(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測位衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、当該受信アンテナを覆うカバーと、当該受信アンテナが載置される略正方形の底板と、を含む受信ユニットと、
前記底板を支持するための、Ｌ字鋼で構成される４本の第１の縦フレームと、
ボルトまたはネジを介して、前記４本の第１の縦フレームのそれぞれの下方の延長線上に固定されるＬ字鋼で構成される４本の第２の縦フレームと、
ボルトまたはネジを介して、前記４本の第１の縦フレームまたは前記４本の第２の縦フレームに略直角に固定されるＬ字鋼で構成される４本の横フレームと、
前記４本の縦フレームを互いに支持するためのＬ字鋼で構成される強化フレームと、
ボルトまたはネジを介して、前記４本の縦フレームに支持される３枚の太陽電池パネルと、
前記強化フレームに載置され、前記３枚の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、
前記受信ユニットの下方かつ前記４本の第１の縦フレームの間に配置される通信インターフェイスと、
前記受信ユニットの下方かつ前記４本の第１の縦フレームの間に配置され、メモリと、前記蓄電池の電力を利用することによって前記測位信号に基づいて前記受信アンテナの位置情報を計算して当該位置情報を前記メモリに蓄積するための第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサによって定期的に起動され前記蓄積された前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための第２のプロセッサと、を含む制御部と、
を備える、位置情報提供装置。
【請求項２】
位置情報提供装置の設置方法であって、
前記位置情報装置を構成するための、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、複数の第１の縦フレームと、複数の第２の縦フレームと、複数の横フレームと、複数枚の太陽電池パネルと、蓄電池と、前記複数枚の太陽電池パネルで取得された電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算して前記位置情報を送信するための制御部と、を設置位置まで運ぶステップと、
地面に複数の穴をあけるステップと、
前記複数の穴のそれぞれに、前記複数の第２の縦フレームを挿入し固定するステップと、
ボルトまたはネジを介して、前記複数の第２の縦フレームに略直角に前記複数の横フレームを固定するステップと、
ボルトまたはネジを介して、前記複数の第２の縦フレームそれぞれの上方の延長線上に前記複数の第１の縦フレームを固定するステップと、
ボルトまたはネジを介して、前記複数の第１の縦フレームに、前記蓄電池と、前記制御部と、前記受信アンテナとを取り付けるステップとを備える、位置情報提供装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の衛星からの測位信号を受信することによって自身の位置情報を取得するための位置情報提供装置と、当該位置情報提供装置を設置するための方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の衛星からの測位信号を受信することによって自身の位置情報を取得するための位置情報提供装置が知られている。特に近年では、位置情報提供装置から提供される位置情報を利用することによって、地下のマグマの活動等に伴って生じる地盤の傾斜変化や山体の膨張・収縮を観測することが可能になっている。
【０００３】
たとえば、非特許文献１および２に記載のように、位置情報提供装置から提供される位置情報に基づいて、火山周辺の地殻の変形を検出したり、地殻の動きを連続的に観測したりすることによって、地下深部のマグマ溜まりの膨張や収縮を知り、噴火の前兆等の火山活動の推移を予想する技術が知られている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】国土交通省、気象庁、ホーム > 知識・解説 > 火山 > 各種の火山観測（常時観測・機動観測）、［平成２７年１２月１３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.data.jma.go.jp/svd/vois/data/tokyo/STOCK/kaisetsu/volmonita/volmonita.html＞
【非特許文献２】国土地理院、地理地殻活動研究センター  地殻変動研究室、畑中雄樹、平成２５年度年次報告、［平成２７年１２月１３日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.mext.go.jp/component/b_menu/shingi/toushin/__icsFiles/afieldfile/2014/08/05/1349917_03.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１に開示の位置情報提供装置は、強固なコンクリートの基礎を築く必要がある。また、非特許文献２に記載の位置情報提供装置は、それ自体の重量が非常に大きい。そのため、地殻変動の観測地点が、たとえば火山の火口付近などのような、車やトラックなどでアクセスしにくい場所である場合には、非特許文献１または２に開示の位置情報提供装置を運んだり設置したりすることが困難であった。あるいは、非特許文献１または２に開示の位置情報提供装置自体が高価であったり、位置情報提供装置の運搬および設置に大きな費用がかかってしまったりするという問題があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、従来よりも運搬が容易である、または従来よりも設置が容易である、または従来よりも安価である位置情報提供装置および位置情報提供装置の設置方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の１つの局面に従うと、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、当該受信アンテナを覆うカバーと、当該受信アンテナが載置される略正方形の底板と、を含む受信ユニットと、前記底板を支持するための、Ｌ字鋼で構成される４本の第１の縦フレームと、ボルトまたはネジを介して、前記４本の第１の縦フレームのそれぞれの下方の延長線上に固定されるＬ字鋼で構成される４本の第２の縦フレームと、ボルトまたはネジを介して、前記４本の第１の縦フレームまたは前記４本の第２の縦フレームに略直角に固定されるＬ字鋼で構成される４本の横フレームと、前記４本の縦フレームを互いに支持するためのＬ字鋼で構成される強化フレームと、ボルトまたはネジを介して、前記４本の縦フレームに支持される３枚の太陽電池パネルと、前記強化フレームに載置され、前記３枚の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、前記受信ユニットの下方かつ前記４本の第１の縦フレームの間に配置される通信インターフェイスと、前記受信ユニットの下方かつ前記４本の第１の縦フレームの間に配置され、メモリと、前記蓄電池の電力を利用することによって前記測位信号に基づいて前記受信アンテナの位置情報を計算して当該位置情報を前記メモリに蓄積するための第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサによって定期的に起動され前記蓄積された前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための第２のプロセッサと、を含む制御部と、を備える、位置情報提供装置が提供される。
【０００８】
この発明の別の局面に従うと、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、前記受信アンテナを支持するための複数の第１の縦フレームと、ボルトまたはネジを介して、前記複数の第１の縦フレームのそれぞれの下方の延長線上に固定される複数の第２の縦フレームと、ボルトまたはネジを介して、前記複数の第１の縦フレームまたは前記複数の第２の縦フレームに略直角に固定される複数の横フレームと、ボルトまたはネジを介して前記複数の第１の縦フレームに支持される複数枚の太陽電池パネルと、前記複数枚の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、通信インターフェイスと、
前記複数枚の太陽電池パネルで取得された電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算し、前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための制御部とを備える、位置情報提供装置が提供される。
【０００９】
好ましくは、位置情報提供装置は、前記受信アンテナが載置される略正方形の底板をさらに備える。前記複数の第１の縦フレームは、前記底板を支持するための４本の第１の縦フレームを含む。
【００１０】
好ましくは、位置情報提供装置１００は、前記複数の第１の縦フレームを互いに支持するための強化フレームをさらに備える。前記蓄電池は、前記強化フレームに支持される。
【００１１】
好ましくは、前記複数の第１の縦フレームと、前記複数の第２の縦フレームと、前記複数の横フレームとが、Ｌ字鋼で構成される。
【００１２】
この発明の別の局面に従うと、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、前記受信アンテナを支持するための複数の第１の縦フレームと、前記複数の第１の縦フレームに支持される複数枚の太陽電池パネルと、前記複数の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、通信インターフェイスと、メモリと、前記蓄電池の電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算し、当該位置情報を前記メモリに蓄積するための第１のプロセッサと、前記第１のプロセッサによって起動され、前記蓄積された前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための第２のプロセッサとを備える、位置情報提供装置が提供される。
【００１３】
この発明の別の局面に従うと、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、前記受信アンテナを支持するための複数の第１の縦フレームと、前記複数の第１の縦フレームを互いに支持するための強化フレームと、前記複数の第１の縦フレームに支持される複数の太陽電池パネルと、前記強化フレームに載置され、前記複数の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、通信インターフェイスと、前記蓄電池の電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算し、前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための制御部とを備える、位置情報提供装置が提供される。
【００１４】
この発明の別の局面に従うと、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、当該受信アンテナを覆うカバーと、当該受信アンテナが載置される略正方形の底板と、を含む受信ユニットと、前記受信ユニットを支持するための複数の第１の縦フレームと、前記複数の第１の縦フレームに支持される複数の太陽電池パネルと、前記受信ユニットの下方かつ前記複数の第１の縦フレームの間に配置され、前記複数の太陽電池パネルから得られた電力を蓄えるための蓄電池と、前記受信ユニットの下方かつ前記複数の第１の縦フレームの間に配置される通信インターフェイスと、前記受信ユニットの下方かつ前記複数の第１の縦フレームの間に配置され、前記蓄電池の電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算し、前記位置情報を前記通信インターフェイスを介して送信するための制御部とを備える、位置情報提供装置が提供される。
【００１５】
この発明の別の局面に従うと、位置情報提供装置の設置方法が提供される。設置方法は、前記位置情報装置を構成するための、複数の衛星からの測位信号を受信するための受信アンテナと、複数の第１の縦フレームと、複数の第２の縦フレームと、複数の横フレームと、複数枚の太陽電池パネルと、蓄電池と、前記複数枚の太陽電池パネルで取得された電力を利用することによって前記測位信号に基づいて位置情報を計算して前記位置情報を送信するための制御部と、を設置位置まで運ぶステップと、地面に複数の穴をあけるステップと、前記複数の穴のそれぞれに、前記複数の第２の縦フレームを挿入するステップと、ボルトまたはネジを介して、前記複数の第２の縦フレームに略直角に前記複数の横フレームを固定するステップと、ボルトまたはネジを介して、前記複数の第２の縦フレームそれぞれの上方の延長線上に前記複数の第１の縦フレームを固定するステップと、ボルトまたはネジを介して、前記複数の第１の縦フレームに、前記蓄電池と、前記制御部と、前記受信アンテナとを取り付けるステップとを備える。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、従来よりも運搬が容易である、または従来よりも設置が容易である、または従来よりも安価である位置情報提供装置および位置情報提供装置の設置方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の斜視図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の太陽電池パネル１４１，１４２，１４３の内側を示す斜視図である。
【図４】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御ボックス１６０と蓄電池１４６とを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御ボックス１６０と蓄電池１４６とを取り外した状態を示す側面図である。
【図６】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の平面図である。
【図７】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法の流れを示す第１のイメージ図である。
【図８】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法の流れを示す第２のイメージ図である。
【図９】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法の流れを示す第３のイメージ図である。
【図１０】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法の流れを示す第４のイメージ図である。
【図１１】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御構成を示すハードウェアブロック図である。
【図１２】第１の実施の形態にかかる通信中の位置情報提供装置１００を示すイメージ図である。
【図１３】第１の実施の形態にかかる通信中でない位置情報提供装置１００を示すイメージ図である。
【図１４】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の外部からの制御の構成を示すイメージ図である。
【図１５】第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御部における処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施の形態の第１の構成にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。
【図１７】第２の実施の形態の第２の構成にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。
【図１８】第２の実施の形態の第３の構成にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。
【図１９】第２の実施の形態の第４の構成にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
［第１の実施の形態］
＜位置情報提供装置１００の全体構成＞
【００１９】
まず、位置情報提供装置１００の全体構成について説明する。図１は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の斜視図である。図２は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の側面図である。図３は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の太陽電池パネル１４１，１４２，１４３の内側を示す斜視図である。図４は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御ボックス１６０と蓄電池１４６とを取り外した状態を示す斜視図である。図５は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御ボックス１６０と蓄電池１４６とを取り外した状態を示す側面図である。図６は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の平面図である。
【００２０】
図１から図６を参照して、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００は、主に、複数の測位衛星から測位信号を受信するための受信ユニット１５０と、当該受信ユニット１５０を地表から１メートルから数メートルの位置に支持するための複数のフレームとを含む。
【００２１】
受信ユニット１５０は、主に、複数の測位衛星から測位信号を受信して、当該信号を後述する制御ボックス１６０内のプロセッサなどに受け渡すための受信アンテナ（たとえば、チョークリングアンテナ）１５１と、受信アンテナ１５１が載置されるアンテナベース１５２と、受信アンテナ１５１の上方を覆うカバー１５３とを含む（たとえば、図３）。なお、カバー１５３の直径は、３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。アンテナベース１５２の１辺も３０ｃｍ〜５０ｃｍ程度である。
【００２２】
アンテナベース１５２は、平面視において、略正方形に形成される（たとえば、図３，図６）。より詳細には、アンテナベース１５２は、その正方形の角が切り取られた八角形に形成される。アンテナベース１５２の底面の４辺には、固着具（以下、例示として、ボルトとナット）によって、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８が取り付けられる。そして、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８は、ボルトとナットによって、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の上端部に固設される。なお、本実施の形態においては、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８の各々は、Ｌ字鋼で構成される。
【００２３】
なお、アンテナベース１５２が上記のように八角形の形状を有し、この八角形の頂点付近で、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８にボルトおよびナットで取り付けられていることで、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８により構成される略正方形の形状の補強も同時に達成される。なお、アンテナベース１５２は、正方形で位置情報装置１００を固定するワイヤー１９１、１９２、１９３、１９４などを連結する為の穴を備える形状であってもよい。
【００２４】
地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の各々は、長さが１５０ｃｍ〜３００ｃｍ程度であることが好ましく、Ｌ字鋼で構成されることが好ましい。地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４のそれぞれの下端部は、ボルトとナットによって、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４の上端部に固設される。地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４の各々は、長さが５０ｃｍ〜２００ｃｍ程度であることが好ましく、Ｌ字鋼で構成されることが好ましい。
【００２５】
なお、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の下部、および地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４には、設置されたときの上下方向に複数のボルト孔が形成される。位置情報提供装置１００の組み立て作業者は、位置情報提供装置１００が設置される場所や地形に応じて、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４のそれぞれと地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４のそれぞれとの連結位置を調整することができる。
【００２６】
地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４の上端部には、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４と直行して、横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４がボルトとナットによって固設される。横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４もＬ字鋼で構成される。
【００２７】
地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４同士は、水平に取り付けられる強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８によって、互いに連結される。強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８もＬ字鋼で構成される。地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４同士は、さらに、フレーム全体のねじれ防止の為に、強化ブレース１１１１によって連結される（たとえば、図４）。
【００２８】
地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の外側には、太陽電池パネル１４１，１４２，１４３が取り付けられる（たとえば、図１、図２）。より詳細には、位置情報提供装置１００の側面のうち、太陽光が当たりやすい東向きの面・南向きの面・西向きの面には太陽電池パネル１４１，１４２，１４３が取り付けられ、太陽光が当たりにくい北向きの面には側面プレート１４４が取り付けられる。側面プレート１４４は、軽量化のために、樹脂製のボードを使用してもよい。
【００２９】
太陽電池パネル１４１，１４２，１４３が取得した電力を蓄えるための蓄電池１４６が、強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８に載置される（たとえば、図３、図４）。蓄電池１４６は、もう一本の強化フレーム１１９によって上方から抑えられる。より詳細には、後述するように、作業者が持って運べるように、位置情報提供装置１００は、第１の蓄電池１４６と第２の蓄電池１４７とを搭載する。強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８により、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４により構成される略正方形の断面形状が外力に対して維持されるように補強することができる。
【００３０】
この場合、位置情報提供装置１００の上部の、アンテナベース１５２、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８から成る構造体とともに、位置情報提供装置１００の形状を外力に対して保持する構成とできる。このため、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４のそれぞれの下端部を、ボルトとナットによって、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４の上端部に固設する作業も、位置決めが容易となり簡略化される。ただし、後述するように先に下方から組み立てもよい。
【００３１】
地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４には、ボルトとナットとによって、制御ボックス１６０が取り付けられる。本実施の形態においては、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４のうちの、側面プレート１４４が取り付けられる側に、制御ボックス１６０は、が取り付けられる。制御ボックス１６０は、衛星から受信した信号に基づいて現在位置を計算するためのプロセッサや、現在位置を蓄積するためのメモリなどを内包する。制御ボックス１６０よりも下方側に、より重量の大きな蓄電池１４６および１４７を設置することで、位置情報提供装置１００の重心を低くして、設置後において、風などによる横方向からの外力に対して安定化することができる。
【００３２】
なお、現在位置情報をサーバに送信したりサーバからの指令を受信したりするための後述する通信用のアンテナ、たとえば、３Ｇ／４Ｇアンテナも、位置情報提供装置１００の内側の、側面プレート１４４の近傍に配置されることが好ましい。側面プレート１４４が樹脂製であることにより、通信用のアンテナでの電波の送受信を側面プレート１４４越しに行うことが可能である。通信システムとしては、以下、３Ｇ／４Ｇシステムを例にとって説明するが、現在位置情報をサーバに送信したりサーバからの指令を受信したりすることが可能な通信システムであれば、これに限定されるものではない。
＜位置情報提供装置１００の設置方法＞
【００３３】
次に、図７〜図１０を参照して、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法について説明する。なお、図７〜図１０は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の設置方法の流れを示すイメージ図である。
【００３４】
図７を参照して、まず、複数の作業者は、位置情報提供装置１００の構成部品を、位置情報提供装置１００を設置する予定の位置まで手分けして運ぶ（ＳＴＥＰ１）。たとえば、第１の作業者が地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４を運び、第２の作業者が地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を運び、第３の作業者が横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を運び、第４の作業者が制御ボックス１６０を運び、第５の作業者が第１の蓄電池１４６を運び、第６の作業者が第２の蓄電池１４６を運び、第７の作業者が強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８，１１９を運び、第８の作業者が受信ユニット１５０を運び、第９の作業者が太陽電池パネル１４１，１４２を運び、第１０の作業者が太陽電池パネル１４３や側面プレート１４４を運び、第１１の作業者が複数のボルトやナットやスパナやドリルやスコップやジグなどを運ぶ。
【００３５】
次に、作業者は、設置位置の地面に４つの穴を掘る（ＳＴＥＰ２）。作業者は、４つの孔のそれぞれに地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を差し込む（ＳＴＥＰ３）。なお、地下用縦フレーム１２１、１２２、１２３，１２４はジグ１２５で仮止めした状態で、4つの孔に差し込んでもよい。
【００３６】
図８を参照して、作業者は、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４同士をジグ１２５で仮止めした状態で、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を差し込んだ孔にコンクリートを流し込む（ＳＴＥＰ４）。作業者は、ジグ１２５の仮止めを外して、ボルトとナットによって、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４に横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を固設する（ＳＴＥＰ５）。なお、必要に応じて作業者は、この時に、横フレーム１３１、１３２、１３３、１３４を水準器等を用いて水平を確保してもよい。
【００３７】
作業者は、ボルトとナットによって、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４のそれぞれの上端部に、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の下端部を連結する（ＳＴＥＰ６）。
【００３８】
なお、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４同士をボルトなどで連結してから、地面に挿入してもよい。そして、その後に地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４を地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４に連結してもよい。あるいは、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４同士をボルトなどで連結し、それらにさらに地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４をボルトなどで連結してから、それら全体を地面に挿入してもよい。フレームをバラバラに地面に挿入する場合は、少人数で組み立てることができるというメリットがあるし、先にフレームを連結してから地面に挿入する場合は、部品間のずれが生じ難いというメリットがある。
【００３９】
図９を参照して、作業者は、ボルトとナットとによって、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４に、強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８を固設する（ＳＴＥＰ７）。なお、必要に応じて作業者は、この時に、強化フレーム１１５、１１６、１１７、１１８を水準器等を用いて水平を確保する。作業者は、強化フレーム１１５，１１６，１１７，１１８に蓄電池１４６、１４７を載置する（ＳＴＥＰ８）。作業者は、ボルトとナットとによって、地上用縦フレーム１１１，１１４に、制御ボックス１６０を取り付ける（ＳＴＥＰ９）。
【００４０】
図１０を参照して、作業者は、ボルトとナットとによって、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４に、太陽電池パネル１４１，１４２，１４３と、側面プレート１４４とを取り付ける（ＳＴＥＰ１０）。作業者は、縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の上端部に、受信ユニット１５０を取り付ける（ＳＴＥＰ１１）。
【００４１】
このように、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００は、作業者が持って運べる程度の部品を連結することによって、組み立てることができるので、トラックなどが入り込みにくい場所にも設置しやすい。また、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００を構成するためのフレームは、主に汎用品のＬ字鋼で構成されているので、従来よりも安価である。
＜位置情報提供装置１００の制御構成＞
【００４２】
次に、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御構成について説明する。図１１は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御構成を示すハードウェアブロック図である。図１２は、本実施の形態にかかる通信中の位置情報提供装置１００を示すイメージ図である。図１３は、本実施の形態にかかる通信中でない位置情報提供装置１００を示すイメージ図である。
【００４３】
図１１を参照して、本実施の形態においては、制御ボックス１６０内には、システム制御用のＭＣＵ（Micro Controller Unit）１６１と、通信用のＭＣＵ１６２と、ＳＤカード１６３などのメモリと、充放電コントローラ１６４と、３Ｇ／４Ｇルータ１６５とが搭載される。そして、制御ボックス１６０内の上記の装置には、太陽電池パネル１４１，１４２，１４３、蓄電池１４６，１４７、受信アンテナ１５１、３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０が接続される。なお、これらの制御用の部品を合わせて、制御部ともいう。
【００４４】
なお、３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０は、制御ボックス１６０の外側の、側面プレート１４４の裏側などに配置されることが好ましい。
【００４５】
具体的には、システムＭＣＵ１６１は、充放電コントローラ１６４を介して、太陽電池パネル１４１，１４２，１４３が取得した電力を蓄電池１４６，１４７に蓄える。システムＭＣＵ１６１は、充放電コントローラ１６４を介して蓄電池１４６，１４７からの電力を取得することによって、各種の演算を実行する。
【００４６】
たとえば、システムＭＣＵ１６１は、後述する定義データに基づいて、受信アンテナ１５１からの信号を取得して、複数の衛星からの距離を計算し、位置情報提供装置１００自身の現在位置を計算する。システムＭＣＵ１６１は、現在位置をＳＤカード１６３に蓄積する。
【００４７】
なお、位置情報提供装置１００の現在位置の測定・計算の方法については、特に限定しない。測位衛星のシステムとしては、全地球航法衛星システムであるＧＰＳ（Global Posiotioning System）の他、ＧＰＳを補完する準天頂衛星、その他、ＧＬＯＮＡＳＳ、北斗、ガリレオなど、測位衛星からの信号により位置情報提供装置１００の現在位置を測定できるシステムであれば、特に、限定されない。
【００４８】
図１１および図１２に示すように、システムＭＣＵ１６１は、後述する定義データに基づいて、通信用ＭＣＵ１６２を起動して、ＳＤカード１６３に蓄積された位置情報提供装置１００の現在位置に関する情報を受け渡す。通信用ＭＣＵ１６２は、３Ｇ／４Ｇルータを介して、３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０から、蓄積された位置情報提供装置１００の現在位置に関する情報を外部のサーバなどに送信する。
【００４９】
なお、通常は、図１１および図１３に示すように、通信用ＭＣＵ１６２は、節電のためにＯＦＦされている。そして、システムＭＣＵ１６１が、定期的に、受信アンテナ１５１からの信号に基づいて、位置情報提供装置１００の現在位置をＳＤカード１６３に蓄積する。
【００５０】
好ましくは、位置情報提供装置１００に温度計、湿度計、気圧計を搭載したり、位置情報提供装置１００の周辺に温度計、湿度計、気圧計を設置したりして、システムＭＣＵ１６１が、定期的に、設置場所の温度・湿度・気圧に関する情報をＳＤカード１６３に蓄積してもよい。そして、通信用ＭＣＵ１６２が、定義データに基づいたタイミングで、３Ｇ／４Ｇルータを介して、３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０から、設置場所の温度・湿度・気圧に関する情報を外部のサーバなどに送信してもよい。
【００５１】
また、位置情報提供装置１００に傾斜計を搭載したり、位置情報提供装置１００の周辺に傾斜計を設置したりして、システムＭＣＵ１６１が、定期的に、設置場所の傾斜に関する情報をＳＤカード１６３に蓄積してもよい。そして、通信用ＭＣＵ１６２が、定義データに基づいたタイミングで、３Ｇ／４Ｇルータを介して、３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０から、設置場所の傾斜に関する情報を外部のサーバなどに送信してもよい。
【００５２】
ここで、図１４を参照して、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の外部からの制御について説明する。位置情報提供装置１００は、ネットワークを介して、サーバ２００と通信することができる。より詳細には、システムＭＣＵ１６１が通信用ＭＣＵ１６２を起動したときに、通信用ＭＣＵ１６２は３Ｇ／４Ｇルータ１６５と３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０を介して、サーバ２００から定義データを受信する。なお、定義データには、位置情報提供装置１００の現在位置の観測頻度や、蓄積された現在位置の送信頻度などが含まれる。
【００５３】
本実施の形態においては、位置情報提供装置１００の運営者などが、サーバ２００のデータベース２０２に、新たな定義データを格納する。そして、システムＭＣＵ１６１が通信用ＭＣＵ１６２を起動して、通信用ＭＣＵ１６２が３Ｇ／４Ｇルータ１６５と３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０を介して、サーバ２００に現在位置情報を送信した際に、サーバ２００が当該新たな定義データを位置情報提供装置１００に送信する。通信用ＭＣＵ１６２は、受信した定義データをシステムＭＣＵ１６１に受け渡す。
＜制御部の処理＞
【００５４】
次に、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御部の処理について説明する。図１５は、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００の制御部における処理手順を示すフローチャートである。
【００５５】
図１５を参照して、システムＭＣＵ１６１は、前回の通信の時刻から、定義データにて指定された通信用の所定の時間、たとえば１時間、が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。定義データにて指定された通信用の所定の時間が経過していない場合（ステップＳ１０２にてＮＯである場合）、システムＭＣＵ１６１は、定義データにて指定された測定用の所定の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０４）。システムＭＣＵ１６１は、測定用の所定の時間が経過していない場合（ステップＳ１０４にてＮＯである場合）、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
【００５６】
システムＭＣＵ１６１は、測定用の所定の時間が経過している場合（ステップＳ１０４にてＹＥＳである場合）、受信アンテナ１５１からの測定信号を取得する（ステップＳ１０６）。システムＭＣＵ１６１は、測定信号から位置情報提供装置１００の現在位置を演算する（ステップＳ１０８）。システムＭＣＵ１６１は、現在位置をＳＤカード１６３に格納する（ステップＳ１１０）。システムＭＣＵ１６１は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
【００５７】
定義データにて指定された通信用の所定の時間が経過した場合（ステップＳ１０２にてＹＥＳである場合）、システムＭＣＵ１６１は、通信用ＭＣＵ１６２を起動させる（ステップＳ１１２）。システムＭＣＵ１６１は蓄積された位置情報提供装置１００の位置情報を通信用ＭＣＵ１６２に受け渡し、通信用ＭＣＵ１６２は蓄積された位置情報提供装置１００の位置情報を３Ｇ／４Ｇルータ１６５と３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０を介してサーバ２００に送信する（ステップＳ１１４）。システムＭＣＵ１６１は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。
【００５８】
このように、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００は、作業者がかついで持ち運びできるフレームや機器から容易に組み立てることができるものである。その結果、たとえば、観測地点が、火山の火口付近などのような、車やトラックなどでアクセスしにくい場所であっても、本実施の形態にかかる位置情報提供装置１００を設置することができる。
【００５９】
また、位置情報提供装置１００を構成する部品の多くを、Ｌ字鋼などの汎用品で賄っているため、製品コストを従来よりも大幅に安くすることができる。
【００６０】
また、通常時においては消費電力が比較的小さいシステムＭＣＵ１６１のみを起動しながら、一時的に消費電力が比較的大きい通信用ＭＣＵ１６２を起動する構成であるため、太陽電池パネル１４１，１４２，１４３と蓄電池１４６の容量を抑えることができる。その結果、運搬するフレームや機器の重量を抑えることができる。また、位置情報提供装置１００の全体の大きさも、平面視において、受信ユニット１５０の内側に収まる程度に抑えることができる。
【００６１】
［第２の実施の形態］
【００６２】
第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００は、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４、横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を利用することによって設置場所に固定するものであった。
しかしながら、そのような形態に限定されるものではない。
【００６３】
たとえば、図１６に示すように、位置情報提供装置１００の上部と地面とをワイヤー１９１，１９２，１９３，１９４などで連結してもよい。これによって、風が強い場所や地盤が緩い場所でも、位置情報提供装置１００を安定して設置することができる。
【００６４】
たとえば、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を使用せずに、あるいは第１の実施の形態よりも短い地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を使用して、図１７に示すように、位置情報提供装置１００の上部と地面とをワイヤー１９１，１９２，１９３，１９４などで連結してもよい。この設置方法は、地盤が固くて、深くまで地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を設置できない場合などに特に有効である。
【００６５】
たとえば、横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を使用せずに、あるいは第１の実施の形態よりも短い横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を使用して、図１８に示すように、位置情報提供装置１００の上部と地面とをワイヤー１９１，１９２，１９３，１９４などで連結してもよい。この設置方法は、設置場所が平らでない場合などに特に有効である。
【００６６】
当然に、たとえば、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を使用せずに、あるいは第１の実施の形態よりも短い地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４を使用して、かつ横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を使用せずに、あるいは第１の実施の形態よりも短い横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４を使用して、図１９に示すように、位置情報提供装置１００の上部と地面とをワイヤー１９１，１９２，１９３，１９４などで連結してもよい。
【００６７】
また、地面を掘るさらに別の固定方法を採用してもよいし、地面を掘らないさらに別の固定方法を採用してもよい。
［第３の実施の形態］
【００６８】
第１の実施の形態にかかる位置情報提供装置１００は、略直方体の形状を有するものであった。しかしながら、そのような形態に限定されるものではない。
【００６９】
たとえば、位置情報提供装置１００は、平面視において、３角形であってもよい。すなわち、位置情報提供装置１００が、３本の地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３と、３本の地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３と、３本の横フレーム１３１，１３２，１３３とから構成される、３角柱の形状を有してもよい。この場合は、太陽光が当たりやすい方の２面に太陽電池パネル１４１，１４２を取り付け、太陽が当たり難い面に側面プレート１４４や３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０を配置することが好ましい。
【００７０】
さらには、位置情報提供装置１００は、平面視において、５角形以上の多角形であってもよい。すなわち、位置情報提供装置１００が、５角柱以上の他角柱の形状を有してもよい。この場合も、太陽光が当たりやすい方の面に太陽電池パネル１４１，１４２を取り付け、太陽が当たり難い面に側面プレート１４４や３Ｇ／４Ｇアンテナ１７０を配置することが好ましい。
［第４の実施の形態］
【００７１】
第１の実施の形態においては、アンテナベース１５２をボルトとナットによってＬ字鋼の取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８が取り付け、取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８をボルトとナットによって地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の上端部に固設するものであった。
【００７２】
しかしながら、予め、受信アンテナ１５１とアンテナベース１５２と取り付け部材１５５，１５６，１５７，１５８とが、溶接などによって一体化されて、受信ユニット１５０を構成してもよい。そして、受信ユニット１５０が、ボルトやナットなどを使用せずに、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４の上端に簡単に設置することができる構成であれば好ましい。
［第５の実施の形態］
【００７３】
第１の実施の形態においては、制御部が、システムＭＣＵ１６１と通信用ＭＣＵ１６２の２つのプロセッサを有するものであった。しかしながら、制御部が、システムＭＣＵ１６１と通信用ＭＣＵ１６２の２つのプロセッサの処理を実行するための１つのプロセッサを有してもよい。あるいは、逆に、システムＭＣＵ１６１と通信用ＭＣＵ１６２のいずれかの処理をさらに複数のプロセッサで分担する構成であってもよい。
［第６の実施の形態］
【００７４】
第１の実施の形態においては、地上用縦フレーム１１１，１１２，１１３，１１４、地下用縦フレーム１２１，１２２，１２３，１２４、横フレーム１３１，１３２，１３３，１３４などにＬ字鋼を利用している。しかしながら、それらのいずれかに他の形状の鋼材を利用してもよい。
【００７５】
また、第１の実施の形態に関しては、位置情報提供装置１００の設置場所において、ボルトとナットとを使用して、上記のフレーム同士の固定や他の部品との固定を行っているが、上記のフレーム同士の固定や他の部品との固定はネジで行ってもよいし、その他の簡便な方法で行ってもよい。
【００７６】
今回開示された実施の形態は、本発明を具体的に実施するための構成の例示であって、本発明の技術的範囲を制限するものではない。本発明の技術的範囲は、実施の形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲の文言上の範囲および均等の意味の範囲内での変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７７】
１００        ：位置情報提供装置
１１１〜１１４：地上用縦フレーム
１１５〜１１９：強化フレーム
１２１〜１２４：地下用縦フレーム
１２５        ：ジグ
１３１〜１３４：横フレーム
１４１〜１４３：太陽電池パネル
１４４        ：側面プレート
１４６，１４７：蓄電池
１５０        ：受信ユニット
１５１        ：受信アンテナ
１５２        ：アンテナベース
１５３        ：カバー
１５５〜１５８：取り付け部材
１６０        ：制御ボックス
１６１        ：システム
１６３        ：ＳＤカード
１６４        ：充放電コントローラ
１６５        ：３Ｇ／４Ｇルータ
１７０        ：３Ｇ／４Ｇアンテナ
１９１〜１９４：ワイヤー
１１１１      ：強化ブレース
１６１        ：システムＭＣＵ
１６２        ：通信用ＭＣＵ
２００        ：サーバ
２０２        ：データベース
【図１】
0006678451.tif 000002
【図２】
0006678451.tif 000003
【図３】
0006678451.tif 000004
【図４】
0006678451.tif 000005
【図５】
0006678451.tif 000006
【図６】
0006678451.tif 000007
【図７】
0006678451.tif 000008
【図８】
0006678451.tif 000009
【図９】
0006678451.tif 000010
【図１０】
0006678451.tif 000011
【図１１】
0006678451.tif 000012
【図１２】
0006678451.tif 000013
【図１３】
0006678451.tif 000014
【図１４】
0006678451.tif 000015
【図１５】
0006678451.tif 000016
【図１６】
0006678451.tif 000017
【図１７】
0006678451.tif 000018
【図１８】
0006678451.tif 000019
【図１９】
0006678451.tif 000020