic acquisition. Note that
衛星自動捕捉には、揺動が激しい移動体では、特許文献3に記載のように、ステップトラック方式やコニカルスキャン方式などの受信レベルを用いるものに加えて、ジャイロスコープによる捕捉を行うものがある。 As for the automatic satellite acquisition, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-86400, there is a mobile object that performs acquisition by a gyroscope in addition to using a reception level such as a step track method or a conical scan method. .
従来のアンテナ装置には、地震や外的荷重などによりアンテナが傾斜して、衛星捕捉が外れてしまったときの再初期捕捉方法として、受信レベルの降下を再捕捉動作のトリガとしているものがある(例えば、特許文献4参照)。特許文献4に記載の再初期捕捉では、受信レベルの降下を再捕捉動作のトリガとしているので、地震や外的荷重などによりアンテナが傾斜しても、自動で再捕捉を行うことができる。
Some conventional antenna devices use a drop in the reception level as a trigger for a re-acquisition operation as a re-initial acquisition method when the antenna is tilted due to an earthquake or an external load and the satellite capture is lost. (For example, refer to Patent Document 4). In the reinitialization acquisition described in
しかし、受信レベルの降下の要因は、アンテナ設置姿勢変化だけではなく、雨天による電波伝搬路でのレベル降下、アンテナの前を電波遮蔽物が通過したことによるレベル降下、衛星や地上局の保守等による一時的なシステムダウンなどがある。 However, the cause of the reception level drop is not only the change in the antenna installation attitude, but also the level drop in the radio wave propagation path due to rain, the level drop due to the passage of the wave shield in front of the antenna, maintenance of the satellite and ground station, etc. There is a temporary system down.
したがって、特許文献4に記載の再初期捕捉において、受信レベルの降下を再捕捉動作のトリガとしているので、実際は、アンテナ方向が衛星方向を指向しているのにも関わらず、無用な再捕捉動作が行われ、その期間通信ができなくなり、アンテナ装置の通信の可用性が下がる可能性があるという課題があった。
Therefore, in the re-initialization acquisition described in
また、特許文献4に記載の再初期捕捉において、実際に地震や外的荷重などによりアンテナ設置状態が変化し受信レベルが降下して再捕捉動作を行う場合でも、受信レベルの降下の検出のみでは、地震がまだ継続している状態で再捕捉動作が行われることがあるため、再捕捉動作によるアンテナ駆動と地震による装置の動揺が相互作用して、装置に負荷を与えたり、装置の転倒を誘発したりするなどの課題もあった。
Further, in the re-initialization acquisition described in
この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、アンテナ装置に対する地震や外的荷重の印加による外乱を振動から検出し、外乱が収まってから衛星再捕捉を実施することで、アンテナ装置の設置姿勢の変化による通信断を確実に修正することが可能な新規のアンテナ装置及び衛星捕捉方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. By detecting a disturbance caused by an earthquake or an external load applied to the antenna device from vibrations, the satellite is re-acquired after the disturbance is settled. An object of the present invention is to provide a novel antenna device and a satellite capturing method capable of reliably correcting a communication interruption due to a change in the installation posture of the antenna device.
この発明に係るアンテナ装置は、アンテナ部を駆動する駆動機構部を衛星捕捉処理部が制御して衛星を捕捉して、前記衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信を行うアンテナ装置において、前記アンテナ部が収納されたアンテナ筐体と、このアンテナ筐体に加わる振動を検出する振動検出手段と、この振動検出手段が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が前記所定値未満になった後、若しくは、収まった後、前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得した前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度と前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、前記アンテナ筐体の姿勢変化の有無を検出する姿勢変化検出手段と、この姿勢変化検出手段が前記アンテナ筐体の姿勢変化を検出したときに、前記アンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度が前記アンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度未満の範囲である所定の範囲内に収まっているかを判定する衛星再捕捉判定部と、この衛星再捕捉判定部が前記アンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度が前記所定の範囲内に収まっていると判定したときに、前記衛星捕捉処理部を制御して、前記衛星を再捕捉させる再捕捉処理部とを備えたものである。 In the antenna device according to the present invention, the satellite capturing processing unit controls the drive mechanism unit that drives the antenna unit to capture the satellite, and transmit, receive, or transmit / receive radio waves to / from the satellite. An antenna housing in which the antenna unit is housed, vibration detecting means for detecting vibration applied to the antenna housing, and the vibration detecting means detects vibrations of a predetermined value or more, and during and during the vibration, After becoming less than or equal to the predetermined value, or after being settled, the azimuth and tilt angle or tilt angle of the antenna casing is acquired, and the acquired azimuth and tilt angle or tilt angle of the antenna casing is acquired. Is compared with the orientation and inclination angle of the antenna casing or the initial value of the inclination angle, and attitude change detection means for detecting the presence or absence of the attitude change of the antenna casing, and this attitude change detection When the unit detects a change in posture of said antenna housing, wherein the antenna housing inclination angle after the posture change is the antenna housing a predetermined range of less than the inclination angle of the extent leading to fall into an inclining state of and it has either determining satellite recapture determination unit within the range, when this satellite recapture determination unit determines that the inclination angle after the posture change of the antenna housing is within said predetermined range, A re-acquisition processing unit that controls the satellite acquisition processing unit to re-acquire the satellite.
また、アンテナ部を駆動する駆動機構部を衛星捕捉処理部が制御して衛星を捕捉して、前記衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信を行うアンテナ装置において、前記アンテナ部が収納されたアンテナ筐体と、このアンテナ筐体に加わる振動を検出する振動検出手段と、前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を検出するアンテナ姿勢検出手段と、前記振動検出手段が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が前記所定値未満になった後、若しくは、収まった後の前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を前記アンテナ姿勢検出手段から取得し、この取得した前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度が前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度の初期値と異なるとき、姿勢変化後の前記アンテナ筐体の傾斜角度が前記アンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度未満の範囲である所定の範囲内に収まっているかを判定する衛星再捕捉判定部と、この衛星再捕捉判定部が姿勢変化後の前記アンテナ筐体の傾斜角度が前記所定の範囲内に収まっていると判定したときに、前記衛星捕捉処理部を制御して、前記衛星を再捕捉させる再捕捉処理部とを備えたものである。 Further, in the antenna device that controls the drive mechanism unit that drives the antenna unit, captures the satellite, and transmits, receives, or transmits / receives radio waves to / from the satellite, the antenna unit is housed. An antenna case, vibration detection means for detecting vibration applied to the antenna case, azimuth and inclination angle of the antenna case, or antenna attitude detection means for detecting an inclination angle, and the vibration detection means The vibration of the antenna housing is detected during the vibration and after the vibration becomes less than the predetermined value, or after the vibration is settled, or the inclination angle or the inclination angle of the antenna housing is detected. Obtained from the detecting means, and the obtained orientation and inclination angle of the antenna casing, or the inclination angle is the orientation and inclination angle of the antenna casing, or an initial value of the inclination angle Comprising time, the antenna housing of inclination angle the antenna housing satellite recapturing determines whether within a predetermined range is a range of less than the inclination angle of the extent leading to fall into an inclining state after the posture change a determination unit, when the satellite recapturing determination unit is an inclination angle of the antenna housing after the posture change is determined that falls within the predetermined range, and controls the satellite capturing unit, the satellite And a re-acquisition processing unit that re-acquires.
この発明に係る衛星捕捉方法は、アンテナ部を駆動させ衛星を捕捉して、前記衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信をアンテナ装置に行わせる衛星捕捉方法において、前記アンテナ部が収納されたアンテナ筐体に加わる振動を検出する振動検出ステップと、この振動検出ステップが所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が前記所定値未満になった後、若しくは、収まった後に、前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得した前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度と前記アンテナ筐体の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、前記アンテナ筐体の姿勢変化の有無を検出する姿勢変化検出ステップと、この姿勢変化検出ステップが前記アンテナ筐体の姿勢変化を検出し、前記アンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度が前記アンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度未満である範囲内に収まっていると判定したときに、前記衛星を再捕捉させる再捕捉処理ステップとを備えたものである。 The satellite capturing method according to the present invention is a satellite capturing method in which an antenna unit is driven to capture a satellite, and an antenna device transmits, receives, or transmits / receives radio waves to / from the satellite. A vibration detecting step for detecting vibration applied to the antenna housing, and the vibration detecting step detects a vibration greater than or equal to a predetermined value, and during or after the vibration becomes less than the predetermined value Thereafter, the azimuth and tilt angle of the antenna casing, or the tilt angle is acquired, and the acquired azimuth and tilt angle of the antenna casing, or the tilt angle and the azimuth and tilt angle of the antenna casing, or A posture change detecting step of comparing the initial value of the inclination angle to detect the presence or absence of the posture change of the antenna housing, and the posture change detecting step comprises the antenna Detecting a change in the posture of the body, when it is determined that the inclination angle after the posture change of the antenna housing is within the antenna housing within a degree less than the inclination angle leading to fall into an inclining state And a re-acquisition processing step for re-acquiring the satellite.
この発明に係るアンテナ装置によれば、アンテナ筐体に振動が加わり、衛星の捕捉が外れてしまっても、アンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度がアンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度未満の範囲内である場合には、自動的かつ速やかに、衛星の捕捉が外れたことを検知して、再捕捉を行うことができる。 According to the antenna device of the present invention, even if vibration is applied to the antenna casing and the satellite is unacquired, the inclination angle after the attitude change of the antenna casing causes the antenna casing to fall. If it is within the range of the inclination angle of a certain degree, it is possible to automatically and quickly detect that the satellite has been unacquired and perform re-acquisition.
この発明に係る衛星捕捉方法によれば、アンテナ筐体に振動が加わり、衛星の捕捉が外れてしまっても、アンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度がアンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度未満の範囲内である場合には、自動的かつ速やかに、衛星の捕捉が外れたことを検知して、再捕捉を行うことができる。
According to the satellite capturing method of the present invention, even if vibration is applied to the antenna housing and the satellite is uncaptured, the inclination angle after the attitude change of the antenna housing causes the antenna housing to fall. When the angle is within a range of a certain inclination angle, it is possible to automatically and quickly detect that the satellite has been unacquired and perform reacquisition.
本願におけるフローチャートの処理ステップ(リトラップフロー)の説明においては、処理ステップ××(××は数字)をS××と省略して表示及び図示している。Sは、STEPの頭文字である。また、図中、同一処理ステップは、同一又は相当するものを示しており、それらについての詳細な説明は省略する。また、本願では、地震などの揺れを「震度」で説明するが、この「震度」は、日本の気象庁による気象庁震度階級(1996年10月1日以降)を用いるとする。なお、後述する姿勢変化検出手段8(加速度センサ)は、加速度(ガル:1Gal=0.01m/s)を「震度」に変換する手法は地震計などに用いられている周知の手法を用いればよいので、特に言及はしない。 In the description of the processing step (retrap flow) in the flowchart in the present application, the processing step xx (xx is a number) is abbreviated as Sxx and is shown and illustrated. S is an acronym for STEP. Also, in the figure, the same processing steps indicate the same or corresponding ones, and detailed descriptions thereof are omitted. Further, in this application, a shake such as an earthquake is described as “seismic intensity”, and this “seismic intensity” is assumed to use the Japan Meteorological Agency seismic intensity class (after October 1, 1996). Note that the posture change detection means 8 (acceleration sensor) to be described later uses a well-known method used for a seismometer or the like as a method for converting acceleration (gal: 1 Gal = 0.01 m / s) into “seismic intensity”. Since it is good, I will not mention it.
本願における地震や外的荷重による振動によってアンテナ装置の衛星捕捉が外れたかどうかの判定(アンテナ姿勢による判定)は、以下の2種類である。一つ目は、主に、アンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)が回転・回動可能な状態に設置されている場合を想定したものである。具体的には、アンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)の振動検知前後のアンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)の方位と傾斜角度との両方(アンテナ姿勢の判定には、方位と傾斜角度とのうち少なくとも一方が初期値と異なればよい)をアンテナ姿勢判定に用いる場合である。なお、アンテナ筐体6の方位とは、アンテナ筐体6の回転を検出するためのもので、アンテナ筐体6の基準位置(任意設定するもの)を設定し、その基準が、アンテナ筐体6の回転前後で、どの方位に向いているかで、アンテナ筐体6の回転の有無を検出する。回転軸が一定でなくてもよい。二つ目は、主に、アンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)が回転・回動の可能性が低い状態に設置されている場合を想定したものである。具体的には、アンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)の振動検知前後のアンテナ装置(後述のアンテナ筐体6)の傾斜角度をアンテナ姿勢判定に用いる場合である。
There are the following two types of determination (determination based on antenna attitude) as to whether or not the satellite capture of the antenna device has been lost due to an earthquake or vibration due to an external load in the present application. The first one assumes that the antenna device (an
よって、本願では、アンテナ姿勢による判定のパラメータとして、「方位」と「傾斜角度」との両方を用いる場合(アンテナ姿勢の判定には、方位と傾斜角度とのうち少なくとも一方が初期値と異なればよい)と、「傾斜角度」を用いる場合との両方をまとめて説明する。そのため、「方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度」という表現において、「又は」という択一の表現を用いているが、前者「方位及び傾斜角度」をパラメータとして使用する場合は、最初に、「方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度」という表現が出てきた後では、後者「傾斜角度」をパラメータとして選択することはできない。同じく、後者「傾斜角度」をパラメータとして使用する場合は、最初に、「方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度」という表現が出てきた後では、前者「方位及び傾斜角度」をパラメータとして選択することはできない。また、本願では、このような趣旨で、「方位及び傾斜角度(傾斜角度)」という表現を使用する場合がある。 Therefore, in the present application, when both “azimuth” and “inclination angle” are used as parameters for determination based on the antenna orientation (in the determination of the antenna orientation, if at least one of the orientation and the inclination angle is different from the initial value, Both) and “inclination angle” will be described together. Therefore, in the expression “azimuth and inclination angle, or inclination angle”, an alternative expression “or” is used. However, when the former “azimuth and inclination angle” is used as a parameter, first, “ After the expression “azimuth and tilt angle or tilt angle” comes out, the latter “tilt angle” cannot be selected as a parameter. Similarly, when the latter “tilt angle” is used as a parameter, after the expression “azimuth and tilt angle or tilt angle” appears first, the former “azimuth and tilt angle” is selected as a parameter. It is not possible. In the present application, the expression “azimuth and tilt angle (tilt angle)” may be used for this purpose.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について図1〜10を用いて説明する。図1〜10において、1は衛星からの衛星到来波(衛星から到来する電波)を受信するアンテナ部であり、アンテナ部1を介してアンテナ装置は衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信を行う。2はアンテナ部1を駆動する駆動機構部、駆動機構部2は指向方向駆動部2aと偏波角駆動部2bを有している。衛星とやり取りする電波が円偏波の場合、偏波角駆動部2bは必要ない。3は駆動機構部2を制御して、アンテナ部1を駆動させ、アンテナ部1に衛星を捕捉させて、衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信を行わせる衛星捕捉処理部、4はアンテナ部1で受信した衛星到来波を増幅し周波数を変換するRF部、5はRF部2で変換された衛星到来波から、衛星到来波の受信レベルを測定し出力する追尾受信部、6はアンテナ部が収納されたアンテナ筐体であり、アンテナ筐体6はアンテナ部1及び駆動機構部2を載置した円形のベースプレート6aとベースプレート6aに覆い被さる円筒状のレドーム6bから構成される。ベースプレート6aからレドーム6bを外した状態をアンテナ筐体6としてもよい。7はアンテナ筐体6に加わる振動を検出する振動検出手段である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
図1〜10において、8は振動検出手段7が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、アンテナ筐体6の姿勢変化の有無を検出する姿勢変化検出手段(方位及び傾斜角度の両方をパラメータとして使用する場合は、方位及び傾斜角度のいずれか一方が、それぞれの初期値と異なる場合にアンテナ筐体6の姿勢変化があったとしてよい。)、9はアンテナ筐体6の傾斜角度を検出するアンテナ姿勢検出手段である。なお、姿勢変化検出手段8及びアンテナ姿勢検出手段9における「アンテナ筐体6の方位の取得」機能は、磁気センサやレートセンサのような角速度センサを用いるとよい。磁気センサにおける方位は、真北を基準とした絶対方位を指し、レートセンサにおける方位は、何らかの基準方向を基点とした相対方位を指すが、本願では、アンテナ筐体6が向いている方向が地震や外的荷重による振動によって、アンテナ筐体6自身が回転して代わること(それによって、アンテナ装置の衛星捕捉が外れたかどうかを)を検出(判定)する目的で使用するものであるので、特に、いずれかに特定する必要はない。次に、姿勢変化検出手段8及びアンテナ姿勢検出手段9における「アンテナ筐体6の姿勢の取得」機能は、動揺センサなどの対象の傾きを検出できるものを用いるとよい。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 10,
図1〜10において、10は「姿勢変化検出手段8がアンテナ筐体6の姿勢変化を検出したときに、アンテナ筐体6の姿勢変化後の傾斜角度が所定の範囲内に収まっているかを判定する」若しくは「振動検出手段7が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後のアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度をアンテナ姿勢検出手段9から取得し、この取得したアンテナ筐体6の傾斜角度がアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度と異なるとき(方位及び傾斜角度の両方をパラメータとして使用する場合は、方位及び傾斜角度のいずれか一方が、それぞれの初期値と異なるとき)、取得したアンテナ筐体6の傾斜角度が所定の範囲内に収まっているかを判定する」衛星再捕捉判定部である。再度説明するが、本願でいう姿勢変化(アンテナ姿勢の変化、アンテナ筐体6の姿勢変化)は、パラメータに方位及び傾斜角度を使用する場合、方位又は傾斜角度の少なくともいずれか一方が変化すれば姿勢変化とする。また、所定の範囲は、方位、傾斜角度ごとに異なる範囲であることはいうまでもない。パラメータに傾斜角度を使用する場合は、傾斜角度が変化すれば姿勢変化とする。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 10,
図1〜10において、衛星再捕捉判定部10は、振動検知・継続判断部16が、振動検出手段7が所定値以上の振動を検出し、その振動が所定値未満になった、若しくは、収まったかどうかを判断し、振動が所定値未満になった、若しくは、収まったと判断した後に、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、アンテナ筐体6の姿勢変化の有無を検出する。そして、アンテナ姿勢判定部10aが、アンテナ姿勢検出手段9から取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度がアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値(アンテナ姿勢値記憶部17に記憶されたもの)とを比較して異なるとき、取得したアンテナ筐体6の傾斜角度が所定の範囲内に収まっていると判定し、再捕捉制御部18が後述の再捕捉処理部11へ再捕捉の動作指示を出すものである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
1 to 10, in the satellite
なお、衛星再捕捉判定部10の外部に、アンテナ姿勢検出手段9に代わり、姿勢変化検出手段8が存在する場合は、姿勢変化検出手段8が、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度がアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して異同を判定する。11は衛星再捕捉判定部10がアンテナ筐体の姿勢変化後の傾斜角度が所定の範囲内に収まっていると判定したときに、衛星捕捉処理部3を制御して、衛星を再捕捉させる再捕捉処理部である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
When the attitude change detection means 8 is present outside the satellite
なお、上記のアンテナ筐体6の姿勢変化における判定のうち、初期値からのアンテナ筐体6の方位の変化・異同(アンテナ装置の向いている方向(角度)の変化・異同)の判定は、アンテナ装置の寸法・大きさや通信システムによるところが大きいので、アンテナ装置の衛星捕捉が外れてしまう程度の方位(角度)の変化や数値の異同を指すとする。傾斜角度に関しても同じである。
Of the determinations regarding the change in the attitude of the
実施の形態1に係るアンテナ装置は、図1に示す構成であり、衛星捕捉処理部3が、外部から得られる衛星位置情報と、アンテナ部1の傾斜を検出する傾斜検出手段12,アンテナ部1の向く方位を検出する方位検出手段13,GPSなどの位置検出手段14から出力されたアンテナ位置から、アンテナ方向演算部15が算出した「アンテナ位置から見た衛星方向を基準方向」として、駆動機構部2にアンテナ駆動指示を出力しつつ、アンテナ部1を駆動させて受信レベルによるピーキングを行うことで、アンテナ部1を衛星方向に最良の状態に指向させる従来のアンテナ装置が有している基本機能(初期捕捉機能)を備えている。なお、ピーキング動作は、例えば、サーチによる衛星方向の粗検出が行われ、ステップトラック方式やコニカルスキャン方式により更に高精度な指向制御が実施される。
The antenna device according to the first embodiment has the configuration shown in FIG. 1, and the satellite
さらに、実施の形態1に係るアンテナ装置は、衛星捕捉処理部3の出力により、アンテナ指向方向を駆動する駆動機構部2が再捕捉動作にも利用される。図1に示すように、地震や外的荷重による振動によってアンテナ部1(アンテナ筐体6)に発生した加速度を検出する振動検出手段3がその加速度出力を出力し、アンテナ部1の姿勢変化情報を検出し出力する姿勢変化検出手段8(アンテナ姿勢検出手段9)から出力された姿勢変化情報を用いて衛星再捕捉判定部10(アンテナ姿勢判定部10a)が衛星再捕捉の要否を判断し、衛星捕捉処理部3に衛星捕捉開始指令を出力する。再捕捉の動作の基本は、初期捕捉の動作と同じである。本願は、再捕捉のトリガの自動化(無人化)に関するものである。
Furthermore, in the antenna device according to the first embodiment, the
次に、実施の形態1に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法の状態遷移を図2の状態遷移図(State Transition Diagram)を用いて説明する。ST1はアンテナ装置において、衛星の初期捕捉が完了し、「通信運用中」の状態を指す。ST2はアンテナ装置において、振動検出手段が振動を検出している「振動検出中」の状態を指す。ST3はアンテナ筐体6の姿勢が、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度の状態を指す。ここでは、便宜上、「故障」状態とする。なお、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度の状態でなくとも、振動によりアンテナ筐体6が傾き、さらに、自重や追加の微振動が加わったときに、転倒状態に遷移する可能性がある「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」であるアンテナ筐体6の姿勢も「故障」状態としてもよい。これは、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生する可能性がある場所にアンテナ装置を設置する場合が想定されるからである。
Next, state transitions of the antenna device and the satellite capturing method according to
ST4はアンテナ装置において、アンテナ筐体6の姿勢が、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度以外の傾斜角度である状態であり、衛星の再捕捉動作を行う「再捕捉」状態である。ST3にて「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」であるアンテナ筐体6の姿勢も「故障」状態としている場合は、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度以外の傾斜角度から、アンテナ筐体が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度以外の傾斜角度を除外したものを以って「再捕捉」状態であるとする必要がある。図2には、アンテナ筐体6の方位の変化(アンテナ筐体6の回転の有無)に関しては、直接的に示していないが、姿勢変化(アンテナ姿勢の変化)の検出のパラメータに方位及び傾斜角度を使用する場合は、アンテナ筐体6の姿勢が振動により回転して、衛星の捕捉が外れてしまうことがあるので、アンテナ筐体6の方位の変化(アンテナ筐体6の回転の有無)を姿勢変化(アンテナ姿勢の変化)の検出のパラメータに使用しているが、「再捕捉」状態の判定のパラメータは、アンテナ筐体6の傾斜角度でよい。
ST4 is the “recapture” state in which the
実施の形態1に係る「アンテナ部1を駆動させ衛星を捕捉して、衛星との間で電波の送信又は受信若しくは送受信をアンテナ装置に行わせる衛星捕捉方法」としては、ST1は、アンテナ部1が収納されたアンテナ筐体6に加わる振動を検出する振動検出ステップとなる。ST2からST3又はST2からST4の遷移は、振動検出ステップが所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、アンテナ筐体6の姿勢変化の有無を検出する姿勢変化検出ステップとなる。ST4は、姿勢変化検出ステップがアンテナ筐体6の姿勢変化を検出し、アンテナ筐体6の姿勢変化後の傾斜角度が所定の範囲内に収まっていると判定したときに、衛星を再捕捉させる再捕捉処理ステップとなる。
As the “satellite capturing method for driving the
図2において、衛星再捕捉判定部10が振動検出手段7を用いて地震が発生している外的荷重がアンテナ(アンテナ筐体6)に加わっていると判定している状態をQ=1とする。前述の所定値として設定した震度が「震度4」以上であれば、Q=1とする。そして、地震が収束しているか外的荷重が印加されていない状態をQ=0とするが、このとき、完全に揺れ(振動)が止まった状態をQ=0としてもよいし、「震度4」未満の状態もQ=0としてもよい。また、姿勢変化検出手段8(アンテナ姿勢検出手段9)で検出されたQ=1中に検出された角度変化(アンテナ部の姿勢変化)をΔθとする。方位の変化は、図2では省略する。
In FIG. 2, a state where the satellite
ST1(通信運用中)は、既に衛星捕捉が完了してアンテナ駆動(駆動機構部2)が停止し、場合によってはモータの電磁ブレーキが作動していて駆動電源がOFFされており、通信運用が行われている状態である。ST1(通信運用中)において、Q=1と判定されるとアンテナ状態はST2(振動検出中)に遷移する。ST2(振動検出中)にQ=0が検出され、かつΔθ>0であれば、衛星再捕捉判定部10は衛星捕捉処理部3に衛星捕捉を指示し、アンテナ状態はST4(再捕捉)に遷移する。衛星捕捉が完了するとアンテナ状態はST1(通信運用中)に遷移して一連の動作が完了する。
In ST1 (communication operation), satellite acquisition has already been completed and the antenna drive (drive mechanism unit 2) is stopped. In some cases, the electromagnetic brake of the motor is operating and the drive power supply is turned off. It is a state that is being done. In ST1 (during communication operation), if it is determined that Q = 1, the antenna state transitions to ST2 (during vibration detection). If Q = 0 is detected in ST2 (during vibration detection) and Δθ> 0, the satellite recapture
ST2(振動検出中)状態中にQ=0が検出され、かつΔθ=0であれば、地震あるいは外的荷重があったが、アンテナ設置状態に変化はなかったものとして、ST4(再捕捉)を介さず、通信運用中12に遷移する。なお、前述のように、姿勢変化(アンテナ姿勢の変化)の検出のパラメータに方位及び傾斜角度を使用する場合は、Δθ=0であっても、アンテナ筐体6の姿勢が振動により回転して、衛星の捕捉が外れてしまうことがあるので、ST2(振動検出中)状態中にQ=0が検出され、かつΔθ=0であっても、ST4に遷移する(再捕捉実行)。ST2(振動検出中)状態中にアンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜が観測された場合は、駆動電源をOFFしたまま、故障状態に遷移しアンテナの動作を停止する。これは、アンテナ筐体6が転倒した状態で、ST4(再捕捉)に遷移すると、アンテナ筐体6内の駆動機構部2の駆動により、アンテナ筐体6自体が揺動してしまう可能性があるからである。
If Q = 0 is detected in the ST2 (during vibration detection) state and Δθ = 0, it is assumed that there was an earthquake or an external load, but there was no change in the antenna installation state. ST4 (re-capture) Transits to 12 during communication operation. As described above, when the azimuth and the tilt angle are used as the parameters for detecting the attitude change (antenna attitude change), the attitude of the
アンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜(「アンテナ姿勢」、つまり、アンテナ筐体6の姿勢)とは、傾斜によりアンテナ装置の重心位置(アンテナ装置重心)がアンテナ支持構造の外側になる傾斜をさす。具体的には、図3(a)に示すように、実施の形態1に係るアンテナ装置の重心がアンテナ支持構造の内側である場合は転倒しない。図3(b)に示すように、実施の形態1に係るアンテナ装置の重心がアンテナ支持構造の外側である場合は転倒する。次にこのような場合におけるアンテナ姿勢であるアンテナ筐体6の傾斜角度の定義を図4〜7により一例として説明する。
The inclination to the extent that the
なお、アンテナ支持構造はベースプレート6aとし、ベースプレート6a(アンテナ筐体6)の設置面におけるベースプレート6aが設置面と接触している円周上を通る鉛直方向に延在する仮想の円筒の内側・外側をアンテナ支持構造の内側・外側とする。図6は、理解を容易とするために、仮想の円筒における鉛直方向の一断面を通る点線(片方だけ図示)を内側・外側の境界とした簡略的な図である。仮想の円筒における鉛直方向の一断面を通る点線と水平面とが交差する位置を原点として、この原点とアンテナ装置重心とが成す角度をアンテナ筐体6の傾斜角度と定義する。具体的には、図6(a)に示す場合は、アンテナ装置は転倒しない。図3(b)に示す場合は、アンテナ装置は転倒する。
The antenna support structure is a
図4は、アンテナ筐体6のレドーム6bを透視した内部のアンテナ装置の構成を仮想的に機能ブロック図で示している。図5は、図4に対応するアンテナ装置の重心位置(アンテナ装置重心)を示したものである。平面的に図示しているが、アンテナ装置重心はレドーム6bの表面ではなく、レドーム6bの内側にあることは常識的に理解できる。図6が図5に記載のアンテナ装置が傾斜した状態を示す図である。そして、図7が前項で定義した場合のアンテナ筐体6の傾斜角度を説明するものである。
FIG. 4 is a functional block diagram virtually showing the configuration of the internal antenna device seen through the radome 6b of the
図7では、仮想の円筒における鉛直方向の一断面を通る点線と水平面とが交差する位置を原点として、この原点とアンテナ装置重心とが成す角度をアンテナ筐体6の傾斜角度と定義しているので、アンテナ筐体6が平坦面に設置されている場合は、α°の傾斜角度が必然的に生じている。同じく、アンテナ筐体6が水平面に転倒状態(水平面にレドーム6bの側面が接している状態)の場合は、β°の傾斜角度が必然的に生じている。そして、α°≦傾斜角度≦90°の範囲が、ST4(再捕捉処理ステップ)における所定の範囲となる。90°<傾斜角度≦β°である傾斜角度の範囲が、アンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜といえる。換言すると、アンテナ筐体の傾斜角度の初期値は、α°であるか、少なくとも、α°≦傾斜角度≦90°の範囲の角度である必要がある。この初期値を姿勢変化検出部8又はアンテナ姿勢値記憶部17に記憶させておく。もちろん、傾斜角度をα°で規格化して、0°≦傾斜角度≦(90−α)°の範囲が、ST4(再捕捉処理ステップ)における所定の範囲としてもよい。同じく、(90−α)°<傾斜角度≦(β−α)°である傾斜角度が、アンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜としてもよい。なお、アンテナ装置の重心(アンテナ装置重心)は、図7に記載の円弧の円周上を移動するものとする(α°≦傾斜角度≦β)。
In FIG. 7, an angle formed by the origin and the center of gravity of the antenna device is defined as an inclination angle of the
次に、実施の形態1に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法に関して、図8〜10を用いて更に詳しく説明する。図8は実施の形態1に係るアンテナ装置の機能ブロック図であり、図1に記載の機能ブロック図を細分化したものである。図8(a)に記載の機能ブロック図と図8(b)に記載の機能ブロック図との違いは、図8(a)では、姿勢変化検出部8は、振動検出手段7が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、アンテナ筐体6の姿勢変化の有無を検出するものであることに対して、図8(b)では、アンテナ姿勢検出部9はアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を検出するだけで、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値と(アンテナ姿勢値記憶部17に記憶されたもの)とを比較する動作は、アンテナ姿勢判定部10aが行っている。換言すると、姿勢変化検出部8には、アンテナ姿勢判定部10aによるアンテナ筐体6の姿勢変化の判定機能とアンテナ姿勢値記憶部17とに相当する機能を備えている。
Next, the antenna device and the satellite capturing method according to
図9は、実施の形態1に係る衛星捕捉方法(実施の形態1に係るアンテナ装置の動作)におけるフローチャートである。図9(a)は再捕捉(ReTrapping:RT)までの処理ステップを示し、図9(b)及び(c)は再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップを示している。図10はS01に関して、振動検出手段7が加速度センサを用いた場合を詳細説明するフローチャートである。なお、図9及び10に対応する機能ブロック図は、図8(b)に記載のものを例示的に用いて説明する。
FIG. 9 is a flowchart of the satellite acquisition method according to the first embodiment (operation of the antenna device according to the first embodiment). FIG. 9A shows processing steps up to re-capturing (ReTapping: RT), and FIGS. 9B and 9C show processing steps of re-capturing (ReTapping: RT). FIG. 10 is a flowchart for explaining in detail the case where the
図9(a)において、S01は振動検出手段7が所定値以上の振動を検出したこととその値を振動検知・継続判断部16へ出力する。振動検知・継続判断部16は、アンテナ姿勢判定部10aを介して、アンテナ姿勢検出部9へアンテナ姿勢(アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度)の検出を順次行うように指示し(S02)、振動検出手段7が検出した振動が継続しているかを判断する(S03)。アンテナ姿勢検出部9によるアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度の検出頻度とその検出結果のアンテナ姿勢判定部10aの送達頻度は任意でよいが、地震の振動時間に見合ったものとする必要はある。S03にて、振動検出手段7が検出した振動の情報の出力が0となるか又は所定値以下になったときに、振動検知・継続判断部16は、地震が終了した又はアンテナ筐体6が傾く程度の振動ではなくなったと判断してS04へ進む。
In FIG. 9A,
S04では、アンテナ姿勢判定部10aがアンテナ姿勢検出部9からのアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度の取得を終了する。その後、アンテナ姿勢検出部9から取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度が振動中に、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値(アンテナ姿勢値記憶部17に記憶されたもの)と異なる値となったことがあったどうかを判定する。異なる値かどうか(異同)の判定は前述の定義を用いるとよい。
In S04, the antenna
なお、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値は事前に保持しておくことが望ましいが、地震による振動により、複数回、アンテナ姿勢が変わった場合は、地震(振動)中の最初の姿勢(アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度)をアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値としてもよい。アンテナ姿勢検出手段9(姿勢変化検出手段8)における「アンテナ筐体6の方位の取得」機能に、レートセンサを用いる場合、レートセンサには、ドリフト誤差があり数時間で数Degの誤差が生じる。そのために、レートセンサを用いる場合は、このような姿勢変化直前の姿勢値を記憶(アンテナ姿勢値記憶部17を更新)・使用する方がよりよい。
The initial value of the orientation of the
S05の結果、アンテナ姿勢(アンテナ筐体6の位及び傾斜角度、又は、傾斜角度)に変化無しと判定された場合は、アンテナ装置が衛星を捕捉中として「終了」に進む。つまり、通常の運用を続ける(図2のST1の状態)。変化有りと判定された場合は、アンテナ姿勢判定部10aが、振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後のアンテナ筐体6の傾斜角度が所定範囲内に入っており、アンテナ姿勢に問題が無いかを判定する(S06)。
As a result of S05, when it is determined that there is no change in the antenna attitude (the position and inclination angle of the
S06の判定が、アンテナ筐体6の傾斜角度が所定範囲内ではないときは、S07に進む。S07に進んだということは、図2に記載のST3の状態であり、アンテナ筐体6の姿勢が、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度の状態であることを意味するので、駆動機構部2などのアンテナ装置の動作を停止させ、「終了」に進む。S07の判定が、アンテナ筐体6の傾斜角度が所定範囲内ではないときは、図9(b)のS08へ進み、衛星の再捕捉の動作に移る。
If the determination in S06 is that the inclination angle of the
図9(b)のS08では、アンテナ姿勢判定部10aの判定を受けて、再捕捉制御部18が再捕捉の決定を下して、再捕捉処理部11へ再捕捉の指示を出して、再捕捉処理部11がアンテナ方向演算部15を制御して、衛星の再捕捉を行わせる(S09)。再捕捉処理部11は再捕捉が完了するまで、アンテナ方向演算部15に衛星の再捕捉の指示を出すが、S09のサイクルのタイムアウトとなる指示回数(確認回数)は任意のものとする。衛星の再捕捉が確認されると、終了する(図2のST1の状態に遷移する)。なお、衛星の再捕捉完了後に、再度、地震などの振動をアンテナ装置が受けることを想定して、図9(c)に示すように、S10を加えて、「振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後のアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度」を「アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値」として更新してもよい。具体的には、アンテナ姿勢値記憶部17のデータを更新する処理を行う。このS10は、S09の後でもよい。
In S08 of FIG. 9B, in response to the determination by the antenna
図10は、S01に関して振動検出手段7が加速度センサを用いた場合を示したフローチャートである。図10(a)は図9(a)を用いて説明したS01そのものであり、図10(b)と比較するために記載している。図10(b)では、S101で、加速度センサ(加速度検出部7a)が加速度を検出して、S201で加速度センサが検出したアンテナ筐体6に掛かった加速度が所定値以上か(つまり、アンテナ装置の衛星捕捉が外れてしまう程度の地震かどうか)を判定するものである。S201のサイクルのタイムアウトとなる回数は特に設定する必要はない。なお、加速度センサは、アンテナ筐体6の外部や表面に設けてもよいが、アンテナ筐体6内に設けた方がベースプレート6aやレドーム6bによって外乱から保護され、雨水などからの保護の機能をアンテナ筐体6に任せることができる点などから、加速度センサはアンテナ筐体6内に設けた方が優位である。
FIG. 10 is a flowchart showing a case where the
実施の形態1に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法は、衛星自動捕捉アンテナであって、振動検出手段7からの振動(加速度)出力のみを、衛星自動捕捉アンテナに衛星再捕捉を指示する衛星再捕捉判定部10へ入力することで、地震などの大きな振動によって、アンテナ装置における衛星の捕捉が外れてしまった場合でも、容易に自動で再捕捉することができる。
The antenna device and the satellite acquisition method according to the first embodiment are satellite automatic acquisition antennas, and only the vibration (acceleration) output from the vibration detection means 7 is used to instruct the satellite automatic acquisition antenna to reacquire satellites. By inputting to the
実施の形態2.
この発明の実施の形態2について図11及び12を用いて説明する。実施の形態1に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法では、事前にアンテナ筐体6の「方位及び傾斜角度(傾斜角度)」が判明している場合を想定したものであったが、実施の形態2に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法では、事前にアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度が判明していない場合(事前に初期値を保持していない場合)を想定したものを説明する。実施の形態2は、実施の形態1と処理ステップが一部異なるだけであるので、機能ブロック図の説明は、実施の形態1に係るものと同様とする。なお、図11及び12に対応する機能ブロック図は、図8(b)に記載のものを例示的に用いて説明する。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the antenna device and the satellite capturing method according to the first embodiment, it is assumed that the “azimuth and tilt angle (tilt angle)” of the
図11(a)は再捕捉(ReTrapping:RT)までの処理ステップを示し、図11(b)は再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップを示している。同じく、図12(a)は再捕捉(ReTrapping:RT)までの処理ステップを示し、図12(b)は再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップを示している。なお、図11(b)の処理ステップは、図9(b)の処理ステップと同じものなので説明は省略する。図12(b)の処理ステップは、図9(c)の処理ステップと同じものなので詳細説明は省略する。 FIG. 11A shows processing steps up to re-capturing (ReTapping: RT), and FIG. 11B shows processing steps of re-capturing (ReTapping: RT). Similarly, FIG. 12A shows processing steps up to re-capturing (ReTapping: RT), and FIG. 12B shows processing steps of re-capturing (ReTapping: RT). Note that the processing steps in FIG. 11B are the same as the processing steps in FIG. The processing steps in FIG. 12B are the same as the processing steps in FIG.
実施の形態1では、衛星再捕捉判定部10が振動検出手段7を用いて地震が発生している外的荷重がアンテナ(アンテナ筐体6)に加わっていると判定している状態をQ=1とする。前述の所定値として設定した震度が「震度4」以上であれば、Q=1とする。そして、地震が収束しているか外的荷重が印加されていない状態をQ=0とするが、このとき、完全に揺れ(振動)が止まった状態をQ=0としてもよいし、「震度4」未満の状態もQ=0としてもよいとしていた。地震は、P波(Primary Wave)による初期微動と、初期微動に続き到来するS波(Secondary Wave)による主要動から構成されるものである。初期微動は、一般的に震度3以下の場合が多く、その振動によるアンテナ筐体6に掛かる外的荷重は、アンテナ筐体6が回転したり、傾いたりして、アンテナ装置の衛星捕捉が外れる程度のものではない。
In the first embodiment, a state where the satellite recapture
そこで、実施の形態2に係るアンテナ装置(衛星捕捉方法)は、衛星再捕捉判定部10が、振動検出手段7が所定値(震度4)未満である第2の所定値(震度3)以下の振動を検出したときに、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度をアンテナ姿勢検出手段9から取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度をアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値として、アンテナ姿勢の値をアンテナ姿勢値記憶部17に記憶させることで、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を得るものとする。つまり、第2の所定値(震度3)以下の振動でも、外的荷重がアンテナ(アンテナ筐体6)に加わっていると判定するが、それは、初期微動に相当するものとしている。つまり、実施の形態2に係るアンテナ装置(衛星捕捉方法)の概略は、初期微動による揺れがアンテナ筐体6に掛かっている最中にアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を得るものである。以下、図11を用いて、処理ステップを説明する。
Therefore, in the antenna device (satellite acquisition method) according to the second embodiment, the satellite
図11(a)において、S11は、振動検出手段7が所定値(震度4)未満である第2の所定値(震度3)以下の振動(初期微動)を検出する処理ステップである。結果的に、地震の規模が小さい場合や震源がアンテナ装置の設置場所から遠い場合は、主要動の振動を(主要動の振動のみの場合もある)検出していることになるが、この判断に関しては、後述するS13で行うので、ここでは、便宜上、初期微動を検出するとしている。なお、主要動の振動が収束し、所定値未満になったときに、その値が第2の所定値以下となってしまい、主要動の振動の収束状態を初期微動として検出する「誤検出・誤判定」とならないように、振動検知・継続判断部16にて、主要動の振動(所定値)を検出して一定の時間は、第2の所定値による振動検出(初期微動検出)を行わないものとする。ここでいう一定の時間とは地震(主要動)による振動が収まる常識的な時間を指す。
In FIG. 11A, S11 is a processing step in which the vibration detection means 7 detects a vibration (initial fine movement) equal to or less than a second predetermined value (seismic intensity 3) that is less than a predetermined value (seismic intensity 4). As a result, when the magnitude of the earthquake is small or the epicenter is far from the installation location of the antenna device, the main vibration is detected (in some cases, only the main vibration). Since this is performed in S13 described later, it is assumed here that initial fine movement is detected for convenience. When the vibration of the main motion converges and becomes less than a predetermined value, the value falls below the second predetermined value, and the convergence state of the main motion vibration is detected as the initial fine motion. The vibration detection /
S12にて、アンテナ姿勢検出手段9からアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得して、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とする。そして、S13では、初期微動から主要動への変化を検出する。所定値(震度4)以上の振動が検出されない場合は、終了に進む。なお、この場合、以降の処理ステップは、アンテナ筐体6の傾斜角度の初期値が既に得られたので、実施の形態1に係るもの(図9(a)(b)(c))に変更してもよい。所定値(震度4)以上の振動が検出された場合はS02に進む。S02からS09までの処理ステップは、実施の形態1に係る処理ステップ(図9(a)(b))と同様であるので説明は省略する。なお、S13におけるタイムアウトとなる時間は任意のものでよい。
In S12, the azimuth and inclination angle or inclination angle of the
震源がアンテナ装置の設置場所から近い場合、所謂、直下型の地震であった場合は、初期微動による揺れが短時間又は殆どないので、初期微動による揺れがアンテナ筐体6に掛かっている最中にアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を得ることが困難である場合もある。
When the epicenter is close to the place where the antenna device is installed, that is, a so-called direct earthquake, there is little or almost no shaking due to the initial fine movement. In some cases, it may be difficult to obtain the initial value of the azimuth of the
次に、そのような場合を想定した実施の形態2に係るアンテナ装置(衛星捕捉方法)を図12により説明する。図12おいて、S14は、衛星再捕捉判定部10が、振動検出手段7が所定値(震度4)以上の震度を検出した場合、主要動として、S15bへ進み。第2の所定値(震度3)以下の振動を検出した場合、S15に進む。
Next, an antenna device (satellite capturing method) according to
S15(衛星再捕捉判定部10が検出したものが初期微動である場合)では、処理ステップ(リトラップフロー)の実施回数を確認する。過去に、図12(a)(b)の処理フローを実施している場合は、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を既に持っているので、S12を飛ばして、S13に進む。過去に、図12(a)(b)の処理フローを実施していない場合は、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を持っていないので、S12に進む。S02からS09(S10)までの処理ステップは、前述のものと同じでなので、説明は省略する。
In S15 (when the satellite
S15b(衛星再捕捉判定部10が検出したものが主要動である場合)では、処理ステップ(リトラップフロー)の実施回数を確認する。過去に、図12(a)(b)の処理フローを実施している場合は、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を既に持っているので、図12に示すS15側のS02からS09(S10)までの処理ステップを行う。過去に、図12(a)(b)の処理フローを実施していない場合は、アンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値を持っていないので、図12に示すS15b側のS02,S03,S04,S06からS09(S10)までの処理ステップを行う。ここで、S05のステップを省略する理由は、アンテナ姿勢に変化があったかどうかを判断するアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値がないためである。そのため、実際は、アンテナ装置の衛星捕捉が外れていない場合でも、再捕捉動作をしてしまう場合があるが、主要動が発生した直後であるので、アンテナ装置の一時的な運用停止による実害は少ない。
In S15b (when the movement detected by the satellite recapture
また、地震による振動により、複数回、アンテナ姿勢が変わった場合は、震度中の最初の姿勢(アンテナ筐体6の傾斜角度)をアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とすることが可能である。このような場合は、図12に示すS15b側のS02,S03,S04,S06からS09(S10)までの処理ステップにS05を加えてもよい。
In addition, when the antenna posture is changed a plurality of times due to the vibration caused by the earthquake, the initial posture (tilt angle of the antenna housing 6) in the seismic intensity is set to the initial value of the orientation of the
なお、過去の図12(a)(b)の処理フロー実施の有無は、S09が完了した際に、衛星再捕捉判定部10が処理回数を記憶しておけばよい。例えば、アンテナ姿勢値記憶部17にアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値が記憶させておれば、過去に、図12(a)(b)の処理フローが実施されたと衛星再捕捉判定部10が判断すればよい。
Whether or not the processing flow in the past FIGS. 12 (a) and 12 (b) has been performed may be stored by the satellite recapture
実施の形態2に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法は、アンテナ姿勢の最新情報を得ることで、地震などの大きな振動によって、アンテナ装置における衛星の捕捉が外れてしまった場合でも、確実に自動で再捕捉することができる。 The antenna device and the satellite acquisition method according to the second embodiment ensure that the latest information on the antenna attitude is obtained, so that even if the satellite acquisition in the antenna device is lost due to a large vibration such as an earthquake, the antenna device can be automatically and reliably Can be captured.
実施の形態3.
この発明の実施の形態3について図13を用いて説明する。実施の形態1及び2に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法では、図9(b)(c)図11(b)図12(b)の再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップ中は、再度、振動がアンテナ筐体6に掛からないことを前提としていたが、実施の形態3に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法では、余震が続発する場合を想定したものを説明する。実施の形態3は、実施の形態1及び2と処理ステップが一部異なるだけであるので、機能ブロック図の説明は、実施の形態1に係るものと同様とする。なお、図13に対応する機能ブロック図は、図8(b)に記載のものを例示的に用いて説明する。図13(a)は再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップを示している。
実施の形態3に係る衛星捕捉方法(アンテナ装置の動作)は、再捕捉処理ステップが、衛星の再捕捉が成否を判定し、再捕捉に失敗した判定したときは、再度、衛星を再捕捉させるが、再捕捉処理ステップにより、衛星の再捕捉の成否を判定し、再捕捉に失敗したと判定したときは、再度、振動検出ステップ、姿勢変化検出ステップ、再捕捉処理ステップを実行するものであるといえる。実施の形態3における再捕捉(ReTrapping:RT)までの処理ステップは、実施の形態1又は2のものを適用すればよいので説明は省略する。但し、実施の形態3におけるS016を有する再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップにおいては、他のものと区別するために、S08をS08aとする。
In the satellite acquisition method (operation of the antenna device) according to the third embodiment, when the re-acquisition processing step determines whether or not the re-acquisition of the satellite is successful and determines that the re-acquisition has failed, the satellite is re-acquired again. However, when the re-acquisition process step determines whether or not the re-acquisition of the satellite is successful, and when it is determined that the re-acquisition has failed, the vibration detection step, the attitude change detection step, and the re-acquisition process step are executed again. It can be said. The processing steps up to the re-capture (ReTapping) in
つまり、図13のS09において、再捕捉処理部11がアンテナ方向演算部15を制御して、衛星の再捕捉を行わせて、再捕捉が失敗した場合は、S16にて、振動検出手段7が所定値以上の振動を検出したかどうかを判定する。検出されなった場合は、S09へ戻る。検出された場合は、その値を振動検知・継続判断部16へ出力する。振動検知・継続判断部16は、アンテナ姿勢判定部10aを介して、アンテナ姿勢検出部9へアンテナ姿勢(アンテナ筐体6の傾斜角度)の検出を順次行うように指示し(S02)、振動検出手段7が検出した振動が継続しているかを判断する(S03)。S04以下の処理は、前述のとおりで、処理ステップの流れは図13に記載のとおりである。なお、S09の判定時間は短めに設定することが望ましい。
That is, in S09 of FIG. 13, when the
実施の形態3に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法は、地震などの大きな振動によって、アンテナ装置における衛星の捕捉が外れてしまった場合で、余震が続く中でも確実に自動で再捕捉することができる。
The antenna device and the satellite capturing method according to
実施の形態4.
この発明の実施の形態4について図14〜17を用いて説明する。実施の形態1〜3では、アンテナ筐体6が転倒状態の傾斜角度の状態でなくとも、振動によりアンテナ筐体6が傾き、さらに、自重や追加の微振動が加わったときに、転倒状態に遷移する可能性がある「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」であるアンテナ筐体6の姿勢も「故障」状態としてもよいとしていたが、実施の形態4では、「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」も判定基準に組み込んだアンテナ装置及び衛星捕捉方法を説明する。実施の形態4における再捕捉(ReTrapping:RT)までの処理ステップは、実施の形態1〜3のものを適用すればよいので説明は省略する。
図5,6,14により「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」などの傾斜角度の一例を説明する。図6が図5に記載のアンテナ装置が傾斜した状態を示す図である。そして、図14がアンテナ筐体6の傾斜角度を説明するものである。「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」とは、前述のとおり、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生する可能性がある場所にアンテナ装置を設置した場合に、アンテナ装置が転倒状態に陥るものであるとする。若しくは、転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」とは、アンテナ装置の自重や強風でアンテナ装置が転倒状態に陥るに到るものであるとする。なお、「転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度」が含まれる範囲を「アンテナ姿勢特定範囲」と称する。
An example of an inclination angle such as “an inclination angle to reach a fall state” will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the antenna device illustrated in FIG. 5 is tilted. FIG. 14 illustrates the inclination angle of the
図14では、図7と同様に、仮想の円筒における鉛直方向の一断面を通る点線と水平面とが交差する位置を原点として、この原点とアンテナ装置重心とが成す角度をアンテナ筐体6の傾斜角度と定義している。アンテナ筐体6が平坦面に設置されている場合は、α°の傾斜角度が必然的に生じている。必然的に生じている。同じく、アンテナ筐体6が水平面に転倒状態(水平面にレドーム6bの側面が接している状態)の場合は、β°の傾斜角度が必然的に生じている。
In FIG. 14, as in FIG. 7, the position where the dotted line passing through one vertical section in the virtual cylinder and the horizontal plane intersect is the origin, and the angle formed by this origin and the center of gravity of the antenna device is the inclination of the
図14において、α°≦傾斜角度≦90°の範囲が、ST4(再捕捉処理ステップ)における所定の範囲となり、α°≦傾斜角度<γ°の範囲が、確実に転倒しない傾斜角度の範囲となる。そして、γ°≦傾斜角度≦90°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)が、アンテナ装置が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度の範囲となる。また、90°<傾斜角度≦β°である傾斜角度の範囲が、アンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜となる。なお、アンテナ装置の重心(アンテナ装置重心)は、図14に記載の円弧の円周上を移動するものとする(α°≦傾斜角度≦β)。
In FIG. 14, the range of α ° ≦ tilt angle ≦ 90 ° is a predetermined range in ST4 (recapture processing step), and the range of α ° ≦ tilt angle <γ ° is a range of tilt angles that do not fall over reliably. Become. Then, the range of γ ° ≦ tilt angle ≦ 90 ° (antenna attitude specifying range) is a range of tilt angles that is enough to cause the antenna device to fall over. In addition, the range of the tilt angle where 90 ° <tilt angle ≦ β ° is such that the
換言すると、アンテナ筐体の傾斜角度の初期値は、α°であるか、少なくとも、α°≦傾斜角度≦90°の範囲の角度である必要がある。この初期値を姿勢変化検出部8又はアンテナ姿勢値記憶部17に記憶させておく。また、γ°が、アンテナ装置が安定的に設置されている状態がどうかの境界角度であることが分かる。よって、γ°は極めて、90°に近い角度であることが分かる。
In other words, the initial value of the inclination angle of the antenna housing needs to be α °, or at least an angle in the range of α ° ≦ inclination angle ≦ 90 °. This initial value is stored in the attitude
もちろん、傾斜角度をα°で規格化して、0°≦傾斜角度≦(90−α)°の範囲が、ST4(再捕捉処理ステップ)における所定の範囲、0°≦傾斜角度<(γ−α)°の範囲が、確実に転倒しない傾斜角度の範囲、(γ−α)°≦傾斜角度≦(90−α)°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)が、アンテナ装置が転倒状態に陥るに到る程度の傾斜角度の範囲、(90−α)°<傾斜角度≦(β−α)°である傾斜角度の範囲が、アンテナ筐体6が転倒する程度の傾斜としてもよい。
Of course, the inclination angle is normalized by α °, and the range of 0 ° ≦ inclination angle ≦ (90−α) ° is a predetermined range in ST4 (recapture processing step), 0 ° ≦ inclination angle <(γ−α. ) ° range is a range of tilt angles that do not fall down reliably, and a range of (γ−α) ° ≦ tilt angle ≦ (90−α) ° (antenna attitude specific range) leads to the antenna device falling over. An inclination angle range of (90−α) ° <inclination angle ≦ (β−α) ° may be an inclination enough to cause the
図15に示す再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップは、アンテナ装置の自重や強風でアンテナ装置が転倒状態に陥るに到る場合を想定したものである。 The re-capture (RT) processing step shown in FIG. 15 assumes a case where the antenna device falls into a falling state due to its own weight or strong wind.
図15では、S08の処理ステップの前に、S017が挿入されている。ここで、衛星捕捉判定部10(アンテナ姿勢判定部10a)が、アンテナ筐体6の傾斜角度が、γ°≦傾斜角度≦90°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)に入っているかどうか判定する。アンテナ姿勢特定範囲に入っていない場合は、実施の形態1及び2と同様のS08以降の処理を行い、衛星の再捕捉の動作を衛星捕捉処理部3に実行させる。アンテナ姿勢特定範囲に入っている場合は、実施の形態4に係るS08bを実行する。新たなS08bでは、S09にて再捕捉に失敗した場合、S18へ進む。
In FIG. 15, S017 is inserted before the processing step of S08. Here, the satellite capture determination unit 10 (antenna
図15のS18では、振動検知・継続判断部16が、アンテナ姿勢判定部10aを介して、アンテナ姿勢検出部9へアンテナ姿勢(アンテナ筐体6の傾斜角度)の検出を順次行うように指示する。なお、この場合、振動検知・継続判断部16は振動の検出をトリガにアンテナ姿勢検出部9へ指示を出しているのではなく、衛星捕捉処理部3が衛星の再捕捉の失敗をトリガにアンテナ姿勢検出部9へ指示を出している。以降は、実施の形態1〜3におけるS05〜S07の処理を行う。処理ステップの流れは図15に記載のとおりである。
In S18 of FIG. 15, the vibration detection /
よって、図15における処理フローによれば、アンテナ装置が安定的に設置されている状態でないときであって、衛星捕捉処理部3が衛星の再捕捉に失敗した直後に、アンテナ装置の自重や強風でアンテナ装置が転倒状態に陥るに到った場合に、駆動機構部2などのアンテナ装置の動作を停止させ、「終了」に進むことが可能となる。
Therefore, according to the processing flow in FIG. 15, when the antenna device is not stably installed and immediately after the satellite
図16に示す再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップは、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生する可能性がある場所にアンテナ装置を設置した場合(余震が続発する場合を想定(実施の形態3)した場合)を想定したものである。 The re-trapping (RT) processing step shown in FIG. 16 is performed when an antenna device is installed in a place where an aftershock (something that has an influence on the antenna device) may occur after an earthquake (aftershock occurs in succession). Assuming the case (when assuming Embodiment 3)).
図16では、S08の処理ステップの前に、S017が挿入されている。ここで、衛星捕捉判定部10(アンテナ姿勢判定部10a)が、アンテナ筐体6の傾斜角度が、γ°≦傾斜角度≦90°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)に入っているかどうか判定する。アンテナ姿勢特定範囲に入っていない場合は、実施の形態1及び2と同様のS08以降の処理を行い、衛星の再捕捉の動作を衛星捕捉処理部3に実行させる。アンテナ姿勢特定範囲に入っている場合は、実施の形態3に係るS08aを実行する。S08aでは、S09にて再捕捉に失敗した場合、S16へ進む。S08a以降の処理ステップに関しては、実施の形態3と同様である。処理ステップの流れは図16に記載のとおりである。
In FIG. 16, S017 is inserted before the processing step of S08. Here, the satellite capture determination unit 10 (antenna
よって、図16における処理フローによれば、アンテナ装置が安定的に設置されている状態でないときであって、衛星捕捉処理部3が衛星の再捕捉に失敗した直後に、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生した場合に、駆動機構部2などのアンテナ装置の動作を停止させ、「終了」に進むことが可能となる。
Therefore, according to the processing flow in FIG. 16, after the earthquake, the aftershock continues after the earthquake immediately after the satellite
図17に示す再捕捉(ReTrapping:RT)の処理ステップは、アンテナ装置の自重や強風でアンテナ装置が転倒状態に陥るに到る(図15)場合、及び、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生する可能性がある場所にアンテナ装置を設置した場合(余震が続発する場合を想定(実施の形態3)した場合)を想定したものである。図17では、S08の処理ステップの前に、S017が挿入されている。ここで、衛星捕捉判定部10(アンテナ姿勢判定部10a)が、アンテナ筐体6の傾斜角度が、γ°≦傾斜角度≦90°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)に入っているかどうか判定する。アンテナ姿勢特定範囲に入っていない場合は、実施の形態3に係るS08aを実行する。S08aでは、S09にて再捕捉に失敗した場合、S16へ進む。S08a以降の処理ステップに関しては、実施の形態3と同様である。処理ステップの流れは図17に記載のとおりである。
The re-trapping (RT) processing step shown in FIG. 17 is performed when the antenna device falls into a falling state due to its own weight or strong wind (FIG. 15) and aftershock (after the earthquake) This is based on the assumption that an antenna device is installed in a place where there is a possibility of occurrence of an influence (assuming a case where aftershocks occur in succession (third embodiment)). In FIG. 17, S017 is inserted before the processing step of S08. Here, the satellite capture determination unit 10 (antenna
衛星捕捉判定部10(アンテナ姿勢判定部10a)が、アンテナ筐体6の傾斜角度が、γ°≦傾斜角度≦90°の範囲(アンテナ姿勢特定範囲)に入っているかどうか判定して、アンテナ姿勢特定範囲に入っている場合は、実施の形態4に係るS08bを実行する。新たなS08bでは、S09にて再捕捉に失敗した場合、S18へ進む。処理ステップは、図15に係るものと同様であるので説明は省略する。処理ステップの流れは図17に記載のとおりである。
The satellite capture determination unit 10 (antenna
よって、図17における処理フローによれば、アンテナ装置が安定的に設置されている状態でないときであって、衛星捕捉処理部3が衛星の再捕捉に失敗した直後に、アンテナ装置の自重や強風でアンテナ装置が転倒状態に陥るに到った場合に、駆動機構部2などのアンテナ装置の動作を停止させ、「終了」に進むことが可能となる。アンテナ装置が安定的に設置されている状態であって、衛星捕捉処理部3が衛星の再捕捉に失敗した直後に、地震の後に引き続き余震(アンテナ装置に影響がある程度のもの)が発生した場合に、駆動機構部2などのアンテナ装置の動作を停止させ、「終了」に進むことが可能となる。
Therefore, according to the processing flow in FIG. 17, when the antenna device is not in a stably installed state, immediately after the satellite
実施の形態4に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法は、地震などの大きな振動によって、アンテナ装置における衛星の捕捉が外れてしまった場合で、かつ、アンテナ姿勢が傾き、アンテナ装置が安定的に設置されている状態でない場合であっても、確実に自動での再捕捉やアンテナ装置停止を実行することができる。
The antenna device and the satellite capturing method according to
実施の形態5.
この発明の実施の形態5について図18及び19を用いて説明する。図18は実施の形態5に係るアンテナ装置の機能ブロック図であり、図1に記載の機能ブロック図を細分化したものである。図18(a)に記載の機能ブロック図と図18(b)に記載の機能ブロック図との違いは、図18(a)では、姿勢変化検出部8は、振動検出手段7が所定値以上の振動を検出し、その振動中、及び、その振動が所定値未満になった後、若しくは、収まった後、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を取得し、この取得したアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値とを比較して、アンテナ筐体6の姿勢変化の有無を検出するものであることに対して、図18(b)では、アンテナ姿勢検出部9はアンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度を検出するだけで、アンテナ筐体6の方位及び傾斜角度、又は、傾斜角度とアンテナ筐体6の方位の初期値及び傾斜角度の初期値、又は、傾斜角度の初期値(アンテナ姿勢値記憶部17に記憶されたもの)とを比較する動作は、アンテナ姿勢判定部10aが行っている。換言すると、姿勢変化検出部8には、アンテナ姿勢判定部10aによるアンテナ筐体6の姿勢変化の判定機能とアンテナ姿勢値記憶部17とに相当する機能を備えている。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a functional block diagram of the antenna device according to the fifth embodiment, which is a fragmented version of the functional block diagram shown in FIG. The difference between the functional block diagram shown in FIG. 18 (a) and the functional block diagram shown in FIG. 18 (b) is that in FIG. The vibration of the
図18において、7bは、追尾受信部5又はRF部4に接続され(図中では追尾受信部5のみ)、衛星からの電波(衛星到来波、通信波)に基づく、RF信号の強度をモニタしているRF信号強度モニタ部である。RF信号強度モニタ部7bは、アンテナ装置が衛星の捕捉が外れてしまった可能性がある程度のRF信号の減衰を検知したときに、その情報をトリガに加速度検出部7aを起動させるものである(加速度検出部7aの電源を入れるものである)。つまり、加速度センサ(加速度検出部7a)の電力消費を抑えることができる。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
In FIG. 18, 7b is connected to the
図19は、加速度検出部7a(加速度センサ)が、衛星からの電波の減衰をトリガに起動(電源オン)する場合を詳細説明するフローチャートである。なお、図19に対応する機能ブロック図は、図18(b)に記載のものを例示的に用いて説明する。図19は、S01に関して振動検出手段7が加速度センサを用いた場合を示したフローチャートである。図19(a)は図9(a)(図10(a))を用いて説明したS01そのものであり、図19(b)(c)と比較するために記載している。
FIG. 19 is a flowchart illustrating in detail the case where the acceleration detection unit 7a (acceleration sensor) is activated (powered on) with the attenuation of radio waves from the satellite as a trigger. The functional block diagram corresponding to FIG. 19 will be described using the one shown in FIG. 18B as an example. FIG. 19 is a flowchart showing a case where the
図10(b)では、S301において、RF信号強度モニタ部7bが前述のRF信号(受信レベル)の低下(減衰)を検出すると、S401に進み、RF信号強度モニタ部7bがRF信号(受信レベル)の低下(減衰)が所定時間の間、継続しているかを判定する。ここでの所定時間とは、雨天による電波伝搬路でのレベル降下、アンテナ装置の前を電波遮蔽物が通過したことによるレベル降下、衛星や地上局の保守等による一時的なシステムダウン(長時間に亘るものを除く)などではなく、アンテナ装置による衛星の捕捉が外れてしまったと分かる時間を指している。所定時間の間、受信レベルの低下が継続している場合は、S501へ進み加速度検出部7a(加速度センサ)の電源を入れる。そうではない場合は、S301に戻る。S501で、加速度センサ(加速度検出部7a)が加速度を検出して、S601で加速度センサが検出したアンテナ筐体6に掛かった加速度が所定値以上か(つまり、アンテナ装置の衛星捕捉が外れてしまう程度の地震かどうか)を判定するものである。S601のサイクルのタイムアウトとなる回数は特に設定する必要はない。
In FIG. 10B, when the RF signal intensity monitor unit 7b detects the decrease (attenuation) of the RF signal (reception level) described above in S301, the process proceeds to S401, where the RF signal intensity monitor unit 7b detects the RF signal (reception level). ) (Decrease) continues for a predetermined time. The predetermined time here means a level drop in the radio wave propagation path due to rain, a level drop due to the passage of the radio wave shield in front of the antenna device, a temporary system down due to maintenance of the satellite or ground station, etc. It is the time when it is understood that the satellite device has lost its capture of the satellite. If the reception level continues to decrease for a predetermined time, the process proceeds to S501 and the acceleration detector 7a (acceleration sensor) is turned on. If not, the process returns to S301. In S501, the acceleration sensor (acceleration detector 7a) detects the acceleration, and whether the acceleration applied to the
図10(c)は、図10(b)におけるS601がS611に置換されているフローを示している。S611とS601との違いは、S601では、地震を検知するフローをタイムアウトとなるまで行うが、S611では、地震が検知されない場合は、加速度検出部7a(加速度センサ)の電源を落とし、S301へ戻るというところである。もちろん、図示はしていないが、S611においても、複数回、地震を検知するフローを行ってもよい。 FIG. 10C shows a flow in which S601 in FIG. 10B is replaced with S611. The difference between S611 and S601 is that in S601, the flow for detecting an earthquake is performed until a timeout occurs, but in S611, if an earthquake is not detected, the acceleration detection unit 7a (acceleration sensor) is turned off and the process returns to S301. That's it. Of course, although not shown, in S611, a flow of detecting an earthquake may be performed a plurality of times.
実施の形態5に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法は、実施の形態1〜4に係るアンテナ装置及び衛星捕捉方法の効果に加えて、振動検出手段7の省電力化を図ることができる。 In addition to the effects of the antenna device and the satellite capturing method according to the first to fourth embodiments, the antenna device and the satellite capturing method according to the fifth embodiment can reduce the power consumption of the vibration detection means 7.
1・・アンテナ部、2・・駆動機構部、2a・・指向方向駆動部、2b・・偏波角駆動部、3・・衛星捕捉処理部、4・・RF部、5・・追尾受信部、6・・アンテナ筐体、6a・・ベースプレート、6b・・レドーム、7・・振動検出手段(加速度検出手段,加速度センサ)、7a・・加速度検出部(加速度センサ)、7b・・RF信号強度モニタ部、8・・姿勢変化検出手段、9・・アンテナ姿勢検出手段、10・・衛星再捕捉判定部、10a・・アンテナ姿勢判定部、11・・再捕捉処理部、12・・傾斜検出手段、13・・方位検出手段、14・・位置検出手段、15・・アンテナ方向演算部、16・・振動検知・継続判断部、17・・アンテナ姿勢値記憶部、18・・再捕捉制御部。
1.
Claims (14)
前記姿勢変化検出手段、又は、前記衛星再捕捉判定部は、前記振動検知・継続判定部から判断結果を得るものである請求項1〜5のいずれかに記載のアンテナ装置。 A vibration detection / continuation determination unit that determines that the vibration detected by the vibration detection means is greater than or equal to a predetermined value, and that vibrations greater than or equal to the predetermined value are less than or equal to the predetermined value. With
The antenna apparatus according to claim 1, wherein the attitude change detection unit or the satellite re-acquisition determination unit obtains a determination result from the vibration detection / continuation determination unit.
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