JPH0648187B2 - Sun tracking sensor - Google Patents
Sun tracking sensorInfo
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- JPH0648187B2 JPH0648187B2 JP13177787A JP13177787A JPH0648187B2 JP H0648187 B2 JPH0648187 B2 JP H0648187B2 JP 13177787 A JP13177787 A JP 13177787A JP 13177787 A JP13177787 A JP 13177787A JP H0648187 B2 JPH0648187 B2 JP H0648187B2
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- main body
- light receiving
- sunlight
- sun
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は太陽追尾センサに関し、例えば太陽光採光装
置等に用いた太陽追尾センサに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sun tracking sensor, for example, a sun tracking sensor used in a sunlight collecting device or the like.
(従来の技術) 一般に、太陽追尾装置、例えば地下街や地下室等の地下
設備、あるいは、住宅密集地における家屋の内部等のよ
うに太陽光が直接当たらない場所に太陽光を導光するよ
うにした太陽光採光装置にあっては、この太陽の移動に
合わせて姿勢制御を行なっている。すなわち、前述した
太陽光採光装置では、その採光効率を向上させることが
行なわれている。(Prior Art) In general, a solar tracking device, for example, an underground facility such as an underground mall or a basement, or a place where sunlight is not directly exposed to light, such as the inside of a house in a densely populated area, is designed to guide the sunlight. In the sunlight collecting device, attitude control is performed according to the movement of the sun. That is, in the above-mentioned sunlight collecting device, the light collecting efficiency is improved.
このような太陽光採光装置として、例えば第10図に示
すようなものが知られている。第10図において、1は
太陽光を一点に向けて収束させる集光レンズであり、こ
の収束された太陽光は制御レンズ2によって平行光線に
され、この平行光線は反射鏡3によって導光方向へ向け
て反射される。集光レンズ1および制御レンズ2は、回
動部材4に取り付けられたドリブンギア5を第1電動モ
ータ6によって回転させて方位方向に回動させ、また走
査ロード7を第2電動モータ8によって往復動させて仰
角方向に回動させている。As such a sunlight collecting device, for example, one shown in FIG. 10 is known. In FIG. 10, 1 is a condenser lens for converging the sunlight toward one point, and the converged sunlight is made into parallel rays by the control lens 2, and the parallel rays are directed by the reflecting mirror 3 to the light guide direction. It is reflected toward. The condenser lens 1 and the control lens 2 rotate the driven gear 5 attached to the rotating member 4 by the first electric motor 6 to rotate in the azimuth direction, and reciprocate the scanning load 7 by the second electric motor 8. It is moved and rotated in the elevation direction.
ところで、この太陽光採光装置の採光効率を向上させる
ために、集光レンズ1および制御レンズ2はこれらの光
軸線を太陽光と平行にする必要がある。そのためには、
太陽の移動を集光レンズ1の近傍に取り付けられた太陽
追尾センサ9によって追尾し、この太陽追尾センサ9の
信号に基づいてコントロールユニット15によって第1
電動モータ6および第2電動モータ8の駆動を制御し、
この集光レンズ1および制御レンズ2を方位方向および
仰角方向に回動させている。By the way, in order to improve the lighting efficiency of this sunlight collecting device, it is necessary for the condenser lens 1 and the control lens 2 to have their optical axis lines parallel to the sunlight. for that purpose,
The movement of the sun is tracked by a sun tracking sensor 9 mounted in the vicinity of the condenser lens 1, and based on a signal from the sun tracking sensor 9, the control unit 15 first
Controlling the drive of the electric motor 6 and the second electric motor 8;
The condenser lens 1 and the control lens 2 are rotated in the azimuth direction and the elevation angle direction.
太陽追尾センサ9は第11図および第12図に示すよう
に、略円柱状の本体10と、この本体10の基端部に設
けられた基台11と、本体10の先端部に取り付けられ
た粗調整用の光電素子12と、基台11の本体側面に取
り付けられた微調整用の光電素子13とから構成されて
いる。粗調整用の光電素子12は本体10の先端部中央
に取り付けられた主光電素子12a と、この先端部に形
成された傾斜面14に取り付けられた4個の副光電素子
12b からなっている。主光電素子12a と副光電素子
12b との受光角度の変化によって受光量に差を生じさ
せ、この受光量の差を太陽光Sに対する本体10の大ま
かな傾斜方向を検出するための信号として用いる。ま
た、微調整用の光電素子13は本体10の側壁に接する
ように基台11に4個取り付けられている。太陽光によ
る本体10の影によって光電素子13間に受光量の差を
生じさせ、この受光量の差を太陽光に対する本体10の
正確な傾斜方向を検出するための信号として用いる。As shown in FIGS. 11 and 12, the sun tracking sensor 9 is attached to the main body 10 having a substantially cylindrical shape, a base 11 provided at the base end of the main body 10, and the tip of the main body 10. It is composed of a rough adjustment photoelectric element 12 and a fine adjustment photoelectric element 13 attached to the side surface of the main body of the base 11. The rough-adjustment photoelectric element 12 comprises a main photoelectric element 12a attached to the center of the tip of the main body 10 and four sub-photoelements 12b attached to the inclined surface 14 formed at the tip. A difference in the amount of received light is caused by a change in the light receiving angle between the main photoelectric element 12a and the sub photoelectric element 12b, and this difference in the amount of received light is used as a signal for detecting the rough inclination direction of the main body 10 with respect to the sunlight S. Moreover, four photoelectric elements 13 for fine adjustment are attached to the base 11 so as to contact the side wall of the main body 10. A difference in the amount of received light is generated between the photoelectric elements 13 due to the shadow of the main body 10 due to the sunlight, and this difference in the amount of received light is used as a signal for detecting the accurate tilt direction of the main body 10 with respect to the sunlight.
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来の太陽追尾センサ9の非
調整用の光電素子13にあっては、本体10が円柱状と
なっているので、太陽光による本体10の陰影のエッジ
は不明確となっていた。また、本体10の側面は全長に
亘って均一な外径となっているので、この側面によって
太陽光は乱反射され、太陽光による本体10の影のエッ
ジが不鮮明となっていた。このため、本体10の影のエ
ッジが光電素子13に位置すると、この光電素子13は
微かな光量、すなわち 3.0m A〜 4.5m Aの光量で動く
ために、誤動作をしてしまうことがあった。したがっ
て、この太陽追尾センサ9は太陽を正確に追尾すること
ができないという問題点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in such a non-adjustment photoelectric element 13 of the conventional sun tracking sensor 9, since the main body 10 has a columnar shape, the main body 10 is exposed to sunlight. The shadow edge of was unclear. Further, since the side surface of the main body 10 has a uniform outer diameter over the entire length, the sunlight is diffusely reflected by this side surface, and the edge of the shadow of the main body 10 due to the sunlight is unclear. For this reason, when the shadow edge of the main body 10 is located on the photoelectric element 13, the photoelectric element 13 moves with a small amount of light, that is, 3.0 mA to 4.5 mA, which may cause a malfunction. . Therefore, the sun tracking sensor 9 cannot accurately track the sun.
(問題点を解決するための手段) このような問題点を解決するために、この発明にあって
は、先端から基端へ向けて断面積が大きくなるようにテ
ーパが設けられた四角柱状の本体と、この本体の先端に
設けられた四角片状の案内部材と、この案内部材の側壁
面に少なくとも一対形成された第1案内溝と、この第1
案内溝に対向して前記本体の基端部の側壁面に形成され
た第2案内溝と、この第2案内溝に略半分が嵌入するよ
うに設けられた少くとも1対の受光素子を備え、太陽光
による本体の影を利用して前記受光素子の受光量を比較
して、太陽を追尾できるようにした構成としたものであ
る。(Means for Solving Problems) In order to solve such problems, according to the present invention, a rectangular columnar shape having a taper so that the cross-sectional area increases from the distal end to the proximal end is formed. A main body, a rectangular piece-shaped guide member provided at the tip of the main body, a first guide groove formed at least in a pair on the side wall surface of the guide member, and the first guide groove.
A second guide groove is formed on a side wall surface of the base end of the main body so as to face the guide groove, and at least a pair of light receiving elements provided so that approximately half of the second guide groove is fitted into the second guide groove. The light receiving amount of the light receiving elements is compared by utilizing the shadow of the main body caused by sunlight, and the sun can be tracked.
(作用) 太陽光によって生じる本体の陰影のために、微調整セン
サの受光素子の受光量に差が生じる。このとき、微調整
センサの四角柱状の本体は円柱に比べてその陰影のエッ
ジが明確となる。また、この本体の側壁面にはテーパが
形成されているので、このテーパによって太陽光が乱反
射されるのが防止され、このため本体の陰影のエッジは
鮮明になる。したがって、太陽光による本体の陰影のエ
ッジは明確かつ鮮明となるので、微かな受光量で動く受
光素子が誤動作する虞は生じない。また、受光素子に入
射する太陽光は、案内部材の第1案内溝に導光されて受
光素子に入光するので、この受光素子は太陽光の平行光
線を正確に受光することができる。(Operation) Due to the shadow of the main body caused by sunlight, a difference occurs in the amount of light received by the light receiving element of the fine adjustment sensor. At this time, the shaded edge of the square columnar body of the fine adjustment sensor is clearer than that of the columnar body. Further, since the side wall surface of the main body is formed with a taper, sunlight is prevented from being diffusely reflected by the taper, and therefore the shaded edge of the main body becomes clear. Therefore, the shaded edges of the main body due to sunlight are clear and clear, and there is no risk of malfunction of the light receiving element that moves with a small amount of light received. Further, since the sunlight incident on the light receiving element is guided to the first guide groove of the guide member and enters the light receiving element, this light receiving element can accurately receive parallel rays of sunlight.
(実施例) 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第1図ない
し第9図はこの発明に係る太陽追尾センサの一実施例を
示す図であり、この中の第1図ないし第3図はこの太陽
追尾センサが用いられた太陽光採光装置を示す図であ
る。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 9 are views showing an embodiment of a sun tracking sensor according to the present invention, and FIGS. 1 to 3 therein show a solar lighting device using the sun tracking sensor. It is a figure.
まず、太陽光採光装置の構成を説明する。第1図ないし
第3図において21は正六面体形の枠体からなるアクリ
ドームであり、このアクリドーム21はビルの屋上に支
持部材22を介して設置されている。アクリドーム21
の上下のフレーム21a ,21b 間には回動軸23が取
り付けられ、この回動軸23の上方部分には回動ギア2
4と電線のねじれによる断線を防止するためのスリップ
リング25とが取り付けられている。また、回動軸23
は回動ギア24を介して第1ステップモータ20によっ
て回動される。スリップリング25の上端部には、粗調
整センサ26が設けられている。粗調整センサ26は第
4図にも示すように板状部材27と、この板状部材27
の両側面に取り付けられた一対の受光素子W,E(例え
ば、フォトダイオード)とから構成されている。この受
光素子W,Eは受光角度が120度であり、この受光角
度の中心線が板状部材27の中心線に対して直交するよ
うに取り付けられている。First, the configuration of the sunlight collecting device will be described. In FIG. 1 to FIG. 3, reference numeral 21 is an acridome which is composed of a regular hexahedron frame, and this acridome 21 is installed on the roof of a building through a support member 22. Acrydome 21
A rotary shaft 23 is mounted between the upper and lower frames 21a and 21b of the rotary gear 23, and the rotary gear 2 is provided above the rotary shaft 23.
4 and a slip ring 25 for preventing disconnection due to twisting of the electric wire. Also, the rotating shaft 23
Is rotated by the first step motor 20 via the rotation gear 24. A coarse adjustment sensor 26 is provided at the upper end of the slip ring 25. As shown in FIG. 4, the coarse adjustment sensor 26 includes a plate member 27 and the plate member 27.
And a pair of light receiving elements W and E (for example, photodiodes) attached to both side surfaces of the. The light receiving elements W and E have a light receiving angle of 120 degrees, and are mounted so that the center line of the light receiving angle is orthogonal to the center line of the plate member 27.
回動軸23にはこの軸線と直交する中心軸28が回動自
在に取り付けられている。中心軸28の左半分と右半分
には、略長方形の一方の長辺が円弧状となった反射鏡2
9,30が一対となって回動自在に取り付けられてい
る。また、中心軸28の中央部には回動軸23を挾むよ
うに2個の略L字形の保持部材31,32が回動自在に
取り付けられている。保持部材31,32の先端面に
は、第1図にも示すように微調整センサ33,34が段
違いとなるように取り付けられている。A central shaft 28 orthogonal to this axis is rotatably attached to the rotary shaft 23. On the left half and the right half of the central axis 28, a reflecting mirror 2 in which one long side of a substantially rectangular shape has an arc shape
A pair of 9 and 30 is rotatably attached. Further, two substantially L-shaped holding members 31 and 32 are rotatably attached to the central portion of the central shaft 28 so as to sandwich the rotating shaft 23. As shown in FIG. 1, fine adjustment sensors 33 and 34 are attached to the front end surfaces of the holding members 31 and 32 in a stepped manner.
微調整センサ33,34は第5図および第6図にも示す
ように、先端から基端へ向けて断面積が大きくなるよう
にテーパが形成された四角柱状の本体35と、この本体
35の先端に設けられた四角片状36の案内部材と、こ
の案内部材の基端に設けられた基台37とから構成され
ている。案内部材36の四側壁のそれぞれには断面略円
弧状の第1案内溝38が軸線方向に形成され、またこの
第1案内溝38と対向するように本体35の基端側の四
側壁のそれぞれには同様の断面略円弧状の第2案内溝3
9が軸線方向に形成されている。四つの第2案内溝39
の基端側にはそれぞれには受光角度90゜の受光素子
(例えばフォトダイオード)が半分嵌入されてこの本体
35に取り付けられている。四個の受光素子w ,e ,u
,d は対向する受光素子w ,e と受光素子u ,d とが
一対となっており、太陽光による本体35の影によって
この一対の受光素子w ,e 又はu ,d に受光量の差を生
じさせ、この受光量の差を太陽光に対する本体35の正
確な傾斜方向を検出するための信号として用いる。As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the fine adjustment sensors 33 and 34 have a rectangular columnar main body 35 which is tapered so that the cross-sectional area increases from the distal end to the proximal end, and the main body 35. The guide member is a square piece 36 provided at the tip and a base 37 provided at the base end of the guide member. A first guide groove 38 having a substantially arcuate cross section is formed in each of the four side walls of the guide member 36 in the axial direction, and each of the four side walls on the base end side of the main body 35 is opposed to the first guide groove 38. Is a second guide groove 3 having a substantially arcuate cross section.
9 is formed in the axial direction. Four second guide grooves 39
A light receiving element (for example, a photodiode) having a light receiving angle of 90 ° is half-fitted on each of the base ends of the and is attached to the main body 35. Four light receiving elements w, e, u
, D are a pair of the light receiving elements w, e and the light receiving elements u, d facing each other, and the shadow of the main body 35 caused by sunlight causes a difference in the amount of light received by the pair of light receiving elements w, e or u, d. Then, the difference in the amount of received light is used as a signal for detecting the accurate inclination direction of the main body 35 with respect to the sunlight.
粗調整センサ26の受光素子W,Eと微調整センサ3
3,34の受光素子w ,e ,u ,d との受光角度の関係
は、第7図に示すように受光素子W,Eの120゜の受
光角度の間に、受光素子w ,e ,u ,d の90゜の受光
角度が位置している。Light receiving elements W and E of the coarse adjustment sensor 26 and the fine adjustment sensor 3
As shown in FIG. 7, the relationship between the light receiving angles of the light receiving elements w, e, u, d of the light receiving elements W, E, u, d of the light receiving elements W, E, u is as shown in FIG. , D is located at a 90 ° acceptance angle.
保持部材31の中心軸28から基端側までの部分は、第
2図及び第8図にも示すように第1リンク41に相当し
ており、この第1リンク41の基端部と、回動軸23の
中心軸28から第1リンク41と同じ長さの距離に位置
する部分とは、同じ長さの第2リンク42および第3リ
ンク43のそれぞれの一端が回動自在に連結され、また
それぞれの他端はスライダ44を介して反射鏡29,3
0と摺動自在に連結されている。スライダ44は反射鏡
30の側端部に形成された摺動溝45にベアリングを摺
動自在に嵌入したものである。回動軸23には第2ステ
ップモータ46が支持部材47を介して取り付けられ、
このステップモータ46は自在継手(図示せず)を介し
てねじ軸48と連結さ、このねじ軸48はボールねじ4
9を介して第1リンク41に取り付けられている。微調
整センサ33を所定角度回動させるためには第2ステッ
プモータ46を駆動して、第1リンク41を所定角度θ
だけ揺動させると、同時に第2リンク42、第3リンク
43は拡開又は縮小されて反射鏡29,30を前記所定
角度の半分の角度(1/2)×θだけ揺動させる。The portion from the central axis 28 of the holding member 31 to the base end side corresponds to the first link 41 as shown in FIGS. 2 and 8, and the base end portion of the first link 41 and With respect to the portion located at the same distance as the first link 41 from the central axis 28 of the moving shaft 23, one ends of the second link 42 and the third link 43 having the same length are rotatably connected, Further, the other end of each of the reflecting mirrors 29, 3 via the slider 44.
0 is slidably connected. The slider 44 has a bearing slidably fitted in a sliding groove 45 formed at the side end of the reflecting mirror 30. A second step motor 46 is attached to the rotating shaft 23 via a support member 47,
The step motor 46 is connected to a screw shaft 48 via a universal joint (not shown).
It is attached to the first link 41 via 9. In order to rotate the fine adjustment sensor 33 by a predetermined angle, the second step motor 46 is driven to move the first link 41 by a predetermined angle θ.
When it is swung only, the second link 42 and the third link 43 are simultaneously expanded or contracted to swing the reflecting mirrors 29 and 30 by an angle (1/2) × θ which is half the predetermined angle.
ここで、第1ステップモータ20は反射鏡29,30を
方位方向に回動させるものであり、第2ステップモータ
46はこの反射鏡29,30を前記リンク機構を介して
仰角方向に揺動させるものである。第1ステップモータ
20および第2ステップモータ46は、粗調整センサ4
6および微調整センサ33,34が出力する信号に基づ
いてコントロールユニット50によって必要に応じて駆
動される。Here, the first step motor 20 rotates the reflecting mirrors 29 and 30 in the azimuth direction, and the second step motor 46 swings the reflecting mirrors 29 and 30 in the elevation direction via the link mechanism. It is a thing. The first step motor 20 and the second step motor 46 are the coarse adjustment sensor 4
6 is driven by the control unit 50 based on the signals output from the control unit 6 and the fine adjustment sensors 33 and 34, if necessary.
この発明に係る太陽追尾センサの作用を、第9図に示す
フロチャートに基づき説明する。なお図中のP1〜P14
はフローチャートの各ステップを示す。The operation of the sun tracking sensor according to the present invention will be described based on the flowchart shown in FIG. Note that P 1 to P 14 in the figure
Shows each step of the flowchart.
まず、太陽採光装置の電源をONにすると、ステップP
1で、日の出の太陽光を粗調整センサ26によって受光
し、この受光量が太陽を追尾可能な所定受光量以上であ
るかどうかをコントロールユニット50によって判断す
る。First, when the power of the sun lighting device is turned on, step P
In step 1 , the sunlight on the sunrise is received by the coarse adjustment sensor 26, and the control unit 50 determines whether or not the received light amount is equal to or more than a predetermined received light amount capable of tracking the sun.
太陽光の受光量が所定受光量以上であるときには、太陽
光によって生じる板状部材27の陰影のために、粗調整
センサ26の受光素子W,Eの受光量に差が生じる。ス
テップP2で、この受光素子W,Eの受光量の差をコン
トロールユニット50によって比較演算し、この比較演
算した結果を第1ステップモータ20に駆動信号として
出力する。When the received light amount of sunlight is equal to or larger than the predetermined received light amount, a difference occurs in the received light amount of the light receiving elements W and E of the rough adjustment sensor 26 due to the shadow of the plate member 27 caused by the sunlight. In step P 2 , the control unit 50 compares and calculates the difference in the amount of light received by the light receiving elements W and E, and the result of this comparison calculation is output to the first step motor 20 as a drive signal.
ステップP3で、第1ステップモータ20が駆動信号を
入力すると、この駆動信号に基づいてこの粗調整センサ
26が取り付けられた回動軸23を方位方向において太
陽に向けて回動させる。このとき、反射鏡29,30は
方位方向において太陽に向けて回動される。In Step P 3, when the first step motor 20 inputs the drive signal, on the basis of this drive signal is rotated toward the pivot shaft 23 the rough adjustment sensor 26 is attached to the sun in azimuth direction. At this time, the reflecting mirrors 29 and 30 are rotated toward the sun in the azimuth direction.
粗調整センサ26が概略において太陽に向くと、太陽は
微調整センサ33,34の受光素子w ,e ,u ,d の受
光角度内に位置する。このため、微調整センサ33,3
4が太陽光を受光可能となり、ステップP4で、この受
光量が太陽を追尾可能な所定受光量以上であるかどうか
をコントロールユニット50によって判断する。When the coarse adjustment sensor 26 roughly faces the sun, the sun is positioned within the light receiving angles of the light receiving elements w 1, e 2, u 3, and d 4 of the fine adjustment sensors 33 and 34. Therefore, the fine adjustment sensors 33, 3
4 becomes able to receive the sunlight, and in step P 4 , the control unit 50 determines whether or not the amount of the received light is equal to or more than a predetermined amount of the received light capable of tracking the sun.
太陽光の受光量が所定受光量以上であるときには、太陽
光によって生じる本体35の陰影のために、微調整セン
サ33,34の受光素子w ,e の受光量に差が生じる。
このとき、微調整センサ33,34の四角柱状の本体3
5は円柱に比べてその陰影のエッジが明確となる。ま
た、この本体35の側壁面にはテーパが形成されている
ので、このテーパによって太陽光が乱反射されるのが防
止され、このため本体35の陰影のエッジは鮮明にな
る。したがって、太陽光による本体35の陰影のエッジ
は明確かつ鮮明となるので、 3.0m A〜 4.5m Aの微か
な受光量で動く受光素子w ,e が誤動作する虞は生じな
い。また、受光素子w ,e ,u ,d に入射する太陽光
は、案内部材36の第1案内溝38に導光されて受光素
子w ,e ,u ,d に入光するので、この受光素子w ,e
,u ,d は太陽光の平行光線を正確に受光することが
できる。さらに、案内部材36に形成された第1案内溝
38は断面略円弧状となっているので、案内溝が案内部
材に穿設された案内孔である場合に比べ、この案内溝3
8に入射される太陽光が斜めから照射しても、受光素子
w ,e の一方が遮られることなく受光することができ
る。加えて、受光素子w ,e ,u ,d は第2案内溝39
から半分露出しているので、この本体35の側方から入
射する太陽光を十分に受光することができる。When the amount of received sunlight is equal to or more than the predetermined amount of received light, the amount of received light of the light receiving elements w 1 and e 2 of the fine adjustment sensors 33 and 34 is different due to the shadow of the main body 35 caused by the sunlight.
At this time, the rectangular columnar main body 3 of the fine adjustment sensors 33 and 34
The shadow edge of 5 is clearer than that of a cylinder. Further, since the side wall surface of the main body 35 is formed with a taper, it is possible to prevent the sunlight from being diffusely reflected by the taper, and therefore the shaded edge of the main body 35 becomes clear. Therefore, the shaded edges of the main body 35 due to sunlight become clear and clear, and there is no risk of malfunction of the light-receiving elements w and e that move with a slight amount of light received of 3.0 mA to 4.5 mA. Further, the sunlight incident on the light receiving elements w 1, e 2, u 2, and d 3 is guided to the first guide groove 38 of the guide member 36 and enters the light receiving elements w 1, e 2, u 3, and d 5, so that the light receiving elements w, e
, U, d can accurately receive parallel rays of sunlight. Furthermore, since the first guide groove 38 formed in the guide member 36 has a substantially arcuate cross-section, the guide groove 3 is different from the case where the guide groove is a guide hole formed in the guide member.
Even if the sunlight entering 8 is radiated obliquely, the light receiving element
It is possible to receive light without blocking one of w and e. In addition, the light receiving elements w 1, e 2, u 2, and d 3 are arranged in the second guide groove 39.
Since it is half exposed, the sunlight incident from the side of the main body 35 can be sufficiently received.
ステップP5で、この受光素子w ,e の受光量の差をコ
ントロールユニット50によって比較演算し、この比較
演算した結果を第1ステップモータ20に駆動信号とし
て出力する。In step P 5 , the control unit 50 compares and calculates the difference in the amount of light received by the light receiving elements w 1 and e 2, and the result of this comparison calculation is output to the first step motor 20 as a drive signal.
ステップP6でこの駆動信号に基づいて第1ステップモ
ータ20は駆動され、この第1ステップモータ20によ
って回動軸23を回動させ、保持部材31,32を介し
てこの微調整センサ33,34を方位方向において太陽
に向けて適確に回動させる。このとき、同時に反射鏡2
9,30は方位方向において太陽に向けて適確に回動さ
れる。In step P 6 , the first step motor 20 is driven based on this drive signal, the rotary shaft 23 is rotated by the first step motor 20, and the fine adjustment sensors 33, 34 are held via the holding members 31, 32. To rotate properly in the azimuth direction toward the sun. At this time, the reflector 2
9 and 30 are properly rotated toward the sun in the azimuth direction.
微調整センサ33,34が方位方向において太陽に向っ
て正確に向いているかを、ステップP7で受光素子w ,
e の受光量の差を比較演算する。Whether or not the fine adjustment sensors 33, 34 are correctly oriented toward the sun in the azimuth direction is checked in Step P 7 for the light receiving element w 1,
Comparing the difference in the amount of received light of e.
受光素子w ,e の受光量の差がなければ、この微調整セ
ンサ33,34は太陽に正確に向いていることになり、
ステップP8でコントロールユニット50は信号を出力
して第1ステップモータ20の駆動を停止させる。If there is no difference in the amount of light received by the light receiving elements w 1 and e 2, the fine adjustment sensors 33 and 34 are correctly oriented toward the sun,
Control unit 50 in step P 8 stops the driving of the first stepping motor 20 and outputs a signal.
第1ステップモータ20の駆動が停止されると、ステッ
プP9で微調整センサ33,34の受光素子u ,d の受
光量の差をコントロールユニット50によって比較演算
し、この比較演算した結果を第2ステップモータ46に
駆動信号として出力する。When the drive of the first stepping motor 20 is stopped, the light receiving element u fine adjustment sensor 33 in step P 9, the result of the comparison operation by the control unit 50 the difference between the amount of light received d, and the comparison operation first It is output as a drive signal to the two-step motor 46.
ステップP10で、この駆動信号に基づいて第2ステップ
モータ46は駆動され、保持部材31,32に取り付け
られた微調整センサ33,34を仰角方向において太陽
に向けて適確に回動させる。このとき、微調整センサ3
3,34が太陽に向いて角度θだけ回動されると、反射
鏡29,30は前記リンク機構を介して常に角度(1/
2)×θだけ回動される。したがって、反射鏡29,3
0に反射される太陽光は、常に一定位置に集光される。In step P 10 , the second step motor 46 is driven based on this drive signal, and the fine adjustment sensors 33 and 34 attached to the holding members 31 and 32 are appropriately rotated toward the sun in the elevation angle direction. At this time, the fine adjustment sensor 3
When the mirrors 3, 34 are turned toward the sun by the angle θ, the reflecting mirrors 29, 30 are always rotated by the angle (1 /
2) Rotated by × θ. Therefore, the reflecting mirrors 29, 3
The sunlight reflected at 0 is always focused at a fixed position.
微調整センサ33,34が仰角方向において太陽に向っ
て正確に向いているかを、ステップP11で受光素子u ,
d の受光量の差を比較演算する。受光素子u ,d の受光
量に差がなければ、この微調整センサ33,34は太陽
に正確に向いていることになる。Whether or not the fine adjustment sensors 33 and 34 are correctly oriented toward the sun in the elevation direction is determined in Step P 11 by the light receiving element u,
Comparing the difference in the amount of received light of d. If there is no difference in the amount of light received by the light receiving elements u and d, the fine adjustment sensors 33 and 34 are correctly oriented to the sun.
ここで、太陽の移動に応じてこれを追尾するために微調
整センサ33,34を制御するのは所定時間(例えば、
60秒間)毎に行うこととする。そこで、ステップP12
でコントロールユニット50に設けられたタイマーで所
定時間経過したかを判断する。Here, it is necessary to control the fine adjustment sensors 33 and 34 in order to track the sun according to the movement of the sun for a predetermined time (for example,
Every 60 seconds). Therefore, step P 12
Then, the timer provided in the control unit 50 determines whether a predetermined time has elapsed.
また、太陽の日没後には微調整センサ33,34を制御
する必要がないのでこれを停止させる必要がある。この
ため、ステップP13で受光素子w ,e ,u ,d の受光量
が所定受光量以上であるかをコントロールユニット50
によって判断する。受光素子w ,e ,u ,d の受光量が
所定受光量以上であるときには、ステップP5に戻り再
び太陽の移動に応じてこれを追尾するために微調整セン
サ33,34を制御する。Further, since it is not necessary to control the fine adjustment sensors 33 and 34 after the sunset of the sun, it is necessary to stop them. Therefore, the control unit 50 receiving element w, e, u, or the amount of light received d is equal to or larger than the predetermined amount of received light in step P 13
Judge by When the amount of light received by the light receiving elements w 1, e 2, u 3, and d 4 is equal to or greater than the predetermined amount of light received, the process returns to step P 5 and the fine adjustment sensors 33, 34 are controlled again to track the sun according to the movement of the sun.
受光素子w ,e ,u ,d の受光量が所定受光量以下であ
るときには、日没後であるのでステップP14で第2ステ
ップモータ46の駆動を停止させる。When the amount of light received by the light receiving elements w 1, e 2, u 3, and d 4 is equal to or less than the predetermined amount of received light, the second step motor 46 is stopped in step P 14 because it is after sunset.
(発明の効果) 以上説明したようにこの発明によれば、本体をテーパが
設けられた四角柱状とし、この本体の先端に第1案内溝
が形成された案内部材を設け、本体に形成された第2案
内溝に受光素子を設けたので、太陽光による本体の影の
エッジは明確かつ鮮明となり、また太陽光は第1案内溝
によって導光されて受光素子によって正確に受光され、
このため受光素子は誤動作をしてしまうことがない。し
たがって、この発明に係る太陽追尾センサは太陽を正確
に追尾することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the main body is formed into a square column shape with a taper, and the guide member having the first guide groove formed at the tip of the main body is formed in the main body. Since the light receiving element is provided in the second guide groove, the edge of the shadow of the main body due to sunlight becomes clear and clear, and the sunlight is guided by the first guide groove and accurately received by the light receiving element.
Therefore, the light receiving element does not malfunction. Therefore, the sun tracking sensor according to the present invention can accurately track the sun.
第1図ないし第9図はこの発明に係る太陽追尾センサの
一実施例を示す図であり、第1図はこの一実施例が用い
られた太陽光採光装置の斜視図、第2図はこの太陽光採
光装置の正面図、第3図は第2図におけるIII−III線断
面図、第4図(a)は粗調整センサの正面図、第4図(b)は
この粗調整センサの側面図、第5図(a)は微調整センサ
の正面図、第5図(b)は微調整センサの側面図、第6図
は微調整センサの斜視図、第7図は粗調整センサおよび
微調整センサの受光素子の受光角度を示す図、第8図は
この太陽光採光装置のリンク機構を示す斜視図、第9図
はこの太陽光採光装置の作用を示すためのフローチャー
トである。第10図は従来の太陽追尾センサが用いられ
た太陽光採光装置を示す斜視図、第11図はこの従来の
太陽追尾センサの側面図、第12図はこの太陽追尾セン
サの平面図である。 35……本体、36……案内部材 38……第1案内溝、39……第2案内溝 w ,e ,u ,d ……受光素子1 to 9 are views showing an embodiment of the sun tracking sensor according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a sunlight collecting device using this embodiment, and FIG. A front view of the sunlight collecting device, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, FIG. 4 (a) is a front view of the coarse adjustment sensor, and FIG. 4 (b) is a side view of the coarse adjustment sensor. Fig. 5 (a) is a front view of the fine adjustment sensor, Fig. 5 (b) is a side view of the fine adjustment sensor, Fig. 6 is a perspective view of the fine adjustment sensor, and Fig. 7 is a coarse adjustment sensor and a fine adjustment sensor. FIG. 8 is a view showing a light receiving angle of a light receiving element of the adjustment sensor, FIG. 8 is a perspective view showing a link mechanism of the sunlight collecting device, and FIG. 9 is a flowchart showing an operation of the sunlight collecting device. FIG. 10 is a perspective view showing a sunlight collecting device using a conventional sun tracking sensor, FIG. 11 is a side view of the conventional sun tracking sensor, and FIG. 12 is a plan view of the sun tracking sensor. 35 ... Main body, 36 ... Guide member 38 ... First guide groove, 39 ... Second guide groove w, e, u, d ... Photodetector
Claims (1)
ようにテーパが設けられた四角柱状の本体と、この本体
の先端に設けられた四角片状の案内部材と、この案内部
材の側壁面に少くとも一対形成された第1案内溝と、こ
の第1案内溝に対向して前記本体の基端部の側壁面に形
成された第2案内溝と、この第2案内溝に略半分が嵌入
するように設けられた少くとも1対の受光素子を備え、
太陽光による本体の影を利用して前記受光素子の受光量
を比較して、太陽を追尾できるようにしたことを特徴と
する太陽追尾センサ。1. A quadrangular prism-shaped main body provided with a taper so that its cross-sectional area increases from the tip to the base end, a quadrilateral piece-shaped guide member provided at the tip of the main body, and a guide member of this guide member. At least one pair of first guide grooves formed on the side wall surface, a second guide groove formed on the side wall surface of the base end portion of the main body facing the first guide groove, and the second guide groove At least one pair of light receiving elements provided so that half of them are fitted,
A sun tracking sensor, characterized in that it is possible to track the sun by comparing the amount of light received by the light receiving elements using the shadow of the main body caused by sunlight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13177787A JPH0648187B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Sun tracking sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13177787A JPH0648187B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Sun tracking sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63298010A JPS63298010A (en) | 1988-12-05 |
| JPH0648187B2 true JPH0648187B2 (en) | 1994-06-22 |
Family
ID=15065907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13177787A Expired - Lifetime JPH0648187B2 (en) | 1987-05-29 | 1987-05-29 | Sun tracking sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648187B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4829866B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-12-07 | 行政院原子能委員会核能研究所 | Heliostat solar position sensor mechanism and controller and its tracking control method |
-
1987
- 1987-05-29 JP JP13177787A patent/JPH0648187B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63298010A (en) | 1988-12-05 |
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