專利名稱：移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種防止不必要的電功率消耗等的移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法。
背景技術：
最近，由于廣泛利用通過人造衛(wèi)星的廣播和位置跟蹤服務，用于接收從人造衛(wèi)星發(fā)射的信號的移動式衛(wèi)星跟蹤天線裝載在車輛或船舶等移動體上來使用。裝載在移動體上的衛(wèi)星跟蹤天線具有，與廣播用和位置跟蹤用的人造衛(wèi)星收發(fā)無線電波的功能。
可是，車輛等移動體的行進方向隨時改變。另外，由地面上設置的周邊建筑物等引起的電波收發(fā)的故障狀態(tài)也根據移動體的移動而改變。因此，在含有移動式衛(wèi)星跟蹤天線的移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)中具有自動衛(wèi)星跟蹤裝置，其用來為了對應于這種變化而將天線的方向總保持與具有衛(wèi)星的方向一致。
自動衛(wèi)星跟蹤裝置一般通過控制天線方向的水平分量(方位角)的方位角控制裝置和控制天線的仰角的仰角控制裝置的組合來實現(xiàn)，此外還包括轉換器和調諧器等的電子電路。具有這種構造的自動衛(wèi)星跟蹤裝置利用方位角控制裝置和仰角控制裝置將天線旋轉，直到接收信號的電平為最大。作為這種形式的自動衛(wèi)星跟蹤裝置，有日本特平4-176992號的自動閾值系統(tǒng)(Auto threshold system)和日本特平4-60479號的振動系統(tǒng)等。如果觀察這些系統(tǒng)的動作，是利用下述方法，利用方向傳感器檢測出裝載移動式天線的車輛的方向，基于車輛的移動方向計算天線向著衛(wèi)星的方位角，來控制天線的方向。另一方面，車輛左右轉動時發(fā)生在比較短時間達到90度的大角度改變的情況下，或者由車輛的移動導致車輛從衛(wèi)星到接收到的電波被電線桿、建筑物、高架橋、樹木、山等短時間阻斷的情況，頻繁出現(xiàn)。這種情況下在短時間內接收信號電平急劇降低，衛(wèi)星跟蹤功能喪失，此時衛(wèi)星的搜索利用旋轉天線的方法。通過旋轉天線搜索衛(wèi)星的方法具有直到再次檢測到衛(wèi)星信號時一直旋轉天線的閉環(huán)方式；以通過角速度傳感器檢測車輛的移動為前提，直到再次檢測到衛(wèi)星信號時，一直跟蹤天線的開/閉環(huán)混用方式；然后通過角速度傳感器判斷車輛的旋轉角，反過來旋轉天線來進行位置修正的開/閉環(huán)混用方式等。
圖1表示根據現(xiàn)有的衛(wèi)星信號自動跟蹤模式和衛(wèi)星信號搜索模式來衛(wèi)星跟蹤的方法。如圖1所示，如果使車輛移動S11，天線的指向方向和衛(wèi)星的方向錯開，結果天線接收的信號的電平減少。此時，天線根據衛(wèi)星信號自動跟蹤模式跟蹤最高電平的衛(wèi)星信號S12。然后，如果由建筑物、橋、樹木等阻斷了信號S13，衛(wèi)星信號搜索模式工作S14。因此，如果檢測到可復原的電平的信號，衛(wèi)星信號自動跟蹤模式連續(xù)動作S12，但如果不能檢測到可復原的電平的信號將衛(wèi)星信號搜索模式反復進行S14直到檢測到可復原的電平信號。
這樣，現(xiàn)有的衛(wèi)星搜索方式，如果由于障礙物不能檢測到可復原的電平的信號，直到再次接收可復原的衛(wèi)星信號，反復進行天線的旋轉、角速度的測定、旋轉角測定等規(guī)定動作。但是，當車輛處于地下停車場或者隧道等長時間衛(wèi)星信號被阻斷的陰影地域時，如果按現(xiàn)有的衛(wèi)星搜索方式就得連續(xù)地轉動天線。因此，會有在系統(tǒng)內產生噪音，驅動裝置的持久壽命縮短等各種問題。即使利用角速度傳感器的混合方式也產生由單純反復的動作引起的傳感器的累積誤差而初始化系統(tǒng)，或者在一定時間間隔必需人為旋轉天線等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決這些問題作出發(fā)明，其目的是，在車輛在陰影地域移動的情況下判斷出是陰影地域，終止天線的衛(wèi)星跟蹤動作，從而防止由不必要的天線動作而導致的耐久性降低、產生噪音、系統(tǒng)初始化等。
為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種移動式衛(wèi)星跟蹤天線的衛(wèi)星跟蹤方法，由下列步驟構成在從衛(wèi)星接收的信號的電平經過規(guī)定時間后還維持在規(guī)定大小的情況下，一面將天線旋轉一次一面檢測出衛(wèi)星信號的電平的步驟；如果此時衛(wèi)星信號的電平處在規(guī)定大小之下，最大和最小值的差保持在一定偏差之內，判斷出移動體處于陰影地域，停止天線的衛(wèi)星跟蹤動作的步驟。
具體地說，一種移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括接收衛(wèi)星信號，檢測衛(wèi)星信號是否阻斷的步驟；在將天線旋轉360度后，如果接收信號的電平是可復原的大小，進行衛(wèi)星信號自動跟蹤模式，如果接收信號的電平是不可復原的大小，通過天線的360度旋轉將測定的信號電平的最大變化量與常溫噪音信號電平范圍進行比較的步驟；在測定信號電平的最大變化量超出常溫噪音信號電平范圍的情況下，進行衛(wèi)星搜索模式，在測定信號電平的最大變化量處于常溫噪音信號電平的范圍內的情況下，終止驅動天線的旋轉馬達的步驟；以及終止天線的旋轉馬達的驅動，經過規(guī)定時間后，再次驅動天線旋轉馬達，邊360度旋轉天線，邊測定信號電平，再次將測定的信號電平的最大變化量與常溫噪音信號電平范圍相互比較的步驟。
以上這樣本發(fā)明的目的和其他的特征以及優(yōu)點等參照如下的本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的說明可以明了。


圖1是表示根據衛(wèi)星信號自動跟蹤模式和衛(wèi)星信號搜索模式的現(xiàn)有的衛(wèi)星跟蹤方法的流程圖。
圖2a到2c是任意的開放地域、建筑物阻擋地域和地下停車場的0方位的衛(wèi)星信號電平曲線圖。
圖3是圖示表示本發(fā)明的移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法的流程圖。
符號說明A可復原衛(wèi)星信號；B，D常溫背景噪音信號電平；C低溫背景噪音信號電平；Vth可復原信號的最低電平；△常溫背景噪音信號電平范圍；Vs檢測信號電平。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明。
圖2a到2c圖示出任意的開放地域、建筑物阻擋地域和地下停車場的方位的各衛(wèi)星信號電平。
如圖2a所示，在車輛移動過程中，在能夠接收人造衛(wèi)星信號的開放地域，存在著在天線的360度旋轉中具有天線能夠接收、能夠復原的程度的大小Vth的衛(wèi)星信號接收方向的區(qū)域A。這種情況下，天線根據衛(wèi)星信號自動跟蹤模式繼續(xù)衛(wèi)星跟蹤。
另一方面，如圖2b所示，在衛(wèi)星信號由建筑物等被暫時阻斷的情況下，雖然將天線360度旋轉跟蹤衛(wèi)星，但接收天線能夠接收、復原程度的大小Vth的衛(wèi)星信號接受方向的區(qū)域不存在。此時，在向著天線的方向，在存在建筑物等這樣常溫(約290K)的背景(background)的情況下，出現(xiàn)B區(qū)域這樣的噪音電平信號波形，在天線向著沒有衛(wèi)星信號的空的這樣的低溫(約50-100K)的背景的情況下，出現(xiàn)C區(qū)域這樣的噪音電平信號波形。即在天線的360度旋轉中測定的信號電平的最大變化量，表示為超出背景為常溫時出現(xiàn)的噪音電平的偏差△。這樣，在天線的360度旋轉過程中測定的信號電平的表示常溫和低溫背景區(qū)域，在同時存在于曲線中的情況下，判斷為移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)由建筑物等暫時阻斷衛(wèi)星信號。然后，通過維持自動跟蹤模式或者在規(guī)定時間后再次打開自動跟蹤模式的方法，進行天線的衛(wèi)星跟蹤。
但是，如圖2c所示，如果車輛處于隧道、地下停車場等的完全陰影地域，不存在天線的360度旋轉中具有天線能夠接收、復原程度的大小Vth的衛(wèi)星信號的接收方向，接收的信號僅出現(xiàn)D區(qū)域這樣的常溫(約290K)的背景的情況下的噪音電平信號波形。即，測定的信號波形全部表示在常溫背景噪音電平的偏差范圍△內。即，在完全陰影地域，不接收圖2a的A區(qū)域或者圖2b的C區(qū)域這樣的電平信號。這樣，在天線一邊360度旋轉一邊測定的信號的電平僅存在常溫的背景信號的情況下，移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)判斷為車輛位于完全陰影地域。然后，取代天線的衛(wèi)星自動跟蹤模式，在規(guī)定的時間間隔將天線旋轉一次，持續(xù)判斷出測定的信號的最大變化量是否超出噪音電平的偏差范圍△。
圖3是圖示表示本發(fā)明的移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法的流程圖。如圖3所示，在車輛移動中，發(fā)生由建筑物、樹木、隧道、地下停車場等障礙物導致衛(wèi)星信號的接收被阻斷的情況S31。阻斷這樣的衛(wèi)星信號的接收，如果自動跟蹤模式的實行變得困難，一邊360度旋轉天線一邊將衛(wèi)星信號和噪音信號都檢測出S32。這里，衛(wèi)星信號例如由電功率檢測器，通過電壓的形態(tài)來測定、檢測。判斷檢測出的信號是否存在可復原的衛(wèi)星信號S33。在這種判斷檢測的信號的步驟S33中，在存在可復原的衛(wèi)星信號的情況下，移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)處于自動跟蹤模式S34。在檢測的信號僅存在，作為可復原信號電平之下的常溫背景噪音信號或者低溫背景噪音信號等的信號的情況下，判斷最大檢測信號電平和最小檢測信號電平的差(檢測信號電平的最大值和最小值的差)的絕對值，即，在天線的360度旋轉中測定的信號電平的最大變化，是否僅在常溫噪音信號電平范圍△內。
在判斷常溫噪音信號電平范圍的步驟S35中，如果檢測出，例如天線向著沒有衛(wèi)星的天空的情況下檢測的低溫背景信號超出這樣的常溫噪音信號電平范圍△，判斷為由建筑物等暫時地阻斷衛(wèi)星信號，移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)轉換到搜索模式S36。但是，在判斷常溫噪音信號電平范圍的步驟S35中，如果例如在車輛處于隧道或地下停車場內的情況檢測到的常溫噪音信號這種檢測出的信號電平，表示在常溫噪音信號電平范圍△內，移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)判斷為車輛處于由隧道或者地下停車場等被完全阻斷的地域(完全陰影地域)，停止天線的旋轉馬達的驅動S37。此時，即使在天線的旋轉停止狀態(tài)下，也能一直測定信號電平。另一方面，在車輛通過隧道的情況下，由于有需要經過一定時間再打開衛(wèi)星信號的接收這種情況，在天線旋轉馬達停止后，經過規(guī)定時間例如15秒、30秒、1分鐘等時間，再打開天線旋轉馬達的驅動S38，在步驟35中再進行移動的信號電平的比較。
另一方面，在車輛長時間停止在地下停車場或者停車的情況下，在車輛的控制電源阻斷的步驟S36中，結束天線的控制。
如上所述，在車輛在陰影地域移動的情況判斷出是陰影地域，通過停止控制天線的衛(wèi)星跟蹤動作，從而能夠解決不必要地驅動天線的問題，由此，防止由不必要的天線動作導致的耐久性降低、產生噪音、附加的系統(tǒng)的初始化等。
以上由實施例詳細地說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限于實施例，在本發(fā)明所屬技術領域中具有普通知識的人在不脫離本發(fā)明的思想和精神的情況下，可對本發(fā)明作出修改或者變更。
權利要求
1.一種移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括接收衛(wèi)星信號，檢測衛(wèi)星信號是否阻斷的步驟；在將天線旋轉360度后，如果接收信號的電平是可復原的大小，進行衛(wèi)星信號自動跟蹤模式，如果接收信號的電平是不可復原的大小，通過天線的360度旋轉將測定的信號電平的最大變化量與常溫噪音信號電平范圍進行比較的步驟；在測定信號電平的最大變化量超出常溫噪音信號電平范圍的情況下，進行衛(wèi)星搜索模式，在測定信號電平的最大變化量處于常溫噪音信號電平的范圍內的情況下，終止驅動天線的旋轉馬達的步驟；以及終止天線的旋轉馬達的驅動，經過規(guī)定時間后，再次驅動天線旋轉馬達，邊360度旋轉天線，邊測定信號電平，再次將測定的信號電平的最大變化量與常溫噪音信號電平范圍相互比較的步驟。
2.根據權利要求1所述的移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法，其特征在于在停止所述天線的旋轉馬達之驅動的步驟后，還持續(xù)進行信號電平的測定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種移動式衛(wèi)星跟蹤天線系統(tǒng)的控制方法，包括接收衛(wèi)星信號，檢測衛(wèi)星信號是否阻斷的步驟；在將天線旋轉360度后，如果接收信號的電平是可復原的大小，進行衛(wèi)星信號自動跟蹤模式，如果接收信號的電平是不可復原的大小，將通過天線的360度旋轉測定的信號電平的最大變化量與常溫噪音信號電平范圍進行比較的步驟；在測定信號電平的最大變化量超出常溫噪音信號電平范圍的情況下，進行衛(wèi)星搜索模式，在測定信號電平的最大變化量處于常溫噪音信號電平的范圍內的情況下，停止天線的旋轉馬達的驅動的步驟。
文檔編號H04B1/00GK1574458SQ200310118219
公開日2005年2月2日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權日2003年5月26日
發(fā)明者樸駿河 申請人:起亞自動車株式會社