JP4170505B2

JP4170505B2 - Obstacle detection device for mobile antenna

Info

Publication number: JP4170505B2
Application number: JP06792899A
Authority: JP
Inventors: 武川原
Original assignee: Ｄｘアンテナ株式会社
Priority date: 1999-03-15
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2019-03-15
Also published as: JP2000269722A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両や船舶等の移動体に搭載されたアンテナが障害物によって遮蔽されたか否かを検出する障害物検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体に搭載されたアンテナは、移動体が移動しても、常に送信源、例えば放送衛星や通信衛星を指向するように、自動追尾が行われている。この自動追尾は、１基のアンテナの受信レベルを判定し、これが所定値以上になるようにアンテナの仰角や方位角の調整を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、アンテナの受信レベルが急激に低下し、自動追尾が不能になることがある。この原因としては、例えば移動体が急旋回や急停止したことによるポインティングエラーと、移動体の移動に伴い、一時的にアンテナが遮蔽物、例えば移動体が車両等の場合、ビルや対向車による電波の遮蔽とが考えられる。ポインティングエラーの場合、再度アンテナの位置を探査することによって対処でき、遮蔽物による遮蔽の場合、自動追尾装置にジャイロ或いはＧＰＳを備えておけば、これを利用した追尾によって正常に受信できる状態に修正することができる。しかし、上述したような単にアンテナの受信レベルを判定しているものでは、いずれの原因によるものか判定できないので、再度探査を行っていた。そのため、正常な受信状態に再度修正するのに多くの時間がかかっていた。
【０００４】
本発明は、障害物によるレベル低下を検出することができる障害物検出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様の障害物検出装置は、移動体に搭載された複数のアンテナと共に使用される。これらアンテナからのアンテナ受信信号では、対応するアンテナが障害物によって遮蔽されたとき、レベルが低下する。これらアンテナ受信信号が入力される最大レベル抽出回路が設けられている。この抽出回路は、最大レベルのものから予め定めた閾値を減算した最大レベル信号を生成する。障害レベル検出回路は、各アンテナ受信信号と最大レベル信号とを比較し、各アンテナ受信信号のうち最大レベル信号よりも小さな値のものが存在するとき、障害レベル検出信号を生成する。この障害レベル検出回路の出力信号の発生に応じて、パルス発生回路が、障害物による前記アンテナの遮蔽と見なせる期間にわたってパルス信号を発生する。このパルス発生回路の出力に応動して、障害物検出信号を障害検出信号生成回路が生成する。パルス信号の発生期間中に、最大レベル信号が予め定められたレベル低下閾値より低下したとき、阻止回路が、障害検出信号生成回路による障害物検出信号の発生を阻止する。
【００１２】
この障害物検出装置では、各アンテナ受信信号のうち最大レベルのものから予め定めた閾値を減算した最大レベル信号よりも小さい値のものが存在すると、最大受信レベルよりも閾値以上小さな値のアンテナ受信信号が存在し、少なくとも１つの受信アンテナが障害物によって遮蔽されている可能性がある。これを表すために、障害レベル検出信号が生成される。障害物によって実際に１つのアンテナが遮蔽されているなら、この遮蔽状態は、少なくとも遮蔽と見なせる期間継続する。そこで、この期間だけ、パルス信号を発生させる。もし、障害物による遮蔽でなく、例えば移動体の急旋回等であれば、この期間の経過前に、全てのアンテナ受信信号のレベルが、レベル低下閾値よりも低下している。従って、このときには、パルス信号に基づいて障害物検出信号が生成されるのを防止する。また、パルス期間内にアンテナ受信信号のレベル低下が発生しなかった場合には、まさしく障害物による遮蔽に基づく受信レベルの低下であるので、障害物検出信号を生成する。この場合、受信レベルのうち少なくとも１つが低下したことの検出と、全てのアンテナ受信レベルの低下の検出とに、最大レベル抽出回路を使用しているので、回路構成が簡略化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施の形態の障害物検出装置を備えたアンテナ自動追尾装置には、移動体、例えば車両または船舶に搭載された複数、例えば４基の矩形の受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒが設けられている。受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒは、例えば所望の一衛星を受信する衛星放送または衛星通信受信用の同一の平面アンテナである。受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒは、移動体上に設けられた１つの架台上に、縦横に２基ずつ並べて配置されている。この架台の仰角及び方位角は、図示しない駆動部によって調整可能である。この調整によって、受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒを送信源、例えば所望の放送衛星又は通信衛星に指向させることができる。
【００１４】
これら各受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒには、図示していないが、それぞれコンバータが設けられている。これらコンバータによって、各受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒの受信信号が第１中間周波信号にそれぞれ変換され、位相合成ユニット４に供給される。ここで、各第１中間周波信号の同相合成が行われる。この同相合成に使用されたＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒ（これらは、各アンテナ受信信号に比例している）が、最大レベル抽出回路６に供給されている。最大レベル抽出回路６は、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒのうち最大レベルのものから予め定めた閾値だけ低下させた抽出信号を生成する。
【００１５】
最大レベル抽出回路６は、例えば図２に示すように、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒが入力される入力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｒを有している。これら入力端子８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｒには、ダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｒのアノードが接続されている。これらダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｒのカソードは、相互に接続され、抵抗器１２を介して接地されている。これらダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｒは、同一の特性のものである。従って、抵抗器１２の両端間には、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒのうち最大レベルのものからダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｒのうち対応するものでの電圧降下を減算した値を有する電圧が発生する。
【００１６】
抵抗器１２と各ダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｒのカソードとの接続点には、ツエナーダイオード１４のカソードが接続され、このツエナーダイオード１４のアノードが、この最大レベル抽出回路６の出力端子１６に接続されている。従って、出力端子１６と接地電位との間には、抵抗器１２の両端間電圧（各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒのうち最大レベルのものからダイオード１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃまたは１０Ｒの電圧降下を減算した値）からツエナーダイオード１４での電圧降下を減算した値の電圧が、抽出信号として、発生する。ツエナーダイオード１４での電圧降下が閾値である。
【００１７】
図１に示すように、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒは、比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒによって最大レベル抽出回路６からの抽出信号と比較される。各比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒは、自己に入力されたＡＧＣ信号が最大レベル抽出回路６からの抽出信号よりも小さいとき、障害レベル低下検出信号、例えばＨレベルの出力信号を生成する。
【００１８】
即ち、比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒは、自己に入力されているＡＧＣ信号が、最大レベルの受信信号から予め定めた閾値を減算した値よりも小さくなったとき、Ｈレベルの出力信号を生成する。この場合、Ｈレベルの出力信号が発生する場合、最大受信レベルから閾値を減算した値よりも小さな値のレベルを持つアンテナ受信信号が存在する。最大レベル抽出回路６と、比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒとが、障害レベル低下検出回路を構成している。
【００１９】
これら比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒの出力信号は、オア回路２０を介して遅延回路、例えば２．８ｍｓパルス発生回路２２に供給される。この２．８ｍｓパルス発生回路２２は、比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８ＲのうちいずれかからＨレベルの出力信号が発生したときから２．８ｍｓ秒にわたってＨレベルのパルス信号を発生する。これら比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒが障害レベル検出回路を構成している。
【００２０】
このＨレベルの発生時間は、各受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒのいずれかが、障害物によって遮蔽された場合、少なくとも１つのアンテナが遮蔽されている期間と予想される時間である。
【００２１】
例えば、移動体が車両の場合、対向車によって１基の受信アンテナが遮蔽されている時間は、１基の受信アンテナの短辺方向に沿って遮蔽されたとき、遮蔽されている時間は長辺側に沿って遮蔽された場合よりも短い。短辺の長さを例えば２５ｃｍ、対向車もこのアンテナを搭載した車両も共にかなり速い速度であるが、１６０ｋｍで走行しているとすると、１基のアンテナの遮蔽時間は、２．８１２５ｍｓとなる（０．２５ｍ／３６０ｋｍ／ｓ）。この時間から、２．８ｍｓパルス発生回路２２のパルス発生時間が決定されている。
【００２２】
なお、ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒの応答特性は、２．８ｍｓよりも速い、例えば２ｍｓに設定してある。また、安定して２．８ｍｓのパルス信号を発生させるために、２．８ｍｓパルス発生回路２２の出力信号が、オア回路２０に帰還されている。
【００２３】
この２．８ｍｓパルス発生回路２２のパルス信号が立ち下がったとき、これに応動して、障害検出信号生成回路、例えば２０ｍｓパルス発生回路２４が２０ｍｓにわたって第１の端子ＱにＨレベルのパルス信号を障害物検出信号として生成する。但し、２．８ｍｓパルス発生回路２２のパルス信号が立ち下がるまでに、２０ｍｓパルス発生回路２２のリセット端子ＲにＨレベルのリセット信号が供給されていると、２０ｍｓパルス発生回路２４は障害物検出信号を発生しない。
【００２４】
リセット信号は、最大レベル抽出回路６の抽出信号が、予め定めたレベル低下閾値よりも低下したときに、発生する。そのため、最大レベル抽出回路６からの抽出信号が、レベル低下閾値信号源２６からのレベル低下閾値信号と比較器２８において比較される。比較器２８は、最大レベル抽出回路６からの抽出信号がレベル低下閾値よりも低下したときに、Ｈレベルの出力信号を発生する。
【００２５】
この比較器２８の出力信号は、アンド回路３０の一方の入力に、供給されている。アンド回路３０の他方の入力には、２０ｍｓパルス発生回路２４の第２の端子／Ｑの出力（これは第１の端子Ｑの出力の反転出力である。）が、供給されている。従って、２０ｍｓパルス発生回路２４の第１の端子Ｑに障害物検出信号が発生していない状態で、比較器２８からＨレベルの出力信号が発生した場合のみに、リセット信号が発生する。
【００２６】
これによって、２０ｍｓパルス発生回路２４が障害物検出信号を発生した後に、比較器２８の出力信号がＨレベルとなっても、２０ｍｓパルス発生回路２４がリセットされ、障害物検出信号の発生が中断されることはない。この比較器２８とアンド回路３０と最大レベル抽出回路６とが阻止回路または除勢回路を構成している。この阻止回路と２．８ｍｓパルス発生回路２２と２０ｍｓパルス発生回路２４とが、障害物検出回路を構成している。
【００２７】
なお、この追尾装置には、ジャイロ装置３４が設けられており、各アンテナ２Ａ乃至２Ｒが良好に衛星放送または衛星通信を受信していた状態のジャイロ装置３４の出力が記憶されており、この状態に復帰させることができるように、ジャイロ装置３４の出力によってアンテナ２Ａ乃至２Ｒの仰角及び方位角を調整することができる。
【００２８】
このように構成された障害物検出装置では、例えば図３に示すように、時刻ｔ１において受信アンテナＡ、Ｂ、Ｃ、Ｒのうちいずれか単体のアンテナ受信レベルが、これらアンテナ受信レベルのうち最大のもの（最大レベル）から閾値を減算した値（最大レベル抽出回路６からの抽出信号の値）よりも低下すると、図４（ａ）に示すように、２．８ｍｓパルス発生回路２２がＨレベルのパルス信号を発生する。
【００２９】
図３に示すように、時刻ｔ１から２．８ｍｓが経過した時刻ｔ２までの間に、最大レベル抽出回路６の抽出信号がレベル低下閾値よりも低下しないと、図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ１からｔ２までの間に、アンド回路３０からリセット信号が発生しない。それゆえに、２．８ｍｓパルス発生回路２２のＨレベルのパルス信号が、時刻ｔ２に立ち下がると、これに応動して、２０ｍｓパルス発生回路２４が図４（ｃ）に示すように障害物検出信号を２０ｍｓにわたって発生する。
【００３０】
この場合、２．８ｍｓの間に１つの受信アンテナの受信レベルのみが低下したことになるので、障害物による受信障害と判断できる。従って、障害物検出信号が発生した場合、ジャイロ装置３４を利用して、各受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒを放送衛星または通信衛星に指向させる。
【００３１】
また、図４（ｄ）に示すように、時刻ｔ１から２．８ｍｓが経過していない時刻ｔ２’にアンド回路３０がリセット信号を発生した場合、全受信アンテナ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒの受信レベルが低下レベル閾値以下に低下したことになる。これは、例えば移動体が車両等であって、急旋回または急停止を行ったことによるポインティングエラーと判断される。この場合、２０ｍｓパルス発生回路２４は、同図（ｅ）に示すようにＨレベルのパルス信号を発生しない。このポインティングエラーの場合、ジャイロ装置３０の出力の変化や位相の変化が生じるので、ポインティングエラーであると判断でき、再度、放送衛星や通信衛星の探査を行う。
【００３２】
また、降雨或いは放送衛星または通信衛星の停波等によって、全てのアンテナ受信レベルが、全体的に低下し、即ち、各受信アンテナの受信レベルに大きなレベル差が生じることなく、低下し、レベル低下閾値以下となったとき、２．８ｍｓパルス発生回路２２がパルス信号を発生せず、アンド回路３２がレベル低下検出信号を発生する。レベル低下検出信号が発生したときには、このレベル低下検出信号を用いて、警報機若しくは表示器を作動させて、レベル低下を報知し、時間をおいて探査することを促す。
【００３３】
上記の実施の形態では、衛星放送または衛星通信受信用アンテナに実施したが、他の放送の受信用アンテナに実施することもできる。また、平面アンテナを使用したが、これに代えて、八木アンテナ等の他のアンテナを使用することもできる。
【００３４】
また、上記の実施の形態では、２．８ｍｓパルス発生回路２２を使用したが、これに代えて、例えばオア回路２０の出力に応じて一定周波数のクロック信号をカウントし、このカウント値が２．８ｍｓに相当する値になったとき、出力信号を発生するカウンタを使用することもできる。
【００３５】
また、最大レベル抽出回路６と比較器１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒを使用したが、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒ相互のレベル差をそれぞれ算出し、各レベル差と予め定めた閾値とを比較することもできる。
【００３６】
また、最大レベル抽出回路６の出力を比較器２８によってレベル低下閾値と比較したが、これに代えて、各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｒとレベル低下閾値とを比較する比較器と、これら比較器の出力が供給されるアンド回路とを設けても良い。各ＡＧＣ信号Ａ、Ｂ、Ｃ、ＲをＡ／Ｄ変換し、これらディジタル値をコンピュータによって処理することで、最大レベルを抽出してもよい。
【００３７】
また、ＡＧＣ信号を用いたが、これに代えて、各アンテナに付属するコンバータからの中間周波信号を使用しても良いし、衛星放送や衛星通信よりも低い周波数帯の電波を受信するアンテナの場合、アンテナ受信信号をそのまま使用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明による障害物検出装置によれば、複数の受信アンテナのうち少なくとも２つの受信アンテナの受信レベルの差が、予め定めた値以下に、予め定めた時間以上継続した場合、障害物が少なくとも１つの受信アンテナを遮蔽していると判断することができるので、移動体が急旋回や急停止したときに生じるポインティングエラーとは明瞭に区別することができ、速やかに障害物による受信レベルの低下に対して適正な処置をとることができる。
【００４２】
また、本発明による障害物検出装置では、受信レベルのうち少なくとも１つが低下したことの検出と、全てのアンテナ受信レベルの低下の検出とに、最大レベル抽出回路を使用しているので、回路構成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による障害物検出装置を実施した自動追尾装置のブロック図である。
【図２】図１の最大レベル抽出回路の詳細な回路図である。
【図３】図１の自動追尾装置の各受信アンテナ中の最大受信レベルと、単体の受信アンテナの受信レベルとの関係を示す図である。
【図４】図１の自動追尾装置における各部の波形図である。
【符号の説明】
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｒ受信アンテナ
６最大レベル抽出回路（阻止回路、障害レベル低下検出回路）
１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｒ比較器（障害レベル低下検出回路）
２２２．８ｍｓパルス発生回路（障害レベル低下検出回路）
２４２０ｍｓパルス発生回路（障害物検出回路）
２８比較器（阻止回路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an obstacle detection device that detects whether an antenna mounted on a moving body such as a vehicle or a ship is shielded by an obstacle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an antenna mounted on a moving body is automatically tracked so that it always points to a transmission source, for example, a broadcasting satellite or a communication satellite, even when the moving body moves. In this automatic tracking, the reception level of one antenna is determined, and the elevation angle and azimuth angle of the antenna are adjusted so that the reception level becomes a predetermined value or more.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the reception level of the antenna may drop rapidly, and automatic tracking may become impossible. This is because, for example, a pointing error due to a sudden turn or sudden stop of the moving body, and a moving object is temporarily obstructed by an antenna, such as a vehicle, etc. It can be considered as shielding radio waves. In the case of a pointing error, it can be dealt with by re-examining the position of the antenna, and in the case of shielding by a shielding object, if the automatic tracking device is equipped with a gyro or GPS, it is corrected so that it can be received normally by tracking using this can do. However, in the case of simply determining the reception level of the antenna as described above, it is not possible to determine which is the cause, so the search is performed again. For this reason, it took a long time to correct the reception state again to a normal one.
[0004]
An object of this invention is to provide the obstruction detection apparatus which can detect the level fall by an obstruction.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The obstacle detection device of one embodiment of the present invention is used with a plurality of antennas mounted on a moving object. In the antenna reception signals from these antennas, the level is lowered when the corresponding antenna is shielded by an obstacle. A maximum level extraction circuit to which these antenna reception signals are input is provided. This extraction circuit generates a maximum level signal obtained by subtracting a predetermined threshold value from the maximum level. The failure level detection circuit compares each antenna reception signal with the maximum level signal, and generates a failure level detection signal when there is a value smaller than the maximum level signal among the antenna reception signals. In response to the generation of the output signal of the obstacle level detection circuit , the pulse generation circuit generates a pulse signal over a period that can be regarded as shielding of the antenna by an obstacle. In response to the output of the pulse generation circuit, the obstacle detection signal generation circuit generates an obstacle detection signal. When the maximum level signal falls below a predetermined level decrease threshold during the generation period of the pulse signal , the blocking circuit blocks the generation of the obstacle detection signal by the failure detection signal generation circuit.
[0012]
In this obstacle detection device, if there is a signal with a value smaller than the maximum level signal obtained by subtracting a predetermined threshold value from the maximum signal level of each antenna reception signal, antenna reception with a value smaller than the threshold value by the threshold value or less There may be a signal and at least one receive antenna may be blocked by an obstacle. To represent this, a fault level detection signal is generated. If one antenna is actually shielded by an obstacle, this shielding state continues for at least a period that can be regarded as shielding. Therefore, a pulse signal is generated only during this period . If it is not shielding by an obstacle but, for example, a sudden turn of a moving body, the levels of all antenna reception signals are lower than the level lowering threshold before the elapse of this period. Accordingly, at this time, the obstacle detection signal is prevented from being generated based on the pulse signal . Further, when the level of the antenna reception signal does not decrease within the pulse period, the reception level is decreased based on the shielding by the obstacle, so that the obstacle detection signal is generated. In this case, the circuit configuration is simplified because the maximum level extraction circuit is used to detect that at least one of the reception levels has decreased and to detect the decrease in all antenna reception levels.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The antenna automatic tracking apparatus including the obstacle detection apparatus according to the embodiment of the present invention includes a plurality of, for example, four rectangular reception antennas 2A, 2B, 2C, and 2R mounted on a moving body, for example, a vehicle or a ship. Is provided. The receiving antennas 2A, 2B, 2C, and 2R are, for example, the same planar antenna for receiving satellite broadcasting or satellite communication that receives a desired satellite. Two receiving antennas 2A, 2B, 2C, and 2R are arranged side by side in a vertical and horizontal manner on one frame provided on the moving body. The elevation angle and azimuth angle of the gantry can be adjusted by a drive unit (not shown). By this adjustment, the receiving antennas 2A, 2B, 2C, and 2R can be directed to a transmission source, for example, a desired broadcast satellite or communication satellite.
[0014]
Each of these receiving antennas 2A, 2B, 2C, 2R is provided with a converter (not shown). By these converters, the reception signals of the reception antennas 2A, 2B, 2C, and 2R are converted into first intermediate frequency signals, respectively, and supplied to the phase synthesis unit 4. Here, in-phase synthesis of each first intermediate frequency signal is performed. The AGC signals A, B, C and R (which are proportional to the respective antenna reception signals) used for the in-phase synthesis are supplied to the maximum level extraction circuit 6. The maximum level extraction circuit 6 generates an extraction signal in which each AGC signal A, B, C, R is reduced by a predetermined threshold from the maximum level.
[0015]
For example, as shown in FIG. 2, the maximum level extraction circuit 6 has input terminals 8A, 8B, 8C, and 8R to which AGC signals A, B, C, and R are input. The anodes of diodes 10A, 10B, 10C, and 10R are connected to these input terminals 8A, 8B, 8C, and 8R. The cathodes of these diodes 10A, 10B, 10C, and 10R are connected to each other and grounded through a resistor 12. These diodes 10A, 10B, 10C, and 10R have the same characteristics. Therefore, between the both ends of the resistor 12, a value obtained by subtracting the voltage drop at the corresponding one of the diodes 10A, 10B, 10C, and 10R from the maximum level among the AGC signals A, B, C, and R is obtained. A voltage is generated.
[0016]
The cathode of the Zener diode 14 is connected to the connection point between the resistor 12 and the cathode of each of the diodes 10A, 10B, 10C, and 10R. The anode of the Zener diode 14 is connected to the output terminal 16 of the maximum level extraction circuit 6. It is connected. Therefore, between the output terminal 16 and the ground potential, the voltage across the resistor 12 (the voltage drop of the diode 10A, 10B, 10C or 10R from the maximum level of each AGC signal A, B, C, R) is reduced. A voltage having a value obtained by subtracting the voltage drop at the Zener diode 14 from the value obtained by subtracting the voltage from the zener diode 14 is generated as the extraction signal. The voltage drop at the Zener diode 14 is the threshold value.
[0017]
As shown in FIG. 1, each AGC signal A, B, C, R is compared with the extraction signal from the maximum level extraction circuit 6 by the comparators 18A, 18B, 18C, 18R. Each comparator 18A, 18B, 18C, 18R generates a failure level lowering detection signal, for example, an H level output signal, when the AGC signal input to itself is smaller than the extraction signal from the maximum level extraction circuit 6.
[0018]
That is, the comparators 18A, 18B, 18C, and 18R output an H level output signal when the AGC signal input to the comparators 18A, 18B, 18C, and 18R becomes smaller than a value obtained by subtracting a predetermined threshold value from the maximum level received signal. Generate. In this case, when an H level output signal is generated, there is an antenna reception signal having a level smaller than the value obtained by subtracting the threshold from the maximum reception level. The maximum level extraction circuit 6 and the comparators 18A, 18B, 18C, 18R constitute a failure level lowering detection circuit.
[0019]
The output signals of these comparators 18A, 18B, 18C and 18R are supplied to a delay circuit, for example, a 2.8 ms pulse generation circuit 22 via an OR circuit 20. The 2.8 ms pulse generation circuit 22 generates an H level pulse signal for 2.8 ms after an H level output signal is generated from any of the comparators 18A, 18B, 18C, and 18R. These comparators 18A, 18B, 18C, and 18R constitute a failure level detection circuit.
[0020]
The generation time of the H level is a time expected to be a period in which at least one antenna is shielded when any one of the reception antennas 2A, 2B, 2C, and 2R is shielded by an obstacle.
[0021]
For example, when the moving body is a vehicle, the time when one receiving antenna is shielded by an oncoming vehicle is when the shielding time is shielded along the short side direction of one receiving antenna, the shielding time is long Shorter than if shielded along side. The length of the short side is 25 cm, for example, both oncoming vehicles and vehicles equipped with this antenna are quite fast, but if you are running at 160 km, the shielding time of one antenna is 2.8125 ms (0.25 m / 360 km / s). From this time, the pulse generation time of the 2.8 ms pulse generation circuit 22 is determined.
[0022]
The response characteristics of the AGC signals A, B, C, and R are set to be faster than 2.8 ms, for example, 2 ms. Further, the output signal of the 2.8 ms pulse generation circuit 22 is fed back to the OR circuit 20 in order to stably generate a 2.8 ms pulse signal.
[0023]
When the pulse signal of the 2.8 ms pulse generation circuit 22 falls, in response to this, a failure detection signal generation circuit, for example, a 20 ms pulse generation circuit 24 applies an H level pulse signal to the first terminal Q for 20 ms. Generated as an obstacle detection signal. However, if an H level reset signal is supplied to the reset terminal R of the 20 ms pulse generation circuit 22 before the pulse signal of the 2.8 ms pulse generation circuit 22 falls, the 20 ms pulse generation circuit 24 will detect the obstacle detection signal. Does not occur.
[0024]
The reset signal is generated when the extraction signal of the maximum level extraction circuit 6 falls below a predetermined level reduction threshold. Therefore, the extracted signal from the maximum level extraction circuit 6 is compared with the level decrease threshold signal from the level decrease threshold signal source 26 in the comparator 28. The comparator 28 generates an H level output signal when the extraction signal from the maximum level extraction circuit 6 falls below the level drop threshold.
[0025]
The output signal of the comparator 28 is supplied to one input of the AND circuit 30. The other input of the AND circuit 30 is supplied with the output of the second terminal / Q of the 20 ms pulse generation circuit 24 (this is the inverted output of the output of the first terminal Q). Accordingly, a reset signal is generated only when an H level output signal is generated from the comparator 28 in a state where no obstacle detection signal is generated at the first terminal Q of the 20 ms pulse generation circuit 24.
[0026]
Thus, even if the output signal of the comparator 28 becomes H level after the 20 ms pulse generation circuit 24 generates the obstacle detection signal, the 20 ms pulse generation circuit 24 is reset and the generation of the obstacle detection signal is interrupted. Never happen. The comparator 28, the AND circuit 30, and the maximum level extraction circuit 6 constitute a blocking circuit or a deactivation circuit. The blocking circuit, the 2.8 ms pulse generation circuit 22 and the 20 ms pulse generation circuit 24 constitute an obstacle detection circuit.
[0027]
This tracking device is provided with a gyro device 34, which stores the output of the gyro device 34 in a state where each antenna 2A to 2R has satisfactorily received satellite broadcast or satellite communication. The elevation angle and the azimuth angle of the antennas 2A to 2R can be adjusted by the output of the gyro device 34 so that it can be returned to.
[0028]
In the obstacle detection device configured as described above, for example, as shown in FIG. 3, at time t1, any one of the reception antennas A, B, C, and R has a maximum antenna reception level of these antenna reception levels. When the value is lower than the value obtained by subtracting the threshold value from the value (maximum level) (the value of the extraction signal from the maximum level extraction circuit 6), the 2.8 ms pulse generation circuit 22 is at the H level as shown in FIG. The pulse signal is generated.
[0029]
As shown in FIG. 4, if the extraction signal of the maximum level extraction circuit 6 does not fall below the level lowering threshold between time t1 and time t2 when 2.8 ms has passed, as shown in FIG. The reset signal is not generated from the AND circuit 30 between the times t1 and t2. Therefore, when the H level pulse signal of the 2.8 ms pulse generation circuit 22 falls at time t2, the 20 ms pulse generation circuit 24 responds to the obstacle detection signal as shown in FIG. For 20 ms.
[0030]
In this case, since only the reception level of one reception antenna has decreased during 2.8 ms, it can be determined that the reception is obstructed by an obstacle. Therefore, when an obstacle detection signal is generated, the receiving antennas 2A, 2B, 2C, and 2R are directed to the broadcasting satellite or the communication satellite using the gyro device 34.
[0031]
Also, as shown in FIG. 4D, when the AND circuit 30 generates a reset signal at time t2 ′ when 2.8 ms has not elapsed since time t1, reception by all the receiving antennas 2A, 2B, 2C, and 2R is performed. This means that the level has dropped below the drop level threshold. This is determined to be a pointing error due to, for example, the vehicle being a vehicle or the like and sudden turning or sudden stopping. In this case, the 20 ms pulse generation circuit 24 does not generate an H level pulse signal as shown in FIG. In the case of this pointing error, a change in the output of the gyro apparatus 30 and a change in phase occur, so that it can be determined that it is a pointing error, and the broadcasting satellite and the communication satellite are searched again.
[0032]
In addition, the reception level of all antennas is lowered overall due to rain or the stoppage of broadcasting satellites or communication satellites, that is, the reception levels of the respective receiving antennas are reduced without causing a large level difference. When the threshold value is below the threshold value, the 2.8 ms pulse generation circuit 22 does not generate a pulse signal, and the AND circuit 32 generates a level decrease detection signal. When a level decrease detection signal is generated, the level decrease detection signal is used to activate an alarm or a display to notify the level decrease and prompt the search with time.
[0033]
In the above embodiment, the present invention is applied to the antenna for receiving satellite broadcast or satellite communication, but may be applied to the antenna for receiving other broadcasts. Moreover, although the planar antenna was used, it can replace with this and other antennas, such as a Yagi antenna, can also be used.
[0034]
In the above embodiment, the 2.8 ms pulse generation circuit 22 is used. Instead, for example, a clock signal with a constant frequency is counted according to the output of the OR circuit 20, and the count value is 2. A counter that generates an output signal when the value corresponds to 8 ms can be used.
[0035]
Further, although the maximum level extraction circuit 6 and the comparators 18A, 18B, 18C, and 18R are used, the respective level differences between the AGC signals A, B, C, and R are calculated, and each level difference and a predetermined threshold value are calculated. Can also be compared.
[0036]
Further, the output of the maximum level extraction circuit 6 is compared with the level decrease threshold by the comparator 28. Instead of this, a comparator for comparing each AGC signal A, B, C, R with the level decrease threshold, and these An AND circuit to which the output of the comparator is supplied may be provided. Each AGC signal A, B, C, R may be A / D converted, and these digital values may be processed by a computer to extract the maximum level.
[0037]
In addition, although an AGC signal is used, instead of this, an intermediate frequency signal from a converter attached to each antenna may be used, or an antenna that receives radio waves in a frequency band lower than satellite broadcasting or satellite communication may be used. In this case, the antenna reception signal may be used as it is.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the obstacle detection device according to the present invention, when the difference between the reception levels of at least two reception antennas among a plurality of reception antennas continues below a predetermined value for a predetermined time, Since it can be determined that the obstacle is blocking at least one receiving antenna, it can be clearly distinguished from the pointing error that occurs when the moving body suddenly turns or stops suddenly. Appropriate measures can be taken against a decrease in reception level.
[0042]
Further, in the obstacle detection device according to the present invention, the maximum level extraction circuit is used for detecting that at least one of the reception levels has decreased and for detecting the decrease in all antenna reception levels. Is simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an automatic tracking device in which an obstacle detection device according to the present invention is implemented.
FIG. 2 is a detailed circuit diagram of the maximum level extraction circuit of FIG. 1;
3 is a diagram showing the relationship between the maximum reception level in each reception antenna of the automatic tracking device in FIG. 1 and the reception level of a single reception antenna. FIG.
4 is a waveform diagram of each part in the automatic tracking device of FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
2A, 2B, 2C, 2R Receiving antenna 6 Maximum level extraction circuit (blocking circuit, failure level lowering detection circuit)
18A, 18B, 18C, 18R comparator (failure level lowering detection circuit)
22 2.8 ms pulse generation circuit (failure level lowering detection circuit)
24 20ms pulse generation circuit (obstacle detection circuit)
28 Comparator (blocking circuit)

Claims

移動体に搭載された複数のアンテナからのアンテナ受信信号であって、対応する前記アンテナが障害物によって遮蔽されたとき低下するアンテナ受信信号のうち、最大レベルのものから予め定めた閾値を減算した最大レベル信号を生成する最大レベル抽出回路と、
前記各アンテナ受信信号と前記最大レベル信号とを比較し、前記各アンテナ受信信号のうち前記最大レベル信号よりも小さな値のものが存在するとき、障害レベル検出信号を生成する障害レベル検出回路と、
この障害レベル検出回路の出力信号の発生に応じて、障害物による前記アンテナの遮蔽と見なせる期間にわたってパルス信号を発生するパルス発生回路と、
このパルス発生回路の前記パルス信号の消失に応動して、障害物検出信号を生成する障害検出信号生成回路と、
前記パルス信号の発生期間中に、前記最大レベル信号が予め定められたレベル低下閾値より低下したとき、前記障害検出信号生成回路による前記障害物検出信号の生成を阻止する阻止回路とを、
具備する移動体搭載用アンテナにおける障害物検出装置。An antenna reception signal from a plurality of antennas mounted on a moving body, and a predetermined threshold value is subtracted from the maximum level among the antenna reception signals that decrease when the corresponding antenna is shielded by an obstacle. A maximum level extraction circuit for generating a maximum level signal;
A failure level detection circuit that compares each antenna reception signal with the maximum level signal and generates a failure level detection signal when there is a value smaller than the maximum level signal among the antenna reception signals;
In response to the generation of the output signal of this obstacle level detection circuit, a pulse generation circuit that generates a pulse signal over a period that can be regarded as shielding of the antenna by an obstacle,
A fault detection signal generation circuit for generating an obstacle detection signal in response to the disappearance of the pulse signal of the pulse generation circuit;
A blocking circuit for blocking the generation of the obstacle detection signal by the obstacle detection signal generation circuit when the maximum level signal falls below a predetermined level decrease threshold during the generation period of the pulse signal;
An obstacle detection apparatus for a mobile mounting antenna.