JP2005122644A - Apparatus and method for tracking light source position - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and method for tracking a light source position which realize tracking of a light source on the basis of only direct light from the light source. <P>SOLUTION: The apparatus for tracking the light source position is disclosed for tracking the light source by moving an irradiation surface 2 for receiving light L from the light source by a motor in accordance with the detection of a bright/dark state on the irradiation surface and the apparatus is provided with: an indirect light shielding member 1 which is forme into hollow cylindrical shape, arranged on the irradiation surface and causes direct light going straight into the irradiation surface to enter into the irradiation surface and shields indirect light around the irradiation surface in order to distinguish light applied from the light source to the irradiation surface as direct light Ld or indirect light Lr; a direct light detection part for detecting lightness and darkness in the indirect light shielding member and outputting a detection signal; and a control part for controlling the drive of the motor in accordance with the detection signal from the direct light detection part in order to move the irradiation surface by direct light out of light applied from the light source. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光源からの直接光のみに基づいて光源を追尾させることが可能な光源位置追尾装置および追尾方法に関する。   The present invention relates to a light source position tracking device and a tracking method capable of tracking a light source based only on direct light from the light source.

従来、光源、例えば太陽を追尾するようにしたシステムとしては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1では、太陽光受光部を太陽に追尾させるもので、この太陽光受光部は、駆動手段により東西と南北のそれぞれの仰角方向に回動される。駆動手段の動作は、時計手段からの時刻情報および日付情報に基づいて制御手段により制御される。時計手段は、標準電波信号を受信するようになっている。
特開2002−202817号公報
Conventionally, for example, a system disclosed in Patent Document 1 is known as a system for tracking a light source, for example, the sun. In Patent Document 1, the sunlight receiving unit is made to track the sun, and the sunlight receiving unit is rotated by the driving means in the respective east-west and north-south elevation directions. The operation of the driving means is controlled by the control means based on time information and date information from the clock means. The clock means is adapted to receive a standard radio signal.
JP 2002-202817 A

ところで従来、この種の太陽など移動する光源を追尾する装置にあっては、太陽光受光部などの受光部分が光源からの直接光を受光していれば光源の移動に追尾させることができるが、受光部分の受光している光が、建物やそのほか何らかの物体に反射して到来する間接光などであると、受光部分は追尾すべき光源からの光を受光していることにはならず、従って光源の移動を適切に追尾することができないという課題があった。   By the way, in a conventional device for tracking a moving light source such as the sun, if the light receiving part such as the sunlight receiving unit receives direct light from the light source, it can be tracked by the movement of the light source. If the light received by the light receiving part is indirect light that is reflected by a building or some other object, the light receiving part does not receive light from the light source to be tracked, Therefore, there has been a problem that the movement of the light source cannot be properly tracked.

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、光源からの直接光のみに基づいて光源を追尾させることが可能な光源位置追尾装置および追尾方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a light source position tracking device and a tracking method capable of tracking a light source based only on direct light from the light source. .

本発明にかかる光源位置追尾装置は、移動する光源からの光を受光する受光部を、当該受光部における明暗状態の検出に応じて移動手段で移動させて光源に追尾させるようにした光源位置追尾装置であって、中空筒体状に形成されて上記受光部に設けられ、当該受光部に照射される光源からの光を直接光と間接光とに区別するために、該受光部に向かって直進する直接光はその内部に進入しかつ該受光部周囲の間接光を遮断する間接光遮断部材と、該間接光遮断部材内部の明暗を検知して検知信号を出力する直接光検知部と、上記受光部を、光源から照射される光のうち、直接光に基づいて移動させるために、上記直接光検知部からの検知信号に応じて上記移動手段を駆動制御する制御部とを備えたことを特徴とする。   The light source position tracking device according to the present invention is a light source position tracking in which a light receiving unit that receives light from a moving light source is moved by a moving unit in accordance with detection of a light / dark state in the light receiving unit and is tracked by a light source. In order to distinguish between direct light and indirect light from a light source that is formed in a hollow cylindrical body and is provided in the light receiving unit, and is irradiated on the light receiving unit, toward the light receiving unit Direct light that goes straight forward enters the inside and blocks indirect light around the light receiving unit, a direct light detection unit that detects light and darkness inside the indirect light blocking member and outputs a detection signal; A control unit that drives and controls the moving unit in response to a detection signal from the direct light detection unit in order to move the light receiving unit based on direct light out of light emitted from a light source; It is characterized by.

また、本発明にかかる光源位置追尾方法は、前記請求項1記載の光源位置追尾装置を用い、まず、前記直接光検知部からの検知信号に応じて前記移動手段を制御し、その後、前記受光部における明暗状態の検出に応じて該移動手段を制御するようにしたことを特徴とする。   The light source position tracking method according to the present invention uses the light source position tracking device according to claim 1 and first controls the moving means in accordance with a detection signal from the direct light detection unit, and then receives the light reception. The moving means is controlled in response to detection of a light / dark state in the section.

本発明にかかる光源位置追尾装置および追尾方法にあっては、光源からの直接光のみに基づいて光源を追尾させることができる。   In the light source position tracking device and the tracking method according to the present invention, the light source can be tracked based only on the direct light from the light source.

以下に、本発明にかかる光源位置追尾装置の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる光源位置追尾装置は基本的には、図1〜図8に示すように、移動する光源からの光Lを受光する受光部としての照射面2を、当該照射面2における明暗状態の検出に応じて移動手段としての上下モーター3および左右モーター4で傾動させて光源に追尾させるようにした光源位置追尾装置であって、中空筒体状に形成されて照射面2に設けられ、当該照射面2に照射される光源からの光Lを直接光Ldと間接光Lrとに区別するために、照射面2に向かって直進する直接光Ldはその内部に進入しかつ照射面2周囲の間接光Lrを遮断する間接光遮断部材1と、間接光遮断部材1内部の明暗を検知して検知信号を出力する直接光検知部50と、照射面2を、光源から照射される光Lのうち、直接光Ldに基づいて移動させるために、直接光検知部50からの検知信号に応じてモーター3,4を駆動制御する制御部8とを備えて構成される。以下、太陽を光源として、その移動を追尾する場合を例にとって説明する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a light source position tracking device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 8, the light source position tracking device according to the present embodiment basically has an irradiation surface 2 as a light receiving unit that receives light L from a moving light source. A light source position tracking device that is tilted by a vertical motor 3 and a horizontal motor 4 as a moving means in accordance with detection of a state so as to be tracked by a light source, and is formed in a hollow cylindrical shape and provided on an irradiation surface 2 In order to distinguish the light L from the light source irradiated on the irradiation surface 2 into the direct light Ld and the indirect light Lr, the direct light Ld traveling straight toward the irradiation surface 2 enters the inside and the irradiation surface 2 Light that is emitted from the light source to the indirect light blocking member 1 that blocks the surrounding indirect light Lr, the direct light detection unit 50 that detects the brightness and darkness inside the indirect light blocking member 1 and outputs a detection signal, and the irradiation surface 2 L is moved based on the direct light Ld. For, and a controller 8 for driving and controlling the motors 3, 4 according to a detection signal from the direct light detection unit 50. Hereinafter, the case where the movement is tracked using the sun as a light source will be described as an example.

図1〜図4に示すように照射面2は、板材9の一面に平坦に形成され、この照射面2に太陽からの光Lが当たるようになっている。この照射面2には、移動する太陽からの太陽光Lを受光できているかいないかにより、これを明暗状態として検出する少なくとも4つの明暗部分検知用の受光センサー(以下、明暗検出センサーという)5が当該照射面2の上下位置および左右位置に設けられる。これら明暗検出センサー5は、球体状に形成されてその球面に沿ってほぼ全方位からの受光が可能なものであって、このような明暗検出センサー5としては、例えば京都セミコンダクター製の「KSPD1840C(商品名)」や「KSPD1640M(商品名)」などの球状センサーを採用することができる。この明暗検出センサー5は具体的には、検出される光Lの強度に応じた電圧値もしくは電流値を、明暗の検出信号として出力する。   As shown in FIGS. 1 to 4, the irradiation surface 2 is formed flat on one surface of the plate material 9, and the light L from the sun strikes the irradiation surface 2. The irradiation surface 2 has at least four light-and-dark part detection light-receiving sensors (hereinafter referred to as “light-and-darkness detection sensors”) 5 that detect the light L from the moving sun as light or dark depending on whether or not the light is received. Are provided at the vertical position and the horizontal position of the irradiation surface 2. These light / darkness detection sensors 5 are formed in a spherical shape and can receive light from almost all directions along the spherical surface. As such light / darkness detection sensors 5, for example, “KSPD1840C ( A spherical sensor such as “product name)” or “KSPD1640M (product name)” may be employed. Specifically, the light / dark detection sensor 5 outputs a voltage value or current value corresponding to the intensity of the detected light L as a light / dark detection signal.

明暗検出センサー5は、空間内で照射面2を特定するために、当該照射面2上で互いに直交する2軸X,Yを特定する目的で、少なくとも4つ設けられる。すなわち、互いに直交する一方の軸X上に2つの明暗検出センサー5が、他方の軸Y上にもう2つの明暗検出センサー5が配置されて、合計4つ設けられる。しかしながら、4つ以上設けてもよいことはもちろんである。図示例にあっては、これら明暗検出センサー5は照射面2の周囲、具体的には照射面2の周縁部に沿って環状に配列され、そのうちの4つで2軸X,Yが特定される。   In order to specify the irradiation surface 2 in the space, at least four brightness detection sensors 5 are provided for the purpose of specifying the two axes X and Y orthogonal to each other on the irradiation surface 2. That is, two brightness detection sensors 5 are arranged on one axis X orthogonal to each other, and two brightness detection sensors 5 are arranged on the other axis Y, for a total of four. However, of course, four or more may be provided. In the illustrated example, these brightness / darkness detection sensors 5 are arranged in a ring shape around the irradiation surface 2, specifically, along the peripheral edge of the irradiation surface 2, and two of them specify the two axes X and Y. The

特に本実施形態にあっては、これら明暗検出センサー5は、照射面2の周囲に設けられていて、これによりそれら内方の照射面2全面に、太陽電池パネル6aやレンズを利用した集光装置6bなどの各種採光手段を設置することができるようになっている。また、明暗検出センサー5は、照射面2の周縁部、具体的には板材9の周縁部から外方に突出させて設けられていて、これにより照射面2側のみならず当該照射面2とは反対側に太陽が位置するときでも、その光Lを受光することができるようになっている。   In particular, in the present embodiment, these brightness / darkness detection sensors 5 are provided around the irradiation surface 2, thereby condensing light using solar cell panels 6 a and lenses over the inner irradiation surface 2. Various daylighting means such as the device 6b can be installed. Further, the light / dark detection sensor 5 is provided so as to protrude outward from the peripheral edge of the irradiation surface 2, specifically, the peripheral edge of the plate member 9, and thereby the irradiation surface 2 side as well as the irradiation surface 2 side. Even when the sun is located on the opposite side, the light L can be received.

この照射面2を形成する板材9には図示しないけれども、これを傾動させる移動手段として、上下方向に傾動させる上下モーター3と、左右方向に傾動させる左右モーター4の2つのモーターが設けられる。これらモータ3,4としては、DCモーターが採用され、明暗検出センサー5の配置によって特定される上記2軸X,Y、すなわち上下方向軸周りおよび左右方向軸周りに、照射面2をそれぞれ個別に傾動させる。   Although not shown in the drawing, the plate 9 that forms the irradiation surface 2 is provided with two motors, a vertical motor 3 that tilts in the vertical direction and a left and right motor 4 that tilts in the horizontal direction, as moving means for tilting it. As these motors 3 and 4, DC motors are adopted, and the irradiation surface 2 is individually set around the two axes X and Y specified by the arrangement of the light / darkness detection sensor 5, that is, around the vertical axis and the horizontal axis. Tilt.

また、照射面2には、各明暗検出センサー5に近接させて、暗部生成部材10が設けられる。図示例にあっては、これら暗部生成部材10は板状に形成され、照射面2の周縁部に各明暗検出センサー5に対応させて、かつ照射面2側から各明暗検出センサー5を遮るように、当該照射面2からおおよそ垂直に起立させて4つ設けられている。暗部生成部材10の高さは任意に設定してよい。また、これら暗部生成部材10は、その4つを連結するように、照射面2の周囲に沿う1つの枠体状に形成してもよい。しかしながら、上述したように照射面2上に採光手段を設ける場合など、照射面2上への光量を多く確保したい場合には、暗部生成部材10を分離して設置することが好ましい。   Further, the dark surface generating member 10 is provided on the irradiation surface 2 so as to be close to each of the light / dark detection sensors 5. In the example of illustration, these dark part production | generation members 10 are formed in plate shape, make it correspond to each brightness detection sensor 5 in the peripheral part of the irradiation surface 2, and shield each brightness detection sensor 5 from the irradiation surface 2 side. In addition, four are provided so as to stand substantially vertically from the irradiation surface 2. You may set the height of the dark part production | generation member 10 arbitrarily. Moreover, you may form these dark part production | generation members 10 in the shape of one frame along the circumference | surroundings of the irradiation surface 2 so that the four may be connected. However, when it is desired to secure a large amount of light on the irradiation surface 2 such as when daylighting means is provided on the irradiation surface 2 as described above, it is preferable to install the dark part generating member 10 separately.

暗部生成部材10は照射面2から起立されて相当の高さを有することから、照射面2が太陽の光軸と直交しないときには、いずれかの暗部生成部材10が照射面2よりも外側に向かって影を作ることになり、すなわちいずれかの明暗検出センサー5に対して、影となる暗部Bを生成するようになっている。これに対し、暗部生成部材10による影ができずに光Lが当たる明暗検出センサー5は、暗部B以外の明部に位置することになる。   Since the dark part generating member 10 stands up from the irradiation surface 2 and has a considerable height, when the irradiation surface 2 is not orthogonal to the optical axis of the sun, any one of the dark part generation members 10 faces outward from the irradiation surface 2. In other words, a shadow B is generated for any of the light / dark detection sensors 5. On the other hand, the light / dark detection sensor 5 that is not shaded by the dark portion generating member 10 and is irradiated with the light L is positioned in a bright portion other than the dark portion B.

暗部生成部材10には、明暗検出センサー5から離隔されたその上端側の適宜位置に遮光部10aが形成される。図示例にあっては、遮光部10aは暗部生成部材10の上端に一体的に、明暗検出センサー5側へ張り出して形成される。しかしながら、暗部生成部材10の高さ方向の途中に設けるようにしてもよい。   In the dark part generating member 10, a light shielding part 10 a is formed at an appropriate position on the upper end side separated from the light / dark detection sensor 5. In the illustrated example, the light shielding portion 10 a is formed integrally with the upper end of the dark portion generating member 10 so as to project toward the light / darkness detection sensor 5 side. However, you may make it provide in the middle of the height direction of the dark part production | generation member 10. FIG.

明暗検出センサー5は、暗部生成部材10によって作り出される暗部Bと、これに対し暗部生成部材10の影に覆われずに光Lが当たる明部とを、照射面2における明暗状態として検出すべきものであるが、この明暗検出センサー5はその球面に沿う全方位からの受光が可能であることから、明暗検出センサー5の取り付け位置よりも照射面2側となる当該明暗検出センサー5と暗部生成部材10との間に侵入してくる光Lも受光してしまう場合が考えられ、これにより検出の精度が低下してしまうおそれがある。本実施形態にあっては、明暗検出センサー5による検出精度を高めるために、上述した暗部生成部材10と明暗検出センサー5との間に侵入する光Lを遮断する目的で、遮光部10aが設けられている。   The light / darkness detection sensor 5 should detect the dark part B created by the dark part generating member 10 and the bright part to which the light L hits without being covered by the shadow of the dark part generating member 10 as the light / dark state on the irradiation surface 2. However, since the light / dark detection sensor 5 can receive light from all directions along the spherical surface, the light / dark detection sensor 5 and the dark part generating member which are closer to the irradiation surface 2 side than the mounting position of the light / dark detection sensor 5. 10 may be received, and there is a possibility that the detection accuracy may be reduced. In the present embodiment, in order to increase the detection accuracy of the light / dark detection sensor 5, a light blocking portion 10a is provided for the purpose of blocking the light L entering between the dark portion generating member 10 and the light / dark detection sensor 5 described above. It has been.

さらに照射面2上には、環状に配列された明暗検出センサー5のほぼ中央に位置させて、上端が開口された任意高さの中空円筒体状の間接光遮断部材1が設けられる。間接光遮断部材1は、その軸心Cが照射面2に対して直立する関係で取り付けられる。より詳細には、間接光遮断部材1は、その軸心Cが照射面2を特定する2軸X,Yの交点を通るように、照射面2上に立設される。   Further, on the irradiation surface 2, an indirect light blocking member 1 having a hollow cylindrical shape with an arbitrary height and having an upper end opened is provided at the approximate center of the light and dark detection sensors 5 arranged in an annular shape. The indirect light blocking member 1 is attached so that its axis C stands upright with respect to the irradiation surface 2. More specifically, the indirect light blocking member 1 is erected on the irradiation surface 2 so that its axis C passes through the intersection of two axes X and Y that specify the irradiation surface 2.

そしてこの間接光遮断部材1の内部には、照射面2に取り付けて直接光検知センサー35が設けられる。この直接光検知センサー35としては、周知の面状受光センサーが採用される。この直接光検知センサー35も、明暗検出センサー5と同様な目的で、少なくとも4つが照射面2の上下位置および左右位置に配置される。この直接光検知センサー35も、検知される光Lの強度に応じた電圧値もしくは電流値を、明暗の検知信号として出力する。直接光検知センサー35も、4つ以上設けてもよいことはもちろんである。図示例にあっては、これら直接光検知センサー35は間接光遮断部材1の内周面に沿って環状に配列されている。   The indirect light blocking member 1 is provided with a direct light detection sensor 35 attached to the irradiation surface 2. As the direct light detection sensor 35, a well-known planar light receiving sensor is employed. At least four of the direct light detection sensors 35 are arranged at the vertical position and the horizontal position of the irradiation surface 2 for the same purpose as the light / dark detection sensor 5. The direct light detection sensor 35 also outputs a voltage value or current value corresponding to the intensity of the detected light L as a light / dark detection signal. Of course, four or more direct light detection sensors 35 may be provided. In the illustrated example, these direct light detection sensors 35 are arranged in an annular shape along the inner peripheral surface of the indirect light blocking member 1.

そして間接光遮断部材1は、照射面2から起立されて相当の高さを有して、その内部空間を照射面2周囲に対して遮るようになっていることから、上端の開口から照射面2に向かって直進する太陽からの直接光Ldは内部に進入する一方で、直接光Ldが何らかの物体で反射されて照射面2周囲に到達する間接光Lrを遮断し、これにより直接光Ldと間接光Lrとを区別する。   Since the indirect light blocking member 1 is raised from the irradiation surface 2 and has a considerable height, the indirect light blocking member 1 is configured to block the inner space from the periphery of the irradiation surface 2. While the direct light Ld from the sun traveling straight toward 2 enters the inside, the direct light Ld is reflected by some object to block the indirect light Lr reaching the periphery of the irradiation surface 2, and thereby the direct light Ld and The indirect light Lr is distinguished.

直接光検知センサー35は間接光遮断部材1内部の明暗により直接光Ldの進入を検知するようになっていて、直接光Ldが進入しない場合は間接光遮断部材1の内部は暗いことから直接光Ldが到達していないことを検知し、また特に直接光Ldが進入している状態でも、各直接光検知センサー35は、その取り付け位置に応じて、照射面2のどの位置に直接光Ldが達しているかを検知するようになっている。なお、間接光遮断部材1にあっても図4に示すように、直接光検知センサー35の検知精度を高く保証するために、暗部生成部材10の遮光部10aと同様に機能する環状鍔部1aが、その上端から内側に張り出して設けられている。   The direct light detection sensor 35 detects the ingress of the direct light Ld based on the light and darkness inside the indirect light blocking member 1. When the direct light Ld does not enter, the direct light detecting sensor 35 is dark because the inside of the indirect light blocking member 1 is dark. Even when it is detected that Ld has not reached, and in particular, a state in which direct light Ld enters, each direct light detection sensor 35 has a direct light Ld at any position on the irradiation surface 2 according to its mounting position. It has come to detect whether it has reached. In addition, even in the indirect light blocking member 1, as shown in FIG. 4, in order to ensure high detection accuracy of the direct light detection sensor 35, the annular collar 1 a that functions in the same manner as the light blocking portion 10 a of the dark portion generating member 10. Is provided so as to project inward from the upper end thereof.

また、照射面2上には、本実施形態にあっては間接光遮断部材1の上端には、明暗検出センサー5による明部および暗部の検出信号を、照射面2に照射されている光Lの強度と比較するための参照用信号を出力する主明暗検出センサー7と、直接光検知センサー35による明暗の検知信号を、間接光遮断部材1の入口である開口に当たっている光Lの強度と比較するための参照信号を出力する主直接光検知センサー37とが設けられる。主明暗検出センサー7は明暗検出センサー5と同じセンサーが、また主直接光検知センサー37も直接光検知センサー35と同じセンサーが使用される。   Further, on the irradiation surface 2, in the present embodiment, at the upper end of the indirect light blocking member 1, the light L applied to the irradiation surface 2 by the detection signal of the bright part and the dark part by the light / dark detection sensor 5 is applied. The main light / dark detection sensor 7 that outputs a reference signal for comparison with the intensity of the light and the light / dark detection signal by the direct light detection sensor 35 are compared with the intensity of the light L impinging on the opening that is the entrance of the indirect light blocking member 1. And a main direct light detection sensor 37 that outputs a reference signal for the purpose. The main light / dark detection sensor 7 uses the same sensor as the light / dark detection sensor 5, and the main direct light detection sensor 37 uses the same sensor as the direct light detection sensor 35.

そして図5に示すように、これら主明暗検出センサー7および主直接光検知センサー37の参照用信号と、各明暗検出センサー5の検出信号および各直接光検知センサー35の検知信号との相関関係、具体的にはその大小関係を、これらセンサー5,35から入力される信号に基づいて各比較演算部12,42で演算処理して比較することにより、各明暗検出センサー5が明部もしくは暗部のいずれに位置しているかを検出してその検出信号を出力したり、そしてまた各直接光検知センサー35が直接光Ldを受光しているか否かを検知してその検知信号を出力するようになっている。   As shown in FIG. 5, the correlation between the reference signal of the main light / darkness detection sensor 7 and the main direct light detection sensor 37 and the detection signal of each light / darkness detection sensor 5 and the detection signal of each direct light detection sensor 35, Specifically, the comparison of the magnitude relationship is performed by the comparison calculation units 12 and 42 based on the signals input from the sensors 5 and 35, so that each of the light / dark detection sensors 5 has a bright portion or a dark portion. It detects where it is located and outputs its detection signal, and also detects whether each direct light detection sensor 35 is directly receiving the light Ld and outputs its detection signal. ing.

すなわち、明暗部分検出部40は、比較演算部12と、これに接続された主明暗検出センサー7および4つの明暗検出センサー5から構成される。他方、直接光検知部50は、比較演算部42と、これに接続された主直接光検知センサー37および4つの直接光検知センサー35から構成される。具体的には、明暗部分検出部40では、比較演算部12に、主明暗検出センサー7から参照用信号が入力されるとともに、上・下・左・右の各明暗検出センサー5から検出信号が入力され、各検出信号を参照用信号と比較する処理を実行し、上・下・左・右の各明暗検出センサー5が明部に位置しているか、暗部Bに位置しているかを判定して出力する。例えば、参照用信号と検出信号とを電圧値で比較した場合には、電圧値の差が判定結果として出力される。   That is, the light / dark part detection unit 40 includes the comparison calculation unit 12, the main light / dark detection sensor 7 and the four light / dark detection sensors 5 connected thereto. On the other hand, the direct light detection unit 50 includes a comparison calculation unit 42, a main direct light detection sensor 37 and four direct light detection sensors 35 connected thereto. Specifically, in the light / dark part detection unit 40, the reference signal is input from the main light / dark detection sensor 7 to the comparison calculation unit 12, and the detection signals are received from the light / dark detection sensors 5 of the upper, lower, left, and right. A process of comparing each detection signal with the reference signal is executed, and it is determined whether each of the upper / lower / left / right brightness / darkness detection sensors 5 is located in the bright part or the dark part B. Output. For example, when the reference signal and the detection signal are compared with voltage values, the difference between the voltage values is output as the determination result.

直接光検知部50でも同様に、比較演算部42に、主直接光検知センサー37から参照用信号が入力されるとともに、上・下・左・右の各直接光検知センサー35から検知信号が入力され、各検知信号を参照用信号と比較する処理を実行し、上・下・左・右の各直接光検知センサー35が受光しているか否かを判定して、例えば電圧値の差として判定結果を出力する。   Similarly, in the direct light detection unit 50, a reference signal is input from the main direct light detection sensor 37 to the comparison calculation unit 42, and detection signals are input from the upper, lower, left, and right direct light detection sensors 35. Then, the process of comparing each detection signal with the reference signal is executed to determine whether each of the upper, lower, left, and right direct light detection sensors 35 receives light, for example, as a difference in voltage value Output the result.

さらに、主明暗検出センサー7については、これを照射面2上に直接設置した場合には、照射面2上に広がる360°の半球状の領域からの光Lしか受光できず、例えば追尾を開始する際に、光源としての太陽の日の出位置がこの領域を超えたところであった場合には、主明暗検出センサー7に受光させることができない。本実施形態にあっては、主明暗検出センサー7を、相当の高さを有する間接光遮断部材1の上端に、照射面2から離隔させて設置するようにしているので、主明暗検出センサー7の受光範囲を360°展開される半球状よりも広い球面領域Rとすることができ、追尾を開始する際の光源に対する照射面2の向きにかかわらず、より広範な範囲で光源、例えば太陽からの光Lを主明暗検出センサー7に検出させることができる。   Further, when the main light / darkness detection sensor 7 is installed directly on the irradiation surface 2, only the light L from the 360 ° hemispherical region spreading on the irradiation surface 2 can be received, for example, tracking is started. In this case, if the sunrise position of the sun as a light source exceeds this region, the main light / darkness detection sensor 7 cannot receive light. In the present embodiment, the main light / darkness detection sensor 7 is installed at the upper end of the indirect light blocking member 1 having a considerable height so as to be separated from the irradiation surface 2. Can be a spherical region R wider than the hemisphere developed 360 °, regardless of the direction of the irradiation surface 2 with respect to the light source when starting tracking, from a light source such as the sun. Can be detected by the main light / dark detection sensor 7.

そして主明暗検出センサー7およびすべての明暗検出センサー5が明部に位置する状態では、太陽に対する追尾が適切に完了して照射面2が太陽からの光Lの光軸と直交している一方で、いずれかの明暗検出センサー5が暗部Bに位置する状態では、追尾過程にあって照射面2が太陽からの光Lの光軸と直交していない状態を意味することになる。   In the state where the main light / darkness detection sensor 7 and all the light / darkness detection sensors 5 are located in the bright part, tracking to the sun is properly completed and the irradiation surface 2 is orthogonal to the optical axis of the light L from the sun. In the state where any one of the brightness detection sensors 5 is located in the dark part B, it means that the irradiation surface 2 is not orthogonal to the optical axis of the light L from the sun in the tracking process.

ところで、上述したように照射面2上の360°の半球状の領域よりも広い範囲Rで主明暗検出センサー7に受光させるようにしていることは、すなわち主明暗検出センサー7が照射面2とは反対側からの光L1の入射をも検出できることを意味する。本実施形態にあっては照射面2が板材9の表面で形成されていて、その裏面から光L1が照射される場合があり、このとき4つの明暗検出センサー5が適宜に照射面2とは反対側からの光L1を受光してしまうことが考えられ、このために安定的に太陽を追尾し得ないおそれがある。この場合には、照射面2と反対側に明暗検出センサー5に近接させて、いずれかの明暗検出センサー5に対して当該照射面2とは反対側から入射しようとする光L1を遮って影となる暗部B1を生成する第2の暗部生成部材11を設けるようにすればよい。   By the way, as described above, the main light / darkness detection sensor 7 receives light in a range R wider than the 360 ° hemispherical region on the irradiation surface 2. Means that the incidence of the light L1 from the opposite side can also be detected. In this embodiment, the irradiation surface 2 is formed on the front surface of the plate material 9 and the light L1 may be irradiated from the back surface. At this time, the four light / darkness detection sensors 5 are appropriately referred to as the irradiation surface 2. It is conceivable that the light L1 from the opposite side is received. For this reason, there is a possibility that the sun cannot be tracked stably. In this case, the light and darkness detection sensor 5 is brought close to the irradiation surface 2 on the opposite side, and the light L1 that is incident on the lightness and darkness detection sensor 5 from the opposite side to the irradiation surface 2 is blocked. What is necessary is just to provide the 2nd dark part production | generation member 11 which produces | generates dark part B1 used as this.

第2の暗部生成部材11は、照射面2側の暗部生成部材10と同様に板状に形成され、板材9の周縁部に各明暗検出センサー5それぞれに対応させて、当該板材9からおおよそ垂直に起立させて4つ設けられている。第2の暗部生成部材11の高さも任意に設定してよい。これら第2の暗部生成部材11も、その4つを連結するように、照射面2の周囲に沿う1つの枠体状に形成してもよい。   The second dark part generating member 11 is formed in a plate shape like the dark part generating member 10 on the irradiation surface 2 side, and is approximately perpendicular to the plate material 9 so as to correspond to each of the brightness detection sensors 5 on the peripheral edge of the plate material 9. There are four standing up. You may also set the height of the 2nd dark part production | generation member 11 arbitrarily. You may form these 2nd dark part production | generation members 11 in the shape of one frame along the circumference | surroundings of the irradiation surface 2 so that the four may be connected.

第2の暗部生成部材11も起立されて相当の高さを有することから、いずれかの第2の暗部生成部材11が板材9の外側に向かって影を作ることになり、すなわちいずれかの明暗検出センサー5に対して、影となる暗部B1を生成するようになっている。他方、第2の暗部生成部材11による影ができずに光L1の照射を受ける明暗検出センサー5は明部に位置することになる。またこの第2の暗部生成部材11にも、暗部生成部材10と同様に、遮光部11aが形成される。   Since the second dark part generating member 11 is also erected and has a considerable height, any of the second dark part generating members 11 creates a shadow toward the outside of the plate member 9, that is, any one of the light and dark A dark part B1 that is a shadow is generated for the detection sensor 5. On the other hand, the light / dark detection sensor 5 that receives the irradiation of the light L1 without being shaded by the second dark part generating member 11 is positioned in the bright part. Further, similarly to the dark part generating member 10, a light shielding part 11 a is formed on the second dark part generating member 11.

そしてこの第2の暗部生成部材11により、すべての明暗検出センサー5が明部に位置するときには、主明暗検出センサー7は暗部B1に位置することとなって追尾状態にあり、他方、主明暗検出センサー7が明部に位置するときには必ずいずれかの明暗検出センサー5が暗部B1に位置して、この場合にも追尾状態となり、これにより照射面2上の360°の領域を超えて主明暗検出センサー7に受光させるようにした場合であっても、照射面2とは反対側からの光L1の入射に影響されることなく、これら主明暗検出センサー7および明暗検出センサー5による太陽の追尾を安定的に行わせることができる。   When all the light / dark detection sensors 5 are located in the bright part by the second dark part generating member 11, the main light / dark detection sensor 7 is located in the dark part B1 and is in the tracking state, while the main light / dark detection is performed. When the sensor 7 is located in the bright part, any one of the light and darkness detection sensors 5 is always located in the dark part B1, and in this case also, the tracking state is entered, thereby detecting the main light and darkness beyond the 360 ° region on the irradiation surface 2. Even when the sensor 7 receives light, the main light / darkness detection sensor 7 and the light / darkness detection sensor 5 track the sun without being affected by the incidence of the light L1 from the side opposite to the irradiation surface 2. It can be performed stably.

次に制御部8について説明すると、図5に示すように、明暗部分検出部40および直接光検知部50の各比較演算部12,42と接続されてこれらから上記判定に基づく出力信号が入力されるPIC(米マイクロチップテクノロジー社製)で構成される演算部13と、演算部13と接続されその出力が入力されるモータードライバー14と、モータードライバー14と接続されその出力が入力されるモーター速度調整制御部15とから構成され、これらは電源部16から供給される電源電圧にて作動される。明暗部分検出部40および直接光検知部50にも電源部16から電源電圧が供給されるようになっている。   Next, the control unit 8 will be described. As shown in FIG. 5, the control unit 8 is connected to the comparison calculation units 12 and 42 of the light / dark part detection unit 40 and the direct light detection unit 50, and an output signal based on the above determination is input from these. A calculation unit 13 composed of a PIC (manufactured by Microchip Technology, Inc.), a motor driver 14 connected to the calculation unit 13 and input of the output, and a motor speed connected to the motor driver 14 and input of the output The adjustment control unit 15 is operated by a power supply voltage supplied from the power supply unit 16. A power supply voltage is also supplied from the power supply unit 16 to the light / dark part detection unit 40 and the direct light detection unit 50.

演算部13は、明暗部分検出部40および直接光検知部50いずれの判定結果に対しても、それに基づいて制御値をモータードライバー14へと出力する。モータードライバー14は、モーター制御値をモーター速度調整制御部15へ出力する。そしてモーター速度調整制御部15は、モーター制御値に対して速度制御補正の処理を実行し、上下モーター3および左右モーター4それぞれに駆動制御信号を出力する。すなわち、制御部8は、明暗部分検出部40および直接光検知部50からの出力信号に従って、各モーター3,4を駆動制御するようになっている。   The calculation unit 13 outputs a control value to the motor driver 14 based on the determination results of both the light / dark part detection unit 40 and the direct light detection unit 50. The motor driver 14 outputs the motor control value to the motor speed adjustment control unit 15. The motor speed adjustment control unit 15 executes speed control correction processing on the motor control value, and outputs drive control signals to the upper and lower motors 3 and 4 respectively. That is, the control unit 8 drives and controls the motors 3 and 4 in accordance with output signals from the light / dark part detection unit 40 and the direct light detection unit 50.

また制御部8には、各モーター3,4が可動範囲限界に達したことを検出して、制御部8によるモーター3,4の制御を停止させるリミッタが備えられる。このリミッタは、上下モーター3の上下リミット位置、並びに左右モーター4の左右リミット位置に設置され、演算部13と接続されて、モーター3,4が各リミット位置に達したことを検出して検出信号を出力する上・下・左・右のリミットスイッチ17から構成される。演算部13は、リミットスイッチ17から検出信号が入力されると、モータードライバー14に制御停止、具体的には後述するように、モーター3,4を設定した待避位置に待避させる制御を実行する。この待避制御のために、演算部13には、待避時にモーター3,4を所定時間だけ回転駆動させる待避用タイマー19が組み込まれている。これにより、モーター3,4の制御を安全かつ円滑に行うことができる。   The control unit 8 is provided with a limiter that detects that the motors 3 and 4 have reached the movable range limit and stops the control of the motors 3 and 4 by the control unit 8. This limiter is installed at the upper and lower limit positions of the upper and lower motors 3 and the left and right limit positions of the left and right motors 4 and is connected to the calculation unit 13 to detect that the motors 3 and 4 have reached the respective limit positions and detect signals. Is composed of upper, lower, left and right limit switches 17. When the detection signal is input from the limit switch 17, the calculation unit 13 performs control to cause the motor driver 14 to stop control, specifically, to retract the motors 3 and 4 to the set retreat positions as will be described later. For this saving control, the calculation unit 13 incorporates a saving timer 19 that rotates the motors 3 and 4 for a predetermined time during the saving. Thereby, control of the motors 3 and 4 can be performed safely and smoothly.

また、演算部13には、太陽が沈んだ夜間を検知するための夜間センサー18が接続される。この夜間センサー18は、照射面2以外の適宜な箇所に設けられ、暗い状態を検出することで、検知信号を演算部13に出力する。演算部13はこの検知信号が入力されると、各比較演算部12、42からの入力を遮断し、内部に設定されている、例えば照射面2を日の出の方向に向かわせる、もしくは予め知ることができる太陽の移動軌跡の中立位置に位置させる初期状態へ復帰させる制御信号をモータードライバー14へ出力し、これにより照射面2を初期状態に復帰させる。初期状態に復帰したら、その後は、よく知られている制御により、電源供給をスリープモードに切り換えるようにすることが好ましい。これにより、日没まで太陽を追尾した翌日の日の出からの新たな追尾を、確実かつ円滑に行わせることができる。さらに、演算部13には、後述する追尾実行処理期間を設定する追尾タイマー20が設けられる。   Further, a night sensor 18 for detecting the night when the sun goes down is connected to the calculation unit 13. The night sensor 18 is provided at an appropriate place other than the irradiation surface 2 and outputs a detection signal to the calculation unit 13 by detecting a dark state. When the detection signal is input, the calculation unit 13 blocks the input from the comparison calculation units 12 and 42, and, for example, directs the irradiation surface 2 in the direction of sunrise or knows in advance. A control signal for returning to the initial state to be positioned at the neutral position of the sun's moving trajectory is output to the motor driver 14, thereby returning the irradiation surface 2 to the initial state. After returning to the initial state, it is preferable to switch the power supply to the sleep mode by well-known control thereafter. Thereby, the new tracking from the sunrise of the next day which tracked the sun until sunset can be performed reliably and smoothly. Furthermore, the calculation unit 13 is provided with a tracking timer 20 for setting a tracking execution processing period to be described later.

以上の構成を有する光源位置追尾装置の作用について、図6〜図8に従って説明する。電源部16の電源を投入すると、明暗部分検出部40、直接光検知部50および制御部8が起動して制御動作が開始(スタート)される。基本的には図6に示すように、まず、直接光検知部50からの検知信号に応じてモーター3,4を制御する「直接光検知処理(S100)」が実行され、その後、照射面2における明暗状態の検出、すなわち明暗部分検出部40からの検出信号に応じてモーター3,4を制御して、太陽の移動を追尾する「光源位置追尾処理(S200)」が実行される。   The operation of the light source position tracking apparatus having the above configuration will be described with reference to FIGS. When the power supply unit 16 is turned on, the light / dark part detection unit 40, the direct light detection unit 50, and the control unit 8 are activated to start (start) the control operation. Basically, as shown in FIG. 6, first, “direct light detection processing (S100)” for controlling the motors 3 and 4 in accordance with the detection signal from the direct light detection unit 50 is executed, and then the irradiation surface 2 The “light source position tracking process (S200)” for tracking the movement of the sun by controlling the motors 3 and 4 in accordance with the detection of the light / dark state, that is, the detection signal from the light / dark part detection unit 40 is executed.

図7には、「直接光検知処理(S100)」のフローチャートが示されている。まず、左右の水平動作の制御が実行される。まず、右・左リミットスイッチ17がON(リミット位置)であるか否かが判断され(S102,S103)、その後右直接光検知センサー35がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S104)。この判断は、比較演算部42において実行される。ONである場合には、次に、左直接光検知センサー35がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S105)。ONである場合には、左右の各直接光検知センサー35はともに、間接光遮断部材1内部に進入した直接光Ldを受光しているから、左右モーター4を傾動制御する必要はなく、このモーター4は停止状態とされる(S107)。   FIG. 7 shows a flowchart of the “direct light detection process (S100)”. First, left and right horizontal motion control is executed. First, it is determined whether the right / left limit switch 17 is ON (limit position) (S102, S103), and then the right direct light detection sensor 35 is ON (bright) or OFF (dark). Is determined (S104). This determination is executed in the comparison calculation unit 42. If it is ON, it is next determined whether the left direct light detection sensor 35 is ON (bright) or OFF (dark) (S105). When it is ON, each of the right and left direct light detection sensors 35 receives the direct light Ld that has entered the indirect light blocking member 1, so there is no need to control the tilting of the left and right motors 4. 4 is stopped (S107).

他方、(S104)において、OFFである場合には、次に、左直接光検知センサー35がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S106)。当該左センサー35がONである場合には、直接光Ldが右直接光検知センサー35に到達していないことから、左右モーター4を左回転させて(S109)、照射面2を左右方向の左側に傾斜させ、右センサー35に受光させるようにする。これにより左右方向に関して、左・右の両直接光検知センサー35に直接光Ldを受光させることができる。   On the other hand, if it is OFF in (S104), it is next determined whether the left direct light detection sensor 35 is ON (bright) or OFF (dark) (S106). When the left sensor 35 is ON, since the direct light Ld has not reached the right direct light detection sensor 35, the left and right motors 4 are rotated to the left (S109) to move the irradiation surface 2 to the left in the left and right direction. So that the right sensor 35 receives light. As a result, the left and right direct light detection sensors 35 can receive the light Ld directly in the left-right direction.

また、(S105)において、左直接光検知センサー35がOFFである場合には、直接光Ldが当該左センサー35に到達していないことから、左右モーター4を右回転させて(S108)、照射面2を左右方向の右側に傾斜させ、左センサー35に受光させるようにする。   In (S105), when the left direct light detection sensor 35 is OFF, since the direct light Ld has not reached the left sensor 35, the left and right motors 4 are rotated to the right (S108) and irradiated. The surface 2 is inclined rightward in the left-right direction so that the left sensor 35 receives light.

さらに、(S106)において、左直接光検知センサー35がOFFである場合には、左右ともに直接光Ldが受光されないことから、この場合は左右モーター4の制御を停止する(S107)。   Further, in (S106), when the left direct light detection sensor 35 is OFF, the direct light Ld is not received on both the left and right sides, and in this case, the control of the left and right motors 4 is stopped (S107).

リミッタについては、右リミットスイッチ17もしくは左リミットスイッチ17がONである場合には、照射面2を待避位置、例えば左右モーター4の中立位置まで復帰させるのに必要な時間を待避用タイマー19でカウントし(S110,S111)、カウントアップするまで左右モーター4を右または左回転させ、カウントアップしたならばこのモーター4を停止させる(S107)。   As for the limiter, when the right limit switch 17 or the left limit switch 17 is ON, the time required for returning the irradiation surface 2 to the retracted position, for example, the neutral position of the left and right motors 4 is counted by the retracting timer 19. (S110, S111), the left and right motors 4 are rotated right or left until counting up, and when the counting is up, the motors 4 are stopped (S107).

上下の垂直動作の制御も、上記左右の水平動作の制御と同様に、「右」を「上」、「左」を「下」と読み替える制御内容で実行される(S122〜S131)。これにより、上・下の各直接光検知センサー35が直接光Ldを受光するように、上下モーター3によって照射面2が傾動される。   Similarly to the control of the left and right horizontal operations, the control of the vertical motion in the vertical direction is also executed with the control content that reads “right” as “up” and “left” as “down” (S122 to S131). Thereby, the irradiation surface 2 is tilted by the vertical motor 3 so that the upper and lower direct light detection sensors 35 receive the direct light Ld.

そして両モーター3,4が停止状態となったならば、「光源位置追尾処理(S200)」に移行する(S132)。この際、直接光検知部50が直接光Ldと受光している場合と、まったく受光していない場合があるが、光源位置追尾処理S200を実行することによって直接光Ldが受光される場合があるとともに、光源位置追尾処理S200によっても直接光Ldが受光されない場合には、図示しないけれども、演算部13は照射面2を、予め知ることができる太陽の移動軌跡の中立位置に位置させる制御信号をモータードライバー14へ出力し、これにより照射面2を一旦中立状態とするようになっている。   If both motors 3 and 4 are stopped, the process proceeds to "light source position tracking process (S200)" (S132). At this time, the direct light detection unit 50 may receive the direct light Ld or may not receive the light at all, but the direct light Ld may be received by executing the light source position tracking process S200. At the same time, when the light Ld is not directly received by the light source position tracking process S200, the calculation unit 13 outputs a control signal for positioning the irradiation surface 2 at the neutral position of the solar trajectory that can be known in advance, although not shown. An output to the motor driver 14 is made so that the irradiation surface 2 is once neutralized.

図8には、「光源位置追尾処理(S200)」のフローチャートが示されていて、まず左右の水平動作の制御が実行される。最初に、追尾実行処理期間を設定する追尾タイマー20のカウントが開始され(S201)、その後まず、右リミットスイッチおよび左リミットスイッチ17がON(リミット位置)であるか否かが判断され(S202,S203)、その後右明暗検出センサー5がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S204)。この判断は、比較演算部12において実行される。ONである場合には、次に、左明暗検出センサー5がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S205)。ONである場合には、左右の各明暗検出センサー5はともに光Lの照射を受ける明部に存在しているから、左右モーター4を傾動制御する必要はなく、このモーター4は停止状態とされる(S207)。   FIG. 8 shows a flowchart of the “light source position tracking process (S200)”. First, the control of the left and right horizontal operations is executed. First, counting of the tracking timer 20 for setting the tracking execution processing period is started (S201), and then it is first determined whether or not the right limit switch and the left limit switch 17 are ON (limit position) (S202, Thereafter, it is determined whether the right light / darkness detection sensor 5 is ON (bright) or OFF (dark) (S204). This determination is performed in the comparison calculation unit 12. If it is ON, it is next determined whether the left light / dark detection sensor 5 is ON (bright) or OFF (dark) (S205). When it is ON, both the left and right brightness / darkness detection sensors 5 are present in the bright part irradiated with the light L, so that it is not necessary to control the tilting of the left and right motors 4 and the motors 4 are stopped. (S207).

他方、(S204)において、OFFである場合には、次に、左明暗検出センサー5がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断される(S206)。当該左センサー5がONである場合には、暗部生成部材10による暗部Bが右明暗検出センサー5にかかっていることから、左右モーター4を左回転させて(S209)、照射面2を左右方向の左側に傾斜させ、当該右センサー5が明部に位置するようにする。これにより左右方向に関して、左・右の両明暗検出センサー5を明部に位置させることができる。   On the other hand, if it is OFF in (S204), it is next determined whether the left brightness detection sensor 5 is ON (bright) or OFF (dark) (S206). When the left sensor 5 is ON, since the dark part B by the dark part generating member 10 is applied to the right light / darkness detection sensor 5, the left / right motor 4 is rotated to the left (S209), and the irradiation surface 2 is moved in the horizontal direction. So that the right sensor 5 is positioned in the bright part. As a result, both the left and right brightness / darkness detection sensors 5 can be positioned in the bright portion in the left-right direction.

また、(S205)において、左明暗検出センサー5がOFFである場合には、暗部生成部材10による暗部Bが当該左センサー5にかかっていることから、左右モーター4を右回転させて(S208)、照射面2を左右方向の右側に傾斜させ、左センサー5が明部に位置するようにする。   In (S205), if the left brightness / darkness detection sensor 5 is OFF, the dark part B by the dark part generating member 10 is applied to the left sensor 5, so the left and right motors 4 are rotated to the right (S208). The irradiation surface 2 is inclined rightward in the left-right direction so that the left sensor 5 is positioned in the bright part.

さらに、(S206)において、左明暗検出センサー5がOFFである場合には、左右ともに暗部Bに存在することから、この場合は左右モーター4の制御を停止する(S207)。   Further, in (S206), when the left light / darkness detection sensor 5 is OFF, both the left and right sides exist in the dark part B. In this case, the control of the left and right motors 4 is stopped (S207).

リミッタについては、右リミットスイッチ17もしくは左リミットスイッチ17がONである場合には、照射面2を待避位置、例えば左右モーター4の中立位置まで復帰させるのに必要な時間を待避用タイマー19でカウントし(S210,S211)、カウントアップするまで左右モーター4を右または左回転させ、カウントアップしたならばこのモーター4を停止させる(S207)。   As for the limiter, when the right limit switch 17 or the left limit switch 17 is ON, the time required for returning the irradiation surface 2 to the retracted position, for example, the neutral position of the left and right motors 4 is counted by the retracting timer 19. (S210, S211), the left and right motors 4 are rotated right or left until counting up, and when the counting is up, the motors 4 are stopped (S207).

上下の垂直動作の制御も、上記左右の水平動作の制御と同様に、「右」を「上」、「左」を「下」と読み替える制御内容で実行される(S222〜S231)。これにより、上・下の各明暗検出センサー5が明部に位置するように、上下モーター3によって照射面2が傾動される。   Similarly to the control of the left and right horizontal operations, the control of the vertical motion in the vertical direction is also executed with the control content that reads “right” as “up” and “left” as “down” (S222 to S231). Thereby, the irradiation surface 2 is tilted by the upper and lower motors 3 so that the upper and lower brightness / darkness detection sensors 5 are positioned in the bright part.

「光源位置追尾処理(S200)」では、追尾タイマー20がカウントアップするまでこの制御ループが繰り返し実行され、明暗部分検出部40が、移動する太陽からの光Lの光軸に対して常に直交するように照射面2の傾斜を制御し、これにより常に照射面2を太陽に向けることができるようになっている。追尾タイマー20がカウントアップすると、制御を一旦「直接光検知処理(S100)」に移行させ、明暗部分検出部40による太陽の追尾処理が間接光Lrではなく、直接光Ldに基づいた制御であることの確認が直接光検知部50によって行われる。   In the “light source position tracking process (S200)”, this control loop is repeatedly executed until the tracking timer 20 counts up, and the light / dark part detection unit 40 is always orthogonal to the optical axis of the light L from the moving sun. Thus, the inclination of the irradiation surface 2 is controlled so that the irradiation surface 2 can always be directed to the sun. When the tracking timer 20 counts up, the control is once shifted to “direct light detection processing (S100)”, and the sun tracking processing by the light / dark part detection unit 40 is control based on the direct light Ld, not the indirect light Lr. This confirmation is performed directly by the light detection unit 50.

以上説明したように、本実施形態にかかる光源位置追尾装置およびこれによって実行される太陽追尾方法にあっては、中空筒体状に形成されて照射面2に設けられ、当該照射面2に照射される光源からの光Lを直接光Ldと間接光Lrとに区別するために、照射面2に向かって直進する直接光Ldはその内部に進入しかつ照射面2周囲の間接光Lrを遮断する間接光遮断部材1と、間接光遮断部材1内部の明暗を検知して検知信号を出力する直接光検知部50と、照射面2を、光源から照射される光Lのうち、直接光Ldに基づいて移動させるために、直接光検知部50からの検知信号に応じてモーター3,4を駆動制御する制御部8とを備えて構成したので、建物やそのほか何らかの物体に反射して到来する間接光Lrなどの影響を受けることなく、太陽からの直接光Ldのみに基づいて太陽の移動に適切に追尾させることができる。   As described above, in the light source position tracking device and the solar tracking method executed by the light source position tracking device according to the present embodiment, the light source position tracking device is formed in a hollow cylindrical shape and provided on the irradiation surface 2. In order to distinguish the light L from the light source into direct light Ld and indirect light Lr, the direct light Ld traveling straight toward the irradiation surface 2 enters the inside and blocks the indirect light Lr around the irradiation surface 2 The direct light Ld of the indirect light blocking member 1, the direct light detection unit 50 that detects the light and darkness inside the indirect light blocking member 1 and outputs a detection signal, and the irradiation surface 2 among the light L irradiated from the light source. Since the control unit 8 that drives and controls the motors 3 and 4 according to the detection signal from the direct light detection unit 50 is configured to be moved on the basis of the light, the light is reflected on the building or some other object. Influenced by indirect light Lr And no, it is possible to properly track the movement of the sun based only on the direct light Ld from the sun.

また、光源位置追尾処理(S200)に先立って、直接光検知処理(S100)を実行するようにしたので、直接光Ld、すなわち光源位置を予め的確に検知した上で、円滑に追尾処理を実行させることができる。   Further, since the direct light detection process (S100) is executed prior to the light source position tracking process (S200), the direct light Ld, that is, the light source position is accurately detected in advance, and the tracking process is smoothly executed. Can be made.

図9〜図11には、上記実施形態の変形例が示されている。この変形例は、間接光遮断部材1を暗部生成部材と兼用するようにしたものである。この変形例における間接光遮断部材1は、特に照射面2と接合されるその下端が、環状に配列された明暗検出センサー5の内側であってかつ直接光検知センサー35の外側に配置される。   9 to 11 show modifications of the above embodiment. In this modification, the indirect light blocking member 1 is also used as a dark part generating member. The indirect light blocking member 1 in this modification is disposed, in particular, at the lower end joined to the irradiation surface 2 inside the light / darkness detection sensor 5 arranged in a ring and outside the direct light detection sensor 35.

間接光遮断部材1は相当の高さを有することから、その上端は照射面2から遠く離隔され、従ってまた明暗検出センサー5から離隔される。従ってこの間接光遮断部材1は、その軸心Cが太陽の光軸と一致しないとき、すなわち照射面2が太陽の光軸と直交していないときには、照射面2上に影を作ることになり、すなわち照射面2上に光が照射される明部Aに対して、影の部分である暗部Bを生成する。また、間接光遮断部材1の上端には、上記実施形態と同様に、主明暗検出センサー7および主直接光検知センサー37が設けられる。このような変形例にあっても、上記実施形態と同様な作用効果を奏することはもちろんであるとともに、特に間接光遮断部材1を暗部生成部材と兼用できることから構造を簡単化することができる。   Since the indirect light blocking member 1 has a considerable height, the upper end of the indirect light blocking member 1 is far away from the irradiation surface 2 and therefore away from the light / darkness detection sensor 5. Therefore, the indirect light blocking member 1 creates a shadow on the irradiation surface 2 when the axis C does not coincide with the solar optical axis, that is, when the irradiation surface 2 is not orthogonal to the solar optical axis. That is, the dark part B which is a shadow part is generated with respect to the bright part A irradiated with light on the irradiation surface 2. In addition, a main light / dark detection sensor 7 and a main direct light detection sensor 37 are provided at the upper end of the indirect light blocking member 1 in the same manner as in the above embodiment. Even in such a modification, it is possible to simplify the structure since the indirect light blocking member 1 can be used also as the dark part generating member, as well as the same effects as the above embodiment.

本発明にかかる光源位置追尾装置の好適な一実施形態を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a preferred embodiment of a light source position tracking device according to the present invention. 図1の光源位置追尾装置の側断面図である。It is a sectional side view of the light source position tracking apparatus of FIG. 図1の光源位置追尾装置の平面図である。It is a top view of the light source position tracking apparatus of FIG. 図1の光源位置追尾装置の間接光遮断部材の側断面図である。It is a sectional side view of the indirect light shielding member of the light source position tracking apparatus of FIG. 図1の光源位置追尾装置の直接光検知部、明暗部分検出部および制御部の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the direct light detection part of the light source position tracking apparatus of FIG. 1, a bright-and-dark part detection part, and a control part. 図1の光源位置追尾装置の制御フローを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the control flow of the light source position tracking apparatus of FIG. 図1の光源位置追尾装置の直接光検知処理の制御フローを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the control flow of the direct light detection process of the light source position tracking apparatus of FIG. 図1の光源位置追尾装置の光源位置追尾処理の制御フローを示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the control flow of the light source position tracking process of the light source position tracking apparatus of FIG. 本発明にかかる光源位置追尾装置の変形例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the modification of the light source position tracking apparatus concerning this invention. 図9の光源位置追尾装置の側面図である。FIG. 10 is a side view of the light source position tracking device of FIG. 9. 図9の光源位置追尾装置の平面図である。It is a top view of the light source position tracking apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 間接光遮断部材
2 照射面
3 上下モーター
4 左右モーター
8 制御部
50 直接光検知部
L 光
Ld 直接光
Lr 間接光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Indirect light blocking member 2 Irradiation surface 3 Vertical motor 4 Left and right motor 8 Control part 50 Direct light detection part L light Ld Direct light Lr Indirect light

Claims (2)

移動する光源からの光を受光する受光部を、当該受光部における明暗状態の検出に応じて移動手段で移動させて光源に追尾させるようにした光源位置追尾装置であって、中空筒体状に形成されて上記受光部に設けられ、当該受光部に照射される光源からの光を直接光と間接光とに区別するために、該受光部に向かって直進する直接光はその内部に進入しかつ該受光部周囲の間接光を遮断する間接光遮断部材と、該間接光遮断部材内部の明暗を検知して検知信号を出力する直接光検知部と、上記受光部を、光源から照射される光のうち、直接光に基づいて移動させるために、上記直接光検知部からの検知信号に応じて上記移動手段を駆動制御する制御部とを備えたことを特徴とする光源位置追尾装置。 A light source position tracking device in which a light receiving unit that receives light from a moving light source is moved by a moving means in accordance with detection of a light / dark state in the light receiving unit to be tracked by a light source, and has a hollow cylindrical shape In order to distinguish the direct light and the indirect light from the light source that is formed and provided in the light receiving unit and irradiates the light receiving unit, the direct light traveling straight toward the light receiving unit enters the inside thereof. In addition, an indirect light blocking member that blocks indirect light around the light receiving unit, a direct light detecting unit that detects light and darkness inside the indirect light blocking member and outputs a detection signal, and the light receiving unit are irradiated from a light source. A light source position tracking device comprising: a control unit that drives and controls the moving unit according to a detection signal from the direct light detection unit in order to move the light based on direct light. 前記請求項1記載の光源位置追尾装置を用い、まず、前記直接光検知部からの検知信号に応じて前記移動手段を制御し、その後、前記受光部における明暗状態の検出に応じて該移動手段を制御するようにしたことを特徴とする光源位置追尾方法。
Using the light source position tracking device according to claim 1, first, the moving unit is controlled according to a detection signal from the direct light detection unit, and then the moving unit according to detection of a light / dark state in the light receiving unit. A light source position tracking method characterized by controlling the light source.
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JP2009099904A (en) * 2007-10-19 2009-05-07 Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho Heliostat solar position sensor mechanism, controller and following control method thereof
TWI394923B (en) * 2009-12-31 2013-05-01 Ncku Res & Dev Foundation Method and apparatus for tracking light source

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008091670A (en) * 2006-10-03 2008-04-17 Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho Optical tracking equipment with mixed type tracking controller
JP2009099904A (en) * 2007-10-19 2009-05-07 Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho Heliostat solar position sensor mechanism, controller and following control method thereof
TWI394923B (en) * 2009-12-31 2013-05-01 Ncku Res & Dev Foundation Method and apparatus for tracking light source

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