JPH11237240A - 太陽センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】性能特性の均一化を図って、センサ性能の向上
を図り得るようにすることにある。 【解決手段】光検出器１０の太陽光入射面に分離配置し
た第１及び第２の太陽光受光領域１０ａ，１０ｂを形成
して、この第１及び第２の太陽光受光領域１０ａ，１０
ｂに対向させてスリット１２を配置し、この第１及び第
２の太陽光受光領域１０ａ，１０ｂにスリット１２を通
過した太陽光を導いて太陽方向を検出するように構成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】，この発明は、例えば人工衛
星等の宇宙航行体を検出するのに用いられる太陽センサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の太陽センサは、図２に示
すように略台形（直角三角形の一辺に矩形部を延出した
略台形）状の太陽光受光部を持つ一対の光検出器１，２
が併設されて組合わせ配置される。この光検出器１，２
は、例えば太陽電池セルで形成され、その斜辺の上面に
は、スリット３が交差するように所定の間隔を有して対
向配置される。このスリット３は、図示しない宇宙航行
体の所定の位置に配設されて、太陽光を光検出器１，２
の太陽光入射面に案内する。

【０００３】そして、このような太陽センサは、図３に
示すように太陽光が基準軸に対して一定の角度で照射さ
れると、光検出器１，２に太陽像が結像されて、該光検
出器１，２がＡ，Ｂ出力の電圧を発生する。このＡ，Ｂ
出力は、例えば加算器、減算器、乗算器等で構成される
信号処理部４に導かれて、該信号処理部４で Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） の演算が実施されて太陽角信号Ｃが生成される。そし
て、この太陽角信号Ｃに基づいて太陽方向が求められ、
上記宇宙航行体の姿勢角（図示せず）を検出する。

【０００４】ところで、このような太陽センサは、例え
ば寒暖差が厳しい宇宙空間において使用する場合、一対
の光検出器１，２の温度特性等の性能特性が若干でも異
なると、それぞれの出力Ａ，Ｂが性能特性に応じて変化
するために、センサ性能か低下するという問題を有す
る。

【０００５】そこで、従来は、一対の光検出器１，２の
性能特性を極力、均一に製作することにより、所望のセ
ンサ性能を確保する方法が採られている。しかしなが
ら、上記方法では、その製作が非常に面倒であり、さら
にセンサ性能の高精度化を図るのが困難であるという問
題を有する。係る性能特性の相違による測定誤差の問題
は、高精度なセンサ性能の要求される宇宙開発の分野で
は、重要な課題となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の太陽センサでは、制作上、一対の光検出器の性能特
性を均一に制作するのが困難なために、センサ性能の向
上を図るのが困難であるという問題を有する。

【０００７】この発明は上記の課題を解決するためにな
されたもので、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易に
センサ性能の向上を図り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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、太陽光を受
光して太陽方向を検出する太陽センサにおいて、太陽光
入射面に第１及び第２の太陽光受光領域が所定の間隔に
分離して設けられる光検出器と、この光検出器の第１及
び第２の太陽光受光領域上に所定の間隔を有して交差す
るように対向配置され、前記太陽光を前記第１及び第２
の太陽光受光領域に導くスリットとを備えて構成したも
のである。

【０００９】上記構成によれば、光検出器は、その太陽
光入射面を分離配置した第１及び第２の太陽光受光領域
に対してスリットを通過した太陽光が導かれて、その入
射量に応じた太陽角信号を算出している。従って、光検
出器の太陽光が入射される第１及び第２の太陽光受光領
域の性能特性が一致していることで、性能特性の不均一
による測定誤差が確実に防止されて、センサ性能の向上
を図ることが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して，この発明
の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、この発明の一実施の形態に係る太陽センサ
を示すもので、光検出器１０は、例えば周知の太陽電池
セルで形成される。この光検出器１０には、その太陽光
入射面に、例えば略台形状の第１及び第２の太陽光受光
領域１０ａ，１０ｂが所定の間隔を採って分離して形成
される。

【００１１】そして、この第１及び第２の太陽光受光領
域１０ａ，１０ｂの出力端には、信号処理部１１の入力
端がそれぞれ接続され、入射した太陽光に応じた独立し
て太陽角信号を、生成して信号処理部１１に出力する。
信号処理部１１は、第１及び第２の太陽光受光領域１０
ａ，１０ｂからの各太陽角信号に基づいて太陽方向を算
出する。

【００１２】また、第１及び第２の太陽光受光領域１０
ａ，１０ｂの上部には、スリット１２が所定の間隔を有
して双方と交差るように対向されて配置される。このス
リット１２は、太陽光を上記第１及び第２の太陽光受光
領域１０ａ，１０ｂに案内する。

【００１３】上記構成において、スリット１２には、例
えば宇宙航行体の姿勢角に応じて太陽光が入射される。
すると、このスリット１２を通過した太陽光は、光検出
器１０の第１及び第２の太陽光受光領域１０ａ，１０ｂ
上に照射される。

【００１４】ここで、第１及び第２の太陽光受光領域１
０ａ，１０ｂは、入射した太陽光に応じた出力信号を信
号処理部１１に出力する。すると、信号処理部１１は、
入力した信号を演算処理して太陽角信号を上述したよう
に生成して太陽方向を求める。この信号処理部１１で求
めた太陽方向情報に基づいて、例えば上記宇宙航行体の
姿勢角が検出される。

【００１５】このように、上記太陽センサは、光検出器
１０の太陽光入射面に分離配置した第１及び第２の太陽
光受光領域１０ａ，１０ｂを形成して、この第１及び第
２の太陽光受光領域１０ａ，１０ｂに対向させてスリッ
ト１２を配置し、この第１及び第２の太陽光受光領域１
０ａ，１０ｂにスリット１２を通過した太陽光を導いて
太陽方向を検出するように構成した。

【００１６】これによれば、光検出器１０の第１及び第
２の太陽光受光領域１０ａ，１０ｂの性能特性が一致し
ていることにより、従来のような複数個の光検出器１，
２（図２及び図３参照）を配置した場合のような、双方
の太陽光入射面の性能特性の不均一による測定誤差がな
くなるために、可及的にセンサ性能の高精度化の促進が
図れる。

【００１７】また、これによれば、第１及び第２の太陽
光受光領域１０ａ，１０ｂを、一つの光検出器１０の太
陽光入射面に分離配置するように構成していることによ
り、製作精度に影響を受けることなく、太陽光入射部位
の性能特性の均一化が図れるため、簡便な製作を実現し
たうえで、センサ性能の向上を図ることができる。

【００１８】なお、上記実施の形態では、略台形状の光
検出器を用いて構成した場合で説明したが、この形状の
光検出器に限ることなく、三角形形状や四角形形状等の
各種形状の光検出器を用いて構成することが可能であ
る。

【００１９】また、上記実施の形態では、光検出器を太
陽電池センサを用いて構成した場合で説明したが、これ
に限ることなく、その他のものを用いて光検出器を用い
て構成するこも可能である。よって、この発明は、上記
実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変更を実施し得ることは勿論の
ことである。

【００２０】

【発明の効果】以上詳記したように，この発明によれ
ば、簡易な構成で、且つ、簡便にして容易にセンサ性能
の向上を図り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】

【図１】この発明の一実施の形態に係る太陽センサを示
した図。

【図２】従来の太陽センサを示した図。

【図３】図２の外観を示した図。

【符号の説明】

１０…光検出器。 １０ａ，１０ｂ…第１及び第２の太陽光受光領域。 １１…信号処理部。 １２…スリット。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 太陽光を受光して太陽方向を検出する太
   陽センサにおいて、 太陽光入射面に第１及び第２の太陽光受光領域が所定の
   間隔に分離して設けられる光検出器と、 この光検出器の第１及び第２の太陽光受光領域上に所定
   の間隔を有して交差するように対向配置され、前記太陽
   光を前記第１及び第２の太陽光受光領域に導くスリット
   とを具備したことを特徴とする太陽センサ。
2. 【請求項２】 前記光検出器は、太陽電池セルで形成さ
   れることを特徴とする請求項１記載の太陽センサ。