(57)【要約】【課題】太陽光による発電とともに農地に対する日射量の過不足を抑制する。【解決手段】制御部（50）は、日射量調節制御では、南中時刻を含む第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行い、第１時間帯（T1）よりも前の第２時間帯（T2）および第１時間帯（T1）よりも後の第３時間帯（T3）において日陰調節動作を行う。太陽追尾動作では、制御部（50）は、太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。日陰調節動作では、制御部（50）は、農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰実面積（S1）が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。【選択図】図８
2016073100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
農作物を育成するための農地に設置される太陽光発電システムであって、
受光面（20a）に照射された光を電力に変換する太陽光パネル（20）と、
上記農地の上方において上記太陽光パネル（20）を揺動可能に支持する支持機構（30）と、
上記太陽光パネル（20）を揺動させる駆動機構（40）と、
日射量調節制御を行う制御部（50）とを備え、
上記日射量調節制御では、上記制御部（50）は、昼間の時間帯であって南中時刻を含む第１時間帯（T1）において、上記太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節する太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって上記第１時間帯（T1）よりも前の第２時間帯（T2）および夕方の時間帯であって上記第１時間帯（T1）よりも後の第３時間帯（T3）において、上記農地に生じる上記太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰実面積（S1）が上記太陽追尾動作を行うと仮定した場合に上記農地に生じる上記太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節する日陰調節動作を行うように構成されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記制御部（50）は、上記太陽光パネル（20）の揺動角が予め設定された指令角（θ*）となるように上記駆動機構（40）を制御するように構成され、
上記太陽追尾動作では、上記制御部（50）は、上記太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する目標揺動角（θt）を上記指令角（θ*）に設定し、
上記日陰調節動作では、上記制御部（50）は、上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように上記目標揺動角（θt）を補正し、補正された目標揺動角（θt）を上記指令角（θ*）に設定する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
請求項１または２において、
上記制御部（50）は、上記日陰調節動作では、上記南中時刻に近いほど上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなるように、上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記第１時間帯（T1）のうち上記南中時刻よりも後の後期期間（T12）は、上記第１時間帯（T1）のうち上記南中時刻よりも前の前期期間（T11）よりも長くなっている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
上記農地に対する日射量を検出する日射量検出部（60）をさらに備え、
上記制御部（50）は、上記日陰調節動作では、上記第２および第３時間帯（T2,T3）の各々において上記日射量検出部（60）によって検出される日射量が少なくなるに連れて、該時間帯（T2,T3）における上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が小さくなるように、上記日射量検出部（60）によって検出される日射量に応じて上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を補正する
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
上記制御部（50）は、上記日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して上記日射量調節制御を行うように構成されている
ことを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、太陽光パネルを備えた太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光を電力に変換する太陽光パネルを備えた太陽光発電システムが知られている。例えば、特許文献１には、農業用ハウスに設置された太陽光発電システムが記載されている。なお、特許文献１の太陽光発電システムでは、受光センサによる検出結果に基づいて太陽電池パネルを構造物内における最大の受光エネルギー方向に向ける方向制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１４６９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、農作物を育成には、その農作物に適した日射量を与えることが好ましい。すなわち、農作物に与えられる日射量に過不足が生じると、その農作物の育成が阻害されるおそれがある。そのため、農業用ハウス内で育成している農作物に適した日射量を与えるために、農業用ハウスに遮光幕（例えば、網）を被せて農作物に対する日射量を適度に減少させる場合がある。
【０００５】
なお、農作物を育成するための農地の上方に太陽光パネルを設置すると、太陽光パネルの日陰が農地に生じて農地に対する日射量が減少する。そこで、太陽光パネルの日陰を利用して農地に対する日射量を適切な量に調節することが考えられる。このように構成することにより、太陽光による発電と農地に対する日射量の調節とを両立することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積は、太陽光パネルの姿勢や太陽の仰角によって変化する。また、太陽からの日射量は、時間帯によって変動する。そのため、太陽光パネルの日陰を利用して日射量を適切な量に調節することが困難であり、農地に対する日射量に過不足が生じてしまうおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明は、太陽光による発電とともに農地に対する日射量の過不足を抑制することが可能な太陽光発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、農作物を育成するための農地に設置される太陽光発電システムであって、受光面（20a）に照射された光を電力に変換する太陽光パネル（20）と、上記農地の上方において上記太陽光パネル（20）を揺動可能に支持する支持機構（30）と、上記太陽光パネル（20）を揺動させる駆動機構（40）と、日射量調節制御を行う制御部（50）とを備え、上記日射量調節制御では、上記制御部（50）は、昼間の時間帯であって南中時刻を含む第１時間帯（T1）において、上記太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節する太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって上記第１時間帯（T1）よりも前の第２時間帯（T2）および夕方の時間帯であって上記第１時間帯（T1）よりも後の第３時間帯（T3）において、上記農地に生じる上記太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰実面積（S1）が上記太陽追尾動作を行うと仮定した場合に上記農地に生じる上記太陽光パネル（20）の日陰の面積に相当する日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節する日陰調節動作を行うように構成されていることを特徴とする太陽光発電システムである。
【０００９】
上記第１の発明では、太陽追尾動作において太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽を向くように太陽光パネル（20）の揺動角を調節することにより、太陽光パネル（20）における発電を促進させることができる。なお、太陽からの日射量は、昼間の時間帯である第１時間帯（T1）において多くなり、朝方の時間帯である第２時間帯（T2）および夕方の時間帯である第３時間帯（T3）において少なくなる傾向にある。したがって、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うことにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において、太陽光パネル（20）における発電を促進させることができる。
【００１０】
また、上記第１の発明では、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うことにより、第１時間帯（T1）において農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を比較的に大きくすることができる。これにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において日射量の減少量を多くすることができる。一方、第２および第３時間帯（T2,T3）において日陰調節動作を行うことにより、第２および第３時間帯（T2,T3）において農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を比較的に小さくすることができる。これにより、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第２および第３時間帯（T2,T3）において日射量の減少量を少なくすることができる。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記制御部（50）は、上記太陽光パネル（20）の揺動角が予め設定された指令角（θ*）となるように上記駆動機構（40）を制御するように構成され、上記太陽追尾動作では、上記制御部（50）は、上記太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する目標揺動角（θt）を上記指令角（θ*）に設定し、上記日陰調節動作では、上記制御部（50）は、上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように上記目標揺動角（θt）を補正し、補正された目標揺動角（θt）を上記指令角（θ*）に設定することを特徴とする太陽光発電システムである。
【００１２】
上記第２の発明では、太陽追尾動作において、目標揺動角（θt）が指令角（θ*）に設定され、日陰調節動作において、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように補正された目標揺動角（θt）が指令角（θ*）に設定される。
【００１３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記制御部（50）は、上記日陰調節動作では、上記南中時刻に近いほど上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなるように、上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を調節することを特徴とする太陽光発電システムである。
【００１４】
上記第３の発明では、日陰調節動作が行われる第２および第３時間帯（T2,T3）において、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）は、南中時刻に近いほど日陰仮想面積（S0）に近くなる。なお、南中時刻に近いほど太陽からの日射量が多くなる傾向にある。したがって、日陰調節動作において、南中時刻に近いほど太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなるように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節することにより、第２および第３時間帯（T2,T3）において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル（20）の日陰仮想面積（S0）に対する日陰実面積（S1）の割合を大きくすることができる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜第３の発明のいずれか１つにおいて、上記第１時間帯（T1）のうち上記南中時刻よりも後の後期期間（T12）は、上記第１時間帯（T1）のうち上記南中時刻よりも前の前期期間（T11）よりも長くなっていることを特徴とする太陽光発電システムである。
【００１６】
上記第４の発明では、第１時間帯（T1）において後期期間（T12）が前期期間（T11）よりも長くなっている。なお、昼間の時間帯である第１時間帯（T1）では、南中時刻よりも後の後期期間（T12）において太陽から照射される日射量は、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも前の前期期間（T11）において太陽から照射される日射量よりも多くなる傾向にある。したがって、第１時間帯（T1）において後期期間（T12）を前期期間（T11）よりも長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間（すなわち、南中時刻よりも後の期間）において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができる。また、太陽追尾動作の実行時間を長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができる。
【００１７】
第５の発明は、上記第１〜第４の発明のいずれか１つにおいて、上記農地に対する日射量を検出する日射量検出部（60）をさらに備え、上記制御部（50）は、上記日陰調節動作では、上記第２および第３時間帯（T2,T3）の各々において上記日射量検出部（60）によって検出される日射量が少なくなるに連れて、該時間帯（T2,T3）における上記太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が小さくなるように、上記日射量検出部（60）によって検出される日射量に応じて上記駆動機構（40）を制御して上記太陽光パネル（20）の揺動角を補正することを特徴とする太陽光発電システムである。
【００１８】
上記第５の発明では、日射量検出部（60）による検知結果に基づいて第２および第３時間帯（T2,T3）において農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を適切に調節することができる。
【００１９】
第６の発明は、上記第１〜第５の発明のいずれか１つにおいて、上記制御部（50）は、上記日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して上記日射量調節制御を行うように構成されていることを特徴とする太陽光発電システムである。
【００２０】
上記第６の発明では、必要に応じて日射量調節制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
第１の発明によれば、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において太陽光パネル（20）における発電を促進させることができるので、太陽光パネル（20）における発電を効果的に行うことができる。また、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において日射量の減少量を多くするとともに、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第２および第３時間帯（T2,T3）において日射量の減少量を少なくすることができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００２２】
第２の発明によれば、太陽追尾動作において、目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定することにより、太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。また、日陰調節動作において、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように補正された目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定することにより、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。
【００２３】
第３の発明によれば、第２および第３時間帯（T2,T3）において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル（20）の日陰仮想面積（S0）に対する日陰実面積（S1）の割合を大きくすることができるので、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００２４】
第４の発明によれば、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間（すなわち、南中時刻よりも後の期間）において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができるので、太陽光パネル（20）における発電を効果的に促進させることができる。また、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において、日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができるので、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００２５】
第５の発明によれば、日射量検出部（60）による検知結果に基づいて第２および第３時間帯（T2,T3）において農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を適切に調節することができるので、農地に対する日射量を適切に低減することができる。
【００２６】
第６の発明によれば、必要に応じて日射量調節制御を行うことができるので、農作物の育成段階や周辺環境の変化に応じて、農地に対する日射量を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】太陽光発電システムの構成例を示した斜視図。
【図２】太陽光発電システムの構成例を模式的に示した概略図。
【図３】太陽光パネルユニットの構成例を示した側面図。
【図４】太陽光パネルユニットの構成例を示した正面図。
【図５】太陽光パネルユニットの構成例を示した斜視図。
【図６】日射量調節制御の一例を示したタイミングチャート。
【図７】昼間の時間帯における太陽追尾動作の一例を示した概略図。
【図８】朝方の時間帯における日陰調節動作の一例を示した概略図。
【図９】夕方の時間帯における日陰調節動作の一例を示した概略図。
【図１０】日射量調節制御の別例を示したタイミングチャート。
【図１１】朝方の時間帯における日陰調節動作の別例を示した概略図。
【図１２】太陽光発電システムの変形例を示した概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２９】
（太陽光発電システム）
図１および図２は、実施形態による太陽光発電システム（1）の構成例を示している。この太陽光発電システム（1）は、１つまたは複数の太陽光パネルユニット（10）と、１つまたは複数の駆動機構（40）と、コントローラ（50）とを備え、農作物を育成するための農地に設置される。この例では、太陽光発電システム（1）は、南北方向に延設された農業用ハウス（90）内に設けられている。具体的には、それぞれが南北方向に配列された６つの太陽光パネルユニット（10）からなる２つのユニット列（すなわち、１２台の太陽光パネルユニット（10））が農業用ハウス（90）の横桟（91）の上に載置され、２つのユニット列にそれぞれ対応する２つの駆動機構（40）が設けられている。
【００３０】
〔太陽光パネルユニット〕
図３〜図５は、太陽光パネルユニット（10）の構成例を示している。太陽光パネルユニット（10）は、太陽光パネル（20）と支持機構（30）とを備えている。
【００３１】
〈太陽光パネル〉
太陽光パネル（20）は、受光面（20a）に照射された光を電力に変換する。この例では、太陽光パネル（20）は、パネル本体（21）と固定部材（22）とを有している。
【００３２】
パネル本体（21）は、板状に形成され、一方の面が太陽光パネル（20）の受光面（20a）を構成している。固定部材（22）は、パネル本体（21）に固定されてパネル本体（21）と一体となって揺動する部材である。この例では、固定部材（22）は、２つの桟部材（22a）と、２つの固定片（22b）と、１つの連結片（22c）とを含んでいる。なお、図５では、連結片（22c）の図示を省略している。
【００３３】
２つの桟部材（22a）は、パネル本体（21）の裏面（すなわち、受光面（20a）の裏側に位置する面）に固定され、互いに間隔をおいて太陽光パネル（20）の幅方向（具体的には、パネル本体（21）の幅方向）に延びている。２つの固定片（22b）は、それぞれが太陽光パネル（20）の幅方向に延びる板状に形成され、２つの桟部材（22a）の長手方向（太陽光パネル（20）の幅方向）の中央部の内側面にそれぞれ固定されている。連結片（22c）は、太陽光パネル（20）の幅方向に延びる板状に形成され、２つの桟部材（22a）のうち一方の桟部材（この例では、太陽光パネル（20）の前縁側に位置する桟部材（22a））の中央部の外側面に固定されている。
【００３４】
〈支持機構〉
支持機構（30）は、農地の上方において揺動軸線（C）を中心として太陽光パネル（20）を揺動可能に支持する。この例では、支持機構（30）は、太陽光パネル（20）を揺動可能に支持する支持部材（31）と、支持部材（31）を支持する支柱部材（32）と、農業用ハウス（90）の横桟（91）の上に載置されて支柱部材（32）を支持する台座部材（33）とを備えている。なお、図５では、台座部材（33）の図示を省略している。
【００３５】
《支持部材》
支持部材（31）は、支持台部（31a）と、２つの支持片部（31b）とを有している。支持台部（31a）は、太陽光パネル（20）の幅方向の中央部（具体的には、パネル本体（21）の幅方向の中央部）に沿う方向に延びている。２つの支持片部（31b）は、支持台部（31a）の長手方向の両端部の上面に立設されている。この例では、支持台部（31a）は、四角柱状に形成されている。具体的には、支持台部（31a）は、リップ溝型鋼（断面Ｃ字状の鋼材）によって構成されている。支持片部（31b）は、支持台部（31a）の長手方向の端部の上面に対して垂直に起立している。
【００３６】
そして、２つの支持片部（31b）は、太陽光パネル（20）の２つの固定片（22b）と揺動可能に連結されている。具体的には、固定片（22b）は、支持台部（31a）の長手方向において支持片部（31b）と並んだ状態（この例では、支持台部（31a）の長手方向において支持片部（31b）の外側に配置された状態）で、太陽光パネル（20）の幅方向の中央部に沿う方向に延びる揺動軸線（C）を中心として支持片部（31b）の先端部と揺動可能に連結されている。すなわち、揺動軸線（C）は、太陽光パネル（20）の裏面（具体的には、パネル本体（21）の裏面）および支持台部（31a）の上面と間隔をおいて太陽光パネル（20）の幅方向の中央部に沿う方向に延び、固定片（22b）と支持片部（31b）を貫通している。
【００３７】
この例では、揺動軸となる軸部が固定片（22b）に設けられ、軸部を挿通可能な軸孔が支持片部（31b）に設けられている。そして、固定片（22b）の軸部が支持片部（31b）の軸孔に挿通されて、固定片（22b）と支持片部（31b）とが揺動可能に連結されている。揺動軸線（C）は、軸部の軸心によって構成されている。なお、この例では、固定片（22b）に設けられた軸部は、固定片（22b）の支持片部（31b）と対向する側面（内側面）から支持台部（31a）の長手方向に突出している。すなわち、揺動軸線（C）は、支持台部（31a）と平行に延びている。
【００３８】
また、この例では、太陽光パネル（20）は、その前縁側が南側となり後縁側が北側となるように配置されている。そして、太陽光パネル（20）は、その前縁側から後縁側へ向かうに連れて（すなわち、南側から北側へ向かうに連れて）次第に高くなるように水平面に対して傾斜した状態で、支持機構（30）に揺動可能に支持されている。また、揺動軸線（C）は、太陽光パネル（20）の前縁側から後縁側へ向けて（すなわち、南側から北側へ向けて）上方に傾斜している。
【００３９】
《支柱部材，台座部材》
支柱部材（32）は、上下に延びる柱状に形成され、その上端部に支持部材（31）の支持台部（31a）が固定されている。台座部材（33）は、板状に形成され、その上面に支柱部材（32）が垂直に固定されている。
【００４０】
〔駆動機構〕
駆動機構（40）は、太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）を揺動させるように構成されている。この例では、駆動機構（40）は、アクチュエータ（41）とリンク機構（42）とを備えている。
【００４１】
〈アクチュエータ〉
アクチュエータ（41）は、その出力軸（図示を省略）を回転駆動させるように構成されている。例えば、アクチュエータ（41）は、空気圧によって出力軸を回転させる回転式の空気圧アクチュエータによって構成されている。
【００４２】
〈リンク機構〉
リンク機構（42）は、アクチュエータ（41）の回転運動に応じて太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）を揺動させるように構成されている。この例では、リンク機構（42）は、一直線上に配列された複数の太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）の揺動を同期させる（連動させる）ように構成されている。具体的には、リンク機構（42）は、駆動軸（42a）と、複数の太陽光パネルユニット（10）に対応する複数の揺動アーム（42b）と複数の自在継手（42c）と複数の軸受部材（42d）とを備えている。
【００４３】
《駆動軸》
駆動軸（42a）は、太陽光パネルユニット（10）の配列方向（この例では、南北方向）に延びている。また、駆動軸（42a）は、その一端部がアクチュエータ（41）の出力軸（図示を省略）と同軸状に連結され、アクチュエータ（41）によって回転駆動される。
【００４４】
《揺動アーム，自在継手》
揺動アーム（42b）は、駆動軸（42a）の径方向に延びる板状に形成され、その一端部が駆動軸（42a）に固定されて駆動軸（42a）と一体となって揺動する。自在継手（42c）は、その一端部が揺動アーム（42b）の他端部に連結され、その他端部が太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）の連結片（22c）の長手方向の端部に連結されている。軸受部材（42d）は、太陽光パネルユニット（10）の支持機構（30）の台座部材（33）の上面に固定され、駆動軸（42a）を回転可能に支持する。
【００４５】
《リンク機構による動作》
図４に示した太陽光パネルユニット（10）において、駆動軸（42a）を時計回りに回転させると、揺動アーム（42b）によって連結片（22c）の長手方向の端部（自在継手（42c）との連結点）が引き下げられて、太陽光パネル（20）が揺動軸線（C）を中心として時計回りに揺動する。一方、駆動軸（42a）を反時計回りに回転させると、揺動アーム（42b）によって連結片（22c）の長手方向の端部（自在継手（42c）との連結点）が押し上げられて、太陽光パネル（20）が揺動軸線（C）を中心として反時計回りに揺動する。
【００４６】
なお、この例では、駆動軸（42a）を回転させると、駆動軸（42a）に接続された複数の揺動アーム（42b）が同期して揺動する。これにより、一直線上に配列された複数の太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）が互いに同期して揺動する。
【００４７】
〔コントローラ（制御部）〕
コントローラ（50）は、駆動機構（40）を制御して太陽光パネルユニット（10）の太陽光パネル（20）の揺動角を調節するように構成されている。具体的には、コントローラ（50）は、太陽光パネル（20）の揺動角を検知する角度センサ（図示を省略）の検知信号に基づいて現時点における太陽光パネル（20）の揺動角（θ*）を求め、太陽光パネル（20）の揺動角が予め設定された指令角となるように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。例えば、コントローラ（50）は、マイクロコンピュータや、マイクロコンピュータを動作させるためのプログラムを格納するメモリなどによって構成されている。この例では、コントローラ（50）は、日射量調節制御を行う。
【００４８】
〈日射量調節制御〉
次に、図６〜図９を参照して、日射量調節制御について説明する。なお、図６では、太陽光パネル（20）の揺動角（指令角（θ*））は、太陽光パネル（20）が東側にも西側にも傾斜していない場合（すなわち、太陽光パネル（20）の幅方向が水平方向となっている場合）を「ゼロ」とし、太陽光パネル（20）を東側に傾斜させる場合を「負」とし、太陽光パネル（20）を西側に傾斜させる場合を「正」としている。
【００４９】
図６に示すように、日射量調節制御では、コントローラ（50）は、昼間の時間帯であって南中時刻（この例では、１２：００）を含む第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行い、朝方の時間帯であって第１時間帯（T1）よりも前の第２時間帯（T2）および夕方の時間帯であって第１時間帯（T1）よりも後の第３時間帯（T3）において日陰調節動作を行う。なお、この例では、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも前の前期期間（T11）は、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも後の後期期間（T12）と同一の長さとなっている。
【００５０】
《太陽追尾動作》
図７に示すように、太陽追尾動作では、コントローラ（50）は、太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。例えば、太陽追尾動作では、コントローラ（50）は、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。
【００５１】
具体的には、図６に示すように、コントローラ（50）は、太陽追尾動作では、目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定する。目標揺動角（θt）は、太陽の日周運動における太陽の仰角の変化に対応して変化する揺動角の目標値であり、太陽光発電システム（1）の設置位置の座標情報（設置方位と緯度と経度）と時間情報（日付および時刻）とに基づいて決定することが可能である。例えば、目標揺動角（θt）は、その目標揺動角（θt）に対応付けられた時刻において、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が最小となるときの太陽光パネル（20）の揺動角に設定されている。
【００５２】
なお、コントローラ（50）は、時刻と目標揺動角（θt）とが対応付けられた対応テーブルを有し、その対応テーブルの中から現在時刻に対応する目標揺動角（θt）を選択するように構成されていてもよい。または、コントローラ（50）は、太陽光発電システム（1）の設置位置の座標情報や時間情報に応じて目標揺動角（θt）を算出するための演算式（関数）を有し、その演算式に基づいて目標揺動角（θt）を算出するように構成されていてもよい。
【００５３】
《日陰調節動作》
図８および図９に示すように、日陰調節動作では、コントローラ（50）は、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。なお、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）は、農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（実際の面積）に相当し、太陽光パネル（20）の日陰仮想面積（S0）は、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（仮想の面積）に相当する。例えば、日陰調節動作では、コントローラ（50）は、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（実際の挟角）が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近くなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。
【００５４】
具体的には、図６に示すように、コントローラ（50）は、日陰調節動作では、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように目標揺動角（θt）を補正し、補正された目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定する。例えば、コントローラ（50）は、日陰調節動作では、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（実際の挟角）が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近づくように目標揺動角（θt）を補正する。
【００５５】
また、この例では、日陰調節動作において、コントローラ（50）は、南中時刻（この例では、１２：００）に近いほど太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなるように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。例えば、日陰調節動作では、コントローラ（50）は、南中時刻に近いほど太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光に入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節する。
【００５６】
詳しく説明すると、この例では、コントローラ（50）は、目標揺動角（θt）に補正角（θc）を加算することによって目標揺動角（θt）を補正するように構成されている。補正角（θc）は、昼間の時間帯である第１時間帯（T1）ではゼロに設定され、朝方の時間帯である第２時間帯（T2）では正の値に設定され、夕方の時間帯である第３時間帯（T3）では負の値に設定されている。さらに、第２および第３時間帯（T2,T3）では、南中時刻に近いほど補正角（θc）の絶対値が小さくなっている。
【００５７】
《第１時間帯における太陽光パネルの挙動》
昼間の時間帯である第１時間帯（T1）では、補正角（θc）がゼロに設定されているので、太陽光パネル（20）の揺動角は、目標揺動角（θt）に調節される。すなわち、図７に示すように、第１時間帯（T1）では、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向く。なお、太陽追尾動作が行われる第１時間帯（T1）では、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）は、日陰仮想面積（S0）と同一となっている。
【００５８】
《第２時間帯における太陽光パネルの挙動》
朝方の時間帯である第２時間帯（T2）では、補正角（θc）が正の値に設定されているので、太陽光パネル（20）の揺動角は、目標揺動角（θt）から所定角だけ西側に進んだ揺動角に調節される。すなわち、図８に示すように、第２時間帯（T2）では、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（実際の挟角）が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近くなるように、太陽光パネル（20）の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなる。
【００５９】
《第３時間帯における太陽光パネルの挙動》
夕方の時間帯である第３時間帯（T3）では、補正角（θc）が負の値に設定されているので、太陽光パネル（20）の揺動角は、目標揺動角（θt）から所定角だけ東側に進んだ揺動角に調節される。すなわち、図９に示すように、第３時間帯（T3）では、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（実際の挟角）が太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近くなるように、太陽光パネル（20）の揺動角が調節され、その結果、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなる。
【００６０】
なお、第２および第３時間帯（T2,T3）では、南中時刻に近いほど補正角（θc）の絶対値が小さくなっているので、太陽光パネル（20）の揺動角と目標揺動角（θt）との差は、南中時刻に近いほど小さくなる。したがって、第２および第３時間帯（T2,T3）では、南中時刻に近いほど太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光に入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角が調節され、その結果、南中時刻に近いほど太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなる。
【００６１】
〔実施形態による効果〕
以上のように、太陽追尾動作において太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽を向くように太陽光パネル（20）の揺動角を調節することにより、太陽光パネル（20）における発電を促進させることができる。なお、太陽からの日射量は、昼間の時間帯である第１時間帯（T1）において多くなり、朝方の時間帯である第２時間帯（T2）および夕方の時間帯である第３時間帯（T3）において少なくなる傾向にある。したがって、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うことにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において太陽光パネル（20）における発電を促進させることができる。これにより、太陽光パネル（20）における発電を効果的に行うことができる。
【００６２】
また、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うことにより、第１時間帯（T1）において農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を比較的に大きくすることができる。これにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において日射量の減少量を多くすることができる。一方、第２および第３時間帯（T2,T3）において日陰調節動作を行うことにより、第２および第３時間帯（T2,T3）において農地に生じる太陽光パネルの日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を比較的に小さくすることができる。これにより、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第２および第３時間帯（T2,T3）において日射量の減少量を少なくすることができる。このように、太陽からの日射量が多くなる傾向にある第１時間帯（T1）において日射量の減少量を多くするとともに、太陽からの日射量が少なくなる傾向にある第２および第３時間帯（T2,T3）において日射量の減少量を少なくすることができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。これにより、農地における農作物の育成を促進させることができる。
【００６３】
また、太陽追尾動作において、目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定することにより、太陽追尾動作において、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。これにより、太陽追尾動作において、太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽の日周運動に追従して太陽を向くように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。
【００６４】
また、日陰調節動作において、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように補正された目標揺動角（θt）を指令角（θ*）に設定することにより、日陰調節動作において、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（実際の挟角）が、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近くなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。これにより、日陰調節動作において、太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）よりも小さくなるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節することができる。
【００６５】
なお、南中時刻に近いほど太陽からの日射量が多くなる傾向にある。したがって、日陰調節動作において、南中時刻に近いほど太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が日陰仮想面積（S0）に近くなるように、駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を調節することにより、第２および第３時間帯（T2,T3）において、太陽からの日射量が多くなるほど太陽光パネル（20）の日陰仮想面積（S0）に対する日陰実面積（S1）の割合を大きくすることができる。これにより、農地に対する日射量を効果的に低減することができ、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００６６】
（日射量調節制御の変形例１）
図１０に示すように、補正角（θc）は、日陰調節動作が行われる第２および第３時間帯（T2,T3）において一定値に設定されていてもよい。この例では、補正角（θc）は、第２時間帯（T2）では「＋９０°」に設定され、第３時間帯（T3）では「−９０°」に設定されている。この場合、図１１に示すように、朝方の時間帯である第２時間帯（T2）では、太陽光パネル（20）の揺動角は、目標揺動角（θt）から９０°だけ西側に進んだ揺動角となっている。すなわち、コントローラ（50）は、第２および第３時間帯（T2,T3）において行われる日陰調節動作では、太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角が所定角（この例では、９０°）となるように、太陽光パネル（20）の揺動角を調節するように構成されていてもよい。なお、所定角は、太陽追尾動作を行うと仮定した場合に太陽光パネル（20）の受光面（20a）の法線方向と太陽光の入射方向とのなす挟角（仮想の挟角）よりも９０°に近い角となっている。
【００６７】
以上のように構成した場合も、太陽追尾動作において太陽光パネル（20）の受光面（20a）が太陽を向くように太陽光パネル（20）の揺動角を調節することにより、太陽光パネル（20）における発電を効果的に行うことができる。また、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うとともに、第２および第３時間帯（T2,T3）において日陰調節動作を行うことにより、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００６８】
（日射量調節制御の変形例２）
また、図１０に示すように、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも後の後期期間（T12）は、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも前の前期期間（T11）よりも長くなっていてもよい。
【００６９】
なお、昼間の時間帯である第１時間帯（T1）では、南中時刻よりも後の後期期間（T12）において太陽から照射される日射量は、第１時間帯（T1）のうち南中時刻よりも前の前期期間（T11）において太陽から照射される日射量よりも多くなる傾向にある。したがって、第１時間帯（T1）において後期期間（T12）を前期期間（T11）よりも長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間（すなわち、南中時刻よりも後の期間）において太陽追尾動作の実行時間を長くすることができる。これにより、太陽光パネル（20）における発電を効果的に促進させることができる。また、太陽追尾動作の実行時間を長くすることにより、太陽からの日射量が多くなる傾向にある期間において日射量の減少量が多くなっている時間を長くすることができる。これにより、農地に対する日射量を効果的に低減することができるので、農地に対する日射量の過不足を抑制することができる。
【００７０】
〈太陽光発電システムの変形例〉
図１２に示すように、太陽光発電システム（1）は、図１および図２に示した構成に加えて、１つまたは複数の日射量検出部（60）を備えていてもよい。日射量検出部（60）は、農地に対する日射量を検出するように構成されている。
【００７１】
図１２に示した太陽光発電システム（1）において、コントローラ（50）は、日陰調節動作では、第２および第３時間帯（T2,T3）の各々において日射量検出部（60）によって検出される日射量が少なくなるに連れて、その時間帯（T2,T3）における太陽光パネル（20）の日陰実面積（S1）が小さくなるように、日射量検出部（60）によって検出される日射量に応じて駆動機構（40）を制御して太陽光パネル（20）の揺動角を補正するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ（50）は、日射量検出部（60）によって検出される日射量が小さくなるに連れて、太陽光パネル（20）の受光面の法線方向と太陽光の入射方向とのなす角が９０°に近づくように、日射量検出部（60）によって検出される日射量に応じて太陽光パネル（20）の揺動角を補正してもよい。
【００７２】
なお、目標揺動角（θt）に補正角（θc）を加算することによって目標揺動角（θt）を補正するようにコントローラ（50）が構成されている場合、コントローラ（50）は、日射量検出部（60）によって検出される日射量に応じて補正角（θc）を補正することによって指令角（θ*）を補正してもよい。例えば、コントローラ（50）は、第２時間帯（T2）において日射量検出部（60）によって検出された日射量（具体的には、所定期間中に検出された日射量の平均値）が予め設定された日射量閾値よりも少なくなっている場合には、第２時間帯（T2）における補正角（θc）を図６に示した補正角（θc）から図１０に示した補正角（θc）へ変更する一方で、第２時間帯（T2）において日射量検出部（60）によって検出された日射量が日射量閾値よりも少なくなっていない場合には、第２時間帯（T2）における補正角（θc）を図６に示した補正角（θc）のまま維持するように構成されていてもよい。
【００７３】
以上のように構成することにより、日射量検出部（60）による検知結果に基づいて第２および第３時間帯（T2,T3）において農地に生じる太陽光パネル（20）の日陰の面積（すなわち、日陰実面積（S1））を適切に調節することができる。これにより、農地に対する日射量を適切に低減することができる。
【００７４】
（コントローラの変形例）
なお、コントローラ（50）は、日射量調節制御の実行を指示するための操作に応答して日射量調節制御を行うように構成されていてもよい。例えば、コントローラ（50）は、操作者によって操作される操作ボタンを有し、操作者による操作ボタンの操作に応答して、第１〜第３時間帯（T1〜T3）の全部において太陽追尾動作を行う発電優先制御と、第１時間帯（T1）において太陽追尾動作を行うとともに第２および第３時間帯（T2,T3）において日陰調節動作を行う日射量調節制御とを選択的に実行するように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ（50）は、発電優先制御を実行している場合に、日射量調節制御の実行を指示するための操作が操作者によって操作ボタンに与えられると、発電優先制御を停止して日射量調節制御を開始するように構成されていてもよい。
【００７５】
以上のように構成することにより、必要に応じて日射量調節制御を行うことができる。これにより、農作物の育成段階や周辺環境の変化に応じて、農地に対する日射量を調節することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
なお、以上の説明では、太陽光発電システム（1）を農業用ハウス（90）内に設置する場合を例に挙げたが、太陽光発電システム（1）は、農業用ハウス（90）に限らず、その他の農地に設置されていてもよい。
【００７７】
また、目標揺動角（θt）を１時間毎に更新する場合を例に挙げたが、目標揺動角（θt）の更新周期は、１時間よりも長くてもよいし短くてもよい。また、目標揺動角（θt）の更新周期は、一定であってもよいし一定でなくてもよい。また、第１〜第３時間帯（T1〜T3）は、可変値であってもよいし、固定値であってもよい。
【００７８】
また、以上の実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、この発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上説明したように、上述の太陽光発電システムは、農地に設置される太陽光発電システムなどとして有用である。
【符号の説明】
【００８０】
１          太陽光発電システム
１０        太陽光パネルユニット
２０        太陽光パネル
２０ａ      受光面
２１        パネル本体
２２        固定部材
２２ａ      桟部材
２２ｂ      固定片
２２ｃ      連結片
３０        支持機構
３１        支持部材
３１ａ      支持台部
３１ｂ      支持片部
３２        支柱部材
３３        台座部材
４０        駆動機構
４１        アクチュエータ
４２        リンク機構
４２ａ      駆動軸
４２ｂ      揺動アーム
４２ｃ      自在継手
４２ｄ      軸受部材
５０        コントローラ（制御部）
６０        日射量検出部
【図１】
2016073100.tif 000003
【図２】
2016073100.tif 000004
【図３】
2016073100.tif 000005
【図４】
2016073100.tif 000006
【図５】
2016073100.tif 000007
【図６】
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【図７】
2016073100.tif 000009
【図８】
2016073100.tif 000010
【図９】
2016073100.tif 000011
【図１０】
2016073100.tif 000012
【図１１】
2016073100.tif 000013
【図１２】
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