特許 6937178 衛星捕捉装置および衛星捕捉方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6937178

(24)【登録日】2021年9月1日

(45)【発行日】2021年9月22日

(54)【発明の名称】衛星捕捉装置および衛星捕捉方法

(51)【国際特許分類】

   G01S 3/42 20060101AFI20210909BHJP

   H04B 7/155 20060101ALI20210909BHJP

   H01Q 3/02 20060101ALI20210909BHJP

   B64G 3/00 20060101ALI20210909BHJP

   G05D 3/00 20060101ALN20210909BHJP

【ＦＩ】

   G01S3/42 Z

   H04B7/155

   H01Q3/02

   B64G3/00

   !G05D3/00 L

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-124758(P2017-124758)

(22)【出願日】2017年6月27日

(65)【公開番号】特開2019-7874(P2019-7874A)

(43)【公開日】2019年1月17日

【審査請求日】2019年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】598076591

【氏名又は名称】東芝インフラシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100103034

【弁理士】

【氏名又は名称】野河 信久

(74)【代理人】

【識別番号】100075672

【弁理士】

【氏名又は名称】峰 隆司

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100189913

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 健

(72)【発明者】

【氏名】沼口 茂之

【審査官】 安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１２１１２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０３０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２０６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１７４８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２０２５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７００９５５８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特許第４３７６３３０（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｓ ３／００− ３／７４，

Ｇ０１Ｓ ５／００− ５／１４，

Ｇ０１Ｓ １９／００−１９／５５，

Ｂ６４Ｇ ３／００，

Ｈ０１Ｑ ３／０２，

Ｈ０４Ｂ ７／１５５，

Ｇ０５Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人工衛星からの電波を受信するアンテナと、
前記電波の受信強度を算出する受信電波強度算出部と、
設置場所における位置情報を取得する位置センサと、
前記設置場所における傾斜量を取得する傾斜センサと、
前記アンテナの方位情報を取得する方位センサと、
前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する衛星探索部と、
前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度の規定値以下への低下が検知されたのち、前記傾斜量の変化量を閾値と比較し、かつ当該傾斜量が前記閾値以上となった場合に前記方位情報を取得し、当該方位情報の変化量が閾値以上であれば、前記自動調整手順を再度実行する再実行制御部と
を具備する衛星捕捉装置。

【請求項2】

人工衛星からの電波を受信するアンテナと、
前記電波の受信強度を算出する受信電波強度算出部と、
設置場所における位置情報を取得する位置センサと、
前記設置場所における傾斜量を取得する傾斜センサと、
前記アンテナの方位情報を取得する方位センサと、
前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する衛星探索部と、
前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記傾斜量が閾値以上となった場合、または、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記方位情報の変化量が閾値以上となった場合に、前記自動調整手順を再度実行する再実行制御部と
を具備する衛星捕捉装置。

【請求項3】

前記再実行制御部は、前記受信強度の低下が検知されたのち、前記傾斜量の変化量を前記閾値と比較し、当該傾斜量が前記閾値以上となった場合に前記自動調整手順を再度実行する、請求項１または２のいずれか１項に記載の衛星捕捉装置。

【請求項4】

前記再実行制御部は、前記傾斜量の変化が検知されたのち、前記受信強度を前記規定値と比較し、当該受信強度が前記規定値以下となった場合に前記自動調整手順を再度実行する、請求項１または２のいずれか１項に記載の衛星捕捉装置。

【請求項5】

人工衛星からの電波を受信するアンテナを有する衛星捕捉装置で実行される衛星捕捉方法であって、
受信電波強度算出部により、前記電波の受信強度を算出する過程と、
位置センサにより、設置場所における位置情報を取得する過程と、
傾斜センサにより、前記設置場所における傾斜量を取得する過程と、
方位センサにより、前記アンテナの方位情報を取得する過程と、
衛星探索部により、前記取得された位置情報に基づいて、前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整するための自動調整手順を実行する過程と、
再実行制御部により、前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度の規定値以下への低下が検知されたのち、前記傾斜量の変化量を前記閾値と比較し、かつ当該傾斜量が前記閾値以上となった場合に、前記方位情報を取得し、当該方位情報の変化量が閾値以上であれば、前記自動調整手順を再度実行する過程と
を具備する衛星捕捉方法。

【請求項6】

人工衛星からの電波を受信するアンテナを有する衛星捕捉装置で実行される衛星捕捉方法であって、
受信電波強度算出部により、前記電波の受信強度を算出する過程と、
位置センサにより、設置場所における位置情報を取得する過程と、
傾斜センサにより、前記設置場所における傾斜量を取得する過程と、
方位センサにより、前記アンテナの方位情報を取得する過程と、
衛星探索部により前記取得された位置情報に基づいて前記設置場所からの前記人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される前記受信強度に基づいて、前記アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する過程と、
再実行制御部により、前記自動調整手順が完了した後で、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記傾斜量が前記閾値以上となった場合、または、前記受信強度が規定値以下となった場合でかつ前記方位情報の変化量が閾値以上となった場合に、前記自動調整手順を再度実行する過程と
を具備する衛星捕捉方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、例えば衛星通信装置に適用可能な衛星捕捉装置および衛星捕捉方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＶＳＡＴ（Very Small Aperture Terminal）は、静止衛星と通信するための通信装置のうち、アンテナ開口が比較的小さな装置である。近年さらなる小型化が進み、例えば車に搭載したり一人で持ち運べるくらいにまで小型化した装置もあり、その機動性を活かして災害現場などでの利用が始まっている。また、移動通信インフラと連携させて利用されることも多い。

【0003】

ところで、衛星と通信するためには衛星を正確に捕捉し、アンテナ面を衛星方向に正しく指向させなくてはならない。従来、アンテナ角の調整は熟練者の技能に頼っていたが、近年では追尾機構により衛星を自動的に捕捉する方法が提案されている。例えば、駆動装置でアンテナを回転させながら受信電力（受信電波強度）を測定し、そのレベルが最大の方向にアンテナを向けることで衛星を捕捉するという技術が知られている。具体的には、アンテナの方位角（ＡＺ（Azimuth）角）、仰角（ＥＬ（Elevation）角）、および偏波角（ＰＯＬ（Polarization）角）の３軸を調整することで、衛星方向近傍の電波強度を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２９４５４０号公報

【特許文献2】特開平２−１４８９０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

アンテナ角の調整が完了し運用が開始された後に、何らかの要因でアンテナ指向方向がずれてしまうことがある。このような場合には衛星からの電波が受信できなくなるばかりか、他の衛星通信システムにも混信などの悪影響がもたらされるのでただちに送信電波を停止し、アンテナ指向方向の自動調整手順を再度、実行する必要がある。

【0006】

しかしながら既存の技術では、アンテナ前面を自動車や人間が横切ったり、上空に雲がかかっただけの場合のように、本来必要でないケースにおいても自動調整手順が起動することがある。自動調整手順が不用意にスタートしてしまうと、その間、衛星通信を行えなくなり、ユーザは再開まで待たされる。サービス品質が低下することにもなるので対策が望まれている。

【0007】

そこで、目的は、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止した衛星捕捉装置および衛星捕捉方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態によれば、衛星捕捉装置は、人工衛星からの電波を受信するアンテナ、および、受信電波強度算出部と、位置センサと、傾斜センサと、衛星探索部と、再実行制御部とを具備する。受信電波強度算出部は、電波の受信強度を算出する。位置センサは、設置場所における位置情報を取得する。傾斜センサは、設置場所における傾斜量を取得する。衛星探索部は、取得された位置情報に基づいて設置場所からの人工衛星の探索範囲を決定し、この探索範囲内で、受信電波強度算出部で算出される受信強度に基づいて、アンテナの指向方向を調整する自動調整手順を実行する。再実行制御部は、自動調整手順が完了した後で、受信強度が規定値以下となり、かつ傾斜量が閾値以上となった場合には、自動調整手順を再度実行する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ＶＳＡＴを利用した衛星通信システムの一例を示す図。

【図2】実施形態に係る衛星通信装置の一例を示す外観図。

【図3】図２に示される衛星通信装置１の一例を示す機能ブロック図。

【図4】方位情報４４ａの一例を示す図。

【図5】衛星目標角テーブル４４ｂの一例を示す図。

【図6】第１の実施形態における衛星通信装置１の処理手順の一例を示すフローチャート。

【図7】第１の実施形態における、自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャート。

【図8】第２の実施形態における、衛星からの電波の受信電力の時間変動の一例を示す図。

【図9】第３の実施形態における、運用モードにおける処理手順の他の例を示すフローチャート。

【図10】第４の実施形態における、運用モードにおける処理手順の他の例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、ＶＳＡＴを利用した衛星通信システムの一例を示す図である。このシステムは、静止軌道上の通信衛星ＳＡＴを中核として形成される。地上側には、固定局１１１，１１４〜１１ｎが例えば県庁所在地などに設置される。車載局１１２あるいは可搬局１１３を、災害現場などに設置することも可能である。固定局１１１，１１４〜１１ｎ、車載局１１２、および可搬局１１３はそれぞれＶＳＡＴ装置を備え、通信衛星ＳＡＴを経由して互いに通信することが可能である。

【0011】

例えば、災害現場の映像を衛星回線で主要拠点（固定局１１１）や各拠点（固定局１１４〜１１ｎ）に送信して、災害状況の把握の一助とすることができる。また、衛星回線によるＶｏＩＰ（Voice over IP）通話やＴＶ会議により、関係部署間の情報共有や災害対応協議にも利用できる。

【0012】

この種のシステムは自治体の防災システムの一つとして構築されることが多い。ＶＳＡＴ装置に対する回線割り当て方式はＤＡＭＡ（Demand Assignment Multiple Access：接続要求割り当て）と称される。地上の幾つかの地点に設けられた制御局が、ＤＡＭＡに関する制御を担う。

【0013】

図２は、実施形態に係る衛星通信装置の一例を示す外観図である。図２に示される衛星通信装置１はいわゆるＶＳＡＴ装置であり、衛星捕捉装置としての機能を備える。衛星通信装置１のサイズはユーザが持ち運べる程度にコンパクトで、重量も抑えられている。この衛星通信装置１は、例えば災害現場に運んで非常用の通信局として利用することができる。

【0014】

図２に示される衛星通信装置１は、アンテナ１０、本体部１１、この本体部１１を支える三脚１２、本体部１１とアンテナ１０とを物理的に接続する支柱１３ｂ，１３ｃ、および送受信部１８を備える。本体部１１は、プロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはＭＰＵ（Micro Processing Unit）など）およびメモリを備える、いわゆるコンピュータである。

【0015】

アンテナ１０は、人工衛星からの電波を受信し、また、人工衛星に向け電波を送信する。アンテナ１０のサイズは例えば５０ｃｍ×５０ｃｍである。アンテナの形式は図示される平面アンテナのほか、パラボラアンテナを用いることもできる。電波のエネルギーロスを最小限にするためにアンテナ１０の指向性は鋭く設計されている。このため、互いに異なる３つの軸である衛星への方位角（ＡＺ角）、仰角（ＥＬ角）、偏波角（ＰＯＬ角）を正確に合わせる必要がある。

【0016】

送受信部１８は、アンテナ１０を介して送受信される無線周波数帯の信号を、例えばベースバンド帯の信号に周波数変換する。例えばアンテナ１０の背面に、アンテナ１０と近接するように送受信部１８を取り付けることで、送信信号、受信信号の減衰を抑えることができる。

【0017】

さらに、例えばアンテナ１０の背面に、方位情報を取得する方位センサ６０が取り付けられる。方位センサ６０をアンテナ１０に設置することで、方位センサ６０を方位軸に沿って水平に回転移動させることができる。また、アンテナ１０とモータ２０を兼用して方位センサ６０を回転させることができ、装置のコストダウンを図れる。

【0018】

支柱１３ｂは、例えば、本体部１１の上面（図１の上側の面）に垂直に設けられ、本体部１１に対して方位角（ＡＺ角）となる回転方向Ａに回転する。支柱１３ｃは、支柱１３ｂに半固定的かつ回動自在に取り付けられ、支柱１３ｂに対して仰角（ＥＬ角）となる回転方向Ｂに回転する。支柱１３ｂ，１３ｃは、折りたたみ機構を有していてもよい。支柱１３ｂ，１３ｃを折りたためるようにすれば衛星通信装置１をさらに小型化することができ、衛星通信装置１のとりまわしも容易になる。

【0019】

モータ２０ａ，２０ｂが、支柱１３ｂに取り付けられる。モータ２０ｃが、支柱１３ｃに取り付けられる。各モータはモータ制御部２０２からの制御信号により制御される。モータ２０ａは、アンテナ１０を回転方向Ａの軸（方位軸またはＡＺ軸）周りに回転させる。モータ２０ｂは、アンテナ１０を回転方向Ｂの軸（仰角軸またはＥＬ軸）周りに回転させる。モータ２０ｃは、アンテナ１０を回転方向Ｃの軸（偏波軸またはＰＯＬ軸）周りに回転させる。

【0020】

本体部１１は、電源ボタン１４、捕捉ボタン１５、および表示装置９０を備える。電源ボタン１４は、衛星通信装置１の電源のＯＮとＯＦＦとを切替えるためのボタンである。装置がＯＮされたのち捕捉ボタン１５が操作されると、初回の衛星捕捉処理がスタートし、アンテナ１０を用いて衛星を捕捉するための処理が開始される。

【0021】

表示装置９０は、例えば、本体部１１の側面に設けられ、衛星捕捉制御処理の結果などを表示する。表示装置９０は、衛星通信装置１に内蔵されていなくてもよく、衛星通信装置１に外付けされる表示デバイスであってもよい。

【0022】

図３は、図２に示される衛星通信装置１の一例を示す機能ブロック図である。本体部１１は、捕捉制御部４０、モータ制御部３０、アンテナの受信感度を算出する受信電波強度算出部５０、位置センサ７０、傾斜センサ７１、ユーザ入力装置８０、および、報知部としての表示装置９０、スピーカ１００を備える。

【0023】

モータ制御部３０は、捕捉制御部４０からのアンテナ１０の指向方向に関する指示に応じて、モータ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）のそれぞれに制御信号を与える。これにより、アンテナ１０と、アンテナ１０に取り付けられた方位センサ６０の指向方向を変化させることができる。

【0024】

受信電波強度算出部５０は、アンテナ１０で受信された受信信号の受信感度を算出し、得られた値を捕捉制御部４０に送る。

【0025】

方位センサ６０は、地磁気を感知することで、衛星通信装置１の方位情報を取得する。モータ２０によるアンテナ１０の駆動と連動して方位センサ６０の指向方向も変化し、取得される方位情報も変化する。取得された方位情報は捕捉制御部４０に渡される。

【0026】

位置センサ７０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）により、衛星通信装置１の設置場所の位置情報（例えば緯度および経度）を取得する。取得された位置情報は捕捉制御部４０に渡される。

【0027】

傾斜センサ７１は、設置場所における衛星通信装置１の傾斜量を取得する。例えば、加速度センサを用いて設置場所における地球の重力加速度を検知することで、衛星通信装置１の傾斜量を取得することができる。取得された傾斜量は捕捉制御部４０に渡される。

【0028】

なお、方位センサ６０および傾斜センサ７１は、いずれも衛星通信装置１の姿勢に関する情報を検知することが可能である。すなわち方位センサ６０、および傾斜センサ７１は姿勢センサとしての機能を備える。方位センサ６０から出力される方位情報、および傾斜センサ７１から出力される傾斜量は、衛星通信装置１の姿勢を示す指標として利用することができる。

【0029】

ユーザ入力装置８０は、自動捕捉制御に関わるユーザからの指示を入力するためのユーザインタフェースである。ユーザ入力装置８０は、例えば、捕捉対象衛星を選択するためのタッチパネルなどを備える。

【0030】

表示装置９０は、自動捕捉制御に関わる情報を表示する。例えば、現在の処理状態（キャリブレーション中、衛星捕捉中、トラッキング中など）をＬＥＤ（Light Emitting Diode）で表示しても良い。あるいは、捕捉成功、捕捉失敗のような捕捉結果を終了コードと共に液晶パネルに表示しても良い。スピーカ１００は、自動捕捉制御に関わる情報をユーザに音で通知する。

【0031】

捕捉制御部４０は、アンテナ１０の方位角、仰角、偏波角をモータ制御部３０に指示し、受信信号の受信感度がピークとなる角度を検出することで目標の通信衛星を捕捉する。捕捉制御部４０は、衛星探索部４１、方位算出部４３、再実行制御部４５、および記憶部４４を備える。このうち記憶部４４は、方位情報４４ａと、衛星目標角テーブル４４ｂとを記憶する。

【0032】

図４は、方位情報４４ａの一例を示す図である。方位情報４４ａは、方位センサ６０で測定された衛星通信装置１の方位角（方位情報）と、地磁気強度とを対応付けた情報である。方位角［°］と地磁気強度［マイクロテスラ］とに、測定種別（初期や回転など）と測定時刻とを対応付けて記録しても良い。

【0033】

図５は、衛星目標角テーブル４４ｂの一例を示す図である。衛星目標角テーブル４４ｂは、地上における位置情報（例えば緯度、経度）に、捕捉すべき通信衛星の衛星目標角（方位角、仰角、偏波角）を対応付けたテーブルである。例えば、図５に示すように、北海道札幌市の緯度は１４１．４°、経度は４３．１°であり、この位置における通信衛星Ａの目標角は（方位角、仰角、偏波角）＝（１５１．２°、３６．１°、１０．４°）である。

【0034】

図２に戻って説明を続ける。衛星探索部４１は、衛星からの受信電波強度を監視しながらアンテナ１０の角度を調整し、受信電波強度のピーク位置を探索することにより衛星を捕捉する。この、受信電波強度に基づいて、アンテナ１０の指向方向を探索範囲内で調整するための一連のシーケンスを、自動調整手順と称する。

【0035】

すなわち、衛星探索部４１は、位置センサ７０で取得された位置に対応する衛星目標角を衛星目標角テーブル４４ｂから取得する。そして、この衛星目標角を含む探索範囲を設定し、この探索範囲にアンテナ１０を指向させて人工衛星を探索する。その際、衛星探索部４１は、方位センサ６０により取得された方位情報に基づいてアンテナ１０の指向方向を制御し、探索範囲をサーチする。
方位算出部４３は、アンテナ１０の３軸まわりの回転に伴って変化する、アンテナ１０の方位角を算出する。

【0036】

再実行制御部４５は、受信電波強度算出部から受信電波強度を取得し、方位センサ６０から方位情報を取得し、傾斜センサ７１から傾斜量を取得する。そして、再実行制御部４５は、衛星探索部４１による自動調整手順が完了した後に、受信強度が規定値以下となり、かつ、衛星通信装置１の姿勢の変化量が閾値以上となった場合に、衛星探索部４１にトリガを与えて自動調整手順を再度実行（リトライ）させる。なお、姿勢の変化量が閾値以上となった場合とは、傾斜量の変化量が閾値以上となった場合、または、方位情報の変化量が閾値以上となった場合、あるいはその両方のケースを含む場合である。次に、上記構成を基礎としてこの発明の実施の形態を説明する。

【0037】

［第１の実施形態］
図６は、第１の実施形態における衛星通信装置１の処理手順の一例を示すフローチャートである。図６に示される手順は、衛星通信装置１は所定の場所に設置され運用が開始される前の準備工程において実施される。

【0038】

図６において、衛星通信装置１は、位置センサ７０を利用して、自らの設置された場所の経度および緯度を検出する（ステップＳ１０）。

【0039】

次に、衛星通信装置１は、ステップＳ１０で検出した位置情報の緯度、経度から衛星目標角テーブル４４ｂを検索し、捕捉すべき衛星の方位角、仰角、偏波角を決定する（ステップＳ１１）。ここで、捕捉対象とする衛星は装置にプリセットされていても良いし、ユーザ入力装置８０から選択しても良い。

【0040】

次に、衛星通信装置１は、傾斜センサ７１から傾斜角度を取得し、方位センサ６０からアンテナ１０の方位角を取得する。取得された傾斜角度データは記憶部４４に記憶される。こここまでの過程により、衛星通信装置１の姿勢を判定することができる（ステップＳ１２）。つまり、衛星通信装置１とアンテナ１０がどの方位を向いているか把握することができる。次に、衛星通信装置１は、現在のアンテナ方位と衛星目標角とに基づいて、アンテナ１０の指向方向を決定する（ステップＳ１３）。

【0041】

次に、決定されたアンテナ１０の指向方向に基づいて、衛星通信装置１は衛星捕捉シーケンスを実行する（ステップＳ１４）。衛星捕捉シーケンス（自動調整手順）では、衛星通信装置１は受信電波強度に基づいて、アンテナ１０の指向方向を、衛星目標角を含む探索範囲内で調整する。そして、一定値以上の受信電力を得ることができれば衛星捕捉シーケンスは完了（ステップＳ１５でＹｅｓ）し、運用モードへと移行する。

【0042】

運用モードに移行した後も、気象条件、電波環境条件などの環境的な条件は時々刻々と変化する。場合によっては衛星捕捉シーケンスを再度実行する（衛星再捕捉シーケンス）ことが必要になるが、本当に必要であるのかどうかを正しく判定したい。そこで、衛星再捕捉シーケンスを起動するか否かを判定する処理について、以下に、複数の実施形態を説明する。

【0043】

図７は、第１の実施形態の自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図７において、衛星通信装置１は受信電波強度を取得し（ステップＳ２０）、その値が規定値以下であれば（ステップＳ２１でＹｅｓ）、傾斜センサ７１から傾斜角度データを取得し、記憶部４４に記憶された傾斜角度データと比較する。これにより、図６のステップＳ１４で取得された傾斜角度データと最新の傾斜角度データとの、変化量を計算することができる。この変化量が閾値よりも低ければ（ステップＳ２３でＮｏ）、処理手順は再びステップＳ２０に戻る。

【0044】

一方、傾斜角度の変化量が閾値以上であれば（ステップＳ２３でＹｅｓ）、衛星通信装置１は、衛星再捕捉シーケンスを開始し（ステップＳ２４）、その完了を待って（ステップＳ２５でＹｅｓ）運用モードが再び継続される。

【0045】

以上説明したように第１の実施形態では、受信電力の低下が検知されると、直ちに盲目的に衛星再捕捉シーケンスを起動するのではなく、一旦、傾斜角度の変化量を閾値判定する手順を設ける。そして、傾斜角度の変化量が閾値以上であれば、そこで初めて、衛星再捕捉シーケンスを起動するようにした。このように第１の実施形態では、２段階にわたる異なる判定基準のもとでの判断を行う。

【0046】

既存の技術では、アンテナ指向方向を調整するための手がかりとして、受信電波強度だけに頼っていた。つまりアンテナ１０に到来する電波が弱くなると即、リトライシーケンスが起動してしまい、アンテナ指向方向の再調整を最初からやり直さなくてはならない。このように受信電力だけを判定基準にすると、アンテナ１０が一時的に遮蔽されただけであっても即、自動調整手順が開始されてしまう。

【0047】

これに対し第１の実施形態では、受信電力に加え、傾斜角度の変化も合わせて検出し、傾斜角度に変化があった場合にアンテナ方位が変化したと判断し、自動調整手順を行う。これにより、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止することができる。従って、不要な衛星自動再捕捉動作が抑制され、サービス提供が不可となる期間を極力、無くすることができる。

【0048】

しかも第１の実施形態では、傾斜センサ７１を用いて傾斜データを取得するようにしている。傾斜センサは、衛星通信装置１に元々備わっているものを流用できるので、新たなデバイスを追加する必要もなく、装置の費用、重量、体積等が増加するおそれもない。

【0049】

［第２の実施形態］
図８は、第２の実施形態における衛星からの電波の受信電力の時間変動の一例を示す図である。図示されるように、衛星からの電波の受信強度は一時的に低下することがある。従来では受信電波強度が低下すると、高々１秒程度が経過したのちに［Δｔ秒］、直ちに自動調整手順が開始されてしまっていた。

【0050】

Ａカーブのように、そのまま受信電波強度が回復しないケースもある。しかしながらＢカーブに示されるように、自動調整手順の開始直後に、受信電波強度が回復することもある。従来ではＢカーブのようなケースであっても既に自動調整手順が開始されてしまい、それに費やされる時間が無駄になってしまう。

【0051】

そこで第２の実施形態では、受信強度が規定値以下となり、かつ、その状態で既定時間（例えば１０秒〜数分程度）が経過した場合に、アンテナ指向方向の自動調整手順を再度実行するようにした。これにより、受信電波強度が短期間で回復したときに既に自動調整手順が実行されてしまっていることが無くなり、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0052】

［第３の実施形態］
図９は、第３の実施形態における自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図９において図７と同様のステップには同じ符号を付して示し、ここでは異なる事項だけを説明する。

【0053】

図９に示される手順は、先ず、傾斜センサ７１の傾斜データを取得することから開始される。そして、前回からの傾斜量の変化量が規定値以上であった場合に、受信電波強度を取得し、閾値判定を行うようにしている。すなわち、傾斜量の変化量が閾値以上であり、かつ、受信電波強度が規定値以下となった場合に、自動調整手順を再度実行するようにした。

【0054】

傾斜センサ７１による傾斜量の変化量を検知するだけでは、アンテナ１０が元の位置に戻った場合でも不要な自動調整手順が起動されてしまうおそれがある。そこで第３の実施形態では、傾斜センサ７１のデータの変化をとらえた後に受信電力を確認する。そして、受信電力が規定値以下の場合にアンテナ方位が変化したと判断し、自動調整手順を行う。このようにしても、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを防止できる。

【0055】

［第４の実施形態］
図１０は、第４の実施形態における自動調整手順が完了した後の運用モードにおける処理手順の一例を示すフローチャートである。図１０において図７と同様のステップには同じ符号を付して示し、ここでは異なる事項だけを説明する。

【0056】

図１０に示される手順は、図７に示されるステップＳ２３の後に、ステップＳ２６およびステップＳ２７の過程を設けたものである。ステップＳ２３において、傾斜量の変化量が閾値以上となったことが判定されると、衛星通信装置１は、方位センサ６０のデータを取得する（ステップＳ２６）。そして、記憶部４４に記憶される方位センサ６０の方位情報４４ａと最新の方位情報とを比較し、その変化量が閾値以上であれば、衛星通信装置１は衛星再捕捉シーケンスを開始する（ステップＳ２４）。

【0057】

傾斜センサ７１は、傾斜の緩慢な変化を検出できない可能性がある。そこで第４の実施形態では、方位センサ６０をさらに併用し、受信電力の閾値判定の結果と合わせて、自動調整手順の再起動の可否を判定するようにした。第４の実施形態では、いわば３段階にわたる判定基準を設けるようにしたので、アンテナ指向方向の再調整手順が不用意に起動してしまうことを、より高い精度で防止することができる。

【0058】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば第４の実施形態では、図１０のフローチャートに示されるように、傾斜データの変化量による判定と、方位情報の変化量に基づく判定とを、アンド条件（論理積）で結ぶようにした。これに代えて、傾斜データの変化量による判定と、方位情報の変化量に基づく判定とを、オア条件（論理和）で結ぶようにしてもよい。

【0059】

つまり、受信電波強度が規定値以下となり、かつ、傾斜データの変化量、または、方位情報の変化量の少なくともいずれか一方が閾値以上になった場合に、衛星再捕捉シーケンスを開始するようにしても良い。このようにすれば、傾斜センサ７１の精度と方位センサ６０の精度とを、互いに補完できる効果がある。特に、方位センサとして比較的安価な磁気センサを用いると、所望の精度を得られないことがある。このような場合に傾斜センサ７１のデータを利用すれば、より高い精度の判定を行うことができる。

【0060】

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するものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、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。これらの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】

【0061】

１…衛星通信装置、１０…アンテナ、１１…本体部、１２…三脚、１３ｂ…支柱、１３ｃ…支柱、１４…電源ボタン、１５…捕捉ボタン、１８…送受信部、２０…モータ、２０ａ…モータ、２０ｂ…モータ、２０ｃ…モータ、３０…モータ制御部、４０…捕捉制御部、４１…衛星探索部、４３…方位算出部、４４…記憶部、４４ａ…方位情報、４４ｂ…衛星目標角テーブル、４５…再実行制御部、５０…受信電波強度算出部、６０…方位センサ、７０…位置センサ、７１…傾斜センサ、８０…ユーザ入力装置、９０…表示装置、１００…スピーカ、１１１，１１４〜１１ｎ…固定局、１１２…車載局、１１３…可搬局、２０２…モータ制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】