JPS6166117A - 太陽角検出装置 - Google Patents
太陽角検出装置Info
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- JPS6166117A JPS6166117A JP18765384A JP18765384A JPS6166117A JP S6166117 A JPS6166117 A JP S6166117A JP 18765384 A JP18765384 A JP 18765384A JP 18765384 A JP18765384 A JP 18765384A JP S6166117 A JPS6166117 A JP S6166117A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 3
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 3
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- 102100027340 Slit homolog 2 protein Human genes 0.000 description 2
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- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 241000254158 Lampyridae Species 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は２次元ＣＣＤセンサを利用して太陽角（従来の
技術） 従来、１次元ＣＣＤを利用した太陽角検出器があった。
技術） 従来、１次元ＣＣＤを利用した太陽角検出器があった。
これは、１次元素子を利用したものであるため、１０２
４〜２０４８程度とセグメント数が少なく高分解能が得
られないという欠点がおった。
４〜２０４８程度とセグメント数が少なく高分解能が得
られないという欠点がおった。
一方、粗、棺センサを組み合せて太陽角を高精度で検出
する太陽角検出器も存在するが、回路が複雑なこと、及
びアナログ的に精度を上げる為に技術的な困雌が多いと
いう欠点がめった。
する太陽角検出器も存在するが、回路が複雑なこと、及
びアナログ的に精度を上げる為に技術的な困雌が多いと
いう欠点がめった。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような欠点を除き、２次元ＣＣＤ
を利用することによシ、ディジタルに太陽角を高精度で
検出でき、その分解能も飛躍的に向上させた太陽角検出
装置を提供することにある。
を利用することによシ、ディジタルに太陽角を高精度で
検出でき、その分解能も飛躍的に向上させた太陽角検出
装置を提供することにある。
（発明の構成）
本発明の太陽角検出装置の構成は、各党検出素子が２次
元に配列されたＣＣＤ素子と、このＣＣＤ素子の受光面
から一定間隔にこのＣＣＤ素子の一方のＣＣＤ配列軸に
わずかな傾きをもって設けられたスリットとを有する光
学系と；この光学系の前記ＣＣＤ素子の一方の軸の受光
出力を計数してこの一方の軸の受光中心位置を求めその
中心位置から前記ＣＣＤ素子の他方の軸のずれを検出す
る信号処理手段とを備え：前記ＣＯＤ素子の他方の軸の
ずれから太陽光の角度を高精度に検出することを特徴と
する。
元に配列されたＣＣＤ素子と、このＣＣＤ素子の受光面
から一定間隔にこのＣＣＤ素子の一方のＣＣＤ配列軸に
わずかな傾きをもって設けられたスリットとを有する光
学系と；この光学系の前記ＣＣＤ素子の一方の軸の受光
出力を計数してこの一方の軸の受光中心位置を求めその
中心位置から前記ＣＣＤ素子の他方の軸のずれを検出す
る信号処理手段とを備え：前記ＣＯＤ素子の他方の軸の
ずれから太陽光の角度を高精度に検出することを特徴と
する。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例光学系の構成を示す □斜視
図である。図において、１は余分の太陽光を遮蔽し、ス
リット（２）を刻む板、２は板１の上に刻まれたスリッ
ト、４は２次元ＣＣＤ素子、５はＣＣＤ４の受光面であ
る。
図である。図において、１は余分の太陽光を遮蔽し、ス
リット（２）を刻む板、２は板１の上に刻まれたスリッ
ト、４は２次元ＣＣＤ素子、５はＣＣＤ４の受光面であ
る。
第２図は第１図の受光面５を示す平面図である。
この受光面５にはスリット２から入射した幅Ｃの元の蛍
３が形成されるとする。この受光面５は、真に光に感じ
る部分６と電気的インターフーイ文２為の光に感じない
部分７とから構成される。通常、この光を感じない部分
７は大きな割合を占めるが、ＣＣＤ素子によっては小さ
いものもある。いずれの場合にも、光帯３を、第２図に
示す様に、角度θだけ傾く様に、板１とＣＣＤ素子４と
の相対関係を定めている。ここで角度θは、ａを部分６
゜７の間隔すをｃｃＪＪｇ子４のスリット方向の長さ、
ｄを部分７０幅とすると、次式のようになる。
３が形成されるとする。この受光面５は、真に光に感じ
る部分６と電気的インターフーイ文２為の光に感じない
部分７とから構成される。通常、この光を感じない部分
７は大きな割合を占めるが、ＣＣＤ素子によっては小さ
いものもある。いずれの場合にも、光帯３を、第２図に
示す様に、角度θだけ傾く様に、板１とＣＣＤ素子４と
の相対関係を定めている。ここで角度θは、ａを部分６
゜７の間隔すをｃｃＪＪｇ子４のスリット方向の長さ、
ｄを部分７０幅とすると、次式のようになる。
また、光＃３０幅Ｃは、次式の範囲に設定する。
（ａ−ｄ）（ｃ（ａ
ここでＣＯＤ感光セグメント（４）に、第２図右上（Ｐ
点）よりＸ軸方回へＪ−に番号を付ける。このＸ軸最左
端Ｑ点のセグメントの次はＲ点へ番号を付け、順次Ｓ点
ｌで番号を付加する。
点）よりＸ軸方回へＪ−に番号を付ける。このＸ軸最左
端Ｑ点のセグメントの次はＲ点へ番号を付け、順次Ｓ点
ｌで番号を付加する。
第３図は第２図の番号Ｎの順に横にセグメント出力を表
示した特性図である。この受光面５上で太陽角が変化す
れは、第２図のＹの方向に光の偕３が移動−ｒるが、第
３図では、出力の妬い部分が平行に移動することに対応
する。すなわち、光の帯３の中心位ｄＺの位置が角度の
ずれに対応し、従来ａステップ毎の精度でしか測定でさ
なかったものを、ａ−Ｚ／Ｎの精度で測定できることに
なる。
示した特性図である。この受光面５上で太陽角が変化す
れは、第２図のＹの方向に光の偕３が移動−ｒるが、第
３図では、出力の妬い部分が平行に移動することに対応
する。すなわち、光の帯３の中心位ｄＺの位置が角度の
ずれに対応し、従来ａステップ毎の精度でしか測定でさ
なかったものを、ａ−Ｚ／Ｎの精度で測定できることに
なる。
なお、太陽光の傾き角φは、スリット２と受光面５との
間隔り、光帯３の零点からのずれ数Ｎ。
間隔り、光帯３の零点からのずれ数Ｎ。
でしか測定で咋なかったが、本実施例の構成では素子４
との間の角度を角θ友け１頃けることによシ、笑際の太
陽角の変化を幾何学的に拡大し、感度を上げるところに
ある。すなわち、これらスリット３とＣＣＩＩ、＝ｉ子
４とが、傾くことによシ、スリット３とＣＣＤ素子４と
の叉点の移動量は、スリット３の移動量よりも大きくな
る。
との間の角度を角θ友け１頃けることによシ、笑際の太
陽角の変化を幾何学的に拡大し、感度を上げるところに
ある。すなわち、これらスリット３とＣＣＩＩ、＝ｉ子
４とが、傾くことによシ、スリット３とＣＣＤ素子４と
の叉点の移動量は、スリット３の移動量よりも大きくな
る。
また、角度０２幅Ｃの条件下では、感光部分６のＹ方向
の不連続性は、事実上なくな）、あたかも２次元ＣＣＤ
セグメントが番号Ｎの頑に連なった１本の１次元ＣＣＤ
センサの様に出力が得られる。これは出力の信号処理を
大幅に単純化する。
の不連続性は、事実上なくな）、あたかも２次元ＣＣＤ
セグメントが番号Ｎの頑に連なった１本の１次元ＣＣＤ
センサの様に出力が得られる。これは出力の信号処理を
大幅に単純化する。
すなわち、この１Ｂ号処理回路としては、単純に出力を
ある閾値で比較（コンパレート）シ、セグメントの中心
を求めるだけでよい。すなわち、出力「１」の得られる
点がｎｌからｎ２の点にあったとすると、その中心点２
の位置はＺ”＝ （ｎ１＋ｎ雪）／ ２として求められ
る。
ある閾値で比較（コンパレート）シ、セグメントの中心
を求めるだけでよい。すなわち、出力「１」の得られる
点がｎｌからｎ２の点にあったとすると、その中心点２
の位置はＺ”＝ （ｎ１＋ｎ雪）／ ２として求められ
る。
第４図はこの信号処理回路の一例のブロック図である。
図中、８はある閾値（例えばＡｌ１）以上のＣＣＤ素子
４の出力が入力されると論理値自」を出力しその他の場
合は論理値「０」を出力する比較器、９はＣＣＤ素子４
の駆動パルスで、パルス数はセグメント番号Ｎに対応し
、またこの駆動パルス９はＣＯＤセグメント出力を得る
為のシフトパルスとなっている。また、１０は制御スイ
ッチ、１１はカウンタでめ９、制御スイッチ１０は、比
較器８からの出力が「１」になるまでの間はカウンタ１
１の２８Ｂ端子側に駆動パルス９を通し、比較器８から
の出力が１１」になれば、カウンタ１１のＬ８Ｂ端子側
に駆動パルス９を通すよう切換える。更に、再び比較器
８からの出力が「０」になれば駆動パルス９を通さない
。この様にすれ６一 ば、カウンタ１１の値は、Ｎが順次増加していくにつれ
て「２」ずつ増加しく２ｎｌ）、比較器８の出力が「１
」になれば「１」ずつ増加しくｎｉ ｎｔ）、更に比
較器８の出力が「ｏ」になった状態でカウントを停止す
る（ ２ｎｌ＋（ｎ！ ｒｌｌ）＝ｎ２＋ｎ１）。
４の出力が入力されると論理値自」を出力しその他の場
合は論理値「０」を出力する比較器、９はＣＣＤ素子４
の駆動パルスで、パルス数はセグメント番号Ｎに対応し
、またこの駆動パルス９はＣＯＤセグメント出力を得る
為のシフトパルスとなっている。また、１０は制御スイ
ッチ、１１はカウンタでめ９、制御スイッチ１０は、比
較器８からの出力が「１」になるまでの間はカウンタ１
１の２８Ｂ端子側に駆動パルス９を通し、比較器８から
の出力が１１」になれば、カウンタ１１のＬ８Ｂ端子側
に駆動パルス９を通すよう切換える。更に、再び比較器
８からの出力が「０」になれば駆動パルス９を通さない
。この様にすれ６一 ば、カウンタ１１の値は、Ｎが順次増加していくにつれ
て「２」ずつ増加しく２ｎｌ）、比較器８の出力が「１
」になれば「１」ずつ増加しくｎｉ ｎｔ）、更に比
較器８の出力が「ｏ」になった状態でカウントを停止す
る（ ２ｎｌ＋（ｎ！ ｒｌｌ）＝ｎ２＋ｎ１）。
最終的なこのカウンタ値は、第３図のＺ位置の座標の倍
（ｎｓ＋ｎｔ）となっているので、この値を％としてそ
の中心値Ｚを求めることができるて説明したが、信号処
理回路の入力信号の取扱い方によっては、この角度範囲
に限定されるものではない。また、本実施例を、２個組
合せることによって、太陽角を二次元的に検出すること
ができることは明らかである。
（ｎｓ＋ｎｔ）となっているので、この値を％としてそ
の中心値Ｚを求めることができるて説明したが、信号処
理回路の入力信号の取扱い方によっては、この角度範囲
に限定されるものではない。また、本実施例を、２個組
合せることによって、太陽角を二次元的に検出すること
ができることは明らかである。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単な回
路方式で太陽角の高ｆｆ１ｍな検出が可能となる。
路方式で太陽角の高ｆｆ１ｍな検出が可能となる。
Ｉ＠１図は本発明の一実施例の光学部分の構成を示す斜
視図、第２図は第１図の受光面を示す平面図、第３図は
第２図の番号順にセグメント出力をとり出す特性図、第
４図は第１図の信号処理回路のブロック図である。図に
おいて、 １・・・・・・太陽光を遮蔽する板、２・・・・・・板
１上のスリット、３・・・・・・太陽光の帯、４・・・
・・・ＣＣＤ木子１Ｓ・・・・・・受光面、６・・・・
・・受光面中の光に感じる感光部分、７・・・・・・不
感光部分、８・・・・・・比較器、９・・・・・・ＣＣ
Ｄのセグメント出力を順次シフトさせる駆動パルス、１
０・・・・・・制御スイッチ、１１・・団・カウンタ、 である。 代理人 弁理士 内 原 晋 ・ｌ゛ １＼、畳 箭１菌 第７図 箔３図 筋４図
視図、第２図は第１図の受光面を示す平面図、第３図は
第２図の番号順にセグメント出力をとり出す特性図、第
４図は第１図の信号処理回路のブロック図である。図に
おいて、 １・・・・・・太陽光を遮蔽する板、２・・・・・・板
１上のスリット、３・・・・・・太陽光の帯、４・・・
・・・ＣＣＤ木子１Ｓ・・・・・・受光面、６・・・・
・・受光面中の光に感じる感光部分、７・・・・・・不
感光部分、８・・・・・・比較器、９・・・・・・ＣＣ
Ｄのセグメント出力を順次シフトさせる駆動パルス、１
０・・・・・・制御スイッチ、１１・・団・カウンタ、 である。 代理人 弁理士 内 原 晋 ・ｌ゛ １＼、畳 箭１菌 第７図 箔３図 筋４図
Claims (1)
- 各光検出素子が２次元に配列されたＣＣＤ素子と、この
ＣＣＤ素子の受光面から所定間隔にこのＣＣＤ素子の一
方のＣＣＤ配列軸にわずかな傾きをもって設けられたス
リットとを有する光学系と；この光学系の前記ＣＣＤ素
子の一方の軸の受光出力を計数してこの一方の軸の受光
中心位置を求めその中心位置から前記ＣＣＤ素子の他方
の軸のずれを検出する信号処理手段とを備え；前記ＣＣ
Ｄ素子の他方の軸のずれから太陽光の角度を高精度に検
出することを特徴とする太陽角検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18765384A JPS6166117A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 太陽角検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18765384A JPS6166117A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 太陽角検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166117A true JPS6166117A (ja) | 1986-04-04 |
Family
ID=16209855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18765384A Pending JPS6166117A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 太陽角検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166117A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2690738A1 (fr) * | 1992-04-29 | 1993-11-05 | Deutsche Aerospace | Capteur solaire pour axes des Z destiné à déterminer la position des satellites. |
| DE10052424C1 (de) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | Astrium Gmbh | Anordnung zur Bestimmung der Position einer Lichtquelle |
| JP2003114123A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-04-18 | Kota Umagoe | 光方向センサ、および、光方向センサ信号処理装置 |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP18765384A patent/JPS6166117A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2690738A1 (fr) * | 1992-04-29 | 1993-11-05 | Deutsche Aerospace | Capteur solaire pour axes des Z destiné à déterminer la position des satellites. |
| DE10052424C1 (de) * | 2000-10-23 | 2002-05-02 | Astrium Gmbh | Anordnung zur Bestimmung der Position einer Lichtquelle |
| US6717662B2 (en) * | 2000-10-23 | 2004-04-06 | Eads Deutschland Gmbh | Arrangement for determining the position of a light source |
| JP2003114123A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-04-18 | Kota Umagoe | 光方向センサ、および、光方向センサ信号処理装置 |
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