(57)【要約】【課題】バッテリの残容量が無くなって衛星回線が切断することができずに衛星回線の状態が異常になることを防止することができ、バッテリの残容量がほとんど無い状態でも迅速に衛星通信を再開することができる衛星通信装置を提供すること。【解決手段】通信相手の地球局６と人工衛星を介して通信するための衛星回線を接続する衛星通信装置１０であって、接続された衛星回線を用いて通信相手の地球局６と通信を行うモデム１３と、モデム１３に電力を供給するバッテリ１１と、モデム１３から電力供給がなされていてモデム１３が人工衛星に送信する信号を増幅するパワーアンプ１４と、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを検出する電圧検出部１２Ａとを備え、衛星回線が通信中であるときにバッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを電圧検出部１２Ａが検出した場合、モデム１３は、接続している衛星回線を切断するよう構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信相手の地球局と人工衛星を介して通信するための衛星回線を接続する衛星通信装置であって、
接続された前記衛星回線を用いて前記通信相手の地球局と通信を行う衛星通信部と、
前記衛星通信部に電力を供給するバッテリと、
前記衛星通信部から電力供給がなされており、前記衛星通信部が前記人工衛星に送信する信号を増幅する増幅部と、
前記バッテリの電圧値が所定の閾値以下となったことを検出する電圧検出部とを備え、
前記衛星回線が通信中であるときに前記バッテリの電圧値が前記所定の閾値以下となったことを前記電圧検出部が検出した場合、前記衛星通信部は、接続している前記衛星回線を切断することを特徴とする衛星通信装置。
【請求項２】
前記衛星通信部は、接続している前記衛星回線の切断が完了したとき、前記増幅部に対する電力供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の衛星通信装置。
【請求項３】
前記バッテリから前記衛星通信部に対する電力供給を制御する電圧制御部を備え、
前記電圧検出部は、前記バッテリの電圧値が前記所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出した場合、前記電圧制御部は、前記衛星通信部に対する電力供給を停止することを特徴とする請求項２に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、人工衛星を介して地球局と通信を行う衛星通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＡＭＡ方式を用いた衛星通信システムは、例えば図５に示すように、複数の地球局７、衛星回線の割当てを管理する地上の管制局８（センタ局）、および、地球局７や管制局８による通信を中継する機能を持つ人工衛星からなる衛星中継局９を備えて構成される（例えば、特許文献１参照）。地球局７の各々を区別する場合、地球局７Ａまたは地球局７Ｂとして記載し、区別しない場合、地球局７として記載する。
【０００３】
なお、各地球局７と管制局８との間には制御回線が固定的に割当てられる。また、地球局７は、図示していないが、衛星中継局９と通信するための衛星通信装置や、衛星通信装置を介してデータを送受信する通信機器などによって構成されている。
【０００４】
ここで、地球局７Ａと地球局７Ｂとの間の衛星回線の接続を行う際の動作について説明する。地球局７Ａを発呼側とし、地球局７Ｂを着呼側として地球局７Ａと地球局７Ｂとの間の衛星回線の接続を制御回線を介して行う際のシーケンス図を図６に示す。
【０００５】
衛星回線の接続を行う際には、地球局７Ａは、管制局８に衛星回線の割当てを要求する。管制局８は、当該要求の着信があった旨を制御回線を介して地球局７Ｂに通知する。地球局７Ｂは、衛星通信が可能である場合に着信の通知に対する応答信号を管制局８に返信する。
【０００６】
地球局７Ｂから送信された応答信号を受けた管制局８は、地球局７Ａおよび地球局７Ｂが衛星回線を割当てると共に割当てた衛星回線の通信帯域を確保する。また、管制局８は、地球局７Ａおよび地球局７Ｂに衛星回線を使用するための周波数を指定し、指定した周波数による回線の情報を地球局７Ａおよび地球局７Ｂに送信する。
【０００７】
続いて、地球局７Ａは、割当てられた衛星回線を用いて接続確認用のデータを地球局７Ｂに送信する。地球局７Ｂは、接続確認用のデータを受信し、応答用のデータを地球局７Ａに送信することで、衛星回線が通信中の状態となる。
【０００８】
次に、衛星回線の切断について説明すれば、例えば地球局７Ａが衛星回線を切断する場合には切断信号を地球局７Ｂに送信し、地球局７Ｂは、受信した切断信号に対する切断応答信号を地球局７Ａに送信し、地球局７Ａおよび地球局７Ｂは、切断処理を行う。その後、切断処理が完了した後には、それぞれの地球局７は、復旧信号を管制局８に送信することで今まで割当てていた衛星回線を解放し、復旧信号に対する復旧確認信号をそれぞれの地球局７に送信する。
【０００９】
また、地球局７においては、ＶＳＡＴ（Very Small Aperture Terminal）の開発が進み、地球局７を構成する衛星通信装置は、小型化すると共に可搬化にも対応している。そこで、地球局７の衛星通信装置は、可搬型に対応する場合において、発電機からの電力供給ではなくバッテリを設けてバッテリから電力の供給を受けるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−９６８１号公報（第５、６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、地球局７の衛星通信装置は、衛星回線が通信中であるときに、バッテリの容量が無くなって電力の供給が停止されると、地球局間の通信ができなくなってしまい衛星回線を切断することができない。さらに、衛星回線を切断することができないため、通信帯域が確保されたままの状態となることがある。また、衛星通信装置がモデム内にＯＣＸＯ（Oven Controlled Ｘtal Oscillator：温度制御型水晶発振器）を備えている場合などにおいて、一旦、電力の供給が停止されると、ＯＣＸＯが冷えてしまい、冷えたＯＣＸＯの温度を使用可能な温度まで上昇させるのに時間がかかるため、迅速に衛星通信を再開することができない。
【００１１】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、バッテリによって電力が供給されている際にバッテリの残容量が無くなって衛星回線が切断することができずに衛星回線の状態が異常になることを防止することができ、バッテリの残容量がほとんど無い状態でも迅速に衛星通信を再開することができる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】
【００１２】
本発明の衛星通信装置は、通信相手の地球局と人工衛星を介して通信するための衛星回線を接続する衛星通信装置であって、接続された前記衛星回線を用いて前記通信相手の地球局と通信を行う衛星通信部と、前記衛星通信部に電力を供給するバッテリと、前記衛星通信部から電力供給がなされており、前記衛星通信部が前記人工衛星に送信する信号を増幅する増幅部と、前記バッテリの電圧値が所定の閾値以下となったことを検出する電圧検出部とを備え、前記衛星回線が通信中であるときに前記バッテリの電圧値が前記所定の閾値以下となったことを前記電圧検出部が検出した場合、前記衛星通信部は、接続している前記衛星回線を切断する構成を有している。
この構成により、衛星回線が通信中であるときにバッテリの電圧値が所定の閾値以下となったことを検出した場合、接続している衛星回線を切断するため、バッテリの残容量が無くなり衛星回線が切断することができなくなって衛星回線の状態が異常になることを防止することができる。
【００１３】
また、本発明の衛星通信装置の前記衛星通信部は、接続している前記衛星回線の切断が完了したとき、前記増幅部に対する電力供給を停止する構成を有している。
この構成により、衛星回線の切断が完了したとき、増幅部に対する電力供給が停止されて衛星通信部に電力供給がなされるため、衛星通信部の温度や状態を一定に保つことができる。バッテリを交換すれば、衛星通信部の温度や状態が既に安定しているため、迅速に衛星通信を再開することができる。
【００１４】
また、本発明の衛星通信装置は、前記バッテリから前記衛星通信部に対する電力供給を制御する電圧制御部を備え、前記電圧検出部は、前記バッテリの電圧値が前記所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出した場合、前記電圧制御部は、前記衛星通信部に対する電力供給を停止する構成を有している。
この構成により、所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出した場合、衛星通信部に対する電力供給を停止するため、残容量のないバッテリの過放電を防止してバッテリを保護することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、バッテリによって電力が供給されている際にバッテリの残容量が無くなって衛星回線が切断することができずに衛星回線の状態が異常になることを防止することができ、バッテリの残容量がほとんど無い状態でも迅速に衛星通信を再開することができる衛星通信装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムおよび衛星通信装置について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムのブロック図を示したものである。本発明の実施の形態に係る衛星通信システムでは、ＤＡＭＡ方式を用いて衛星回線が割当てられるものとする。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る衛星通信システムは、複数の地球局６、衛星回線の割当てを管理する地上の管制局８（センタ局）、および、図示していない衛星中継局を備えて構成される。
【００１８】
地球局６は、例えば、ＶＳＡＴに対応して小型化および可搬化されている。地球局６の各々を区別する場合、地球局６Ａ、地球局６Ｂ、地球局６Ｃ、または地球局６Ｄとして記載し、区別しない場合、地球局６として記載している。地球局６同士の通信、および、地球局６と管制局８との間の通信は、図５で説明したように、衛星中継局を介して行われる。なお、地球局の数は、図１に示した４つに限定することはない。
【００１９】
各地球局６と管制局８との間には制御回線が固定的に割当てられおり、図６で説明したように、管制局８と接続された制御回線を介して地球局６同士の衛星回線の接続が行われる。本発明の実施の形態では、地球局６Ａと地球局６Ｂとの間に衛星回線が既に接続されているものとする。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態に係る地球局のブロック図である。地球局６は、図２に示すように衛星中継局９と通信するための衛星通信装置１０や、衛星通信装置１０を介してデータを送受信する通信機器２０などによって構成されている。通信機器２０は、ファクシミリ装置や電話機でもよい。さらに、通信機器２０は、１つではなく、ＬＡＮ（Local Area Network）およびＬＡＮに接続される機器に替えてもよい。
【００２１】
衛星通信装置１０は、図２に示すように、バッテリ１１、電源制御部１２、モデム１３、パワーアンプ１４、アンテナ１５、および表示部１６などによって構成されている。なお、衛星通信装置１０は、人工衛星と通信する際に信号を送受信することができるが、説明の都合上、信号を送信する部材を主に図示している。
【００２２】
バッテリ１１は、例えばリチウムイオンを用いて構成されており、衛星通信装置１０を構成する部材に電力を供給するようになっている。電源制御部１２は、例えば集積回路からなり電圧検出部１２Ａおよび電圧制御部１２Ｂによって構成されている。
【００２３】
電圧検出部１２Ａは、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを検出するようになっている。電圧検出部１２Ａは、所定の閾値以下となったことを検出した場合、ＥＭＰＴＹ信号をモデム１３および表示部１６に出力する。
【００２４】
また、電圧検出部１２Ａは、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出するようになっている。電圧検出部１２Ａは、所定値以下となったことを検出した場合、ＰＷＲＤＯＷＮ信号を電圧制御部１２Ｂに出力する。
【００２５】
なお、所定の閾値は、バッテリ１１の残容量が不足しているとみなせるような電圧値に設定されるのが好ましい。所定の閾値よりも小さい所定値は、バッテリ１１の残容量がほとんど無いとみなせるような電圧値に設定されるのが好ましい。
【００２６】
電圧制御部１２Ｂは、バッテリ１１からモデム１３に対する電力供給を制御するようになっており、モデム１３に対する電力供給を停止したり開始したりすることができる。例えば、バッテリ１１の残容量がほとんど無い場合において、電圧制御部１２Ｂは、電圧検出部１２Ａから出力されたＰＷＲＤＯＷＮ信号を受信したとき、バッテリ１１の過放電を防止するため、電圧制御部１２Ｂは、モデム１３に対する電力供給を停止する。
【００２７】
モデム１３は、本発明の衛星通信部を構成するものであり、衛星回線を用いて通信相手の地球局６と通信を行うようになっている。なお、モデム１３には、電源制御部１２から電力が供給されるようになっている。
【００２８】
モデム１３は、図６で説明したように制御回線を介して衛星回線を接続するための制御信号の送受信を行うことで、衛星回線を接続させるようになっている。また、モデム１３は、接続された衛星回線を介して、通信機器２０から出力されたデータを通信相手の地球局６に送信し、また、通信相手の地球局６から受信したデータを通信機器２０に出力するようになっている。
【００２９】
また、モデム１３は、ＯＣＸＯ１３Ａおよびパワーアンプ制御部１３Ｂによって構成されている。ＯＣＸＯ１３Ａは、温度を一定に保つ恒温槽を用いた水晶発振器であって衛星通信に必要な信号の周波数を調整する。
【００３０】
パワーアンプ制御部１３Ｂは、パワーアンプ１４に対する電力供給を停止したり開始したりすることができる。例えば、バッテリ１１の残容量が不足している場合において、電圧検出部１２ＡによってＥＭＰＴＹ信号がパワーアンプ制御部１３に出力されたとき、パワーアンプ制御部１３Ｂは、出力されたＥＭＰＴＹ信号を受信し、パワーアンプ１４に対する電力供給を停止することで衛星通信装置１０の電力消費を抑止する。
【００３１】
パワーアンプ１４は、本発明の増幅部を構成するものであり、モデム１３から出力された人工衛星に送信する信号を増幅するようになっている。パワーアンプ１４によって増幅された信号は、アンテナ１５に出力される。なお、アンテナ１５は、例えばオフセットパラボラアンテナなどである。
【００３２】
表示部１６は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの表示部材によって構成される。例えば、バッテリ１１の残容量が不足している場合において、表示部１６は、電圧検出部１２Ａから出力されたＥＭＰＴＹ信号を受信したとき、ＬＥＤを点灯させる。なお、表示部１６は、音声を出力する部材に替えてもよく、音声を出力する部材に替えた場合には、ＥＭＰＴＹ信号が受信されたときにアラーム音などが鳴動されてもよい。
【００３３】
以上のように構成された衛星通信装置１０の動作について図面を用いて以下に説明する。図３は、バッテリの残容量が不足している場合における衛星通信装置１０の動作のシーケンス図である。なお、衛星通信装置１０については、地球局６Ａの衛星通信装置１０を例にとって説明する。
【００３４】
まず、電源制御部１２の電圧検出部１２Ａが、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを検出する。電圧検出部１２Ａは、所定の閾値以下となったことを検出した場合、ＥＭＰＴＹ信号をモデム１３および表示部１６に出力する。
【００３５】
モデム１３は、ＥＭＰＴＹ信号を受信したとき、地球局６Ｂと現在接続している衛星回線を切断するため、切断信号を地球局６Ｂに送信する。なお、衛星回線の切断シーケンスの詳細は、図６で説明した通りである。衛星回線の切断が完了したとき、モデム１３のパワーアンプ制御部１３Ｂは、パワーアンプ１４に対する電力供給を停止する。
【００３６】
一方、表示部１６は、ＥＭＰＴＹ信号を受信したとき、ＬＥＤを点灯させることで衛星通信装置１０の使用者にバッテリ１１の交換を促す。なお、パワーアンプ１４に対する電力供給は停止されたが、モデム１３に対する電力供給は停止していないため、ＯＣＸＯ１３Ａの温度が一定に保たれている。
【００３７】
ここで、バッテリ１１の交換がなされ、新しいバッテリが衛星通信装置１０に装着される。新しいバッテリの電圧値が所定の閾値よりも大きいため、電圧検出部１２Ａは、ＥＭＰＴＹ解除信号をモデム１３および表示部１６に出力する。
【００３８】
モデム１３のパワーアンプ制御部１３Ｂは、ＥＭＰＴＹ解除信号を受信したとき、パワーアンプ１４に対する電力供給を開始する。一方、表示部１６は、ＥＭＰＴＹ解除信号を受信したとき、ＬＥＤを消灯させる。ＯＣＸＯ１３Ａの温度が一定に保たれていたため、ＯＣＸＯ１３Ａの温度上昇を待つことなく、モデム１３は、地球局６Ｂとの衛星回線を迅速に再接続することができる。
【００３９】
図４は、バッテリの残容量がほとんど無い場合における衛星通信装置１０の動作のシーケンス図である。なお、衛星通信装置１０については、地球局６Ａの衛星通信装置１０を例にとって説明する。
【００４０】
まず、電源制御部１２の電圧検出部１２Ａが、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを検出する。電圧検出部１２Ａは、所定の閾値以下となったことを検出した場合、ＥＭＰＴＹ信号をモデム１３および表示部１６に出力する。
【００４１】
モデム１３は、ＥＭＰＴＹ信号を受信したとき、地球局６Ｂと現在接続している衛星回線を切断するため、切断信号を地球局６Ｂに送信する。なお、衛星回線の切断シーケンスの詳細は、図６で説明した通りである。衛星回線の切断が完了したとき、モデム１３のパワーアンプ制御部１３Ｂは、パワーアンプ１４に対する電力供給を停止する。
【００４２】
一方、表示部１６は、ＥＭＰＴＹ信号を受信したとき、ＬＥＤを点灯させることで衛星通信装置１０の使用者にバッテリ１１の交換を促すが、新しいバッテリを持ち合わせていない等、バッテリの交換がなされない場合がある。
【００４３】
さらに、時間が経過してバッテリ１１の電圧値がより小さくなり、電圧検出部１２Ａは、バッテリ１１の電圧値が所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出し、ＰＷＲＤＯＷＮ信号を電圧制御部１２Ｂに出力する。電圧制御部１２Ｂは、ＰＷＲＤＯＷＮ信号を受信したとき、モデム１３に対する電力供給を停止することでバッテリ１１の過放電を防止する。
【００４４】
以上説明したように、衛星通信装置１０は、衛星回線が通信中であるときにバッテリ１１の電圧値が所定の閾値以下となったことを検出した場合、接続している衛星回線を切断するため、バッテリ１１の残容量が無くなり衛星回線が切断することができなくなって衛星回線の状態が異常になることを防止することができる。
【００４５】
また、衛星通信装置１０の衛星回線の切断が完了したとき、パワーアンプ１４に対する電力供給が停止されてモデム１３に電力供給がなされるため、モデム１３の温度や状態を一定に保つことができる。バッテリ１１を交換すれば、モデム１３の温度や状態が既に安定しているため、迅速に衛星通信を再開することができる。所定の閾値よりも小さい所定値以下となったことを検出した場合、モデム１３に対する電力供給を停止するため、残容量のないバッテリ１１の過放電を防止してバッテリ１１を保護することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明は、バッテリによって電力が供給されている際にバッテリの残容量が無くなって衛星回線が切断することができずに衛星回線の状態が異常になることを防止することができ、バッテリの残容量がほとんど無い状態でも迅速に衛星通信を再開することができるという効果を有し、地球局等に実装する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る衛星通信システムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係る地球局のブロック図
【図３】バッテリの残容量が不足している場合における衛星通信装置の動作のシーケンス図
【図４】バッテリの残容量がほとんど無い場合における衛星通信装置の動作のシーケンス図
【図５】従来のＤＡＭＡ方式を用いた衛星通信システムのブロック図
【図６】地球局同士で制御回線を介して衛星回線の接続を行う際のシーケンス図
【符号の説明】
【００４８】
６、７  地球局
８  管制局
９  衛星中継局
１０  衛星通信装置
１１  バッテリ
１２  電源制御部
１２Ａ  電圧検出部
１２Ｂ  電圧制御部
１３  モデム
１３Ａ  ＯＣＸＯ
１３Ｂ  パワーアンプ制御部
１４  パワーアンプ
１５  アンテナ
１６  表示部
２０  通信機器
【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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