(57)【要約】【課題】日照評価システムにおいて、日照状態に加えて、天空画像の撮像地点に設置される設置物の太陽光の反射方向を評価し得る技術を提供する。【解決手段】入力を受け付けた天空魚眼画像Ｇ１をパノラマ変換して天空パノラマ画像Ｇ２を生成して表示画面２に表示させ、当該画像Ｇ２において非日照領域Ａ２と日照領域Ａ１とを自動判定し、太陽方向Ｐ１の軌跡を太陽光直達方向Ｐ１ａであるか否かの属性を識別可能な状態で表示画面２に画像Ｇ２と重ね合わせて表示させる日照評価システムにおいて、入力を受け付けた撮像位置に設置される設置物の姿勢状態と太陽光直達方向Ｐ１ａとから反射方向Ｐ２ａの軌跡を導出して表示画面２に画像Ｇ２と重ね合わせて表示させると共に、画像Ｇ２の下方に余白部分Ｇ２ａを付け加えた状態で当該画像Ｇ２を表示画面２に表示させ、余白部分Ｇ２ａも利用して反射方向Ｐ２ａの軌跡を表示する。【選択図】図８
2014066685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天空を撮像した天空画像の入力を受け付ける画像入力手段と、
前記天空画像を表示画面に表示させる画像表示手段と、
前記天空画像において、日照障害物が存在し日照が制限される非日照領域と当該非日照領域ではない日照領域とを、当該天空画像の状態値に基づき自動判定する日照領域判定手段と、
予め記憶している太陽方向の軌跡を、前記日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、前記表示画面に前記天空画像と重ね合わせて表示させる太陽方向軌跡表示手段とを備えた日照評価システムであって、
前記画像入力手段が、魚眼レンズを通して天空を撮像して得られた天空魚眼画像の入力を受け付け、
前記天空魚眼画像をパノラマ変換して天空パノラマ画像を生成する画像変換手段を備え、
前記画像表示手段が、前記天空パノラマ画像を前記表示画面に表示させると共に、
前記太陽方向軌跡表示手段が、前記太陽方向の軌跡を、前記天空パノラマ画像と重ね合わせて表示させ、
前記天空魚眼画像の撮像位置に設置される設置物の姿勢状態の入力を受け付ける姿勢状態入力手段と、
前記姿勢状態入力手段で入力された設置物の姿勢状態と前記太陽光直達方向とから、当該太陽光直達方向から受けた太陽光の前記設置物による反射方向の軌跡を導出する反射方向軌跡導出手段と、
前記反射方向の軌跡を、前記表示画面に前記天空パノラマ画像と重ね合わせて表示させる反射方向軌跡表示手段とを備え、
前記画像表示手段が、前記天空パノラマ画像の下方に余白部分を付け加えた状態で当該天空パノラマ画像を前記表示画面に表示させ、
前記反射方向軌跡表示手段が、前記余白部分も利用して前記反射方向の軌跡を表示する日照評価システム。
【請求項２】
前記日照領域判定手段が、前記余白部分を前記非日照領域として判定する請求項１に記載の日照評価システム。
【請求項３】
前記非日照領域について、反射光の照射を回避すべき反射光回避領域であるか否かの回避属性を付与可能な回避属性付与手段を備え、
前記反射方向軌跡表示手段が、前記反射方向の軌跡を、前記反射光回避領域に重なるか否かを識別可能な状態で前記表示画面に表示する請求項１又は２に記載の日照評価システム。
【請求項４】
前記設置物が平板状のものであり、
前記姿勢状態入力手段が、前記設置物の姿勢状態として、当該設置物における太陽光反射面の方位角と傾斜角との入力を受け付ける請求項１〜３の何れか１項に記載の日照評価システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の日照評価システムが備える各手段を、コンピュータ上で実現するためのプログラムを備えてなる日照評価用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、日照状態を評価するための日照評価システム及び日照評価用コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建造物や機器などの設置物を屋外に設置する場合には、その設置物の設置場所における日照状態を評価することが重要となる。特に、設置物として太陽光発電パネルを設置する場合には、日照時間等が発電量に大きく影響を与えるため、なるべく日照時間を長くとれる場所に設置することが原則である。
このような日照状態の評価を支援するための日照評価システムとして、従来、魚眼レンズを通して天空を撮像して得られた天空魚眼画像を利用するものが知られている（特許文献１及び非特許文献１を参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の日照評価システムは、建造物などの日照障害物が存在し日照が制限される非日照領域と当該非日照領域ではなく日照が制限されない日照領域とが撮像された天空魚眼画像に、太陽方向の軌跡を重ね合わせて表示する。このように表示された太陽方向の軌跡と日照領域との重なり状態から、天空魚眼画像の撮像地点における日照時間を把握している。更に、太陽方向を示す位置を天空魚眼画像の中心に対して対称移動させた位置が、同撮像地点に対して周囲の建造物などによる反射光の入射方向を示すことから、その反射光の入射方向を天空魚眼画像に表示することで、当該反射光が入射される時間帯を把握している。
【０００４】
非特許文献１に記載の日照評価システムは、太陽光発電パネルを設置する地点で撮像した天空魚眼画像を利用して、その太陽光発電パネルに対する日照時間を把握している。更には、その日照時間と、太陽光発電パネルの姿勢状態、即ち方位角と傾斜角とから、太陽光発電パネルでの年間発電量などの発電状態を評価している。
【０００５】
また、このような天空画像において、非日照領域と日照領域とを各画素のＲＧＢ輝度のデジタル値に基づき自動判定する方法が知られている（例えば非特許文献２を参照。）。
このような日照領域の自動判定方法を、上述した日照評価システムに採用すれば、太陽方向の軌跡を天空画像と重ね合わせて表示させるにあたり、日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で表示させることで、利用者による太陽光直達方向の識別を補助することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１８９６０３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「太陽光発電フィールドテスト事業に関するガイドライン［設計施工・システム編］」、独立行政法人  新エネルギー・産業技術総合開発機構  新エネルギー技術開発部、２０１０年３月１９日、６６−８０頁
【非特許文献２】山下恵、他１名、「全天カメラを用いた空の状態観測手法の開発」、写真測量とリモートセンシング、日本写真測量学会、２００８年１１月１日、４７巻、２号、５０−５９頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
太陽光発電パネルなどの設置物を屋外に設置する場合、上述したような日照状態に加えて、太陽光がその設置物に反射してなる反射光が、近隣の住居などのような反射光の照射を回避すべき反射光回避領域に照射されないように配慮することが重要となる。
そして、特許文献１に記載の従来の日照評価システムでは、天空画像の撮像地点に対して周囲の建造物などによる反射光が照射されるか否かを評価することができるが、その撮像地点に設置される設置物による反射光の照射先である反射方向を評価できる日照評価システムは存在しなかった。
また、天空画像は、撮像地点よりも上空を撮像したものであるから、撮像地点よりも下方側については画像に描かれていない状態となる。しかし、その撮像地点よりも下方側については、太陽光直達方向から受けた太陽光が設置物により反射して問題となり得るので、その部分への反射方向を評価する必要があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、太陽方向の軌跡を、自動判定した日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、天空画像と重ね合わせて表示画面に表示させることで、日照状態の評価の支援を行うための日照評価システムにおいて、その日照状態に加えて、天空魚眼画像の撮像地点よりも下方側へ照射される反射光を含めて、天空画像の撮像地点に設置される設置物の太陽光の反射方向を評価し得る技術を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するための本発明に係る日照評価システムは、
天空を撮像した天空画像の入力を受け付ける画像入力手段と、
前記天空画像を表示画面に表示させる画像表示手段と、
前記天空画像において、日照障害物が存在し日照が制限される非日照領域と当該非日照領域ではない日照領域とを、当該天空画像の状態値に基づき自動判定する日照領域判定手段と、
予め記憶している太陽方向の軌跡を、前記日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、前記表示画面に前記天空画像と重ね合わせて表示させる太陽方向軌跡表示手段とを備えた日照評価システムであって、
その第１特徴構成は、
前記画像入力手段が、魚眼レンズを通して天空を撮像して得られた天空魚眼画像の入力を受け付け、
前記天空魚眼画像をパノラマ変換して天空パノラマ画像を生成する画像変換手段を備え、
前記画像表示手段が、前記天空パノラマ画像を前記表示画面に表示させると共に、
前記太陽方向軌跡表示手段が、前記太陽方向の軌跡を、前記天空パノラマ画像と重ね合わせて表示させ、
前記天空魚眼画像の撮像位置に設置される設置物の姿勢状態の入力を受け付ける姿勢状態入力手段と、
前記姿勢状態入力手段で入力された設置物の姿勢状態と前記太陽光直達方向とから、当該太陽光直達方向から受けた太陽光の前記設置物による反射方向の軌跡を導出する反射方向軌跡導出手段と、
前記反射方向の軌跡を、前記表示画面に前記天空パノラマ画像と重ね合わせて表示させる反射方向軌跡表示手段とを備え、
前記画像表示手段が、前記天空パノラマ画像の下方に余白部分を付け加えた状態で当該天空パノラマ画像を前記表示画面に表示させ、
前記反射方向軌跡表示手段が、前記余白部分も利用して前記反射方向の軌跡を表示する点にある。
【００１１】
上記第１特徴構成によれば、上記画像入力手段により入力を受け付けられた上記天空魚眼画像が、上記画像変換手段によりパノラマ変換されて天空パノラマ画像が生成され、上記画像表示画面によりその天空パノラマ画像が表示画面に表示される。この表示画面に表示された天空パノラマ画像には、上記太陽方向軌跡表示手段により、予め記憶されている太陽方向の軌跡が、日照領域判定手段により自動判定された日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、重ね合わされて表示される。
従って、魚眼画像になじみの薄い利用者でも、周辺の建造物や樹木などの日照障害物が実際の風景と略同様に表現される天空パノラマ画像を確認して、上記日照領域の自動判定結果に誤判定が含まれていないかを容易に認識することができる。
【００１２】
更に、上記姿勢状態入力手段により、天空画像の撮像位置に設置される設置物の姿勢状態の入力が受け付けられ、上記反射方向軌跡導出手段により、当該受け付けられた設置物の姿勢状態と上記太陽方向の軌跡における太陽光直達方向とから、その太陽光直達方向から受けた太陽光の設置物による反射光の照射方向である反射方向の軌跡が導出される。よって、上記反射方向軌跡表示手段により、表示画面に表示された天空パノラマ画像において、当該反射方向の軌跡が重ねあわされて表示されることになる。
また、上記反射方向軌跡表示手段が、天空パノラマ画像の下方の余白部分についても反射方向の軌跡を表示するので、上記撮像地点よりも下方側へ照射される反射光を評価することができる。
従って、本発明により、魚眼画像になじみの薄い利用者でも、周辺の建造物などの日照障害物が実際の風景と略同様に表現される天空パノラマ画像及びその下方側の余白部分を確認して、天空魚眼画像の撮像地点よりも下方側へ照射される反射光を含めて、太陽光直達方向から受けた太陽光による実際の反射方向を容易に認識して評価することができる日照評価システムを実現することができる。
【００１３】
本発明に係る日照評価システムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記日照領域判定手段が、前記余白部分を前記非日照領域として判定する点にある。
【００１４】
上記第２特徴構成によれば、上記天空パノラマ画像の下方側の余白部分は撮像地点よりも下方側の領域を示すので、上記日照領域判定手段により日照領域であるか否かを判定するにあたり、天空画像の状態値に関係なく、建造物などの日照障害物が存在する非日照領域として判定することができる。
【００１５】
本発明に係る日照評価システムの第３特徴構成は、上記第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記非日照領域について、反射光の照射を回避すべき反射光回避領域であるか否かの回避属性を付与可能な回避属性付与手段を備え、
前記反射方向軌跡表示手段が、前記反射方向の軌跡を、前記反射光回避領域に重なるか否かを識別可能な状態で前記表示画面に表示する点にある。
【００１６】
上記第３特徴構成によれば、上記回避属性付与手段により、建造物や樹木などの日照障害物が存在する非日照領域のうち、反射光の照射を回避すべき住居などの反射光回避領域であるか否かの回避属性が付与される。
そして、上記反射方向軌跡表示手段により反射方向の軌跡を表示画面に表示させるにあたり、その反射方向の軌跡が、反射光の照射を回避すべき反射光回避領域に重なるか否かの回避属性を識別可能な状態で表示されることになる。
よって、利用者は、上記反射光回避領域へ照射される反射光の存在を正確に認識して、当該反射光の照射を回避するなどの対策を検討することができる。
【００１７】
本発明に係る日照評価システムの第４特徴構成は、上記第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記設置物が平板状のものであり、
前記姿勢状態入力手段が、前記設置物の姿勢状態として、当該設置物における太陽光反射面の方位角と傾斜角との入力を受け付ける点にある。
【００１８】
上記第４特徴構成によれば、天空画像の撮像位置に設置される設置物が太陽光発電パネルなどのような平板状のものである場合には、上記姿勢状態入力手段により当該置物の姿勢状態として上記設置物の太陽光反射面の方位角と傾斜角との入力が受け付けられる。
よって、上記反射方向軌跡導出手段により、そのように受け付けた方位角と傾斜角とから認識される太陽光反射面の姿勢に対して、太陽光直達方向から受けた太陽光がどのように反射されるかを求める形態で、反射方向の軌跡を導出することができる。
【００１９】
また、本発明に係る日照評価用コンピュータプログラムは、特許請求の範囲の欄の請求項７に記載した如く、上記第１乃至第４特徴構成の日照評価システムが備える各手段を、コンピュータ上で実現するためのプログラムを備えてなり、かかる構成によれば、そのコンピュータプログラムを、所定のコンピュータにインストールすることで、上記第１乃至第４特徴構成の日照評価システムを当該コンピュータ上で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】日照評価システムの概略構成図
【図２】撮像位置よりも水平面上に想定する半球における特定点の位置を説明する説明図
【図３】天空魚眼画像における特定点の位置を説明する説明図
【図４】天空パノラマ画像における特定点の位置を説明する説明図
【図５】撮像地点における太陽光発電パネルの設置状態を説明する説明図
【図６】太陽光直達属性を手動補正する前の太陽方向の軌跡を表示した表示画面のイメージ図
【図７】太陽光直達属性を手動補正した後の太陽方向の軌跡を表示した表示画面のイメージ図
【図８】反射方向の軌跡を表示した表示画面のイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る日照評価システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示す日照評価システム１は、建造物や機器などの設置物を屋外に設置する場合において、その設置物の設置場所における日照状態の評価用のシステムである。特に、太陽光発電パネル５０を設置する地点で撮像した天空魚眼画像Ｇ１を利用して、その太陽光発電パネル５０に対する日照時間を把握し、その日照時間と太陽光発電パネル５０の姿勢状態とから、当該太陽光発電パネル５０での年間発電量などの発電状態を評価するためシステムとして構成されている。
【００２２】
この日照評価システム１は、コンピュータ・ソフトウェア及びその処理を実行するＣＰＵ（図示せず）、表示画面２、キーボードやマウス等の操作入力部３、ハードディスク等の記憶装置２５等のハードウェアからなるパーソナルコンピュータにより構成されており、このコンピュータが所定の日照評価用のコンピュータプログラムを実行することで、日照評価システム１が具備する各手段が実現される。
また、この日照評価用のコンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体やインターネット等のデータ伝送媒体を介して、ハードウェア的に構成されたコンピュータがアクセス可能な記憶装置内にインストールされて実用に供される。
【００２３】
以下、日照評価システム１の詳細構成について説明する。
日照評価システム１は、天空Ｔを撮像した天空画像Ｇの入力を受け付ける画像入力手段１２と、その天空画像Ｇを表示画面２に表示させる画像表示手段１０とを備える。
この画像入力手段１２は、当該天空画像Ｇとして、魚眼レンズ３０ａを通して天空Ｔを撮像して得られた天空魚眼画像Ｇ１の入力を受け付ける。
また、日照評価システム１は、画像変換手段１１及び日照領域判定手段１３を備える。
この天空魚眼画像Ｇ１は、図２にも示すように、魚眼レンズ３０ａを装着したデジタルカメラ３０を所定の撮像位置に真上に向けて設置し、そのデジタルカメラ３０により天頂Ｔｔを中心にした天空Ｔの画像を撮像することで、画像データとして得られるものである。
このように入力された天空魚眼画像Ｇ１は、上記画像表示手段１０により、図１に示すように、表示画面２上の左上角の部分に表示される。
更に、表示画面２の天空魚眼画像Ｇ１の表示部の側方には、上記天空魚眼画像Ｇ１において基準となる南方位を認識するために、当該「南方位」の角度を入力可能な入力部が設けられている。
【００２４】
上記画像変換手段１１は、天空魚眼画像Ｇ１をパノラマ変換して天空パノラマ画像Ｇ２を生成する。この画像変換手段１１によるパノラマ変換の詳細について、図２〜図４を参照して説明を加える。
図２に示すように、天空Ｔの任意の点Ｐについて、南を基準した時計回りの方位角をα（ｒａｄ）とし、水平を基準とした上方向の仰角をβ（ｒａｄ）とすると、図３に示すように、魚眼レンズ３０ａを通して撮像した半径が１の天空魚眼画像Ｇ１において、その点Ｐの位置は、南を基準にして時計周りの方位角αの半径上で中心からｃｏｓβ（＝ｒ）の位置に対応付けられる。
そして、この天空魚眼画像Ｇ１を、図４に示すように、高さが１で幅が４のパノラマ画像に変換するパノラマ変換するにあたり、点Ｐが、南の最下点を原点にして座標（２α／π、sinβ（＝ｓｉｎ（ｃｏｓ-1ｒ））に対応付けられる形態で、天空パノラマ画像Ｇ２が生成される。
また、このように生成された天空パノラマ画像Ｇ２は、上記画像表示手段１０により、図６に示すように、表示画面２上の中央下寄りの部分に表示される。
【００２５】
上記日照領域判定手段１３は、図６に示すように、天空画像Ｇとしての天空パノラマ画像Ｇ２において、建造物や樹木などの日照障害物が存在する非日照領域Ａ２と当該非日照領域Ａ２ではない日照領域Ａ１とを、当該天空画像Ｇの状態値に基づき自動判定する。
詳しくは、この日照領域判定手段１３は、天空パノラマ画像Ｇ２において状態値としての各画素のＲＧＢ輝度のデジタル値に基づき日照領域Ａ１と非日照領域Ａ２とを自動判定する。日照領域Ａ１であるか否かの自動判定の具体的な方法については、例えば背景技術の欄で説明した非特許文献１に記載の手法を採用するために詳細な説明は割愛するが、各画素のＲＧＢ輝度のデジタル値について基準値との比較により、日照領域Ａ１であるか非日照領域Ａ２であるか否かを自動判定する。
尚、このような日照領域判定では、画像の状態値として各画素の輝度を利用して日照領域Ａ１であるか否かを判定している。即ち、当該日照領域Ａ１と略同じ輝度の状態で表示される日照障害物については、実際には非日照領域Ａ２であるにも拘らず、日照領域Ａ１であると誤判定され、逆に、当該非日照領域Ａ２と略同じ輝度で表示される雲部分などについては、実際には日照領域Ａ１であるにも拘らず、非日照領域Ａ２であると誤判定される場合がある。
尚、日照領域Ａ１とは、建造物などの日照障害物が存在せずに日照が制限されない領域を示し、逆に、非日照領域Ａ２とは、建造物などの日照障害物が存在して日照が制限される領域を示を示す。
【００２６】
そこで、日照評価システム１は、以下に説明する太陽方向軌跡表示手段１６及び太陽光直達属性補正手段２１を備える。
上記太陽方向軌跡表示手段１６は、予め記憶装置２５（図１参照）に記憶している太陽方向Ｐ１の軌跡を、日照領域Ａ１に重なる太陽光直達方向Ｐ１ａであるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、表示画面２に天空画像Ｇと重ね合わせて表示させる。
詳しくは、記憶装置２５には、複数の季節（例えば半月毎の季節）の夫々において、単位時間（例えば１５分）毎の太陽方向Ｐ１をプロットしてなる太陽方向Ｐ１の軌跡を記録した太陽方向データベースが格納されている。そして、太陽方向軌跡表示手段１６により、その記憶装置２５に格納された太陽方向データベースから複数の季節における太陽方向Ｐ１の軌跡が抽出され、日照領域Ａ１と非日照領域Ａ２とが自動判定された天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせた状態で、その抽出された太陽方向Ｐ１の軌跡が、単位時間毎（例えば１５分毎、尚、図６では、簡素化のため１時間毎に表示している。）に表示画面２に表示される。
尚、図６に示す表示画面２には、天空パノラマ画像Ｇ２に、太陽光直達属性を手動補正する前の太陽方向Ｐ１の軌跡が、太陽光直達方向Ｐ１ａであるか又は太陽光非直達方向Ｐ１ｂであるかの太陽光直達属性が識別可能な状態で、重ね合わせられて表示されている。
【００２７】
即ち、このように太陽方向Ｐ１の軌跡が天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせられて表示されるにあたり、日照領域判定手段１３により自動判定された日照領域Ａ１に重なる太陽方向Ｐ１は、太陽光直達方向Ｐ１ａ（図６では”●”で表示）として識別可能なように表示される。一方、日照領域判定手段１３により自動判定された非日照領域Ａ２に重なる太陽方向Ｐ１は、太陽光非直達方向Ｐ１ｂ（図６では”◆”で表示）として識別可能なように表示される。
更に、上記太陽方向軌跡表示手段１６は、天空魚眼画像Ｇ１の表示部の側方に設けた「太陽軌跡」のチェックボックスをチェックすることにより、図示は省略するが、太陽方向Ｐ１の軌跡を、天空魚眼画像Ｇ１に重ね合わせた状態で表示することもできる。
【００２８】
上記太陽光直達属性補正手段２１は、表示画面２上で選択された太陽方向Ｐ１について上記太陽光直達方向Ｐ１ａであるか否かの太陽光直達属性を手動補正可能とする。詳しくは、利用者が、天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせられて表示されている太陽方向Ｐ１の軌跡を表示画面２で視覚的に確認し、操作入力部３により、太陽光直達属性が誤って表示されている太陽方向Ｐ１（図６における一点鎖線Ｘで囲まれた”●”で表される直達太陽方向Ｐ１ａを参照。）を選択した上で、太陽光直達属性の変更用の反転ボタン２ａを選択すると、上記太陽光直達属性補正手段２１により、当該選択された太陽方向Ｐ１の太陽光直達属性が変更される（図７における一点鎖線Ｘで囲まれた”◆”で表される非直達太陽方向Ｐ１ｂを参照。）。
【００２９】
上述したように日照領域判定手段１３による日照領域Ａ１であるか否かの自動判定に誤判定は含まれていた場合には、図６に示すように、天空パノラマ画像Ｇ２上に重ね合わせて表示された太陽方向Ｐ１において、建造物や樹木などの日照障害物が存在していないと視覚的に確認できる領域にあっても太陽光非直達方向Ｐ１ｂであると表示されたり、逆に日照障害物が存在していると視覚的に確認できる領域にあっても太陽光非直達方向Ｐ１ｂであると表示されることがある。
即ち、上記日照領域判定手段１３による自動判定は、各画素のＲＧＢ輝度のデジタル値のような天空画像の状態値を基準にするために、実際の日照領域Ａ１と略同じ状態値で表示される日照障害物については、日照領域Ａ１であると誤判定される場合があった。
そこで、上記太陽光直達属性補正手段２１により、利用者は、誤判定された太陽方向Ｐ１を選択した上で、その太陽方向Ｐ１についての上記太陽光直達属性を手動補正することができる。よって、図７に示すように、表示画面２に天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせて表示される太陽方向Ｐ１の軌跡において、天空パノラマ画像Ｇ２上で視覚的に確認できる日照障害物の配置状態と正確に一致させる形態で、太陽方向Ｐ１の太陽光直達属性を補正して、当該正確な太陽光直達属性を識別可能な状態で、表示画面２に太陽方向Ｐ１を表示させることができる。
尚、図７に示す表示画面２には、天空パノラマ画像Ｇ２に、太陽光直達属性を手動補正した後の太陽方向Ｐ１の軌跡が重ね合わせられて表示されている。
【００３０】
そして、このように構成された日照評価システム１は、太陽方向Ｐ１の軌跡において正確な太陽光直達属性が付与されることになるので、撮像位置に設置される太陽光発電パネル５０に対する日照時間等を正確に把握することができ、更に、その日照時間等を利用して当該太陽光発電パネル５０において期待される総日射量（ｋＷｈ／ｍ2・年）や、年間における太陽光の直達率である年間直達率等を算出し、表示画面２に表示させることができる。
【００３１】
日照評価システム１は、上記太陽光直達属性補正手段２１による太陽光直達属性の補正時等において、表示画面２で任意の太陽方向Ｐ１を選択するにあたり、当該太陽方向Ｐ１を個別に選択させる個別選択モードを有する。
更に、日照評価システム１は、この個別選択モードとは別に、表示画面２に表示された天空画像Ｇ上での太陽方向Ｐ１に対する選択操作において、水平辺及び鉛直辺からなる長方形の範囲を指定して当該範囲内を選択する普通範囲指定モードを有する。
即ち、利用者は、任意の太陽方向Ｐ１を選択するにあたり、上記個別選択モードか上記普通範囲指定モードとの間でモードを択一的に決定する。当該普通範囲指定モードを選択すれば、天空画像Ｇとしての天空パノラマ画像Ｇ２において、マウスのドラッグ操作等により上記長方形の範囲を指定し、その範囲内にある全ての太陽方向Ｐ１をまとめて選択することができ、例えば、その選択した太陽方向Ｐ１の太陽光直達属性をまとめて補正することができる。
【００３２】
日照評価システム１は、上記普通範囲指定モードとは別に、選択対象にあった範囲指定を行うために、当該普通範囲指定モードとは範囲指定の形態が異なる特殊範囲指定モードとして、以下に説明する時間範囲指定モード及び鉛直下方範囲指定モードを有する。
上記時間範囲指定モードは、例えば、図６に示す天空パノラマ画像Ｇ２において全ての太陽方向Ｐ１を太陽光直達方向Ｐ１ａとして補正すべき８時における全ての太陽方向Ｐ１を選択するというように、表示画面２に表示された天空画像Ｇとしての天空パノラマ画像Ｇ２上で指定された時間に対応する全ての太陽方向Ｐ１を選択する形態の範囲指定モードとして構成されている。
そして、上記太陽光直達属性補正手段２１により、このように選択された同じ時間の全ての太陽方向Ｐ１の夫々の太陽光直達属性を、例えば太陽光直達方向Ｐ１ａに変更するなどして、まとめて補正することができる。
【００３３】
上記鉛直下方範囲指定モードは、例えば、図６に示す天空パノラマ画像Ｇ２において日照障害物が全周方向において存在する範囲の最上部となる水平線の少し上空の位置を選択するというように、表示画面２に表示された天空画像Ｇとしての天空パノラマ画像Ｇ２上で指定された位置よりも鉛直下方の範囲内の全てを選択する形態の範囲指定モードとして構成されている。
そして、上記太陽光直達属性補正手段２１により、このように選択された任意の高さまでの範囲内にある全ての太陽方向Ｐ１の夫々の太陽光直達属性を、例えば全てを太陽光非直達方向Ｐ１ｂに変更するなどして、まとめて補正することができる。
【００３４】
更に、この鉛直下方範囲指定モードでは、上記天空パノラマ画像Ｇ２上のみならず、天空魚眼画像Ｇ１上において任意の位置を指定することができる。
即ち、表示画面２に表示された天空魚眼画像Ｇ１上で指定された位置よりも外周側の範囲が、上記鉛直下方の範囲と一致することから、かかる外周側の範囲内の全てを選択し、当該選択した全ての太陽方向Ｐ１の夫々の太陽光直達属性を、例えば太陽光非直達方向Ｐ１ｂに変更するなどして、まとめて補正することができる。
【００３５】
日照評価システム１は、以下に説明する判定基準値補正手段１５を備える。
この判定基準値補正手段１５は、太陽光直達属性補正手段２１により補正された太陽光直達方向Ｐ１ａであるか否かの太陽光直達属性に基づいて、日照領域判定手段１３における天空画像Ｇの状態値に対する自動判定の基準値を補正する。そして、このように自動判定の基準値を補正することにより、天空画像Ｇにおける日照領域Ａ１の自動判定の精度が向上し、当該自動判定に対する手動補正の手間が極力小さくなる。
【００３６】
詳しくは、上記判定基準値補正手段１５は、太陽光直達属性補正手段２１の補正結果が日照領域判定手段１３の判定結果と一致するように、当該日照領域判定手段１３における自動判定の基準値を補正する。即ち、図７に示すように、天空パノラマ画像Ｇ２における太陽光直達属性補正手段２１による手動補正後の太陽光直達方向Ｐ１ａと太陽光非直達方向Ｐ１ｂとの状態が、日照領域判定手段１３で自動判定された後の日照領域Ａ１と非日照領域Ａ２との状態に一致するように、当該日照領域判定手段１３における天空パノラマ画像Ｇ２全体に対する自動判定の基準値が補正される。
すると、再度日照領域判定手段１３で日照領域Ａ１であるか否かの自動判定を行った場合には、その自動判定結果に対して太陽光直達属性補正手段２１による同様の手動補正を施す必要がなくなって、補正作業が簡略化されることになる。
【００３７】
上述したように日照領域判定手段１３による日照領域Ａ１であるか否かの自動判定に誤判定は含まれていた場合において、その判定結果を用いて判断される太陽光直達属性を手動補正するのみならず、かかる自動判定の結果自身を直接一括で補正するための日照領域判定結果補正手段１４が設けられている。
即ち、表示画面２に表示された天空画像Ｇ上おいて、日照領域判定手段１３の判定結果としての日照領域Ａ１であるか否かが識別可能に表示される。そして、上記日照領域判定結果補正手段１４が、天空画像Ｇ上で上述した範囲指定モードにより指定された範囲内について、この日照領域判定手段１３の判定結果を一括で補正するように構成されている。
即ち、この日照領域判定結果補正手段１４により、日照領域判定手段１３が日照領域Ａ１と判定した領域を非日照領域Ａ２に変更したり、逆に、日照領域判定手段１３が非日照領域Ａ２と判定された領域を日照領域Ａ１に変更することができる。
【００３８】
更に、上記判定基準値補正手段１５は、天空画像Ｇ上で上述した範囲指定モードにより指定された範囲内について、上記日照領域判定手段１３における自動判定の基準値を補正することもできる。
具体的に、天空画像Ｇ上にある特定の建物などの日照障害物が、青空に近い状態で撮像されており、当初の日照領域判定手段１３による自動判定では、日照領域Ａ１であると誤判定された場合には、利用者は、天空画像Ｇ上で上述した範囲指定モードによりその日照障害物の範囲を指定した上で、その範囲内の一部の太陽方向Ｐ１の太陽光直達属性を上記太陽光直達属性補正手段２１により手動補正すれば、判定基準値補正手段１５により、その手動補正に応じて、その範囲内の自動判定の基準値が補正されることになる。よって、その範囲内の太陽方向Ｐ１の太陽光直達属性が非日照領域Ａ２であると正しく判定されることになる。
【００３９】
日照評価システム１は、上記のような太陽方向Ｐ１のみならず、図８に示すように、天空魚眼画像Ｇ１の撮像位置に設置される設置物、具体的には平板状の太陽光発電パネル５０（図５参照）からの反射光の照射方向である反射方向Ｐ２の軌跡を表示画面２に表示させるために、以下に説明する姿勢状態入力手段２０、反射方向軌跡導出手段１８、及び反射方向軌跡表示手段１７を備える。
【００４０】
上記姿勢状態入力手段２０は、図５に示すように、天空魚眼画像Ｇ１の撮像位置に設置される太陽光発電パネル５０の姿勢状態として、同太陽光発電パネル５０の太陽光反射面である上面の方位角γと傾斜角δとの入力を受け付ける。具体的には、図８の表示画面２上において「方位（南０°時計回り：正方向）」と示された入力部に前記方位角γを入力させ、一方図８の表示画面２上において「パネル勾配」と示された入力部に前記傾斜角δを入力させる形態で、上記太陽光発電パネル５０の状態値が入力される。
【００４１】
上記反射方向軌跡導出手段１８は、姿勢状態入力手段２０で入力された太陽光発電パネル５０の姿勢状態と太陽光直達方向Ｐ１ａとから、当該太陽光直達方向Ｐ１ａから受けた太陽光の太陽光発電パネル５０による直達反射方向Ｐ２ａの軌跡を導出する。
詳しくは、反射方向軌跡導出手段１８は、太陽光は太陽光発電パネル５０の上面に対して入射角度と同じ角度で反射するので、上記のように受け付けた太陽光発電パネル５０の上面の方位角γと傾斜角δとから認識される当該上面の姿勢に対して、太陽光直達方向Ｐ１ａから受けた太陽光がどの方向に反射されるかを演算する形態で、太陽光直達方向Ｐ１ａから受けた太陽光の反射方向（以下「直達反射方向」と呼ぶ）Ｐ２ａの軌跡を導出する。
あわせて、反射方向軌跡導出手段１８は、実際には太陽光が直達しない太陽光非直達方向Ｐ１ｂについても、その太陽光非直達方向Ｐ１ｂから受けた太陽光の反射方向（以下「非直達反射方向」と呼ぶ）Ｐ２ｂの軌跡について、上記直達反射方向Ｐ２ａと同様に導出する。
【００４２】
上記反射方向軌跡表示手段１７は、これら反射方向Ｐ２の軌跡を、直達反射方向Ｐ２ａであるか否かを識別可能なように、表示画面２に天空パノラマ画像Ｇ２と重ね合わせて表示させる。具体的には、太陽光直達方向Ｐ１ａから受けた太陽光の反射光を直達反射方向Ｐ２ａ（図８では”○”で表示）として識別可能なように表示し、一方、太陽光非直達方向Ｐ１ｂから受けた太陽光の反射光を非直達反射方向Ｐ２ｂ（図８では”◇”で表示）として識別可能なように表示する。
よって、利用者は、表示画面２の天空パノラマ画像Ｇ２において、太陽光直達方向Ｐ１ａから受けた太陽光による実際の反射方向である直達反射方向Ｐ２ａを、非直達反射方向Ｐ２ｂとは区別して、容易に視覚的に認識し評価することができる。
尚、図８に示す表示画面２には、天空パノラマ画像Ｇ２に、反射方向Ｐ２の軌跡が、直達反射方向Ｐ２ａであるか又は非直達反射方向Ｐ２ｂであるかの属性が識別可能な状態で、重ね合わせられて表示されている。
また、図８において一点鎖線Ｙで囲まれた非直達反射方向Ｐ２ｂは、上述した太陽光直達属性補正手段２１により、太陽光直達属性が直達太陽方向Ｐ１ａから非直達太陽方向Ｐ１ｂに補正された太陽方向Ｐ１に対応する反射方向Ｐ２である。
【００４３】
このような反射方向Ｐ２は、天空魚眼画像Ｇ１の撮像地点よりも鉛直下方側にも存在する場合がある。
そこで、画像表示手段１０が、天空パノラマ画像Ｇ２の下方に余白部分Ｇ２ａを付け加えた状態で当該天空パノラマ画像Ｇ２を表示画面２に表示させると共に、上記反射方向軌跡表示手段１７は、その余白部分Ｇ２ａも利用して反射方向Ｐ２の軌跡を表示するように構成されている。
更に、上記余白部分Ｇ２ａについては、撮像地点よりも鉛直下方側の領域を示すことから、上述した日照領域判定手段１３は、天空画像Ｇの状態に関係なく、その余白部分Ｇ２ａを非日照領域Ａ２として判定する。
【００４４】
上記反射方向軌跡表示手段１７は、直達反射方向Ｐ２ａの軌跡を天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせて表示するにあたり、人が存在する可能性が高い建造物などの日照障害物が存在する非日照領域Ａ２に重なるか否かの反射属性を、図示は省略するが当該反射属性毎に色分けするなどして識別可能な状態で、表示画面２に表示する。
よって、利用者は、表示画面２の天空パノラマ画像Ｇ２において、上記非日照領域へ照射される反射光の存在を正確に認識して、当該反射光の照射についての問題の有無を検討することができる。
また、上記天空パノラマ画像Ｇ２の下方に付け加えられた余白部分Ｇ２ａに位置する直達反射方向Ｐ２ａについては、常に人が存在する可能性が高い非日照領域Ａ２に重なることが識別可能に表示されるので、かかる撮像範囲よりも下方にある道路や住居に対する反射光の照射を明確に認識して検討することができる。
【００４５】
更に、日照評価システム１は、日照領域判定手段１３で判定された非日照領域Ａ２について、反射光の照射を回避すべき住居などが存在する反射光回避領域Ａ２ａであるか否かの回避属性を付与可能な回避属性付与手段１９を備える。
具体的には、表示画面２の天空パノラマ画像上で反射光回避領域Ａ２ａとなるべき非日照領域Ａ２が利用者により選択操作されることで、当該選択された非日照領域Ａ２の回避属性を反射光回避領域Ａ２ａとして記録する。
そして、上記反射方向軌跡表示手段１７は、直達反射方向Ｐ２ａの軌跡を天空パノラマ画像Ｇ２に重ね合わせて表示するにあたり、反射光回避領域Ａ２ａに重なる直達反射方向Ｐ２ａを他の反射方向とは識別可能なように、図示は省略するが反射光回避領域Ａ２ａに重なるか否かによって色分けするなどの形態で、当該反射光回避領域Ａ２ａに重なるか否かを識別可能な状態で表示画面２に表示するように構成されている。
【００４６】
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施の形態では、本発明に係る日照評価システム１を、当該日照評価システム１を構成するコンピュータに直接操作又はデータ入力等を行う所謂スタンドアローン型システムとして構成したが、別に、日照評価システム１を構成するサーバに対してクライアント端末からネットワークを通じて操作又はデータ入力等を行う所謂クライアント・サーバシステムとして構成しても構わない。
【００４７】
（２）上記実施の形態では、太陽方向軌跡表示手段１６が、表示画面２において、太陽方向Ｐ１の軌跡を、単位時間毎にプロットして表示するように構成したが、例えば、太陽方向Ｐ１の軌跡を曲線などで表示しても構わない。
また、このように太陽方向Ｐ１の軌跡を曲線で表示する場合、太陽光直達属性を変更するべく当該太陽方向Ｐ１を選択するにあたり、天空画像Ｇ上で指定した範囲内に含まれる太陽方向Ｐ１の軌跡の一部分を選択するように構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、天空を撮像した天空画像の入力を受け付ける画像入力手段と、
前記天空画像を表示画面に表示させる画像表示手段と、
前記天空画像において、日照障害物が存在し日照が制限される非日照領域と当該非日照領域ではない日照領域とを、当該天空画像の状態値に基づき自動判定する日照領域判定手段と、
予め記憶している太陽方向の軌跡を、前記日照領域に重なる太陽光直達方向であるか否かの太陽光直達属性を識別可能な状態で、前記表示画面に前記天空画像と重ね合わせて表示させる太陽方向軌跡表示手段とを備えた日照評価システムとして好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１        ：日照評価システム
２        ：表示画面
１０      ：画像表示手段
１１      ：画像変換手段
１２      ：画像入力手段
１３      ：日照領域判定手段
１４      ：日照領域判定結果補正手段
１５      ：判定基準値補正手段
１６      ：太陽方向軌跡表示手段
１７      ：反射方向軌跡表示手段
１８      ：反射方向軌跡導出手段
１９      ：回避属性付与手段
２０      ：姿勢状態入力手段
２１      ：太陽光直達属性補正手段
３０ａ    ：魚眼レンズ
５０      ：太陽光発電パネル（設置物）
Ａ１      ：日照領域
Ａ２      ：非日照領域
Ａ２ａ    ：反射光回避領域
Ｇ        ：天空画像
Ｇ１      ：天空魚眼画像
Ｇ２      ：天空パノラマ画像
Ｇ２ａ    ：余白部分
Ｐ１      ：太陽方向
Ｐ１ａ    ：太陽光直達方向
Ｐ１ｂ    ：太陽光非直達方向
Ｐ２      ：反射方向
Ｐ２ａ    ：直達反射方向
Ｐ２ｂ    ：非直達反射方向
Ｔ        ：天空
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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