JP2016095220A - 環境情報収集システム、環境情報取得装置、環境情報取得方法、および環境情報取得プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく監視対象を監視することができる環境情報収集システム、環境情報取得装置、環境情報取得方法、および環境情報取得プログラムを提供する。
【解決手段】環境情報生成部１１は、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する。環境情報取得部１２は、移動体に搭載され、環境情報を環境情報生成部１１から近距離無線通信で取得する。環境情報収集部１４は、環境情報取得部１２が取得した環境情報を収集する。
【選択図】 図１６

Description

本発明は、環境の情報を収集する環境情報収集システム、当該システムに用いられる環境情報取得装置、環境情報取得方法、および環境情報取得プログラムに関する。

災害発生時の被害を最小限に抑える減災のためには、平常時から環境の監視を行い、非常時には監視結果に基づいて正確に災害を予測し、予測結果に応じて住民に対応を呼びかけることが重要である。

そして、減災のために、監視対象の監視結果を示す情報である環境情報を生成する監視子局と、監視子局が生成した環境情報を収集する監視親局とを含む環境監視システムがある。

特許文献１には、そのような環境監視システムが記載されている。具体的には、特許文献１には、河川の上流部分から下流部分に亘って設置された複数の観測装置と、当該観測装置が観測した結果を示す水位情報等を収集するサーバとを含むシステムが記載されている。

特開２０１４−７１０６５号公報

しかし、特許文献１に記載されているようなシステムは、監視子局や観測装置が設置された場所まで通信回線を敷設しなければならず、監視子局等の数に応じた多額の費用が掛かるという問題がある。そして、通信回線の敷設や維持管理に要する費用は、監視子局等の数に応じて増大するので、監視子局等の数を容易に増加させることができず、監視対象の監視結果の精度を十分に高めることができないという問題がある。

そこで、本発明は、精度よく監視対象を監視することができる環境情報収集システム、環境情報取得装置、環境情報取得方法、および環境情報取得プログラムを提供することを目的とする。

本発明による環境監視システムは、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段と、移動体に搭載され、環境情報を環境情報生成手段から近距離無線通信で取得する環境情報取得手段と、環境情報取得手段が取得した環境情報を収集する環境情報収集手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による環境情報取得装置は、移動体に搭載され、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した環境情報を近距離無線通信で取得して、環境情報を収集する環境情報収集手段に環境情報を提供する環境情報取得手段を備えたことを特徴とする。

本発明による環境情報取得方法は、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した環境情報を、搭載された移動体による移動の過程で近距離無線通信で環境情報生成手段から取得し、環境情報を収集する環境情報収集手段に、取得した環境情報を提供することを特徴とする。

本発明による環境情報取得プログラムは、コンピュータに、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した環境情報を、搭載された移動体による移動の過程で近距離無線通信で環境情報生成手段から取得する処理と、環境情報を収集する環境情報収集手段に、取得した環境情報を提供する処理とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、精度よく監視対象を監視することができる。

本発明の第１の実施形態の環境監視システムの構成例を示すブロック図である。 環境監視子局の構成例を示すブロック図である。 移動体用通信モジュールの構成例を示すブロック図である。 情報通信基地局の構成例を示すブロック図である。 環境監視親局の構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態において環境監視子局によって環境情報が生成されて、環境監視親局によって受信される動作の概要を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態において環境監視子局によって環境情報が生成されて、環境監視親局によって受信される動作の概要を示すシーケンス図である。 複数の移動体用通信モジュールが、複数の環境監視子局からそれぞれ取得した環境情報を、複数の情報通信基地局および通信ネットワークを介して環境監視親局に送信する例を示す説明図である。 複数の移動体用通信モジュールが、複数の環境監視子局からそれぞれ取得した環境情報を、複数の情報通信基地局および通信ネットワークを介して環境監視親局に送信する他の例を示す説明図である。 環境監視親局の通信部が受信した環境情報に基づく演算部による演算結果を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態において環境監視子局の動作設定を行う処理の概要を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態における環境監視子局の構成例を示すブロック図である。 ＧＰＳ部を含まない環境監視子局の構成例を示すブロック図である。 ＧＰＳ部を含む移動体用通信モジュールの構成例を示すブロック図である。 機能が削減された移動体用通信モジュールの構成例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態の環境情報収集システムの構成例を示すブロック図である。

実施形態１．
本発明の第１の実施形態の環境監視システム１００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の環境監視システム１００の構成例を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態の環境監視システム１００は、環境監視子局１１０、移動体用通信モジュール１２０、および環境監視親局１４０を含む。

環境監視子局１１０は、センサ４００による監視対象の測定結果を含む情報である環境情報を生成する。移動体用通信モジュール１２０は、移動体２００に搭載されて、移動して近づいた環境監視子局１１０から環境情報を取得する。移動体用通信モジュール１２０は、移動して近づいた情報通信基地局１３０および通信ネットワーク３００を介して、環境監視親局１４０に、取得した環境情報を送信する。環境監視親局１４０は、移動体用通信モジュール１２０から送信された環境情報を受信して記憶する。

なお、移動体２００は、例えば、列車である。また、通信ネットワーク３００は、例えば、インターネット等の情報通信網である。そして、情報通信基地局１３０は、例えば、駅に設置され、インターネット回線へのゲートウェイとなるアクセスポイントである。

図２は、環境監視子局１１０の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態における環境監視子局１１０は、センサ部１１１、記録部１１２、制御部１１３、通信部１１４、およびＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）部１１５を含む。

センサ部１１１には、例えば、気温や、湿度、水分、振動、圧力、熱、音声、電磁波、化学物質、放射線、河川の水位等を測定するセンサ４００が接続されている。本例では、センサ部１１１には、河川の水位を測定する水位センサが接続されている。そして、センサ部１１１は、当該水位センサによる測定結果を示す測定情報を生成する。記録部１１２は、例えば、メモリ等の記憶手段であり、情報が記録される。制御部１１３は、プログラム制御に従って処理を実行し、環境監視子局１１０の全体を制御する。通信部１１４は、例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）８０２．１１の規格等に基づく無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信等の近距離無線通信で、移動体用通信モジュール１２０と情報を送受信する。ＧＰＳ部１１５は、ＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、自局の位置を示す位置情報、および現在時刻を示す時刻情報を生成する。

図３は、移動体用通信モジュール１２０の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態における移動体用通信モジュール１２０は、記録部１２１、制御部１２２、および通信部１２３を含む。

記録部１２１は、例えば、メモリ等の記憶手段である。記録部１２１には、通信部１２３が、環境監視子局１１０または環境監視親局１４０から受信した情報が記録される。制御部１２２は、プログラム制御に従って処理を実行し、移動体用通信モジュール１２０の全体を制御する。通信部１２３は、例えば、無線ＬＡＮ通信で接続された環境監視子局１１０と情報を送受信する。また、通信部１２３は、例えば、無線ＬＡＮ通信で接続された情報通信基地局１３０および通信ネットワーク３００を介して環境監視親局１４０と情報を送受信する。

図４は、情報通信基地局１３０の構成例を示すブロック図である。図４に示すように、本実施形態における情報通信基地局１３０は、制御部１３１と通信部１３２とを含む。

制御部１３１は、プログラム制御に従って処理を実行し、情報通信基地局１３０の全体を制御する。通信部１３２は、例えば、無線ＬＡＮ通信で、移動体用通信モジュール１２０と情報を送受信する。また、通信部１３２は、通信ネットワーク３００を介して環境監視親局１４０と情報を送受信する。

図５は、環境監視親局１４０の構成例を示すブロック図である。図５に示すように、本実施形態における環境監視親局１４０は、記録部１４１、制御部１４２、演算部１４３、および通信部１４４を含む。

記録部１４１は、情報通信基地局１３０および通信ネットワーク３００を介して、通信部１４４が移動体用通信モジュール１２０から受信した環境情報を記録する。制御部１４２は、プログラム制御に従って処理を実行し、環境監視親局１４０の全体を制御する。演算部１４３は、環境情報に基づく演算処理を行う。通信部１４４は、情報通信基地局１３０および通信ネットワーク３００を介して、移動体用通信モジュール１２０と情報を送受信する。

次に、本発明の第１の実施形態の環境監視システム１００の動作について説明する。図６は、本発明の第１の実施形態において環境監視子局１１０によって環境情報が生成されて、環境監視親局１４０によって受信される動作の概要を示す説明図である。図７は、本発明の第１の実施形態において環境監視子局１１０によって環境情報が生成されて、環境監視親局１４０によって受信される動作の概要を示すシーケンス図である。

図６および図７に示すように、河川Ａの近傍に設置された水位センサであるセンサ４００が、河川Ａの水位を測定し、測定結果を示す測定情報を生成し（ステップＳ１０１）、生成した測定情報を環境監視子局１１０のセンサ部１１１に入力する。環境監視子局１１０の制御部１１３は、センサ４００が生成した測定情報、ならびにＧＰＳ部１１５が生成した現在時刻を示す時刻情報、および現在位置を示す位置情報を含む環境情報を生成して（ステップＳ１０２）、記録部１１２に記録する。

そして、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３は、移動体２００が環境監視子局１１０に近づいたときに、具体的には、環境監視子局１１０の通信部１１４と通信可能になったときに、以下の処理を行う。すなわち、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３は、当該環境監視子局１１０に、環境情報の送信を要求する（ステップＳ１０３）。当該環境監視子局１１０の通信部１１４は、ステップＳ１０３の処理でなされた要求に応じて、記録部１１２に記録されている環境情報を送信する（ステップＳ１０４）。環境監視子局１１０の制御部１１３は、通信部１１４がステップＳ１０４の処理で送信した環境情報を記録部１１２から消去する。なお、環境監視子局１１０の制御部１１３は、記録部１１２における記録量が当該記録部１１２の記録容量に近づいたタイミングで、通信部１１４がステップＳ１０４の処理で送信した環境情報を記録部１１２から消去するように構成されていてもよい。

移動体用通信モジュール１２０の制御部１２２は、ステップＳ１０４の処理で送信された環境情報を通信部１２３が受信した場合に、当該環境情報を記録部１２１に記録する（ステップＳ１０５）。

情報通信基地局１３０の通信部１３２は、移動体２００が近づいてきたときに、具体的には、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３と通信可能になった場合に、以下の処理を行う。すなわち、情報通信基地局１３０の通信部１３２は、当該移動体用通信モジュール１２０に、環境情報の送信を要求する（ステップＳ１０６）。当該移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３は、ステップＳ１０６の処理でなされた要求に応じて、記録部１２１に記録されている環境情報を送信する（ステップＳ１０７）。

情報通信基地局１３０の通信部１３２は、ステップＳ１０７の処理で送信された環境情報を受信した場合に、当該環境情報を通信ネットワーク３００を介して、環境監視親局１４０に送信する（ステップＳ１０８）。

環境監視親局１４０の制御部１４２は、通信部１４４がステップＳ１０８の処理で送信された環境情報を受信した場合に、当該環境情報を記録部１４１に記録する（ステップＳ１０９）。

図８は、複数の移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚが、複数の環境監視子局１１０−ａ〜ｚからそれぞれ取得した環境情報を、複数の情報通信基地局１３０−ａ〜ｚおよび通信ネットワーク３００を介して環境監視親局１４０に送信する例を示す説明図である。

図８に示す例では、複数の移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚのそれぞれは、河川Ａに沿って移動する移動体２００−ａ〜ｚに搭載されているとする。そして、複数の環境監視子局１１０−ａ〜ｚは、河川Ａに沿ってそれぞれ設置されているとする。

そうすると、各移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚのそれぞれは、各環境監視子局１１０−ａ〜ｚに記録されている環境情報をそれぞれ取得することにより、河川Ａの水位を示す測定情報を上流側から下流側に亘って取得することができる。したがって、環境監視親局１４０は、各情報通信基地局１３０−ａ〜ｚおよび通信ネットワーク３００を介して環境情報を受信することで、河川Ａの水位を上流側から下流側に亘って把握することができる。

図９は、複数の移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚが、複数の環境監視子局１１０−ａ〜ｚからそれぞれ取得した環境情報を、複数の情報通信基地局１３０−ａ〜ｚおよび通信ネットワーク３００を介して環境監視親局１４０に送信する他の例を示す説明図である。

図９に示す例では、複数の移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚのそれぞれは、河川Ｂにおける互いに異なる橋梁を通過する移動体２００−ａ〜ｚに搭載されているとする。そして、複数の環境監視子局１１０−ａ〜ｚは、河川Ｂに沿ってそれぞれ設置されているとする。

互いに異なる橋梁を通過する移動体２００−ａ〜ｚに搭載された各移動体用通信モジュール１２０−ａ〜ｚのそれぞれは、各環境監視子局１１０−ａ〜ｚに記録されている環境情報をそれぞれ取得する。したがって、河川Ｂの水位を示す測定情報を含む環境情報を上流側から下流側に亘って取得することができる。よって、環境監視親局１４０は、移動体２００−ａ〜ｚが河川Ｂに沿って移動しない場合であっても、各情報通信基地局１３０−ａ〜ｚおよび通信ネットワーク３００を介して環境情報を受信することで、河川Ｂの水位を上流側から下流側に亘って把握することができる。

なお、図９に示す例では、環境監視子局１１０−ａ〜ｚおよびセンサ４００が、河川Ｂの橋梁や橋脚に埋め込む等して設置されてもよい。そして、環境監視子局１１０−ａ〜ｚがＧＰＳ部１１５を備える代わりに、環境監視親局１４０の記録部１４１に当該当該環境監視子局１１０−ａ〜ｚの位置を示す位置情報が予め記録されているように構成されていてもよい。

そして、センサ４００が振動センサや圧力センサを含む場合には、河川Ｂの水位の測定のみでなく、橋梁や橋脚を点検したり、異常を検知したりすることができる。

環境監視親局１４０の演算部１４３は、通信部１４４が受信した環境情報に含まれている位置情報と時刻情報と測定情報とに基づく演算を行う。そして、制御部１４２は、演算部１４３の演算結果を、例えば、表示手段（図示せず）に表示させる。

図１０は、環境監視親局１４０の通信部１４４が受信した環境情報に基づく演算部１４３による演算結果を示す説明図である。図１０には、環境監視親局１４０の通信部１４４が受信して記録部１４１に記録されている環境情報に含まれている各位置情報によって示される位置と各時刻情報が示す時刻と各測定情報によって示される水位とに基づく演算部１４３による演算結果の例が示されている。

図１０に示す例では、各位置情報が示す位置毎に、１番目に新しく受信した環境情報に含まれている測定情報によって示される水位が、実線で、当該位置に応じて互いに接続されて折れ線グラフで示されている。より具体的には、図１０に示す例では、対応する測定情報によって示される水位が、位置情報によって示される位置に基づいて河川Ａにおける上流側から下流側へ順に左側から右側へ並べられて、折れ線グラフに実線で表現されている。

また、図１０に示す例では、各位置情報が示す位置毎に、２番目に新しく受信した環境情報に含まれている測定情報によって示される水位が、破線で、位置情報によって示される位置に応じて互いに接続されて折れ線グラフで示されている。より具体的には、図１０に示す例では、対応する測定情報によって示される水位が、位置情報によって示される位置に基づいて河川Ａにおける上流側から下流側へ順に左側から右側へ並べられて、折れ線グラフに破線で表現されている。

図１１は、本発明の第１の実施形態において環境監視子局１１０の動作設定を行う処理の概要を示すシーケンス図である。

環境監視親局１４０の制御部１４２は、管理者によって操作部（図示せず）になされた操作に応じて、または日時等に応じて、環境監視子局１１０の動作設定内容を示す設定情報を生成する（ステップＳ２０１）。日時に応じて設定情報を生成する理由について説明する。一般に、列車の運転時間間隔は日時に応じて変化する。例えば、列車は、早朝や夜間には、平日の通勤や通学の時間帯よりも長い時間間隔で運行される。そうすると、早朝や夜間には、例えば列車である移動体２００に搭載された移動体用通信モジュール１２０が環境監視子局１１０の近傍を通過する時間間隔も、平日の通勤や通学の時間帯よりも長くなる。したがって、移動体用通信モジュール１２０が環境監視子局１１０から環境情報を取得する時間間隔が長くなる。すると、環境監視子局１１０の記録部１１２の記録量が増大して当該記録部１１２の記録容量に達してしまい、制御部１１３が新たな環境情報を記録部１１２に記録することができなくなってしまう。

そこで、本実施形態における環境監視親局１４０の制御部１４２は、環境監視子局１１０の制御部１１３が環境情報を生成する時間間隔を示す設定情報を生成する。具体的には、制御部１４２は、例えば、平日の通勤や通学の時間帯には、短い時間間隔で環境情報を生成させるための設定情報を生成する。また、制御部１４２は、例えば、早朝や夜間には、平日の通勤や通学の時間帯よりも長い時間間隔で環境情報を生成させるための設定情報を生成する。なお、環境監視親局１４０の制御部１４２が、各環境監視子局１１０−ａ〜ｚについて互いに異なる内容の設定情報を生成してもよいし、同じ内容の設定情報を生成してもよい。各環境監視子局１１０−ａ〜ｚについて互いに異なる内容の設定情報を生成した場合には、例えば、河川Ａの上流側の環境監視子局１１０と下流側の環境監視子局１１０とで、環境情報を生成する時間間隔を異ならせることができる。また、河川Ｂの橋梁や橋脚を通過する移動体２００−ａ〜ｚの運行頻度に応じて、各環境監視子局１１０−ａ〜ｚについて互いに異なる内容の設定情報を生成することができる。

環境監視親局１４０の制御部１４２は、通信部１４４に、ステップＳ２０１の処理で生成した設定情報を環境監視子局１１０宛に通信ネットワーク３００を介して送信させる（ステップＳ２０２）。環境監視親局１４０の通信部１４４が送信した設定情報は、通信ネットワーク３００を介して情報通信基地局１３０の通信部１３２によって受信される。なお、環境監視親局１４０の記録部１４１には、情報通信基地局１３０および環境監視子局１１０の位置関係を示す情報が記録されていてもよい。そして、環境監視親局１４０の通信部１４４は、当該情報に基づいて、設定情報の宛先の環境監視子局１１０に応じた情報通信基地局１３０を経由するように、当該設定情報を送信してもよい。

情報通信基地局１３０の通信部１３２は、移動体２００が近づいてきたときに、具体的には、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３と通信可能になったときに、以下の処理を行う。すなわち、情報通信基地局１３０の通信部１３２は、移動体用通信モジュール１２０に、ステップＳ２０２の処理で送信された環境監視子局１１０宛の設定情報を送信する（ステップＳ２０３）。

移動体用通信モジュール１２０の制御部１２２は、ステップＳ２０４の処理で送信された設定情報を通信部１２３が受信した場合に、当該設定情報を記録部１２１に記録する（ステップＳ２０４）。

そして、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３は、移動体２００が設定情報の宛先の環境監視子局１１０に近づいたときに、具体的には、環境監視子局１１０の通信部１１４と通信可能になったときに、以下の処理を行う。すなわち、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３は、当該環境監視子局１１０に、記録部１２１に記録されている設定情報を送信する（ステップＳ２０５）。

通信部１１４が当該設定情報を受信した環境監視子局１１０の制御部１１３は、当該設定情報によって示される動作設定内容に従って動作するように、環境監視子局１１０の全体を制御する（ステップＳ２０６）。具体的には、例えば、制御部１１３は、動作設定内容に応じた時間間隔で環境情報を生成して記録部１１２に記録するように動作する。

本実施形態の環境監視システム１００によって解決される問題および効果について説明する。前述した特許文献１に記載されているようなシステムには、以下のような問題がある。
（１）景観への影響
（２）防災無線の無線回線の占有
（３）費用の問題によるシステム普及率の低迷
（４）観測地点不足によるシステムの精度不足
問題（１）に示した、環境監視システムが与える景観への影響について説明する。環境監視システムは、監視対象の測定結果を示す環境情報を生成する子局（以下、環境監視子局という）と、環境監視子局が生成した環境情報を収集する親局装置（以下、環境監視親局という）とが、有線通信回線または無線通信回線を介して接続される。

そうすると、環境監視子局と環境監視親局との間を接続する、有線通信回線用の通信ケーブルや、無線通信回線用の大型のアンテナ、ポール等が周囲の景観に影響を与えるという問題がある。

問題（２）に示した、防災無線の無線回線の占有について説明する。環境監視子局と環境監視親局との間の無線通信に、防災無線の無線回線が使用される場合がある。そのような場合に、環境監視子局と環境監視親局とが通信を行っている間は、防災無線を用いた放送を行うことができない。また、逆に、防災無線を用いた放送が行われているしているときは、環境監視子局と環境監視親局とが通信を行うことができないという問題がある。

問題（３）に示した、費用の問題による環境監視システム普及率の低迷について説明する。リアルタイムで情報を取得する環境監視システムは高価であるので、市町村へのシステム普及率が低いという問題がある。また、市町村は、環境監視システムに要する費用を削減するために、定期的に情報収集を行う環境監視システムや、環境監視子局が、監視対象の測定結果が閾値を超えたときのみ環境監視親局に情報を送信する環境監視システムを導入する場合がある。そのような環境監視システムは、環境監視子局からリアルタイムで情報を収集することができないという問題がある。

問題（４）に示した、観測地点不足による環境監視システムの精度不足について説明する。前述したような環境監視システムは、前述した問題（１）〜（３）を有するので、環境情報を取得する観測地点が制限される。例えば、河川に沿って観測地点を複数箇所設けることが難しく、河川が氾濫した場合に住民に与える影響が大きい下流における限られた場所にのみ観測地点が設けられるという場合がある。そのような場合に、河川の水位が急激に上昇したときに、河川下流における限られた場所の水位のみの観測結果に基づいて正確に災害を予測することは難しい。

しかし、本実施形態によれば、問題（１）〜（４）を全て解決することができる。

まず、本実施形態における環境監視子局１１０は、無線ＬＡＮ通信で情報を送受信する。したがって、本実施形態の環境監視システム１００は、環境監視子局１１０が環境監視親局１４０と情報を送受信するための有線通信回線用の通信ケーブルや、無線通信用の高出力増幅器等を含む機器、大型のアンテナ、ポール等を必要としない。また、環境監視子局１１０の動作内容設定は、環境監視親局１４０から送信された設定情報に基づいて行われる。したがって、本実施形態の環境監視システム１００は、環境監視子局１１０に、管理者が作業するためのスペースや設備を必要としない。そうすると、環境監視子局１１０を、地中や橋脚の中、線路の敷地内等に設置することができる。よって、本実施形態によれば、景観に影響を与えるという問題（１）および防災無線の無線回線を占有するという問題（２）を解決することができる。

本実施形態によれば、環境監視子局１１０を河川の複数個所に設置し、各環境監視子局１１０によって生成された環境情報は、移動体２００に搭載された移動体用通信モジュール１２０によって取得される。したがって、移動体２００の運行本数に応じた高い頻度で、環境情報を取得することができる。また、本実施形態における各環境監視子局１１０は、河川の上流側から下流側に亘って設置されるので、環境監視親局１４０は、河川の上流側から下流側に亘って水位の変化を精度よく把握することができる。また、環境情報は、駅等に設置された情報通信基地局１３０および通信ネットワーク３００を介して環境監視親局１４０によって受信される。したがって、駅等にインターネット回線が敷設されていれば、ゲートウェイとなるアクセスポイント装置を設置するだけで、安価に、情報通信基地局１３０を実現することができる。よって、費用の問題によるシステム普及率の低迷という問題（３）および観測地点不足によるシステムの精度不足という問題（４）を解決することができる。

さらに、本実施形態によれば、河川の上流側から下流側に亘る水位の変化を高精度で把握することで、集中豪雨等により、河川の上流側で水位が上昇した後で下流側における水位が急激に上昇する事象が発生するような状況に適切に対応することが可能になる。すなわち、高精度で把握した水位の変化に基づいて、既存の技術によって災害の発生の予兆を把握して災害の発生や規模を予測し、住民等に適切な避難指示を出すことが可能になる。

また、夜間や、列車が運行されない場合、河川に沿った道路が通行止めになった場合であっても、歩行者や、自転車、自動二輪車、自動車、無人飛行機、その他の移動体２００に、移動体用通信モジュール１２０を搭載させればよい。そして、当該移動体が、情報通信基地局１３０が設置された各駅と、環境監視子局１１０との間を移動して往復することで、河川の上流側から下流側に亘る水位変化を監視することができる。

なお、自然環境および人工的環境における監視が必要な場所に、気温、湿度、振動、熱、音声、化学物質、放射線等を測定するセンサ４００がセンサ部１１１に接続された環境監視子局１１０が設置されてもよい。そして、そのような監視対象子局１１０の周辺を、移動体用通信モジュール１２０が搭載された１つまたは複数の路線の列車、バス、その他の移動体２００が移動することで、環境監視子局１１０が生成した環境情報を移動体用通信モジュール１２０が受信する。さらに、移動体用通信モジュール１２０が、情報通信基地局１３０を介して環境監視親局１４０に、受信した環境情報を送信する。すると、環境監視親局１４０が、街全体の環境監視を行うことができる。このような構成は交通網が集中して各交通機関が高頻度で運行されている都市部において、前述したような効果を特に発揮する。

また、環境監視子局１１０の周辺を、移動体用通信モジュール１２０が搭載された歩行者や、自転車、自動二輪車、自動車、無人飛行機、ヘリコプタ、船舶、その他の移動体２００に移動させて、当該移動体用通信モジュール１２０が環境情報を受信するように構成されてもよい。そのような構成は、交通網が未発達な街や山間部、化学物質の監視が必要な活火山の近く等において、前述したような効果を特に発揮する。

他には、土砂崩れの恐れがある山、崖、棚田、段々畑等に、水分、振動、音声等を測定するセンサ４００がセンサ部１１１に接続された環境監視子局１１０が設置されてもよい。そして、環境監視子局１１０の周辺を、移動体用通信モジュール１２０が搭載された無人飛行機や、ヘリコプタ、その他の移動体２００を移動させて、当該移動体用通信モジュール１２０が環境情報を受信するように構成されてもよい。そのような構成によって、土砂災害の予兆を発見するシステムを構成することができる。

また、監視対象の人工的環境の例としてのダムや橋梁、橋脚、建物等の人工物に、水分、振動、音声、圧力、電磁波、熱等を測定するセンサ４００がセンサ部１１１に接続された環境監視子局１１０が設置されてもよい。そして、環境監視子局１１０の周辺を、前述したような移動体２００に移動させて、当該移動体用通信モジュール１２０が環境情報を受信するように構成されてもよい。そのような構成によって、人工物の老朽化や異常の発生を監視するシステムを構成することができる。なお、そのような構成において、環境監視子局１１０は、監視対象の人工物に外付けされてもよいし、監視対象の人工物の内部に埋め込まれてもよいし、監視対象の人工物の近傍に設置されてもよい。

実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態の環境監視システムについて説明する。本発明の第１の実施形態の環境監視システム１００は、移動体２００が環境監視子局１１０に近づく頻度よりも高い頻度（例えば、１０分に１回等）で環境情報を生成することを前提に、環境監視子局１１０が記録部１１２を含むように構成されている。しかし、例えば、人工物の老朽化の監視等、数か月に１回等の低い頻度で環境情報を生成すればよい場合がある。本発明の第２の実施形態の環境監視システムは、そのような場合に対応して構成されている。すなわち、本発明の第２の実施形態の環境監視システムは、環境監視子局２１０が記録部１１２を含まない点で、第１の実施形態の環境監視システム１００と異なる。その他の構成要素は、図１に示す環境監視システム１００における構成と同様なため、対応する各構成要素には図１における符号と同じ符号を付して説明を省略する。

図１２は、本発明の第２の実施形態における環境監視子局２１０の構成例を示すブロック図である。図１２に示すように、本発明の第２の実施形態における環境監視子局２１０は、記録部１１２を含まない点で、図２に示す第１の実施形態における環境監視子局１１０と異なる。その他の構成は、図２に示す第１の実施形態における環境監視子局１１０と同様なため、対応する構成要素には図２と同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態の環境監視子局２１０の制御部１１３は、移動体２００が近づいたときに、センサ４００が生成した測定情報、ならびにＧＰＳ部１１５が生成した現在時刻を示す時刻情報、および現在位置を示す位置情報を含む環境情報を生成する。具体的には、制御部１１３は、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３と通信可能になったときに、センサ４００が生成した測定情報、ならびにＧＰＳ部１１５が生成した現在時刻を示す時刻情報、および現在位置を示す位置情報を含む環境情報を生成する。そして、環境監視子局１１０の通信部１１４は、移動体用通信モジュール１２０の通信部１２３を介して環境監視親局１４０宛に、制御部１１３が生成した環境情報を送信する。

本実施形態によれば、環境監視子局２１０は、必要なときのみセンサ４００から測定結果を受信し、受信結果に応じた環境情報を送信すればよい。したがって、環境監視子局２１０に接続されたセンサ４００、および環境監視子局２１０を間欠的に動作させて、環境監視子局２１０に接続されたセンサ４００、および環境監視子局２１０の消費電力量を低減させることができる。また、環境監視子局の記録部１１２を省略することで、環境監視システムの低価格化を図ることができる。

なお、環境監視子局がＧＰＳ部１１５を含まないように構成されていてもよい。図１３は、ＧＰＳ部１１５を含まない環境監視子局３１０の構成例を示すブロック図である。図１３に示すように、本例の環境監視子局３１０は、ＧＰＳ部１１５を含まない点で、図１２に示す環境監視子局２１０と異なる。その他の構成は、図１２に示す環境監視子局２１０と同様なため、対応する構成要素には図１２と同じ符号を付して説明を省略する。なお、環境監視子局３１０は、例えば、自局を他局から識別する識別子を含む環境情報を送信するとする。

そして、本例では、環境監視親局１４０の記録部１４１に、環境監視子局３１０の識別子に対応付けられて、当該環境監視子局２１０の位置を示す位置情報が予め記録されているとする。

すると、環境情報を受信した環境監視親局１４０は、当該環境情報に含まれる識別子に基づいてどの位置における測定結果であるのかを把握することができる。

本例によれば、環境監視子局がＧＰＳ部１１５を含まないように構成されているので、環境監視システムの低価格化を図ることができる。

なお、必要に応じて、移動体用通信モジュールがＧＰＳ部２２４を含むように構成されていてもよい。図１４は、ＧＰＳ部２２４を含む移動体用通信モジュール２２０の構成例を示すブロック図である。図１４に示すように、本例の移動体用通信モジュール２２０は、ＧＰＳ部２２４を含む点で、図３に示す第１の実施形態における移動体用通信モジュール１２０の構成と異なる。その他の構成は、図３に示す移動体用通信モジュール１２０と同様なため、対応する構成要素には図３と同じ符号を付して説明を省略する。

本例の移動体用通信モジュール２２０は、通信部１２３が、環境監視子局３１０から位置情報および時刻情報を含まない環境情報を受信した場合に、制御部１２２が、ＧＰＳ部２２４に、位置情報および時刻情報を生成させる。そして、制御部１２２は、環境監視子局３１０から受信した環境情報に、ＧＰＳ部２２４が生成した情報を含ませる。

そのような構成によっても、環境情報を受信した環境監視親局１４０は、当該環境情報に基づいて、どの位置における測定結果であるのかを把握することができる。

本実施形態について述べたように、環境情報を取得する頻度の高低に応じて、環境監視システムの構成および運用形態を変更することが可能である。また、移動体用通信モジュールについては、図３や図１４に示す構成以外にも、搭載される移動体が一部の機能を実現して、移動体用通信モジュールの機能を削減することができる。図１５は、機能が削減された移動体用通信モジュール３２０の構成例を示すブロック図である。図１５に示す移動体用通信モジュール３２０は、記録部１２１を含まない点で、図３に示す第１の実施形態における移動体用通信モジュール１２０の構成と異なる。本例では、例えば、搭載される移動体が記録部１２１およびＧＰＳ部２２４に相当する構成を有する。そして、移動体用通信モジュール３２０は、図１５に示すように、制御部１２２および通信部１２３のみを含む。移動体用通信モジュール３２０の通信部１２３ｈ、移動体の記録部およびＧＰＳ部と通信を行い、移動体のＧＰＳ部から位置情報や時刻情報を取得したり、記録部に環境情報を記録させたりする。

また、各環境監視子局間でアドホック通信が行われ、各環境監視子局が生成した情報を、移動体用通信モジュールを搭載した移動体が通信可能な距離まで近づくことができる環境監視子局へ伝達するように構成されていてもよい。そのような構成は、移動体用通信モジュールを搭載した移動体が、各環境監視子局の全ての周辺は移動できない場合に特に有効である。

そのような構成によれば、移動体用通信モジュールの数や、移動体の移動頻度および移動距離を削減することが可能になる。なお、移動体用通信モジュールと通信する環境監視子局の消費電力量が多くなるが、保守を高頻度で行ったり、バッテリを大容量化したりすればよい。

また、本発明システムでは、必要に応じて、環境監視子局と移動体用通信モジュールとの間の通信、および移動体用通信モジュールと情報通信基地局との間の通信を、接触通信や有線通信等で実現してもよい。

実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態の環境情報収集システム１０について、図面を参照して説明する。図１６は、本発明の第３の実施形態の環境情報収集システム１０の構成例を示すブロック図である。図１６に示すように、本発明の第３の実施形態の環境情報収集システム１０は、環境情報生成部１１、環境情報取得部１２、および環境情報収集部１４を含む。

環境情報生成部１１は、例えば、図２に示す環境監視子局１１０や、図１２に示す環境監視子局２１０、図１３に示す環境監視子局３１０に相当する。環境情報取得部１２は、例えば、図３に示す移動体用通信モジュール１２０や、図１４に示す移動体用通信モジュール２２０、図１５に示す移動体用通信モジュール３２０に相当する。環境情報収集部１４は、例えば、図５に示す環境監視親局１４０に相当する。

環境情報生成部１１は、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する。環境情報取得部１２は、移動体に搭載され、環境情報を環境情報生成部１１から近距離無線通信で取得する。環境情報収集部１４は、環境情報取得部１２が取得した環境情報を収集する。

本実施形態によれば、精度よく監視対象を監視することができる。

１０ 環境情報収集システム
１１ 環境情報生成部
１２ 環境情報取得部
１４ 環境情報収集部
１００ 環境監視システム
１１０、１１０−ａ〜ｚ、２１０、３１０ 環境監視子局
１１１ センサ部
１１２、１２１、１４１ 記録部
１１３、１２２、１３１、１４２ 制御部
１１４、１２３、１３２、１４４ 通信部
１１５、２２４ ＧＰＳ部
１２０、１２０−ａ〜ｚ、２２０、３２０ 移動体用通信モジュール
１３０、１３０−ａ〜ｚ 情報通信基地局
１４０ 環境監視親局
１４３ 演算部
２００、２００−ａ〜ｚ 移動体
３００ 通信ネットワーク
４００ センサ

Claims (8)

1. センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段と、
   移動体に搭載され、前記環境情報を前記環境情報生成手段から近距離無線通信で取得する環境情報取得手段と、
   前記環境情報取得手段が取得した前記環境情報を収集する環境情報収集手段とを備えた
   ことを特徴とする環境情報収集システム。
2. 前記環境情報収集手段は、前記環境情報生成手段の動作設定を示す設定情報を生成し、
   前記環境情報取得手段は、前記環境情報収集手段から前記設定情報を受信した場合に、前記環境情報生成手段に前記設定情報を前記近距離無線通信で送信し、
   前記環境情報生成手段は、前記設定情報を受信した場合に、前記設定情報によって示される前記動作設定に従って動作する
   請求項１に記載の環境情報収集システム。
3. 前記環境情報取得手段は、通信ネットワークを介して前記環境情報取得手段と情報を送受信する
   請求項１または請求項２に記載の環境情報収集システム。
4. 前記環境情報取得手段は、交通機関の前記移動体に搭載されている
   請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の環境情報収集システム。
5. 前記環境情報生成手段は、生成した環境情報が記録される記録手段を含み、
   前記環境情報取得手段は、前記環境情報生成手段と通信可能になった場合に、前記記録手段に記録されている前記環境情報を取得する
   請求項１から請求項４のうちいずれかに記載の環境情報収集システム。
6. 移動体に搭載され、センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した前記環境情報を近距離無線通信で取得して、環境情報を収集する環境情報収集手段に前記環境情報を提供する環境情報取得手段を備えた
   ことを特徴とする環境情報取得装置。
7. センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した前記環境情報を、搭載された移動体による移動の過程で近距離無線通信で前記環境情報生成手段から取得し、
   環境情報を収集する環境情報収集手段に、取得した前記環境情報を提供する
   ことを特徴とする環境情報取得方法。
8. コンピュータに、
   センサによる測定結果を示す測定結果情報を含む環境情報を生成する環境情報生成手段が生成した前記環境情報を、搭載された移動体による移動の過程で近距離無線通信で前記環境情報生成手段から取得する処理と、
   環境情報を収集する環境情報収集手段に、取得した前記環境情報を提供する処理とを実行させる
   ための環境情報取得プログラム。

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