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公開番号2025010846
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2023113106
出願日2023-07-10
発明の名称日射量推定装置、日射量推定システム、日射量推定方法および日射量推定プログラム
出願人古野電気株式会社
代理人弁理士法人ワンディ-IPパ-トナ-ズ
主分類G01W 1/12 20060101AFI20250116BHJP(測定;試験)
要約【課題】日射量の推定精度を向上する。
【解決手段】空の画像を取得する画像取得部と、前記画像における太陽の位置を特定する太陽特定部と、前記太陽の位置に基づく対象領域であって、前記太陽の周辺に存在する雲による散乱日射量を含む日射量の推定に用いる前記対象領域を前記画像に設定する領域設定部と、前記対象領域に含まれる画素に基づく特徴量を算出する算出部と、前記太陽の位置および前記特徴量に基づいて、前記散乱日射量を含む前記日射量を推定する推定処理を行う推定部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
空の画像を取得する画像取得部と、
前記画像における太陽の位置を特定する太陽特定部と、
前記太陽の位置に基づく対象領域であって、前記太陽の周辺に存在する雲による散乱日射量を含む日射量の推定に用いる前記対象領域を前記画像に設定する領域設定部と、
前記対象領域に含まれる画素に基づく特徴量を算出する算出部と、
前記太陽の位置および前記特徴量に基づいて、前記散乱日射量を含む前記日射量を推定する推定処理を行う推定部と、
を備える、日射量推定装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記日射量推定装置は、さらに、
前記画像において前記雲を含む領域である雲領域を特定する雲特定部を備え、
前記特徴量は、前記対象領域に含まれる前記雲領域を構成する前記画素に基づく特徴量を含む、請求項１に記載の日射量推定装置。
【請求項３】
前記特徴量は、前記対象領域に含まれる前記雲領域を構成する複数の前記画素の輝度の統計値を含む、請求項２に記載の日射量推定装置。
【請求項４】
前記日射量推定装置は、さらに、
前記画像において前記雲を含む領域である雲領域を特定する雲特定部を備え、
前記特徴量は、前記対象領域において前記雲領域が占める割合を含む、請求項１または請求項２に記載の日射量推定装置。
【請求項５】
前記領域設定部は、前記画像において前記太陽を含まない領域を前記対象領域として設定する、請求項１または請求項２に記載の日射量推定装置。
【請求項６】
前記対象領域の形状は、前記太陽の位置を中心とする円環形状である、請求項５に記載の日射量推定装置。
【請求項７】
前記太陽特定部は、前記画像を撮像する撮像部の光軸の向きを示す光軸情報、および前記太陽の軌道を示す軌道情報に基づいて、前記太陽の位置を特定する、請求項１または請求項２に記載の日射量推定装置。
【請求項８】
前記日射量推定装置は、さらに、
前記画像に基づいて、前記雲による前記太陽の遮蔽を予測する遮蔽予測処理を行う遮蔽予測部を備え、
前記推定部は、前記推定処理において、所定の計算式を用いて前記日射量を推定し、
前記推定部は、前記遮蔽予測部による予測結果に応じて、前記推定処理において用いる前記計算式を選択する、請求項１または請求項２に記載の日射量推定装置。
【請求項９】
前記画像取得部は、前記雲を含む時系列の前記画像を取得し、
前記算出部は、さらに、前記時系列の画像に基づいて、前記雲の移動方向、および単位時間あたりの前記雲の移動量の少なくともいずれか一方を含む雲移動情報を作成し、
前記遮蔽予測部は、前記雲移動情報に基づいて、前記遮蔽予測処理の対象の領域である予測領域を設定し、
前記遮蔽予測部は、前記予測領域において前記雲が存在する場合、前記遮蔽予測処理において、前記雲により前記太陽が遮蔽されると予測する、請求項８に記載の日射量推定装置。
【請求項１０】
前記予測領域の形状は、所定の中心角を有する扇形である、請求項９に記載の日射量推定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、日射量推定装置、日射量推定システム、日射量推定方法および日射量推定プログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、太陽光発電システムにおける発電量の予測等を行うために、太陽の日射量を推定する技術が開発されている。たとえば、特許文献１（特開２０１５－０５９８２１号公報）には、以下のような日射量推定装置が開示されている。すなわち、日射量推定装置は、日射量を測定する測定地点から天空を撮影した第１画像に含まれる少なくとも１つの第１雲塊の画像領域である第１雲塊画像を抽出する切り出し部と、前記第１雲塊画像から前記第１雲塊の空間位置を特定する位置特定部と、前記第１雲塊の前記空間位置が前記測定地点の日射に影響を与える空間位置である影響位置である場合、前記測定地点での日射量に基づいて、該第１雲塊が該日射量に与える影響度を算出する影響度算出部と、前記影響位置にある前記第１雲塊の画像の特徴を示す第１画像特徴量を抽出する特徴抽出部と、前記第１画像特徴量と前記影響度との対応関係を、前記影響位置にある第１雲塊ごとにそれぞれ格納する格納部と、前記影響位置ではない空間位置のある第２雲塊の移動行程を予測し、該第２雲塊が該影響位置に達する時刻を予測する移動予測部と、前記対応関係と前記第２雲塊の第２画像特徴量とを参照して、前記時刻において該第２雲塊が前記測定地点での日射量に与える影響度を予測する日射量予測部と、を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－０５９８２１号公報
特開２００７－１８４３５４号公報
特開２０１５－１４１４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
太陽の周辺に雲が存在する場合、太陽の直射日光に加えて、雲による散乱光が発生する可能性がある。この場合、日射量が、快晴時と比較して大きくなり、日射量の推定精度が低下するという問題がある。日射量の推定精度を向上することが可能な技術が望まれる。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、日射量の推定精度を向上することが可能な日射量推定装置、日射量推定システム、日射量推定方法および日射量推定プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る日射量推定装置は、空の画像を取得する画像取得部と、前記画像における太陽の位置を特定する太陽特定部と、前記太陽の位置に基づく対象領域であって、前記太陽の周辺に存在する雲による散乱日射量を含む日射量の推定に用いる前記対象領域を前記画像に設定する領域設定部と、前記対象領域に含まれる画素に基づく特徴量を算出する算出部と、前記太陽の位置および前記特徴量に基づいて、前記散乱日射量を含む前記日射量を推定する推定処理を行う推定部と、を備える。
【０００７】
このように、画像における太陽の位置に加えて、当該画像において日射量を推定する対象領域を設定し、対象領域における特徴量を用いて、散乱日射量を含む日射量を推定する構成により、太陽周辺に雲が存在する場合、当該雲によって発生する散乱光の影響を考慮して日射量を推定することができる。したがって、日射量の推定精度を向上することができる。
【０００８】
（２）上記（１）において、前記日射量推定装置は、さらに、前記画像において前記雲を含む領域である雲領域を特定する雲特定部を備えてもよく、前記特徴量は、前記対象領域に含まれる前記雲領域を構成する前記画素に基づく特徴量を含んでもよい。
【０００９】
このような構成により、日射量の推定処理において、対象領域に含まれる雲の領域における輝度、すなわち太陽周辺に存在する雲の大きさおよび厚さ等に応じた散乱光の影響を考慮することができるため、太陽周辺に雲が存在する場合における日射量をより正確に推定することができる。
【００１０】
（３）上記（２）において、前記特徴量は、前記対象領域に含まれる前記雲領域を構成する複数の前記画素の輝度の統計値を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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