(57)【要約】【課題】磁界の影響により衛星を捕捉するのに時間がかかることを防止する。【解決手段】実施形態の衛星通信装置は、電源を供給する電源ユニット、支持柱を水平方向で回転する第１モータを有する第１ユニット（２）と、第１ユニットに対する仰角を制御する第２モータ（Ｍ２）を有する支持柱（３）と、支持柱により支持され、アンテナ（５）の偏波角を調整する第３モータ（Ｍ３）、第３モータからの磁界の影響を受けにくくなるように第２ユニットに配置された磁気センサー（Ｓ）、磁気センサーのキャリブレーションの前に、第１モータ又は前記第２モータを制御する制御部（２１）を有する第２ユニット（４）とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星を介して通信を行う衛星通信装置において、
電源を供給する電源ユニット、支持柱を水平方向で回転する第１モータを有する第１ユニットと、
前記第１ユニットに対する仰角を制御する第２モータを有する支持柱と、
前記支持柱により支持され、アンテナの偏波角を調整する第３モータ、前記第３モータからの磁界の影響を受けにくくなるように第２ユニットに配置された磁気センサー、前記磁気センサーのキャリブレーションの前に、前記第１モータ又は前記第２モータを制御する制御部を有する第２ユニットと、
を具備する衛星通信装置。
【請求項２】
前記第２ユニットは、前記第３モータと前記磁気センサーを離れた位置に配置する、請求項１記載の衛星通信装置。
【請求項３】
前記第１ユニットと前記第２ユニットとの水平方向の回転軸の位置は、前記第１ユニットのほぼ中心の位置にある、請求項１記載の衛星通信装置。
【請求項４】
前記第１ユニットは、
前記制御部からの衛星捕捉指令に基づいて、前記支持柱の仰角が所定の角度となるように前記支持柱を移動するように前記第２モータを制御し、前記磁気センサーを前記第１ユニットから遠ざけることにより、前記磁気センサーが前記第１ユニットからの磁界の影響を受けにくくする仰角コントローラと、
前記制御部からの衛星捕捉指令に基づいて、前記支持柱及び前記第２ユニットを前記第１ユニットに対して水平方向で回転するように前記第１モータを制御し、前記磁気センサーを前記第１ユニットから遠ざけることにより、前記磁気センサーが前記第１ユニットからの磁界の影響を受けにくくする方位角コントローラと、
を具備する、請求項３記載の衛星通信装置。
【請求項５】
前記第１ユニットと前記第２ユニットとの回転軸の位置は、前記第１ユニットの中心とは異なる位置にある、請求項１記載の衛星通信装置。
【請求項６】
前記第１ユニットは、
前記制御部からの衛星捕捉指令に基づいて、前記支持柱及び前記第２ユニットを前記第１ユニットに対して水平方向で回転するように前記第１モータを制御し、前記磁気センサーを前記第１ユニットから遠ざけることにより、前記磁気センサーが前記第１ユニットからの磁界の影響を受けにくくするコントローラをさらに具備する、
請求項５記載の衛星通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、衛星と通信を行なう小型地球局（ＶＳＡＴ：Ｖｅｒｙ  Ｓｍａｌｌ  ａｐｐａｒａｔｕｒｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）などの衛星通信装置が知られている。
【０００３】
このような衛星通信装置において、衛星通信装置と通信を行うためには、衛星通信装置の方位（又は、衛星通信装置に対する衛星の方位）を知る必要がある。衛星を自動で捕捉するためには、方位が分からない場合は、衛星通信装置を３６０度旋回することで、衛星を捕捉することはできるが、時間がかかってしまう。
【０００４】
一般的に、方位を知るために使用されるセンサーは磁気センサーである。磁気センサーは金属などの磁界の影響を受ける場所で使用することができないが、衛星通信装置の自動捕捉装置には、電源ユニットやモータなどの磁界を発生させるものが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−３２７３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
衛星通信自体の方位を知るためには、磁気センサーを使用する必要があるが、上述のように、衛星通信装置の自動捕捉装置には、電源ユニットやモータなどの磁界を発生させるものが存在するため、磁界の影響により衛星通信装置の設置の方向によっては衛星を捕捉するのに時間がかかってしまう。
【０００７】
本実施形態は、前記のような実情に鑑みてなされたもので、磁界の影響により衛星を捕捉するのに時間がかかることを防止することが可能な衛星通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の衛星通信装置によれば、電源を供給する電源ユニット、支持柱を水平方向で回転する第１モータを有する第１ユニットと、第１ユニットに対する仰角を制御する第２モータを有する支持柱と、支持柱により支持され、アンテナの偏波角を調整する第３モータ、第３モータからの磁界の影響を受けにくくなるように第２ユニットに配置された磁気センサー、磁気センサーのキャリブレーションの前に、第１モータ又は第２モータを制御する制御部を有する第２ユニットと、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る衛星通信装置Ｃを側面から見た図である。
【図２】第１の実施形態に係る雲台部２に配置される構成部品を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御ユニット４に配置される構成部品を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係る雲台部２上で制御ユニット４を水平方向に回転する前状態を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る雲台部２上の制御ユニット４を水平方向に回転させた図である。
【図６】第１の実施形態に係る実施形態に係る衛星通信装置Ｃの動作を説明するための第１の動作例を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る衛星通信装置Ｃを側面から見た図である。
【図８】第２の実施形態に係る雲台部２に配置される構成部品を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る雲台部２上で制御ユニット４を水平方向に回転する前の状態を示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る雲台部２上の制御ユニット４を水平方向に回転させた図である。
【図１１】第２の実施形態に係る衛星通信装置Ｃの動作を説明するための第２の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。また、以下に示す各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の物に特定するものでない。実施形態の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることが出来る。
【００１１】
各機能ブロックは、ハードウェア、コンピュータソフトウェア、のいずれか又は両者の組み合わせとして実現することが出来る。このため、各ブロックは、これらのいずれでもあることが明確となるように、概してそれらの機能の観点から以下に説明される。このような機能が、ハードウェアとして実行されるか、又はソフトウェアとして実行されるかは、具体的な実施態様又はシステム全体に課される設計制約に依存する。当業者は、具体的な実施態様ごとに、種々の方法でこれらの機能を実現しうるが、そのような実現を決定することは、本発明の範疇に含まれるものである。
【００１２】
＜第１の実施形態＞
まず、本願の第１の実施形態について、説明する。第１の実施形態は、雲台部と制御ユニットの回転軸が、雲台部のほぼ中央に位置している実施形態である。
【００１３】
図１は、実施形態に係る衛星通信装置Ｃを側面から見た図である。
【００１４】
図１に示すように、実施形態の衛星通信装置Ｃは、支持脚１によって支えられた雲台部２（第１ユニット）を有する。雲台部２は、長方形形状のユニットであり、その上面には、支持柱取り付け部３ａが設けられる。この支持柱取り付け部３ａには、支持柱３の一端側が取り付けられている。
【００１５】
また、雲台部２の上面には、モータユニットＭＵが設けられている。このモータユニットＭＵの内部には、モータＭ２（第２モータ）が設けられており、モータＭ２を制御するためのコントローラＣ２は雲台部２に設けられている。コントローラＣ２は、制御ユニット４の制御部２１（図３参照）からの指示に基づいて、モータＭ２を制御して雲台部２の上面に対して、回転軸Ａ２を中心に支持柱３の仰角（ＥＬ角：Ｅｌｅｖａｔｉｏｎ角）を制御する、仰角コントローラとして機能する。
【００１６】
支持柱３は制御ユニット４（第２ユニット）の側面を両側から支持する。すなわち、モータＭ２は、制御ユニット４に取り付けられたアンテナ５の仰角を調整する。なお、モータユニットＭＵは、支持柱３の内部に設けられていてもよい。
【００１７】
支持柱３は、雲台部２のモータＭ１（第１モータ：図２参照）により、回転軸Ａ１を中心にして、水平方向に回転可能である。
【００１８】
制御ユニット４は、その内部に磁気センサーＳが設けられている。制御ユニット４の上面には、アンテナ５の偏波角（ＰＯＬ角：Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ角）を調整する稼働部６及びアンテナ５の送受信信号の信号処理を行なう送受信処理部７を介してアンテナ５が設けられている。アンテナ５、稼働部６及び送受信処理部７は、アンテナ部を構成する。
【００１９】
稼働部６は、制御ユニット４のモータＭ３（第３モータ：図３参照）によりアンテナ５の偏波角を調整する。送受信処理部７は、アンテナ５にて受信された受信信号の信号処理を行ない、信号処理が行われたデータを制御ユニット４の制御部２１に送信する。
【００２０】
図２は、第１の実施形態における雲台部２に配置される構成部品を示す図である。
【００２１】
図２に示すように、雲台部２は、スイッチ（ＳＷ）１１、電源ユニット１２ａ、１２ｂ、コントローラＣ１、Ｃ２及びモータＭ１を有する。このうち、モータＭ１及び電源ユニット１２ａ、１２ｂは磁気センサーＳのキャリブレーションに影響を与える磁界を発生する部品であり、特に、電源ユニット１２ａ、１２ｂは、磁気センサーＳのキャリブレーションに影響を与える強い磁界を発生する。
【００２２】
実施形態では、雲台部２に電源ユニット１２ａ、１２ｂを配置し、磁気センサーＳを制御ユニット４に配置することにより、磁気センサーＳが電源ユニット１２ａ、１２ｂからの磁界の影響を受けにくくしている。
【００２３】
スイッチ１１を通って雲台部２の外部から供給される交流電圧（例えば、ＡＣ１００Ｖ）が電源ユニット１２ａ、１２ｂにそれぞれ供給される。
【００２４】
電源ユニット１２ａ（第１電源ユニット）は、交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を雲台部２のコントローラＣ１、Ｃ２に供給し、それらを介してモータＭ１、Ｍ２にも供給する。
【００２５】
電源ユニット１２ｂ（第２電源ユニット）は、交流電圧を直流電圧に変換し、変換された直流電圧を制御ユニット４、稼働部６及び送受信処理部７などの構成部品に供給する。すなわち、実施形態では、電源ユニット１２ａだけではなく、制御ユニット４などの各構成部品のための電源ユニット１２ｂも雲台部２に配置する。
【００２６】
コントローラＣ１は、制御ユニット４の制御部２１からの指示に基づいてモータＭ１を制御し、支持柱３を雲台部２に対して回転軸Ａ１を中心にして水平方向に回転するもので、方位角コントローラとして機能する。すなわち、モータＭ１はアンテナ５の方位角（ＡＺ角：Ａｚｉｍｕｔｈ角）を調整する。
【００２７】
回転軸Ａ１の位置は、雲台部２及び制御ユニット４の中央に設けられている。
【００２８】
図３は、第１の実施形態の制御ユニット４に配置される構成部品を示す図である。
【００２９】
図３に示すように、制御ユニット４はキャリブレーションを行なうのに必要な磁気センサーＳ、制御部２１、スイッチ類２２、コントローラＣ３及びモータＭ３を有する。制御ユニット４の両側面は、支持柱３により支持されている。コントローラＣ２は、モータＭ２を制御し、回転軸Ａ２を中心に、支持柱３を仰角方向に移動し、支持柱３の仰角を制御する。
【００３０】
スイッチ類２２は、捕捉ボタン、運用ボタン及び収納ボタンを具備する。捕捉ボタンは捕捉処理をスタートさせるためのボタンである。運用ボタンは、自動捕捉装置が所望の衛星方向にアンテナを向けた後、通信をスタートするためのボタンである。収納ボタンは展開している自動捕捉装置を収納するためのボタンである。
【００３１】
電源が投入された後、捕捉ボタンが操作されると衛星を捕捉するための衛星捕捉処理が行われるが、衛星捕捉処理の前に、磁気センサーＳのキャリブレーション処理が行われる。このキャリブレーション処理は、衛星捕捉処理の前に行われる場合だけではなく、任意のタイミングで行われることが可能である。なお、磁気センサーＳのキャリブレーション処理及び衛星捕捉処理については、公知の技術であるので、ここでは詳述しない。
【００３２】
制御ユニット４の制御部２１は、実施形態にかかる衛星通信装置Ｃの制御、上述の衛星捕捉処理やキャリブレーション処理などの衛星通信装置Ｃの全体の制御を行なう。
【００３３】
コントローラＣ３は、制御ユニット４の制御部２１からの指示に基づいてモータＭ３を制御し、稼働部６によりアンテナ５の中心である回転軸Ａ３を中心にしてアンテナ５の偏波角を調整する。
【００３４】
磁気センサーＳは、磁場を検知することで、衛星通信装置Ｃの方位情報を取得する。
【００３５】
図３に示すように、制御ユニット４内にモータＭ３が存在するため、磁気センサーＳは、モータＭ３からの磁界の影響を受けにくくなるように、モータＭ３から離れるように配置される。実施形態では、モータＭ３は制御部２１及びコントローラＣ３よりも磁気センサーＳから離れた位置に配置される。
【００３６】
図４は、雲台部２上で制御ユニット４を垂直方向に起こした後、第１の実施形態における制御ユニット４を水平方向に回転する前の状態を示す図である。
【００３７】
図５は、雲台部２上で制御ユニット４を垂直方向に起こした後、第１の実施形態における制御ユニット４を水平方向に回転させた図である。図４及び図５に示すように、制御ユニット４を垂直方向に起こした後、水平方向に回転させ、キャリブレーション処理を行なう。
【００３８】
実施形態の衛星通信装置Ｃの磁気センサーＳは、衛星通信装置Ｃが磁界の影響を受けると判断された衛星通信装置Ｃの動作について説明する。
【００３９】
実施形態の衛星通信装置Ｃは、衛星通信装置Ｃが磁界の影響を受けると判断された場合に、以下の処理が行われる。また、磁界の影響を受けないと判断された場合には、以下の動作は行なわず、第二の実施形態の処理が行われる。
【００４０】
図６は、第１の実施形態に係る衛星通信装置Ｃの動作を説明するための第１の動作例を示すフローチャートである。
【００４１】
制御ユニット４の制御部２１が、電源がオンにされ、捕捉ボタンが操作されたことを検出すると、衛星通信装置Ｃは、衛星捕捉処理を開始するための前処理として以下の処理を行なう。
【００４２】
図６に示すように、衛星捕捉処理を開始するための前処理として、制御ユニット４の制御部２１はキャリブレーション指令を雲台部２の上面に設けられたモータユニットＭＵのコントローラＣ２に出力する（Ｓ１）。
【００４３】
コントローラＣ２は、キャリブレーション指令を受信すると、モータＭ２にモータ制御信号を送信する（Ｓ２）。モータＭ２は、コントローラＣ２から制御信号を受信すると、支持柱３の仰角を所定の角度（例えば４５度）になるように支持柱３を移動する（Ｓ３）。支持柱３を移動することに伴ない、支持柱３に支持されている制御ユニット４も移動する。
【００４４】
その後、制御ユニット４の制御部２１はキャリブレーション指令を雲台部２のコントローラＣ１に出力する（Ｓ４）。
【００４５】
その後、コントローラＣ１は、キャリブレーション指令を受信すると、モータＭ１にモータ制御信号を送信する（Ｓ５）。
【００４６】
モータＭ１は、コントローラＣ１から制御信号を受信すると、支持柱３及び制御ユニット４を雲台部２に対して回転軸Ａ１を中心にして水平方向に所定角度だけ回転する（Ｓ６）。水平方向の回転の例としては、１８０度の角度差のある２つの角度で磁場強度を測定する。
【００４７】
その後、制御ユニット４により、磁気センサーＳのキャリブレーション処理が行われ
（Ｓ７）、衛星捕捉処理に入る。
【００４８】
その結果、制御ユニット４に配置されている磁気センサーＳが雲台部２から遠ざかり、磁気センサーＳが雲台部２に内蔵された第１電源ユニット１２ａ、第２電源ユニット１２ｂ、モータＭ１からの磁界の影響を受けにくくなる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞  
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、雲台部２と制御ユニット４の回転軸Ａ１が、第１の実施形態と異なり、雲台部２のほぼ中央からずれたところに位置している実施形態である。
【００５０】
図７は、第２の実施形態に係る衛星通信装置Ｃを側面から見た図である。図１と異なる点は、回転軸Ａ１が雲台部２及び制御ユニット４の中心ではない位置に配置されていることにある。
【００５１】
図８は、第２の実施形態に係る雲台部２に配置される構成部品を示す図である。図２と異なる点は、回転軸Ａ１が雲台部２及び制御ユニット４を中心ではない位置に配置されていることにある。なお、第２の実施形態に係る制御ユニット４については、図３と同様である。
【００５２】
図９は、第２の実施形態における雲台部２上の制御ユニット４を水平方向に回転する前の状態を示す図である。
【００５３】
図１０は、第２の実施形態における雲台部２上の制御ユニット４を水平方向に回転させた図である。図９及び図１０に示すように、回転軸Ａ１を雲台部２及び制御ユニット４を中心ではない位置に配置することにより、磁気センサーＳを雲台部２からより離すことができる。
【００５４】
図１１は、実施形態に係る衛星通信装置Ｃの動作を説明するための第２の動作例を示すフローチャートである。
【００５５】
図１１に示すように、衛星捕捉処理を開始するための前処理として、制御ユニット４の制御部２１はキャリブレーション指令を雲台部２のコントローラＣ１に出力する（Ｓ２１）。
【００５６】
コントローラＣ１は、キャリブレーション指令を受信すると、モータＭ１にモータ制御信号を送信する（Ｓ２２）。
【００５７】
モータＭ１は、コントローラＣ１から制御信号を受信すると、支持柱３及び制御ユニット４を雲台部２に対して回転軸Ａ１を中心にして水平方向に所定角度だけ回転する（Ｓ２３）。
【００５８】
その結果、制御ユニット４に配置されている磁気センサーＳが雲台部２から遠ざかり、磁気センサーＳが雲台部２に内蔵された第１電源ユニット１２ａ、第２電源ユニット１２ｂ、モータＭ１からの磁界の影響を受けにくくなる。
【００５９】
その後、制御ユニット４により、磁気センサーＳのキャリブレーション処理が行われ
（Ｓ２４）、衛星捕捉処理に入る。
【００６０】
その結果、雲台部２のモータＭ１及び電源ユニット１２ａ、１２ｂからの磁気センサーＳへの磁界の影響を低減することができる。そして、磁気センサーＳへの磁界の影響を低減した状態でキャリブレーション処理を行なうことにより、衛星通信装置Ｃの方位を正確に把握することができる。
【００６１】
従って、実施形態に係る衛星通信装置Ｃによれば、磁気センサーＳを雲台部２に設けるのではなく、制御ユニット４に設けることにより、雲台部２のモータＭ１及び電源ユニット１２ａ、１２ｂからの磁界の影響を低減することができる。
【００６２】
また、制御ユニット４においても、アンテナ５の偏波角を調整するためのモータＭ３から磁界は発生するが、磁気センサーＳをモータＭ３からの磁界の影響を受けにくくなる位置に配置することにより、さらに、磁界の影響を受けにくくすることができる。
【００６３】
さらに、磁気センサーＳを制御ユニット４に設け、制御ユニット４において磁気センサーＳをモータＭ３からの磁界の影響を受けにくくなる位置に配置しても、磁界の影響を受ける場合には、制御ユニット４の雲台部２に対する仰角を制御又は制御ユニット４を雲台部２に対して水平方向に回転することにより、雲台部２のモータＭ１及び電源ユニット１２ａ、１２ｂからの磁界の影響を少なくすることができる。そして、このような状態でキャリブレーション処理を行なうことにより、衛星通信装置Ｃの方位を迅速に把握することができる。
【００６４】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【００６５】
Ｃ…衛星通信装置、１…支持脚、２…雲台部、３…支持柱、４…制御ユニット、５…アンテナ、６…稼働部、７…送受信処理部、Ｍ１〜Ｍ３…モータ、Ｃ１〜Ｃ３…コントローラ、Ａ１〜Ａ３…回転軸、ＭＵ…モータユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020107945.tif 000009
【図８】
2020107945.tif 000010
【図９】
2020107945.tif 000011
【図１０】
2020107945.tif 000012
【図１１】
2020107945.tif 000013