(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽の有害な紫外線からセンサーを守りつつ、出力された所定の電圧を方向情報としてワンチップマイクロコンピュータ１８使用のマイコン制御装置１６で制御する事により、手動式、固定式の太陽利用機器を自動追尾式とした太陽利用機器を提供する。【解決手段】段付円筒により太陽光を反射し有害な紫外線から受光素子を保護する保護筒、受光素子４個を下向きに配置した受光素子保持筒、各受光素子への不要な光を遮る遮光筒、太陽光を受光素子へ反射する反射盤が付いた台座から成る太陽位置センサー１２により得られた電圧をワンチップマイクロコンピュータ使用のマイコン制御装置１６で制御する事により、太陽利用機器受台２５に取付けた従来の手動式、固定式の太陽利用機器を、上下左右モータ２０ａ，２０ｂの回転運動を伸縮支持軸２２や平歯車付円盤２７により上下左右の回転運動に換えて自動的に太陽を追尾する機構とする。【選択図】図１
0003149026.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
本考案は従来の手動式及び固定式の小型太陽光発電パネル、ソーラークッカー等の手動式太陽熱調理機器を取付けた受台を常に太陽に正対するように追尾する装置であって、上記受台に太陽に正対して取り付けられた太陽の方向を検出して電圧変化として取り出す太陽位置センサー部は不透明素材で製作された、太陽に近い最上部から太陽に遠い下部に向かって順に、段付円筒により太陽光を反射し受光素子を保護する保護筒、受光素子としてフォトトランジスタを同一円周上に太陽位置を検出出力するため上下用に２個、左右用に２個、それぞれを９０度離れた位置に４個下向きに配置した受光素子保持筒、各受光素子への不要な光を遮る遮光筒、そして最下部には保護筒と受光素子保持筒の真横を通過した光束を受光素子へ反射する内側に傾斜した反射盤が付いた台座から成る太陽位置センサーを特徴として持つ太陽光追尾装置。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽位置センサーからの電圧変化をモータ駆動信号として出力する制御部であって、太陽位置センサーからの上下一対と左右一対のアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換する機能、デジタル変換された上下左右の電圧差をパルス幅変調信号としてモータ駆動信号を出力する機能、自動運転、手動運転を切替えるスイッチ信号を処理する機能、上下左右の動作制限リミットスイッチの信号を処理する機能を備えたソフトウェアー内蔵ワンチップマイクロコンピュータを有する回路を特徴として持つ太陽光追尾装置。
【請求項３】
請求項１と請求項２より得られたモータ駆動信号を得て、太陽光及び太陽熱を利用した機器を取り付ける受台を太陽に正対するようにモータにより駆動する機構であって、受台は裏側に２枚の受台保持板があり受台保持板を水平に貫く上下方向回転運動を可能とする１本の受台上下回転軸で支えられており、上下方向回転運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し上下方向回転運動に変える機構を有する左右回転台座に乗り、更にその左右回転台座の下方に取り付けられた平歯車付円盤は左右方向運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し左右方向回転運動に変えるウオームギヤ機構から受けた力により回転して、受台全体を自由自在に太陽の方向に向ける簡易な組み立てが可能な基部から成る。上下左右回転機構には動作を制限するリミットスイッチにより動作範囲に制限を付け、機器の保護を図る機構を有した特徴を持つ太陽光追尾装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、従来の手動式、固定式の小型太陽光発電パネル及びソーラークッカー等の太陽熱調理機器に余り手を加えずに自動的に太陽追尾する方式に変換する技術である。
【背景技術】
【０００２】  太陽の光や熱は遥か昔から利用され、既に手動式、あるいは固定式だが広く一般家庭の熱源として太陽熱利用の温水器、ハンディタイプの小型太陽光発電パネル、ソーラークッカー等の太陽熱調理機器として公知であり多数開発されている。無限で環境問題のない太陽の利用は非常に有効なＣＯ２対策にも貢献しているが自動的に太陽を追尾する装置は近年になって開発されているものの大変大掛かりである。公知である公開番号特開平９−５６０６号の太陽光追尾装置では棒状の軸の影を複数の受光素子に当て電圧差を出力するセンサーを装備しており、制御装置は電子論理回路を利用してセンサーから得られた電圧差を太陽光追尾の信号としてモータ駆動の出力としている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】  本考案の課題は上記背景技術に述べた棒状の軸の影を利用したセンサーでは、第一に受光素子が常に太陽に曝されているために有害な紫外線をまともに受けてしまい受光素子の劣化が進み易い事、第二に小型受光素子の場合、受光素子に影が掛かった時、日照を受けている面と影になった面の受光量に極端な差が生じ電圧値または抵抗値を直線的な変化として捉える事が出来ないため受光素子を少なくしたり小型化しにくい事、第三に太陽が真横にあっては光が受光素子に届かず動作しない事などいくつかの課題が解決されない。更にセンサーから得た太陽の位置信号を電子論理回路によって制御しているので、機能を改善する時の部品交換による経済的負担やその労力が過大になる恐れがある点も課題として見逃せない。それらを解決したセンサー及び制御部を装備した太陽光追尾装置を利用すれば、今まで手動で太陽を追尾していた太陽光や太陽熱を利用した小型機器が自動太陽追尾化され太陽光及び太陽熱を最大限利用出来る。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題の第一から第三を解決するため次の構造を有するセンサーを考案した。［請求項１］にある考案は、不透明素材で製作された、太陽に近い最上部から太陽に遠い下部に向かって順に、段付円筒により太陽光を反射し受光素子を保護する保護筒、受光素子としてフォトトランジスタを同一円周上に太陽位置を検出出力するため上下用に２個、左右用に２個、それぞれを９０度離れた位置に４個下向きに配置した受光素子保持筒、各受光素子への不要な光を遮る遮光筒、そして最下部には保護筒と受光素子保持筒の真横を通過した光束を受光素子へ反射する少し大きめの反射盤が付いた台座から成る太陽位置センサーによりこの課題を解決する。【０００５】  上記課題の電子論理回路によって動作を制御する課題を解決するため次の構造を有する制御部を考案した。［請求項２］にある考案は、広く普及してきたワンチップマイクロコンピュータ技術を利用し安価で性能の良い太陽光追尾装置を得てその欠点を解決しようとするものである。太陽位置センサーからの上下一対と左右一対のアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換する機能、デジタル変換された上下左右の電圧差をパルス幅変調信号としてモータ駆動信号を出力する機能、自動運転、手動運転を切替えるスイッチ信号を処理する機能、上下左右の動作制限リミットスイッチの信号を処理する機能を備えたソフトウェアー内蔵ワンチップマイクロコンピュータは市販の安価なもので良く、ほかの電子部品も特殊なものを利用していない事でこの課題を解決する。【０００６】  ［請求項３］にある本考案は、上記［０００４］項及び［０００５］項より得られたモータ駆動信号を得て、太陽光及び太陽熱を利用した機器を取り付ける受台を太陽に正対するようにモータにより駆動する機構であって、受台は裏側に２枚の受台保持板があり受台保持板を水平に貫く上下方向回転運動を可能とする１本の可動軸で支えられており、上下方向回転運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し上下方向回転運動に変える機構を有する回転台座に乗り、更にその回転台座の下方に取り付けられた平歯車付円盤は左右方向回転運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し左右方向回転運動に変えるウオームギヤ機構から受けた力により回転して、受台全体を自由自在に太陽の方向に向ける簡易な組み立て方式の基部から成り、当該回転については上下左右の動作を制限するリミットスイッチにより動作範囲に制限を付け、機器の保護を図る機構により太陽光追尾機構のない小型太陽光発電パネル等の太陽光利用機器やソーラークッカー等の太陽熱調理機器を太陽光追尾とする課題を解決する。
【考案の効果】
【０００７】  前記の太陽位置センサーは、太陽光の有害な紫外線からセンサーを保護するだけではなく、太陽が移動した時に生ずる光の変化をほぼ直線的に電圧の変化として捉えるので感度が良い特徴も合わせて持っている。かつ、真横はもちろん少しならば下方向の光も捉えられるので太陽光の捕捉範囲が広い。また、フォトトランジスタを小さなものに変えれば非常に小型の太陽位置センサーが実現できる。次に最新のワンチップマイクロコンピュータを利用した制御部はプリント基板に全ての部品が載っており、ソフトウェアーを変更することで容易に機能を追加変更出来る便利な構成である。更にモータ駆動機構部は安価な市販の遊星ギヤモータで駆動されており、小型太陽光発電パネル、ソーラークッカー等の太陽熱調理機器のような比較的軽い機器ならば十分な駆動力を担保可能である。本考案により製作された機構部品を入手出来れば、日曜大工程度の知識で太陽の無限のエネルギーを身近に利用出来る。実験によれば、直径１ｍのパラボラ型ソーラークッカーにより３リットルの２０度Ｃの水が６０分で９５度Ｃまで上昇した。しかし、太陽光追尾をしないと太陽光から外れてしまって気温程度であった。ＣＯ２の環境問題で紛糾する時代にあって太陽光追尾は将来有望な技術である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】  本考案を実施するに当たり留意すべき点を記述する。先ず、センサー部分であるが、最上部にある保護筒は太陽の光を反射する素材を用いて作成し必ず所定の円筒形段差を付ける必要がある。これがないと太陽光が乱反射して受光素子に入射し所定の出力が得られない恐れがある。この段差により太陽光は元に戻る方向に反射される。ここは考案の重要なポイントである。そして受光素子保持筒にプリント基板に取付たフォトトランジスタ４個を傷つけないように下向きに挿入して取付る。次に反射盤台座に全ての構成部品を連結するためのパイプを刺し予め信号ケーブルを通しておき、更にそのパイプを遮光筒に通し先端に受光素子保持筒を挿入する。ケーブルの先端を上下左右のそれぞれの信号を出力するフォトトランジスタに半田付けする。その上に保護筒を乗せ台座下部からビスネジを用いて固定する。マイコン制御太陽光追尾装置受台に小型太陽光発電パネルかソーラークッカー等の太陽利用機器を取り付ける。これには日曜大工程度の技術を要するが多くの工具は必要ない。重要なのは余り重いと構造に無理が掛かるので全重量で８Ｋｇ程度にする必要がある。続いてセンサーの中心と太陽利用機器の中心を必ず平行一致にして取り付ける必要がある。受台は平らなので工夫が必要かもしれない。これが一致していないと太陽に正対して動作しないので太陽利用機器の変換効率が上がらなくなる。更に重心を装置の中心付近にする事も忘れてはいけない。次に、センサーの信号取り出し線、リミットスイッチ信号取り出し線を制御基板に接続する。電源は小型太陽光発電パネルを使うのであればここから供給可能であるが、なければ商用電源の交流１００ボルトを動作電圧に変換するアダプターが必要である。電源は直流電圧１２ボルトなので一致させなければならない。準備が出来たらマイコン制御太陽光追尾装置全体を東方向に向けて固定する。そして電源を接続すると自動的に一度東に回り太陽の追尾が開始される。この時、センサーの感知した相対電圧が表示装置に表示され動作が確認出来る。後は自動的に制御されて常に太陽を追尾する。上下左右の端まで動くと機構保護のためリミットスイッチにより停止する。尚、途中で止めたい時や、手動に切替えて動かしたい時は、操作パネルにあるボタンを押して制御可能である。ボタンは３個のモードボタンと１個の実行ボタンが有りモードボタンで動作を決めた後、押した状態で実行ボタンを押すことにより制御出来る。全部で上、下、左、右、ホームポジション、モータ停止、モータ開始の７種類の制御が可能である。
【実施例】
【０００９】  この考案の実施例を図に基づいて詳細に説明する。第１図に示すのはこの考案の全体を左前方から見た斜視図である。構成は下方から本考案を支える基台３３、左右回転動作に制限を与えるリミットスイッチ作動バー２１ｅと左リミットスイッチ２１ｄ、右リミットスイッチ２１ｃは裏側にある。そして、左右回転モータ２０ｂの回転によりウォームギヤ２８を介して左右回転台座２６を左右に回転させる平歯車付円盤２７、更に左右回転台座２６には［請求工２］で考案の全体制御を司るマイコン制御装置１６がある。［請求工１］で考案の太陽位置センサー１２に太陽位置の移動による左右の電圧差が生じると、マイコン制御装置１６内のワンチップマイクロコンピュータ１８はソフトウェアーの手順に従い、左右アナログデジタル変換器１８ｂによりデジタル信号に変換された電圧差に比例し、かつ、太陽の移動方向に追従するパルス幅変調信号を左右回転モータ２０ｂにモータドライバーＩＣ１７ｂを介し供給するため、左右回転モータ２０ｂはウォームギヤ２８を介して左右回転台座２６を回転させるのである。そして太陽位置センサー１２から左右の電圧差がなくなるまで動作が続き左右の電圧差がなくなると停止し、かつ、当該台座の左右回転動作に制限を与える左右リミットスイッチ２１ｃｄにより、過大な動きで回転機構にダメージを与えないよう保護されている。図１５のように左右回転台座２６は基台からスラストベアリング３１を介して平歯車付円盤２７に乗っており中心を台座左右回転軸２９が通り、更に、台座左右回転軸２９の下方は基台に回転軸固定ボルト３２で固定され、上方は回転するので抜けないように回転軸抜け防止ボルト３０で止められている構造になっている。ここで、パルス幅変調信号を上下左右回転モータ２０ａｂに供給する目的を簡単に説明する。本来、直流モータは連続した電圧で回転するように作られているので回転速度を変化させるには電圧を変化させるのが最も簡単だが、マイコンの場合、電圧を変化させるのは簡単ではないので、モータにはパルスの幅を変化させた電圧を加える事で擬似的に電圧変化を作り出し結果的に回転を変化させるのである。【００１０】  次に太陽位置センサー１２に太陽位置の移動による上下の電圧差が生じると、マイコン制御装置１６内のワンチップマイクロコンピュータ１８はソフトウェアーの手順に従い、上下アナログデジタル変換器１８ａによりデジタル信号に変換された電圧差に比例し、かつ、太陽の移動方向に追従するパルス幅変調信号を上下回転モータ２０ａにモータドライバーＩＣ１７ａを介し供給するため、上下回転モータ２０ａは可動支持軸２２ｂを回転させる。そして太陽位置センサー１２から上下の電圧差がなくなるまで動作が続き上下の電圧差がなくなると停止する。可動支持軸２２ｂは図１２、図１３、図１４に示す通り１０Ｍのネジが切ってあるので回転する事で固定支持軸２２ａに入ったり出たりして伸縮運動をする。固定支持軸２２ａに自由関節で接続された太陽利用機器受台２５は受台保持版２５ａに貫通した受台上下回転軸２３により支えられている。したがってこの当該受台は伸縮支持軸２２が伸縮運動をするため、引っ張られたり押されたりして上下に首を振る如く回転するので��る。また、当該受台の上下回転動作に制限を与える上下リミットスイッチ２１ａｂにより、過大な動きで回転機構にダメージを与えないよう保護されている。【００１１】  １９操作パネルは、自動追尾を中断したい時などに手動に切替えて、様々な動作をするための操作が可能である。ボタンは３個のモードボタンと１個の実行ボタンが有りモードボタンで動作を決めた後、押した状態で実行ボタンを押すことにより制御出来る。全部で上、下、左、右、ホームポジション、モータ停止、モータ開始の７種類の制御が可能である。【００１２】  図２は太陽位置センサーを上方からみた斜視図であり、センサー保護筒１、受光素子保持筒２、遮光筒３、反射盤４、台座５から構成されている。図４のようにセンサー保護筒１、受光素子保持筒２は反射盤４より小さくなっているので太陽側からは反射盤が見えている。しかし、受光素子８ａ−ｄである４個のフォトトランジスタ８ａ−ｄは遮光筒３の断面が図５の断面図９のようになっているのでお互いに差し込む太陽光の影響が受け難くなっている。ここで、太陽利用機器受台２５に取り付けた状態の太陽位置センサー１２の実施状態を説明する。図６のように太陽光１３ａは太陽位置センサー１２の真上から入射するため、内側に傾斜した反射盤４により１３ｂのように反射し４個全ての受光素子であるフォトトランジスタ８ａ−ｄが動作閾値電圧より少し高い同じ電圧を出力する。図７の網掛けは太陽側から見た太陽位置センサー１２の反射盤４に平均に光が差している状態である。４個の受光素子に等しい電圧が発生するためワンチップマイクロコンピュータ１８のモータ出力が平衡するので可動機構が停止する。ここで言う動作閾値とはフォトトランジスタの特性において出力電圧が直線的に変化する光量の範囲にあって最も低い電圧の事である。これはプリント基板１７にある可変抵抗により最良の閾値電圧が調節出来る。次に、図８は太陽が傾いた状態で反射盤４に光が差している状態である。受光素子フォトトランジスタ８ｄには反射盤４による反射光が届かないので出力電圧は閾値以下になり左右の電圧に差が生じる事になる。実際にはここまで傾く事はないが傾きに比例して電圧に差が生じるので感度が高い特徴を有する。【００１３】  図９はマイコン制御装置１６の概観である。内部を冷却する冷却ファン１６ａと表示装置１７ｅを覗く指示装置窓１６ｂが付いた簡単な構成である。金属製で熱伝導の良い材料を選ばなかったり、冷却ファン１６ａを省略したりすると真夏の炎天下では内部の温度が高温になりワンチップマイクロコンピュータ１８にダメージを与えかねないので注意を要する。図１０はプリント基板１７の部品配置図である。通信コネクタは本考案とは無関係なので採番していないがワンチップマイクロコンピュータ１８にプログラムを書き込む時必要なので取り付けてある。また、太陽位置センサー１２の感度、すなわちフォトトランジスタ８ａ−ｄの動作閾値を調整する可変抵抗器は公知のため省力してある。モータードライバーＩＣ１７ａ−ｂ２個はワンチップマイクロコンピュータ１８から出力したモータ駆動信号を増幅するものである。モータパルス幅変調信号可変スイッチ１７ｃ−ｄは、上下用と左右用モータの特性のばらつ��を補正するためのものである。１７ｅはセンサーの電圧を常時表示して作動状況を確認出来る表示装置である。１７ｆは太陽位置センサー１２、操作パネル１９、リミットスイッチ２１ａ−ｄ、そして、プリント基板１７全体に供給する電源を安定化する装置である。１７ｇはセンサー入力端子、１７ｈはリミットスイッチ入力端子である。【００１４】  ［請求項２］で示した本考案の最大の特徴はワンチップマイクロコンピュータ１８を内蔵した制御装置を考案した事にある。このワンチップマイクロコンピュータ１８は別名ワンチップマイコンと呼ばれ、図１１に示したようにアナログデジタル変換器１８ａ−ｂ、人出力器１８ｃ−ｇ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、中央演算装置（ＣＰＵ）が一体となった極めて高性能な日本製である事が最大の特徴である。ここで、図１１を詳しく解説する。太陽位置センサー１２のフォトトランジスタ８ａ−ｄからセンサー入力端子１７ｇに入った太陽位置アナログ電圧信号は、プリント配線を通ってワンチップマイクロコンピュータ１８のアナログデジタル変換器１８ａ−ｂに入り、デジタル電圧信号値に変換され中央演算装置（ＣＰＵ）に送られる。ここでは、上下一対左右一対のデジタル電圧信号の差が有るか否かを判断し、ある場合はその差に比例したパルス幅の電圧を、パルス幅変調信号入力器１８ｇから得られたモータパルス幅変調信号可変スイッチ１７ｃ−ｄの設定に従い、上下左右モータ信号出力器１８ｅに送る。そこには上下左右モータドライバーＩＣ１７ａ−ｂが接続されており、当該モータは太陽位置のずれを補正する方向に回転しデジタル電圧信号の差がなくなれば停止する。この時リミットスイッチ２１ａ−ｄからリミットスイッチ入力器１８ｆに信号が届いていると、当該方向モータは信号が届いた瞬間に停止し駆動機構を保護する。この一連の動きはの表示装置１７ｅに送られモニター出来る。また、自動追尾を中断したい時などに手動に切替えて、様々な動作をするためには操作パネル１９を使っての操作が可能である。ボタンは３個のモードボタンと１個の実行ボタンが有りモードボタン１９ｂ−ｃで動作を決めた後、押した状態で実行ボタン１９ａを押すことにより制御出来る。全部で上、下、左、右、ホームポジション、モータ停止、モータ開始の７種類の制御が可能である。１９ｂを押すと数値１が、１９ｃを押すと数値２が、１９ｄを押すと数値４がそれぞれ操作パネル入力器１８ｃに入力されるので、押さない状態を含めて合計で８種類の情報が入力される事になる。これを中央演算装置（ＣＰＵ）が判断してモータを制御するのである。
【産業上の利用可能性】
【００１５】  本考案は太陽の光や熱を利用する小型の機器であれば簡単に自動追尾式太陽利用機器にする事が出来るので、今まで太陽に正対しないため悪かった機器類の変換効率が飛躍的に向上する。しかも特殊な部品を使用していないので手軽に製作出来るのも特徴であり、ＣＯ２の環境問題が叫ばれている今日に有って有用な技術である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の全体像を左前方から見た斜視図である。
【図２】本考案の［請求工１］太陽位置センサーの斜視図である。
【図３】太陽位置センサーのＡ断面図である。
【図４】太陽位置センサーのＢ断面図である。
【図５】太陽位置センサーのＣ断面図である。
【図６】太陽位置センサーに太陽の光束が正面と斜めから入射した時の説明図である。
【図７】センサーが太陽に正対してずれがない時の反射盤の状態である。
【図８】太陽がずれた時の反射盤の状態である。
【図９】マイコン制御装置の概観である。
【図１０】プリント基板上の電子部品の配置図である。
【図１１】マイコンの内部構成とマイコンへの各種電子部品の接続図である。
【図１２】太陽が斜め上方にある時の伸縮支持軸２２ａ−ｂを説明した側面図である。
【図１３】太陽が上方にある時の伸縮支持軸２２ａ−ｂを説明した側面図である。
【図１４】伸縮支持軸２２の詳細説明図である。
【図１５】台座左右回転軸２９の詳細説明図である。
【符号の説明】
【００１７】  １    太陽位置センサー保護筒
２    太陽位置センサー受光素子保持筒
３    太陽位置センサー遮光筒
４    太陽位置センサー反射盤
５    太陽位置センサー台座
６    太陽位置センサー保護筒の断面
７    太陽位置センサー受光素子保持筒の断面
８    太陽位置センサーフォトトランジスタの断面
８ａ  太陽位置センサー上フォトトランジスタ
８ｂ  太陽位置センサー下フォトトランジスタ
８ｃ  太陽位置センサー右フォトトランジスタ
８ｄ  太陽位置センサー左フォトトランジスタ
９    太陽位置センサー遮光筒の断面
１０    太陽位置センサー反射盤の断面
１１    太陽位置センサー台座の断面
１２    太陽位置センサー本体の斜視図
１３ａ  センサーが正対した時の太陽光線の向き
１３ｂ  反射盤に反射した太陽光線の向き
１４ａ  センサーから外れた時の太陽光線の向き
１４ｂ  反射盤からはずれた太陽光線の向き
１５    反射盤の内側傾斜
１６    マイコン制御装置
１６ａ  マイコン制御装置冷却ファン
１６ｂ  マイコン制御装置指示装置窓
１７    プリント基板
１７ａ  プリント基板上の上下モータドライバーＩＣ
１７ｂ  プリント基板上の左右モータドライバーＩＣ
１７ｃ  プリント基板上の上下モータパルス幅変調信号可変スイッチ
１７ｄ  プリント基板上の左右モータパルス幅変調信号可変スイッチ
１７ｅ  プリント基板上の表示装置
１７ｆ  プリント基板上の直流電源安定化装置
１７ｇ  プリント基板上のセンサー入力端子
１７ｈ  プリント基板上のリミットスイッチ入力端子
１８    ワンチップマイクロコンピュータ
１８ａ  ワンチップマイクロコンピュータ内センサー上下出力アナログデジタル変換器
１８ｂ  ワンチップマイクロコンピュータ内センサー左右出力アナログデジタル変換器
１８ｃ  ワンチップマイクロコンピュータ内操作パネル信号入力器
１８ｄ  ワンチップマイクロコンピュータ内表示装置制御器
１８ｅ  ワンチップマイクロコンピュータ内上下左右モータ信号出力器
１８ｆ  ワンチップマイクロコンピュータ内リミットスイッチ入力器
１８ｇ  ワンチップマイクロコンピュータ内上下左右モータパルス幅変調信号入力器
１９    操作パネル
１９ａ  操作パネル実行ボタン
１９ｂ  操作パネルモード１ボタン
１９ｃ  操作パネルモード２ボタン
１９ｄ  操作パネルモード３ボタン
２０ａ  上下回転モータ
２０ｂ  左右回転モータ
２１ａ  上リミットスイッチ
２１ｂ  下リミットスイッチ
２１ｃ  右リミットスイッチ
２１ｄ  左リミットスイッチ
２１ｅ  リミットスイッチ作動バー
２２    伸縮支持軸
２２ａ  固定支持軸
２２ｂ  可動支持軸
２２ｃ  受台取付ボルト（小）
２２ｄ  １０Ｍナット
２２ｅ  １０Ｍボルト
２２ｆ  回転台取付ボルト（大）
２３    受台上下回転軸
２４    ウォームギヤ軸受
２５    太陽利用機器受台
２５ａ  受台保持板
２６    左右回転台座
２７    平歯車付円盤
２８    ウォームギヤ
２９    台座左右回転軸
３０    回転軸抜け防止ボルト
３１    スラストベアリング
３２    回転軸固定ボルト
３３    基台
【図１】
0003149026.tif 000003
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月10日(2008.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
マイコン制御太陽光追尾装置上部に位置し、太陽に正対して取り付けられた太陽の方向を検出して電圧変化として取り出す太陽位置センサーであって、不透明素材で製作された、太陽に近い最上部から太陽に遠い下部に向かって順に、段付円筒により太陽光を反射し受光素子を保護する保護筒、受光素子としてフォトトランジスタを同一円周上に太陽位置を検出出力するため上下用に２個、左右用に２個、それぞれを９０度離れた位置に４個下向きに配置した受光素子保持筒、各受光素子への不要な光を遮る遮光筒、そして最下部には保護筒と受光素子保持筒の真横を通過した光束を受光素子へ反射する少し大きめの内側に傾斜した反射盤が付いた台座から成る太陽位置センサー。
【請求項２】
請求項１に記載の太陽位置センサーからの電圧変化信号を得て、モータ駆動信号を出力するマイコン制御装置であって、太陽位置センサーからの上下一対と左右一対のアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換する機能、デジタル変換された上下左右の電圧差をパルス幅変調信号としてモータ駆動信号を出力する機能、自動運転、手動運転を切替えるスイッチ信号を処理する機能、上下左右の動作制限リミットスイッチの信号を処理する機能を備えたソフトウェアー内蔵ワンチップマイクロコンピュータを有する回路を特徴として持つマイコン制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のマイコン制御装置からのモータ駆動信号を得て、太陽光及び太陽熱を利用した機器を取り付ける受台を太陽に正対するようにモータにより回転する駆動機構であって、受台は裏側に２枚の受台保持板があり受台保持板を水平に貫く上下方向回転運動を可能とする１本の可動軸で支えられており、上下方向回転運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し上下方向回転運動に変える機構を有する回転台座に乗り、更にその回転台座の下方に取り付けられた平歯車付円盤は左右方向回転運動を駆動するモータとモータの回転運動を減速し左右方向回転運動に変えるウオームギヤ機構から受けた力により回転して、受台全体を自由自在に太陽の方向に向ける簡易な組み立て方式の基部から成り、当該回転については上下左右の動作を制限するリミットスイッチにより動作範囲に制限を付け、機器の保護を図る機構を有した特徴を持つ駆動機構。