全天空輝度測定機能を有する光センターによる完全自動太陽追尾システム

1、自動太陽追尾に必要な光源方位計測機能を実現出来る光センサの基本原理と構造について検討するとともに、受光面の法線との入射角に対してランバートの法則に従う指向特性を持つ光センサが同時に光りを受ける向きに少なくとも3個立体配置し、その出力信号から光源の方位情報を算出する方法を考案した。2、全天空(半球)を視野とする光源方位計測機能とセンサ基準軸(センサ正面方位)に対する光源方位の偏角測定機能を両立出来る光センサ構造を開発した。この光センサは四角錐台の上底面とその側方に位置した4個の傾斜面に合計5個の平面状の光センサを配置した構造(5PD光センサ)である。3、5PD光センサ構造を用いた基準軸(センサZ軸)に対する偏差測定方法について検討すると共に、回転軸と直交して配置された3個の傾斜光センサ信号を使う事により、入射角が±45°の範囲で入射角とほぼ比例関係にある偏差信号検出方法を確立した。同時に光源強度が変化しても、正確に光源方位を算出できる強度補正方法を考案し、その方式の有用性を実験的に確認した。4、コンピュータ制御出来る2軸電動雲台に5PD光センサを取り付け、偏差信号を用いた自動制御による光源自動追尾実験を行った。その結果、比較的簡単な比例プログラム制御により十分な角度精度(±1°)で光源追尾が簡単に実現できる事を確認した。

1、自動太陽追尾に必要な光源方位計測機能を実現出来る光センサの基本原理と構造について検討するとともに、受光面の法線との入射角に対してランバートの法則に従う指向特性を持つ光センサが同時に光りを受ける向きに少なくとも3個立体配置し、その出力信号から光源の方位情報を算出する方法を考案した。2、全天空(半球)を視野とする光源方位計測機能とセンサ基準軸(センサ正面方位)に対する光源方位の偏角測定機能を両立出来る光センサ構造を開発した。この光センサは四角錐台の上底面とその側方に位置した4個の傾斜面に合計5個の平面状の光センサを配置した構造(5PD光センサ)である。3、5PD光センサ構造を用いた基準軸(センサZ軸)に対する偏差測定方法について検討すると共に、回転軸と直交して配置された3個の傾斜光センサ信号を使う事により、入射角が±45°の範囲で入射角とほぼ比例関係にある偏差信号検出方法を確立した。同時に光源強度が変化しても、正確に光源方位を算出できる強度補正方法を考案し、その方式の有用性を実験的に確認した。4、コンピュータ制御出来る2軸電動雲台に5PD光センサを取り付け、偏差信号を用いた自動制御による光源自動追尾実験を行った。その結果、比較的簡単な比例プログラム制御により十分な角度精度(±1°)で光源追尾が簡単に実現できる事を確認した。