JPH0755460A - 太陽センサ - Google Patents
太陽センサInfo
- Publication number
- JPH0755460A JPH0755460A JP5205153A JP20515393A JPH0755460A JP H0755460 A JPH0755460 A JP H0755460A JP 5205153 A JP5205153 A JP 5205153A JP 20515393 A JP20515393 A JP 20515393A JP H0755460 A JPH0755460 A JP H0755460A
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- JP
- Japan
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- sun
- sunlight
- incident surface
- photodetectors
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高精度で、安定した検出精度を実現したうえ
で、設計製作を含む取扱いの簡略化を図ることにある。 【構成】略矩形状の太陽光入射面を有した一対の光検出
器１０，１１を、その太陽光入射面の一辺を並設配置し
て、この一対の光検出器１０，１１の太陽光入射面上に
境界を中心として該太陽光入射面の一辺に略直交して略
矩形状のスリット１３ａを対向配置するように構成し、
所期の目的を達成したものである。
で、設計製作を含む取扱いの簡略化を図ることにある。 【構成】略矩形状の太陽光入射面を有した一対の光検出
器１０，１１を、その太陽光入射面の一辺を並設配置し
て、この一対の光検出器１０，１１の太陽光入射面上に
境界を中心として該太陽光入射面の一辺に略直交して略
矩形状のスリット１３ａを対向配置するように構成し、
所期の目的を達成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば人工衛星の姿
勢角等を検出するのに用いられる太陽センサに関する。
勢角等を検出するのに用いられる太陽センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽センサは、図３に示すよう
に、太陽像を結像する略台形（直角三角形の一辺に矩形
部を延出した略台形）状の一対の光検出器１，２を互い
の斜辺を対向させて組合せ配置し、この光検出器１，２
の斜辺に対してスリット板３のスリット３ａが交叉する
ように所定の間隔を有して対向配置されている。そし
て、このような太陽センサは、太陽光がが基準軸に対し
て一定の角度で照射されると、光検出器１，２に太陽像
４が結像されて、該光検出器１，２がＡ，Ｂ出力の電圧
を発生する。このＡ，Ｂ出力は、例えば加算器、減算
器、除算器等で構成される信号処理部５に導かれ、 Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） の演算が実施されて太陽角信号Ｃが生成される。この太
陽角信号Ｃは、非感度軸（オフ軸）角β（スリット方向
の入射角）の値によらず、感度軸（オン軸）角α（スリ
ットに対して略直交する方向の入射角）により決定され
る。この太陽角信号Ｃを検出可能な部分（リニアレン
ジ）は、図４に示すように角の正／負を判別する。
に、太陽像を結像する略台形（直角三角形の一辺に矩形
部を延出した略台形）状の一対の光検出器１，２を互い
の斜辺を対向させて組合せ配置し、この光検出器１，２
の斜辺に対してスリット板３のスリット３ａが交叉する
ように所定の間隔を有して対向配置されている。そし
て、このような太陽センサは、太陽光がが基準軸に対し
て一定の角度で照射されると、光検出器１，２に太陽像
４が結像されて、該光検出器１，２がＡ，Ｂ出力の電圧
を発生する。このＡ，Ｂ出力は、例えば加算器、減算
器、除算器等で構成される信号処理部５に導かれ、 Ｃ＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） の演算が実施されて太陽角信号Ｃが生成される。この太
陽角信号Ｃは、非感度軸（オフ軸）角β（スリット方向
の入射角）の値によらず、感度軸（オン軸）角α（スリ
ットに対して略直交する方向の入射角）により決定され
る。この太陽角信号Ｃを検出可能な部分（リニアレン
ジ）は、図４に示すように角の正／負を判別する。
【０００３】一方、太陽角信号Ｃは、 Ｃ＝Ｄ・ｔａｎα （但し、Ｄは光検出器の形状や効
率、除算器の特性で決まる定数） の式で表される値に対応されることで、αがｔａｎαで
近似される角度範囲で、太陽角情報として供される。な
お、太陽光が一対の光検出器１，２の一方のみに照射さ
れるオン軸（感度軸）領域は太陽角信号Ｃの飽和領域と
なる。
率、除算器の特性で決まる定数） の式で表される値に対応されることで、αがｔａｎαで
近似される角度範囲で、太陽角情報として供される。な
お、太陽光が一対の光検出器１，２の一方のみに照射さ
れるオン軸（感度軸）領域は太陽角信号Ｃの飽和領域と
なる。
【０００４】ところで、このような太陽センサは、太陽
が視野内にあり、太陽各信号Ｃに誤差がないことを示す
太陽プレゼンス信号が（Ａ＋Ｂ）出力の絶対値により生
成される。すなわち、（Ａ＋Ｂ）出力は、感度軸（オン
軸）角をα、非感度軸（オフ軸）角をβとすると、図５
に示す特性となり、しきい値Ｅに比して（Ａ＋Ｂ）出力
が大きいときに、太陽プレゼンス信号をＯＮ（オン）す
ることにより、所期の目的が達成される。
が視野内にあり、太陽各信号Ｃに誤差がないことを示す
太陽プレゼンス信号が（Ａ＋Ｂ）出力の絶対値により生
成される。すなわち、（Ａ＋Ｂ）出力は、感度軸（オン
軸）角をα、非感度軸（オフ軸）角をβとすると、図５
に示す特性となり、しきい値Ｅに比して（Ａ＋Ｂ）出力
が大きいときに、太陽プレゼンス信号をＯＮ（オン）す
ることにより、所期の目的が達成される。
【０００５】なお、上記光検出器１，２としては、一般
的に太陽電池やフォトダイオード等の光電変換素子が用
いられる。しかしながら、上記太陽センサでは、（Ａ−
Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）が上述したように、角度依存性を持つ
ために、しきい値Ｅを大きくすると、視野が小さくな
り、逆にしきい値Ｅを小さくすると、その視野が大きく
なるが、非感度軸角βが大きいと（図６参照）、感度軸
角αに検出誤差が生じることで、その設計製作が非常に
面倒であるという問題を有する。
的に太陽電池やフォトダイオード等の光電変換素子が用
いられる。しかしながら、上記太陽センサでは、（Ａ−
Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）が上述したように、角度依存性を持つ
ために、しきい値Ｅを大きくすると、視野が小さくな
り、逆にしきい値Ｅを小さくすると、その視野が大きく
なるが、非感度軸角βが大きいと（図６参照）、感度軸
角αに検出誤差が生じることで、その設計製作が非常に
面倒であるという問題を有する。
【０００６】また、これによると、光検出器１，２とし
て、通常の電極が太陽光入射面に設けられる太陽電池等
の光電変換素子を用いると、太陽光の入射角により、太
陽光入射面の電極が影響して、検出誤差が生じること
で、その光検出器１，２の構造に制約を受けるという問
題を有する。
て、通常の電極が太陽光入射面に設けられる太陽電池等
の光電変換素子を用いると、太陽光の入射角により、太
陽光入射面の電極が影響して、検出誤差が生じること
で、その光検出器１，２の構造に制約を受けるという問
題を有する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の太陽センサでは、設計製作が面倒であると共に、そ
の光検出器の構造上に制約を受けるために、その取扱い
が非常に面倒であるという問題を有する。
来の太陽センサでは、設計製作が面倒であると共に、そ
の光検出器の構造上に制約を受けるために、その取扱い
が非常に面倒であるという問題を有する。
【０００８】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、構成簡易にして、検出精度の向上を図り得、且つ
設計製作を含む取扱い性の簡略化を図り得るようにした
太陽センサを提供することを目的とする。
ので、構成簡易にして、検出精度の向上を図り得、且つ
設計製作を含む取扱い性の簡略化を図り得るようにした
太陽センサを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は、太陽光を受
光して太陽方向を検出してなる太陽センサにおいて、略
矩形状の太陽光入射面を有し、この太陽光入射面の一辺
が並設配置された一対の光検出器と、この一対の光検出
器の太陽光入射面上に境界を中心として、該太陽光入射
面の一辺に略直交されて対向配置される前記太陽光を透
過する略矩形状のスリットが設けられたマスク板とを備
えて構成したものである。
光して太陽方向を検出してなる太陽センサにおいて、略
矩形状の太陽光入射面を有し、この太陽光入射面の一辺
が並設配置された一対の光検出器と、この一対の光検出
器の太陽光入射面上に境界を中心として、該太陽光入射
面の一辺に略直交されて対向配置される前記太陽光を透
過する略矩形状のスリットが設けられたマスク板とを備
えて構成したものである。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、一対の光検出器には、太陽
光がマスク板のスリットを透過して入射され、その感度
軸角に対応した出力を発生して太陽方向の検出を可能と
し、その非感度軸回りの角度が大きくなっても、太陽光
が入射されると、その感度軸角に対応した出力を発生し
て太陽方向の検出を可能とする。そして、一対の光検出
器の太陽入射面に電極等の遮蔽部が存在する場合、該遮
蔽部がスリットを透過して入射された太陽光の非感度軸
角に応じて、一対の光検出器に対して均一的に作用され
ることにより、同様にして高精度で、安定した太陽方向
の検出が可能となる。従って、容易に高精度な検出が実
現され、しかも、制約が軽減されて設計製作を含む取扱
いが簡略化される。
光がマスク板のスリットを透過して入射され、その感度
軸角に対応した出力を発生して太陽方向の検出を可能と
し、その非感度軸回りの角度が大きくなっても、太陽光
が入射されると、その感度軸角に対応した出力を発生し
て太陽方向の検出を可能とする。そして、一対の光検出
器の太陽入射面に電極等の遮蔽部が存在する場合、該遮
蔽部がスリットを透過して入射された太陽光の非感度軸
角に応じて、一対の光検出器に対して均一的に作用され
ることにより、同様にして高精度で、安定した太陽方向
の検出が可能となる。従って、容易に高精度な検出が実
現され、しかも、制約が軽減されて設計製作を含む取扱
いが簡略化される。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係
る太陽センサの要部を取出して示したもので、一対の光
検出器１０，１１は、略矩形状の太陽光入射面を有し、
その太陽光入射面の一辺が所定の間隔を有して対向され
て並設される。この光検出器１０，１１は、例えば周知
の太陽電池で形成され、その出力端には信号処理部１２
が接続される。
照して詳細に説明する。図１はこの発明の一実施例に係
る太陽センサの要部を取出して示したもので、一対の光
検出器１０，１１は、略矩形状の太陽光入射面を有し、
その太陽光入射面の一辺が所定の間隔を有して対向され
て並設される。この光検出器１０，１１は、例えば周知
の太陽電池で形成され、その出力端には信号処理部１２
が接続される。
【００１２】また、一対の光検出器の太陽光入射面上に
は、マスク板１３が所定の間隔を有して対向配置され
る。このマスク板１３には、略矩形状のスリット１３ａ
が太陽光入射面の境界を中心として、該太陽光入射面の
一辺に略直交するように形成される。このマスク板１３
のスリット１３ａは、その光検出器１０，１１の並設方
向と直交する方向の長さ寸法が、該光検出器１０，１１
の一辺に比して幅狭に形成される。
は、マスク板１３が所定の間隔を有して対向配置され
る。このマスク板１３には、略矩形状のスリット１３ａ
が太陽光入射面の境界を中心として、該太陽光入射面の
一辺に略直交するように形成される。このマスク板１３
のスリット１３ａは、その光検出器１０，１１の並設方
向と直交する方向の長さ寸法が、該光検出器１０，１１
の一辺に比して幅狭に形成される。
【００１３】上記構成において、光検出器１０，１１
は、太陽光がマスク板１３のスリット１３ａを通過して
入射されて太陽像１４が結像されると、それぞれが太陽
像１４に対応したＡ出力，Ｂ出力を発生して信号処理部
１２に出力する。信号処理部１２は、入力したＡ出力，
Ｂ出力に基づいて、前述したように（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）の演算を実施して、太陽角信号Ｃを算出し、太陽方
向を検出する。この太陽角信号Ｃは、感度軸角αが変化
して光検出器１０，１１の太陽光入射面に入射する太陽
光の領域が変化しても、一方の光検出器１０（１１）に
太陽光が入射している状態で、感度軸αに依存した出力
が得られる。この（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）は、１又は−
１で、飽和領域となる。
は、太陽光がマスク板１３のスリット１３ａを通過して
入射されて太陽像１４が結像されると、それぞれが太陽
像１４に対応したＡ出力，Ｂ出力を発生して信号処理部
１２に出力する。信号処理部１２は、入力したＡ出力，
Ｂ出力に基づいて、前述したように（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ）の演算を実施して、太陽角信号Ｃを算出し、太陽方
向を検出する。この太陽角信号Ｃは、感度軸角αが変化
して光検出器１０，１１の太陽光入射面に入射する太陽
光の領域が変化しても、一方の光検出器１０（１１）に
太陽光が入射している状態で、感度軸αに依存した出力
が得られる。この（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ）は、１又は−
１で、飽和領域となる。
【００１４】また、光検出器１０，１１は、非感度軸角
βが大きくなり、図２に示すように太陽像１４の一部が
太陽光入射面から外れても、そのＡ出力，Ｂ出力が均一
に変化される。従って、信号処理部１２で算出される太
陽角信号Ｃは、影響されることなく所期の検出精度が確
保される。
βが大きくなり、図２に示すように太陽像１４の一部が
太陽光入射面から外れても、そのＡ出力，Ｂ出力が均一
に変化される。従って、信号処理部１２で算出される太
陽角信号Ｃは、影響されることなく所期の検出精度が確
保される。
【００１５】なお、光検出器１０，１１は、その太陽光
入射面に設けられる遮蔽部、例えば電極１０ａ，１０ａ
が略同様に設けられる場合、その太陽光入射面にスリッ
ト１３ａを透過した太陽光が照射され、その一部が電極
１０ａ，１１ａにより遮蔽されても、同一の量が遮蔽さ
れ、そのＡ出力，Ｂ出力が均一に変化される。従って、
信号処理部１２で算出される太陽角信号Ｃは、電極１０
ａ，１１ａに影響されることなく、所期の検出精度が確
保される。
入射面に設けられる遮蔽部、例えば電極１０ａ，１０ａ
が略同様に設けられる場合、その太陽光入射面にスリッ
ト１３ａを透過した太陽光が照射され、その一部が電極
１０ａ，１１ａにより遮蔽されても、同一の量が遮蔽さ
れ、そのＡ出力，Ｂ出力が均一に変化される。従って、
信号処理部１２で算出される太陽角信号Ｃは、電極１０
ａ，１１ａに影響されることなく、所期の検出精度が確
保される。
【００１６】このように、上記太陽センサは、略矩形状
の太陽光入射面を有した一対の光検出器１０，１１を、
その太陽光入射面の一辺を並設配置して、この一対の光
検出器１０，１１の太陽光入射面上に境界を中心として
該太陽光入射面の一辺に略直交して略矩形状のスリット
１３ａを対向配置するように構成した。これによれば、
一対の光検出器１０，１１に対して太陽光がマスク板１
３のスリット１３ａを透過して入射されると、その感度
軸角αを検出して太陽方向を検出し、非感度軸角βが大
きくなって入射した太陽光の一部が照射された状態で
も、高精度な太陽方向の検出が実現される。この結果、
設計上の制約が軽減され、その取扱いの簡略化が促進さ
れる。
の太陽光入射面を有した一対の光検出器１０，１１を、
その太陽光入射面の一辺を並設配置して、この一対の光
検出器１０，１１の太陽光入射面上に境界を中心として
該太陽光入射面の一辺に略直交して略矩形状のスリット
１３ａを対向配置するように構成した。これによれば、
一対の光検出器１０，１１に対して太陽光がマスク板１
３のスリット１３ａを透過して入射されると、その感度
軸角αを検出して太陽方向を検出し、非感度軸角βが大
きくなって入射した太陽光の一部が照射された状態で
も、高精度な太陽方向の検出が実現される。この結果、
設計上の制約が軽減され、その取扱いの簡略化が促進さ
れる。
【００１７】また、これによれば、一対の光検出器１
０，１１の太陽入射面に電極１０ａ，１１ａが存在して
も、該電極１０ａ，１１ａがスリット１３ａを透過して
入射された太陽光の非感度軸角βに応じて、一対の光検
出器１０，１１に対して均一的に作用することにより、
安定した太陽方向の検出が実現される。この結果、光検
出器１０，１１として、電極の存在する、在来からの太
陽電池等を用いて高精度な検出精度が実現されるので、
その設計製作を含む取扱いの簡略化が促進される。
０，１１の太陽入射面に電極１０ａ，１１ａが存在して
も、該電極１０ａ，１１ａがスリット１３ａを透過して
入射された太陽光の非感度軸角βに応じて、一対の光検
出器１０，１１に対して均一的に作用することにより、
安定した太陽方向の検出が実現される。この結果、光検
出器１０，１１として、電極の存在する、在来からの太
陽電池等を用いて高精度な検出精度が実現されるので、
その設計製作を含む取扱いの簡略化が促進される。
【００１８】なお、上記実施例では、マスク板１３のス
リット１３ａを光検出器１０，１１の太陽光入射面の一
辺より幅狭に形成するように構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、構成可能である。よって、こ
の発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ること
は勿論のことである。
リット１３ａを光検出器１０，１１の太陽光入射面の一
辺より幅狭に形成するように構成した場合で説明した
が、これに限ることなく、構成可能である。よって、こ
の発明は上記実施例に限ることなく、その他、この発明
の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ること
は勿論のことである。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、検出精度の向上を図り得、且つ設
計製作を含む取扱い性の簡略化を図り得るようにした太
陽センサを提供することができる。
ば、構成簡易にして、検出精度の向上を図り得、且つ設
計製作を含む取扱い性の簡略化を図り得るようにした太
陽センサを提供することができる。
【図１】この発明の一実施例に係る太陽センサを示した
図。
図。
【図２】図１の動作を説明するために示した図。
【図３】従来の太陽センサを示した図。
【図４】図３の太陽センサの太陽方向検出範囲を示した
図。
図。
【図５】図３の角度依存性を示した図。
【図６】図３の問題点を説明するために示した図。
１０，１１…光検出器。 １２…信号処理部。 １３…マスク板。 １３ａ…スリット。 １０ａ，１１ａ…電極。
Claims (2)
- 【請求項１】 太陽光を受光して太陽方向を検出してな
る太陽センサにおいて、 略矩形状の太陽光入射面を有し、この太陽光入射面の一
辺が並設配置された一対の光検出器と、 この一対の光検出器の太陽光入射面上に境界を中心とし
て、該太陽光入射面の一辺に略直交されて対向配置され
る前記太陽光を透過する略矩形状のスリットが設けられ
たマスク板とを具備したことを特徴とする太陽センサ。 - 【請求項２】 前記マスク板のスリットは、前記一対の
光検出器の太陽光入射面の一辺に比して幅狭に形成され
てなることを特徴とする請求項１記載の太陽センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205153A JPH0755460A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 太陽センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205153A JPH0755460A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 太陽センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0755460A true JPH0755460A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=16502302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205153A Pending JPH0755460A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | 太陽センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0755460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119063718A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-12-03 | 北京控制工程研究所 | 激光和太阳探测复合敏感器 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5205153A patent/JPH0755460A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119063718A (zh) * | 2024-08-13 | 2024-12-03 | 北京控制工程研究所 | 激光和太阳探测复合敏感器 |
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