(57)【要約】【課題】支柱に対して、ソーラーパネルを多段階に取り付けることにより、ソーラーパネルによる発電機能を増大させることのできるソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法を提供する。【解決手段】環境測定装置１００を構成する各環境測定用モジュールに対する駆動用の電源供給をおこなう複数のソーラーパネル４１０〜４４０は、支柱２００に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネル４１０（４３０）と下側に位置するソーラーパネル４２０（４４０）とが配置される間隔Ｔ１〜Ｔ３は太陽光線Ｌ１〜Ｌ３が入射する入射角度に応じて広く設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、
前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されることを特徴とするソーラーパネルの実装構造。
【請求項２】
所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、
前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値は、太陽光線が入射する入射角度に応じて設定されていることを特徴とするソーラーパネルの実装構造。
【請求項３】
前記複数のソーラーパネルは、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項４】
前記支柱は、複数の管状継ぎ手部材による結合により構成され、当該管状継ぎ手部材は、差込側となる第一の管状継ぎ手部材と非差込側となる第二の管状継ぎ手部材とを備えるとともに、前記第一の管状継ぎ手部材には、第二の管状継ぎ手部材に対して嵌入自在の円筒部が形成されていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項５】
前記第一の管状継ぎ手部材には、雄側コネクタが形成され、前記第二の管状継ぎ手部材には、雌側コネクタが形成され、これら雄側コネクタと雌側コネクタとは、前記第一の管状継ぎ手部材と前記第二の管状継ぎ手部材との結合時にともなって、電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項６】
前記管状継ぎ手部材の移動位置により、前記間隔Ｔの距離が調整可能であることを特徴とする請求項４または５に記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項７】
前記ソーラーパネルの基端部は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項８】
前記測定手段は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項９】
前記ソーラーパネルは、前記支柱を中心として、前後左右の４方向に向けて翼状に展開する複数のパネル部材により構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項１０】
前記ソーラーパネルは、円板状の薄型シリコン基板から構成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のソーラーパネルの実装構造。
【請求項１１】
所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、当該複数のソーラーパネルを支柱に対して実装するソーラーパネルの実装方法であって、
前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層する多段階積層工程と、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置する水平積層工程とを備えることを特徴とするソーラーパネルの実装方法。
【請求項１２】
所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、当該複数のソーラーパネルを支柱に対して実装するソーラーパネルの実装方法であって、
前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置する多段階配置工程と、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置する水平積層工程と、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値を太陽光線が入射する入射角度に応じて設定する入射角度配置工程とを備えることを特徴とするソーラーパネルの実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ソーラーパネルを利用した環境状態を測定する環境測定装置に関し、特に、ソーラーパネルによる電源供給量を増大することができるソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ソーラーパネルを利用した環境測定装置による農業用地などの気温、湿度および土壌水分などを測定する環境モニタリング技術が知られている。このような環境モニタリング技術は、調査対象となる農地などに環境測定装置を設置し、この環境測定装置により定期的に気温や湿度などの測定データを取得し、この測定データを記録するようにしている（例えば、非特許文献参照）。
【０００３】
ここで、このような環境測定装置は、主に、農業地域などの屋外に設置されるため、商用電源設備や風力発電設備が電源供給用に利用されていることが多く、近年ではソーラーパネルを利用した電源供給がおこなわれることが多い。
【０００４】
図９は、上述したソーラーパネルを利用した環境測定装置の従来例を示している。すなわち、農地の所定位置には、環境測定装置１００を構成する支柱２００が立設されており、この支柱２００の上部位置には、内部に湿度センサなどを設けた環境測定装置本体１１０（環境測定用モジュール）が、支柱２００の下部位置には、バッテリ３００が取り付けられている。また、支柱２００に隣接してソーラーパネル４００が設置されており、このソーラーパネル４００は、太陽光Ｌによる発電を効率良くおこなうために、傾斜した位置（太陽光線Ｌによる照射角度が直角）に配設されている。また、このソーラーパネル４００から、環境測定装置本体１１０までは電源供給用の供給ケーブル３４０が接続されている。
【０００５】
上述のように構成される環境測定装置１００は、内部にアンテナ、無線ＬＡＮ通信部、データロガー（図示せず）などを備えており、ソーラパネル４００により受電した太陽光線Ｌによる電力を環境測定装置１００の電力源として使用している。そして、例えば、湿度センサにより測定された湿度の測定データは、環境測定装置１００の無線ＬＡＮ通信部からアンテナを介して、測定データ管理センターなどに通信され、測定情報として利用されるものとなる。
【０００６】
また、ソーラーパネルを利用する装置としては、夜間点灯する照明灯の電源供給用として構成されたソーラーパネルによる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５１３２０号公報
【非特許文献１】CAMPBELL SCIENTIFIC,INC.、[online]、[平成１６年１月２１日検索]、インターネット＜ＵＲＬ： http://www.campbellsci.com/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した従来の環境測定装置１００の場合には、以下に示すような問題がある。すなわち、従来のソーラーパネル４００を使用する環境測定装置１００の場合には、支柱２００の周囲に配線されている給電用の供給ケーブル３４０が邪魔であるうえ、このソーラーパネル４００による発電量を多くするためには、ソーラーパネル４００を複数増設する必要がある。ところが、通常、農地などでは、占有面積が限られているため、ソーラーパネル４００の増設が不可能となるという問題があった。
【０００９】
また、従来技術によると、特定の機能を備えた装置全体を業者が組み立てるため拡張性に乏しいうえ、環境測定装置１００自体の重量が重いため、移動や設置に多数の人手が必要であり、さらに、占有スペースが横に広がることから、例えば、あぜ道のように狭い場所には設置できないという問題がある。また、各環境測定用のモジュールの増設や交換が簡単でない場合には、装置のメインテナンスや拡張を専門の技術者でないと実施できないという問題がある。
【００１０】
そこで、この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上できるうえ、環境測定装置（モジュール）の交換および増設を容易な作業とすることができるソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方式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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る発明は、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されることを特徴とする。
【００１２】
この請求項１に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層されて配置される。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値は、太陽光線が入射する入射角度に応じて設定されていることを特徴とする。
【００１４】
この請求項２に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値は、太陽光線が入射する入射角度に応じて設定されている。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されることを特徴とする。
【００１６】
この請求項３に係る発明によれば、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層されて配置される。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、請求項１、２または３に記載の発明において、前記支柱は、複数の管状継ぎ手部材による結合により構成され、当該管状継ぎ手部材は、差込側となる第一の管状継ぎ手部材と非差込側となる第二の管状継ぎ手部材とを備えるとともに、前記第一の管状継ぎ手部材には、第二の管状継ぎ手部材に対して嵌入自在の円筒部が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
この請求項４に係る発明によれば、前記支柱は、複数の管状継ぎ手部材による結合により構成され、当該管状継ぎ手部材は、差込側となる第一の管状継ぎ手部材と非差込側となる第二の管状継ぎ手部材とを備えるとともに、前記第一の管状継ぎ手部材には、第二の管状継ぎ手部材に対して嵌入自在の円筒部が形成されている。
【００１９】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、前記第一の管状継ぎ手部材には、雄側コネクタが形成され、前記第二の管状継ぎ手部材には、雌側コネクタが形成され、これら雄側コネクタと雌側コネクタとは、前記第一の管状継ぎ手部材と前記第二の管状継ぎ手部材との結合時にともなって、電気的に接続されることを特徴とする。
【００２０】
この請求項５に係る発明によれば、前記第一の管状継ぎ手部材には、雄側コネクタが形成され、前記第二の管状継ぎ手部材には、雌側コネクタが形成され、これら雄側コネクタと雌側コネクタとは、前記第一の管状継ぎ手部材と前記第二の管状継ぎ手部材との結合時にともなって、電気的に接続される。
【００２１】
また、請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記管状継ぎ手部材の移動位置により、前記間隔Ｔの距離が調整可能であることを特徴とする。
【００２２】
この請求項６に係る発明によれば、前記管状継ぎ手部材の移動位置により、前記間隔Ｔの距離が調整可能である。
【００２３】
また、請求項７に係る発明は、請求項４〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記ソーラーパネルの基端部は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
この請求項７に係る発明によれば、前記ソーラーパネルの基端部は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されている。
【００２５】
また、請求項８に係る発明は、請求項４〜６のいずれか一つに記載の発明において、前記測定手段は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されていることを特徴とする。
【００２６】
この請求項８に係る発明によれば、前記測定手段は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されている。
【００２７】
また、請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記ソーラーパネルは、前記支柱を中心として、前後左右の４方向に向けて翼状に展開する複数のパネル部材により構成されていることを特徴とする。
【００２８】
この請求項９に係る発明によれば、前記ソーラーパネルは、前記支柱を中心として、前後左右の４方向に向けて翼状に展開する複数のパネル部材により構成されている。
【００２９】
また、請求項１０に係る発明は、請求項１〜８のいずれか一つに記載の発明において、前記ソーラーパネルは、円板状の薄型シリコン基板から構成されることを特徴とする。
【００３０】
この請求項１０に係る発明によれば、前記ソーラーパネルは、円板状の薄型シリコン基板から構成されている。
【００３１】
また、請求項１１に係る発明は、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、当該複数のソーラーパネルを支柱に対して実装するソーラーパネルの実装方法であって、前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層する多段階積層工程と、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置する水平積層工程とを備えることを特徴とする。
【００３２】
この請求項１１に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、多段階積層工程により、前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層し、水平積層工程により、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置する。
【００３３】
また、請求項１２に係る発明は、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、当該複数のソーラーパネルを支柱に対して実装するソーラーパネルの実装方法であって、前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置する多段階配置工程と、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置する水平積層工程と、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値を太陽光線が入射する入射角度に応じて設定する入射角度配置工程とを備えることを特徴とする。
【００３４】
この請求項１２に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、多段階積層工程により、前記複数のソーラーパネルを前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層し、水平積層工程により、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置し、入射角度配置工程により、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値を太陽光線が入射する入射角度に応じて設定する。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されるので、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上させることができるという効果を奏する。また、測定手段の占有面積が少なくて済むため、設置スペースの節約と設置工数の簡略化を図ることができるという効果を奏する。
【００３６】
また、請求項２に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備えたソーラーパネルの実装構造であって、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値は、太陽光線が入射する入射角度に応じて設定されているので、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上させることができるという効果を奏する。また、測定手段の占有面積が少なくて済むため、設置スペースの節約と設置工数の簡略化を図ることができるという効果を奏する。また、ソーラーパネルの大きさ（寸法）を小型化（太陽光Ｌに対する受光面積を狭くする）することができるという効果を奏する。
【００３７】
また、請求項３に係る発明によれば、前記複数のソーラーパネルは、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層されて配置されるので、ソーラーパネルへ入射する総エネルギー量が大きくすることができるという効果を奏する。また、風に対する抵抗が減少するため，従来のように強固な固定を施す必要がなくなるうえ、軽量化が可能となるという効果を奏する。さらに、全体のデザインを様々な形にすることが可能となり、屋外に設置する際の景観に合わせたデザインに柔軟に変えることができるという効果を奏する。
【００３８】
また、請求項４に係る発明によれば、前記支柱は、複数の管状継ぎ手部材による結合により構成され、当該管状継ぎ手部材は、差込側となる第一の管状継ぎ手部材と非差込側となる第二の管状継ぎ手部材とを備えるとともに、前記第一の管状継ぎ手部材には、第二の管状継ぎ手部材に対して嵌入自在の円筒部が形成されているので、複数のソーラーパネルの位置変更および環境測定モジュールの位置変更／交換および増設を容易且つ効率的におこなうことができるという効果を奏する。
【００３９】
また、請求項５に係る発明によれば、前記第一の管状継ぎ手部材には、雄側コネクタが形成され、前記第二の管状継ぎ手部材には、雌側コネクタが形成され、これら雄側コネクタと雌側コネクタとは、前記第一の管状継ぎ手部材と前記第二の管状継ぎ手部材との結合時にともなって、電気的に接続することができるので、余分に長い配線を支柱内を配回す必要がなくなるため、簡略構成となる環境測定装置を実現することができる。
【００４０】
また、請求項６に係る発明によれば、前記管状継ぎ手部材の移動位置により、前記間隔Ｔの距離を調整することができるので、ソーラーパネルの取付け個数を適宜調整することができるうえ、環境計測装置を設置する地域や日照状態に応じて、ソーラーパネルによる供給用電力量を調整できるという効果を奏する。
【００４１】
また、請求項７に係る発明によれば、前記ソーラーパネルの基端部は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されているので、環境測定装置（モジュール）の交換および増設を容易な作業とすることができるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項８に係る発明によれば、前記環境測定手段は、取付け部材により固定され、当該取付け部材は、前記管状継ぎ手部材に対して取り外し自在となるように構成されているので、環境測定装置（モジュール）などの測定手段の交換および増設を容易な作業とすることができるという効果を奏する。
【００４３】
また、請求項９に係る発明によれば、前記ソーラーパネルは、前記支柱を中心として、前後左右の４方向に向けて翼状に展開する複数のパネル部材により構成されるので、環境計測装置による占有面積が少なくできるうえ、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能をより向上させることができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項１０に係る発明によれば、前記ソーラーパネルは、円板状の薄型シリコン基板から構成されるので、分割をおこなうことなくそのままソーラーパネルとして利用できるため、効率良く設置をおこなうことができるという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項１１に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、多段階積層工程により、前記複数のソーラーパネルを、前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層し、水平積層工程により、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置するので、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上させることができるうえ、設置スペースの節約と設置工数の簡略化を図ることができるソーラーパネルの実装方法を実現することができるという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項１２に係る発明によれば、所定の測定状況を測定する測定手段と、当該測定手段を所定位置に支持する支柱と、前記測定手段に対する電源供給をおこなう複数のソーラーパネルとを備え、多段階積層工程により、前記複数のソーラーパネルを前記支柱に対する垂直位置にそれぞれ多段階に積層し、水平積層工程により、前記支柱が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層させて配置し、入射角度配置工程により、上側に位置するソーラーパネルと下側に位置するソーラーパネルとが配置される間隔Ｔの設定値を太陽光線が入射する入射角度に応じて設定するので、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上させることができるうえ、設置スペースの節約と設置工数の簡略化を図ることができるソーラーパネルの実装方法を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法による好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す、各実施例１〜３では、本発明に係るソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法を環境測定装置に適用した場合を例として説明する。また、以下に示すそれぞれの実施例１〜３によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００４８】
先ず、図１を参照して、実施例１で示す環境測定装置の概略構成について説明する。図１は、環境測定装置の全体構成を示す概略構成図である。すなわち、図１に示すように、農地の所定位置には、環境測定定装置１００ａを構成する支柱２００が立設されており、この支柱２００の上部位置に、例えば、環境測定用センサなどを内部に設けた環境測定モジュール１２０が取り付けられている。
【００４９】
この環境測定モジュール１２０は、略円筒状の筐体により構成されており、その内部には、アンテナ、無線ＬＡＮ通信部、各種の環境測定センサから取得したデータを蓄積するデータロガー、電源管理部、湿度センサ（図示せず）などを備えている。なお、環境用の測定センサとしては、温度センサ、湿度センサ、照度センサ（日照測定センサ）、土壌水分測定センサ、湿潤状態測定センサ、画像センサ（撮影カメラ）などを備えることができる。
【００５０】
また、環境測定モジュール２００の下方には、複数のソーラーパネル４１０〜４４０が支柱２００に対する垂直位置にそれぞれ多段階となるように配置されている。これら複数のソーラーパネル４１０〜４４０は、このソーラーパネル４１０〜４４０に照射された太陽光Ｌ１〜Ｌ３を電気エネルギー（供給用電気）に変換する機能を備えている。そして、これらソーラパネル４１０〜４４０により受光した太陽光線Ｌ１〜Ｌ３による電力を環境測定モジュール１２０の電力源として使用している。
【００５１】
ここで、この図１で示す太陽光線Ｌ１〜Ｌ３は、夏至のときの太陽光線の角度を示している。具体的には、太陽の高度が最も高い位置（南中度）を示している。つまり、太陽の高度が一番高いときが一番影が発生しやすいため、この夏至の時に影が発生しないようにソーラーパネル４１０〜４４０の位置を調整し、実装した状態では、夏至以外の通常の日では、完全に影ができないと言える。
【００５２】
また、支柱２００の下方（基端部）には、バッテリ３００が据置されている。このバッテリ３００は、ソーラーパネル４１０〜４４０により変換された電気エネルギーを供給用電源として蓄積する機能を備えている。図１に示すように、バッテリ３００は、直射日光により加熱されて耐熱温度を超えた場合損傷する恐れがあるため、支柱２００の下側に配置されている。
【００５３】
ここで、前述したように、本発明の環境計測装置の特徴は、複数のソーラーパネル４１０〜４４０の設置位置が、支柱２００に対して垂直位置であり、多段階となるように配置されていることにある。なお、これら複数のソーラーパネル４１０〜４４０は、支柱２００が立設される地表面に対する水平位置にそれぞれ多段階に積層するようにしてもよい。以下、このソーラーパネル４１０〜４４０の構成および機能の詳細について詳細に説明する。
【００５４】
すなわち、図１に示すように、複数のソーラーパネル４１０〜４４０は、支柱２００に対する垂直位置にそれぞれ配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネル４１０（４３０）と下側に位置するソーラーパネル４２０（４４０）との配置間隔が所定の間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３となるように調整されている。具体的には、太陽光線Ｌが入射する入射角度に応じて、間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３が設定されているソーラパネル４１０〜４４０を多段／垂直に積載したときに、上側に位置するソーラパネル４１０（４３０）が下側に位置するソーラパネル４２０（４４０）に対して、パネルによる影ができないように、上部に位置するソーラパネル４１０（４３０）の面積に応じて下側に位置するソーラパネル４２０（４４０）の設置位置の間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を所定の間隔が十分となるように設定するものとしている。
【００５５】
すなわち、間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、それぞれ上側に位置するソーラーパネル４１０（４２０）が所有する幅寸法Ｗ（図１のソーラパネルによる幅寸法）による影が、下側に位置するソーラーパネル４１０（４３０）に影響を及ぼさないように設定されている。ソーラーパネル４１０〜４４０の間隔が不十分な場合，上部パネルや筐体部の影ができてしまう。
【００５６】
具体的には、ソーラーパネル４１０〜４４０または環境計測モジュール１２０との間の間隔をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、ソーラーパネル４１０〜４４０の幅をＷ、太陽高度をθとしたとき、Ｔ１＞ＷtanθとＴ２＞ＷtanθとＴ３＞Ｗtanθとが満足するように間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と、ソーラーパネル４１０〜４４０の幅Ｗを設定したときとしたとき影が発生することはないと言える。言い換えると、ソーラーパネル４１０〜４４０の間隔をＴ１、Ｔ２、Ｔ３が十分にある場合には、筐体による影や上側のソーラーパネル４１０による影が発生し難い。
【００５７】
これにより、従来のように、ソーラーパネルを一段ではなく、本実施例１に示すように多段（本例では、４段）に設置した場合でも、複数のソーラーパネル４１０〜４４０のいずれにも影による太陽光Ｌを遮ることがないてため、複数のソーラーパネル４１０〜４４０により太陽光線による充電が可能となる。この結果、支柱２００の周囲に配線されている給電用の供給ケーブル３４０（図９参照）が不用となるため、外観上の美観効果も期待することができる。
【００５８】
また、前述したように、従来では、ソーラーパネル４１０〜４４０は太陽高度に合わせて、ソーラーパネル４１０〜４４０へ入射する総エネルギーが最大となるように地表面に対して一定角度を持たせ斜めに固定している。このため、斜めに固定すると風に対する抵抗が増え固定部を強固にする必要がある。ソーラーパネルは年々低コスト化しつつあり，ソーラーパネルへ入射する総エネルギー量が多少とも少なくなるが、本実施例のように、傾けずに水平に設置し更に垂直軸である支柱２００に対して多段階積層して設置することで、ソーラーパネル４１０〜４４０へ入射する総エネルギー量を増大させることができる。また、風に対する抵抗が減るため、従来のように強固な固定を施す必要がなくなるうえ、軽量化が可能となる。さらに全体のデザインを様々な形にすることが可能となり、屋外に設置する際の景観に合わせたデザインに柔軟に変えることができる。
【００５９】
以上説明したように、本発明のソーラーパネルの実装構造に係る実施例１によれば、複数のソーラーパネル４１０〜４４０は、支柱２００に対する垂直位置にそれぞれ多段階に配置されるとともに、上側に位置するソーラーパネル４１０（４３０）と下側に位置するソーラーパネル４２０（４４０）とが配置される間隔間隔Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は、太陽光線が入射する入射角度に応じて、設定されているので、ソーラーパネルによる供給用電力生成機能を向上させることができるうえ、設置スペースの節約と設置工数の短縮化を図ることができ、簡略構成となるソーラーパネルの実装構造を適用した環境測定装置を実現することができる。
【実施例２】
【００６０】
次に、本発明のソーラーパネルの実装構造に係る実施例２の詳細を説明する。図２は、実施例２に係る環境測定装置１００ｂの概略構成を示している。すなわち、図２に示すように、本実施例２において、環境測定装置１００ｂは、上から順に、監視カメラモジュール１２４、湿度測定モジュール１２５、ソーラーパネル４１０〜４４０、バッテリ３００とが配設されている。ここで、本実施例２の特徴は、支柱２００の構成を複数に分割された管状継ぎ手部材６１０、６２０としたことにある。
【００６１】
また、この実施例２の例では、監視カメラモジュール１２４および湿度測定モジュール１２５を据置しているが、これら各モジュール以外に、図２に示すように、土壌水分やＥＣ（電気伝導度）等、土壌用センサを内蔵したパイプ６３０を地下部に埋設しており、これをベースにして上部に各環境測定用モジュールを支柱２００に対して垂直に積載が可能となっている。ここで、積層するモジュールは、土壌水分・ＥＣ測定モジュール、温度・湿度・ＣＯ２/ＮＯｘ/ＳＯｘ濃度測定モジュール、風向・風速測定モジュール、雨量測定モジュール、濡れセンサモジュール、通信・データロガー、計算機モジュール、三杯型風力発電モジュールなどを用いることができる。
【００６２】
また、図３は、支柱２００ａの下端部に農地の土壌を計測する土壌計測センサ５００が取り付けられ、一体構成とされている例を示している。本例の場合には、設置スペースの効率化および土壌成分を正確に計測することができる。
【００６３】
また、この実施例２では、図４に示すように、支柱２００ａは、複数の管状継ぎ手部材６１０、６２０による結合により構成され、これら管状継ぎ手部材６１０、６２０は、差込側となる管状継ぎ手部材６１０と非差込側となる管状継ぎ手部材６２０とを備えるとともに、管状継ぎ手部材６１０には、管状継ぎ手部材６２０に対して嵌入自在の円筒部６４０が形成されている。
【００６４】
具体的には、差込側となる管状継ぎ手部材６１０に形成された円筒部６４０の外形寸法Ｍは、非差込側の管状継ぎ手部材６２０の内径寸法Ｍ´とほぼ同寸法に選定されている。したがって、一方の管状継ぎ手部材６１０の下端部（円筒部６４０）を他方の管状継ぎ手部材６２０の内部に対して嵌めこむことにより、管状継ぎ手部材６１，６２０同士を互いに結合することにより、支柱２０を構成することができる。これにより、環境測定装置（モジュール）の交換および増設を容易な作業とすることができる。また、図３に示すように、各モジュールに対する電源供給は管状継ぎ手部材６１０、６２０の内部を通じて、配線された給電信号用ケーブル６９０によりおこなうことができる。また、これら管状継ぎ手部材６１０、６２０の内部空間は、冷却及び空気のサンプリングのための吸気用通路として機能させるようにしている。
【００６５】
ここで、本実施例２において、支柱２００（管状継ぎ手部材６１０、６２０）に対するソーラーパネル４１０〜４４０の取付けは、図５、図６に示す取り付け部材７００を使用しておこなうものとなる。以下、図５、図６を参照して、取り付け部材７００の概要を説明する。
【００６６】
図５は、ソーラーパネル４１０の取り付け部材７００の第一例を示している。すなわち、図５に示すように、ソーラーパネル４１０の基端部（後端側）は、取り付け部材７００から延出された取付けロッド７１０に接合されている。また、このように、取り付け部材７００に接合されたソーラーパネル４１０は、図示しない取付けボルトなどにより、管状接合部材６１０、６２０に対して、取り付け／取り外し自在に固定することができる。
【００６７】
次に、図６は、ソーラーパネル４１０の取り付け部材７００の第二例を示している。すなわち、図６に示すように、ソーラーパネル４１０は、支柱２００を中心として、前後左右の４方向に向けて翼状に展開する複数のパネル部材により構成されており、これら４枚のパネル部材の基端部（後端側）は、それぞれ取り付け部材７００から延出された取付けロッド７１０に接合されている。この場合、４枚のパネル部材により、太陽光線Ｌによる受光面積が増大するためソーラーパネル４１０による供給電力生成機能をより向上させることができる。
【００６８】
次に、図７−１および図７−２は、ソーラーパネルにシリコンを使用した環境計測装置１００cを示しており、図７−２に示すように、ソーラーパネル４１０は、シリコンロッドをスライスし、中央部に支柱２００を挿通させるための通孔４９０を開けた円形シリコン基板をそのままソーラーパネルとして構成している。
【００６９】
すなわち、従来のソーラーパネルは、四角形のパネルに四角形のシリコン基板を敷き詰める必要があるため、円形状のシリコン基板で利用できない部分があったが、本実施例によるソーラーパネルの場合には、円板状の薄型シリコン基板から構成されるので、分割をおこなうことなくそのままソーラーパネルとして利用できるうえ、効率良く設置をおこなうことができる。
【００７０】
以上説明したように、本発明の環境測定装置１００ｂに係る実施例２によれば、管状継ぎ手部材６１０、６２０同士の結合により支柱２００を構成することとしたので、複数のソーラーパネル４１０〜４４０の位置変更および交換作業を容易且つ効率的におこなうことができる。また、湿度センサなどの環境測定モジュールの位置変更／交換および増設を容易且つ効率的におこなうことができる。
【実施例３】
【００７１】
次に、図８−１および図８−２を参照して、本発明のソーラーパネルの実装構造に係る実施例３の詳細を説明する。図８−１は、管状継ぎ手部材６００の雄側コネクタ８００と雌側コネクタ８１０との結合前、図８−２は、雄側コネクタ８００と雌側コネクタ８１０との結合状態をそれぞれ示す説明図である。
【００７２】
ここで、本実施例３の特徴は、支柱２００を構成する嵌め込み側の管状継ぎ手部材６１０の内部に雄側コネクタ８００を形成し、非嵌め込み側の管状継ぎ手部材６２０の内部に、雌側コネクタ８２０を形成することにより、管状継ぎ手部材６１０と管状継ぎ手部材６２０との接合時にソーラーパネル４１０〜４４０からの電力経路を電気的接続を可能としたことにある。なお、雄側コネクタ８００および雌側コネクタ８２０には、リード線９１０を通じて電源給電用のケーブルおよびセンサの信号用のケーブルが接続されるものとする。
【００７３】
すなわち、図８−１に示すように、管状継ぎ手部材６００と管状継ぎ手部材６１０との結合時には、管状継ぎ手部材６００に形成した雄側コネクタ８００のピン８１０が管状継ぎ手部材６１０に形成した雌側コネクタ８２０のピン受け入れ部８２５に嵌入され、これによって、ソーラーパネル４１０〜４４０からの電力経路による電気的接続が可能となる。
【００７４】
以上説明したように、本発明のソーラーパネルの実装構造に係る実施例３によれば、支柱２００を構成する嵌め込み側の管状継ぎ手部材６００の内部に雄側コネクタ８００を形成し、非嵌め込み側の管状継ぎ手部材６１０の内部に、雌側コネクタ８２０を形成し、これら雄側コネクタ８００と雌側コネクタ８２０は、管状継ぎ手部材６１０と管状継ぎ手部材６２０との結合にともなって、電気的配線を自動的におこなうことができるので、余分に長い配線を支柱２００内を配回す必要がなくなる。また、支柱２００に配置する各モジュール（など）の組み付けおよび増設を容易におこなうことができる。
【００７５】
なお、以上説明した、各実施例１〜３では、環境測定装置用のソーラーパネルについてのソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法を説明しているが、本発明に係るソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方式は、これに限らず、例えば、電源を確保し難い場所などで使用する街路灯などにも利用することができる。また、本発明は、気象観測装置、環境定点のモニタリング装置、屋外での防犯装置、屋外での監視カメラ、無線通信の親局／子局、多機能な庭園灯、防犯灯、街路灯、照明灯、屋外広告装置、電子案内板などにも好ましく利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明に係るソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法は、電源を供給するためのソーラーパネルの実装構造として有用であり、特に、気象観測装置、環境定点のモニタリング装置、屋外での防犯装置、屋外での監視カメラ、無線通信の親局／子局、多機能な庭園灯などに適用できるソーラーパネルの実装構造およびソーラーパネルの実装方法に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施例１に係るソーラーパネルの実装構造を適用した環境測定装置を示す概略構成図である。
【図２】実施例２に係るソーラーパネルの実装構造を適用した環境測定装置を示す概略構成図である。
【図３】土壌センサを一体化したソーラーパネルの実装構造を適用した環境測定装置を示す概略構成図である。
【図４】図２に示した支柱の構成を示す拡大斜視図である。
【図５】ソーラーパネルの構成を示す概略構成図である（第１例）。
【図６】ソーラーパネルの構成を示す概略構成図である（第２例）。
【図７−１】シリコンによるソーラーパネルの実装構造を示す構成図である。
【図７−２】シリコンによるソーラーパネルの形状を示す平面図である。
【図８−１】実施例３に係る環境測定装置による管状継ぎ手部材の雄側コネクタと雌側コネクタとの結合前を示す説明図である。
【図８−２】管状継ぎ手部材の雄側コネクタと雌側コネクタとの結合状態を示す説明図である。
【図９】従来のソーラーパネルの実装構造を適用した環境測定装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７８】
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ  環境測定装置
１２０  環境測定モジュール
１２４  監視カメラモジュール
１２５  湿度測定モジュール
２００、２００ａ  支柱
３００  バッテリ
３４０  供給ケーブル
４１０〜４４０  ソーラーパネル
４８０  シリコン
４９０  通孔
６１０、６２０  管状継ぎ手部材
６４０  円筒部
７００  取り付け部材
７１０  取り付けロッド
８００  雄側コネクタ
８１０  ピン
８２０  雄側コネクタ
８２５  ピン受け部
９００、９１０  リード線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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