(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの反射鏡面を形成する複数の鏡面パネルの位置を調節するアクチュエータに対応して設けた無線通信タグと、この無線通信タグに対して電波を照射し、上記無線通信タグからの応答信号を受信して上記無線通信タグの個体情報を取得する送受信部、この送受信部により取得した上記無線通信タグの個体情報に基づいて上記アクチュエータの調節量を出力する制御部を有する調整機器とを備えたことを特徴とするアンテナ調節システム。
【請求項２】
対象物の位置調節を行うアクチュエータに対応して設けられた無線通信タグに電波を照射し、上記無線通信タグからの応答信号を受信して上記無線通信タグの個体情報を取得する送受信部と、この送受信部により取得した上記無線通信タグの個体情報に基づいて上記アクチュエータの調節量を出力する制御部とを備えたことを特徴とする調節機器。
【請求項３】
上記制御部は、上記無線通信タグの個体情報に含まれる調節済みか否かを示す情報を取得し、調節済みでない場合に上記アクチュエータの調節量を出力することを特徴とする請求項２に記載の調節機器。
【請求項４】
対象物の位置調節を行うアクチュエータに設けられた無線通信タグであって、調節機器からの電波を受信する受信部と、調節済みか否かを示す情報を含む自己の個体情報を出力するメモリと、上記受信部により受信した電波の電力に基づいて高周波信号を生成し、上記メモリから出力される上記自己の個体情報により変調して送信する送信部とを備えたことを特徴とする無線通信タグ。
【請求項５】
複数の鏡面パネルにより形成する反射鏡と、この反射鏡を支持する支持構造体と、この支持構造体に設けられ、上記複数の鏡面パネルの位置調節を行うアクチュエータと、このアクチュエータに対応して設けられ、上記アクチュエータによる位置調節が行われたか否かを記憶する無線通信タグとを備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、望遠鏡や衛星通信に用いられるアンテナの反射鏡面の位置調節や、一般に位置決めを要する対象物の位置調節を行う調節システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、再公表特許公報ＷＯ００／１３２６１には、従来のアンテナ反射鏡面の調節装置が記載されている。この公報に記載の調節装置は、アンテナ装置の前面に対向してアンテナから放射した電波を反射する平面鏡が設けられたものである。この平面鏡により反射された電波を測定し、開口面位相分布を求め、鏡面形状を修正すべく、反射鏡の裏面に設けたアクチュエータによって鏡面調節が行われる。
【０００３】
【特許文献１】再公表特許公報ＷＯ００／１３２６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
再公表特許公報ＷＯ００／１３２６１に記載された従来の技術によれば、高精度に鏡面調節を行うことが可能となるが、実際のアクチュエータ調節において、この調節作業を手動によって行う場合には、複数のアクチュエータ調節作業記録の誤認識により、重複調節や未調節が発生して鏡面調節に失敗するという問題点があった。また、各アクチュエータを電動とし、鏡面調節作業を全自動化する場合には、各アクチュエータにモータとエンコーダとを取り付け、これらの位置調節制御を行う制御装置を構築する必要があり、調節システムのコスト高を招くという問題点があった。とくに、アンテナ反射鏡の直径が数十ｍにも及び、数百枚の鏡面パネルを組み合せて反射鏡を形成する場合には、アクチュエータの個数はその鏡面パネルの３乃至５倍の規模に達し、上記の問題点が顕著に表れる。
【０００５】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、アンテナ装置等の位置調節を要する対象物に対して、アクチュエータ調節作業における各個体情報を用いて、確実な調節作業を行うことができ、さらには複数回の調節作業に対しても確実な調節作業を行うことができるアンテナ調節システム、アンテナ装置、調節機器、及び無線通信タグを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に係るアンテナ調節システムは、アンテナの反射鏡面を形成する複数の鏡面パネルの位置を調節するアクチュエータに対応して設けた無線通信タグと、この無線通信タグに対して電波を照射し、上記無線通信タグからの応答信号を受信して上記無線通信タグの個体情報を取得する送受信部、この送受信部により取得した上記無線通信タグの個体情報に基づいて上記アクチュエータの調節量を出力する制御部を有する調整機器とを備えたものである。
【０００７】
請求項２の発明に係る調節機器は、対象物の位置調節を行うアクチュエータに対応して設けられた無線通信タグに電波を照射し、上記無線通信タグからの応答信号を受信して上記無線通信タグの個体情報を取得する送受信部と、この無線部により取得した上記無線通信タグの個体情報に基づいて上記アクチュエータの調節量を出力する制御部とを備えたものである。
【０００８】
請求項３の発明に係る調節機器は、請求項２の発明に係る調節機器において、上記制御部は、上記無線通信タグの個体情報に含まれる調節済みか否かを示す情報を取得し、調節済みでない場合に上記アクチュエータの調節量を出力するものである。
【０００９】
請求項４の発明に係る無線通信タグは、対象物の位置調節を行うアクチュエータに設けられた無線通信タグであって、調節機器からの電波を受信する受信部と、調節済みか否かを示す情報を含む自己の個体情報を出力するメモリと、上記受信部により受信した電波の電力に基づいて高周波信号を生成し、上記メモリから出力される上記自己の個体情報により変調して送信する送信部とを備えたものである。
【００１０】
請求項５の発明に係るアンテナ装置は、複数の鏡面パネルにより形成する反射鏡と、この反射鏡を支持する支持構造体と、この支持構造体に設けられ、上記複数の鏡面パネルの位置調節を行うアクチュエータと、このアクチュエータに対応して設けられ、上記アクチュエータによる位置調節が行われたか否かを記憶する無線通信タグとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、アンテナ鏡面パネルなどの対象物の位置を調節するアクチュエータに対応して設けた無線通信タグに対して、調節機器から電波を照射し、無線通信タグからの応答信号を受信して無線通信タグの個体情報を取得し、この個体情報に基づいてアクチュエータの調節量を出力して調節を行うので、アンテナ鏡面などの調節システムを安価に構築することができ、また、確実に調節作業を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１
【００１３】
この発明の実施の形態１に係るアンテナ調節システム、アンテナ装置、調節機器、及び無線通信タグについて図１乃至図７を用いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１に係るアンテナ装置及び反射鏡の一部を拡大した外観図であり、図２はこの発明の実施の形態１に係るアンテナ調節システムを表す概念図である。図１において、１はアンテナ装置の反射鏡であり、２は反射鏡１を形成する複数の鏡面パネルである。３は鏡面パネル２の背面に設けたアクチュエータであり、個々の鏡面パネル２を３個のアクチェエータ３により支持している。図２において、４は鏡面パネル４を支持する支持構造体であり、５はアクチュエータ３を調節する調節機器であり、６はアクチュエータ３に、又はその近傍の鏡面パネル２に設けた無線通信タグである。この無線通信タグ６はアクチュエータ３の近傍の支持構造体４に設けることもできる。
【００１４】
アンテナ装置の反射鏡１は複数の鏡面パネル２より形成されており、この鏡面パネル２のそれぞれの位置をアクチュエータ３によって調節することによりアンテナの反射鏡面形状を設定する。アクチュエータ３は、ねじ調節機構などのような回転駆動量を軸方向の直動に変換する機構であり、アクチュエータ３による直動方向を鏡面パネル２の鏡面に垂直な方向として、鏡面パネル２の位置を調節する。例えば、支持構造体４にねじ軸を軸まわりの回転が可能なように、かつ、ねじ軸方向が鏡面パネル２に垂直となるように取り付け（ねじ軸の軸方向の変位は支持構造体４に拘束する。）、鏡面パネル２にはナットを固定してナットとねじ軸を螺合させて、アクチュエータ３を構成する。ねじ軸をその軸端部に設けた十字溝に電動ドライバのドライバ先端を係合して回転すれば、ナットがねじ軸上を直動し、鏡面パネル２がパネル面に垂直に位置調節される。図１に示すように、このアクチュエータ３を鏡面パネル２ごとに３個設けることにより、鏡面パネル２に垂直な方向への並進駆動による調節と、鏡面パネル２の鏡面内の２軸まわりの回転駆動による調節（鏡面の傾き調節）が可能となる。アクチュエータ３は支持構造体４に設けており、支持構造体４は反射鏡１の背面部分に位置し、剛性を有してアンテナ形状を一定の形状に保つ。図示しないが、支持構造体４はアンテナの仰角軸に固定され、仰角軸はヨーク部によって仰角軸まわりに回転可能に支持され、ヨーク部は、方位軸まわりの回転が可能となるようにアンテナ固定台に支持されており、このような支持構造は２軸駆動（仰角軸及び方位軸駆動）するアンテナ装置において一般的なものである。
【００１５】
無線通信タグ６は各アクチュエータ３に対応して設けており、各アクチュエータ３に直接取り付けて設けるか、または各アクチュエータ３に対応してその近傍であって、鏡面パネル２上や支持構造体４上に取り付けて設ける。無線通信タグ６とアクチュエータ３とは１対１で対応することが、調節作業の視認性や、無線通信タグ６の取付作業の簡便化のために好ましいが、無線通信タグ６が高価である場合には、複数のアクチュエータ３によってグループ化し、１つのグループに含まれる複数のアクチュエータ３に対応して１つの無線通信タグ６を設ける構成としても良い。調節機器５は、無線通信タグ６との間で通信を行い、無線通信タグ６内の個体情報を取得するコマンドを送信して無線通信タグ６から個体情報を取得し、アクチュエータ３を調節する調節量の出力を行い、調節作業の完了を記録することを示すコマンドを無線通信タグ６へ送信する。無線通信タグ６は、調節機器５へ個体情報を送信し、調節機器５から送信される調節作業の完了を示すコマンドを受信し、調節番号を記憶する。
【００１６】
次に調節機器５と無線通信タグ６の構成について説明する。図３はこの発明の実施の形態１に係る調節機器５の構成を示す機能ブロック図であり、図４はこの発明の実施の形態１に係る無線通信タグ６の構成を示す機能ブロック図である。図３において、７は調節機器５に設けた信号処理部であり、８は無線通信タグ６との間で通信を行う送受信部である。信号処理部７内において、９は各アクチュエータ３の調節量を入力する入力端であり、１０は入力端９に入力された調節量を記憶するメモリである。１１は調節作業を行うユーザが操作する操作キーや作業状態（メモリ読込み状態、個体情報の読取完了状況、アクチュエータ調節の完了状況など）を表示する表示部を有するユーザインタフェース部（以下「ユーザＩ／Ｆ部１１」と表記する。）であり、１２はユーザＩ／Ｆ部１１でのキー操作に基づき、コマンドの生成や判定等を行う制御部である。制御部１２において、１３は個体情報読取コマンド及び調節完了書込コマンドを生成するコマンド生成部であり、１４は無線通信タグ６から読み取った個体情報に基づいて、調節作業が完了しているか否かなどを判定するタグ状態判定部であり、１５はタグ状態判定部１４での判定結果に基づいて、メモリ１０からアクチュエータ３の調節量を読み出すデータ読出部である。データ読出部１５により読み出したアクチュエータ３の調節量は調節量出力部１６から出力する。
【００１７】
送受信部８において、１７はコマンド生成部１３からのコマンドが入力され、このコマンドに基づく送信信号の送信を指令し、無線通信タグ６からの受信信号から個体情報を読出し、信号処理部７へ出力する制御部である。送受信制御部１７は、送信したコマンドに応じて、無線通信タグ６から受信信号を得るために送受信タイミングを制御し、受信エラー処理などの付随する制御を行う。１８は送受信制御部１７からの指令に基づき無線通信タグへアンテナ２０を介してコマンド送信する送信部であり、コマンド信号による無線搬送波の変調処理、高周波変換、及び高出力増幅などの処理を行う。１９は無線通信タグ６からの信号をアンテナ２０を介して受信する受信部であり、受信信号の低雑音増幅、低周波数変換、及び復調などの処理を行って、ベースバンド信号を再生し制御部１７へ出力する。図４における無線通信タグ６について、２２はアンテナ２１を介して調節機器６から送信される信号を受信し、コマンド信号を再生する受信部であり、２３は受信部２２により再生されたコマンド信号に基づく制御を行う制御部である。２４は、個体情報を格納したメモリであり、２５はコマンド信号に基づいて応答信号を生成しアンテナ２１を介して送信する送信部である。
【００１８】
各アクチュエータ３の調節開始にあたり、調節機器５のメモリ１０に入力端９から必要な初期データを読み込む。図５は調節機器５に読み込むデータのフォーマットの一例を示す模式図である。このデータフォーマットはヘッダ情報２６とアクチュエータ情報２７により構成されており、ヘッダ情報２６は、今回の調節番号、調節するアクチュエータの本数Ｎ、及び調節済みの本数ｋとからなる。調節済みの本数ｋはメモリ１０に初期データが読み込まれた時点ではｋ＝０となっており、アクチュエータ３を１つ調節する毎に１ずつ加算され、ｋ＝Ｎとなった時点で調節作業が終了したことを示す。アクチュエータ情報２７は、アクチュエータ３のそれぞれを識別する個体識別番号、調節状況、調節量とから構成される。調節状況は、調節済み（済）であるか未調整（未）であるかを示す値であり、メモリ１０への初期データ読込み時点では、全て“未”の値とし、アクチュエータ３が調節されるごとに、調節されたアクチュエータ３の個体識別番号に対応する調節状況を“済”の値に変更する。調節量は鏡面パネルの位置調節を行うために予め計測や計算によって求められたデータであり、調節開始前に個体識別番号ごとに調節量が決定されている。図６は無線通信タグ６内のメモリ２４に保存している個体情報を示す模式図であり、個体情報２８は、無線通信タグ６が対応付けられるアクチュエータ３の個体識別番号、調節機器５から送信されてきた最新の調節番号、アクチュエータ３の調節量からなる。
【００１９】
図７は調節作業における処理フローを示すフローチャートであり、この図７による処理の流れに沿って、調節機器５及び無線通信タグ６の動作について説明する。ステップＳ１において、調節機器５のメモリ１０に初期データが読み込まれ調節作業が開始される。ステップＳ２において、メモリ１０内に格納している調節済み本数ｋの値を１増加させて、ｋ＝１とし、調節するアクチュエータ３に対応する無線通信タグの個体情報の読み出しを行う。メモリ１０から、格納するヘッダ情報２６中の今回の調節番号と、アクチュエータ情報２７中の個体識別番号のうち調節対象の個体識別番号とを、タグ情報判定部１４へ入力する。また、調節対象の個体識別番号をユーザＩ／Ｆ部１１の表示部に表示し、操作者は、この個体識別番号を見て調節対象のアクチュエータ３の付近に移動し、個体情報読取コマンドの送信をユーザＩ／Ｆ部１１によるキー押下によって指令する。このキー押下を受けて、コマンド生成部１３は個体情報読取コマンドを生成し、送受信部８により当該コマンドの送信信号が送信される。この送信信号は同期部分とこれに連続するコマンド部分により構成されている。操作者は調節するアクチュエータ３の付近に移動しているので、そのアクチュエータ３に対応して設けた無線通信タグ６により送信信号が受信される。無線通信タグ６は、同期信号に同期して受信を行い、個体情報読取コマンドを制御部２３にて読み取る。制御部２３はメモリ２４に対して個体情報を送信部２５へ送出するように指令し、送信部２５に対して個体情報を格納した応答信号を送信するように指令する。無線通信タグ６の受信部２２は受信した信号の電力を蓄積し、この蓄積した電力に基づいて送信部２５はマイクロ波を生成して応答信号を送信する。無線通信タグ６から送信された応答信号を調節機器５の送受信部８により受信し、送受信部８において無線通信タグ６から送信された個体情報を再生し、タグ状態判定部１４に入力する。
【００２０】
図５のステップＳ３に移行し、タグ状態判定部１４は、受信した個体情報に含まれる個体識別番号と調節対象の個体識別番号とが一致するか判定する。一致していない場合には、ステップＳ４に移行して再び個体情報読取コマンドを送信する。この際、個体識別番号が一致していないことをユーザＩ／Ｆ部１１に表示すれば、操作者が調整対象のアクチュエータ３を間違えたことに気づき、正確な位置への操作者の移動が促される。なお、ステップＳ４での個体情報読取コマンドの送信及び個体情報受信は、ステップＳ２の処理に準じて行われるが調節済みの本数ｋを増加させることは行わない。ステップＳ３において、受信した個体情報に含まれる個体識別番号と調節対象の個体識別番号とが一致しているとタグ状態判定部１４が判定すると、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５において、タグ状態判定部１４は今回の調節番号が個体情報から取得した最新の調節番号より大きいか判定する。ここで今回の調整番号には、調整するたびにより大きい値を設定していくものとする。今回の調整番号が個体情報から取得した最新の調節番号より大きくない場合には、タグ情報判定部１４は、メモリ１０内の調節対象の個体識別番号に対応する調節状況の値を“済”の値に変更し、ステップＳ２に移行して、次のアクチュエータ３の調節に移り、無線通信タグ６からの個体情報の読み出しを行う。今回の調節番号が個体情報から取得した最新の調節番号より大きい場合には、タグ状態判定部１４はデータ読出部１５に対してメモリ１０内の調節対象の個体識別番号に対応する調節量の読出しと出力を指令して、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６において、データ読出部１５は、メモリ１０内の調節対象の個体識別番号に対応する調節量を読み出して調節量出力部１６から調節量を出力するとともに、メモリ１０内のアクチュエータ情報２７中の調節対象の個体識別番号に対応する調節状況を“済”の値に書き換え、ステップＳ７に移行する。
【００２１】
図７のステップＳ７において、アクチュエータ３を駆動する電動ドライバに、調節量出力部１６からの調節量が入力され、その調節量に基づいて電動ドライバがアクチュエータ３を駆動し、鏡面パネル２の位置調節が行われる。電動ドライバによる調節が完了したことは、操作者の目視によって確認される。調節作業が完了すると、ステップＳ８に移行し、調節対象の個体識別番号に対応する無線通信タグ６への書込みを行う。具体的には、操作者がユーザＩ／Ｆ部１１のキーを押下することにより、書込み処理が開始され、コマンド生成部１３は今回の調節番号を含む調節完了書込コマンドを生成し、送受信部８から送信する。この送信信号を無線通信タグ６にて受信し、制御部２３において調節完了書込コマンドであることを確認し、今回の調節番号を取得する。制御部２３はメモリ２４に記憶している個体情報２８中の最新の調節番号を、取得した今回の調節番号に書き換えることを指令する。この際に、調節量についても無線通信タグ内のメモリ２４に記録することができるが、調節量の書き換えは必ずしも必要ではない。また、この調節完了書込みコマンドに対する無線通信タグ６からの応答は特に必要ないが、書込完了を示す応答信号を無線通信タグ６にて生成して調節機器５へ送信し、調節機器５で書込完了を確認するようにしてもよい。
【００２２】
ステップＳ８による調節完了書込コマンドの送信後、ステップＳ９に移行し、調節済みの本数ｋの現在値がＮであるか制御部１２内（例えば、データ読出部１５や、別途設けるの判定部）で判定する。調節済みの本数ｋの現在値がＮである場合には今回の調節が完了したこととなり、ステップＳ１０へ移行して終了する。ｋの現在値がＮに達していない場合には、ステップＳ２に移行し、ｋの値を１つ増加させて、次の調節対象であるアクチュエータ３の調節に移行する。
【００２３】
以上のように、調節機器５とアンテナの反射鏡面を形成する複数の鏡面パネルの位置を調節するアクチュエータ３に対応して設けた無線通信タグ６とのコマンド通信によって、アンテナ鏡面の位置調節を行うアンテナ調節システムを安価に構築することができ、無線通信タグ６のメモリ２４に格納するデータを調節機器５によって取得し、判定を行うことにより、確実に調節作業を行うことが可能となる。また、このような調節システムは、アンテナの反射鏡面を形成する複数の鏡面パネルの位置調節のみならず、アクチュエータによる位置調節を必要とする対象物について、そのアクチュエータに対応して無線通信タグを設ける場合にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の実施の形態１に係るアンテナ装置及び反射鏡の一部を拡大した外観図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るアンテナ調節システムを表す概念図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る調節機器の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る無線通信タグの構成を示す機能ブロック図である。
【図５】調節機器に読み込むデータのフォーマットの一例を示す模式図である。
【図６】無線通信タグ内のメモリに保存している個体情報を示す模式図である。
【図７】調節作業における処理フローを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
２  鏡面パネル
３  アクチュエータ
５  調節機器
６  無線通信タグ
８  送受信部
１２  制御部
２２  受信部
２４  メモリ
２５  送信部
【図１】
0004424320.tif 000002
【図２】
0004424320.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004424320.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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