JPH07190754A - 太陽追尾センサ - Google Patents
太陽追尾センサInfo
- Publication number
- JPH07190754A JPH07190754A JP5332280A JP33228093A JPH07190754A JP H07190754 A JPH07190754 A JP H07190754A JP 5332280 A JP5332280 A JP 5332280A JP 33228093 A JP33228093 A JP 33228093A JP H07190754 A JPH07190754 A JP H07190754A
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- Japan
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- sensor
- sun
- light receiving
- slits
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路構成を簡易にし、かつ、太陽の位置を正
確に検出する。 【構成】 太陽追尾センサ３０は、太陽光の受光面３２
上に、互いに直交する方向に設けられた２つのスリット
３３、３４を備える箱体３１内に、２つの１次元ＰＳＤ
センサ３５、３６を配設する。１次元ＰＳＤセンサ３
５、３６は、各スリット３３、３４の直下に、相対する
スリットと直交する方向にそれぞれ配置し、各スリット
を通過する太陽光を受光して、受光位置に応じた検出信
号を出力する。そして、この検出信号を基に、１次元Ｐ
ＳＤセンサ３５、３６の受光位置を求める演算器を、回
路収容部３８内に備えて構成する。
確に検出する。 【構成】 太陽追尾センサ３０は、太陽光の受光面３２
上に、互いに直交する方向に設けられた２つのスリット
３３、３４を備える箱体３１内に、２つの１次元ＰＳＤ
センサ３５、３６を配設する。１次元ＰＳＤセンサ３
５、３６は、各スリット３３、３４の直下に、相対する
スリットと直交する方向にそれぞれ配置し、各スリット
を通過する太陽光を受光して、受光位置に応じた検出信
号を出力する。そして、この検出信号を基に、１次元Ｐ
ＳＤセンサ３５、３６の受光位置を求める演算器を、回
路収容部３８内に備えて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽の位置を検出する
太陽追尾センサに関し、主に、太陽の光を採光する採光
装置に設けられる太陽追尾センサに関する。
太陽追尾センサに関し、主に、太陽の光を採光する採光
装置に設けられる太陽追尾センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような採光装置では、電子時
計を基準とする偏向プログラムに基づいて、太陽光を反
射して集光する反射体を太陽の方角に偏向させる方式が
知られている。この際、この反射体と一体に偏向する太
陽追尾センサにより、この反射体の向きと実際の太陽の
位置とのずれを検出し、このずれを修正する方式も知ら
れている（特開昭６３−２７９３０７号）。
計を基準とする偏向プログラムに基づいて、太陽光を反
射して集光する反射体を太陽の方角に偏向させる方式が
知られている。この際、この反射体と一体に偏向する太
陽追尾センサにより、この反射体の向きと実際の太陽の
位置とのずれを検出し、このずれを修正する方式も知ら
れている（特開昭６３−２７９３０７号）。
【０００３】従来の太陽追尾センサとしては、一次元Ｃ
ＣＤセンサとスリットで構成する受光部を有しており、
この受光部で太陽光を受光し、一次元ＣＣＤセンサから
出力される検出信号を処理して太陽光の入射角を算出す
るセンサが知られている（特公平５−５０６８５号）。
ＣＤセンサとスリットで構成する受光部を有しており、
この受光部で太陽光を受光し、一次元ＣＣＤセンサから
出力される検出信号を処理して太陽光の入射角を算出す
るセンサが知られている（特公平５−５０６８５号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の太陽追尾センサ
は、このようにＣＣＤセンサを使用しているため、この
ＣＣＤを駆動するＣＣＤ駆動回路や信号処理回路が必要
になるばかりでなく、回路構成が複雑になるなどの不都
合があった。
は、このようにＣＣＤセンサを使用しているため、この
ＣＣＤを駆動するＣＣＤ駆動回路や信号処理回路が必要
になるばかりでなく、回路構成が複雑になるなどの不都
合があった。
【０００５】本発明は、このような課題を解決すべくな
されたものであり、その目的は回路構成を簡易にし、し
かも、正確に太陽の位置を検出し得る太陽追尾センサを
提供することにある。
されたものであり、その目的は回路構成を簡易にし、し
かも、正確に太陽の位置を検出し得る太陽追尾センサを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明にかかる
太陽追尾センサは、太陽光の受光面上に、互いに直交す
る方向に設けられた２つのスリットを備える箱体内に、
２つの１次元ＰＳＤ（Position Sensitive Device ）セ
ンサを配設する。この１次元ＰＳＤセンサは、各スリッ
トの直下に、相対するスリットと直交する方向にそれぞ
れ配置し、各スリットを通過する太陽光を受光して、受
光位置に応じた検出信号を出力する。そして、この検出
信号を基に、各１次元ＰＳＤセンサの受光位置を求める
演算手段を備えて構成する。
太陽追尾センサは、太陽光の受光面上に、互いに直交す
る方向に設けられた２つのスリットを備える箱体内に、
２つの１次元ＰＳＤ（Position Sensitive Device ）セ
ンサを配設する。この１次元ＰＳＤセンサは、各スリッ
トの直下に、相対するスリットと直交する方向にそれぞ
れ配置し、各スリットを通過する太陽光を受光して、受
光位置に応じた検出信号を出力する。そして、この検出
信号を基に、各１次元ＰＳＤセンサの受光位置を求める
演算手段を備えて構成する。
【０００７】
【作用】スリットに対して１次元ＰＳＤセンサを直交さ
せて配置することで、スリットを通過した太陽光は、１
次元ＰＳＤセンサに交差するように照射される。したが
って、この照射される太陽光との交差部位が、１次元Ｐ
ＳＤセンサの受光位置となり、この受光位置はスリット
を介して入射する太陽光の入射角度に応じて変化する。
したがって、１次元ＰＳＤセンサの受光位置に基づい
て、１次元ＰＳＤセンサの長さ方向に対する太陽の傾斜
角度（受光面を基準とする）を求めることができる。こ
の１次元ＰＳＤセンサは、その受光面に光が照射される
と、その受光位置から両側の電極に至る抵抗の大きさに
より分割された電流Ｉ1 、Ｉ2 が、その両側の電極から
出力される。演算手段は、この電流Ｉ1 、Ｉ2 の値の割
合から、１次元ＰＳＤセンサ上の受光位置を算出する。
この検出処理を、互いに直交する方向で実施するため、
各方向の検出結果より、箱体の受光面に対する太陽の方
向・角度を２次元的に検出することができる。
せて配置することで、スリットを通過した太陽光は、１
次元ＰＳＤセンサに交差するように照射される。したが
って、この照射される太陽光との交差部位が、１次元Ｐ
ＳＤセンサの受光位置となり、この受光位置はスリット
を介して入射する太陽光の入射角度に応じて変化する。
したがって、１次元ＰＳＤセンサの受光位置に基づい
て、１次元ＰＳＤセンサの長さ方向に対する太陽の傾斜
角度（受光面を基準とする）を求めることができる。こ
の１次元ＰＳＤセンサは、その受光面に光が照射される
と、その受光位置から両側の電極に至る抵抗の大きさに
より分割された電流Ｉ1 、Ｉ2 が、その両側の電極から
出力される。演算手段は、この電流Ｉ1 、Ｉ2 の値の割
合から、１次元ＰＳＤセンサ上の受光位置を算出する。
この検出処理を、互いに直交する方向で実施するため、
各方向の検出結果より、箱体の受光面に対する太陽の方
向・角度を２次元的に検出することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の各実施例を添付図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１（ａ），（ｂ）に、本実施例にかかる
太陽追尾センサ（以下、追尾センサと記す）を備えた採
光装置の外観を示す。装置本体１０は、ほぼＪ型を呈す
る支持部材１２を有しており、この基端部が基台１１に
固定されている。また、支持部材１２は、太陽光を反射
する反射鏡１３を可動自在に支持している。この支持部
材１２に支持された反射鏡１３は、方位・仰角モータ
（ステッピングモータ）及びギア列（図示せず）で構成
する駆動機構部１４ａ，１４ｂによって駆動され、刻々
とその向き、角度を変化させて、常に所定の位置に太陽
光を反射するように制御されている。なお、駆動機構部
１４ａは、図１（ａ）の矢印ａで示す方向に沿った「方
位」方向を駆動し、駆動機構部１４ｂは、図１（ｂ）の
矢印ｂで示す方向に沿った「仰角」方向を駆動する。
太陽追尾センサ（以下、追尾センサと記す）を備えた採
光装置の外観を示す。装置本体１０は、ほぼＪ型を呈す
る支持部材１２を有しており、この基端部が基台１１に
固定されている。また、支持部材１２は、太陽光を反射
する反射鏡１３を可動自在に支持している。この支持部
材１２に支持された反射鏡１３は、方位・仰角モータ
（ステッピングモータ）及びギア列（図示せず）で構成
する駆動機構部１４ａ，１４ｂによって駆動され、刻々
とその向き、角度を変化させて、常に所定の位置に太陽
光を反射するように制御されている。なお、駆動機構部
１４ａは、図１（ａ）の矢印ａで示す方向に沿った「方
位」方向を駆動し、駆動機構部１４ｂは、図１（ｂ）の
矢印ｂで示す方向に沿った「仰角」方向を駆動する。
【００１０】また、反射鏡１３には、太陽の位置を検出
する追尾センサ３０を固定している。この追尾センサ３
０は、反射鏡１３と一体的に駆動されて、この反射鏡１
３の反射面に対する太陽の位置を光学的に検出する。
する追尾センサ３０を固定している。この追尾センサ３
０は、反射鏡１３と一体的に駆動されて、この反射鏡１
３の反射面に対する太陽の位置を光学的に検出する。
【００１１】図２に追尾センサ３０を拡大して示す。追
尾センサ３０は、図示するような箱体３１の上部に受光
面３２を備えおり、この受光面３２には、互いに直交す
る方向に形成した２つのスリット３３、３４を有してい
る。このスリット３３、３４を通過した太陽光が箱体３
１の内部に照射される。一方、この箱体３１内部のスリ
ット３３、３４の直下には、相対するスリット３３、３
４と直交する方向に、１次元のＰＳＤセンサ３５、３６
を配置している。また、この箱体３１内部の仕切り板３
７の下部には、ＰＳＤセンサ３５、３６の検出信号を処
理する回路（図３参照）を収容した回路収容部３８を備
えている。
尾センサ３０は、図示するような箱体３１の上部に受光
面３２を備えおり、この受光面３２には、互いに直交す
る方向に形成した２つのスリット３３、３４を有してい
る。このスリット３３、３４を通過した太陽光が箱体３
１の内部に照射される。一方、この箱体３１内部のスリ
ット３３、３４の直下には、相対するスリット３３、３
４と直交する方向に、１次元のＰＳＤセンサ３５、３６
を配置している。また、この箱体３１内部の仕切り板３
７の下部には、ＰＳＤセンサ３５、３６の検出信号を処
理する回路（図３参照）を収容した回路収容部３８を備
えている。
【００１２】図３に、回路収容部３８内に収容した回路
の構成を概略的に示す。この回路は、各ＰＳＤセンサ３
５、３６から出力される電流Ｉ1 、Ｉ2 を増幅する増幅
器４０、この回路をＰＳＤセンサ３５側とＰＳＤセンサ
３５側３６とで切り替える切り替え回路４１、演算器４
２、Ａ／Ｄ変換器４３及びＣＰＵ４４で構成している。
の構成を概略的に示す。この回路は、各ＰＳＤセンサ３
５、３６から出力される電流Ｉ1 、Ｉ2 を増幅する増幅
器４０、この回路をＰＳＤセンサ３５側とＰＳＤセンサ
３５側３６とで切り替える切り替え回路４１、演算器４
２、Ａ／Ｄ変換器４３及びＣＰＵ４４で構成している。
【００１３】ここで、図４（ａ）に追尾センサ３０の上
面を、図４（ｂ）に追尾センサ３０内に太陽光が入射し
た状態を示す。なお、図４（ｂ）図中の矢印は、太陽光
を示す。図４（ｂ）において、片側のスリット３３及び
ＰＳＤセンサ３５に着目すると、スリット３３を通過し
た太陽光が、ＰＳＤセンサ３５の位置Ｑで交差したとす
る。この場合、ＰＳＤセンサ３５は、その位置Ｑから両
側の電極に至る抵抗の大きさにより分割された電流
Ｉ1 、Ｉ2 を、両側の電極から出力する（図３参照）。
電流Ｉ1 、Ｉ2 は、増幅器４０で増幅された後に演算器
４２に入力され、電流Ｉ1 、Ｉ2 の割合から受光位置が
求められる。演算器４２からは、その受光位置に応じた
電圧信号として出力され、Ａ／Ｄ変換器４３を介して、
この信号を位置データとしてＣＰＵ４４に取り込む。
面を、図４（ｂ）に追尾センサ３０内に太陽光が入射し
た状態を示す。なお、図４（ｂ）図中の矢印は、太陽光
を示す。図４（ｂ）において、片側のスリット３３及び
ＰＳＤセンサ３５に着目すると、スリット３３を通過し
た太陽光が、ＰＳＤセンサ３５の位置Ｑで交差したとす
る。この場合、ＰＳＤセンサ３５は、その位置Ｑから両
側の電極に至る抵抗の大きさにより分割された電流
Ｉ1 、Ｉ2 を、両側の電極から出力する（図３参照）。
電流Ｉ1 、Ｉ2 は、増幅器４０で増幅された後に演算器
４２に入力され、電流Ｉ1 、Ｉ2 の割合から受光位置が
求められる。演算器４２からは、その受光位置に応じた
電圧信号として出力され、Ａ／Ｄ変換器４３を介して、
この信号を位置データとしてＣＰＵ４４に取り込む。
【００１４】このようにして受光位置Ｑが求められる
と、例えば、太陽光が受光面３２に垂直に入射した場合
の位置Ｐとこの位置Ｑとの距離ｌ、及びスリット３３と
位置Ｐとの距離ｈから、この方向の太陽の傾斜角度θが
求まる。
と、例えば、太陽光が受光面３２に垂直に入射した場合
の位置Ｐとこの位置Ｑとの距離ｌ、及びスリット３３と
位置Ｐとの距離ｈから、この方向の太陽の傾斜角度θが
求まる。
【００１５】また、ＰＳＤセンサ３５側の処理が終了し
た後、ＣＰＵ４４は切り替え回路４１を駆動し、他方の
ＰＳＤセンサ３６を演算器４２と接続し、同様な処理を
実行する。
た後、ＣＰＵ４４は切り替え回路４１を駆動し、他方の
ＰＳＤセンサ３６を演算器４２と接続し、同様な処理を
実行する。
【００１６】このようにして互いに直交する方向の太陽
の傾斜角度が得られることで、この追尾装置の受光面３
２に対する、太陽の方向を２次元的に検出することがで
きる。採光装置は、このように動作する追尾センサを用
いて、反射鏡１３の反射面に対する太陽の位置を検出
し、この方向にずれがある場合には、このずれを修正し
つつ、太陽の追尾を続ける。
の傾斜角度が得られることで、この追尾装置の受光面３
２に対する、太陽の方向を２次元的に検出することがで
きる。採光装置は、このように動作する追尾センサを用
いて、反射鏡１３の反射面に対する太陽の位置を検出
し、この方向にずれがある場合には、このずれを修正し
つつ、太陽の追尾を続ける。
【００１７】
【発明の効果】本発明にかかる太陽追尾センサは、互い
に直交する方向に設けられた２つのスリットを備える箱
体内に、各々のスリットに対応し、直交する方向に１次
元ＰＳＤセンサを配設し、演算手段によって１次元ＰＳ
Ｄセンサの受光位置を求める構成を採用した。したがっ
て、１次元ＰＳＤセンサの出力をアナログ的に処理すれ
ば良く、従来のようにＣＣＤセンサを使用した場合に比
べ、ＣＣＤ駆動回路や信号処理回路が不要となり、回路
構成が簡易になり、しかも太陽の位置を正確に検出する
ことができる。
に直交する方向に設けられた２つのスリットを備える箱
体内に、各々のスリットに対応し、直交する方向に１次
元ＰＳＤセンサを配設し、演算手段によって１次元ＰＳ
Ｄセンサの受光位置を求める構成を採用した。したがっ
て、１次元ＰＳＤセンサの出力をアナログ的に処理すれ
ば良く、従来のようにＣＣＤセンサを使用した場合に比
べ、ＣＣＤ駆動回路や信号処理回路が不要となり、回路
構成が簡易になり、しかも太陽の位置を正確に検出する
ことができる。
【図１】（ａ），（ｂ）は本実施例にかかる採光装置の
外観を示す斜視図である。
外観を示す斜視図である。
【図２】太陽追尾センサの構成を示す一部透視斜視図で
ある。
ある。
【図３】太陽追尾センサ内に備えられる回路の構成を概
略的に示す図である。
略的に示す図である。
【図４】（ａ）は太陽追尾センサの上面を示す図、
（ｂ）は太陽追尾センサ内に太陽光が入射した状態を、
センサ側面から見た説明図である。
（ｂ）は太陽追尾センサ内に太陽光が入射した状態を、
センサ側面から見た説明図である。
１３…反射鏡、１４ａ，１４ｂ…駆動機構部、３０…太
陽追尾センサ、３１…箱体、３２…受光面、３３、３４
…スリット、３５、３６…ＰＳＤセンサ、４２…演算
器。
陽追尾センサ、３１…箱体、３２…受光面、３３、３４
…スリット、３５、３６…ＰＳＤセンサ、４２…演算
器。
Claims (1)
- 【請求項１】太陽光を受光する受光面を有し、この受光
面上に、互いに直交する方向に設けられた２つのスリッ
トを備える箱体と、 前記箱体内における前記各スリットの直下に配置され、
かつ、相対する前記スリットと直交する方向に配置さ
れ、前記各スリットを通過する太陽光を受光し、受光位
置に応じた検出信号を出力する２つの１次元ＰＳＤセン
サと、 前記１次元ＰＳＤセンサの検出信号を基に、前記各１次
元ＰＳＤセンサの受光位置を求める演算手段と、 を備える太陽追尾センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332280A JPH07190754A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 太陽追尾センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332280A JPH07190754A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 太陽追尾センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190754A true JPH07190754A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18253189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5332280A Pending JPH07190754A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 太陽追尾センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190754A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010145059A1 (zh) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 科强能源系统工程股份有限公司 | 光伏巡日探测器 |
| CN108036764A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-15 | 上海恩弼科技有限公司 | 阳光传感器及其测量阳光倾斜角度的方法 |
| CN108225183A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-29 | 哈尔滨理工大学 | 用于psd传感器的遮光筒及确定筒体筒高的方法 |
| CN110398223A (zh) * | 2019-08-24 | 2019-11-01 | 南京信息职业技术学院 | 双圆柱缝隙式太阳方位测量方法与系统 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5332280A patent/JPH07190754A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010145059A1 (zh) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 科强能源系统工程股份有限公司 | 光伏巡日探测器 |
| CN108036764A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-05-15 | 上海恩弼科技有限公司 | 阳光传感器及其测量阳光倾斜角度的方法 |
| CN108225183A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-06-29 | 哈尔滨理工大学 | 用于psd传感器的遮光筒及确定筒体筒高的方法 |
| CN110398223A (zh) * | 2019-08-24 | 2019-11-01 | 南京信息职业技术学院 | 双圆柱缝隙式太阳方位测量方法与系统 |
| CN110398223B (zh) * | 2019-08-24 | 2023-11-28 | 南京信息职业技术学院 | 双圆柱缝隙式太阳方位测量方法与系统 |
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