(57)【要約】【課題】天気の予測精度を簡易に向上させる。【解決手段】予測システム１０は、測位衛星Ｓｔから発された電磁波を受信する移動端末２０及び電子基準点４０と、予測装置５０とを有している。移動端末２０は、受信した電磁波の遅延時間に基づいて、この電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する。また、電子基準点４０は、受信した電磁波の遅延時間に基づいて、この電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する。予測装置５０は、移動端末２０及び電子基準点４０によって算出された水蒸気量に基づいて、移動端末２０の位置における天気を予測する。そして、移動端末２０は、予測された天気を予測装置５０から取得して、移動端末２０の使用者に対して提示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測位衛星から発された電磁波を受信する移動端末と、
前記移動端末によって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記移動端末によって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第１算出手段と、
測位衛星から発された電磁波を、前記移動端末の位置とは異なる位置で受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第２算出手段と、
前記第１算出手段及び前記第２算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段と、
を備える予測システム。
【請求項２】
前記複数の受信手段それぞれは、
互いに異なる位置に固定される、
請求項１に記載の予測システム。
【請求項３】
前記複数の受信手段それぞれは、
測量に用いられる基準点に設置される、
請求項１又は２に記載の予測システム。
【請求項４】
前記複数の受信手段それぞれは、
前記移動端末以外の他の移動端末である、
請求項１に記載の予測システム。
【請求項５】
測位衛星から発された電磁波を、移動端末を含む複数の受信手段で受信する受信ステップと、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて予測された天気を提示する提示ステップと、
を含む予測方法。
【請求項６】
コンピュータを、
測位衛星から発され、移動端末を含む複数の受信手段によって受信された電磁波の遅延時間を示す情報を取得する取得手段、
前記情報に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出手段、
前記算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段、
として機能させるための予測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測システム、予測方法、及び予測プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムでは、複数の測位衛星から発された電磁波を、例えば地上に設置された受信機が受信する。そして、これらの電磁波それぞれが測位衛星から受信機に伝播するまでの時間に基づいて、受信機の位置が算出される。
【０００３】
受信機の位置を算出するには、真空中を伝播した電磁波の正確な伝播時間が必要となる。しかし、電磁波の伝播時間は、大気の影響等により遅延してしまう。そこで、通常は、何らかの付加情報を用いて、この遅延時間が求められる。
【０００４】
電磁波の遅延時間は、大気中の水蒸気量に比例して発生する。そのため、この遅延時間は、大気中の水蒸気量を示す情報として積極的に活用されている。例えば、気象庁は、２００９年から、国土地理院の電子基準点にて受信された電磁波の遅延時間に基づいて、気象予報を行っている。また、この遅延時間を利用する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の装置は、４個以上の測位衛星から電磁波を受信して、周囲の雲の状況を表示する。また、特許文献２に記載の技術では、通信網を構成する基地局が、電磁波を受信して天候を予測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−０１０４６０号公報
【特許文献２】特開２００２−１１２３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電磁波の遅延時間を利用して大気中の水蒸気量を観測すれば、天気をある程度予測することができる。また、多数の観測によって水蒸気の詳細な分布を得ることができれば、天気の予測精度が向上し、例えば局地的な降雨を予測することができる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は、この装置が受信した電磁波のみに基づいて、周囲の雲の有無を測定していた。そのため、サンプル数が少なく、予測精度が低くなるおそれがあった。また、特許文献２に記載の技術では、基地局の設置に繁雑な作業を要するおそれがあった。
【０００９】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、天気の予測精度を簡易に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る予測システムは、
測位衛星から発された電磁波を受信する移動端末と、
前記移動端末によって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記移動端末によって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第１算出手段と、
測位衛星から発された電磁波を、前記移動端末の位置とは異なる位置で受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第２算出手段と、
前記第１算出手段及び前記第２算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段と、
を備える。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係る予測方法は、
測位衛星から発された電磁波を、移動端末を含む複数の受信手段で受信する受信ステップと、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて予測された天気を提示する提示ステップと、
を含む。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る予測プログラムは、
コンピュータを、
測位衛星から発され、移動端末を含む複数の受信手段によって受信された電磁波の遅延時間を示す情報を取得する取得手段、
前記情報に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出手段、
前記算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段、
として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、測位衛星から発された電磁波を、移動端末が受信する。近年、移動端末は、一般に広く普及している。また、測位衛星からの電磁波を受信する移動端末が増加する傾向にある。このため、移動端末を用いることで、天気の予測精度を簡易に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る予測システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】移動端末及び予測装置の構成を示す図である。
【図３】中央処理部によって実行される処理を示すフロー図である。
【図４】実施形態２に係る中央処理部によって実行される処理を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
本実施形態に係る予測システム１０は、図１に示されるように、複数の移動端末２０、基地局３０、複数の電子基準点４０、ネットワークＮＷ、及び予測装置５０を有している。
【００１７】
移動端末２０は、測位衛星Ｓｔから発された電磁波を受信する。測位衛星Ｓｔは、例えばＧＰＳ衛星である。測位衛星Ｓｔから発された電磁波は、測位衛星Ｓｔの位置及び電磁波が発された時刻を示す情報を伝送する。
【００１８】
移動端末２０は、例えば、移動通信網に接続する携帯電話である。移動端末２０は、図２に示されるように、制御部２１、主記憶部２２、補助記憶部２３、表示部２４、スピーカ２５、測位部２６、操作部２７、及び送受信部２８を有している。
【００１９】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成される。制御部２１は、中央処理部２１１及び通信処理部２１２を有している。中央処理部２１１は、移動端末２０の各構成要素を制御して、後述の処理を実行する。また、通信処理部２１２は、中央処理部２１１が移動端末２０の外部と通信するための処理を実行する。
【００２０】
主記憶部２２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、補助記憶部２３に記憶されるプログラム２９をロードし、中央処理部２１１の作業領域として用いられる。補助記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリから構成され、プログラム２９を記憶する。また、補助記憶部２３は、中央処理部２１１が利用するデータを中央処理部２１１へ供給し、中央処理部２１１から供給されたデータを記憶する。
【００２１】
表示部２４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から構成され、中央処理部２１１の指示に従って、移動端末２０の使用者に対して種々の情報を表示する。スピーカ２５は、中央処理部２１１の指示に従って、着信音や警告音を発したり音声を再生したりすることで、移動端末２０の使用者に種々の情報を提供する。
【００２２】
測位部２６は、測位衛星Ｓｔから発された電磁波を受信するためのアンテナを有している。測位部２６は、受信した電磁波から、位置情報２６１と天気情報２６２とを取得する。位置情報２６１は、移動端末２０の位置を示す情報である。また、天気情報２６２は、電磁波の伝播経路上の大気に含まれる水蒸気の量を示す情報である。
【００２３】
測位部２６は、複数の測位衛星Ｓｔそれぞれから電磁波を受信して、電磁波の伝播時間を求める。測位部２６は、この伝播時間に基づいて、複数の測位衛星Ｓｔそれぞれと移動端末２０との距離を算出する。そして、測位部２６は、少なくとも３個の測位衛星Ｓｔと移動端末２０との距離を用いて、移動端末２０の位置を算出する。これにより、位置情報２６１が求められる。
【００２４】
移動端末２０の位置は、原理的には、３個の測位衛星Ｓｔから受信した電磁波それぞれの伝播時間に基づいて求められる。しかし、実際には、大気中の水蒸気量に比例して、電磁波の伝播時間が遅延する。測位部２６は、この遅延時間及び移動端末２０の位置の双方を、４個以上の測位衛星Ｓｔから受信した電磁波に基づいて算出する。算出された遅延時間が水蒸気量に比例するため、測位部２６は、この遅延時間に基づいて天気情報２６２を求める。
【００２５】
操作部２７は、入力キーやタッチパネル等のポインティングデバイス等から構成される。操作部２７は、移動端末２０の使用者によって入力された情報を、中央処理部２１１へ通知する。
【００２６】
送受信部２８は、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）インタフェース等から構成される。また、送受信部２８は、基地局３０と無線通信を行うためのアンテナを有している。送受信部２８は、このアンテナを用いて、通信処理部２１２と基地局３０との無線通信を中継する。
【００２７】
基地局３０は、移動端末２０とネットワークＮＷとの通信を中継する無線局である。
【００２８】
図１に戻り、電子基準点４０は、測量・測地のためにあらかじめ設置された基準点である。電子基準点４０それぞれは、互いに異なる所定の位置に固定され、地殻変動の調査に用いられる。また、電子基準点４０は、測位衛星Ｓｔから発された電磁波を受信する。
【００２９】
電子基準点４０の位置は、あらかじめ正確に判明しているため、電子基準点４０は、位置に関する情報を得る必要がない。そのため、電子基準点４０は、受信した電磁波から、天気情報４１のみを取り出す。天気情報４１は、天気情報２６２と同様に、電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の量を示す情報である。電子基準点４０は、天気情報４１を、例えば３時間毎に取得して、予測装置５０へ送信する。
【００３０】
予測装置５０は、ネットワークＮＷに接続されるサーバである。予測装置５０は、移動端末２０から位置情報２６１及び天気情報２６２を受信し、電子基準点４０から天気情報４１を受信する。予測装置５０は、図２に示されるように、制御部５１、主記憶部５２、補助記憶部５３、送受信部５４、及び入出力部５５を有している。
【００３１】
制御部５１は、ＣＰＵ等から構成され、補助記憶部５３に記憶されるプログラム５６に従って、後述の天気予測処理を実行する。
【００３２】
主記憶部５２は、ＲＡＭ等から構成され、補助記憶部５３に記憶されるプログラム５６をロードし、制御部５１の作業領域として用いられる。補助記憶部５３は、不揮発性メモリから構成され、プログラム５６を記憶する。また、補助記憶部５３は、制御部５１が利用するデータを制御部５１へ供給し、制御部５１から供給されたデータを記憶する。補助記憶部５３に記憶されるデータには、電子基準点４０の位置を示す情報が含まれる。
【００３３】
送受信部５４は、例えば、ＬＡＮインタフェース等から構成され、ネットワークＮＷと制御部５１との通信を中継する。入出力部５５は、予測装置５０の管理者が情報を入力する入力デバイス、及び、予測装置５０の管理者に情報を表示するための表示デバイス等から構成される。
【００３４】
続いて、以上の構成要素を有する予測システム１０の動作について、中央処理部２１１の動作を中心に説明する。
【００３５】
まず、図３に示されるように、中央処理部２１１は、所定のキーが押下されたか否かを判定する（ステップＳ１）。所定のキーは、例えば、「天気予報」と表示されたボタンである。移動端末２０の使用者は、このキーを押下することで、天気の予測の結果を取得する。
【００３６】
所定のキーが押下されていないと判定した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、中央処理部２１１は、ステップＳ１の処理を繰り返す。所定のキーが押下されたと判定した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、中央処理部２１１は、測位部２６に電磁波を受信させる（ステップＳ２）。これにより、中央処理部２１１は、位置情報２６１及び天気情報２６２を、測位部２６から取得する（ステップＳ３）。
【００３７】
次に、中央処理部２１１は、位置情報２６１及び天気情報２６２を、予測装置５０へ送信する（ステップＳ４）。これにより、予測装置５０は、位置情報２６１、天気情報２６２、及び天気情報４１を収集することができる。
【００３８】
予測装置５０は、収集した情報に基づいて、天気予測処理を実行する。天気予測処理は、例えば、位置情報２６１、天気情報２６２、各電子基準点４０の位置、及び天気情報４１を比較することで、大気中における水蒸気の分布をシミュレーションする処理である。これにより、移動端末２０や電子基準点４０の位置における天気が予測される。そして、予測装置５０は、移動端末２０の位置における天気の予測の結果を、移動端末２０へ送信する。
【００３９】
次に中央処理部２１１は、予測装置５０から予測結果を受信したか否かを判定する（ステップＳ５）。予測結果を受信していないと判定した場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、中央処理部２１１は、ステップＳ５の処理を繰り返す。
【００４０】
予測結果を受信したと判定した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、中央処理部２１１は、予測結果を提示する（ステップＳ６）。具体的には、中央処理部２１１は、表示部２４に予測結果を表示させるとともに、予測結果を示す音声をスピーカ２５に再生させる。
【００４１】
そして、中央処理部２１１は、ステップＳ１以降の処理を繰り返す。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係る予測システム１０は、広く普及している移動端末２０を含んで構成される。そして、予測システム１０は、位置情報２６１及び天気情報２６２を取得する。これにより、予測システム１０は、電磁波を受信するための装置を新たに設置することなく、大気中の水蒸気量の多数の観測値を得ることができる。ひいては、予測システム１０は、天気の予測精度を簡易に向上することができる。
【００４３】
また、予測システム１０は、移動端末２０が多く存在する地域における水蒸気量の観測値を、他の地域よりも多く取得する。そして、天気の予測結果は、移動端末２０の使用者に対して提示される。これにより、予測システム１０は、天気の予測結果を必要とする使用者が多くいる地域の観測値を多く取得して、この地域における天気の予測精度を他の地域よりも向上することができる。
【００４４】
また、予測システム１０は、あらかじめ設置された電子基準点４０を含んで構成された。これにより、予測システム１０は、測位衛星Ｓｔからの電磁波を受信する既存の受信機を利用して、予測精度を向上することができる。
【００４５】
（実施形態２）
続いて、実施形態２について、上述の実施形態１との相違点を中心に説明する。なお、実施形態１に係る構成要素と同一又は同等の構成には、実施形態１と同一の符号を付す。また、実施形態１と説明が重複する部分については、その説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る予測システム１０の構成は、実施形態１に係る予測システム１０の構成と同様である。以下、本実施形態に係る中央処理部２１１によって実行される処理について、図４を用いて説明する。
【００４７】
中央処理部２１１は、実施形態１に係る処理と同様のステップＳ１〜Ｓ３を実行する。
【００４８】
次に、中央処理部２１１は、予測装置５０から演算方式を取得して、補助記憶部２３に記憶させる（ステップＳ１１）。この演算方式は、移動端末２０の位置における天気を予測する天気予測処理の演算の方式である。中央処理部２１１は、位置情報２６１及び天気情報２６２を用いて、この演算方式に従って天気予測処理を実行する（ステップＳ１２）。これにより、中央処理部２１１は、天気の予測結果を得る。その後、中央処理部２１１は、ステップＳ６の処理を実行する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係る天気予測処理は、移動端末２０によって実行される。これにより、予測装置５０の演算負荷を軽くすることができる。
【００５０】
以上、実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００５１】
例えば、上記実施形態に係る移動端末２０は、基地局３０を介してネットワークＮＷに接続されたが、基地局３０以外の無線局を介してネットワークＮＷに接続されてもよい。また、移動端末２０は、一時的に有線でネットワークＮＷに接続されてもよい。
【００５２】
例えば、上記実施形態に係る移動端末２０は、携帯電話であったが、これには限られない。例えば、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance, Personal Digital Assistants）、カーナビゲーション装置を、移動端末２０として用いることができる。
【００５３】
例えば、上記実施形態に係る予測システム１０は、移動端末２０の使用者に対して予測結果を提示したが、これには限られない。予測システム１０は、ネットワークを介して予測装置５０に接続される他の装置の使用者に対して、予測結果を提示してもよい。この場合、予測システム１０は、この使用者に対して、遠隔地における天気の予測結果を提示することができる。
【００５４】
例えば、上記実施形態に係る測位部２６は、４個以上の測位衛星Ｓｔから受信した電磁波に基づいて、電磁波の遅延時間を取得したが、これには限られない。測位部２６は、地表の形状等の事前知識を用いて電磁波の遅延時間を取得してもよい。
【００５５】
例えば、電子基準点４０を省いて予測システム１０を構成することもできる。また、移動端末２０を１個だけ含む予測システム１０を構成することもできる。
【００５６】
上述の実施形態に係る予測システム１０の機能は、専用のハードウェアによっても、また、通常のコンピュータシステムによっても実現することができる。
【００５７】
例えば、補助記憶部２３、５３それぞれに記憶されているプログラム２９、５６を、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read-Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラム２９、５６をコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。
【００５８】
また、プログラム２９、５６をインターネット等の通信ネットワーク上の所定のサーバ装置が有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するようにしても良い。
【００５９】
また、通信ネットワークを介してプログラム２９、５６を転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００６０】
更に、プログラム２９、５６の全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラム２９、５６を実行することによっても、上述の処理を達成することができる。
【００６１】
なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロード等しても良い。
【００６２】
上述の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【００６３】
（付記１）
測位衛星から発された電磁波を受信する移動端末と、
前記移動端末によって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記移動端末によって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第１算出手段と、
測位衛星から発された電磁波を、前記移動端末の位置とは異なる位置で受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する第２算出手段と、
前記第１算出手段及び前記第２算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段と、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段と、
を備える予測システム。
【００６４】
（付記２）
前記複数の受信手段それぞれは、
互いに異なる位置に固定される、
付記１に記載の予測システム。
【００６５】
（付記３）
前記複数の受信手段それぞれは、
測量に用いられる基準点に設置される、
付記１又は２に記載の予測システム。
【００６６】
（付記４）
前記複数の受信手段それぞれは、
前記移動端末以外の他の移動端末である、
付記１に記載の予測システム。
【００６７】
（付記５）
測位衛星から発された電磁波を、移動端末を含む複数の受信手段で受信する受信ステップと、
前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の遅延時間に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにおいて算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測ステップと、
前記予測ステップにおいて予測された天気を提示する提示ステップと、
を含む予測方法。
【００６８】
（付記６）
コンピュータを、
測位衛星から発され、移動端末を含む複数の受信手段によって受信された電磁波の遅延時間を示す情報を取得する取得手段、
前記情報に基づいて、前記複数の受信手段それぞれによって受信された電磁波の伝播経路上に存在する水蒸気の水蒸気量を算出する算出手段、
前記算出手段によって算出された水蒸気量に基づいて、前記移動端末の位置における天気を予測する予測手段、
前記予測手段によって予測された天気を提示する提示手段、
として機能させるための予測プログラム。
【符号の説明】
【００６９】
１０    予測システム
２０    移動端末
２１、５１  制御部
２１１  中央処理部
２１２  通信処理部
２２、５２  主記憶部
２３、５３  補助記憶部
２４    表示部
２５    スピーカ
２６    測位部
２６１  位置情報
２６２、４１  天気情報
２７    操作部
２８、５４  送受信部
２９、５６  プログラム
３０    基地局
４０    電子基準点
５０    予測装置
５５    入出力部
ＮＷ    ネットワーク
Ｓｔ    測位衛星
【図１】
2013181913.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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