(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測デバイスから得られる計測データを、計測データセンタに通信し、該計測データセンタでは複数の計測デバイスから受信した計測情報をデータ処理するシステムにおいて、前記計測デバイスを所有する事業者を示す計測事業者情報と計測データの種類を示す計測種別情報が、前記計測デバイスと計測データセンタとの間の通信信号に含まれ、
前記計測事業者情報は、国が管理する事業者コードを含み、該計測事業者情報は前記計測データセンタで書換が可能で、書換られた情報を、前記計測デバイスに送信することで、計測デバイスに記憶されている事業者情報が書換えられる手段を有するとともに、
前記計測種別情報は、計測種別が階層構造を用いて分類体系化され、かつ、分類体系が変更されたときは、前記計測データセンタで書換え、書換えられた情報を前記計測デバイスに通信することで、計測デバイスに記憶されている計測種別情報が書換えられる手段を有する
ことを特徴とする集中計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雨量、風量、監視情報等のあらゆる計測・監視情報を集中的に統合管理するシステムに関すものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、天気予報のために、雨量計、風量計などの計測器を必要拠点に設け、計測された情報を、サーバーで集中管理するシステムは、気象庁のアメダスの例のように、実用化されている。雨量、風量に限らず、電力使用量やガス使用量や放射線量に対しても、各々の事業者が独自の管理システムで、計測情報を集中管理し、予報情報や危険予知警報を発し、社会活動に有益な情報を提供している。これらのシステムの多くは、先行特許文献が示すように、情報の計測デバイスと計測された情報を通信ネットワークを介しサーバーで情報解析する手段や情報配信する手段を有している。しかしながら、それぞれのシステムは、事業者ごとに閉ざされたシステムになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８０４０３
【特許文献２】特開２０１２−２２０３９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線通信技術、センサ技術の発達により、今後は各種の計測デバイスが急速に設置・普及するであろうし、農業分野への民間企業の参入が促進されるなど、従来の官公庁系の事業者主体による閉ざされた計測システムから民間事業者を主体とした計測システムが多く普及する事が予測され、計測情報を扱う計測情報サービス事業や事業者計測情報を事業者間で共有し、より付加価値の高い情報サービスを提供する事業が活性化されよう。
【０００５】
本発明においては、計測情報を一元管理し、多様な計測情報の解析を行い、付加価値の高い計測情報サービスが提供できるようにするともに、解析情報の相互交流によって、あらたな情報サービス事業の展開を容易にする。また、電池で駆動可能な計測デバイスを提供し、計測デバイスの設置を容易にすることも可能にする。  
【課題を解決するための手段】
【０００６】
計測デバイスからの情報をサーバーで一元管理するとともに、計測のための解析ソフトウエアの実行をサーバー上で行う。サーバーでは、計測目的に対応した、各種の解析・管理ソフトウエアが走り、解析・管理結果を計測事業者やユーザーに情報提供する。
【０００７】
計測デバイスには、何の計測を行うかを示す計測種類を示すコードを分類体系化したうえで付与すると同時に、その計測デバイスを所有する事業者を示すコードを分類体系化したうえで付与する。
【０００８】
計測デバイスの無線通信方式として、PHS通信方式を用いることで電池寿命は、短くても１年、長ければ１０年の使用に耐えうるものである。もちろん通信方式としてPHSに限ることなく、３G、４G携帯電話、Wi-Fiも利用可能で、有線（USB等）であってもよい。
【発明の効果】
【０００９】
計測デバイスの設置場所に自由度が増し、商用電源が使用可能な個所か、使用できない個所か、設置地点に頻繁に出向くことが出来にくい個所かどうかを判断しながら通信方式を選択できる。計測情報の解析・管理は、計測データセンタ（サーバー）のソフトウエアで行われ、計測情報そのものあるいは計測情報を解析・管理した加工情報の情報サービスはもちろん、複数の計測デバイス情報、複数の解析ソフトウエア、複数の解析結果の共有、過去の計測データとの比較分析が容易になり、付加価値の高い情報サービスの提供が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の全体構成図を示す図である。
【図２】計測デバイスの内部構成を示す図である。
【図３】通信信号の信号構成を示すものである。
【図４】計測センサの分類を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は本発明の全体構成図を示す。８１、８２、８３、８４は計測デバイスであり、たとえば雨量、風量、気温、気圧、放射線量などの情報を計測するものである。
【００１３】
計測デバイスは図２に示すように、計測センサ１０１、信号生成部１０２、無線通信部１０３、全体制御部１０４、GPSセンサ１０５、時計１０６、電池１０７よりなる。計測デバイスの出力情報は、計測センサ情報と後記する計測センサに付随した情報を含んだ計測データである。計測デバイスの無線方式は、計測デバイスの設置される環境が、商用電源を利用できるか、パソコンからUSB給電できるか、WiFi環境があるか、またはブルーツースが利用できるかを考慮しながら選定すればよいが、汎用性の高いのは公衆無線通信網である。公衆無線通信網の場合は、出力電力の低いPHSを用いることで、電池寿命は向上し、商用化されている計測デバイスで、１０年の電池寿命を可能にしている実例もある。
【００１４】
図１を参照すると、計測データは、３Gや４G、PHSのような公衆無線通信網６０を介して、計測データセンタ９０に送られる。計測データセンタ９０には、計測データ集積部５０があり、すべての計測データはここに一旦集められる。集積された計測データは、計測情報判別部５１で、どのような種類の計測情報（雨量か、放射線量かなど）か、どの計測事業者の情報かなどが判別される。計測事業者によっては、計測データを受けさえすれば、自分で情報解析を行うという事業者もいる。このため、計測情報判別部５１では、その事業者の情報を抽出し、抽出された情報、つまりその事業者の所有する計測データのみを事業者へ配ることもできる。そのように情報解析を自己で行う事業者のデータセンタ的機能は、自己事業者サーバー９１に示され、自己事業者サーバー９１は、情報解析ソフトウエア３０と、ユーザー情報作成部２０とから構成されている。計測データセンタ９０では、計測データをもとにデータの分析・解析や集計管理を行う各種のデータ処理ソフトウエア３１，３２、３３で計測データの処理が行われ、所望の計測結果が得られる。
【００１５】
例えば雨量計測を例にとる。現在、気象庁の気象観測は、気象レーダと全国１３００箇所に設置され、雨量などの気象データを観測するアメダスと呼ばれるシステムで気象予報や災害予報を行っている。全国１３００個所に設置されているアメダスといえども、こんにちの大雨による土砂災害の現状を見ると、さらなる数の設置が望まれる。
【００１６】
本発明では、さらなる設置・観測を容易にする例を示す。
【００１７】
雨量を測定する計測デバイス８１を必要箇所に設置し、計測データ集積部５０に雨量データを集め、雨量情報解析・集計管理ソフトウエア３１では、計測データに含まれるGPS情報と雨量情報をもとに、隣接する計測地点間にあり計測デバイスの設置されてない地点の雨量を推定計算したりして、雨量情報を作成し、その結果を事業者２１へ渡す。計測事業者２１は、例えば、ユーザーから、とある村だけの雨量データが欲しいと要求されていれば、そのユーザーには、その村のデータを供給する。計測データの測定周期は、計測デバイスに周期情報を設定し、計測デバイスから計測結果を計測周期ごとに自動送信してもよいが、計測データ集積部５０から計測デバイスに計測データをポーリングで集める方法も採れよう。さらに、計測結果に、予め定めた値以上の変化があった時のみに自動送信する方法もある。どの方法にするかは、計測データ集積部５０の処理能力や、計測デバイスの数などから全体のトラフィックを考慮しながら選定すればよい。また、計測事業者が、雨量の測定周期を変えたいときは、その変更した周期を、前記した雨量情報解析・集計管理ソフトウエアに伝え、雨量情報解析・集計管理ソフトウエアは、計測デバイスに伝えるとともに、自身の解析作業の動作パラメータを変更する。
【００１８】
特に、大雨による災害の事前防止という観点では、大雨の天気予報が出たときに、土砂災害危険地域と隣接する山間部に、臨時的に雨量計測デバイスを設置し、雨量がある値を超過したら住民に自動的に避難指示を出すという方法も採れる。このシステムは2014年8月に生起したような広島地方の災害防止には有効である。このような場合雨量計測デバイスの需要は臨時的になるため、レンタルビジネスが活性化されることになろう。
【００１９】
計測データの中には、交通量を測定するカメラ情報もあるが、カメラ情報から、交通量測定の対象となる自動車を抽出する作業、つまりビデオ信号から自動車と判定する画像処理には、ソフトウエア処理だけではリアルタイムで判別するには難しいので、その画像処理は、画像解析エンジン４０で行う。計測情報判別部５１では、画像処理を必要とする情報かどうかの判断を行い、必要と判断された情報は、画像解析エンジン４０に送り、その後、交通量把握管理ソフトウエア３３で処理する。例えば、とある交差点で撮影されたカメラ情報、図１では、計測デバイス８３の信号は、画像解析エンジン４０で解析され、４輪車が３台、２輪車が４台、バスが１台と出力する。この出力を利用し、交通量把握管理ソフトウエア３３では、GPS情報と組み合わせ、とある交差点で、とある時刻に、４輪車が３台、２輪車が４台、バスが１台通過したと結果報告を行う。計測事業者２２は、地域ごとのユーザーに、交差点の通行情報を提供・分配する。なお、画像解析エンジン４０では、4輪車を、車の屋根の形状からタクシーと解析判断することも可能であり、さらに車の走行速度の解析も可能である。
【００２０】
雨量情報解析には、画像解析エンジン４０での処理を要しないので、計測デバイス８１の雨量データは、雨量情報解析・集計管理ソフトウエア３１へ、そのまま導かれる。計測デバイス８２が、騒音や異常音分析のための音声信号の時は、計測デバイス８２の信号は、スぺクトラム分析ソフトウエア３２で、周波数スペクトラムが分析される。その分析結果は、分析を必要とする計測事業者２２へ送られる。
【００２１】
計測事業者２１、２２、２３は、計測データの解析・分析・集計・管理を行うデータ処理ソフトウエア３１、３２、３３による処理結果情報にもとづき、事業者が所有する機器（ほとんどがパソコンとその周辺機器）を用いて、必要なユーザー向けの情報に加工して、各ユーザーの機器（ほとんどがパソコンやタブレット）１０、１１、１２、１３、１４に、インタネット通信網７０を介して配信する。計測事業者によっては、ユーザー向けの情報加工を計測データセンタ事業者に依頼する場合もある。この時は、ユーザー向け情報加工を計測データセンタ９０内で行うとともに、計測データセンタ９０から直接ユーザー機器へ情報配信される。
【００２２】
各ユーザーや各事業者は、結果情報を見ながら、計測デバイスに対し、計測パラメータを変えてみたいという要求が発生しようが、その場合は、別途定められた通信手順（ここでは記述せず）にしたがって、ユーザーや事業者の機器から、パラメータ変更要求信号を発生する。この要求信号は、計測データ集積部５０から該当する計測デバイスへ送られる。
【００２３】
例えばカメラの撮影角度やズーム比率の変更要求を計測デバイス８３に送ったり、マイク感度を変更する情報を計測デバイス８２へ送ったりする。
【００２４】
計測事業者がサーフィン愛好者に波高情報を提供する場合は、計測デバイス８４がサーフィンスポットの波高データを測定するとともに、カメラ情報から、そのスポットで現在何人位のサーファーがサーフィンを楽しんでいるかを画像解析エンジン４０で解析した結果をもとに、GPS情報などを加え、計測データセンタ９０から事業者へ送る。事業者はその情報をユーザーに配信するが、その時サーフィンスポットでビデオ撮影を行い、事業者の機器で、その映像情報を添付したりして、計測情報に付加価値を高めることもできる。
【００２５】
図２の、無線通信部１０３は、計測センサ情報を送信するだけでなく、ユーザーや事業者の変更要求を受け付けるため、計測データ集積部５０からの信号を受信し、受信結果を全体制御部１０４に伝え、全体制御部１０４は、計測センサ１０１の動作パラメータを変更するとともに、変更されたパラメータ値を信号生成部１０２にも伝え、センタへ送る通信信号を作成する。
【００２６】
図３は、計測デバイス８１、８２、８３、８４と計測データセンタ９０との間の通信信号のフレーム構成について示す。
【００２７】
計測センタコードは、計測データセンタ９０を運営する事業者に付与されるコードである。同様に計測事業者コードは、計測情報サービスを行う雨量測定事業者や交通量測定事業者に付与されるコードである。
【００２８】
計測事業者コードは、カントリコード（事業者の国名に対応したコード）、国内での事業者分類コード、事業者名に相当するコード、さらにその事業者が、計測でデバイスのメーカーとともに管理する計測デバイスの機種コード（製品名に対応したコード）とシリアルナンバー（計測デバイスの製造番号）とで構成される。カントリコードを設けている理由は、本システムは国を問わず利用できるもので、世界中に普及が見込まれるからである。気象予報のために日本では気象庁のアメダスのようなシステムが実用されているが、アメダスのようなシステムを持たない国では、本発明のような気象予報システムを構築し天気予報システムとして運用していくことも可能である。
【００２９】
計測種別コードは、後記するが、計測対象を体系的に分類し、何の計測データかを示す信号である。
【００３０】
センサパラメータは前記したように、計測センサに特有の動作パラメータである。
【００３１】
GPS情報、測定時刻は計測データの発生した場所、時刻を示す。
【００３２】
なお、計測センタコードや計測事業者コード、計測種別コードは、コード管理部５２で作成、維持・管理されていて、すべての計測デバイスに、それらのコード情報が計測デバイスの稼働開始前に、計測データ集積部５０から配信されている。計測データセンタ９０と計測デバイスとの間の前記した通信信号のうち、計測センタコード、事業者コード、計測種別コードは、コード管理部５２で作成され、計測周期とセンサパラメータは、計測事業者や計測結果利用ユーザー、あるいはデータ処理ソフトウエアから作成され、計測データ集積部５０で図３に示す通信信号が形式される。一方、GPS情報、時計情報、計測データは計測デバイスで作成され、計測デバイスの信号形成部で通信信号が形成される。
【００３３】
計測周期は、１時間、１２時間、１日、１週間とかに設定され、その周期で計測されたデータを計測デバイスから計測データ集積部５０へ自動送信するが、前記したように計測データ集積部５０から計測デバイスへのデータ収集をポーリング方式で行う場合は、計測周期値は、“０”に設定する。また、計測結果がある値以上のときのみ計測デバイスから、自動送信するときは、ある値の設定は、“＃N”と、＃で始まる数値Nを、事業者やユーザーの要求に基づき、計測デバイスに送信することで行う。
【００３４】
本発明が普及するにつれ計測事業者が増加し、事業者のコード体系が見直されるケースとか、計測事業を始めたものの、何らかの理由で事業を中止し計測デバイスを他の事業者に譲渡するケースもあり得る。このような場合は、計測デバイスに対し、事業者コードの書き換えが必要になる。その時は、コード管理部５２で、変更情報を生成し、計測データ集積部５０から、計測デバイスに変更信号を送り、計測デバイスは、受信した変更信号から信号生成部１０２のデータを書き換える。信号生成部１０２は図示しないが、フラッシュメモリを有し、そこには計測事業者コードや計測データセンタ事業者コード、計測種別情報、センサパラメータが記憶されていて、それらは必要の都度、書換え可能である。
【００３５】
図４は、計測センサの種別分類の例を示す。風量とか雨量は単独の計測センサで測定可能であるが、交通量、人の動きなどはカメラ情報を画像解析して測定する。雨量計測のための計測デバイスに付与される前記した計測種別コードは、大分類が気象、小分類が、雨量として設定される。本発明による集中計測システムは、需要が拡大するにつれ、計測デバイスの種類が多くなり、事業開始当初には想定されなかった計測デバイスが登場することは十分考えられ、その場合、計測種別コード体系の見直しが必要になる。図４では、大分類と小分類の例しか示されてないが、大分類、中分類、小分類と３階層構造で分類体系を再考することになろう。再考した分類体系で、計測種別コードが変更になっても、コード管理部５２から、各計測デバイスに新たな計測種別情報を送り、計測デバイスのコードを書き換えることができる。
【００３６】
図１においては、計測デバイスの例として４種を記述しているが、実際は、図４に示す各種のセンサ、同じセンサでも多数に設置されるため、実際は、はるかに多いセンサ情報が、計測データ集積部５０に情報終結される。計測データ集積部５０の情報は、図３に示す計測データのすべてがデータ発生の都度、計測データ履歴管理部５３に保存される。保存されたデータは、莫大なデータベースとなり、履歴検索・解析ソフトウエア５４とともに、単なる履歴管理だけでなく、現在の計測データの過去のデータとの相違分析にも利用されたりするし、過去のデータ供給そのものが、事業者やユーザーから要求されることもある。例えば、過去のとある地点での雨量データの提供そのものがビジネスになり得る。
【００３７】
また、計測デバイスの故障診断にも利用される。計測デバイスの故障診断は、故障診断ソフトウエア５５で行われるが、計測デバイスから計測データが採れない（計測デバイスと通信できない）時、信号生成部１０２へ、データの書き換えを要求したにも関わらず、計測データ集積部５０で読んだ計測データに要求が反映されてない時、に故障と診断されるが、計測データそのものが異常と思われるときは、データ履歴管理部５３、履歴検索・解析ソフトウエア５４とともに過去のデータ履歴を参照しながら、そのデータが過去にも発生した事があるかどうかを見ながら、データの異常性が判断されよう。このような計測デバイスの故障診断結果も、計測データ履歴管理部５３で管理することにより、どの事業者のどのデバイスに故障が多いかなどの統計管理データも作成でき、故障予知にも有用になる。この場合、計測事業者コードに含まれるシリアル番号は、計測デバイスのメーカーにとって有用な情報になろう。
【００３８】
図１の計測事業者は、２１、２２、２３と３つの例を示しているが、実際は多数の事業者が、図４に示すような計測情報をもとに、ユーザーに情報を届ける。
【００３９】
計測事業者によっては、複数のアプリケーション結果情報を利用し、複合的な計測情報サービスを行う事も可能である。例えばサーフィン情報事業者が提供する波高情報を、天気情報提供事業者の所有する雨量や風量の情報とリンクすることで、天気情報提供者の情報精度が向上できる。
【００４０】
ゴルフ愛好者にとっては、ゴルフ場の風情報は有益であり、ゴルフ場が各ホール毎に風量計を設置し、現在の風の強さと風向きを計測する。この情報に雨量情報をリンクすれば、ゴルフ愛好者に、より有益な情報を提供することも可能になる。
【００４１】
また、雨量情報と交通量情報をリンクさせ、雨天と交通量との関係を解析し、とある交差点では、雨天時には、この通路の、この方向の交通量が増すとの因果関係が判るようになれば、交通信号の周期を、それに対応して変化させるなどの制御も可能になる。
【００４２】
図１のデータ処理ソフトウエアは３つの例しか示してないが、実際は、図４の計測対象ごとにデータ処理ソフトウエアは用意されている。また複数のソフトウエアの解析結果を利用し、新たな情報解析や作成をおこなうソフトウエアも用意される。
【００４３】
本発明は、電子計測器の利便性向上にも寄与する。重量が１０キログラム以上の計測器の運搬は、不便なものであるが、計測器のプローブ機能を計測デバイスとし本体機能を解析ソフトウエアとして計測データセンタ９０内に実装すれば、計測器の利用者はプローブを運搬するだけで、利用者所有のパソコンが測定器の操作パネルの役割を果たす。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
計測デバイスを一元管理することにより集積された計測デバイス情報をもとにユーザーが必要とする高品質の情報の提供が可能となり、計測事業ビジネスが活性化する。ビジネスモデルとしては、計測デバイスの情報のみを提供する事業、計測デバイス情報をもとに情報を加工し高品質の情報を配信する事業、計測デバイスからの計測データベースを提供する事業、計測デバイスを開発販売する事業、計測デバイスを設置する事業などが創生され、
産業上の利用可能性は極めて大である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、１１、１２、１３、１４  計測情報を利用するユーザーの機器
７０  インタネット通信網
２０  ユーザー情報作成部
２１、２２、２３  計測情報を提供する計測事業者の機器
３０、３１、３２、３３  計測センサの情報を分析・解析・集計・管理し、計測結果
を導くデータ処理ソフトウエア  
４０  画像解析エンジン  
５０  計測データ集積部
５１  計測情報判別部
５２  コード管理部
５３  計測データ履歴管理部
５４  履歴検索・解析ソフトウエア
５５  故障診断ソフトウエア
６０  公衆無線通信網
８１、８２、８３、８４計測デバイス
１０１  計測センサ
１０２  信号形成部
１０３  無線通信部
１０４  全体制御部
１０５  GPSセンサ
１０６  時計
１０７  電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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