JP2009244141A - データ収集装置 - Google Patents

Abstract

【課題】データ収集機能に加え、地震を検知する。
【解決手段】屋外に設置されて周囲の環境情報を収集するデータ収集装置において、環境情報を検出する情報検出手段と、検出手段を介して収集される環境情報を対象として処理を行う制御手段と、３軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度検出手段と、加速度検出手段の検出結果に基づいて、地震を検知する地震検知手段とを有すし、データ収集装置３は、データ収集に関する機能に加え、加速度センサ７０〜７１と、この検出結果に基づいて、地震を検知する地震検知部５３を有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、環境情報を収集するデータ収集装置に関する。

例えば、特許文献１には、屋外設置型データ収集装置が開示されている。この装置は、屋外の環境情報を収集するカメラなどの収集手段、各種の演算を行う演算手段や、その取得された環境情報を送信するための送信手段などの構成部材（電子部品）を備え、これらの構成部材が筐体から形成されたケーシングによって収容されている。
特開２００７−１９９３６８号公報

ところで、データ収集装置は、屋外に設置される関係上、種々の利用用途が考えられ、その一つとして、災害、特に、地震の検知を行うことも有効である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、データ収集機能に加え、地震を検知することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、屋外に設置されて周囲の環境情報を収集するデータ収集装置において、環境情報を検出する情報検出手段と、検出手段を介して収集される環境情報を対象として処理を行う制御手段と、３軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度検出手段と、加速度検出手段の検出結果に基づいて、地震を検知する地震検知手段とを有する。

ここで、本発明において、加速度検出手段は、データ収集装置を構成する筐体に内蔵される。あるいは、加速度検出手段は、データ収集装置の周囲の地面に配置される。この場合、加速度検出手段は、地面に分散的に複数配置されることが好ましい。

また、本発明のデータ収集装置は、異なる場所に設置された他のデータ収集装置と通信する通信手段をさらに有することが好ましい。この場合、地震検知手段は、自己が備える加速度検出手段の検出結果および通信手段を介して取得した他のデータ収集装置が備える加速度検出手段の検出結果とに基づいて、地震を検知する。

また、本発明において、地震検知部は、加速度検出手段に人為的に加わる振動と地震とを切り分けて検知する。

また、本発明において、地震検知手段は、加速度検出手段の検出結果に基づいて、震源地、震度、地震の到達時刻を予測することが望ましい。

また、加速度検出手段は、自己の位置を検出する位置検出機能を備え、３軸方向の加速度とともに、自己の位置を地震検知手段に出力することが好ましい。

また、本発明のデータ収集装置は、外部システムから送信される地震情報を受信する受信手段をさらに有することが好ましい。

また、本発明のデータ収集装置は、周囲に地震の情報を警報する警報手段をさらに有し、地震検知手段は、地震を検知した場合には、警報手段を制御して警報を行うことが好ましい。

また、本発明において、地震検知手段は、地震を検知した場合には、システムの停止を行うことが望ましい。

さらに、本発明によれば、データ収集装置あるいは加速度検出手段を分散的に配置することにより、より多くの地震検知システムを分散配置することが可能となる。これにより、空間分解能をあげることができ、地震の検出精度を向上させることが可能となる。

本発明によれば、データ収集装置を利用して、環境情報の収集とともに、地震を検知することができる。

また、本発明によれば、加速度検出手段を分散的に配置することにより、地震の誤検知を抑制することができるとともに、広範なエリアの地震検知および震度分布の解析を行うことができる。

また、本発明によれば、震源地、震度、地震の到達時刻を予測することができるので、地震の到達を先行して把握することができる。これにより、地震の警報等を効果的に行うことができる。

また、本実施形態によれば、地震を検知した場合に警報を行うことにより、近隣のエリアに存在する人に避難等を促進することができる。

図１は、本発明の実施形態にかかるデータ収集装置３が適用される農作物育成支援システム１の全体構成を示すブロック図である。本実施形態にかかる農作物育成支援システム１は、農家の作業者側に設けられる農家側コンピュータ（以下「農家側ＰＣ」という）２と、農地に設けられるデータ収集装置３と、集計・解析者側に設けられるサーバ４とで構成されている。この農作物育成支援システム１において、農家側ＰＣ２、データ収集装置３およびサーバ４は、インターネット等の電気通信回線５を介して相互に情報通信可能に構成されている。

農家側ＰＣ２は、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の汎用の情報処理装置により構成されている。この農家側ＰＣ２は、電気通信回線５を介してデータ収集装置３またはサーバ４が保有する各種情報（具体的には、収集データ）を閲覧またはダウンロードしたり、電気通信回線５を介してデータ収集装置３を遠隔操作したりすることができる。

データ収集装置３は、農作物を育成する農地に設置されており、農地およびこの農地における農作物に関する情報を収集する。このデータ収集装置３は、図示しないアクセスポイントとの間で無線通信を行うことにより、電気通信回線５を介して農家側ＰＣ２またはサーバ４との間で情報通信を行うことができる。なお、データ収集装置３の詳細については後述する。

サーバ４は、ワークステーション等の汎用の情報処理装置により構成されている。このサーバは、データ収集装置３が収集した情報を受信したり、受信した情報を農家毎に所定の形式で集計したり、集計した情報を統計処理等の解析手法を利用して解析することにより農地および農作物にとって最適な育成条件に関する情報を抽出したり、集計した情報または抽出された情報を農家側ＰＣ２に送信する機能を実現したりすることができる。

図２は、データ収集装置３の外観を模式的に示す斜視図である。データ収集装置３は、本体ユニット３０と、農地および農地における農作物の情報を検出する情報検出手段とで構成されている。

本体ユニット３０は、ハウジング部３１と、脚部３２とを有している。脚部３２は、その一部分が地中に埋設されており、ハウジング部３１を支持することにより、本体ユニット３０を農地に設置する。

ハウジング部３１は、情報収集に必要な複数の電子部品を内部に収容する略四角柱形状の筐体であり、本体部３３と、底板部３４と、アンテナカバー３５とで構成されている。本体部３３および底板部３４は、データ収集装置３の強度を確保する観点から金属製になっており、アンテナカバー３５は、アンテナの電波特性を妨げないとの観点から樹脂製となっている。

図３は、本体ユニット３０の内部構成を模式的に示す断面図である。本体部３３は、ハウジング部３１を構成する主たるケーシングであり、その内部に固定板３０ａを収容している。この固定板３０ａは、情報収集に必要な種々の電子部品が固定される基板としての機能を担っている。固定板に固定される電子部品としては、ＣＰＵやメモリのほか無線カードなどで構成されるＣＰＵボード３０ｂ、センサやカメラからの信号を取得してデータ収集を行うデータ収集ボード３０ｃが挙げられる。また、これ以外にも、センサやカメラといった情報検出手段に繋がるケーブルが物理的に接続されるセンサインターフェース３０ｄ、外部電源に繋がるケーブルが物理的に接続される電源インターフェース３０ｅ、システム内部の各種の電子部品に電力を供給するＡＣ／ＤＣ電源（図示せず）およびＤＣ／ＤＣ電源（図示せず）などもこれに該当する。

底板部３４は、本体部３３の底部に配置されており、本体部３３の底部を封止する機能と、本体部３３内に収容される固定板を保持する機能を担っている。また、この底板部３４は、上述した脚部３２とハウジング部３１との連結機能も担っている。

アンテナカバー３５は、図２に示すように、本体部３３の上部に配置されており、本体部３３の上部開口を封止する機能を担っている。また、このアンテナカバー３５は、内部に無線通信用のアンテナを収容し、それをカバーする機能も担っている。

図４は、データ収集装置３の構成を機能的に示すブロック図である。データ収集装置３において、本体ユニット３０は、これを機能的に捉えた場合、データ制御部４０と、データ収集部４１と、データ演算部４２と、データ記憶部４３と、データ表示部４４と、無線通信制御部４５と、無線通信部４６と、センサインターフェース（センサＩ／Ｆ）部４８と、電源部４９と、内部環境制御部５０と、内部環境検出部５１と、内部環境調整部５２とを主体に構成されている。これらの機能的な要素は、本体ユニット３０内に収容される種々の電子部品によってその機能が実現されている。

データ制御部４０は、数値計算や情報処理、機器制御などを行い、データ収集装置３の動作を総合的に制御する。データ制御部４０は、情報検出手段を介して収集される農地および農地における農作物の情報（収集データ）を対象として各種の処理を行う。

具体的には、データ制御部４０は、収集した情報をデータ記憶部４３に記憶させたり、データ表示部４４にリアルタイムで表示することができたりする。また、データ制御部４０は、所定周期で、或いは、サーバ４からの収集データの送信要求を取得すると、データ記憶部４３に記憶されている所定の量の収集データ（例えば、サーバ４に対して未送信分の収集データ）を読み込み、この収集データを無線通信制御部４５に出力する。また、データ制御部４０は、農家側ＰＣ２から収集データの閲覧要求またはダウンロード要求を取得すると、この要求において指定される所定期間分の収集データを、データ記憶部４３から読み込む。そして、データ制御部４０は、読み込んだ収集データを、閲覧可能な形式またはダウンロード可能な形式に変換した上で、当該収集データを無線通信制御部４５に出力する。

データ収集部４１は、センサＩ／Ｆ部４８を介して、情報検出手段である各種センサ６０〜６７からのセンサ信号およびカメラユニット６８からの画像信号を、予め設定された周期で自動的に収集する。データ収集部４１によって収集されたデータはデータ演算部４２に対して出力される。

データ演算部４２は、データ収集部４１から出力される各種の信号のそれぞれを対象として、センサ信号（電圧値など）を、利用者が理解することができる所定の形式（例えば、温度）に変換することにより、収集データを生成する。データ演算部４２において生成された収集データは、データ制御部４０に対して出力される。

データ記憶部４３は、収集データを記憶する機能を担っている。データ演算部４２からデータ制御部４０に対して出力された収集データは、データ制御部４０によってデータ記憶部４３に格納される。データ記憶部４３には、収集データ毎に、そのデータとともに、例えば、データを取得した時間や日付が対応付けて記憶される。

データ表示部４４は、データ制御部４０によって制御されて、データ演算部４２から出力される収集データを表示したり、現在の動作状況といった各種の情報を表示したりする。このデータ表示部４４により、農地において、収集データをリアルタイムで閲覧したり、その動作状況を確認したりすることができる。

無線通信制御部４５は、無線通信部４６からのパケットの復号化を行い、復号した信号をデータ制御部４０に出力したり、データ制御部４０からのデータをパケットに変換し、変換したパケットを無線通信部４６に出力したりする。さらに、無線通信制御部４５は、所定周期で、あるいは、サーバ４からの収集データの送信要求に応じて、データ制御部４０から収集データを取得する。そして、無線通信制御部４５は、この収集データを無線通信部４６を介して指定されたアクセスポイントへと送信することにより、サーバ４に対して収集データを送信する。また、無線通信制御部４５は、農家側ＰＣ２からの収集データの閲覧要求またはダウンロード要求に応じて、データ制御部４０から収集データを取得する。そして、無線通信制御部４５は、この収集データを無線通信部４６を介して指定されたアクセスポイントへと送信することにより、要求を行った農家側ＰＣ２に対して収集データを送信する。

無線通信部４６は、アクセスポイントとの間で電波による無線通信を行う機能を担っている。具体的には、無線通信部４６は、アクセスポイントから電波にて無線送信されるパケットを受信し、受信したパケットを無線通信制御部４５に出力する。また、無線通信部４６は、無線通信制御部４５から取得したパケットを送信し、アクセスポイントへ電波にて無線送信する。

センサＩ／Ｆ部４８は、農地および農地における農作物に関する情報を検出する情報検出手段からの検出信号や画像信号を、データ収集部４１へと伝送する。また、本実施形態では、種々のセンサ７１〜７２からの検出信号を、地震検知部５３へと伝送する。

電源部４９は、ソーラーパネル、１００Ｖの外部電源、本体ユニット３０内部の１２Ｖバッテリ等の内部電源から電力の供給を受けることにより、本体ユニット３０のシステム各部に電力を供給するとともに、電源状態を制御する機能を担っている。本実施形態において、電源部４９は、外部電源からの電力の供給と、内部電源からの電力の供給とを切り替えて、システム内部に電力を供給することが可能となっている。電源部４９は、通常、外部電源から電力の供給を受けることにより、システム内部に電力を供給している。

内部環境制御部５０は、外気温や日射量の変化や雨氷によって本体ユニット３０の内部環境が変化することにより、内部に収容された電子部品に動作の不具合が生じないように、内部環境を制御する機能を担っている。内部環境制御部５０は、温湿度センサといったハウジング部３１内の内部環境を検出する内部環境検出部５１からの検出結果に基づいて、内部環境調整部５２（例えば、ファン、暖房装置および冷房装置のいずれか）を制御することにより、内部環境を所定の環境下に制御する。

情報検出手段は、農地およびこの農地における農作物に関する情報を収集するセンサ等で構成されている。情報検出手段は、センサＩ／Ｆ部４８を介して、本体ユニット３０に接続されており、本体ユニット３０によって各種のセンサ信号および画像信号が読み込まれる。情報検出手段は、例えば、支柱３９などに取り付けられている（図２参照）。図２に示す例では、情報検出手段の一つである温湿度センサ６１およびカメラユニット６８が支柱３９に取り付けられている。

温湿度センサ６０〜６２は、温度および湿度を検出するセンサであり、白金測温抵抗体型（温度）および静電容量式高分子ポリマー型（湿度）などを用いることができる。温湿度センサ６０は、本体ユニット３０のハウジング部３１内に取り込まれた空気から、農地における温度および湿度を検出する。温湿度センサ６１は、本体ユニット３０の外部、例えば、図２に示すように、支柱３９に取り付けられており、農地における温度および湿度を検出する。また、温湿度センサ６２は、農地において温湿度センサ６１とは異なる箇所に設置されており、農地における温度および湿度を検出する。

土壌温度センサ６３は、農地における土壌温度を検出するセンサである。土壌水分センサ６４は、農地における土壌水分を検出するセンサであり、例えば、電気抵抗型のセンサを用いることができる。土壌ＥＣセンサ６５は、電気伝導度を用いて、農地の土壌中に存在している肥料分の含有傾向を検出するセンサである。日射量センサ６６は、地表面上の全天日射量を検出するセンサであり、熱電対型などを用いることができる。ＣＯ２センサ６７は、ＣＯ２濃度を検出するセンサであり、個体高分子型などを用いることができる。

カメラユニット６８は、カメラ（図示せず）と、このカメラを駆動する電源部（図示せず）とを主体に構成されており、これらの要素がケーシングの内部に収容されている。カメラユニット６８は、図２に示すように、支柱３９に取り付けられている。カメラは、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等）が内蔵されており、農地および農地における農作物を含む景色を撮像し、これを画像信号として出力する。電源部は、ソーラーパネル、１００Ｖ電源、１２Ｖバッテリ等の電源から電力の供給を受けることにより、カメラユニット６８のシステム各部に電力を供給する。

本実施形態の特徴の一つとして、データ収集装置３は、上述した機能要素４０〜５２によるデータ収集機能に加えて、地震検知部５３よる地震検知機能を備えている。地震検知部５３としては、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを主体に構成されたマイクロコンピュータ等を用いることができる。この地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２からのセンサ信号に基づいて、地震を検知する。

個々の加速度センサ７０〜７２は、３軸方向における加速度を検出するセンサであり、例えば、ピエゾ抵抗素子の抵抗変化から加速度を検出する半導体型のセンサを用いることができる。これらの加速度センサ７０〜７２は、広範なエリアにおいて地震を検知することができるように、分散的に配置されている。例えば、加速度センサ７０は、図３に示すように、本体ユニット３０を構成するハウジング部３１に内蔵されており、例えば、固定板３０ａに設けられている。また、加速度センサ７１，７２は、図２に示すように、データ収集装置３の周囲の地面に分散的に配置されている。一方の加速度センサ７１は、ケーブルを介してデータ収集装置３のセンサＩ／Ｆ部４８に接続されており、自己が関連付けられたデータ収集装置３に対して有線通信により検出情報を出力する。また、他方の加速度センサ７２は、加速度を検出するセンサ部７２ａと、センサ部７２ａによる検出情報を無線通信によりデータ収集装置３に送信する通信部７２ｂとを有している。通信部７２ｂは、例えば、図示しないアクセスポイントとの間で無線通信を行うことにより、電気通信回線５を介して、自己に関連付けられたデータ収集装置３に対して検出情報を送信することができる。なお、通信部７２ｂによる通信手法としては、アクセスポイントを使用する無線ＬＡＮの手法に限定されない。そのため、例えば、データ収集装置３側に対応する受信構成を備えることを条件として、赤外線通信を利用してもよいし、基地局との間で電波による無線通信を利用するマルチチャネルアクセス無線技術を利用してもよい。

再び、図４を参照するに、警報部５４は、外部に対して地震の情報を警報する機能を担っており、地震検知部５３によって制御される。警報部５４としては、警報音や所定の警報メッセージを出力するスピーカや、警報光を発するフラッシュライトのような照明装置、警報文字情報を表示する表示装置などで構成されている。

放送受信部５５は、例えば、アンテナ部５６と協働することにより、地上デジタル放送（デジタルテレビジョンサービスやデジタルラジオ放送、あるいは、ワンセグサービス）を受信する。放送受信部５５は、アンテナ部５６によって受信された放送波を通じて伝送される信号を受けて、この信号を復調してデータパケットを抽出する。放送受信部５５は、データパケットを文字データと、映像データおよび音声データ等の非文字データとに分離する。また、放送受信部５５は、データパケットに緊急警報放送であることを示すフラグが含まれている場合、緊急警報放送の受信を検知したことを示す検知信号を地震検知部５３に出力する。なお、本実施形態では、放送受信部５５およびアンテナ５６は、地上デジタル放送に対応するものであるが、ＢＳ（broadcasting satellite）やＣＳ（communications satellite）といった種々のデジタイル放送に対応するものであってもよいし、これらの放送をそれぞれ受信する構成であってもよい。

また、地震検知部５３は、アンテナ部５７および通信制御部５８を利用することにより、通信衛星および基地局を介して、インターネットなどのネットワークへと接続することができる。アンテナ５７としては、パラボラアンテナなどを利用することができ、通信制御部５８としては、衛星用のモデムなどを利用することができる。

以下、本実施形態の特徴の一つである地震検知部５３の動作について説明する。まず、地震検知部５３は、所定の周期で、加速度センサ７０〜７２の検出情報を読み込む。ここで、地震検知部５３は、センサＩ／Ｆ部４８を介して接続する加速度センサ７０〜７１については、センサＩ／Ｆ部４８を介して検出情報を読み込む。一方で、加速度センサ７２に関する検出情報については、地震検知部５３は、加速度センサ７２の検出情報の送信要求をデータ制御部４０に対して出力する。この際、地震検知部５３は、加速度センサ７２の通信部７２ｂのアドレス情報もあわせて出力する。データ制御部４０は、これらの情報を受信すると、無線通信制御部４５および無線通信部４６を介して、加速度センサ７２に対して検出情報の送信要求を送信する。この送信要求に対応して、加速度センサ７２がデータ収集装置３に対して検出情報を送信すると、データ制御部４０は、無線通信制御部４５および無線通信部４６を介してこれを受信する。そして、データ制御部４０は、検出情報を地震検知部５３に転送する。このようにして、個々の加速度センサ７０〜７２に関する検出情報が読み込まれる。

つぎに、地震検知部５３による地震検知処理について説明する。地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２による検出情報を対象として、その経時的な推移から地震を判定する。具体的には、地震検知部５３は、３軸方向における加速度の推移（波形）に基づいて、３軸方向のおける個々の加速度が所定値以上となったこと、あるいは、３軸方向の合成加速度が判定値以上となったことを条件に、その加速度センサ７０〜７２の設置場所における地震を検知する。

地震検知部５３は、このような地震検知処理において、加速度センサ７０〜７２のいずれかにおいて、判断条件を具備した場合に地震を検知することができる。しかしながら、分散的に配置された複数の加速度センサ７０〜７２の検出情報を総合的に評価して地震を検知することもできる。例えば、加速度センサ７０〜７２がある一定の距離範囲に存在するのであれば、地震が発生した場合には、それらセンサ７０〜７２の出力する検出情報（波形）は概ね対応する。そこで、地震検知部５３は、これらの加速センサ７０〜７２のすべて、あるいは、二つ以上の加速度センサ７０〜７２の検出値が判断条件を具備した場合、地震を検知してもよい。

また、地震検知部５３は、地震を検知した場合、加速度センサ７０〜７２の設置位置と、その検出値とに基づいて、発生した地震を解析する。例えば、地震検知部５３は、先行的な解析として、震度を予想する。具体的には、地震検知部５３は、個々のセンサ７０〜７２の検出値を参照し、地震の初期微動（Ｐ波到達から２〜３秒）のデータに基づいて、その震度、震源地や地震の到達時刻を予測する。

さらに、地震検知部５３は、事後的な解析として、震度分布を作成する。地震検知部５３は、個々の加速度センサ７０〜７２による検出値を対象として、加速度の推移（波形）に基づいて、その加速度センサ７０〜７２の設置地点における地震の震度を算出する。ここで、震度の算出にあたり、地震検知部５３は、波形の周期や継続時間を考慮することが好ましい。そして、地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２の設置位置と、算出された震度とを対応付けることにより、震度分布を作成する。なお、加速度センサ７０〜７２の設置場所は、予め決められた位置に設置することで、地震検知部５３にその場所を記憶させておくことが好ましい。ただし、このような形態では、加速度センサ７０〜７２の設置に位置的な制限が生じる。そのため、個々の加速度センサ７０〜７２は、ＧＰＳ（Global Positioning System）といった自己の位置を検出する位置検出機能を備え、加速度情報とともに位置情報を出力するとしてもよい。

さらに、地震検知部５３は、他のデータ収集装置３と協働することにより、これらのデータ収集装置３が備える加速度センサをさらに考慮して、地震を検知することができる。すなわち、地震検知部５３は、自己のデータ収集装置３がカバーするエリアのみならず、より広いエリアを対象として、地震を解析することもできる。具体的には、地震検知部５３は、地震を検知した場合、他のデータ収集装置３に対する加速度センサの検出情報の送信要求をデータ制御部４０に対して出力する。データ制御部４０は、この情報を受信すると、無線通信制御部４５および無線通信部４６を介して、他のデータ収集装置３に対して加速度センサの検出情報の送信要求を送信する。この送信要求に対応して、他のデータ収集装置３が加速度センサの検出情報を、それを依頼したデータ収集装置３に対して送信すると、データ制御部４０は、無線通信制御部４５および無線通信部４６を介してこれを受信する。そして、データ制御部４０は、検出情報を地震検知部５３に転送する。

そして、地震検知部５３は、自己が備える加速度センサ７０〜７２および他のデータ収集装置３が備える加速度センサにおいて、その検出情報が判断条件を具備した場合に、地震を検知してもよい。また、地震検知部５３は、自己の備える加速度センサ７０〜７２、および、他のデータ収集装置３が備える加速度センサによる検出値を対象として、その震度、震源地や地震の到達時刻を予測する。さらに、地震検知部５３は、自己の備える加速度センサ７０〜７２、および、他のデータ収集装置３が備える加速度センサによる検出値を対象として、加速度の推移（波形）に基づいて、その加速度センサ７０〜７２の設置地点における地震の震度を算出する。そして、地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２の設置場所と、算出された震度とを対応付けることにより、震度分布を作成する。この場合、他のデータ収集装置３が備える加速度センサが位置検出機能を備える、あるいは、事前にその位置が知得であることを条件に、その設置場所を把握することができる。

さらに、地震検知部５３は、上述した手法のいずれかにより、地震を検知した場合には、警報部５４を制御して、警報を行う。

また、地震検知部５３は、放送受信部５５から緊急警報放送の受信を検知したことを示す検知信号を取得して場合には、同様に、警報部５４を制御して、警報を行ってもよい。この場合、地震検知部５３は、緊急警報放送のコンテンツ、すなわち、映像データまたは音声データを警報部５４を介して報知してもよい。また、地震検知部５３は、緊急警報放送のコンテンツである文字データをデータ表示部４４または警報部５４に表示させてもよい。

また、地震検知部５３は、アンテナ部５７および通信制御部５８を介して、外部システムによる衛星通信による災害警報放送の受信を検知したことを示す検知信号を取得して場合には、同様に、警報部５４を制御して、警報を行ってもよい。

このように本実施形態によれば、データ収集装置３は、データ収集に関する機能に加え、加速度センサ７０〜７２と、この検出結果に基づいて、地震を検知する地震検知部５３とをさらに有している。かかる構成によれば、データ収集装置３を利用して、情報の収集とともに、地震を検知することができる。データ収集装置３は屋外に設置されるため、その設置場所の地震を有効に検知することができる。また、３軸方向の加速度を検出する加速度センサ７０〜７２を利用することにより、安価に地震を検知することができる。また、データ収集装置３としては、警報等を前提に、大きな震度の地震を検出できればよい。そのため、加速度センサ７０〜７２に高い検出精度は不要となるため、安価なセンサでもよく、データ収集装置３を安価に構成することができる。

また、本実施形態によれば、加速度センサ７０〜７２は、分散的に複数配置されている。これにより、他の加速度センサ７０〜７２との検出情報を比較することにより、検出情報がそれぞれ対応するか否かを判断することができる。これにより、加速度センサ７０〜７２に人為的に加わる振動であるのか、それとも地震であるのかを切り分けて検知することができる。データ収集装置３または加速度センサ７１，７２は、屋外に設置されるため、いたずらや周囲の振動（例えば、車両の通行に伴う振動）のように、地震に起因しない振動が作用する虞がある。しかしながら、本実施形態によれば、検出情報の比較により、地震とは異なる振動を切り分けることができる。

なお、地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２の個別の検出情報について、例えば、高速フーリエ変換するといったように、周波数分析により、それが地震に起因するものである、地震とは異なるものであるかを、単一のセンサ情報のみで判断してもよい。

また、本実施形態によれば、地震検知部５３は、加速度センサ７０〜７２の検出結果に基づいて、震源地、震度、地震の到達時刻を予測することができるので、地震の到達を先行して把握することができる。

また、本実施形態によれば、加速度センサ７０〜７２は、自己の位置を検出する位置検出機能を備えることが好ましく、３軸方向の加速度とともに、自己の位置を地震検知部５３に出力する。かかる構成によれば、加速度センサ７０〜７２の設置位置を地震検知部５３が把握することができるので、そのセンサにより得られる震度と関連付けることにより、地震の震度分布を得ることができる。

また、本実施形態によれば、外部システムから送信される地震情報、例えば、デジタル放送の緊急警報放送を受信する放送受信部５５を備える。これにより、地震等の災害を有効に把握することができる。また、ＢＳデジタル放送のように、放送範囲が広いシステムを利用することにより、離島や山岳地域でもカバーすることができる。

また、衛星通信を利用したネットワーク環境を備えることより、デジタル放送がカバーしないような地域であっても、災害警報情報等を取得することができる。

また、本実施形態によれば、データ収集装置３が太陽電池等を利用するができるので、電気設備や通信設備のない離島や山岳地域でも、地震検知および警報システムを構成することができる。

また、本実施形態によれば、データ収集装置３が３つの加速度センサ７０〜７２を備える構成であるが、これに限定されず、さらに多くの加速度センサを分散的に備えることもできる。そして、加速度センサを分散的に配置することにより、あるいは、データ収集装置３自体を分散的に配置することにより、より多くの地震検知システムを分散的に配置する可能となる。これにより、空間分解能をあげることができ、地震の検出精度を向上させることが可能となる。

また、本実施形態によれば、地震を検知した場合には、警報部５４を制御して警報を行うことができるので、農地における作業者に地震の到達を警報することができる。これにより、避難などの行為を促すことができる。また、地震検知部５３は、地震を検知した場合に、システムを停止させることにより、安全上の観点からデータ収集装置３を保護することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。例えば、上述した各実施形態では、データ収集装置３は、農地およびこの農地における農作物に関する情報を収集するものであるが、本発明はこれに限定されず、広く一般的に屋外の環境情報を収集するデータ収集装置として適用することができる。

データ収集装置３が適用される農作物育成支援システム１の全体構成を示すブロック図 データ収集装置３の外観を模式的に示す斜視図 本体ユニット３０の内部構成を模式的に示す断面図 データ収集装置３の構成を機能的に示すブロック図

符号の説明

１…農作物育成支援システム
２…農家側ＰＣ
３…データ収集装置
４…サーバ
５…電気通信回線
３０…図本体ユニット
３０…本体ユニット
３０ａ…固定板
３０ｂ…ＣＰＵボード
３０ｃ…データ収集ボード
３０ｄ…センサインターフェース
３０ｅ…電源インターフェース
３１…ハウジング部
３２…脚部
３３…本体部
３４…底板部
３５…アンテナカバー
３９…支柱
４０…データ制御部
４１…データ収集部
４２…データ演算部
４３…データ記憶部
４４…データ表示部
４５…無線通信制御部
４６…無線通信部
４８…センサＩ／Ｆ部
４９…電源部
５０…内部環境制御部
５１…内部環境検出部
５２…内部環境調整部
５３…地震検知部
５４…警報部
５５…放送受信部
６０…温湿度センサ
６１…温湿度センサ
６２…温湿度センサ
６３…土壌温度センサ
６４…土壌水分センサ
６５…土壌ＥＣセンサ
６６…日射量センサ
６７…ＣＯ２センサ
７０…加速度センサ
７１…加速度センサ
７２…加速度センサ
７２ａ…センサ部
７２ｂ…通信部

Claims (11)

1. 屋外に設置されて周囲の環境情報を収集するデータ収集装置において、
   前記環境情報を検出する情報検出手段と、
   前記検出手段を介して収集される前記環境情報を対象として処理を行う制御手段と、
   ３軸方向の加速度をそれぞれ検出する加速度検出手段と、
   前記加速度検出手段の検出結果に基づいて、地震を検知する地震検知手段と
   を有することを特徴とするデータ収集装置。
2. 前記加速度検出手段は、データ収集装置を構成する筐体に内蔵されることを特徴とする請求項１に記載されたデータ収集装置。
3. 前記加速度検出手段は、前記データ収集装置の周囲の地面に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載されたデータ収集装置。
4. 前記加速度検出手段は、前記地面に分散的に複数配置されることを特徴とする請求項３に記載されたデータ収集装置。
5. 異なる場所に設置された他の前記データ収集装置と通信する通信手段をさらに有し、
   前記地震検知手段は、自己が備える前記加速度検出手段の検出結果および前記通信手段を介して取得した他の前記データ収集装置が備える前記加速度検出手段の検出結果とに基づいて、地震を検知することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
6. 前記地震検知部は、前記加速度検出手段に人為的に加わる振動と地震とを切り分けて検知することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
7. 前記地震検知手段は、前記加速度検出手段の検出結果に基づいて、震源地、震度、地震の到達時刻を予測することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
8. 前記加速度検出手段は、自己の位置を検出する位置検出機能を備え、３軸方向の加速度とともに、自己の位置を前記地震検知手段に出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
9. 外部システムから送信される地震情報を受信する受信手段をさらに有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
10. 周囲に地震の情報を警報する警報手段をさらに有し、
    前記地震検知手段は、地震を検知した場合には、前記警報手段を制御して警報を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
11. 前記地震検知手段は、地震を検知した場合には、システムの停止を行うことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。

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