(57)【要約】【課題】太陽電池モジュールの異常を正確に診断することができる異常診断方法、異常診断システム及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】ｎ個（ｎ：２以上の整数）の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎそれぞれは、複数の太陽電池セルを含む。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは相互に接続されている状態で電圧を出力する。診断装置１１は検出回路を有する。診断装置１１は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの１つを検出回路に接続させ、検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて、出力異常があるか否かを判定する。【選択図】図１
2020124090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続されている状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールの１つを、電圧値及び電流値を検出する検出回路に接続させ、
前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて出力異常があるか否かを判定する
異常診断方法。
【請求項２】
複数の太陽電池モジュールそれぞれが両端間に接続されている複数のスイッチを個別にオン又はオフすることによって、前記複数の太陽電池モジュールの１つを前記検出回路に接続させる
請求項１に記載の異常診断方法。
【請求項３】
前記検出回路が検出した複数の電圧値及び複数の電流値に基づき、電流値及び電圧値の関係を示す電流電圧特性のグラフを作成し、
作成したグラフに基づき、前記出力異常があるか否かを判定する
請求項１又は請求項２に記載の異常診断方法。
【請求項４】
前記出力異常があると判定した場合、前記出力異常がある太陽電池モジュールの電流電圧特性のグラフを表示する
請求項３に記載の異常診断方法。
【請求項５】
前記出力異常があると判定した場合、前記出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置を地図上に表示する
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の異常診断方法。
【請求項６】
前記出力異常があると判定した場合、前記出力異常がある太陽電池モジュールに電圧を印加することによって太陽電池モジュールを発光させ、
発光している太陽電池モジュールの画像を撮影させ、
撮影された画像の画像データに基づき、太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定する
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の異常診断方法。
【請求項７】
発光している太陽電池モジュールの画像を無人航空機に撮影させる
請求項６に記載の異常診断方法。
【請求項８】
発光している太陽電池モジュールの画像データと、前記外観異常があるか否かを示すラベルデータとを含む教師データを用いて、画像データと、前記外観異常があるか否かとの関係を学習した学習モデルに、発光している太陽電池モジュールの画像データを入力し、
前記学習モデルからの出力に基づき、前記外観異常があるか否かを判定する
請求項６又は請求項７に記載の異常診断方法。
【請求項９】
発光している太陽電池モジュールの画像データと、前記外観異常があるか否か及び前記外観異常の種類を示すラベルデータとを含む教師データを用いて、画像データと、前記外観異常があるか否か及び前記種類との関係を学習した学習モデルに、発光している太陽電池モジュールの画像データを入力し、
前記学習モデルからの出力に基づき、前記外観異常の種類を特定する
請求項８に記載の異常診断方法。
【請求項１０】
発光している太陽電池モジュールの画像データと、前記外観異常があるか否か、前記外観異常の種類及び前記外観異常がある異常領域の広さを示すラベルデータとを含む教師データを用いて、画像データと、前記外観異常があるか否か、前記種類及び前記異常領域の広さとの関係を学習した学習モデルに、発光している太陽電池モジュールの画像データを入力し、
前記学習モデルからの出力に基づき、前記異常領域の広さを特定する
請求項９に記載の異常診断方法。
【請求項１１】
発光している太陽電池モジュールの画像、及び、前記外観異常の種類を表示する
請求項９又は請求項１０に記載の異常診断方法。
【請求項１２】
それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールの直列回路に電圧を印加することによって、複数の太陽電池モジュールを発光させ、
発光している太陽電池モジュールの画像を撮影させ、
撮影された画像の画像データに基づき、太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定し、
前記外観異常の種類を特定する
異常診断方法。
【請求項１３】
それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続された状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールと、
太陽電池モジュールから出力される電圧値及び電流値を検出する検出回路と、
前記検出回路を、前記複数の太陽電池モジュール中の１つに接続する接続部と、
前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて出力異常があるか否かを判定する出力異常判定部と
を備える異常診断システム。
【請求項１４】
それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールの直列回路と、
複数の太陽電池モジュールが発光するように、前記直列回路に電圧を印加する電圧印加部と、
発光している太陽電池モジュールを撮影することによって得られる画像の画像データを取得する取得部と、
前記取得部が取得した画像データに基づき、太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定する外観異常判定部と、
前記外観異常の種類を特定する特定部と
を備える異常診断システム。
【請求項１５】
コンピュータに、
それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続されている状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールの１つを、電圧値及び電流値を検出する検出回路に接続させ、
前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて、太陽電池モジュールの出力異常があるか否かを判定する
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、
それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールを発光させるべく、前記複数の太陽電池モジュールの直列回路に電圧を印加し、
発光している太陽電池モジュールを撮影することによって得られる画像の画像データを取得し、
撮影された画像の画像データに基づき、太陽電池モジュールの外観異常があるか否かを判定し、
前記外観異常の種類を特定する
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常診断方法、異常診断システム及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の太陽電池セルが直列に接続されている太陽電池モジュールの異常を診断する構成が提案されている（特許文献１を参照）。この構成では、複数の太陽電池モジュールが直列に接続されている。複数の太陽電池モジュールに含まれる複数の太陽電池セルに太陽光が照射された場合、複数の太陽電池モジュールの直列回路から電圧が出力される。
【０００３】
特許文献１の構成では、複数の太陽電池モジュールの全てが直列に接続されている直列回路から出力される電圧の電圧値と、複数の太陽電池モジュール中の１つの両端が短絡され、他の太陽電池モジュールが直列に接続されている直列回路から出力される電圧の電圧値との差分電圧値を算出する。この差分電圧値は、両端が短絡されている太陽電池モジュールの両端から出力される電圧の電圧値に相当する。差分電圧値が所定電圧未満である場合、両端が短絡されている太陽電池モジュールに異常があると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８４８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池モジュールの基本特性は、太陽電池モジュールの両端間に接続された抵抗を流れる電流の電流値と、この抵抗の両端に印加される電圧の電圧値との関係を示す電流電圧特性によって評価される。このため、太陽電池モジュールの両端から出力される電圧の電圧値のみを用いて異常を診断した場合、誤った診断が行われる可能性がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、太陽電池モジュールの異常を正確に診断することができる異常診断方法、異常診断システム及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る異常診断方法は、それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続されている状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールの１つを、電圧値及び電流値を検出する検出回路に接続させ、前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて出力異常があるか否かを判定する。
【０００８】
本発明の一態様に係る異常診断方法は、それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールの直列回路に電圧を印加することによって、複数の太陽電池モジュールを発光させ、発光している太陽電池モジュールの画像を撮影させ、撮影された画像の画像データに基づき、太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定し、前記外観異常の種類を特定する。
【０００９】
本発明の一態様に係る異常診断システムは、それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続された状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールから出力される電圧値及び電流値を検出する検出回路と、前記検出回路を、前記複数の太陽電池モジュール中の１つに接続する接続部と、前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて出力異常があるか否かを判定する出力異常判定部とを備える。
【００１０】
本発明の一態様に係る異常診断システムは、それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールの直列回路と、複数の太陽電池モジュールが発光するように、前記直列回路に電圧を印加する電圧印加部と、発光している太陽電池モジュールを撮影することによって得られる画像の画像データを取得する取得部と、前記取得部が取得した画像データに基づき、太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定する外観異常判定部と、前記外観異常の種類を特定する特定部とを備える。
【００１１】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、それぞれが複数の太陽電池セルを含み、相互に接続されている状態で電圧を出力する複数の太陽電池モジュールの１つを、電圧値及び電流値を検出する検出回路に接続させ、前記検出回路が検出した電圧値及び電流値に基づき、前記検出回路に接続されている太陽電池モジュールについて、太陽電池モジュールの出力異常があるか否かを判定する処理を実行させる。
【００１２】
本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、それぞれが複数の太陽電池セルを含む複数の太陽電池モジュールを発光させるべく、前記複数の太陽電池モジュールの直列回路に電圧を印加し、発光している太陽電池モジュールを撮影することによって得られる画像の画像データを取得し、撮影された画像の画像データに基づき、太陽電池モジュールの外観異常があるか否かを判定し、前記外観異常の種類を特定する処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１３】
上記の態様によれば、太陽電池モジュールの異常を正確に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１における太陽電池システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】太陽電池モジュールの外観及び等価回路の説明図である。
【図３】診断装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】太陽電池モジュールの電流電圧特性のグラフである。
【図５】情報テーブルを示す図表である。
【図６】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】診断結果の表示の例示図である。
【図８】実施の形態２における太陽電池モジュール及び太陽電池セルの構成の説明図である。
【図９】学習モデルの模式図である。
【図１０】モデル生成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１１】モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】太陽電池システムの要部構成を示すブロック図である。
【図１３】診断装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１４】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】診断結果の表示の例示図である。
【図１６】実施の形態３における太陽電池システムの要部構成を示すブロック図である。
【図１７】診断装置の要部構成を示すブロック図である。
【図１８】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図１９】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２０】診断結果の表示の例示図である。
【図２１】実施の形態４における太陽電池システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２２】サーバの要部構成を示すブロック図である。
【図２３】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２４】異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２５】第１診断依頼処理及び出力異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【図２６】第２診断依頼処理及び外観異常診断処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における太陽電池システム１の要部構成を示すブロック図である。太陽電池システム１は、電圧変換装置１０、診断装置１１、情報処理装置１２、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎを備える。ここで、ｎは２以上の整数である。出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎそれぞれの個数は２である。
【００１６】
太陽電池システム１では、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは直流の電圧を出力する。出力された直流の電圧は電圧変換装置１０によって交流の電圧に変換される。電圧変換装置１０は、変換した交流の電圧に係る交流の電力を、例えば電力網に出力する。診断装置１１は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの異常を個別に診断する。診断結果に係る表示は情報処理装置１２によって行われる。以下、太陽電池システム１を詳細に説明する。
【００１７】
太陽電池システム１では、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）は、２つの接続スイッチＢｋの一端に接続されている。一方の接続スイッチＢｋの他端に短絡スイッチＣｋの一端が接続されている。他方の接続スイッチＢｋの他端に短絡スイッチＣｋの他端が接続されている。従って、短絡スイッチＣｋの両端間に太陽電池モジュールＡｋが接続されている。太陽電池モジュールＡｋは、接続スイッチＢｋ及び短絡スイッチＣｋそれぞれに対応する。短絡スイッチＣ１の一端は、一方の出力用スイッチ１３の一端と、一方の診断用スイッチ１４の一端とに接続されている。短絡スイッチＣ１の他端は、短絡スイッチＣ２の一端に接続されている。短絡スイッチＣ２の他端は、短絡スイッチＣ３の一端に接続されている。短絡スイッチＣ３，Ｃ４，・・・，Ｃｎも、同様に、この順で接続される。
【００１８】
短絡スイッチＣｎの他端は、他方の出力用スイッチ１３の一端と、他方の診断用スイッチ１４の一端とに接続されている。２つの出力用スイッチ１３の他端は電圧変換装置１０に接続されている。２つの診断用スイッチ１４の他端は診断装置１１に接続されている。診断装置１１は、更に、ネットワークＮに接続されている。ネットワークＮは、更に、情報処理装置１２に接続されている。診断装置１１は、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎを各別にオン又はオフする。
【００１９】
ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは屋外に設置されている。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎには、太陽光が照射される。太陽光が太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）に照射された場合、太陽電池モジュールＡｋは直流の電圧を出力する。
【００２０】
診断装置１１は、通常、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンに維持し、診断用スイッチ１４及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフに維持している。この場合、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは、直列に接続され、直列回路を形成する。この直列回路に太陽光が照射された場合、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは、直流の電圧を、出力用スイッチ１３を介して電圧変換装置１０に出力する。電圧変換装置１０は、入力された直流の電圧を交流の電圧に変換し、変換した電圧に係る交流の電力を、例えば、電力網に送る。
【００２１】
診断装置１１は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの出力異常を個別に診断する。出力異常は、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）が出力した電圧及び電流に対応する電圧値及び電流値の少なくとも一方が許容範囲から外れていることに相当する。診断装置１１は、診断を行う場合、出力用スイッチ１３をオフし、診断用スイッチ１４をオンする。診断装置１１は、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の出力異常を診断する場合、接続スイッチＢｋをオンし、短絡スイッチＣｋをオフする。更に、診断装置１１は、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎの中で接続スイッチＢｋを除く他の接続スイッチをオフし、短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎの中で短絡スイッチＣｋを除く他の短絡スイッチをオンする。これにより、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で太陽電池モジュールＡｋのみが診断装置１１に接続される。
【００２２】
この状態で診断装置１１は、太陽電池モジュールＡｋの出力異常を診断する。診断装置１１は、出力異常があると判定した場合、出力異常の診断結果に係るデータを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２に送信する。情報処理装置１２は、例えば、太陽光発電に関するメンテナンスを行う会社の建物内に設置されている。情報処理装置１２は、診断装置１１から受信したデータに係る表示を行い、太陽電池システム１のユーザに、出力異常の診断結果に関する情報を通知する。
【００２３】
図２は、太陽電池モジュールＡ１の外観及び等価回路の説明図である。図２には、太陽電池モジュールＡ１の正面の外観が示されている。太陽電池モジュールＡ１は複数の太陽電池セル２０を有する。太陽電池セル２０は矩形板状をなし、太陽電池セル２０の前面に太陽光が照射される。複数の太陽電池セル２０は、前面が連続するように格子状に配置されている。複数の太陽電池セル２０の前面には、これらの前面を保護する矩形状の前面保護部材２１が配置されている。
【００２４】
太陽電池セル２０の等価回路の一例として、定電流源２０ａ及びダイオード２０ｂの並列回路が挙げられる。定電流源２０ａの電流出力端及び電流入力端それぞれに、ダイオード２０ｂのアノード及びカソードに接続されている。太陽電池セル２０に照射される太陽光の強度に変化がない場合、定電流源２０ａは、一定の電流を電流出力端から出力する。定電流源２０ａが出力する電流の電流値は、太陽光の強度が大きい程大きい。
【００２５】
太陽電池モジュールＡ１では、複数の太陽電池セル２０は直列に接続されており、図２に示すように、複数の並列回路が直列に接続されている。太陽電池モジュールＡ１は、複数の太陽電池セル２０の直列回路で表される。太陽電池モジュールＡ１では、１つの太陽電池セル２０に係る定電流源２０ａの電流出力端は、隣接する太陽電池セル２０に係る定電流源２０ａの電流入力端に接続されている。複数の太陽電池セル２０の直列回路の一端は、一方の接続スイッチＢ１の一端に接続されている。この直列回路の他端は、他方の接続スイッチＢ１の一端に接続されている。太陽電池モジュールＡ１に太陽光が照射された場合、複数の定電流源２０ａから電流が出力される。
【００２６】
太陽電池モジュールＡ２，Ａ３，・・・，Ａｎそれぞれは、太陽電池モジュールＡ１と同様に構成されている。従って、太陽電池モジュールＡ２，Ａ３，・・・，Ａｎそれぞれでは、複数の太陽電池セル２０及び前面保護部材２１が配置され、複数の太陽電池セル２０が直列に接続されている。太陽電池システム１は異常診断システムとして機能する。
【００２７】
前述したように、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎがオンである場合、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎが直列回路を形成する。この直列回路では、複数の太陽電池セル２０それぞれについて、定電流源２０ａの電流出力端は、隣接する太陽電池セル２０に係る定電流源２０ａの電流入力端に接続されている。
【００２８】
図３は診断装置１１の要部構成を示すブロック図である。診断装置１１は、制御部３０、抵抗変更部３１、入力部３２，３３、Ａ（Analog）／Ｄ（Digital）変換部３４，３５、オンオフ部３６、通信部３７、記憶部３８及び検出回路３９を有する。制御部３０、抵抗変更部３１、入力部３２，３３、オンオフ部３６、通信部３７及び記憶部３８は内部バス４０に接続されている。入力部３２，３３それぞれは、更に、Ａ／Ｄ変換部３４，３５に接続されている。Ａ／Ｄ変換部３４，３５は、更に、検出回路３９に接続されている。通信部３７は、更に、ネットワークＮに接続されている。
【００２９】
検出回路３９は、可変抵抗５０、電圧計５１及び電流計５２を有する。検出回路３９では、可変抵抗５０の一端と電圧計５１とが一方の診断用スイッチ１４の他端に接続されている。可変抵抗５０の他端と電圧計５１とは、電流計５２に接続されている。電流計５２は、更に、他方の診断用スイッチ１４の他端に接続されている。電圧計５１及び電流計５２それぞれは、更に、Ａ／Ｄ変換部３４，３５に接続されている。
【００３０】
抵抗変更部３１は、検出回路３９の可変抵抗５０の抵抗値を変更する。例えば、可変抵抗５０は図示しない端子を有し、端子に印加されている電圧の電圧値の大きさに応じて可変抵抗５０の抵抗値が変動する。この場合、抵抗変更部３１は、可変抵抗５０の端子に印加されている電圧の電圧値を変更することによって、可変抵抗５０の抵抗値を変更する。
【００３１】
前述したように、診断用スイッチ１４がオンである場合、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）が診断装置１１、即ち、検出回路３９に接続されている。太陽電池モジュールＡｋは、２つの診断用スイッチ１４を介して検出回路３９に電圧及び電流を出力する。太陽電池モジュールＡｋが出力した電圧は可変抵抗５０の両端間に印加される。太陽電池モジュールＡｋが出力した電流は可変抵抗５０及び電流計５２を流れる。
【００３２】
電圧計５１は、可変抵抗５０の両端間の電圧値、即ち、太陽電池モジュールＡｋから出力される電圧の電圧値を検出する。電流計５２は、可変抵抗５０を介して流れる電流の電流値、即ち、太陽電池モジュールＡｋから出力される電流の電流値を検出する。電圧計５１及び電流計５２が検出する電圧値及び電流値はアナログ値である。
【００３３】
電圧計５１は、検出したアナログの電圧値をＡ／Ｄ変換部３４に出力する。Ａ／Ｄ変換部３４は、電圧計５１から入力されたアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換し、変換したデジタルの電圧値を入力部３２に出力する。制御部３０は、入力部３２からデジタルの電圧値を取得する。
電流計５２は、検出したアナログの電流値をＡ／Ｄ変換部３５に出力する。Ａ／Ｄ変換部３５は、電流計５２から入力されたアナログの電流値をデジタルの電流値に変換し、変換したデジタルの電流値を入力部３３に出力する。制御部３０は、入力部３３からデジタルの電流値を取得する。
【００３４】
可変抵抗５０の抵抗値を種々の値に変更し、縦軸及び横軸それぞれが電流値及び電圧値を示す座標系に、各抵抗値に対応する電流値及び電圧値の座標をプロットする。これにより、電流電圧特性を示すグラフを作成することができる。
【００３５】
図４は、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の電流電圧特性のグラフである。電流電圧特性のグラフは、太陽電池モジュールＡｋが出力した電流及び電圧に対応する電流値及び電圧値の関係を示すグラフである。図４には、太陽電池モジュールＡｋが正常である正常状態のグラフと、太陽電池モジュールＡｋに出力異常がある出力異常状態のグラフの一例が示されている。太陽電池モジュールＡｋが正常状態である場合においては、太陽電池モジュールＡｋが出力している電圧の電圧値が低いとき、太陽電池モジュールＡｋが出力している電流の電流値は、殆ど変動せず、略一定である。太陽電池モジュールＡｋが出力している電圧の電圧値が高いとき、電圧の上昇とともに太陽電池モジュールＡｋが出力する電流の電流値が低下する。
【００３６】
また、太陽電池モジュールＡｋが出力異常状態である場合、一例として、太陽電池モジュールＡｋが出力している電圧の電圧値の上昇に比例して、太陽電池モジュールＡｋが出力している電流の電流値が低下する。太陽電池モジュールＡｋ内で断線が発生した場合、太陽電池モジュールＡｋは電流及び電圧を出力することはない。従って、出力異常状態を示す電流電圧特性の他例として、座標系において、電流値及び電圧値がゼロである点のみがプロットされる。
電流電圧特性のグラフに基づいて、太陽電池モジュールＡｋに出力異常があるか否かを判定することができる。
【００３７】
図３に示すオンオフ部３６は、制御部３０の指示に従って、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオン又はオフする。
通信部３７は、制御部３０の指示に従って、種々のデータを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２に送信する。
【００３８】
記憶部３８は、例えば不揮発性メモリである。記憶部３８には、コンピュータプログラムＰ１が記憶されている。制御部３０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)又はＴＰＵ(Tenser Processing Unit)等の処理素子（コンピュータ）を有する。制御部３０の処理素子は、コンピュータプログラムＰ１を実行することによって、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの異常を診断する異常診断処理を実行する。コンピュータプログラムＰ１は、処理素子に異常診断処理を実行させるために用いられる。なお、制御部３０が有する処理素子の数は２以上であってもよい。この場合、複数の処理素子がコンピュータプログラムＰ１に従って、異常診断処理を協同で実行してもよい。
【００３９】
なお、コンピュータプログラムＰ１は、制御部３０が有する処理素子が読み取り可能に、記憶媒体Ｅ１に記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ｅ１から読み出されたコンピュータプログラムＰ１が記憶部３８に記憶される。記憶媒体Ｅ１は、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。光ディスクは、ＣＤ（Compact Disc）−ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ、又は、ＢＤ（Blu-ray(登録商標) Disc）等である。磁気ディスクは、例えばハードディスクである。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＰ１をダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＰ１を記憶部３８に記憶してもよい。
【００４０】
記憶部３８には、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎに関する情報が示されている情報テーブルＴが記憶されている。
図５は情報テーブルＴを示す図表である。情報テーブルＴには、ＩＤフィールド、オン・スイッチフィールド、オフ・スイッチフィールド及び位置フィールドが設けられている。ＩＤフィールドには、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，ＡｎそれぞれのＩＤ（Identification Data）が示されている。図５の例では、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２それぞれのＩＤとして、「００１」及び「００２」が示されている。
【００４１】
オン・スイッチフィールドには、検出回路３９に、ＩＤフィールドに示されているＩＤに対応する太陽電池モジュールを接続する場合にオンするスイッチが示されている。図５の例では、検出回路３９に、ＩＤが「００１」である太陽電池モジュールＡ１を接続する場合にオンするスイッチとして、接続スイッチＢ１及び短絡スイッチＣ２，Ｃ３，・・・，Ｃｎが示されている。
【００４２】
同様に、オフ・スイッチフィールドには、検出回路３９に、ＩＤフィールドに示されているＩＤに対応する太陽電池モジュールを接続する場合にオフするスイッチが示されている。図５の例では、検出回路３９に、ＩＤが「００１」である太陽電池モジュールＡ１を変更する場合にオフするスイッチとして、接続スイッチＢ２，Ｂ３，・・・及び短絡スイッチＣ１が示されている。
なお、制御部３０は、異常診断処理において情報テーブルＴを参照する。制御部３０が異常診断処理を実行している場合、出力用スイッチ１３はオフに維持され、診断用スイッチ１４はオンに維持されている。
【００４３】
位置フィールドには、ＩＤフィールドに示されているＩＤに対応する太陽電池モジュールの設置位置が示されている。設置位置は、例えば、経度及び緯度の組合せで示される。
【００４４】
図６は異常診断処理の手順を示すフローチャートである。制御部３０は、周期的に、例えば、１週間に１度、予め設定された時刻に異常診断処理を実行する。異常診断処理は、例えば、日中に実行される。
なお、制御部３０は、突発的に、例えば、診断指示が図示しない入力部に入力された場合に異常診断処理を実行してもよい。
【００４５】
異常診断処理は、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎがオンであり、かつ、診断用スイッチ１４及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎがオフである状態で開始される。異常診断処理では、制御部３０は、まず、オンオフ部３６に指示して出力用スイッチ１３をオフさせる（ステップＳ１）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して診断用スイッチ１４をオンさせる（ステップＳ２）。
【００４６】
制御部３０は、ステップＳ２を実行した後、オンオフ部３６に指示して、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、ＩＤフィールドに示されている１つのＩＤに対応する１つの太陽電池モジュールを検出回路３９に接続させる（ステップＳ３）。ステップＳ３では、オンオフ部３６は、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎを個別にオン又はオフすることによって、検出回路３９を、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ中の１つの太陽電池モジュールを検出回路３９に接続する。オンオフ部３６は接続部として機能する。
前述したように、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎの中で、オンするスイッチと、オフするスイッチとは、情報テーブルＴに示されている。
【００４７】
次に、制御部３０は、抵抗変更部に指示して、可変抵抗５０の抵抗値を変更し（ステップＳ４）、入力部３２，３３それぞれから電圧値及び電流値を取得する（ステップＳ５）。前述したように、入力部３２から取得する電圧値は、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールが出力した電圧の電圧値であり、入力部３３から取得した電流値は、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールが出力した電流の電流値である。
【００４８】
制御部３０は、ステップＳ５を実行した後、電圧値及び電流値の取得が完了したか否かを判定する（ステップＳ６）。制御部３０は、例えば、取得した電圧値及び電流値の数が所定数となった場合に取得が完了したと判定する。ここで、所定数は２以上の整数である。制御部３０は、取得が完了していないと判定した場合（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ４を実行し、抵抗変更部３１に指示して可変抵抗５０の抵抗値を変更させる。制御部３０は、電圧値及び電流値の取得が完了するまで、ステップＳ４，Ｓ５を繰り返し実行する。
【００４９】
制御部３０は、取得が完了したと判定した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、今回の異常診断処理で取得した複数の電流値及び複数の電圧値に基づいて、図４に示すような電流電圧特性のグラフを作成する（ステップＳ７）。前述したように、各抵抗値に対応する電流値及び電圧値の座標を、縦軸及び横軸それぞれが電流値及び電圧値を示す座標系にプロットすることによって、グラフが作成される。
【００５０】
次に、制御部３０は、ステップＳ７で作成したグラフに基づいて、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールの出力異常があるか否かを判定する（ステップＳ８）。例えば、ステップＳ８では、制御部３０は、ステップＳ７で作成したグラフが、図４の左側に示すように、電圧値が低い場合に電流値が略一定であり、かつ、電圧値が高い場合に電圧値の上昇とともに電流値が低下しているグラフであるとき、出力異常がないと判定する。制御部３０は、ステップＳ７で作成したグラフが、図４の右側に示すようなグラフであり、太陽電池モジュールの出力が異常であるとき、出力異常があると判定する。制御部３０は出力異常判定部として機能する。
【００５１】
制御部３０は、出力異常があると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、通信部３７に指示して、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールのＩＤ及び位置と、ステップＳ７で作成したグラフとを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２へ送信させる（ステップＳ９）。ここで、通信部３７が送信するＩＤ、位置及びグラフは、厳密には、これらを示すデータである。前述したように、各ＩＤに対応する位置は情報テーブルＴに示されている。
【００５２】
情報処理装置１２は、例えばパーソナルコンピュータである。情報処理装置１２は、通信部３７からＩＤ、位置及びグラフを受信した場合、出力異常を検知する。情報処理装置１２は、通信部３７からＩＤ、位置及びグラフを受信した場合、受信したＩＤ、位置及びグラフを、出力異常の診断結果として、図示しないディスプレイに表示する。
図７は診断結果の表示の例示図である。図７には、２つの例が示されている。図７の上側の例では、出力異常がある太陽電池モジュールのＩＤと、制御部３０がステップＳ７で作成した電流電圧特性のグラフとが示されている。情報処理装置１２には、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が載っている地図の地図データが記憶されている。情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像を表示する。
【００５３】
図７の下側の例では、情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像の代わりに、地図データが示す地図上に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が示された画像を表示する。この画像には、出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置が矢印で示されている。情報処理装置１２が図７の下側に示すように診断結果を表示する場合、情報処理装置１２には、地図データの他に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの位置が記憶されている。これらの位置は、例えば、経度及び緯度の組合せである。
【００５４】
以上のように、出力異常がある太陽電池モジュールの電流電圧特性のグラフを表示するので、太陽電池システム１のユーザは出力異常の原因を容易に特定することができる。例えば、ユーザは断線が発生しているかどうかを判断することができる。また、出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置を地図上に表示するので、太陽電池システム１のユーザは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、出力異常がある太陽電池モジュールの設置位置を特定することができる。
【００５５】
図６に示すように、制御部３０は、出力異常がないと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、又は、ステップＳ９を実行した後、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎについて、全ての診断が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０）。制御部３０は、全ての診断が完了していないと判定した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、ステップＳ３を実行し、検出回路３９に接続する太陽電池モジュールを、他のＩＤに対応する太陽電池モジュールに変更し、この太陽電池モジュールの出力異常を診断する。
【００５６】
制御部３０は、全ての診断が完了したと判定した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、オンオフ部３６に指示して、診断用スイッチ１４及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフさせる（ステップＳ１１）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンさせる（ステップＳ１２）。制御部３０がステップＳ１１，Ｓ１２を実行することによって、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎの状態は、異常診断処理が実行される前の通常状態に戻る。制御部３０は、ステップＳ１２を実行した後、異常診断処理を終了する。
【００５７】
以上のように、異常診断処理では、制御部３０は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎを個別に診断することができ、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）が出力する電圧の電圧値だけではなく、太陽電池モジュールＡｋが出力する電流の電流値にも基づいて出力異常があるか否かを判定する。このため、太陽電池モジュールＡｋの異常の診断が正確である。また、制御部３０は、電流電圧特性のグラフに基づいて出力異常があるか否かを判定するので、出力異常の診断がより正確である。
【００５８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の異常は、太陽電池モジュールＡｋから出力される電流及び電圧に対応する電流値及び電圧値に基づいて診断される。しかしながら、太陽電池モジュールＡｋの画像データに基づいて、太陽電池モジュールＡｋの異常を診断してもよい。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通している。このため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
実施の形態２では、太陽電池モジュールＡｋに直流の電圧を印加することによって、太陽電池モジュールＡｋに発光させる。発光している太陽電池モジュールＡｋの画像データに基づいて、太陽電池モジュールＡｋに外観異常があるか否かを判定する。この判定には、発光しており、かつ、構成が太陽電池モジュールＡｋと同様である太陽電池モジュールの画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類及び異常領域の広さとの関係を学習した学習モデルＧ（図９参照）が用いられる。外観異常は、外観が正常ではないことである。
【００６０】
以下では、太陽電池モジュールＡｋの画像データが、外観異常があるか否か、外観異常の種類及び異常領域の広さについて相関関係があることを説明する。次に、学習モデルＧの構成及び生成を説明する。最後に、外観異常を診断する構成を説明する。
【００６１】
図８は、実施の形態２における太陽電池モジュールＡ１及び太陽電池セル２０の構成の説明図である。図８の上側には、太陽電池モジュールＡ１の側面が概略的に示され、図８の下側には、太陽電池セル２０の外観が示されている。実施の形態１の説明で述べたように、太陽電池モジュールＡ１では、複数の太陽電池セル２０は、前面が連続するように格子状に配置され、複数の太陽電池セル２０の前面には、これらの前面を保護する矩形状の前面保護部材２１が配置されている。
【００６２】
図８に示すように、太陽電池モジュールＡ１では、複数の太陽電池セル２０の後面は連続しており、複数の太陽電池セル２０の後面には、これらの後面を保護する矩形状の後面保護部材２２が配置されている。
【００６３】
太陽電池セル２０では、前側電極６０、Ｐ型半導体層６１、Ｎ型半導体層６２及び後側電極６３が、前側からこの順に配置されている。Ｐ型半導体層６１、Ｎ型半導体層６２及び後側電極６３は、矩形板状をなし、積層されている。前側電極６０は、Ｐ型半導体層６１の前面を部分的に覆っている。前述したように、太陽光は、前側から太陽電池セル２０の前面に入射される。Ｐ型半導体層６１の後側、及び、Ｎ型半導体層６２の前側には空乏層形成されている空乏層で太陽光は吸収され、電子及び正孔が形成される。電子は、Ｎ型半導体層６２を介して後側電極６３から出力される。正孔は、Ｐ型半導体層６１を介して前側電極６０から出力される。これにより、太陽電池セル２０は電流源として機能し、前側電極６０から電流が流れ、電流は後側電極６３に戻る。
【００６４】
なお、前側電極６０の形状は図８の下側に示す形状に限定されない。また、空乏層の領域を増加させるために、真性半導体層をＰ型半導体層６１及びＮ型半導体層６２間に配置してもよい。この場合、太陽光が、太陽電池セル２０内で効率的に吸収され、太陽電池セル２０は、より大きな電流及び電圧を出力する。
【００６５】
太陽電池モジュールＡ１では、太陽電池セル２０の前側電極６０は、他の太陽電池セル２０の後側電極６３に、図示しない接続線によって接続され、太陽電池セル２０の後側電極６３は、前側電極６０に接続されている太陽電池セル２０とは異なる他の太陽電池セル２０の前側電極６０に接続されている。これにより、複数の太陽電池セル２０は直列に接続されている。複数の太陽電池セル２０が電流及び電圧を出力した場合、太陽電池モジュールＡ１から電流及び電圧が出力される。
なお、前述したように、太陽電池モジュールＡ２，Ａ３，・・・，Ａｎそれぞれは、太陽電池モジュールＡ１と同様に構成されている。
【００６６】
太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の製造過程では、前側電極６０は、Ｐ型半導体層６１の前面に印刷される。太陽電池モジュールＡｋの製造過程において、印刷ミスが発生し、前側電極６０がＰ型半導体層６１の前面に適切に接合していない場合、太陽電池セル２０は適切に電流及び電圧を出力することができず、太陽電池モジュールＡｋは適切に電流及び電圧を出力することができない。
また、Ｐ型半導体層６１の前面においてクラックが発生した場合、太陽電池セル２０は太陽光を適切に吸収することができず、太陽電池モジュールＡｋは、適切に電流及び電圧を出力することができない。
【００６７】
更に、例えば、前側電極６０が腐食することによって太陽電池セル２０の表面が劣化した場合も、前側電極６０の導電率が低下するので、太陽電池セル２０は適切に電流及び電圧を出力することはできず、太陽電池モジュールＡｋは適切に電流及び電圧を出力することができない。また、剥離によって前側電極６０がＰ型半導体層６１の前面から離れた場合も、太陽電池セル２０は適切に電流及び電圧を出力することができず、太陽電池モジュールＡｋは適切に電流及び電圧を出力することができない。
以上のように、印刷ミス、クラック、表面劣化又は剥離等の外観異常は、太陽電池モジュールの出力異常を引き起こす原因の１つである。
【００６８】
前述したように、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の等価回路は図２の右側に示す等価回路と同様である。太陽電池モジュールＡｋにおいて、直流の電圧がダイオード２０ｂに順方向に印加されるように、太陽電池モジュールＡｋに直流の電圧を印加した場合、空乏層で電子及び正孔が結合し、光を発する。この発光は、所謂、エレクトロルミネッセンス発光である。
Ｐ型半導体層６１及びＮ型半導体層６２等の半導体層の材料としてシリコンが用いられている場合においては、太陽電池モジュールＡｋに直流の電圧を印加したとき、近赤外線領域に属する光を発する。
【００６９】
前述したように、太陽電池モジュールＡｋに直流の電圧を印加することによって太陽電池モジュールＡｋが発光している状態で、太陽電池モジュールＡｋの画像を撮影する。ここで、太陽電池モジュールＡｋが発する光の波長領域は、撮影に係る光の波長領域に含まれる。
【００７０】
太陽電池モジュールＡｋにおいて、印刷ミス、クラック、表面劣化又は剥離等の外観異常がある場合、外観異常がある部分から出射される光の強度が正常な部分から出射される光の強度よりも弱いので、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像に変化が生じる。
【００７１】
また、外観異常の種類に応じて、光の強度及び影の形状が異なるので、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像の変化が異なる。更に、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像に基づいて、外観異常がある異常領域の広さがわかる。
以上のことから、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像データに基づいて、外観異常があるか否かの判定と、外観異常の種類及び異常領域の広さの特定とを行うことができる。
【００７２】
図９は学習モデルＧの模式図である。前述したように、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像データに基づいて、外観異常があるか否かの判定と、外観異常の種類及び異常領域の広さの特定とを行うことができる。このため、発光しており、かつ、構成が太陽電池モジュールＡｋと同様である太陽電池モジュールの画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類及び異常領域の広さとの関係を学習した学習モデルＧを用いて、前述した判定及び特定を行うことができる。
【００７３】
学習モデルＧは、深層学習を含む機械学習の学習モデルであり、例えば、ニューラルネットワークによって構成される。学習モデルＧは、入力層７０、複数の中間層７１及び出力層７２を有する。図９には、中間層７１の数が２である例が示されている。なお、中間層７１の数は３以上であってもよい。
【００７４】
入力層７０、中間層７１及び出力層７２それぞれでは、一又は複数のノードが存在する。各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重み及びバイアスで結合されている。入力層７０のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、学習モデルＧの入力データとして入力される。学習モデルＧの入力は画像データである。例えば、画像データを構成する各画素の画素値が入力層７０のノードに入力される。
【００７５】
なお、ＣＮＮ（Convolutional Neural Network）のように、入力層７０にデータを入力する前に、畳み込みフィルタを含む適宜のフィルタを画像データに適用し、フィルタを適用した後に得られる各画素の画素値を入力層７０に入力してもよい。
【００７６】
入力層７０の各ノードに入力されたデータは、最初の中間層７１に入力される。この中間層７１において、重み及びバイアスを含む活性化関数を用いて出力が算出される。算出された値が次の中間層７１に入力される。以下同様にして、出力層７２の出力が求められるまで次々と後の層に伝達される。なお、ノード間を結合する重み及びバイアス等の各種パラメータは、誤差逆伝播法を用いて学習される。
【００７７】
学習モデルＧの入力層７０に入力する入力画像データは、直流の電圧の印加によって発光している太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の画像データである。
【００７８】
学習モデルＧでは、発光しており、かつ、構成が太陽電池モジュールＡｋと同様である太陽電池モジュールの画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類、及び、異常領域の広さを示すラベルデータとを含む教師データを用いて、画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類、及び、異常領域の広さとの関係が学習されている。
中間層７１では、教師データに基づき、画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類、及び、異常領域の広さとの関係が学習されている。
【００７９】
出力層７２は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、入力画像データに係る画像に写っている太陽電池モジュールが正常である確率を出力する。更に、出力層７２は、外観異常の種類及び異常領域の広さの各組合せについて、入力画像データに係る画像に写っている太陽電池モジュールの外観異常の種類及び異常領域の広さに該当する確率を出力する。
【００８０】
図９の例では、異常領域の広さは、太陽電池モジュールＡｋが有する太陽電池セル２０の総数に対して、外観異常がある太陽電池セル２０の個数が占める割合で示されている。例えば、太陽電池モジュールＡｋについて、太陽電池セル２０の総数が２０である場合においては、外観異常がある太陽電池セル２０の個数が１つ増えたとき、異常領域の広さは５％上昇する。また、異常領域の広さが１０％である場合、２つの太陽電池セル２０に外観異常があることを示す。
【００８１】
図１０はモデル生成装置８の要部構成を示すブロック図である。学習モデルＧはモデル生成装置８によって生成される。モデル生成装置８は、入力部８０、操作部８１、記憶部８２及び制御部８３を有する。これらは、内部バス８４に接続されている。
【００８２】
入力部８０には、教師データが入力される。入力部８０に入力された教師データは、制御部８３によって取得される。教師データは、前述したように、発光しており、かつ、構成が太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）と同様である太陽電池モジュールの画像データと、外観異常があるか否か、外観異常の種類、及び、異常領域の広さを示すラベルデータとを含む。
【００８３】
操作部８１は、キーボード又はマウス等の入力インタフェースを有する。ユーザは入力インタフェースを操作する。操作部８１は、入力インタフェースにおいて行われた操作を制御部８３に通知する。
記憶部８２は例えば不揮発性メモリである。記憶部８２には、学習モデルＧ及びコンピュータプログラムＰ２が記憶されている。
【００８４】
制御部８３は、ＣＰＵ、ＧＰＵ又はＴＰＵ等の処理素子を有する。コンピュータプログラムＰ２は、教師データを記憶部８２に記憶する記憶処理と、学習モデルＧを生成するモデル生成処理とを、制御部８３が有する処理素子に実行させるために用いられる。なお、制御部８３が有する処理素子の数は２以上であってもよい。この場合、複数の処理素子がコンピュータプログラムＰ２に従って、記憶処理及びモデル生成処理を協同で実行してもよい。
【００８５】
なお、コンピュータプログラムＰ２は、制御部８３が有する処理素子が読み取り可能に、記憶媒体Ｅ２に記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ｅ２から読み出されたコンピュータプログラムＰ２が記憶部８２に記憶される。記憶媒体Ｅ２は、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＰ２をダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＰ２を記憶部８２に記憶してもよい。
【００８６】
入力部８０は、例えば、図示しない装置に接続され、この装置から複数の教師データが入力部８０に順次出力される。制御部８３は、入力部８０に教師データが入力される都度、記憶処理を実行する。記憶処理では、制御部８３は、入力部８０に入力された教師データを、入力部８０から取得し、取得した教師データを記憶部８２に記憶する。その後、制御部８３は記憶処理を終了する。
【００８７】
モデル生成処理では、教師データに含まれる画像データを学習モデルＧに入力することによって得られた学習モデルＧの出力に基づいて、学習モデルＧの中間層７１で用いられるノード間の重み及びバイアス等のパラメータを更新する。これにより、適切な学習モデルＧを生成する。学習が開始される前の段階では、中間層７１で用いられるノード間の重み及びバイアス等のパラメータが初期値に設定された学習モデルＧが記憶部８２に予め記憶されている。
【００８８】
図１１は、モデル生成処理の手順を示すフローチャートである。モデル生成装置８のユーザは、操作部８１において、モデル生成処理の実行を指示する実行操作を行う。実行操作が行われた場合において、記憶部８２に少なくとも１つの教師データが記憶されているとき、制御部８３はモデル生成処理を実行する。
【００８９】
モデル生成処理では、制御部８３は、まず、記憶部８２に記憶されている教師データの中から１つの教師データを選択し（ステップＳ２１）、選択した教師データに含まれる画像データを学習モデルＧの入力層７０に入力する（ステップＳ２２）。これにより、入力層７０に入力された画像データの画像に写っている太陽電池モジュールについて、正常である確率、外観異常の種類及び異常領域の広さの分類の確からしさを示す確率が、出力結果として、学習モデルＧの出力層７２から出力される。
【００９０】
制御部８３は、ステップＳ２２を実行した後、学習モデルＧの出力層７２が出力した出力結果を取得し（ステップＳ２３）、取得した出力結果を、入力部８０に入力された教師データに含まれるラベルデータに基づいて評価する（ステップＳ２４）。具体的には、制御部８３は、ステップＳ２３で取得した出力結果と、教師データに含まれるラベルデータとに基づく誤差関数（目的関数、損失関数又はコスト関数ともいう）を用いて、出力結果を評価することができる。
【００９１】
次に、制御部８３は、ステップＳ２４で行った評価の結果に基づいて、中間層７１で用いられるノード間の重み及びバイアス等のパラメータを更新するか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５では、例えば、制御部８３は、最急降下法等の勾配降下法によって誤差関数を最適化（最小化又は最大化）する過程で、誤差関数が閾値以下（又は閾値以上）となった場合、パラメータを更新しないと判定する。例えば、制御部８３は、誤差関数が閾値を超えた（又は閾値未満となった）場合、パラメータを更新すると判定する。
【００９２】
制御部８３は、パラメータを更新すると判定した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、中間層７１で用いられるパラメータを更新する（ステップＳ２６）。制御部８３は、パラメータを更新しないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、又は、ステップＳ２６を実行した後、記憶部８２に記憶されている全ての教師データを、ステップＳ２１で選択したか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【００９３】
制御部８３は、全ての教師データを選択していないと判定した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ステップＳ２１を再び実行する。再び実行されたステップＳ２１では、制御部８３は、選択していない教師データを選択する。
【００９４】
制御部８３は、全ての教師データを選択したと判定した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、パラメータが更新された学習モデルＧを記憶部８２に記憶し（ステップＳ２８）、記憶部８２に記憶されている全ての教師データ、即ち、学習モデルＧのパラメータを更新するために用いた全ての教師データを、記憶部８２から削除する（ステップＳ２９）。制御部８３は、ステップＳ２９を実行した後、モデル生成処理を終了する。
【００９５】
なお、共通の一又は複数の教師データを用いて、パラメータを複数回更新し、その後、ステップＳ２８，Ｓ２９を実行してもよい。この場合、正確な確率を出力する学習モデルＧが生成される。
【００９６】
図１２は太陽電池システム１ａの要部構成を示すブロック図である。実施の形態２において、太陽電池システム１ａは、実施の形態１における太陽電池システム１と同様に、電圧変換装置１０、情報処理装置１２、出力用スイッチ１３及びｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎを備える。太陽電池システム１ａは、更に、診断装置１１ａ、印加用スイッチ１５及び無人航空機１６を備える。実施の形態１と同様に、出力用スイッチ１３の個数は２である。印加用スイッチ１５の個数も２である。
【００９７】
ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは直列に接続されている。この直列回路では、複数の太陽電池セル２０それぞれについて、定電流源２０ａの電流出力端は、隣接する太陽電池セル２０に係る定電流源２０ａの電流入力端に接続されている。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路の一端は、一方の出力用スイッチ１３の一端と、一方の印加用スイッチ１５の一端とに接続されている。ここで、出力用スイッチ１３及び印加用スイッチ１５は、太陽電池モジュールＡ１が有する定電流源２０ａの電流出力端に接続されている。
【００９８】
ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路の他端は、他方の出力用スイッチ１３の一端と、他方の印加用スイッチ１５の一端とに接続されている。ここで、出力用スイッチ１３及び印加用スイッチ１５は、太陽電池モジュールＡｎが有する定電流源２０ａの電流入力端に接続されている。
２つの出力用スイッチ１３の他端は電圧変換装置１０に接続されている。２つの印加用スイッチ１５の他端は診断装置１１ａに接続されている。診断装置１１ａ及び情報処理装置１２はネットワークＮに接続されている。
【００９９】
診断装置１１ａは出力用スイッチ１３及び印加用スイッチ１５を個別にオン又はオフする。診断装置１１は、通常、出力用スイッチ１３をオンに維持し、印加用スイッチ１５をオフに維持している。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは直列回路と、電圧変換装置１０とは実施の形態１と同様に作用する。
【０１００】
診断装置１１ａは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの外観異常を個別に診断する。診断装置１１ａは、診断を行う場合、２つの出力用スイッチ１３をオフし、２つの印加用スイッチ１５をオンする。この状態で、診断装置１１ａは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路に直流の電圧を印加することによって、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎに発光させる。
【０１０１】
無人航空機１６は、例えばドローンである。無人航空機１６は、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の画像を撮影する機能を有する。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎが発光している状態で、診断装置１１ａは、無人航空機１６に、飛行指示と、太陽電池モジュールＡｋの位置とを無線で送信する。厳密には、診断装置１１ａは、飛行指示を示すデータと、位置を示すデータとを送信する。無人航空機１６は、飛行指示及び位置を受信した場合、受信した位置の上空に向かって飛行し、この位置の上空で、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像を撮影する。無人航空機１６は、撮影した画像の画像データを診断装置１１ａに無線で送信する。無人航空機１６は、画像を撮影した後、例えば、飛行を開始する前に配置されていた場所に戻る。
なお、太陽電池モジュールＡｋが発する光の波長領域は、無人航空機１６の撮影に係る光の波長領域に含まれている。
【０１０２】
診断装置１１ａは、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像データに基づいて、太陽電池モジュールＡｋの外観異常を診断する。診断装置１１ａは、外観異常があると判定した場合、実施の形態１における診断装置１１と同様に、外観異常の診断結果に係るデータを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２に送信する。情報処理装置１２は、診断装置１１から受信したデータに係る表示を行い、太陽電池システム１ａのユーザに、外観異常の診断結果に関する情報を通知する。
【０１０３】
図１３は診断装置１１ａの要部構成を示すブロック図である。診断装置１１ａは、実施の形態１における診断装置１１と同様に、制御部３０及びオンオフ部３６を有する。診断装置１１ａは、更に、通信部３７ａ、記憶部３８ａ及び直流電源４１を有する。制御部３０、オンオフ部３６、通信部３７ａ及び記憶部３８ａは内部バス４０に接続されている。直流電源４１の正極は、一方の印加用スイッチ１５の他端に接続されている。直流電源４１の負極は、他方の印加用スイッチ１５の他端に接続されている。
【０１０４】
２つの印加用スイッチ１５がオンである場合、直流電源４１は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎが有するｎ個のダイオード２０ｂに順方向の直流の電圧を印加し、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは発光する。
【０１０５】
オンオフ部３６は、実施の形態１と同様に、制御部３０の指示に従って、出力用スイッチ１３及び印加用スイッチ１５をオン又はオフする。
通信部３７ａは、実施の形態１と同様に、制御部３０の指示に従って、種々のデータを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２に送信する。通信部３７ａは、更に、制御部３０の指示に従って、飛行指示及び位置を無人航空機１６に無線で送信する。通信部３７ａは、無人航空機１６から画像データを無線で受信する。制御部３０は、通信部３７ａが受信した画像データを、通信部３７ａから取得する。
【０１０６】
記憶部３８ａは例えば不揮発性メモリである。記憶部３８ａには、実施の形態１と同様に、コンピュータプログラムＰ１及び情報テーブルＴが記憶されている。実施の形態１と同様に、制御部３０の処理素子は、コンピュータプログラムＰ１を実行することによって、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの異常を診断する異常診断処理を実行する。コンピュータプログラムＰ１は、処理素子に異常診断処理を実行させるために用いられる。実施の形態２における異常診断処理は、実施の形態１における異常診断処理と異なる。
【０１０７】
記憶部３８には、実施の形態１と同様に情報テーブルＴが記憶されている。記憶部３８には、更に、学習モデルＧが記憶されている。学習モデルＧは、モデル生成装置８によって生成された学習モデルである。
なお、実施の形態２における情報テーブルＴでは、オン・スイッチフィールド及びオフ・スイッチフィールドは不要である。
【０１０８】
図１４は異常診断処理の手順を示すフローチャートである。制御部３０は、実施の形態１と同様に、周期的又は突発的に異常診断処理を実行する。実施の形態２における異常診断処理は、例えば、夜間に実行される。異常診断処理は、出力用スイッチ１３がオンであり、かつ、印加用スイッチ１５がオフである状態で開始される。異常診断処理では、制御部３０は、まず、オンオフ部３６に指示して出力用スイッチ１３をオフさせる（ステップＳ４１）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して印加用スイッチ１５をオンさせる（ステップＳ４２）。これにより、直流電源４１がｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路に直流の電圧を印加し、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは発光する。直流電源４１は電圧印加部として機能する。
【０１０９】
制御部３０は、ステップＳ４２を実行した後、通信部３７ａに指示して、無人航空機１６に、飛行指示と、図５に示す情報テーブルＴの中の１つのＩＤに対応する太陽電池モジュールの位置とを送信させる（ステップＳ４３）。前述したように、太陽電池モジュールの位置は、例えば、経度及び緯度の組合せである。また、無人航空機１６は、飛行指示及び位置を受信した場合、受信した位置の上空に向かって飛行し、この位置の上空で、この位置に設置されている太陽電池モジュールの画像を撮影する。このとき、この太陽電池モジュールは発光している。その後、無人航空機１６は、撮影した画像の画像データを通信部３７ａに送信する。制御部３０は、通信部３７ａが無人航空機１６から受信した画像データを、通信部３７ａから取得する。制御部３０は取得部として機能する。
【０１１０】
制御部３０は、ステップＳ４３を実行した後、通信部３７ａが無人航空機１６から画像データを受信したか否かを判定する（ステップＳ４４）。制御部３０は、通信部３７ａが画像データを受信していないと判定した場合（Ｓ４４：ＮＯ）、再びステップＳ４４を実行し、通信部３７ａが画像データを受信するまで待機する。制御部３０は、通信部３７ａが無人航空機１６から画像データを受信したと判定した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、通信部３７ａが受信した画像データ、即ち、発光している太陽電池モジュールの画像データを、学習モデルＧに入力する（ステップＳ４５）。これにより、学習モデルＧは、出力結果として、画像データの画像に写っている太陽電池モジュールが正常である確率を出力する。更に、学習モデルＧは、出力結果として、外観異常の種類及び異常領域の広さの各組合せについて、入力画像データに係る画像に写っている太陽電池モジュールの外観異常の種類及び異常領域の広さに該当する確率を出力する。
【０１１１】
制御部３０は、ステップＳ４５を実行した後、学習モデルＧが出力した出力結果を取得し（ステップＳ４６）、取得した出力結果に基づいて、通信部３７ａが受信した画像データに係る画像に写っている太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定する（ステップＳ４７）。例えば、出力結果において、正常である確率が、最も高く、予め設定されている所定確率よりも高い場合、制御部３０は外観異常がないと判定する。他の場合においては、制御部３０は外観異常があると判定する。制御部３０は外観異常判定部としても機能する。
【０１１２】
制御部３０は、外観異常があると判定した場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、出力結果に基づいて、外観異常の種類及び異常領域の広さを特定する（ステップＳ４８）。例えば、外観異常の種類及び異常領域の広さの組合せの中で、最も確率が高い組合せに対応する外観異常の種類及び異常領域の広さを、太陽電池モジュールの外観異常の種類及び異常領域の広さとして特定する。制御部３０は特定部としても機能する。
【０１１３】
次に、制御部３０は、通信部３７ａに指示して、無人航空機１６が撮影した画像の画像データと、この画像に写っている太陽電池モジュールのＩＤ及び位置と、ステップＳ４８で特定した外観異常の種類及び異常領域の広さとを情報処理装置１２へ送信させる（ステップＳ４９）。ここで、通信部３７ａが送信するＩＤ、位置、外観異常の種類及び異常領域の広さは、厳密には、これらを示すデータである。
【０１１４】
情報処理装置１２は、通信部３７ａからＩＤ、位置、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信した場合、出力異常を検知する。情報処理装置１２は、通信部３７ａからＩＤ、位置、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信した場合、受信したＩＤ、位置、外観異常の種類及び異常領域の広さを、異常の診断結果として、図示しないディスプレイに表示する。
【０１１５】
図１５は診断結果の表示の例示図である。図１５には、２つの例が示されている。図１５の上側の例では、外観異常がある太陽電池モジュールのＩＤと、外観異常の種類と、異常領域の広さとが示されている。情報処理装置１２は、実施の形態１と同様に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が載っている地図の地図データが記憶されている。情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像を表示する。情報処理装置１２は、更に、発光している太陽電池モジュールの画像を表示する。この画像は、外観異常がある太陽電池モジュールの画像である。
【０１１６】
図１５の下側の例では、情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像の代わりに、地図データが示す地図に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が示された画像を表示する。この画像には、外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が矢印で示されている。情報処理装置１２が図１５の下側に示すように診断結果を表示する場合、情報処理装置１２には、地図データの他に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの位置が記憶されている。これらの位置は、例えば、経度及び緯度の組合せである。
【０１１７】
以上のように、発光している太陽電池モジュールの画像と、外観異常の種類と、異常領域の広さとを表示するので、異常の状況を容易に把握することができる。また、異常個所を容易に特定することができ、修繕を行うか否かを判断し易い。このため、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎのメンテナンスに係る費用が小さい。更に、外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置を地図上に表示するので、太陽電池システム１のユーザは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、外観異常がある太陽電池モジュールを視覚的に把握することができる。
【０１１８】
図１４に示すように、制御部３０は、外観異常がないと判定した場合（Ｓ４７：ＮＯ）、又は、ステップＳ４９を実行した後、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎについて、全ての診断が完了したか否かを判定する（ステップＳ５０）。制御部３０は、全ての診断が完了していないと判定した場合（Ｓ５０：ＮＯ）、ステップＳ４３を実行し、通信部３７ａに指示して、飛行指示と、他のＩＤに対応する太陽電池モジュールの位置とを無人航空機１６へ送信させ、この太陽電池モジュールの外観異常を診断する。
【０１１９】
制御部３０は、全ての診断が完了したと判定した場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）、オンオフ部３６に指示して、印加用スイッチ１５をオフさせる（ステップＳ５１）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して、出力用スイッチ１３をオンさせる（ステップＳ５２）。制御部３０がステップＳ５１，Ｓ５２を実行することによって、出力用スイッチ１３及び印加用スイッチ１５の状態は、異常診断処理が実行される前の通常状態に戻る。制御部３０は、ステップＳ５２を実行した後、異常診断処理を終了する。
【０１２０】
以上のように、実施の形態２における異常診断処理では、制御部３０は、発光している太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の画像データに基づき、太陽電池モジュールＡｋについて外観異常があるか否かを判定する。このため、外観異常の診断が正確である。更に、制御部３０は、外観異常の種類と、異常領域の広さとを特定するので、異常に対する対応策の検討が容易である。更に、制御部３０は、発光している太陽電池モジュールＡｋの画像データを学習モデルＧに入力し、学習モデルＧが出力した出力結果に基づき、太陽電池モジュールＡｋについて外観異常があるか否かを判定する。このため、外観異常の診断が正確である。
【０１２１】
（実施の形態３）
実施の形態１では出力異常を診断し、実施の形態２では外観異常を診断する。しかしながら、診断する異常は、出力異常及び外観異常のいずれか一方に限定されない。
以下では、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通している。このため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、実施の形態２と共通する構成部には実施の形態２と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１２２】
図１６は、実施の形態３における太陽電池システム１ｂの要部構成を示すブロック図である。太陽電池システム１ｂは、実施の形態１における太陽電池システム１が備える構成部の中で、診断装置１１を除く他の構成部を備える。これらの構成部は、実施の形態１と同様に接続されている。太陽電池システム１ｂは、更に、診断装置１１ｂ、２つの印加用スイッチ１５及び無人航空機１６を備える。診断装置１１ｂは、実施の形態１における診断装置１１と同様に接続されている。
【０１２３】
一方の印加用スイッチ１５の一端は、短絡スイッチＣ１の一端に接続されている。他方の印加用スイッチ１５の一端は、短絡スイッチＣｎの他端に接続されている。診断装置１１ｂには、更に、２つの印加用スイッチ１５の他端が接続されている。
【０１２４】
診断装置１１ｂは、通常、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンに維持し、診断用スイッチ１４、印加用スイッチ１５及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフに維持している。この場合、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは、直列に接続され、直列回路を形成する。ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎに太陽光が照射された場合、この直列回路から直流の電圧が２つの出力用スイッチ１３を介して電圧変換装置１０に出力される。電圧変換装置１０は実施の形態１と同様に作用する。
【０１２５】
診断装置１１ｂは、出力用スイッチ１３をオフし、診断用スイッチ１４をオンし、実施の形態１における診断装置１１と同様に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎそれぞれの出力異常を診断する。診断装置１１ｂは、出力異常があると判定した場合、診断用スイッチ１４及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフし、印加用スイッチ１５及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンする。２つの印加用スイッチ１５の他端間には、実施の形態２と同様に、直流電源４１が接続されている。このため、印加用スイッチ１５がオンである場合、実施の形態２と同様に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは発光する。
【０１２６】
診断装置１１ｂは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・Ａｎが発光している状態で、無人航空機１６に、出力異常がある太陽電池モジュールの画像を撮影させる。診断装置１１ｂは、無人航空機１６から送信された太陽電池モジュールの画像データに基づいて外観異常を診断する。その後、診断装置１１ｂは、出力異常及び外観異常の診断結果に係るデータを、ネットワークＮを介して情報処理装置１２に送信する。情報処理装置１２は、診断装置１１ｂから受信したデータに係る表示を行い、太陽電池システム１ｂのユーザに、出力異常及び外観異常の診断結果に関する情報を通知する。
【０１２７】
図１７は診断装置１１ｂの要部構成を示すブロック図である。診断装置１１ｂは、実施の形態１における診断装置１１が有する構成部の中で、通信部３７及び記憶部３８を除く他の構成部を有する。これらは、実施の形態１と同様に接続されている。診断装置１１ｂは、更に、実施の形態２における診断装置１１ａと同様に、通信部３７ａ、記憶部３８ａ及び直流電源４１を有する。通信部３７ａ、記憶部３８ａ及び直流電源４１は、実施の形態２と同様に、内部バス４０に接続されている。
【０１２８】
実施の形態２と同様に、直流電源４１の正極は、一方の印加用スイッチ１５及び接続スイッチＢ１を介して、太陽電池モジュールＡ１の定電流源２０ａの電流出力端に接続され、直流電源４１の負極は、他方の印加用スイッチ１５及び接続スイッチＢｎを介して、太陽電池モジュールＡｎの定電流源２０ａの電流入力端に接続されている。従って、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び印加用スイッチ１５がオンである場合において、直流電源４１がｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路に直流の電圧を印加したとき、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは発光する。
【０１２９】
実施の形態１，２と同様に、制御部３０の処理素子は、コンピュータプログラムＰ１を実行することによって、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの異常を診断する異常診断処理を実行する。コンピュータプログラムＰ１は、処理素子に異常診断処理を実行させるために用いられる。実施の形態３における異常診断処理は、実施の形態１，２における異常診断処理と異なる。記憶部３８ａに記憶されている学習モデルＧは、実施の形態２と同様に、モデル生成装置８によって生成された学習モデルである。
【０１３０】
図１８及び図１９は異常診断処理の手順を示すフローチャートである。制御部３０は、実施の形態１，２と同様に、周期的又は突発的に異常診断処理を実行する。実施の形態３の異常診断処理において、制御部３０が実行するステップＳ６１〜Ｓ６８，Ｓ６９〜Ｓ７１それぞれは、実施の形態１の異常診断処理において制御部３０が実行するステップＳ１〜Ｓ８，Ｓ１０〜Ｓ１２と同様である。実施の形態３の異常診断処理において、制御部３０が実行するステップＳ７５〜Ｓ７８，Ｓ８０それぞれは、実施の形態２の異常診断処理において制御部３０が実行するＳ４４〜Ｓ４７，Ｓ４８と同様である。このため、ステップＳ６１〜Ｓ７１，Ｓ７５〜Ｓ７８，Ｓ８０の説明を省略する。
【０１３１】
実施の形態３における情報テーブルＴには、実施の形態１と同様に、オン・スイッチフィールド及びオフ・スイッチフィールドが設けられている。実施の形態３における異常診断処理は、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎがオンであり、かつ、診断用スイッチ１４、印加用スイッチ１５及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎがオフである状態で開始される。異常診断処理のステップＳ６９において、制御部３０は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎについて、全ての診断が完了したと判定した場合、ステップＳ７０，Ｓ７１を実行する。これにより、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、印加用スイッチ１５、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎの状態は、異常診断処理が実行される前の通常状態に戻る。制御部３０は、ステップＳ７１を実行した後、異常診断処理を終了する。
【０１３２】
制御部３０は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、診断対象である太陽電池モジュールについて、出力異常があると判定した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、オンオフ部３６に指示して、診断用スイッチ１４及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフさせる（ステップＳ７２）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して、印加用スイッチ１５及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンさせる（ステップＳ７３）。これにより、直流電源４１がｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路に直流の電圧を印加し、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは発光する。
【０１３３】
制御部３０は、ステップＳ７３を実行した後、通信部３７ａに指示して、無人航空機１６に、飛行指示と、直近のステップＳ６８で出力異常があると判定された太陽電池モジュールのＩＤに対応する位置とを送信させる（ステップＳ７４）。実施の形態１，２と同様にＩＤ及び位置は情報テーブルＴに記憶されている。制御部３０は、例えば、ステップＳ６８において、ＩＤが「００１」である太陽電池モジュールについて異常があると判定した場合、情報テーブルＴにおいて、「００１」に対応する位置を通信部３７ａへ送信させる。実施の形態２と同様に、通信部３７ａが送信する飛行指示及び位置は、厳密には、これらを示すデータである。制御部３０がステップＳ７４を実行した場合、無人航空機１６は、出力異常がある太陽電池モジュールの上空に向かって飛行し、発光しているこの太陽電池モジュールの画像を撮影し、撮影した画像の画像データを通信部３７ａに送信する。
【０１３４】
制御部３０は、ステップＳ７４を実行した後、ステップＳ７５〜Ｓ７８を実行し、学習モデルＧを用いた外観異常の診断を行う。制御部３０は、出力異常がある太陽電池モジュールについて外観異常がないと判定した場合（Ｓ７８：ＮＯ）、通信部３７ａに指示して、画像データ、ＩＤ、位置及びグラフを送信させる（ステップＳ７９）。ここで、通信部３７ａが送信する画像データは、無人航空機１６が撮影した画像、即ち、出力異常がある太陽電池モジュールの画像データである。通信部３７ａが送信するＩＤ及び位置は、この画像に写っている太陽電池モジュールのＩＤ及び位置である。通信部３７ａが送信するグラフは、ステップＳ６７で作成され、電流電圧特性を示すグラフである。通信部３７ａがＩＤ、位置及びグラフは、厳密には、これらを示すデータである。
【０１３５】
情報処理装置１２は、通信部３７ａから画像データ、ＩＤ、位置及びグラフを受信した場合、受信した画像データ、ＩＤ、位置及びグラフを、異常の診断結果として、図示しないディスプレイに表示する。具体的な表示例としては、図７の上側又は下側の例に、図１５の上側又は下側の例に示すような太陽電池モジュールの画像が追加された表示が挙げられる。ここで表示される画像は、外観異常がないと判定された太陽電池モジュールの画像である。
【０１３６】
制御部３０は、出力異常がある太陽電池モジュールについて外観異常があると判定した場合（Ｓ７８：ＹＥＳ）、ステップＳ８０を実行し、学習モデルＧの出力結果に基づいて、外観異常の種類、及び、異常領域の広さを特定する。次に、制御部３０は、通信部３７ａに指示して、画像データ、ＩＤ、位置、グラフ、外観異常の種類及び異常領域の広さを送信させる（ステップＳ８１）。ここで、通信部３７ａが送信する画像データ、ＩＤ、位置及びグラフは、ステップＳ７９で説明した通りである。通信部３７ａが送信する種類及び異常領域の広さは、ステップＳ７８で特定した種類及び異常領域の広さである。通信部３７ａが外観異常の種類及び異常領域の広さは、厳密には、これらを示すデータである。
【０１３７】
情報処理装置１２は、通信部３７ａから画像データ、ＩＤ、位置、グラフ、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信した場合、受信した画像データ、ＩＤ、位置、グラフ、外観異常の種類及び異常領域の広さを、異常の診断結果として、図示しないディスプレイに表示する。
【０１３８】
図２０は診断結果の表示の例示図である。図２０には、２つの例が示されている。図２０の上側の例では、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールのＩＤと、外観異常の種類と、異常領域の広さとが示されている。情報処理装置１２は、実施の形態１，２と同様に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が載っている地図の地図データが記憶されている。情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像を表示する。
【０１３９】
図２０の下側の例では、情報処理装置１２は、地図データが示す地図上に、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が黒点で示された画像の代わりに、地図データが示す地図上に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの設置位置が示された画像を表示する。この画像には、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置が矢印で示されている。情報処理装置１２が図７の下側に示すように診断結果を表示する場合、情報処理装置１２には、地図データの他に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの位置が記憶されている。これらの位置は、例えば、経度及び緯度の組合せである。
【０１４０】
情報処理装置１２は、更に、制御部３０がステップＳ６７で作成したグラフと、発光している太陽電池モジュールの画像とを表示する。この画像は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ中の１つであり、かつ、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールの画像である。
【０１４１】
従って、実施の形態１と同様に、出力異常がある太陽電池モジュールの電流電圧特性のグラフを表示するので、太陽電池システム１のユーザは出力異常の原因を容易に特定することができる。また、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールの設置位置を地図上に表示するので、太陽電池システム１のユーザは、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの中で、出力異常及び外観異常がある太陽電池モジュールを視覚的に把握することができる。更に、実施の形態２と同様に、発光している太陽電池モジュールの画像と、外観異常の種類と、異常領域の広さとを表示するので、異常の状況を容易に把握することができる。また、異常個所を容易に特定することができ、修繕を行うか否かを判断し易い。このため、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎのメンテナンスに係る費用が小さい。
【０１４２】
図１９に示すように、ステップＳ７９，Ｓ８１の一方を実行した後、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎについて、全ての診断が完了したか否かを判定する（ステップＳ８２）。制御部３０は、全ての診断が完了していないと判定した場合（Ｓ８２：ＮＯ）、オンオフ部３６に指示して印加用スイッチ１５をオフさせる（ステップＳ８３）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して診断用スイッチ１４をオンさせる（ステップＳ８４）。制御部３０は、ステップＳ８４を実行した後、ステップＳ６３を実行し、検出回路３９の接続先を、他のＩＤに対応する太陽電池モジュールに変更し、この太陽電池モジュールの出力異常を診断する。制御部３０は、ステップＳ６８において出力異常があると判定した場合、ステップＳ７２を実行して、太陽電池モジュールの外観異常を診断する。
【０１４３】
制御部３０は、全ての診断が完了したと判定した場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、オンオフ部３６に指示して、印加用スイッチ１５及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎをオフさせる（ステップＳ８５）。次に、制御部３０は、オンオフ部３６に指示して、出力用スイッチ１３及び接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎをオンさせる（ステップＳ８６）。制御部３０がステップＳ８５，Ｓ８６を実行することによって、出力用スイッチ１３、診断用スイッチ１４、印加用スイッチ１５、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎの状態は、異常診断処理が実行される前の通常状態に戻る。
制御部３０は、ステップＳ８６を実行した後、異常診断処理を終了する。
【０１４４】
以上のように、実施の形態３における異常診断処理では、制御部３０は、実施の形態１と同様に出力異常を診断する。このため、実施の形態１と同様に、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの出力異常を個別に診断することができ、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）が出力する電圧及び電流に対応する電圧値及び電流値に基づいて出力異常があるか否かを判定する。このため、出力異常の診断が正確である。また、制御部３０は、出力異常があると判定した場合に、発光している太陽電池モジュールの画像データに基づき、外観異常を診断するので、太陽電池システム１のユーザは、出力異常の原因として、外観異常が考えられるか否かを検討することができる。
【０１４５】
更に、実施の形態３における異常診断処理では、制御部３０は、実施の形態２と同様に外観異常を診断する。このため、実施の形態２と同様に、外観異常の診断が正確である。また、制御部３０は、外観異常の種類と、異常領域の広さとを特定するので、異常に対する対応策の検討が容易である。また、制御部３０は、学習モデルＧが出力した出力結果に基づき、太陽電池モジュールＡｋについて外観異常があるか否かを判定するので、外観異常の診断が正確である。
【０１４６】
（実施の形態４）
実施の形態３においては、出力異常及び外観異常の診断に係る処理の全ては、制御部３０によって実行されている。制御部３０は、出力異常及び外観異常の診断に係る処理の全てを実行しなくてもよい。
以下では、実施の形態４について、実施の形態３と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態３と共通している。このため、実施の形態３と共通する構成部には実施の形態３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１４７】
図２１は、実施の形態４における太陽電池システム１ｃの要部構成を示すブロック図である。太陽電池システム１ｃは、実施の形態３における太陽電池システム１ｂが備える構成部に加えてサーバ１７を更に備える。サーバ１７は、ネットワークＮに接続されている。実施の形態４では、診断装置１１ｂの通信部３７ａ（図１７参照）は、更に、ネットワークＮを介して、サーバ１７から種々のデータを受信する。通信部３７ａが受信したデータは、制御部３０によって取得される。また、通信部３７ａは、ネットワークＮを介して種々のデータをサーバ１７に送信する。サーバ１７は、ネットワークＮを介して診断装置１１ｂと相互に通信する。診断装置１１ｂ及びサーバ１７は、出力異常及び外観異常の診断に係る処理を協同で実行する。
【０１４８】
実施の形態１〜３と同様に、診断装置１１ｂが有する制御部３０の処理素子は、コンピュータプログラムＰ１を実行することによって、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの異常を診断する異常診断処理を実行する。コンピュータプログラムＰ１は、処理素子に異常診断処理を実行させるために用いられる。実施の形態４における異常診断処理は、実施の形態１〜３における異常診断処理と異なる。
【０１４９】
図２２はサーバ１７の要部構成を示すブロック図である。サーバ１７は、通信部９０、記憶部９１及び制御部９２を有する。これらは内部バス９３に接続されている。通信部９０は、制御部９２の指示に従って、種々のデータを診断装置１１ｂの通信部３７ａに送信する。通信部９０は、ネットワークＮを介して診断装置１１ｂの通信部３７ａから種々のデータを受信する。通信部９０が受信したデータは、制御部９２によって取得される。
【０１５０】
記憶部９１は例えば不揮発性メモリである。記憶部９１には、学習モデルＧ及びコンピュータプログラムＰ３が記憶されている。記憶部９１に記憶されている学習モデルＧは、実施の形態３と同様に、モデル生成装置８によって生成された学習モデルである。制御部９２は、ＣＰＵ、ＧＰＵ又はＴＰＵ等の処理素子を有する。コンピュータプログラムＰ３は、出力異常を診断する出力異常診断処理と、外観異常を診断する外観異常診断処理とを、制御部９２が有する処理素子に実行させるために用いられる。なお、制御部９２が有する処理素子の数は２以上であってもよい。この場合、複数の処理素子がコンピュータプログラムＰ３に従って、出力異常診断処理及び外観異常診断処理を協同で実行してもよい。記憶部９１に記憶されている学習モデルＧも、モデル生成装置８によって生成された学習モデルである。
【０１５１】
なお、コンピュータプログラムＰ３は、制御部９２が有する処理素子が読み取り可能に、記憶媒体Ｅ３に記憶されていてもよい。この場合、図示しない読み出し装置によって記憶媒体Ｅ３から読み出されたコンピュータプログラムＰ３が記憶部９１に記憶される。記憶媒体Ｅ３は、光ディスク、フレキシブルディスク、磁気ディスク、磁気光ディスク又は半導体メモリ等である。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部装置からコンピュータプログラムＰ３をダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムＰ３を記憶部９１に記憶してもよい。
【０１５２】
図２３及び図２４は異常診断処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態１〜３と同様に、制御部３０は、周期的又は突発的に異常診断処理を実行する。
以下では、実施の形態４の異常診断処理について、実施の形態３の異常診断処理と異なる点を説明する。実施の形態４の異常診断処理で実行される多くのステップの内容は、実施の形態３の異常診断処理で実行されるステップの内容と同様である。このため、実施の形態４の異常診断処理で実行されるステップの中で、実施の形態３の異常診断処理で実行されるステップと内容が同じステップには、実施の形態３と同様の番号を付してその説明を省略する。
【０１５３】
制御部３０は、出力異常の診断対象である太陽電池モジュールについて、電圧値及び電流値の取得が完了したと判定した場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、出力異常の診断をサーバ１７に依頼する第１診断依頼処理を実行する（ステップＳ９１）。
【０１５４】
図２５は、第１診断依頼処理及び出力異常診断処理の手順を示すフローチャートである。前述したように、出力異常診断処理はサーバ１７の制御部９２によって実行される。まず、第１診断依頼処理において、診断装置１１ｂの制御部３０は、通信部３７ａに指示して、今回の異常診断処理において、ステップＳ６５を繰り返し実行することによって取得した電圧値及び電流値を、ネットワークＮを介してサーバ１７の通信部９０へ送信させる（ステップＳ１０１）。通信部３７ａが送信する電圧値及び電流値は、厳密には、これらを示すデータである。サーバ１７の制御部９２は、出力異常診断処理において、通信部９０が通信部３７ａから電圧値及び電流値を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１１）。
【０１５５】
制御部９２は、通信部９０が電圧値及び電流値を受信していないと判定した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、再びステップＳ１１１を実行し、通信部９０が電圧値及び電流値を受信するまで待機する。制御部９２は、通信部９０が電圧値及び電流値を受信したと判定した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、通信部９０が受信した電流値及び電圧値に基づいて、図４に示すような電流電圧特性のグラフを作成する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２は、実施の形態３における異常診断処理のステップＳ６７、即ち、実施の形態１における異常診断処理のステップＳ７と同様である。
【０１５６】
次に、制御部９２は、ステップＳ１１２で作成したグラフに基づいて、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールの出力異常があるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。この判定は、実施の形態１における異常診断処理のステップＳ８で実行される判定と同様に行われる。実施の形態４では、制御部９２は、出力異常判定部として機能する。制御部９２は、ステップＳ１１３を実行した後、通信部９０に指示して、ステップＳ１１２で作成したグラフと、ステップＳ１１３の判定で得られた判定結果とを、診断装置１１ｂの通信部３７ａへ送信させる（ステップＳ１１４）。通信部３７ａが送信するグラフ及び判定結果は、これらを示すデータである。その後、制御部９２は、出力異常診断処理を終了し、再び、ステップＳ１１１を実行する。
【０１５７】
診断装置１１ｂの制御部３０は、第１診断依頼処理において、ステップＳ１０１を実行した後、通信部３７ａが、サーバ１７の通信部９０からグラフ及び判定結果を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御部３０は、通信部３７ａがグラフ及び判定結果を受信していないと判定した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、再び、ステップＳ１０２を実行し、通信部３７ａがグラフ及び判定結果を受信するまで待機する。制御部３０は、通信部３７ａがグラフ及び判定結果を受信したと判定した場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、第１診断依頼処理を終了し、図２３に示す異常診断処理のステップＳ６８を実行する。ステップＳ６８では、制御部３０は、通信部３７ａが受信した判定結果に従って、検出回路３９に接続されている太陽電池モジュールの出力異常があるか否かを判定する。
【０１５８】
診断装置１１ｂの制御部３０は、通信部３７ａが無人航空機１６から画像データを受信したと判定した場合（Ｓ７５：ＹＥＳ）、外観異常の診断をサーバ１７に依頼する第２診断依頼処理を実行する（ステップＳ９２）。
図２６は、第２診断依頼処理及び外観異常診断処理の手順を示すフローチャートである。前述したように、外観異常診断処理はサーバ１７の制御部９２によって実行される。制御部９２は、出力異常診断処理及び外観異常診断処理を並行して実行する。
【０１５９】
第２診断依頼処理において、診断装置１１ｂの制御部３０は、通信部３７ａに指示して、通信部３７ａが無人航空機１６から受信した画像データをサーバ１７の通信部９０へ送信させる（ステップＳ１２１）。サーバ１７の制御部９２は、外観異常診断処理において、通信部９０が通信部３７ａから画像データを受信したか否かを判定する（ステップＳ１３１）。制御部９２は、通信部９０が通信部３７ａから受信した画像データを通信部９０から取得する。制御部９２は取得部としても機能する。
制御部９２は、通信部９０が画像データを受信していないと判定した場合（Ｓ１３１：ＮＯ）、再びステップＳ１３１を実行し、通信部９０が画像データを受信するまで待機する。
【０１６０】
制御部９２は、通信部９０が画像データを受信したと判定した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、通信部９０が受信した画像データ、即ち、発光している太陽電池モジュールの画像データを、学習モデルＧに入力する（ステップＳ１３２）。次に、制御部３０は、学習モデルＧが出力した出力結果を取得し（ステップＳ１３３）、取得した出力結果に基づいて、通信部９０が受信した画像データに係る画像に写っている太陽電池モジュールに外観異常があるか否かを判定する（ステップＳ１３４）。ステップＳ１３２〜Ｓ１３４は、実施の形態３における異常診断処理のステップＳ７６〜Ｓ７８、即ち、実施の形態２における異常診断処理のステップＳ４５〜Ｓ４７と同様である。実施の形態４では、制御部９２は外観異常判定部としても機能する。
【０１６１】
次に、制御部９２は、学習モデルＧから取得した出力結果に基づいて、外観異常の種類及び異常領域の広さを特定する（ステップＳ１３５）。制御部は特定部としても機能する。ステップＳ１３５は、実施の形態３における異常診断処理のステップＳ８０、即ち、実施の形態１における異常診断処理のステップＳ４８と同様である。制御部９２は、ステップＳ１３５を実行した後、通信部９０に指示して、ステップＳ１３４の判定で得られた判定結果と、ステップＳ１３５で特定した外観異常の種類及び異常領域の広さとを、ネットワークＮを介して診断装置１１ｂの通信部３７ａへ送信させる（ステップＳ１３６）。通信部３７ａが送信する判定結果、外観異常の種類及び異常領域の広さは、厳密にはこれらを示すデータである。サーバ１７の制御部９２は、ステップＳ１３６を実行した後、外観異常診断処理を終了し、再び、外観異常診断処理のステップＳ１３１を実行する。
【０１６２】
診断装置１１ｂの制御部３０は、第２診断依頼処理において、ステップＳ１２１を実行した後、通信部３７ａが、サーバ１７の通信部９０から判定結果、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２２）。制御部３０は、通信部３７ａが判定結果、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信していないと判定した場合（Ｓ１２２：ＮＯ）、再び、ステップＳ１２２を実行し、通信部３７ａが判定結果、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信するまで待機する。
【０１６３】
制御部３０は、通信部３７ａが判定結果、外観異常の種類及び異常領域の広さを受信したと判定した場合（Ｓ１２２：ＹＥＳ）、第２診断依頼処理を終了し、図２４に示す異常診断処理のステップＳ７８を実行する。ステップＳ７８では、制御部３０は、通信部３７ａが受信した判定結果に従って、通信部３７ａが無人航空機１６から受信した画像データの画像に写っている太陽電池モジュールについて、外観異常があるか否かを判定する。
【０１６４】
制御部３０がステップＳ７９，Ｓ８１の一方を実行することによって、通信部３７ａが送信するグラフは、サーバ１７の制御部９２が出力異常診断処理のステップＳ１１２において作成したグラフである。また、制御部３０がステップＳ８１を実行することによって、通信部３７ａが送信する外観異常の種類及び異常領域の広さは、サーバ１７の制御部９２が外観異常処理のステップＳ１３５において特定した外観異常の種類及び異常領域の広さである。
【０１６５】
以上のように、太陽電池システム１ｃでは、診断装置１１ｂの制御部３０と、サーバ１７の制御部９２とが出力異常及び外観異常の診断に係る処理を協同で実行する。太陽電池システム１ｃは、実施の形態３における太陽電池システム１ｂと同様の効果を奏する。
【０１６６】
なお、実施の形態１〜４において、異常診断処理において、制御部３０は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの全てを診断しなくてもよい。例えば、制御部３０は、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ中のｕ個（ｕ：ｎ未満の自然数）の太陽電池モジュールを診断してもよい。実施の形態１，３，４における出力異常の診断において、１つの太陽電池モジュールに係る電圧値及び電流値を取得した直後に出力異常があるか否かを判定しなくてもよい。例えば、複数の太陽電池モジュールに係る電圧値及び電流値を取得し、その後、各太陽電池モジュールについて出力異常があるか否かを判定してもよい。同様に、実施の形態２〜４における外観異常の診断において、１つの太陽電池モジュールに係る画像データを取得した直後に外観異常があるか否かを判定しなくてもよい。例えば、複数の太陽電池モジュールに係る画像データを取得し、その後、各太陽電池モジュールについて外観異常があるか否かを判定してもよい。
【０１６７】
実施の形態２〜４における外観異常の診断に関して、太陽電池モジュールの画像を所定回数、連続して撮影し、撮影された複数の画像に対応する全ての画像データが外観異常を示す場合に外観異常があると判定してもよい。所定回数は２以上である。また、１回の診断おいて、学習モデルＧの入力層に入力する画像データは、２以上の画像データであってもよい。この場合、例えば、連続して撮影された複数枚の画像データが学習モデルＧの入力層に入力される。更に、外観異常の診断に用いる学習モデルＧの数は２以上であってもよい。この場合、例えば、外観異常の種類それぞれに対応する複数の学習モデルが用いられる。各学習モデルでは、発光しており、かつ、構成が太陽電池モジュールＡｋと同様である太陽電池モジュールの画像データと、外観異常があるか否か、異常領域の広さとの関係が学習されている。また、学習モデルＧは、異常領域の広さを示す出力結果を出力しない学習モデルであってもよい。
【０１６８】
実施の形態１，３，４における出力異常の診断に関して、１回の診断において、複数の電圧値及び複数の電流値を取得する一連の処理を所定回数、実行し、複数のグラフを作成してもよい。作成した全てのグラフが出力異常を示す場合、出力異常があると判定する。１回の診断において、制御部３０が取得する電圧値及び電流値それぞれの数は１つであってもよい。例えば、電圧値及び電流値の許容範囲が予め定められており、診断装置１１ｂの制御部３０又はサーバ１７の制御部９２は、制御部３０が取得した電圧値及び電流値が許容範囲にあるか否かに基づいて出力異常があるか否かを判定してもよい。この場合、可変抵抗５０の抵抗値を変更する必要はない。
【０１６９】
実施の形態１，３，４において、検出回路３９は、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）が出力した電圧及び電流に対応する電圧値及び電圧値を検出する回路であればよいので、可変抵抗５０、電圧計５１及び電流計５２を用いた回路に限定されない。例えば、検出回路３９は、電圧計５１の代わりに電圧センサを用いた回路、又は、電流計５２の代わりに電流センサを用いた回路であってもよい。
【０１７０】
実施の形態２〜４において、無人航空機１６は、自動で操縦される構成ではなく、手動で操縦される構成であってもよい。この場合、異常診断処理において、制御部３０は、通信部３７ａに指示して飛行指示及び位置を送信する代わりに、例えば、無人航空機１６の飛行をユーザに促すメッセージを図示しないディスプレイに表示する。ユーザは、コントローラを用いて、無人航空機１６を操縦し、無人航空機１６に太陽電池モジュールの画像を撮影させ、撮影した画像の画像データを通信部３７ａへ送信させる。また、実施の形態２〜４において、発光している太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の画像を撮影する機器は、無人航空機１６に限定されず、例えば、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの周辺に設置された固定カメラであってもよい。
【０１７１】
実施の形態３，４において、日中にｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎそれぞれの出力異常の診断を行い、夜間に出力異常がある太陽電池モジュールの外観異常の診断を行ってもよい。
【０１７２】
また、実施の形態３，４において、出力異常の診断ではなく、外観異常の診断を先に行う構成であってもよい。この場合、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの１つについて、外観異常があると判定した場合に、外観異常があると判定された太陽電池モジュールについて出力異常を診断してもよい。この場合、夜間にｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎそれぞれの外観異常の診断を行い、日中に外観異常がある太陽電池モジュールの出力異常の診断を行ってもよい。
【０１７３】
更に、実施の形態１，３，４において、太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎによって構成される回路の数は２以上であってもよい。この場合、これらの回路は並列に接続される。更に、各回路に含まれる太陽電池モジュールの数は、他の１つの回路に含まれる太陽電池モジュールの数と異なっていてもよい。同様に、実施の形態２において、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎの直列回路の数は２以上であってもよい。この場合も、これらの直列回路は並列に接続される。更に、各直列回路に含まれる太陽電池モジュールの数は、他の１つの直列回路に含まれる直列回路に含まれる太陽電池モジュールの数と異なっていてもよい。
【０１７４】
実施の形態１，３，４において、検出回路３９に太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）に接続するため、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎを用いなくてもよい。この場合、短絡スイッチＣｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の両端間に太陽電池モジュールＡｋが直接に接続される。更に、検出回路３９に太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）に接続するために用いるスイッチは、接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎに限定されず、これらの代わりに、例えば、１つの端子の接続先を、他の２つの端子中の１つに切替える複数の切替えスイッチを用いてもよい。
【０１７５】
前述したように、実施の形態４では、サーバ１７の制御部９２は、外観異常の診断に係る処理の一部を行う。ここで、制御部９２が行う処理は、画像データを学習モデルＧに入力する処理、外観異常があるか否かを判定する判定処理、並びに、外観異常の種類及び異常領域の広さを特定する特定処理等に限定されない。例えば、制御部９２は、判定処理及び特定処理を行わず、学習モデルＧに画像データを入力し、学習モデルＧから出力された出力結果を通信部９０に指示して診断装置１１ｂの通信部３７ａへ送信させてもよい。
【０１７６】
また、実施の形態２〜４において、実施の形態２におけるモデル生成装置８がネットワークＮに接続されていてもよい。この場合、モデル生成装置８は学習モデルＧの再学習を行うことができる。例えば、診断装置１１ａ，１１ｂ及びサーバ１７それぞれは、学習モデルＧと、発光している太陽電池モジュールの画像データと、外観異常の診断結果とをモデル生成装置８に送信する。診断結果は、正常を示すか又は外観異常の種類及び異常領域の広さを示す。モデル生成装置８は、受信した画像データ及び診断結果に基づいて、受信した学習モデルＧの再学習を行い、新たな学習モデルＧを画像データ等の送信元に送信する。これにより、診断装置１１ａ，１１ｂ及びサーバ１７それぞれに記憶されている学習モデルＧは更新される。
【０１７７】
実施の形態２〜４において、異常領域の広さは、太陽電池モジュールが有する太陽電池セル２０の個数に対して、外観異常がある太陽電池セル２０の個数が占める割合に限定されない。例えば、異常領域の広さは、太陽電池モジュールの前面の面積に対して、外観異常がある部分の面積が占める割合でもよい。
【０１７８】
実施の形態２〜４における外観異常の診断に関して、外観異常があるか否かの判定と、外観異常の種類及び異常領域の広さの特定は、学習モデルＧを用いた判定及び特定に限定されない。例えば、外観異常が写っている種々の画像データとのパターンマッチングによって、外観異常があるか否かの判定と、外観異常の種類及び異常領域の広さの特定とを行ってもよい。また、異常診断処理において、制御部３０は、発光している太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）の画像データに基づいて、外観異常がある太陽電池セル２０の位置を特定してもよい。更に、実施の形態３，４における外観異常の診断では、オンオフ部３６が接続スイッチＢ１，Ｂ２，・・・，Ｂｎ及び短絡スイッチＣ１，Ｃ２，・・・，Ｃｎを個別に切替えることによって、直流電源４１の接続先を、出力異常がある太陽電池モジュールに切替えてもよい。この場合、出力異常があるしている太陽電池モジュールのみが発光する。
【０１７９】
実施の形態１において、実施の形態４と同様に、サーバ１７がネットワークＮに接続され、サーバ１７の制御部９２が出力異常の診断に係る処理の一部を行ってもよい。同様に、実施の形態２において、実施の形態４と同様に、サーバ１７がネットワークＮに接続され、サーバ１７の制御部９２が外観異常の診断に係る処理の一部を行ってもよい。
【０１８０】
実施の形態１〜４において、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎは実質的に直列に接続されればよい。このため、例えば、ｎ個の太陽電池モジュールＡ１，Ａ２，・・・，Ａｎ中の１つに、他の太陽電池モジュールが並列に接続されていてもよい。同様に、太陽電池モジュールＡｋ（ｋ＝１，２，・・・，ｎ）においては、複数の太陽電池セル２０は実質的に直列に接続されていてもよい。このため、例えば、直列に接続されている複数の太陽電池セル２０中の１つに、他の太陽電池セル２０が並列に接続されてもよい。
【０１８１】
実施の形態１〜４で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組み合わせ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
開示された実施の形態１〜４はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１８２】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ  太陽電池システム（異常診断システム）
１１，１１ａ，１１ｂ  診断装置
１６  無人航空機
１７  サーバ
２０  太陽電池セル
３９  検出回路
３６  オンオフ部（接続部）
３０  制御部（出力異常判定部、取得部、外観異常判定部、特定部）
４１  直流電源（電圧印加部）
９２  制御部（出力異常判定部、取得部、外観異常判定部、特定部）
Ａ１，Ａ２，・・・，Ａｎ  太陽電池モジュール
Ｇ  学習モデル
Ｐ１，Ｐ３  コンピュータプログラム
【図１】
2020124090.tif 000003
【図２】
2020124090.tif 000004
【図３】
2020124090.tif 000005
【図４】
2020124090.tif 000006
【図５】
2020124090.tif 000007
【図６】
2020124090.tif 000008
【図７】
2020124090.tif 000009
【図８】
2020124090.tif 000010
【図９】
2020124090.tif 000011
【図１０】
2020124090.tif 000012
【図１１】
2020124090.tif 000013
【図１２】
2020124090.tif 000014
【図１３】
2020124090.tif 000015
【図１４】
2020124090.tif 000016
【図１５】
2020124090.tif 000017
【図１６】
2020124090.tif 000018
【図１７】
2020124090.tif 000019
【図１８】
2020124090.tif 000020
【図１９】
2020124090.tif 000021
【図２０】
2020124090.tif 000022
【図２１】
2020124090.tif 000023
【図２２】
2020124090.tif 000024
【図２３】
2020124090.tif 000025
【図２４】
2020124090.tif 000026
【図２５】
2020124090.tif 000027
【図２６】
2020124090.tif 000028