JP6156830B2 - ソーラパネル用架台、ソーラパネル用架台駆動装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ソーラパネル用架台、ソーラパネル用架台駆動装置及びプログラムに関する。

従来、ソーラパネルは、建築物の屋根や架台に設置され、太陽エネルギーを集めてこれを電気エネルギーに変換して発電するために用いられている。また、ソーラパネルにおける太陽光を受ける受光面を太陽に対面させることで、太陽に対して受光面を斜めに配置した場合に比べ、発電効率が向上する。ところが、太陽は、ソーラパネルが設置された地点に対し、常に、方位と高度が変化する。

そこで、ソーラパネルを搭載し、一端が回動可能な架台と、架台の他端側に設置した支柱体に沿って架台の他端を上下に移動させる駆動装置と、太陽光に対面できるようにソーラパネルの受光面の仰角を調節できる仰角設定装置と、を具備するソーラパネル用架台が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１の技術によれば、ソーラパネルを搭載した架台の他端を上下に移動させ、受光面の仰角を調節することで、受光面を太陽に対面させることができるので、発電効率が向上する。

特開２００２−３１７５４０号公報

ところで、太陽は、通常、東から南に向けて昇り、西に沈む。このため、特許文献１に記載されたソーラパネル用架台は、ソーラパネルの受光面を南側に向けて設置し、例えば、回動可能な一端を西側に配置し、所定時間毎に他端を上方に移動させることで、受光面を太陽に対面させることができる。

しかしながら、太陽は、赤道より緯度が高い地域では、夏至近辺において、北東から昇り、北西に沈む。このとき、特許文献１に記載されたソーラパネル用架台は、ソーラパネルの受光面を南側に向けて設置した場合、全く受光できない。一方、夏至近辺における太陽の位置を考慮して、ソーラパネルの受光面を南側より北東側に向けて設置すると、午後の陽射しを受光できず、また、受光面を南側より北西側に向けて設置すると、午前の陽射しを受光できず、発電効率が著しく低下する。

本発明は、ソーラパネルの受光面を、常に太陽に対面させることができるソーラパネル用架台、ソーラパネル用架台駆動装置及びプログラムを提供することを目的とする。

（１） ソーラパネルを支持するソーラパネル用架台であって、ソーラパネルが固定される本体と、前記ソーラパネルにおける太陽光を受光する受光面に対して平行して延びる本体回動軸を中心に、前記本体を回動自在に軸支する支持部と、前記ソーラパネルの前記受光面に平行して延び、前記本体回動軸と直交する方向に延びる支持部回動軸を中心に、前記支持部を回動自在に軸支する基台部と、を備えるソーラパネル用架台。

（１）の発明によれば、ソーラパネルが固定される本体を、ソーラパネルの受光面に対して平行して延びる本体回動軸を中心に回動自在に支持部で軸支し、この支持部を、ソーラパネルの受光面に対して平行して延び、本体回動軸と直交する方向に延びる支持部回動軸を中心に回動自在に基台部で軸支する。

これにより、ソーラパネルの受光面を本体回動軸と本体回動軸と直交する方向に延びる支持部回動軸とを中心に回動できる。即ち、ソーラパネルの受光面を、互いに直交する２方向に回動できる。
よって、ソーラパネルの受光面を東側から西側に向けて回動できるとともに、ソーラパネルの受光面を南側から北側に向けて回動できるので、例えば、夜明け時に受光面を北東側に向け、正午に受光面を略水平にし、日没時に北西側に向けることが可能となる。
したがって、ソーラパネルの受光面を、常に太陽に対面させることができるソーラパネル用架台を提供できる。

（２）前記本体回動軸及び前記支持部回動軸は、前記ソーラパネルが固定された前記本体の重心をとおる垂直線と交差する（１）に記載のソーラパネル用架台。
（２）の発明によれば、ソーラパネルが固定された本体を回動させるための負荷を均等にできる。
これにより、例えば、ソーラパネルが固定された本体を、電気により駆動する駆動手段により回動させる場合、消費電力を軽減できる。また、本体を、人力で回動させる場合、労力を軽減できる。

（３） （１）又は（２）に記載のソーラパネル用架台と、前記本体に接続され、前記本体を回動させる本体駆動手段と、前記支持部に接続され、前記支持部を回動させる支持部駆動手段と、前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段と、を備えるソーラパネル用架台駆動装置であって、前記駆動制御手段は、前記ソーラパネルの設置位置における、ある時毎の太陽の方位と高度を示す太陽位置情報に基づき算出された、前記本体又は前記支持部の移動方向と移動量を示す駆動情報に基づき前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、前記本体に固定された前記ソーラパネルの前記受光面を太陽に対面させて配置させるソーラパネル用架台駆動装置。

（３）の発明によれば、駆動制御手段は、ソーラパネルの設置位置における、ある時毎の太陽の方位と高度を示す太陽位置情報に基づき算出された駆動情報に応じて、本体駆動手段及び支持部駆動手段の駆動を制御し、受光面を太陽に対面させて配置させる。
これにより、ソーラパネルの設置位置とある時における正確な太陽の位置に、ソーラパネルの受光面を対面させることができるので、より発電効率を向上できる。

（４） 風速を計測し、風速値を生成する風速計測手段と、前記風速計測手段が生成した前記風速値が、予め設定された閾値以上か否かを判定する風速判定手段と、を更に備え、前記駆動制御手段は、前記風速判定手段により前記風速値が前記閾値以上であると判定された場合、前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、前記ソーラパネルの前記受光面を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる（３）に記載のソーラパネル用架台駆動装置。

（４）の発明によれば、風速値が閾値以上の場合、ソーラパネルの受光面を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる。
これにより、風が強いときには、ソーラパネルの受光面を、風圧が比較的小さくなる水平近傍に配置することができるので、風によりソーラパネルが破損するのを防止できる。

（５） 前記駆動制御手段は、予め設定された降雪期において、前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、前記ソーラパネルの前記受光面を仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置させる（３）又は（４）に記載のソーラパネル用架台駆動装置。

（５）の発明によれば、降雪期において、ソーラパネルの受光面を仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置させる。
これにより、ソーラパネルの受光面に降り積もった雪を、下方に滑らせて落下させることができるので、積雪によりソーラパネルが破損するのを防止できる。

（６） （３）に記載のソーラパネル用架台駆動装置を制御するコンピュータを、前記太陽位置情報に基づき、前記ソーラパネルの前記設置位置とある時における太陽とを結ぶ仮想日光線を算出する仮想日光線算出手段、前記設置位置を含み、前記仮想日光線に対して直交する最大受光面を算出する最大受光面算出手段、前記設置位置を基準点とした、架台における特定点の現状の座標である現状座標を取得する現状座標取得手段、前記設置位置を基準点とした、前記特定点の可動範囲における経路と前記最大受光面算出手段が算出した前記最大受光面との交差点の座標である移動先座標を算出する移動先座標算出手段、前記現状座標取得手段が取得した前記現状座標から前記移動先座標算出手段が算出した移動先座標に向かうベクトルのＸ成分とＹ成分を算出するベクトル成分算出手段、前記ベクトル成分算出手段が算出した前記Ｘ成分の方向を前記本体の移動方向とし、前記Ｘ成分の長さを前記本体の移動量とし、前記本体駆動手段の駆動を制御するための前記駆動情報を生成する本体駆動情報生成手段、前記ベクトル成分算出手段が算出した前記Ｙ成分の方向を前記本体及び前記支持部の移動方向とし、前記Ｙ成分の長さを前記本体及び前記支持部の移動量とし、前記支持部駆動手段の駆動を制御するための前記駆動情報を生成する支持部駆動情報生成手段、として機能させることを特徴とするプログラム。

（６）の発明によれば、（３）の発明と同様の作用効果を奏する。

本発明によれば、ソーラパネルの受光面を、常に太陽に対面させることができるソーラパネル用架台、ソーラパネル用架台駆動装置及びプログラムを提供できる。

本発明の実施形態に係るソーラパネル用架台駆動装置を説明する図である。 本実施形態に係るソーラパネル用架台駆動装置を説明する図である。 本実施形態に係る本体の平面図である。 本実施形態に係る支持部の平面図である。 本実施形態に係る制御部の機能構成を示すブロック図である。 図５の駆動情報生成部が実行する駆動情報生成処理の流れを説明するフローチャートである。 図５の駆動制御部が実行する駆動制御処理の流れを説明するフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の実施形態に係るソーラパネル用架台駆動装置１を説明する図である。
ソーラパネル用架台駆動装置１は、ソーラパネル１００を支持するソーラパネル用架台１０と、ソーラパネル用架台１０の一部を回動させる本体駆動手段２１及び支持部駆動手段２２と、ソーラパネル用架台駆動装置１の動作を制御する制御部３０と、を備える。

図１に示すソーラパネル用架台１０は、ソーラパネル用架台１０の正面図である。
図２に示すソーラパネル用架台１０は、ソーラパネル用架台１０の側面図である。
ソーラパネル用架台１０は、ソーラパネル１００が固定される本体１１と、本体１１の下方に配置され、本体１１を回動自在に軸支する支持部１２と、支持部１２の下方に配置され、支持部１２を回動自在に軸支する基台部１３と、基台部１３の下方に配置され、基台部１３が固定される第１ベース１４と、第１ベース１４の下方に配置され、第１ベース１４が固定される第２ベース１５と、を備える。

図３は、本実施形態に係る本体１１の平面図である。
本体１１は、ソーラパネル１００における太陽光を受光する受光面１０１に対して平行して延びる本体回動軸１１１と、本体１１の外枠を形成する枠１１２と、枠１１２の内側に所定間隔で複数配置される補強部材１１３と、補強部材１１３の一部に設けられ、ソーラパネル１００が固定されるパネル受け部材１１４と、補強部材１１３の一部に設けられ、本体駆動手段２１の先端部が回動自在に接続される本体駆動手段接続部材１１５と、を備える。

本体回動軸１１１は、ソーラパネル１００が固定された本体１１の重心をとおる垂直線Ｃ（図１参照）と交差するように配置される。また、本体回動軸１１１は、ソーラパネル１００が固定された本体１１の重量を２分する本体中心線ＣＡ上を延びる。即ち、ソーラパネル１００が固定された本体１１は、本体回動軸１１１を中心とする軸対称構造で、支持部１２により軸支されている。
なお、本実施形態において、本体回動軸１１１は、本体中心線ＣＡ上を延び、垂直線Ｃと交差するように配置したが、これに限らず、任意の位置に配置してもよい。

枠１１２は、平面視で長方形に形成され、短辺を構成し互いに対向する２つの短辺部材１１２ａと、長辺を構成し互いに対向する２つの長辺部材１１２ｂと、を備える。
本体回動軸１１１は、２つの短辺部材１１２ａの中心を回転自在に貫通する。
なお、本実施形態において、枠１１２を平面視長方形に形成しているが、これに限らず、例えば、正方形や円形等の任意の形状に形成してもよい。また、枠１１２の寸法は、本体１１に固定するソーラパネル１００の大きさに応じた寸法で形成することができる。

補強部材１１３は、枠１１２の短辺方向に沿って延び、２つの長辺部材１１２ｂを互いに連結する。
本体回動軸１１１は、複数の補強部材１１３の中心を貫通する。
複数の補強部材１１３は、本体回動軸１１１上をスライド自在に移動可能であり、任意の位置において、２つの長辺部材１１２ｂに、溶接又は固定手段（螺子やボルト及びナット等）により固定される。
例えば、補強部材１１３と２つの長辺部材１１２ｂとを固定手段で固定する場合、長辺部材１１２ｂには、任意の位置に固定手段が挿通する孔を形成してもよい。これにより、補強部材１１３を本体回動軸１１１上において、本体回動軸１１１が延びる方向にスライドさせ、任意の位置（例えば、ソーラパネルを固定可能な位置）に配置して、補強部材１１３と２つの長辺部材１１２ｂとを固定手段で固定できる。
ここで、ソーラパネルの寸法は、製造メーカーや発電能力によって異なる。そこで、上記の構成によれば、本体１１に固定するソーラパネルの寸法に応じた位置に補強部材１１３を配置し２つの長辺部材１１２ｂに固定できる。また、例えば、現状のソーラパネルから、大きさや形状が異なる他のソーラパネルに交換する場合、上記の構成によれば、補強部材１１３の位置を変える又は簡単な加工（例えば、長辺部材１１２ｂの適切な位置に固定手段を挿通する孔を形成する加工）を加えるだけで、本体１１を他のソーラパネルを固定するのに適した形態に変形できる。

パネル受け部材１１４は、例えば、螺子穴が形成され、ビスやボルトによりソーラパネル１００が固定される。
本体駆動手段接続部材１１５は、本体１１の長辺方向の中心近傍であって、本体中心線ＣＡより２分された一方の範囲の中心近傍に設けられる。

図４は、本実施形態に係る支持部１２の平面図である。
支持部１２は、ソーラパネル１００における太陽光を受光する受光面１０１に対して平行して延びる支持部回動軸１２１と、支持部１２の外枠を形成する枠１２２と、枠１２２に設けられ、本体１１の本体回動軸１１１を回転自在に軸支する本体回動軸受け部１２３と、本体駆動手段２１の基端部が回動自在に接続される本体駆動手段支持部材１２４と、支持部駆動手段２２の先端部が回動自在に接続される支持部駆動手段接続部材１２５と、を備える。

支持部回動軸１２１は、ソーラパネル１００が固定された本体１１の重心をとおる垂直線Ｃ（図１参照）と交差するように配置される。また、支持部回動軸１２１は、本体回動軸１１１と直交する方向に延びる。また、支持部回動軸１２１は、ソーラパネル１００が固定された本体１１及び支持部の重量を２分する支持部中心線ＣＢ上を延びる。即ち、ソーラパネル１００が固定された本体１１及び支持部１２は、支持部回動軸１２１を中心とする軸対称構造で、基台部１３により軸支されている。
このように、ソーラパネル１００が固定された本体１１及び支持部１２を軸対称構造とすることで、ソーラパネル１００が固定された本体１１及び支持部１２を回動させる電力を最小限にすることが可能となり、ソーラパネル用省電力架台を提供できる。
なお、本実施形態において、支持部回動軸１２１は、支持部中心線ＣＢ上を延び、垂直線Ｃと交差するように配置したが、これに限らず、任意の位置に配置してもよい。

枠１２２は、支持部中心線ＣＢ上に配置される中央部材１２２ａと、枠１２２の両端部に配置される端部部材１２２ｂと、中央部材１２２ａと端部部材１２２ｂとを連結する複数の連結部材１２２ｃと、を備える。
中央部材１２２ａは、支持部回動軸１２１を軸支する。

本体回動軸受け部１２３は、本体中心線ＣＡ上において、中央部材１２２ａ及び端部部材１２２ｂの上端に固定されている。
本体駆動手段支持部材１２４は、中央部材１２２ａの外側に、水平方向に突出するように固定されている。
支持部駆動手段接続部材１２５は、２つの連結部材１２２ｃ間に配置され、これら２つの連結部材１２２ｃに固定されている。

図１及び図２に戻って、基台部１３は、支持部中心線ＣＢ（図４参照）上に配置され、上端において、支持部１２の支持部回動軸１２１を回転自在に軸支する。

第１ベース１４は、上方に延びる部材で構成され、本体１１、支持部１２及び基台部１３の高さを確保し、ソーラパネル１００が固定された本体１１を回動させたときに、ソーラパネル１００が地面に接触するのを防止するための部材である。
また、第１ベース１４には、支持部駆動手段２２の基端部が回動自在に接続される支持部駆動手段支持部材１４１が設けられている。

第２ベース１５は、外径が直方体形状に形成され、例えば、地盤に形成された鉄筋コンクリート製の基礎の上に、第１ベース１４が固定される上端が水平になるように固定される。

本体駆動手段２１及び支持部駆動手段２２は、先端側が伸縮するアームで構成されている。本体駆動手段２１及び支持部駆動手段２２は、例えば、油圧式のアームであり、制御部３０にそれぞれ制御され、先端側が伸縮する。

上記のように構成することで、ソーラパネル用架台１０は、以下のように動作する。
本体１１は、本体駆動手段２１が伸縮すると、図２中点線で示すように、本体回動軸１１１を中心に回動する。これにともない、本体１１に固定されたソーラパネル１００も回動する。
また、本体１１及び支持部１２は、支持部駆動手段２２が伸縮すると、図１中点線で示すように、支持部回動軸１２１を中心に回動する。
上記のソーラパネル用架台１０の動作にともない、本体１１に固定されたソーラパネル１００も回動する。

図５は、本実施形態に係る制御部３０の機能構成を示すブロック図である。
制御部３０は、ある時における本体１１又は支持部１２の移動方向と移動量を示す駆動情報を生成する駆動情報生成部３１と、駆動情報を記憶する駆動情報記憶部３２と、駆動情報に基づき、本体駆動手段２１及び支持部駆動手段２２の駆動を制御する駆動制御部３３と、風速を計測し風速値を生成する風速計測部３４と、を備える。
なお、本実施形態において制御部３０は、駆動情報生成部３１を備えるが、これに限らず、駆動情報生成部３１を別の装置とし、制御部３０は、別の装置である駆動情報生成部が生成した駆動情報を読み込んでもよい。

駆動情報生成部３１は、仮想日光線算出手段３１１と、最大受光面算出手段３１２と、現状座標取得手段３１３と、移動先座標算出手段３１４と、ベクトル成分算出手段３１５と、本体駆動情報生成手段３１６と、支持部駆動情報生成手段３１７と、を備える。
駆動情報生成部３１は、予め設定された年月日の日の出時刻から日の入り時刻までの間において、予め設定された時間毎に、駆動情報を生成する。例えば、駆動情報生成部３１は、ある年月日において、日の出が５時であり、日の入りが１９時であれば、５時から１９時の間において、１時間毎に駆動情報を生成する。

仮想日光線算出手段３１１は、ソーラパネル１００の設置位置（緯度、経度及び高度を示す設置位置情報で特定される地点）における、ある時毎の太陽の方位と高度を示す太陽位置情報に基づき、ソーラパネルの設置位置とある時における太陽とを結ぶ仮想日光線を算出する。
具体的には、仮想日光線算出手段３１１は、予め設定された年月日及び時刻を示す時刻情報を取得し、当該時刻情報が示す時における太陽位置情報に基づき、ソーラパネル１００の設置位置の仮想日光線を算出する。

最大受光面算出手段３１２は、ソーラパネル１００の設置位置を含み、仮想日光線に対して直交する最大受光面を算出する。
現状座標取得手段３１３は、ソーラパネル１００の設置位置を基準点とした、架台における予め設定された３つの特定点の現状の座標である現状座標を取得する。

基準点は、任意の点とすることができる。例えば、基準点は、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平に配置した場合において、平面視で図４に示す本体中心線ＣＡと支持部中心線ＣＢとが交差する点をとおる垂直線と、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平に配置した場合における受光面１０１と、の交差点とすることができる。
また、３つの特定点は、例えば、ソーラパネル１００の受光面１０１における任意の点とすることができる。

移動先座標算出手段３１４は、設置位置を基準点とした、各特定点の可動範囲における経路と最大受光面算出手段３１２が算出した最大受光面との交差点の座標である移動先座標を算出する。特定点の可動範囲における経路とは、ソーラパネル１００が固定された本体１１及び支持部１２が、本体駆動手段２１及び支持部駆動手段２２により回動されたときに、特定点が描く経路である。

ここで、現状座標取得手段３１３が取得する特定点の現状の座標とは、例えば、駆動情報生成部３１が１時間毎に駆動情報を生成する場合であれば、７時の駆動情報を生成する処理では、６時の駆動情報を生成する処理によって移動先座標算出手段３１４が算出した移動先座標である。

ベクトル成分算出手段３１５は、現状座標取得手段３１３が取得した現状座標から移動先座標算出手段３１４が算出した移動先座標に向かうベクトルのＸ成分とＹ成分を算出する。

本体駆動情報生成手段３１６は、ベクトル成分算出手段３１５が算出したＸ成分の方向を本体１１の移動方向とし、Ｘ成分の長さを本体１１の移動量とし、本体駆動手段２１の駆動を制御するための駆動情報を生成する。また、本体駆動情報生成手段３１６は、生成した駆動情報に、当該駆動情報を生成したときに仮想日光線算出手段３１１が用いた時間情報を対応付けて、駆動情報記憶部３２に記憶する。

支持部駆動情報生成手段３１７は、ベクトル成分算出手段３１５が算出したＹ成分の方向を本体１１及び支持部１２の移動方向とし、Ｙ成分の長さを本体１１及び支持部１２の移動量とし、支持部駆動手段２２の駆動を制御するための駆動情報を生成する。また、支持部駆動情報生成手段３１７は、生成した駆動情報に、当該駆動情報を生成したときに仮想日光線算出手段３１１が用いた時間情報を対応付けて、駆動情報記憶部３２に記憶する。

駆動情報記憶部３２は、時間情報に対応付けられた、本体駆動情報生成手段３１６及び支持部駆動情報生成手段３１７が生成した駆動情報を記憶する。
また、駆動情報記憶部３２は、強風時又は夜間（降雪期を除く）に、読み出される特定駆動情報を記憶する。特定駆動情報は、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる駆動情報である。また、本実施形態において、夜間とは、日の入り時刻から日の出時刻までの間を言う。

なお、本実施形態において、特定駆動情報は、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる駆動情報としているが、特定駆動情報は、ソーラパネル用架台駆動装置１の設置場所に応じて、受光面１０１の仰角を適した角度にしてもよい。例えば、特定駆動情報は、ソーラパネル用架台駆動装置１の設置場所が傾斜地であれば、風が斜面に沿って吹く場合が多いので、受光面１０１を当該傾斜地の、例えば、平均地盤面と平行して配置させる駆動情報としてもよい。

駆動制御部３３は、絶対時刻を取得する時刻取得手段３３１と、例外的駆動をするか否かを判定する判定手段３３２と、本体駆動手段２１の駆動を制御する本体駆動制御手段３３３と、支持部駆動手段２２の駆動を制御する支持部駆動制御手段３３４と、を備える。

時刻取得手段３３１は、タイマーで構成され、現在の絶対時刻（年月日及び時刻）を取得する。なお、時刻取得手段３３１は、標準電波の送信局から送信される原子時計による年月日及び時刻情報のデジタル信号を受信して、現在の絶対時刻を取得してもよい。

判定手段３３２は、風速計測部３４が生成した風速値が、予め設定された閾値以上か否かを判定する。
また、判定手段３３２は、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻が、夜間であるか否かを判定する。また、判定手段３３２は、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻が、予め設定された降雪期（例えば、１１月から３月）に含まれるか否かを判定する。

本体駆動制御手段３３３は、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき本体駆動手段２１の駆動を制御し、本体１１に固定されたソーラパネル１００の受光面１０１を太陽に対面させて配置させる。

また、本体駆動制御手段３３３は、判定手段３３２により風速値が閾値以上であると判定された場合、又は、判定手段３３２により現在の絶対時刻が、予め設定された夜間に含まれると判定され且つ降雪期に含まれないと判定された場合には、特定駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、本体駆動手段２１の駆動を制御し、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる。

また、本体駆動制御手段３３３は、判定手段３３２により現在の絶対時刻が、予め設定された夜間且つ降雪期に含まれると判定された場合には、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき本体駆動手段２１の駆動を制御するとともに、ソーラパネル１００の受光面１０１の仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置されるように調整する。

支持部駆動制御手段３３４は、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき支持部駆動手段２２の駆動を制御し、本体１１に固定されたソーラパネル１００の受光面１０１を太陽に対面させて配置させる。

また、支持部駆動制御手段３３４は、判定手段３３２により風速値が閾値以上であると判定された場合、又は、判定手段３３２により現在の絶対時刻が、予め設定された夜間に含まれると判定され且つ降雪期に含まれないと判定された場合には、特定駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、支持部駆動手段２２の駆動を制御し、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる。

また、支持部駆動制御手段３３４は、判定手段３３２により現在の絶対時刻が、予め設定された夜間且つ降雪期に含まれると判定された場合には、時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき支持部駆動手段２２の駆動を制御するとともに、ソーラパネル１００の受光面１０１の仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置されるように調整する。

なお、図５に示した機能構成を示すブロック図は、あくまでも一例であり、一つの機能部を分割したり、複数の機能部をまとめて一つの機能部として構成してもよい。各機能部は、制御部３０に内蔵されたＣＰＵ(Central Processing Unit)が、ＲＯＭ(Read Only Memory)またはハードディスク等の記憶装置に格納されたコンピュータ・プログラムを読み出し、ＣＰＵにより実行されるコンピュータ・プログラムが、記憶装置に格納されたデータベース(ＤＢ;Data Base)やメモリ上の記憶領域からテーブル等の必要なデータを読み書きし、場合によっては、関連するハードウェア（例えば、入出力装置、表示装置、通信インターフェース装置）を制御することによって実現される。

次に、図５の機能構成により実現される駆動情報生成処理について説明する。
図６は、図５の駆動情報生成部３１が実行する駆動情報生成処理の流れを説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、仮想日光線算出手段３１１は、ソーラパネル１００の設置位置における、ある時毎の太陽の方位と高度を示す太陽位置情報に基づき、ソーラパネルの設置位置とある時における太陽とを結ぶ仮想日光線を算出する。

ステップＳ２において、最大受光面算出手段３１２は、ソーラパネル１００の設置位置を含み、仮想日光線に対して直交する最大受光面を算出する。
ステップＳ３において、現状座標取得手段３１３は、ソーラパネル１００の設置位置を基準点とした、架台における予め設定された３つの特定点の現状の座標である現状座標を取得する。

ステップＳ４において、移動先座標算出手段３１４は、設置位置を基準点とした、各特定点の可動範囲における経路と、ステップＳ２において最大受光面算出手段３１２が算出した最大受光面との交差点の座標である移動先座標を算出する。

ステップＳ５において、ベクトル成分算出手段３１５は、ステップＳ３において現状座標取得手段３１３が取得した現状座標から、ステップＳ４において移動先座標算出手段３１４が算出した移動先座標に向かうベクトルのＸ成分とＹ成分を算出する。

ステップＳ６において、本体駆動情報生成手段３１６は、ステップＳ５においてベクトル成分算出手段３１５が算出したＸ成分の方向を本体１１の移動方向とし、Ｘ成分の長さを本体１１の移動量とし、本体駆動手段２１の駆動を制御するための駆動情報を生成し、当該駆動情報に、ステップＳ１で仮想日光線算出手段３１１が用いた時間情報を対応付けて、駆動情報記憶部３２に記憶する。

ステップＳ７において、支持部駆動情報生成手段３１７は、ベクトル成分算出手段３１５が算出したＹ成分の方向を本体１１及び支持部１２の移動方向とし、Ｙ成分の長さを本体１１及び支持部１２の移動量とし、支持部駆動手段２２の駆動を制御するための駆動情報を生成し当該駆動情報に、ステップＳ１で仮想日光線算出手段３１１が用いた時間情報を対応付けて、駆動情報記憶部３２に記憶する。

次に、図５の機能構成により実現される駆動制御処理について説明する。
図７は、図５の駆動制御部３３が実行する駆動制御処理の流れを説明するフローチャートである。

ステップＳ１１において、判定手段３３２は、風速計測部３４が生成した風速値が、予め設定された閾値以上か否かを判定し、閾値以上と判定した場合にはステップＳ１７に処理を移し、閾値以上でないと判定した場合にはステップＳ１２に処理を移す。
ステップＳ１２において、時刻取得手段３３１は、現在の絶対時刻を取得する。

ステップＳ１３において、判定手段３３２は、ステップＳ１２で時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻が、予め設定された夜間に含まれるか否かを判定し、夜間と判定した場合にはステップＳ１６に処理を移し、夜間でないと判定した場合にはステップＳ１４に処理を移す。

ステップＳ１４において、本体駆動制御手段３３３は、ステップＳ１２で時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき本体駆動手段２１の駆動を制御する。

ステップＳ１５において、支持部駆動制御手段３３４は、ステップＳ１２で時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻に応じた駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、当該駆動情報に基づき支持部駆動手段２２の駆動を制御する。

ステップＳ１６において、判定手段３３２は、ステップＳ１２で時刻取得手段３３１が取得した現在の絶対時刻が、予め設定された降雪期に含まれるか否かを判定し、降雪期と判定した場合にはステップＳ１９に処理を移し、降雪期でないと判定した場合にはステップＳ１７に処理を移す。

ステップＳ１７において、本体駆動制御手段３３３は、特定駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、本体駆動手段２１の駆動を制御し、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる。

ステップＳ１８において、支持部駆動制御手段３３４は、特定駆動情報を駆動情報記憶部３２から読み出し、支持部駆動手段２２の駆動を制御し、ソーラパネル１００の受光面１０１を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる。

ステップＳ１９において、本体駆動制御手段３３３は本体駆動手段２１の駆動を制御し、支持部駆動制御手段３３４は支持部駆動手段２２の駆動を制御し、ソーラパネル１００の受光面１０１の仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置されるように調整する。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
即ち、図５の機能構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が制御部に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのような機能ブロックを用いるのかは特に図５の例に限定されない。
また、１つの機能ブロックは、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

このようなプログラムを含む記録媒体は、制御部３０とは別にユーザに配布されるリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、制御部３０に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、制御部３０に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されているＲＯＭや、駆動情報記憶部３２に含まれるハードディスク等で構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ ソーラパネル用架台
１１ 本体
１２ 支持部
１３ 基台部
１０１ 受光面
１１１ 本体回動軸
１２１ 支持部回動軸

Claims (6)

1. ソーラパネルを支持するソーラパネル用架台であって、
   ソーラパネルが固定される本体と、
   前記ソーラパネルにおける太陽光を受光する受光面に対して平行して延びる本体回動軸を中心に、前記本体を回動自在に軸支する支持部と、
   前記ソーラパネルの前記受光面に平行して延び、前記本体回動軸と直交する方向に延びる支持部回動軸を中心に、前記支持部を回動自在に軸支する基台部と、
   を備え、
   前記本体回動軸は、前記本体回動軸が延びる方向から視て前記本体の中心となる前記本体の中心線上を延び、
   前記支持部回動軸は、
   前記本体回動軸及び水平に配置された状態の前記ソーラパネルの前記受光面と直交する方向から視て、前記ソーラパネルが固定された前記本体及び前記支持部の重量を２分する位置であって、
   前記支持部回動軸が延びる方向から視て、前記本体及び前記支持部により形成される領域の図心で延びるソーラパネル用架台。
2. 前記本体回動軸及び前記支持部回動軸は、前記ソーラパネルが固定された前記本体の重心をとおる垂直線と交差する請求項１に記載のソーラパネル用架台。
3. 請求項１又は２に記載のソーラパネル用架台と、
   前記本体に接続され、前記本体を回動させる本体駆動手段と、
   前記支持部に接続され、前記支持部を回動させる支持部駆動手段と、
   前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御する駆動制御手段と、を備えるソーラパネル用架台駆動装置であって、
   前記駆動制御手段は、
   前記ソーラパネルの設置位置における、ある時毎の太陽の方位と高度を示す太陽位置情報に基づき算出された、前記本体又は前記支持部の移動方向と移動量を示す駆動情報に基づき前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、
   前記本体に固定された前記ソーラパネルの前記受光面を太陽に対面させて配置させるソーラパネル用架台駆動装置。
4. 風速を計測し、風速値を生成する風速計測手段と、
   前記風速計測手段が生成した前記風速値が、予め設定された閾値以上か否かを判定する風速判定手段と、を更に備え、
   前記駆動制御手段は、前記風速判定手段により前記風速値が前記閾値以上であると判定された場合、前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、前記ソーラパネルの前記受光面を水平面又は仰角が１０度の範囲に配置させる請求項３に記載のソーラパネル用架台駆動装置。
5. 前記駆動制御手段は、予め設定された降雪期において、前記本体駆動手段及び前記支持部駆動手段の駆動を制御し、前記ソーラパネルの前記受光面を仰角が５０度以上８０度以下の範囲に配置させる請求項３又は４に記載のソーラパネル用架台駆動装置。
6. 請求項３に記載のソーラパネル用架台駆動装置を制御するコンピュータを、
   前記太陽位置情報に基づき、前記ソーラパネルの前記設置位置とある時における太陽とを結ぶ仮想日光線を算出する仮想日光線算出手段、
   前記設置位置を含み、前記仮想日光線に対して直交する最大受光面を算出する最大受光面算出手段、
   前記設置位置を基準点とした、架台における特定点の現状の座標である現状座標を取得する現状座標取得手段、
   前記設置位置を基準点とした、前記特定点の可動範囲における経路と前記最大受光面算出手段が算出した前記最大受光面との交差点の座標である移動先座標を算出する移動先座標算出手段、
   前記現状座標取得手段が取得した前記現状座標から前記移動先座標算出手段が算出した移動先座標に向かうベクトルのＸ成分とＹ成分を算出するベクトル成分算出手段、
   前記ベクトル成分算出手段が算出した前記Ｘ成分の方向を前記本体の移動方向とし、前記Ｘ成分の長さを前記本体の移動量とし、前記本体駆動手段の駆動を制御するための前記駆動情報を生成する本体駆動情報生成手段、
   前記ベクトル成分算出手段が算出した前記Ｙ成分の方向を前記本体及び前記支持部の移動方向とし、前記Ｙ成分の長さを前記本体及び前記支持部の移動量とし、前記支持部駆動手段の駆動を制御するための前記駆動情報を生成する支持部駆動情報生成手段、
   として機能させることを特徴とするプログラム。

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