JPH04142415A - 太陽センサ - Google Patents

太陽センサ

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Publication number
JPH04142415A
JPH04142415A JP2263830A JP26383090A JPH04142415A JP H04142415 A JPH04142415 A JP H04142415A JP 2263830 A JP2263830 A JP 2263830A JP 26383090 A JP26383090 A JP 26383090A JP H04142415 A JPH04142415 A JP H04142415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sunlight
light receiving
circuit
receiving elements
solar light
Prior art date
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Pending
Application number
JP2263830A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Hamada
浜田 秀夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH04142415A publication Critical patent/JPH04142415A/ja
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) この発明は、例えば人工衛星等の被測定体が太陽となす
姿勢角を検出するのに用いる太陽センサに関する。
(従来の技術) 従来、この種の太陽センサとしては光電部が第4図に示
すように太陽光案内用の第1及び第2の透孔1a、lb
が設けられた太陽光案内部材1とコード化用の所定のパ
ターン2aが設けられたマスク部材2が所定の間隔を有
して対向配置され、このマスク部材2には所定の間隔に
配列された第1乃至第5の受光素子38〜3eが対向さ
れる。
この際、光電部は太陽光案内部材1の面の法線方向の座
標軸がZs、その第1の透孔1aの長手方向の座標軸が
YS、第1の透孔1aの長手方向と直交する方向の座標
軸がXSとすると、座標系が構成される。
上記構成において、被測定体の太陽とのなす角αを検出
する場合は、まず光電部のX、軸が被測定体の検出(ス
ピン)軸に一致するように配設される。そして、第2の
透孔1bから入射した太陽光が第3の受光素子3cに入
射された時、第1乃上第5の受光素子3a〜3eの出力
の有無が、例えば第5図に示すように“0”1”化され
て検出される。この第1乃至第5の受光素子3a〜3e
の出力を基に、図示しない検出部は太陽がZ、−X、平
面にある時の25軸に対する太陰先入射角を求める。
ところで、上記太陽センサにあっては、そのマスク部材
2のパターン2aを密に形成することにより、高精度な
太陽光入射角の検出が可能となるものであるが、太陽光
自体が約0.5度の広がりを持つために、マスク部材2
のパターン密度を密に形成した場合でも約0.25度で
限界があり、高精度化が困難であるという問題を有する
。また、これによれば、パターン密度を高めることによ
り、受光素子を増加させる必要があるために、配線の増
加を招き大形となると共に、重量が重くなるという問題
も有する。
(発明が解決しようとする課題) 以上のべたように、従来の太陽センサでは、高精度化の
促進が困難であると共に、大形で、重量か重くなるとい
う問題を有していた。
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、且つ、測定精度の高精度化を促進し得るように
した太陽センサを提供することを目的とする。
[発明の構成コ (課題を解決するための手段) この発明は、太陽光を挿通ずる透孔が形成された太陽光
案内部材と、この太陽光案内部材の透孔に対向して略対
称に組合せ形成される第1及び第2の開口部を有したマ
スク部材と、このマスク部材の第1及び第2の開口部に
対応して配設され、前記太陽光を受光する第1及び第2
の受光素子と、この第1及び第2の受光素子の前記太陽
光の受光時間を基に前記太陽光の入射位置を算出し、太
陽光入射角を求める信号処理手段とを備えて太陽センサ
を構成したものである。
(作 用) 上記構成において、信号処理手段で求められる太陽光入
射角は第1及び第2の受光素子で受光した太陽光の受光
時間を基に太陽光の入射位置を算出して求められること
により、その測定精度が第1及び第2の受光素子の太陽
光受光時間の測定精度を高精度に行うことにより可能と
なる。従って、太陽光の広がりに左右されることなく、
しかも、受光素子の増加を図ることなく、測定精度の高
精度化が図れる。
(実施例) 以下、この発明の一実施例に係る太陽センサについて、
第1図及び第2図を参照して詳細に説明する。
すなわち、第1図において、10は太陽光案内部材で、
太陽光挿通用の透孔10aが形成される。
太陽光案内部材10は例えば台形状の第1及び第2の開
口部11a、llbが対称に設けられたマスク部材11
に所定の間隔を有して対向配置され、このマスク部材1
1には第1及び第2の受光素子12a、12bが第1及
び第2の開口部11a。
11bに対応させて対向配置される。
第1及び第2の受光素子12a、12bは第2図に示す
ように、その出力端が第1及び第2のバッファアンプ1
3a、13bに接続され、この第1及び第2のバッファ
アンプ13a、13bの出力端は第1及び第2のレベル
判別回路14a。
14bに接続される。第1及び第2のレベル判別回路1
4a、14bは基準レベル発生回路15の…刃端がそれ
ぞれ接続されており、この基準レベル発生回路15から
の基準レベルに対応して入力した信号の波形を成形する
。同時に、これら第1及び第2のレベル判別回路14a
、14bは、そのうち第1のレベル判別回路14aが入
力した信号をアップモードに設定し、他方の第2のレベ
ル判別回路14bが入力した信号をダウンモードに設定
してアップダウンカウンタ回路16に出力する。また、
第1及び第2のレベル判別回路14a。
14bの各出力端は初期設定回路17、オア回路18及
びナンド回路19に接続され、このうち初期設定回路1
7及びナンド回路19の出力端はアップダウンカウンタ
回路16及びカウンタ回路20に接続される。他方、オ
ア回路18の出力端はカウンタ回路20に接続される。
そして、アップダウンカウンタ回路16及びカウンタ回
路2゜の出力端は除算回路21に接続され、この除算回
路21の出力端は信号出力インターフェース回路22を
介して入射角検出部23に接続される。
上記構成において、太陽光が太陽光案内部材10の透孔
10a1マスク部材11の第1及び第2の開口部11a
、llbを通って第1及び第2の受光素子12a、12
bに受光されると、その各出力が第1及び第2のバッフ
ァアンプ13a。
13bを介して増幅された後、第1及び第2のレベル判
別回路14a、14bに入力される。第1及び第2のレ
ベル判別回路14a、14bは基準レベル発生回路15
からの基準レベルに対応して入力した信号の波形を成形
して、アップダウンカウンタ回路16に対してアップモ
ード及びダウンモードの信号を出力する。同時に、第1
及び第2のレベル判別回路14a、14bの出力は初期
設定回路17、オア回路18及びナンド回路19に入力
される。ここで、アップダウンカウンタ回路16は第1
及び第2の受光素子12a、12bが太陽光を受光した
状態で、アンド回路19を介してクロック発生回路24
からの計測用クロックが入力され、第1及び第2の受光
素子12a12bが太陽光を受光した時間t1及びt2
を検8する(第3図参照)。この際、第1及び第2のレ
ベル判別回路14a、14bの出力はカウンタ回路20
を能動状態に設定して、クロック発生回路24からのク
ロックが同様に入力され、該カウンタ回路20が時間t
l+t2を検出する。これらアップダウンカウンタ回路
16及びカウンタ回路20の出力は除算回路21に導か
れて除算され、(tl−t2)/(tl+t2)が算出
される。
この算出結果(tl−t2)/(tl+t2)は信号イ
ンターフェース回路22を介して入射角検出部23に出
力され、ここに、太陽光入射角が求められる。
このように、上記太陽センサは、大陽光案内用の透孔1
0aが設けられた太陽光案内部材10に対して第1及び
第2の開口部11a、]、1bを有したマスク部材11
と、第1及び第2の受光素子12a、12bを対向配置
して、これら太陽光案内部材10の透孔10a1マスク
部材11の第1及び第2の開口部11a、llbを透過
した太陽光を第1及び第2の受光素子12a、12bで
受光し、その受光時間を基に太陽光の入射位置を算出す
ることにより、この入射位置より太陽光入射角を求める
ように構成した。これによれば、その測定精度が第1及
び第2の受光素子12a12bの太陽光受光時間の測定
精度に応じて設定されることにより、従来のように太陽
光の広がりに左右されることがなく、シかも、受光素子
の増加を図ることなく、その高精度化が図れるため、極
めて容易に高精度化の促進が図り得る。
なお、上記実施例では、信号処理系を回路で構成した場
合について、説明したが、例えば第1及び第2のバッフ
ァアンプ13a、13b以降の処理を計算機を用いて行
うように構成することも可能である。
また、上記実施例では、第1及び第2の受光素子12a
、12bで受光した受光時間を基に太陽光位置を算出す
るように構成したが、第1及び第2の受光素子12a、
12bで太陽光を受光しない時間を基に求めることも可
能である。
さらに、太陽光案内部材10の透孔10a1マスク部材
11の第1及び第2の開口部11a。
11bにおいては、各種の形状のものを用いて構成する
ことが可能である。
よって、この発明は上記実施例に限る事なく、その他、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形を実施
し得ることは勿論のことである。
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で
、且つ、測定精度の高精度化を促進し得るようにした太
陽センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係る太陽センサの光電部
を示す図、第2図は第1図の信号処理系を示す回路図、
第3図は第1図の動作を説明するだめに示した特性図、
第4図及び第5図は従来の太陽センサを説明するために
示すた図である。 10−1.太陽光案内部材、10a・・・透孔、11・
・・マスク部材、lla、llb・・・第1及び第2の
開口部、12a、12b・・・第1及び第2の受光素子
、13a、13b・・・第1及び第2のバッファアンプ
、14a、14b・・・第1及び第2のレベル判別回路
、15・・・基準レベル発生回路、16・・・アップダ
ウンカウンタ回路、17・・・初期設定回路、18・・
・オア回路、19・・・アンド回路、20・・・カウン
タ回路、21・・・除算回路、22・・・信号出力イン
ターフェース回路、23・・・太陽光入射角検田部、2
4・・・クロック発生回路。 比願人代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 太陽光を挿通する透孔が形成された太陽光案内部材と、 この太陽光案内部材の透孔に対向して略対称に組合せ形
    成される第1及び第2の開口部を有したマスク部材と、 このマスク部材の第1及び第2の開口部に対応して配設
    され、前記太陽光を受光する第1及び第2の受光素子と
    、 この第1及び第2の受光素子の前記太陽光の受光時間を
    基に前記太陽光の入射位置を算出し、太陽光入射角を求
    める信号処理手段とを具備したことを特徴とする太陽セ
    ンサ。
JP2263830A 1990-10-03 1990-10-03 太陽センサ Pending JPH04142415A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100405017C (zh) * 2007-06-22 2008-07-23 北京航空航天大学 阵列小孔式太阳敏感器信号处理方法和装置
CN102818508A (zh) * 2012-08-09 2012-12-12 嘉兴优太太阳能有限公司 自由角度的光伏跟踪系统准确度螺旋型测量装置

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