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JP3521197B1 - Light source position tracking device and tracking method - Google Patents

Light source position tracking device and tracking method

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JP3521197B1
JP3521197B1 JP2003311948A JP2003311948A JP3521197B1 JP 3521197 B1 JP3521197 B1 JP 3521197B1 JP 2003311948 A JP2003311948 A JP 2003311948A JP 2003311948 A JP2003311948 A JP 2003311948A JP 3521197 B1 JP3521197 B1 JP 3521197B1
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JP
Japan
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light
irradiation surface
light source
dark
detection
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JP2003311948A
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進也 萩原
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株式会社虎門琴平会館ビル
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Publication date
Application filed by 株式会社虎門琴平会館ビル filed Critical 株式会社虎門琴平会館ビル
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】設置場所を問わずに、そしてまたいかなる光源
であっても、その移動に適切に追尾させることができる
光源位置追尾装置および追尾方法を提供する。 【解決手段】光源からの光Lが照射される照射面2a
と、照射面を、その上で互いに直交する2軸X,Y周り
に傾動させる上下・左右モーターと、照射面の周囲に互
いに等しい間隔を隔てて配列され、かつ球体状に形成さ
れて当該球面に沿って受光が可能で、明暗の検知信号を
出力する受光センサー5a〜5dと、照射面に受光セン
サーに近接させて設けられ、照射面が光源の光軸と直交
しないときに、いずれかの受光センサーに対して影とな
る暗部Bを生成する暗部生成部材6と、照射面上に設け
られ、光源からの光の照射を受けて比較用基準信号を出
力する主センサー7と、受光センサーからの各検知信号
を主センサーからの比較用基準信号と比較して上下・左
右モーターを駆動制御する制御部とを備えた。
Kind Code: A1 A light source position tracking device and tracking method capable of appropriately tracking the movement of any light source regardless of the installation location. An irradiation surface (2a) irradiated with light (L) from a light source is provided.
A vertical / left / right motor for tilting the irradiation surface around two axes X and Y orthogonal to each other thereon; and a spherical surface arranged at equal intervals around the irradiation surface and formed in a spherical shape. The light receiving sensors 5a to 5d which can receive light along and output a light / dark detection signal, and which are provided close to the light receiving sensor on the irradiation surface, and when the irradiation surface is not orthogonal to the optical axis of the light source, A dark area generating member 6 for generating a dark area B serving as a shadow with respect to the light receiving sensor, a main sensor 7 provided on the irradiation surface and receiving a light irradiation from a light source and outputting a reference signal for comparison; And a control section for driving and controlling the up / down / left / right motors by comparing each of the detection signals with a reference signal for comparison from the main sensor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【技術分野】【Technical field】

【0001】本発明は、設置場所を問わずに、そしてま
たいかなる光源であっても、その移動に適切に追尾させ
ることができる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 appropriately tracking the movement of any light source regardless of the installation location.

【背景技術】[Background technology]

【0002】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や特許文献2
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。また特許文献2では、太陽電池を太陽に追尾させ
るもので、この太陽電池の方向を変更する駆動手段、駆
動手段を制御する駆動制御手段、太陽電池の出力を検出
する出力検出手段、および駆動制御手段に日時情報を出
力するクロック手段を有する。
Conventionally, as a system for tracking a light source, for example, the sun, there are, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.
The one disclosed in the above is known. In Patent Document 1, the sunlight receiving portion is made to track the sun, and the sunlight receiving portion is rotated in the respective elevation angle directions of east and west and north and south by the driving means. The operation of the drive means is controlled by the control means based on the time information and the date information from the clock means. The clock means is adapted to receive the standard radio signal. Further, in Patent Document 2, a solar cell is made to follow the sun, and drive means for changing the direction of the solar cell, drive control means for controlling the drive means, output detection means for detecting the output of the solar cell, and drive control. It has a clock means for outputting date and time information to the means.

【特許文献1】特開2002−202817号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-202817

【特許文献2】特開2002−261316号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-261316

【発明の開示】DISCLOSURE OF THE INVENTION

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

【0003】これらいずれの特許文献にあっても、太陽
の位置を特定するために、時計手段やクロック手段とい
う日時情報を提供する手段を用いて、追尾システムを構
成していることから、システムの設置場所を変えると、
設定を変えなければならないという煩雑さがあり、地球
上のどこでも簡単に太陽を追尾できるものではなかっ
た。また、その運行が日時で特定される太陽ではなく、
任意の光源を追尾させる場合には、利用することができ
ないものであった。
In any of these patent documents, a tracking system is constructed by using means for providing date and time information such as a clock means and a clock means in order to specify the position of the sun. If you change the installation location,
The complexity of having to change the settings made it difficult to track the sun anywhere on the earth. Also, not the sun whose operation is specified by the date and time,
It cannot be used when an arbitrary light source is tracked.

【0004】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、設置場所を問わずに、そしてまたいか
なる光源であっても、その移動に適切に追尾させること
ができる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 was devised in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to properly track the movement of a light source regardless of its installation location and any light source. An object is to provide an apparatus and a tracking method.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0005】本発明にかかる光源位置追尾装置は、光源
からの光が照射される照射面と、該照射面を、当該照射
面上で互いに直交する2軸それぞれの周りに傾動させる
傾動手段と、上記照射面の周囲に互いに等しい間隔を隔
てて配列されるとともに、該照射面側および該照射面と
は反対側の光を受光させるために、該照射面から外方に
突出させて設けられ、かつ球体状に形成されて当該球面
に沿ってほぼ全方位からの受光が可能で、明暗を検知し
て検知信号を出力する4つの明暗検知用受光センサー
と、上記照射面に各明暗検知用受光センサーに近接させ
て設けられ、該照射面が光源の光軸と直交しないとき
に、いずれかの該明暗検知用受光センサーに対して影と
なる暗部を生成する暗部生成部材と、上記照射面上に
設された柱部材に当該照射面から離隔させて取り付けら
れ、かつ球体状に形成されて当該球面に沿ってほぼ全方
位からの受光が可能であって、該照射面上の半球状の領
域よりも広い範囲で光源からの光の照射を受光して比較
用基準信号を出力する比較用受光センサーと、上記明暗
検知用受光センサーそれぞれからの各検知信号を上記比
較用受光センサーからの比較用基準信号と比較して上記
傾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。
A light source position tracking device according to the present invention is a light source
The irradiation surface irradiated with the light from the
Tilt around each of the two axes that are orthogonal to each other in the plane
The tilting means and the circumference of the irradiation surface should be equidistant from each other.
TeteArranged and with the irradiation surface side and the irradiation surface
To the outside to receive the light on the opposite side.
It is provided so as to project,And the spherical surface
alongFrom almost all directionsIt can receive light and detects light and dark
The detection signalFour light-and-dark detection photo sensors that output
And bring the above illuminated surface close to each light / dark detection light receiving sensor.
And the irradiation surface is not orthogonal to the optical axis of the light source
A shadow on any of the light-and-dark detection light-receiving sensors.
On the irradiation surface, and a dark part generating member that creates a dark partStanding
Installed on the installed pillar member apart from the irradiation surface.
Is formed into a spherical shape and is almost entirely along the spherical surface.
It is possible to receive light from
Wider than areaIrradiation of light from a light sourceReceive lightComparison
Light sensor for comparison that outputs a reference signal for
Each detection signal from each detection light receiving sensor is
Compared with the reference signal for comparison from the comparison light receiving sensor
And a controller for driving and controlling the tilting means.
To do.

【0006】[0006]

【0007】また、前記照射面と反対側に前記明暗検知
用受光センサーに近接させて、いずれかの該明暗検知用
受光センサーに対して当該照射面の反対側から入射しよ
うとする光を遮って影となる暗部を生成する第2の暗部
生成部材が設けられることを特徴とする。
[0007] Further, the light-dark detection light-receiving sensor is placed on the side opposite to the light-irradiated surface so as to block light which is incident on any of the light-dark detection light-receiving sensors from the opposite side of the light-irradiated surface. It is characterized in that a second dark part generating member for generating a dark part which becomes a shadow is provided.

【0008】さらに、前記暗部生成部材には、これと前
記明暗検知用受光センサーとの間への光の侵入を阻止す
る遮光部が形成されていることを特徴とする。
Further, the dark portion generating member is characterized in that it is provided with a light shielding portion for preventing light from entering between the dark portion generating member and the light and dark detecting light receiving sensor.

【0009】また、前記傾動手段が可動範囲限界に達し
たことを検出して、前記制御部による該傾動手段の制御
を停止させるリミッタを備えたことを特徴とする。
Further, the invention is characterized by further comprising a limiter which detects that the tilting means has reached the movable range limit and stops the control of the tilting means by the control section.

【0010】また、前記制御部は、前記照射面を2軸周
りに傾動させる傾動手段を、1軸ごとに個々に時間間隔
をあけて傾動制御することを特徴とする。
Further, the control unit is characterized in that the tilting means for tilting the irradiation surface around two axes is tilt-controlled for each axis with a time interval.

【0011】さらに、前記制御部は、前記比較用受光セ
ンサーから比較用基準信号が入力されるとともに前記各
明暗検知用受光センサーから検知信号が入力され、比較
用基準信号と各検知信号とを比較する処理を実行して、
各明暗検知用受光センサーが明部に位置しているか暗部
に位置しているかの判定結果を出力する比較演算部と、
該比較演算部からの判定結果に応じて、前記傾動手段を
駆動制御するドライバーに駆動制御のための制御値を出
力する演算部とを備えることを特徴とする。
Further, the control section receives a comparison reference signal from the comparison light receiving sensor and a detection signal from each of the light and darkness detection light receiving sensors, and compares the comparison reference signal with each detection signal. Perform the process to
A comparison calculation unit that outputs a determination result of whether each light-and-darkness detection light receiving sensor is located in the bright part or in the dark part,
And a calculation unit that outputs a control value for drive control to a driver that drives and controls the tilting unit according to a determination result from the comparison calculation unit.

【0012】本発明にかかる光源位置追尾装置を用いた
光源位置追尾方法は、請求項1の光源位置追尾装置を用
い、前記照射面を傾動させる前記傾動手段の駆動制御
を、前記制御部により、前記明暗検知用受光センサーお
よび前記比較用受光センサーが出力する検知信号および
比較用基準信号のみに基づいて実行するようにしたこと
を特徴とする。
A light source position tracking method using a light source position tracking device according to the present invention uses the light source position tracking device according to claim 1, wherein drive control of the tilting means for tilting the irradiation surface is performed by the control section. It is characterized in that it is executed based on only the detection signal and the comparison reference signal output by the light-dark detection light-receiving sensor and the comparison light-receiving sensor.

【発明の効果】【The invention's effect】

【0013】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、時間要素を利用しないので、設置場
所を問わずに、そしてまたいかなる光源であっても、そ
の移動に適切に追尾させることができる。また、柱部材
により比較用受光センサーを照射面から離隔させて取り
付けるようにしたので、比較用受光センサーによる光の
検知領域を広範に確保することができる。
In the light source position tracking device and the tracking method according to the present invention, since the time element is not used, the movement of any light source can be appropriately tracked regardless of the installation location. You can Also, pillar members
To remove the comparison light receiving sensor from the illuminated surface.
Since it was attached,
A wide detection area can be secured.

【0014】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1は基本的
には図1〜図5に示すように、光源からの光Lが照射さ
れる照射面2aと、照射面2aを、当該照射面2a上で
互いに直交する2軸X,Yそれぞれの周りに傾動させる
傾動手段としての上下モーター3および左右モーター4
と、照射面2aの周囲に互いに等しい間隔を隔てて配列
されるとともに、照射面2a側および照射面2aとは反
対側の光L1を受光させるために、照射面2aから外方
に突出させて設けられ、かつ球体状に形成されて当該球
面に沿ってほぼ全方位からの受光が可能で、明暗を検知
して検知信号を出力する4つの明暗検知用受光センサー
としての上・下・右・左の各受光センサー5a,5b,
5c,5dと、照射面2a上に各受光センサー5a〜5
dに近接させて設けられ、照射面2aが光源の光軸と直
交しないときに、いずれかの受光センサー5a〜5dに
対して影となる暗部Bを生成する暗部生成部材6と、照
射面2a上に立設された柱部材10に当該照射面2aか
ら離隔させて取り付けられ、かつ球体状に形成されて当
該球面に沿ってほぼ全方位からの受光が可能であって、
照射面2a上の半球状の領域よりも広い範囲で光源から
の光Lの照射を受光して比較用基準信号を出力する比較
用受光センサーとしての主センサー7と、受光センサー
5a〜5dそれぞれからの各検知信号を主センサー7か
らの比較用基準信号と比較してモーター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。
A preferred embodiment of a light source position tracking device according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 5, the light source position tracking device 1 according to the present embodiment basically has an irradiation surface 2a on which the light L from the light source is irradiated and an irradiation surface 2a on the irradiation surface 2a. Vertical motor 3 and horizontal motor 4 as tilting means for tilting around two axes X and Y which are orthogonal to each other.
And arranged at equal intervals around the irradiation surface 2a.
The irradiation surface 2a side and the irradiation surface 2a are opposite to each other.
In order to receive the light L1 on the opposite side, outward from the irradiation surface 2a
Four light-reception sensors for detecting light and darkness, which are provided so as to project in a spherical shape and are capable of receiving light from almost all directions along the spherical surface, and which detect lightness and darkness and output a detection signal <br /> Upper / lower / right / left light receiving sensors 5a, 5b,
5c and 5d, and each light receiving sensor 5a-5 on the irradiation surface 2a.
a dark part generating member 6 that is provided close to d and that generates a dark part B that is a shadow for any of the light receiving sensors 5a to 5d when the irradiation surface 2a is not orthogonal to the optical axis of the light source; and the irradiation surface 2a. Whether the irradiation surface 2a is attached to the pillar member 10 standing upright
It is attached separately and is shaped like a sphere.
It is possible to receive light from almost all directions along the spherical surface,
From the main sensor 7 as a comparison light receiving sensor that receives the irradiation of the light L from the light source in a range wider than the hemispherical region on the irradiation surface 2a and outputs the comparison reference signal, and from the light receiving sensors 5a to 5d, respectively. And a control unit 8 for controlling the driving of the motors 3 and 4 by comparing each detection signal of 1) with the reference signal for comparison from the main sensor 7. Hereinafter, a case where the movement of the sun is tracked will be described as an example.

【0015】図1〜図3に示すように照射面2aは、矩
形状の板材2の一面に平坦に形成される。この照射面2
aには、少なくとも4つの上受光センサー5a、下受光
センサー5b、右受光センサー5c、並びに左受光セン
サー5dが設けられる。これら受光センサー5a〜5d
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、このような受光センサ
ー5a〜5dとしては、例えば京都セミコンダクター製
の「KSPD1840C(商品名)」や「KSPD16
40M(商品名)」などの球状センサーを採用すること
ができる。この受光センサー5a〜5dは具体的には、
検知される光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。
As shown in FIGS. 1 to 3, the irradiation surface 2a is formed flat on one surface of the rectangular plate member 2. This irradiation surface 2
At a, at least four upper light receiving sensors 5a, lower light receiving sensors 5b, right light receiving sensors 5c, and left light receiving sensors 5d are provided. These light receiving sensors 5a-5d
Is a sphere and is capable of receiving light from almost all directions along the spherical surface. Such light receiving sensors 5a to 5d are, for example, "KSPD1840C (trade name)" manufactured by Kyoto Semiconductor. And "KSPD16
A spherical sensor such as "40M (trade name)" can be adopted. Specifically, the light receiving sensors 5a to 5d are
The voltage value or current value according to the intensity of the detected light,
Output as a light / dark detection signal.

【0016】受光センサー5a〜5dは、空間内で照射
面2aを特定するために、当該照射面2a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
つのセンサー5c,5d、他方の軸Y上に2つのセンサ
ー5a,5bが配置されて、計4つが設けられる。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、これら受光センサー5a〜5d
は照射面2aの周囲、具体的には照射面2aの周縁部に
互いに等しい間隔を隔てて環状に配列され、そのうちの
4つで2軸X,Yが特定される。
At least four light-receiving sensors 5a to 5d are provided for the purpose of specifying the irradiation surface 2a in space and the two axes X and Y orthogonal to each other on the irradiation surface 2a. That is, 2 on one axis X that is orthogonal to each other.
One sensor 5c, 5d and two sensors 5a, 5b are arranged on the other axis Y, so that a total of four sensors are provided. However, it goes without saying that four or more may be provided. In the illustrated example, these light receiving sensors 5a to 5d
Are arranged in an annular shape around the irradiation surface 2a, specifically, in the peripheral portion of the irradiation surface 2a at equal intervals, and four of them define the two axes X and Y.

【0017】特に本実施形態にあっては、これら受光セ
ンサー5a〜5dは、照射面2a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2a全面に、太陽電
池パネル9aやレンズを利用した集光装置9b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。
また受光センサー5a〜5dは、照射面2aの周縁部、
具体的には板材2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2a側のみならず当該照射
面2aとは反対側に光源が存在するときでも、その光L
1を受光することが可能となっている。
Particularly in the present embodiment, these light receiving sensors 5a to 5d are provided around the irradiation surface 2a, whereby the solar cell panel 9a and the lens are provided on the entire irradiation surface 2a inside thereof. Various light collecting means such as the condensing device 9b used can be installed.
Further, the light receiving sensors 5a to 5d are the peripheral portions of the irradiation surface 2a,
Specifically, the light L is provided so as to project outward from the peripheral edge of the plate member 2, so that even when the light source exists not only on the irradiation surface 2a side but also on the opposite side to the irradiation surface 2a, the light L
1 can be received.

【0018】この照射面2aには図示しないけれども、
これを傾動させる傾動手段として、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との2つのモーターが設けられる。これらモーター
3,4としてはDCモーターが採用され、受光センサー
5a〜5d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2aをそれぞれ個別に傾動させる。
Although not shown on the irradiation surface 2a,
As tilting means for tilting this, two motors are provided: a vertical motor 3 for tilting vertically and a left and right motor 4 for tilting laterally. DC motors are adopted as the motors 3 and 4, and the two axes X and Y specified by the arrangement of the light receiving sensors 5a to 5d are used.
That is, the irradiation surface 2a is individually tilted about the vertical axis and the horizontal axis.

【0019】また、照射面2aには、各受光センサー5
a〜5dに近接させて暗部生成部材6が設けられる。図
示例にあっては、これら暗部生成部材6は板状に形成さ
れ、照射面2aの周縁部に各受光センサー5a〜5dそ
れぞれに対応させてかつ照射面2a側から各受光センサ
ー5a〜5dを遮るように、当該照射面2a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
6の高さは任意に設定してよい。また、これら暗部生成
部材6は、その4つを連結するように、照射面2a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、照射面2a上への光量を多く確保するには、暗部生
成部材6を分離して設置することが好ましい。
Further, each light receiving sensor 5 is provided on the irradiation surface 2a.
The dark space generating member 6 is provided close to a to 5d. In the illustrated example, these dark part generating members 6 are formed in a plate shape, and the light receiving sensors 5a to 5d are provided on the peripheral portion of the irradiation surface 2a in correspondence with the respective light receiving sensors 5a to 5d. Four pieces are provided so as to stand up substantially vertically from the irradiation surface 2a so as to be blocked. The height of the dark space generating member 6 may be set arbitrarily. Moreover, these dark part generation members 6 may be formed in one frame shape along the periphery of the irradiation surface 2a so as to connect the four. However, in order to secure a large amount of light on the irradiation surface 2a, it is preferable to install the dark part generating member 6 separately.

【0020】暗部生成部材6は起立されて相当の高さを
有することから、照射面2a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6が照射面2a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
かの受光センサー5a〜5dに対して、影となる暗部B
を生成するようになっている。他方、暗部生成部材6に
よる影ができずに光Lの照射を受ける受光センサー5a
〜5dは暗部B以外の明部に位置することになる。
Since the dark space generating member 6 is erected and has a considerable height, when one of the dark space generating members 6 is not orthogonal to the optical axis of the sun, one of the dark space generating members 6 faces outward from the irradiation surface 2a. A shadow is formed, that is, a dark portion B that becomes a shadow with respect to any of the light receiving sensors 5a to 5d.
To generate. On the other hand, the light receiving sensor 5a that receives the light L without being shaded by the dark space generating member 6
-5d will be located in the bright part other than the dark part B.

【0021】暗部生成部材6には、受光センサー5a〜
5dから離隔されたその上端側の適宜位置に遮光部6a
が形成される。図示例にあっては、遮光部6aは暗部生
成部材6の上端に一体的に、受光センサー5a〜5d側
へ張り出して形成される。しかしながら、暗部生成部材
6の高さ方向の途中に設けるようにしてもよい。
The dark area generating member 6 includes light receiving sensors 5a ...
The light shielding portion 6a is provided at an appropriate position on the upper end side thereof which is separated from 5d.
Is formed. In the illustrated example, the light shielding portion 6a is formed integrally with the upper end of the dark portion generating member 6 so as to project toward the light receiving sensors 5a to 5d. However, you may make it provide in the middle of the height direction of the dark part production | generation member 6.

【0022】受光センサー5a〜5dは、暗部生成部材
6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6の影に覆われずに光Lの照射を受ける明部との明
暗状態を検知すべきものであるが、この受光センサー5
a〜5d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、受光センサー5a〜5dの取り付け位置よ
りも照射面2a側となる当該受光センサー5a〜5dと
暗部生成部材6との間に侵入する光も受光してしまう場
合が考えられ、これにより検知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、受光センサー5
a〜5dによる検知精度を高めるために、上述した暗部
生成部材6と受光センサー5a〜5dとの間に侵入する
光Lを遮断する目的で、遮光部6aが設けられている。
The light receiving sensors 5a to 5d should detect the light and dark states of the dark portion B produced by the dark portion producing member 6 and the bright portion which is not covered by the shadow of the dark portion producing member 6 and is irradiated with the light L. It is a kimono, but this light receiving sensor 5
Since a to 5d can receive light from all directions along the spherical surface, between the light receiving sensors 5a to 5d on the irradiation surface 2a side of the mounting position of the light receiving sensors 5a to 5d and the dark part generating member 6. There is a possibility that the light entering the space will also be received, which may reduce the detection accuracy. In the present embodiment, the light receiving sensor 5
In order to improve the detection accuracy by a to 5d, the light shielding portion 6a is provided for the purpose of blocking the light L entering between the dark portion generating member 6 and the light receiving sensors 5a to 5d described above.

【0023】また照射面2a上には、比較用受光センサ
ーとして主センサー7が設けられる。本実施形態にあっ
ては主センサー7は、照射面2a上に立設された柱部材
10の上端に当該照射面2aから離隔させて取り付けら
れる。取り付け高さ位置は、任意に設定してよい。この
主センサー7は、受光センサー5a〜5dと同じものが
用いられる。
A main sensor 7 is provided on the irradiation surface 2a as a light receiving sensor for comparison. In the present embodiment, the main sensor 7 is attached to the upper end of the pillar member 10 which is erected on the irradiation surface 2a and is separated from the irradiation surface 2a. The mounting height position may be set arbitrarily. The same main sensor 7 as the light receiving sensors 5a to 5d is used.

【0024】主センサー7は、光Lの照射を受け、これ
により受光センサー5a〜5dから出力される検知信号
との比較に用いられる比較用基準信号を出力する。この
比較用基準信号と検知信号との相関関係、具体的にはそ
の大小関係を比較することで、各受光センサー5a〜5
dが暗部Bに位置しているか、明部に位置しているかを
判定することが可能となる。照射面2aに対する主セン
サー7の位置は、照射面2aの中央に限らず、偏った位
置に設定してもよい。
The main sensor 7 receives the irradiation of the light L, and thereby outputs a comparison reference signal used for comparison with the detection signals output from the light receiving sensors 5a to 5d. By comparing the correlation between the comparison reference signal and the detection signal, specifically, the magnitude relationship, the light receiving sensors 5a to 5a
It is possible to determine whether d is located in the dark area B or in the bright area. The position of the main sensor 7 with respect to the irradiation surface 2a is not limited to the center of the irradiation surface 2a, and may be set at a deviated position.

【0025】他方、主センサー7は、照射面2a上に直
接設置した場合には、照射面2a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、柱部
材10を備えて、主センサー7の位置を照射面2aから
離隔させるようにしているので、主センサー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2a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を主センサー7に検知させることが
できる。
On the other hand, when the main sensor 7 is installed directly on the irradiation surface 2a, it can only receive the light L from the 360 ° hemispherical region spreading on the irradiation surface 2a, and for example when starting tracking. In addition, if the sunrise position of the sun as the light source is beyond this area, the main sensor 7 cannot receive light. In the present embodiment, since the pillar member 10 is provided to separate the position of the main sensor 7 from the irradiation surface 2a, the light receiving range of the main sensor 7 is wider than the hemispherical shape expanded by 360 °. The spherical region R can be used, and the main sensor 7 can detect a light source, for example, the light L from the sun, in a wider range regardless of the direction of the irradiation surface 2a with respect to the light source when starting tracking.

【0026】そして主センサー7およびすべての受光セ
ンサー5a〜5dが明部に位置する状態では、光源に対
する追尾が適切に完了して照射面2aが光源の光軸と直
交している一方で、いずれかの受光センサー5a〜5d
が暗部Bに位置する状態では、追尾過程にあって照射面
2aが光源の光軸と直交していない状態を意味する。
When the main sensor 7 and all the light receiving sensors 5a to 5d are located in the bright part, the tracking of the light source is properly completed and the irradiation surface 2a is orthogonal to the optical axis of the light source. Light receiving sensor 5a-5d
Means that the irradiation surface 2a is not orthogonal to the optical axis of the light source during the tracking process.

【0027】ところで、上述したように照射面2a上の
360°の半球状の領域よりも広い範囲で主センサー7
に受光させるようにしていることは、すなわち主センサ
ー7が照射面2aとは反対側からの光L1の入射をも検
知できることを意味する。本実施形態にあっては照射面
2aが板材2で形成されていて、その裏面2bから光L
1が照射される場合があり、このとき4つの受光センサ
ー5a〜5dが適宜に照射面2aとは反対側からの光L
1を受光してしまうことが考えられ、このために安定的
に光源を追尾し得ないおそれがある。この場合には、照
射面2aと反対側に受光センサー5a〜5dに近接させ
て、いずれかの受光センサー5a〜5dに対して当該照
射面2aの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 sensor 7 has a wider area than the hemispherical region of 360 ° on the irradiation surface 2a.
That is, the main sensor 7 can detect the incidence of the light L1 from the side opposite to the irradiation surface 2a. In this embodiment, the irradiation surface 2a is formed of the plate material 2, and the light L is emitted from the back surface 2b.
1 may be radiated, and at this time, the four light receiving sensors 5a to 5d appropriately emit light L from the side opposite to the irradiation surface 2a.
It may be possible that the light source 1 receives the light, and therefore, the light source may not be stably tracked. In this case, the light receiving sensors 5a to 5d are made to approach the light receiving surface 2a on the opposite side, and the light L1 to be incident on the light receiving sensor 5a to 5d from the opposite side of the light receiving surface 2a is blocked. It suffices to provide the second dark part generation member 11 that generates the dark part B1 that becomes a shadow.

【0028】第2の暗部生成部材11は、照射面2a側
の暗部生成部材6と同様に板状に形成され、照射面2a
の裏面2b周縁部に各受光センサー5a〜5dそれぞれ
に対応させて、当該照射面2aの裏面2b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
2a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 similarly to the dark part generating member 6 on the irradiation surface 2a side, and has the irradiation surface 2a.
Four light-receiving sensors 5a to 5d are provided on the peripheral portion of the rear surface 2b of the irradiation surface 2a so as to stand substantially vertically from the rear surface 2b of the irradiation surface 2a. The height of the second dark part generation member 11 may also be set arbitrarily. These second dark part generating members 11 may also be formed in one frame shape along the periphery of the irradiation surface 2a so as to connect the four.

【0029】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が照射面裏面2b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受光センサー5a〜5
d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の照射を受ける受光センサー5a〜5d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1
1にも、暗部生成部材6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 one of the second dark part generating members 11 casts a shadow toward the outside of the irradiation surface back surface 2b. That is, any one of the light receiving sensors 5a to 5
A dark portion B1 that becomes a shadow is generated for d. On the other hand, the light receiving sensors 5a to 5d, which are not shaded by the second dark part generating member 11 and receive the irradiation of the light L1, are located in the bright part. In addition, this second dark space generating member 1
Similarly to the dark part generating member 6, the light shielding part 11 a is formed on the first part 1.

【0030】そしてこの第2の暗部生成部材11によ
り、すべての受光センサー5a〜5dが明部に位置する
ときには、主センサー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、主センサー7が明部に位置
するときには必ずいずれかの受光センサー5a〜5d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2a上の360°の領域を超えて主セン
サー7に受光させるようにした場合であっても、照射面
2aの裏面2bからの光L1の入射に影響されることな
く、これら主センサー7および受光センサー5a〜5d
による光源の追尾を安定的に行わせることができる。
By the second dark area generating member 11, when all the light receiving sensors 5a to 5d are located in the bright area, the main sensor 7 is located in the dark area B1 and is in the tracking state. When the sensor 7 is located in the bright area, any of the light receiving sensors 5a to 5d is always located in the dark area B1 and the tracking state is brought about in this case as well, so that the main sensor exceeds the 360 ° area on the irradiation surface 2a. Even when the light is received by the light sensor 7, the main sensor 7 and the light receiving sensors 5a to 5d are not affected by the incidence of the light L1 from the back surface 2b of the irradiation surface 2a.
The light source can be stably tracked by.

【0031】制御部8は図4に示すように、比較演算部
12と、比較演算部12と接続されその出力が入力され
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。比較演算部12
は、主センサー7から比較用基準信号が入力されるとと
もに、上・下・左・右の各センサー5a〜5dから検知
信号が入力され、各検知信号を比較用基準信号と比較す
る処理を実行し、上・下・左・右の各センサー5a〜5
d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、その判定結果を演算部13へ出力する。例え
ば、比較用基準信号と検知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。
As shown in FIG. 4, the control unit 8 includes a comparison calculation unit 12, and a calculation unit 13 which is connected to the comparison calculation unit 12 and which is a PIC (manufactured by Microchip Technology Inc.) to which the output is input. , A motor driver 14 connected to the arithmetic unit 13 and receiving its output, and a motor speed adjustment control unit 15 connected to the motor driver 14 and receiving its output, which are supplied from a power supply unit 16. Operated at power supply voltage. Comparison calculation unit 12
Receives the comparison reference signal from the main sensor 7 and the detection signals from the upper, lower, left, and right sensors 5a to 5d, and executes a process of comparing each detection signal with the comparison reference signal. The upper, lower, left and right sensors 5a-5
It is determined whether d is located in the bright portion or the dark portion B, and the determination result is output to the calculation unit 13. For example, when the comparison reference signal and the detection signal are compared in voltage value, the difference in voltage value is output as the determination result.

【0032】演算部13は、判定結果に基づいて制御値
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、受光セ
ンサー5a〜5dおよび主センサー7からの各検知信号
と比較用基準信号とを比較する処理を実行し、この比較
結果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 the control value to the motor driver 14 based on the determination result. The motor driver 14 outputs the motor control value to the motor speed adjustment control unit 15. And the motor speed adjustment controller 15
Performs speed control correction processing on the motor control value and outputs a drive control signal to each of the vertical motor 3 and the horizontal motor 4. That is, the control unit 8 executes a process of comparing the detection signals from the light receiving sensors 5a to 5d and the main sensor 7 with the comparison reference signal, and controls the driving of the motors 3 and 4 according to the comparison result. Has become.

【0033】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17a,17b,17
c,17dから構成される。演算部13は、リミットス
イッチ17a〜17d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。
Further, the control unit 8 is provided with a limiter which detects that each of the motors 3 and 4 has 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 arithmetic unit 13 to detect that the motors 3 and 4 have reached the respective limit positions and detect signals. Up / Down / Left / Right limit switches 17a, 17b, 17
c, 17d. When the detection signals are input from the limit switches 17a to 17d, the calculation unit 13 stops the control of the motor driver 14, and specifically executes the control of retracting the motors 3 and 4 to the set retract positions as described later. To do. For this save control, the arithmetic unit 13
A retreat timer 19 that drives the motors 3 and 4 to rotate for a predetermined time during retreat is incorporated therein. As a result, the motors 3 and 4 can be controlled safely and smoothly.

【0034】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2a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、比較演算部12からの入力に対する演算処理を停
止し、内部に設定されている、例えば照射面2aを日の
出の方向に向かわ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
aを初期状態に復帰させる。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。
Further, a night sensor 18 for detecting night when the sun is setting is connected to the arithmetic unit 13. The night sensor 18 is provided at an appropriate place other than the irradiation surface 2a, 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 stops the calculation process for the input from the comparison calculation unit 12, and returns to the initial state, which is set inside, for example, the irradiation surface 2a is directed toward the sunrise. The control signal is output to the motor driver 14, so that the irradiation surface 2
a is returned to the initial state. This makes it possible to reliably and smoothly perform new tracking from the sunrise on the next day after tracking the sun until sunset.

【0035】またさらに、演算部13には、照射面2a
を1軸ごとに個々に時間間隔をあけて傾動制御するため
に、照射面2aを2軸X,Y周りに傾動させる各モータ
ー3,4を、1台ずつ個々に時間間隔をあけて駆動制御
する制御シフト用タイマー20が組み込まれている。2
軸X,Y周りに一挙に傾動制御すると、モーター3,4
の制御にハンチングが発生するおそれがあるが、このよ
うに1軸ごとに制御することで、照射面2aの傾動制御
を安定的に行わせることができる。しかしながら、これ
らモーター3,4については、シーケンスに従う並行処
理によって同時的に制御を実行するようにしてもよいこ
とはもちろんである。
Furthermore, the calculation unit 13 includes an irradiation surface 2a.
In order to control the tilting of each axis for each axis with a time interval, each motor 3 and 4 for tilting the irradiation surface 2a around the two axes X and Y is individually controlled with a time interval. A control shift timer 20 is incorporated. Two
When tilt control is performed around the axes X and Y at once, the motors 3 and 4 are
There is a possibility that hunting may occur in the control of 1., but by controlling for each axis in this way, it is possible to stably perform tilting control of the irradiation surface 2a. However, it goes without saying that the motors 3 and 4 may be simultaneously controlled by parallel processing according to a sequence.

【0036】以上の構成を有する太陽追尾装置1の作用
について、図5に従って説明する。電源部16の電源を
投入すると、制御部8が起動して制御動作が開始(スタ
ート)される。図示例にあっては、まず左右の水平動作
の制御が実行される。まず、軸ごとの制御のために、制
御シフト用タイマー20のカウントが開始され(S
1)、その後まず、右リミットスイッチ17cおよび左
リミットスイッチ17dがON(リミット位置)である
か否かが判断され(S2,S3)、その後右センサー5
cがON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断さ
れる(S4)。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、左センサー5d
がON(明)であるか、OFF(暗)あるかが判断され
る(S5)。ONである場合には、左右の各センサー5
c,5d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(S7)。
The operation of the sun tracking device 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. When the power of the power supply unit 16 is turned on, the control unit 8 is activated and the control operation is started. In the illustrated example, first, the control of the horizontal movement of the left and right is executed. First, the count of the control shift timer 20 is started for control for each axis (S
1) Then, first, it is determined whether the right limit switch 17c and the left limit switch 17d are ON (limit positions) (S2, S3), and then the right sensor 5
It is determined whether c is ON (bright) or OFF (dark) (S4). This judgment is executed by the comparison calculation unit 12. If it is ON, then the left sensor 5d
Is determined to be ON (bright) or OFF (dark) (S5). When it is ON, the left and right sensors 5
Since both c and 5d are present in the bright part where the light L is irradiated, it is not necessary to tilt the left and right motors 4, and the motors 4 are stopped (S7).

【0037】他方、(S4)において、OFFである場
合には、次に、左センサー5dがON(明)であるか、
OFF(暗)あるかが判断される(S6)。左センサー
5dがONである場合には、暗部生成部材6による暗部
Bが右センサー5c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(S9)、照射面2aを左右方向
の左側に傾斜させ、右センサー5c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・右の両セ
ンサー5c,5dを明部に位置させることができる。
On the other hand, if it is OFF in (S4), then whether the left sensor 5d is ON (bright),
It is determined whether it is OFF (dark) (S6). When the left sensor 5d is ON, since the dark portion B by the dark portion generating member 6 is applied to the right sensor 5c, the left and right motors 4 are rotated to the left (S9), and the irradiation surface 2a is moved to the left side in the left and right direction. The right sensor 5c is tilted so that the right sensor 5c is located in the bright area. As a result, both the left and right sensors 5c and 5d can be positioned in the bright part in the left-right direction.

【0038】また、(S5)において、左センサー5d
がOFFである場合には、暗部生成部材6による暗部B
が左センサー5d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(S8)、照射面2aを左右方向の
右側に傾斜させ、左センサー5dが明部に位置するよう
にする。
Further, in (S5), the left sensor 5d
Is OFF, the dark part B generated by the dark part generating member 6
Is applied to the left sensor 5d, the left and right motors 4 are rotated to the right (S8), the irradiation surface 2a is tilted to the right in the left-right direction, and the left sensor 5d is positioned in the bright part.

【0039】さらに、(S6)において、左センサー5
d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(S7)。
Further, in (S6), the left sensor 5
When d is OFF, both the left and right sides are present in the dark area B, and in this case, the control of the left and right motors 4 is stopped (S7).

【0040】リミッタについては、右リミットスイッチ
17cもしくは左リミットスイッチ17dがONである
場合には、照射面2a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(S10,S11)、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
(S7)。
With respect to the limiter, when the right limit switch 17c or the left limit switch 17d is ON, the time required for returning the irradiation surface 2a to the retracted position, for example, the neutral position of the left and right motors 4, is determined by the retract timer. Count at 19 (S10, S11), rotate the left and right motors 4 right or left until the count is up,
When the count is up, the motor 4 is stopped (S7).

【0041】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(S22〜S3
1)。これにより、上・下の各センサー5a,5b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
aが傾動される。特にこの垂直動作の制御は、制御シフ
ト用タイマー20のカウントアップ後、すなわち水平動
作制御に対して時間間隔をあけて開始される(S1)。
In the vertical vertical movement control, the "right" is "up" and the "left" is "down" as in the horizontal movement control.
It is executed with the control content to be read as (S22 to S3).
1). As a result, the upper and lower sensors 5a and 5b are positioned in the bright area by the vertical motor 3 so that the irradiation surface 2
a is tilted. In particular, the control of the vertical movement is started after the control shift timer 20 is counted up, that is, at a time interval from the horizontal movement control (S1).

【0042】以上説明したように、本実施形態にかかる
太陽追尾装置1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、従来のように、提供される日時情報を
利用した追尾制御ではなく、太陽ないしは任意の光源の
移動に対し、照射面2a上の受光センサー5a〜5d、
照射面2aが光源の光軸と直交しているか否かによって
暗部Bを生成する暗部生成部材6、比較用基準信号を出
力する主センサー7、並びにこれら比較用基準信号およ
び検知信号のみに基づいてモーター3,4を駆動制御す
る制御部8の組み合わせによって、現実に照射面2aも
しくはその周囲に照射される光Lに基づいて追尾を実行
させるようにしたので、地球上のどこであっても、その
設置場所を問わずに、そしてまたいかなる光源であって
も、その移動に適切に追尾させることができる。
As described above, in the sun tracking device 1 according to the present embodiment and the sun tracking method executed by the sun tracking device 1, the tracking control using the date and time information provided is not required as in the conventional case. With respect to the movement of the sun or any light source, the light receiving sensors 5a to 5d on the irradiation surface 2a,
Based on the dark part generating member 6 that creates the dark part B depending on whether the irradiation surface 2a is orthogonal to the optical axis of the light source, the main sensor 7 that outputs the reference signal for comparison, and the reference signal and the detection signal for comparison. By combining the control units 8 that drive and control the motors 3 and 4, the tracking is executed based on the light L that is actually irradiated to the irradiation surface 2a or its periphery, so that the tracking can be performed anywhere on the earth. The movement of any light source can be appropriately tracked regardless of the installation location.

【0043】特に本実施形態にあっては、受光センサー
5a〜5dを照射面2aの周囲に配設したので、例えば
照射面2a上にまとめて受光センサー5a〜5dを配設
する場合に比べて、光源が照射面2aに対して直交して
いるか否かの検知精度を向上させることができる。ま
た、照射面2a上に採光装置などを設置する場合に、受
光センサー5a〜5dが邪魔になることがなく、きわめ
て広範な設置スペースを照射面2a上に確保することが
できる。
Particularly in this embodiment, since the light receiving sensors 5a to 5d are arranged around the irradiation surface 2a, for example, compared with the case where the light receiving sensors 5a to 5d are arranged on the irradiation surface 2a collectively. The detection accuracy of whether the light source is orthogonal to the irradiation surface 2a can be improved. Further, when a daylighting device or the like is installed on the irradiation surface 2a, the light receiving sensors 5a to 5d do not interfere, and a very wide installation space can be secured on the irradiation surface 2a.

【0044】また、柱部材10により主センサー7を照
射面2aから離隔させて取り付けるようにしたので、主
センサー7による光Lの検知領域Rを広範に確保するこ
とができる。そしてまた、光源位置を追尾する基準面と
なる照射面2aの反対側から入射しようとする光L1を
遮って受光センサー5a〜5dに対して暗部B1を生成
する第2の暗部生成部材11を設けているので、主セン
サー7による検知領域Rを広げるようにしても、安定し
た光源の追尾制御を確保することができる。
Further, since the main sensor 7 is attached by the pillar member 10 so as to be separated from the irradiation surface 2a, the detection region R of the light L by the main sensor 7 can be widely secured. In addition, a second dark area generating member 11 that interrupts the light L1 that is incident from the side opposite to the irradiation surface 2a that serves as a reference surface for tracking the light source position and generates the dark area B1 for the light receiving sensors 5a to 5d is provided. Therefore, even if the detection region R by the main sensor 7 is widened, stable tracking control of the light source can be ensured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【0045】[0045]

【図1】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。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a preferred embodiment of a light source position tracking device according to the present invention.

【図2】図1の光源位置追尾装置の側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the light source position tracking device of FIG.

【図3】図1の光源位置追尾装置の平面図である。3 is a plan view of the light source position tracking device in FIG. 1. FIG.

【図4】図1の光源位置追尾装置に適用される制御部の
構成を示す回路図である。
4 is a circuit diagram showing a configuration of a control unit applied to the light source position tracking device in FIG.

【図5】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。
5 is a flowchart showing a control flow of the light source position tracking device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

【0046】 1 光源位置追尾装置 2a 照射面 3 上下モーター 4 左右モーター 5a 上受光センサー 5b 下受光センサー 5c 左受光センサー 5d 右受光センサー 6 暗部生成部材 6a,11a 遮光部 7 主センサー 8 制御部 10 柱部材 11 第2の暗部生成部材 12 比較演算部 13 演算部 14 モータードライバー 17a 上リミットスイッチ 17b 下リミットスイッチ 17c 左リミットスイッチ 17d 右リミットスイッチ 20 制御シフト用タイマー B,B1 暗部 L,L1 光 X,Y 照射面上で互いに直交する2軸[0046] 1 Light source position tracking device 2a irradiation surface 3 vertical motor 4 left and right motors 5a Upper light receiving sensor 5b Lower light receiving sensor 5c Left sensor 5d Right light sensor 6 dark space generation member 6a, 11a light shielding part 7 main sensor 8 control unit 10 pillar members 11 Second dark space generating member 12 Comparison calculation part 13 Operation part 14 motor driver 17a Upper limit switch 17b Lower limit switch 17c Left limit switch 17d Right limit switch 20 Control shift timer B, B1 dark area L, L1 light X, Y Two axes that are orthogonal to each other on the irradiation surface

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源からの光が照射される照射面と、該照
射面を、当該照射面上で互いに直交する2軸それぞれの
周りに傾動させる傾動手段と、上記照射面の周囲に互い
に等しい間隔を隔てて配列されるとともに、該照射面側
および該照射面とは反対側の光を受光させるために、該
照射面から外方に突出させて設けられ、かつ球体状に形
成されて当該球面に沿ってほぼ全方位からの受光が可能
で、明暗を検知して検知信号を出力する4つの明暗検知
用受光センサーと、上記照射面に各明暗検知用受光セン
サーに近接させて設けられ、該照射面が光源の光軸と直
交しないときに、いずれかの該明暗検知用受光センサー
に対して影となる暗部を生成する暗部生成部材と、上記
照射面上に立設された柱部材に当該照射面から離隔させ
て取り付けられ、かつ球体状に形成されて当該球面に沿
ってほぼ全方位からの受光が可能であって、該照射面上
の半球状の領域よりも広い範囲で光源からの光の照射を
受光して比較用基準信号を出力する比較用受光センサー
と、上記明暗検知用受光センサーそれぞれからの各検知
信号を上記比較用受光センサーからの比較用基準信号と
比較して上記傾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。
1. An irradiation surface on which light from a light source is irradiated, tilting means for tilting the irradiation surface around each of two axes orthogonal to each other on the irradiation surface, and the circumference of the irradiation surface are equal to each other. The irradiation surface side, which is arranged at intervals
And in order to receive the light on the side opposite to the irradiation surface,
Four bright and dark detections are provided that project outward from the irradiation surface, are formed in a spherical shape , and can receive light from almost all directions along the spherical surface, and detect bright and dark and output detection signals.
And use photosensors, provided in proximity to each intensity detection light receiving sensor on the irradiation surface, when said irradiated surface is not perpendicular to the optical axis of the light source, and shadows to any of該明dark detection light receiving sensor A dark part generating member that generates a dark part and a pillar member that is erected on the irradiation surface are separated from the irradiation surface.
Mounted on the sphere and formed into a spherical shape along the spherical surface.
It is possible to receive light from almost all directions, and
Of light from a light source over a wider area than the hemispherical area of
A comparative light-receiving sensor for outputting a comparison reference signal by receiving, compared with drive controlling the tilting means as comparison reference signal from the comparative light-receiving sensors each detection signal from each of the light and dark detection light receiving sensor A light source position tracking device, comprising:
【請求項2】前記照射面と反対側に前記明暗検知用受光
センサーに近接させて、いずれかの該明暗検知用受光セ
ンサーに対して当該照射面の反対側から入射しようとす
る光を遮って影となる暗部を生成する第2の暗部生成部
材が設けられることを特徴とする請求項1に記載の光源
位置追尾装置。
2. A light sensor for light and darkness detection is provided on the side opposite to the irradiation surface so as to block light that is incident on one of the light and darkness detection light sensors from the opposite side of the light irradiation surface. The light source position tracking device according to claim 1, further comprising a second dark part generation member that generates a dark part that becomes a shadow.
【請求項3】前記暗部生成部材には、これと前記明暗検
知用受光センサーとの間への光の侵入を阻止する遮光部
が形成されていることを特徴とする請求項1または2に
記載の光源位置追尾装置。
The method according to claim 3, wherein said dark portion generating member, and the light-shielding portion for preventing the penetration of light is formed into between the dark detection light receiving sensor to claim 1 or 2, characterized in this < The light source position tracking device according to the above description.
【請求項4】前記傾動手段が可動範囲限界に達したこと
を検出して、前記制御部による該傾動手段の制御を停止
させるリミッタを備えたことを特徴とする請求項1〜3
いずれかの項に記載の光源位置追尾装置。
4. A detects that the tilting means has reached a movable range limit, claims 1 to 3, further comprising a limiter for stopping the control of the tilting means by said control unit
The light source position tracking device according to any one of items .
【請求項5】前記制御部は、前記照射面を2軸周りに傾
動させる傾動手段を、1軸ごとに個々に時間間隔をあけ
て傾動制御することを特徴とする請求項1〜4いずれか
の項に記載の光源位置追尾装置。
5. The control unit controls the tilting means for tilting the irradiation surface around two axes individually for each axis at a time interval .
The light source position tracking device according to the item .
【請求項6】前記制御部は、前記比較用受光センサーか
ら比較用基準信号が入力されるとともに前記各明暗検知
用受光センサーから検知信号が入力され、比較用基準信
号と各検知信号とを比較する処理を実行して、各明暗検
知用受光センサーが明部に位置しているか暗部に位置し
ているかの判定結果を出力する比較演算部と、該比較演
算部からの判定結果に応じて、前記傾動手段を駆動制御
するドライバーに駆動制御のための制御値を出力する演
算部とを備えることを特徴とする請求項1〜5いずれか
の項に記載の光源位置追尾装置。
6. The control unit receives a comparison reference signal from the comparison light receiving sensor and a detection signal from each of the light and darkness detection light receiving sensors, and compares the comparison reference signal with each detection signal. By performing the processing, the light-receiving sensor for each light and darkness detection outputs a determination result of whether the light-receiving sensor is located in the bright portion or in the dark portion, and according to the determination result from the comparison operation unit, 6. A calculation unit that outputs a control value for drive control to a driver that drives and controls the tilting unit .
The light source position tracking device according to the item .
【請求項7】請求項1の光源位置追尾装置を用い、前記
照射面を傾動させる前記傾動手段の駆動制御を、前記制
御部により、前記明暗検知用受光センサーおよび前記比
較用受光センサーが出力する検知信号および比較用基準
信号のみに基づいて実行するようにしたことを特徴とす
る光源位置追尾装置を用いた光源位置追尾方法。
7. The light source position tracking device according to claim 1, wherein the control unit outputs drive control of the tilting means for tilting the irradiation surface, by the light-dark detection light-receiving sensor and the comparison light-receiving sensor. A light source position tracking method using a light source position tracking device, which is executed based on only a detection signal and a comparison reference signal.
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