JPH0863232A

JPH0863232A - 太陽自動追尾装置

Info

Publication number: JPH0863232A
Application number: JP6224112A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Sasamoto; 和敏笹本; Yukihiro Hirashita; 幸浩平下
Original assignee: PURIIDE KK
Current assignee: PURIIDE KK
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】測定器等の受光部が常に太陽を指向するよう
にする。【構成】センサ収納部１１の受光窓のピンホールを介
して太陽光が入射された、センサ部１２を構成する４素
子の受光素子からの出力を各増幅器１９ａ〜ｄで増幅す
る。各増幅器１９ａ〜ｄからの出力を各Ａ／Ｄ変換器２
１ａ〜ｄでディジタル変換する。各Ａ／Ｄ変換器２１ａ
〜ｄからの各データの大小をＣＰＵ３１が判断し、セン
サ収納部１１の軸心と太陽光の光軸が一致して各受光素
子の受光量が同一となるための信号を各モータ制御回路
４１Ａ，４１Ｚに与える。各モータ制御回路４１Ａ，４
１Ｚは制御信号を各モータ駆動回路５１Ａ，５１Ｚに送
出する。各モータ駆動回路５１Ａ，５１Ｚより電流の供
給を受けた各モータ６１Ａ，６１Ｚは各減速機７１Ａ，
７１Ｚを介してセンサ収納部１１が取付けられた測定器
等の支持台を方位角方向と天頂角方向において駆動す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は太陽自動追尾装置に関す
る。より具体的には、太陽エネルギ・太陽スペクトル等
を測定するための測定器、あるいは太陽熱を収集するた
めの太陽熱集熱器などの機器における太陽光を受けるた
めの受光部が、日中の天空における位置が変化する太陽
に常に指向して太陽からの直達光を取り入れるように、
太陽を自動的に追尾することができる太陽自動追尾装置
を提供せんとするものである。

【０００２】

【従来の技術】太陽観測を例にとると、太陽観測におい
ては、太陽エネルギを測定するための日射計や太陽光の
スペクトルを測定するためのサン・フォト・メータなど
の各種の測定器が使用される。しかし、日中の天空での
太陽の位置は時々刻々変化し、これにより描かれる軌跡
も季節によって異なるものである。そこで、測定器にお
ける太陽光の受光部が常に太陽からの直達光を取り入れ
るように、太陽を追尾するための種々の装置が、従来よ
り用いられている。

【０００３】そのような従来例としては、測定器を搭載
して支持する可動の支持台を方位角方向において回転せ
しめるための回転軸を、当該測定器を設置する場所の緯
度分地軸に対して傾斜せしめたうえで、変化する太陽の
方位角と一致するように駆動装置を用いて２４時間で方
位角方向において１回転するように回転せしめ、他方、
支持台の天頂角方向における赤緯の傾きの調整は、１日
に１回手動により行なっているものがあった（従来例
１）。

【０００４】しかし、この従来例１においては、測定器
の支持台の方位角の調整は、自動的になされるものの、
天頂角の調整は、手動により行なわなければならないと
いう煩わしさが伴う。しかも、測定器の支持台を方位角
方向において２４時間で１回転するように間断なく常に
回転せしめているので、測定器に接続された出力ケーブ
ルが測定器の支持台に巻き付いてしまう

【０００５】そこで、他の従来例では、ＣＰＵ（中央処
理装置）を用いて、天空での太陽の軌跡を求めるための
所定の計算式により得られる、特定の月日の特定の時刻
における太陽の位置を示す信号に基づいて駆動装置を駆
動制御して、日の出から日没までの間において測定器の
支持台の方位角および天頂角の双方を調整することによ
り、支持台に搭載された測定器が、自動的に太陽を追尾
し捕捉するようにしていた（従来例２）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来例１によると、そ
の構成は簡易であり、したがって装置としては安価であ
る。しかしながら、前述のように測定器の支持台の指向
角度の調整は方位角のみ自動的になされ、天頂角の調整
は手動により行なわなければならない。

【０００７】そのために、観測者は、建物の屋上などの
測定器が設置されている場所まで行って、天頂角を調整
する作業をしなければならず、観測者に余分な負担を強
いるとともに、測定器を搭載した支持台の天頂角を見当
で調整することから、測定器における受光部の指向角度
が太陽の天頂角とは必ずしも一致しないという解決すべ
き課題が、上記従来例１にはあった。そのうえ、測定器
の支持台を方位角方向において間断なく常に回転せしめ
る結果、測定器に接続された出力ケーブルが測定器の支
持台に巻き付いてしまうので、これを測定器の支持台よ
り解き離す作業を、たとえば測定器の支持台が１回転す
る毎にしなければならないという未解決の課題も従来例
１にはあった。

【０００８】他方、従来例２によれば、ＣＰＵを用い
て、天空での太陽の軌跡を求めるための計算式から太陽
の位置を計算し、その計算結果に基づいて測定器の支持
台の方位角および天頂角の双方を自動的に調整すること
により、測定器が太陽を追尾するようにしているので、
従来例１におけるような観測者への負担という問題は解
消される。また、日の出から日没までの間においてのみ
測定器の支持台の方位角を調整することから、測定器の
支持台を方位角方向において間断なく常に駆動せしめる
従来例１におけるような測定器に接続された出力ケーブ
ルが測定器の支持台に巻き付くという問題も生じない。

【０００９】しかし、天空での太陽の位置を計算するに
は、測定器を搭載する支持台の南北の方位合わせおよび
設置場所の緯度合わせ、さらには水平面合わせを高精度
に行なう必要があるために、計算結果に十分な信頼性を
期待できないという解決すべき課題が、従来例２にはあ
った。

【００１０】また、従来例２によると、太陽の位置を求
めるための計算式は、ＣＰＵに内蔵された時計が刻む時
刻を要素としている。しかしながら、ＣＰＵに内蔵され
た時計が狂うことがあり、しかも、計算式自体も絶対的
なものではないために、得られた計算結果と太陽の実際
の位置との間にずれが生じ、測定器における受光部の指
向角度と太陽光の光軸とが必ずしも一致しないという未
解決の課題もあった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、上記解決課題に
照らし、本発明はなされたものである。そのために、本
発明では、たとえば田字状に配置された４素子の受光素
子からなるセンサ部を収納したセンサ収納部を、太陽光
を受けるための受光部を有する機器またはその機器を支
持する支持台に、機器における太陽光の受光部の指向角
度と取付角度が一致するように取付けたうえで、ピンホ
ールを介して太陽光を各受光素子に入射せしめ、各受光
素子の受光量が同一でないならば、それが同一となるよ
うに前記機器またはこれを支持する支持台を方位角方向
および天頂角方向において駆動せしめるようにした。

【００１２】

【作用】以上のように構成したから、日中の天空での位
置が時々刻々変化し、これにより描かれる軌跡も季節に
よって異なる太陽を、測定器などの機器は自動的に追尾
し、当該機器における受光部は常に太陽を指向する。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例の構成を図１に示し説明す
る。ここで、図１は、本実施例における太陽自動追尾装
置の構成概念を概略的に示す構成概念図である。

【００１４】図１において、１２は、太陽光を検出する
ためのセンサ部である。センサ部１２は、太陽からの入
射光を電気信号に変換するための、ここでは図示されて
はいない４素子の受光素子が、田字状に配列されて構成
されており、フォト・ダイオード、硫化カドミウム、カ
ドミウム・セレンなどの光電素子が、受光素子として用
いられる。また、１９ａ〜ｄは増幅器であり、センサ部
１２における各受光素子からの出力を適当な振幅に増幅
する。これらセンサ部１２および各増幅器１９ａ〜ｄ
は、センサ収納部１１内に収納されている。

【００１５】図２は、センサ収納部１２の構成を示して
おり、図２（ａ）はセンサ収納部１２の外観を示す斜視
図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、
図２（ｃ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図であ
る。

【００１６】センサ収納部１１は、図２（ａ）に示すよ
うに、円筒状に形成されており、その先端部には、太陽
光を入射してセンサ部１２に受光せしめるためのガラス
製の受光窓１４が配設されている。このセンサ収納部１
１は、日射計やサン・フォト・メータなどの測定器や太
陽熱集熱器等（以下、「測定器等」という。）の機器の
受光部の指向角度と取付角度が一致するように、測定器
等を搭載して支持するための可動の支持台（図示せず）
に取付けられている。なお、センサ収納部１１は、雨水
などの浸入を防ぐために、防水構造とするのが望まし
い。

【００１７】センサ収納部１１の内部には、図２（ｂ）
に示すように、センサ収納部１１の軸心に関して対称に
田字状に配列された、センサ部１２を構成する４素子の
受光素子１３ａ〜ｄが、図２（ｃ）に示すように、受光
窓１４より所定の間隔を置いて各受光素子１３ａ〜ｄの
受光面がセンサ収納部１１の軸方向に対して垂直となる
ように配置され、その出力段に各増幅器１９ａ〜ｄが配
置されている。

【００１８】図３は、受光窓１４の構成を示しており、
図３（ａ）は受光窓１４の外観を示す斜視図、図３
（ｂ）は受光窓１４の断面図である。受光窓１４は、図
３（ａ）に示すように、円板状に形成されたガラス１５
の裏面部に、光を通さない程度の厚さの平行斜線で示す
金属被膜が、光を通すためのたとえば０．５mmの僅かの
径のピンホール１７が中心部に形成されるように、ピン
ホール１７となる部分を除いて蒸着されて構成されてい
る。

【００１９】したがって、図３（ｂ）に示すように、太
陽光（矢印）は、ピンホール１７を介してセンサ収納部
１１（図２）内に入射し、ここに配置された各受光素子
１３ａ〜ｄの受光面にスポットとなって照射される。太
陽光のスポットは、太陽光の光軸とセンサ収納部１１の
軸心とが一致している場合は、各受光素子１３ａ〜ｄの
受光面において真円形になるとともに、各受光素子１３
ａ〜ｄの受光量は同一となる。これに対して、太陽光の
光軸とセンサ収納部１１の軸心とが一致していない場合
は、各受光素子１３ａ〜ｄの受光面における太陽光のス
ポットは楕円形になるとともに、各受光素子１３ａ〜ｄ
の受光量は同一ではなくなる。なお、太陽光の光軸がセ
ンサ収納部１１の軸心と一致していなくても太陽光がセ
ンサ収納部１１内に入射し得る角度である視野角は、本
実施例では最大±１０度である。

【００２０】図１において、センサ部１２における各受
光素子１３ａ〜ｄ（図２（ｂ））からのアナログ信号で
ある出力は、各増幅器１９ａ〜ｄにより増幅されてか
ら、各Ａ／Ｄ（アナログ・ディジタル）変換器２１ａ〜
ｄにそれぞれ入力される。各Ａ／Ｄ変換器２１ａ〜ｄで
は、各増幅器１９ａ〜ｄからの出力をそれぞれディジタ
ル変換し、各受光素子１３ａ〜ｄのそれぞれの受光量を
示すデータを、ＣＰＵ３１にそれぞれ送出する。なお、
本実施例では、４個のＡ／Ｄ変換器２１ａ〜ｄを使用し
ているが、各増幅器１９ａ〜ｄの出力段にマルチプレク
サを配して、各増幅器１９ａ〜ｄからのそれぞれの出力
を、単一のＡ／Ｄ変換器に順次切り換えて入力してディ
ジタル変換するようにしてもよい。

【００２１】各Ａ／Ｄ変換器２１ａ〜ｄからの出力を受
けたＣＰＵ３１では、各受光素子１３ａ〜ｄのそれぞれ
の受光量を示すデータの大小を比較する。その場合、太
陽光の光軸とセンサ収納部１１の軸心とが一致していな
い場合は、各受光素子１３ａ〜ｄの受光量は、前述のよ
うに同一ではなく大小関係が生ずる。

【００２２】そこで、各受光素子１３ａ〜ｄの受光量が
同一ではない場合は、ＣＰＵ３１は、太陽光の光軸とセ
ンサ収納部１１の軸心とが一致して各受光素子１３ａ〜
ｄの受光量が同一となる、測定器等の支持台の駆動量を
演算して、この支持台に取付けられたセンサ収納部１１
の指向角度を調整するための信号を出力する。

【００２３】すなわち、太陽光の光軸とセンサ収納部１
１の軸心とが、たとえば方位角および天頂角の双方にお
いて一致していない場合は、センサ収納部１１の方位角
が太陽光の光軸の方位角と一致する、測定器等の支持台
の方位角方向における駆動量を演算して、その駆動量を
示す信号を一方のモータ制御回路４１Ａに送出するとと
もに、センサ収納部１１の天頂角が太陽光の光軸の天頂
角と一致する、測定器等の支持台の天頂角方向における
駆動量を演算して、その駆動量を示す信号を他方のモー
タ制御回路４１Ｚに送出する。

【００２４】ＣＰＵ３１からの信号を受けた各モータ制
御回路４１Ａ，４１Ｚは、各モータ駆動回路５１Ａ，５
１Ｚにそれぞれ制御信号を与え、これを受けた各モータ
駆動回路５１Ａ，５１Ｚは、パルス入力の各モータ６１
Ａ，６１Ｚにそれぞれ電流を供給する。そこで、センサ
収納部１１が取付けられた測定器等の支持台は、各減速
機７１Ａ，７１Ｚを介して太陽光の光軸とセンサ収納部
１１の軸心とが一致する方向に駆動される。

【００２５】図４および図５は、本実施例において用い
られる各減速機７１Ａ，７１Ｚの一例の構成を示すもの
である。ここで、図４は、測定器等の支持台の方位角の
調整に用いられる減速機７１Ａの分解斜視図、図５は、
図４に示した減速機７１Ａの各部が組み立てられた状態
の構成を示す構成図であり、説明を簡単にするために、
一方の減速機７１Ａの構成のみを図示したが、測定器等
の支持台の天頂角の調整に用いられる他方の減速機７１
Ｚの構成も同じである。なお、本実施例で用いられる各
減速機７１Ａ，７１Ｚは、高い減速比とともに、歯車の
歯面間の遊びであるバックラッシが小さいことで知られ
ている公知の減速機である。

【００２６】図４において、減速器７１Ａは、外周にボ
ール・ベアリング７４を嵌めたカム７２と、外歯歯車と
なるように外周端部に歯８２が設けられるとともに測定
器等の支持台を駆動するための駆動軸８３を有する円筒
状の内筒８１と、内歯歯車となるように内周端部に歯９
２が設けられた円筒状の外筒９１とからなっている。

【００２７】カム７２は、図５（ａ）に示すように、楕
円状に形成され、このカム７２の外周にボール・ベアリ
ング７４が嵌められている。そして、ボール・ベアリン
グ７４の内輪７５は、カム７２の外周に固定されている
のに対して、ボール・ベアリング７４の外輪７６は弾性
素材からなりボール７７を介して変形する。

【００２８】内筒８１は、弾性を有する金属により形成
され、その外周端部にはインボリュート歯形の歯８２が
設けられており、図５（ｂ）に示すように、歯８２が設
けられた部位の内周側に、カム７２の外周に嵌められた
ボール・ベアリング７４が嵌合する。また、内筒８１の
背面中央部には、測定器等の支持台を駆動するための駆
動軸８３が突設されている。

【００２９】外筒９１は、図５（ａ）に示すように、断
面円形に形成されるとともに、その内周端部には、内筒
８１の歯８２と同一のピッチの歯９２が、内筒８１の歯
８２よりは２枚多く設けられ、内筒８１の歯８２とかみ
合うようになっている。ただし、外輪７６が変形するボ
ール・ベアリング７４を介して楕円状のカム７２が内筒
８１に嵌合されることにより、内筒８１も楕円状に変形
するので、外筒９１の歯９２と内筒８１の歯８２とは、
楕円の長軸方向の部位においてのみかみ合う。

【００３０】そこで、外筒９１を固定し、ここでは図示
されてはいないモータ６１Ａ（図１）の回転軸をカム７
２の軸７３に連結してモータ７１Ａを図面上で時計方向
に回転せしめると、カム７２の回転に伴い内筒８１は変
形し、内筒８１の歯８２と外筒９１の歯９２とのかみ合
い位置は順次時計方向に移動する。

【００３１】そして、カム７２が１回転すると、内筒８
１の歯８２は外筒９１の歯９２より２枚少ないので、２
枚の歯数分内筒８１は図面上で反時計方向に移動する。
そこで、この内筒８１の反時計方向への移動を駆動軸８
３を介して駆動力として取り出し、これにより測定器等
の支持台の方位角を調整する。

【００３２】なお、減速機７１により得られる減速比Ｒ
は、内筒８１の歯８２の数と外筒９１の歯９２の数とに
より定まり、Ｒ＝２／Ｔ（ただし、Ｔは内筒８１の歯８２の数）となる。本実施例では、回転角が0.36度／パルスの各モ
ータ６１Ａ，６１Ｚ（図１）と、減速比が1／100の各減
速機７１Ａ，７１Ｚを用いており、測定器等を搭載した
支持台の方位角および天頂角の調整は、0.0036度／パル
スで行なわれる。

【００３３】つぎに、以上のように構成された本実施例
における太陽自動追尾装置の動作について、図６および
図７を併用して説明する。図１において、本装置を作動
せしめる場合は、まず、水平面および天頂を知るための
基準となる基準点と、方位角方向および天頂角方向にお
ける装置の作動範囲を示す数値を、図示されてはいない
入力装置からＰＩＯ（パラレル入出力ポート）２２を介
してＣＰＵ３１に入力する。作動範囲は、たとえば南の
方位を０度として東西にそれぞれ１３５度、天頂を０度
として南の方位に１３０度のように設定する。

【００３４】基準点および作動範囲が設定されたなら
ば、センサ収納部１１が取付けられた測定器等の支持台
を手動により見当で角度調整して、センサ収納部１１の
受光窓１４（図２）が、太陽を指向するようにする。そ
の場合、図６（ａ）に示すように、センサ収納部１１の
軸心の南北線に対する角度がＡであって、南北線に対す
る角度がＩａの太陽光（矢印）の光軸に対し角度θａの
偏差があり、また、図６（ｂ）に示すように、センサ収
納部１１の軸心の天頂角がＺであって、天頂角がＩｚの
太陽光の光軸に対し角度θｚの偏差があるとする（図６
では、説明の便宜上、偏差は誇張して図示してい
る。）。

【００３５】このようにセンサ収納部１１の軸心と太陽
光の光軸とが一致していない場合は、図６（ｃ）に示す
ように、センサ収納部１１内に配置された各受光素子１
３ａ〜ｄの受光面に照射される太陽光のスポットは楕円
状になるとともに、各受光素子１３ａ〜ｄの受光量は、
平行斜線で示すように同一ではない。

【００３６】すなわち、相対する２つの受光素子１３
ｂ，１３ｄのそれぞれの受光量の大小を比較すると、セ
ンサ収納部１１の軸心は太陽光の光軸より東の方位に角
度θａ分偏っているので、一方の受光素子１３ｂの受光
量の方が、他方の受光素子１３ｄの受光量より大きい。
同様に、相対する２つの受光素子１３ａ，１３ｃのそれ
ぞれの受光量の大小を比較すると、センサ収納部１１の
軸心は太陽光の光軸より水平方向に角度θｚ分偏ってい
ることから、一方の受光素子１３ｃの受光量の方が、他
方の受光素子１３ａの受光量より大きい。

【００３７】そこで、図１において、各受光素子１３ａ
〜ｄのそれぞれの受光量を示すデータを受けたＣＰＵ３
１では、太陽光の光軸に対するセンサ収納部１１の軸心
の偏差を求め、ここで得られた偏差に基づいて、センサ
収納部１１の軸心と太陽光の光軸が一致して各受光素子
１３ａ〜ｄのそれぞれの受光量が同一となるための、測
定器等の支持台の方位角方向および天頂角方向における
駆動量を示す信号を、各モータ制御回路４１Ａ，４１Ｚ
に送出する。

【００３８】ＣＰＵ３１からの信号を受けた一方のモー
タ制御回路４１Ａは、モータ駆動回路５１Ａに制御信号
を与え、これを受けたモータ駆動回路５１Ａは、モータ
６１Ａに電流を供給してモータ６１Ａを駆動せしめる。
モータ６１Ａが駆動すると、これと連動する減速機７１
Ａを介して測定器等の支持台は方位角方向において駆動
されて、図７（ａ）に示すように、センサ収納部１１の
軸心の南北線に対する角度Ａと、太陽光の光軸の南北線
に対する角度Ｉａは一致するようになる。

【００３９】同様にして、ＣＰＵ３１からの信号を受け
た他方のモータ制御回路４１Ｚ、モータ駆動回路５１Ｚ
からの制御信号を受けたモータ駆動回路５１Ｚ、モータ
駆動回路５１Ｚより電流の供給を受けたモータ６１Ｚお
よびモータ６１Ｚと連動する減速機７１Ｚの動作によ
り、測定器等の支持台は天頂角方向において駆動され
て、図７（ｂ）に示すように、センサ収納部１１の天地
角Ｚと太陽光の光軸の天頂角Ｉｚは一致するようにな
る。

【００４０】そこで、各受光素子１３ａ〜ｄのそれぞれ
の受光量は、図７（ｃ）において平行斜線で示すように
同一となり、センサ収納部１１が取付けられた支持台に
搭載された測定器等における受光部は、太陽に対向して
その直達光を取り入れることとなる。

【００４１】このようにして、センサ収納部１１の軸心
と太陽光の光軸が一致して各受光素子１３ａ〜ｄのそれ
ぞれの受光量が同一となるのであるが、その後天空での
太陽の位置が変化すれば、各受光素子１３ａ〜ｄのそれ
ぞれの受光量は同一ではなくなるので、図６により説明
したところと同様にして、各受光素子１３ａ〜ｄのそれ
ぞれの受光量が同一となるように測定器等の支持台が駆
動されてその指向角度が調整される。したがって、測定
器等は太陽を自動的に追尾し、そこにおける受光部は常
に太陽を指向することになる。

【００４２】以上、本実施例における太陽自動追尾装置
の動作について説明したが、天空における雲の分布状態
によっては太陽からの直達光が、センサ収納部１１内に
入射しないこともあり得る。その場合は、つぎのように
測定器等の支持台を駆動せしめる。

【００４３】すなわち、各受光素子１３ａ〜ｄの受光量
が所定の閾値より小さい値のときは、太陽からの直達光
は雲によって遮断されているものとＣＰＵ３１は判断す
る。そして、従来例２の説明において述べた、天空での
太陽の軌跡を求めるための計算式に基づいて測定機等に
おける太陽光の受光部の指向角度を調整する計算モード
に切り換えて、測定機等の支持台を方位角方向および天
頂角方向において駆動せしめ、雲が移動したりあるいは
切れたりして、太陽からの直達光がセンサ収納部１１内
に入射することにより、各受光素子の受光量が所定の閾
値より大きい値となれば、計算モードを解除する。計算
モードが解除されれば、本実施例における太陽自動追尾
装置が作動して、測定器等の支持台の指向角度が調整さ
れ、測定器等における受光部は太陽を指向することにな
る。

【００４４】以上においては、センサ部１２（図１）と
して、４素子の受光素子１３ａ〜ｄを用いる場合を例に
挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるも
のではなく、その他にも、たとえば１６素子の受光素子
を格子状に配置して用いる場合にも、本発明は適用し得
るものである。

【００４５】また、測定器等を搭載して支持するための
支持台を駆動することにより、測定器等における受光部
の指向角度を調整する場合について説明したが、測定器
等自体にセンサ収納部１１を取付けて、支持台を介する
ことなく測定器等を直接駆動してその受光部の指向角度
を調整する場合にも、本発明は適用され得るものである
ことは明らかであろう。

【００４６】なお、センサ部１２への外乱光の影響が懸
念される条件のもとで本装置を使用することが予想され
る場合は、たとえば太陽光以外の長波長の光に作動しな
いように、センサ収納部１１の受光窓１４にガラスでは
なく、太陽光に含まれる短波長の光のみを通す材質から
なるフィルタを用いてもよい。あるいは、ＣＰＵ３１に
おいて、予め設定された閾値と各受光素子１３ａ〜ｄの
それぞれの受光量を示すデータとを比較して、そのデー
タが閾値より大きいときは太陽光と判断して、本装置を
作動せしめるようにしてもよい。

【００４７】さらに、夕方時は、太陽の周囲における天
空の赤色光の方が、太陽光よりも明るいときもあり得
る。これに対処するためには、赤色光を遮断するフィル
タをセンサ収納部１１の受光窓１４に用いるかまたは付
設するようにすればよい。

【００４８】その他に、気温が極めて低い寒冷地での本
装置の使用が予想される場合は、装置の正常な動作を確
保するために、装置各部を暖めるためのヒータを装置に
内蔵するようにしてもよい。

【００４９】また、屋内に置かれたコントローラより伝
送ケーブルを介して、屋外に設置された本装置における
ＣＰＵ３１（図１）に、たとえば本装置の作動範囲を指
示するデータなどを送るようにすれば、操作者の負担を
軽減することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるならば、センサ部に配置された所定数の受光素子
のそれぞれにおける太陽光の受光量の大小関係から、太
陽光の光軸に対する測定器等の受光部の指向角度の偏差
を求め、これに基づいて各受光素子のそれぞれの受光量
が同一になるべく測定器等の受光部の指向角度が太陽光
の光軸と一致するようにしたので、天空での太陽の位置
が変化しても、測定器等における受光部の指向角度は、
常に太陽光の光軸の角度と一致するようになる。

【００５１】したがって、本発明によれば、日中におけ
る天空での位置が時々刻々変化し、これにより描かれる
軌跡も季節によって異なる太陽を、測定器等は自動的に
追尾し、その受光部は常に太陽を指向し捕捉することが
できるので、本発明によりもたらされる効果は、実用上
極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す構成概念図であ
る。

【図２】図１に示したセンサ収納部の構成を示す構成図
である。

【図３】図２に示した受光窓の構成を示す構成図であ
る。

【図４】図１に示した減速機の分解斜視図である。

【図５】図４に示した減速機の各部が組み立てられた状
態の構成を示す構成図である。

【図６】図１に示した実施例の動作を説明するための動
作説明図である。

【図７】図６とともに図１に示した実施例の動作を説明
するための動作説明図である。

【符号の説明】

１１センサ収納部１２センサ部１３ａ〜１３ｄ受光素子１４受光窓１５ガラス１６金属被膜１７ピンホール１９ａ〜１９ｄ増幅器２１ａ〜２１ｄＡ／Ｄ変換器２２ＰＩＯ３１ＣＰＵ４１Ａ，４１Ｚモータ制御回路５１Ａ，５１Ｚモータ駆動回路６１Ａ，６１Ｚモータ７１Ａ，７１Ｚ減速機７２カム７３軸７４ボール・ベアリング７５内輪７６外輪７７ボール８１内筒８２歯８３駆動軸９１外筒９２歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０５Ｄ 3/12 ＷＨ０１Ｌ 31/042

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太陽光の受光部を有する機器および前記
機器を支持する支持手段のうちの一方を方位角方向にお
いて駆動せしめるための第１の駆動手段（５１Ａ，６１
Ａ，７１Ａ）と、前記太陽光の受光部を有する機器および前記機器を支持
する支持手段のうちの一方を天頂角方向において駆動せ
しめるための第２の駆動手段（５１Ｚ，６１Ｚ，７１
Ｚ）とを含む太陽自動追尾装置において、入射された前記太陽光を電気信号に変換する少なくとも
４素子の受光手段（１３ａ〜ｄ）からなる、前記太陽光
を検出するためのセンサ手段（１２）と、前記太陽光の受光部を有する機器および前記機器を支持
する支持手段のうちの一方に前記太陽光の受光部の指向
角度と取付角度が一致するように取付けられた、前記セ
ンサ手段を収納するためのセンサ収納手段（１１）と、前記センサ手段に前記太陽光を入射せしめるためのピン
ホール（１７）を有する、前記センサ収納手段に配設さ
れた受光窓手段（１４）と、前記少なくとも４素子の受光手段からの出力をそれぞれ
増幅するための増幅手段（１９ａ〜ｄ）と、前記増幅手段からの出力をそれぞれディジタル変換する
ためのアナログ・ディジタル変換手段（２１ａ〜ｄ）
と、前記アナログ・ディジタル変換手段からの前記少なくと
も４素子の受光手段のそれぞれの受光量を示すデータを
比較し、前記少なくとも４素子の受光手段のそれぞれの
受光量が同一となる、前記太陽光の受光部を有する機器
および前記機器を支持する支持手段のうちの一方の前記
第１の駆動手段および前記第２の駆動手段のそれぞれに
よる駆動量を演算して前記第１の駆動手段および前記第
２の駆動手段を制御するための制御手段（３１，４１
Ａ，４１Ｚ）とを具備した太陽自動追尾装置。
【請求項２】前記受光窓手段が短波長の光のみを通す
材質を用いたフィルタからなるものである請求項１記載
の太陽自動追尾装置。