JP2017182248A - 計測システム、制御装置、計測システムの制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】センサー駆動用の電力を適切に発電し、長期間の計測を可能にする計測システムを提供する。
【解決手段】計測システム１００は、太陽光パネル１１０と、太陽光パネル１１０の位置を変更可能に支持する支持部１２０と、太陽光パネル１１０からの電力を蓄電するバッテリー１４０と、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサー１５０と、センサー１５０からのセンサー情報に基づいて処理を行う処理部１３０を含み、支持部１２０により支持される太陽光パネル１１０の位置は、第１の所定期間と第２の所定期間とにおいて異なる。
【選択図】図１

Description

本発明は、計測システム、制御装置、計測システムの制御方法及びプログラム等に関する。

従来、太陽光発電を利用するシステムが知られている。例えば、種々のセンサーを用いて構造物の状態検出（異常検知、モニタリング）を行う計測システム（監視システム、モニタリングシステム）が知られている。ここでの構造物は、建物、橋梁、法面といった人工構造物であってもよいし、自然斜面のような自然構造物であってもよい。構造物の状態検出を行うことで、当該構造物の崩壊、崩落の発生を抑止したり、崩壊等が起こった場合の被害拡大を抑止することが可能になる。

構造物の状態検出は、自立計測システムにより行うことが望ましい。なぜなら自立型の構成としない場合、電源供給のためにケーブルを設ける必要があり、設置の際の負担が増すし、ケーブルの断線等が生じると計測動作を継続できないためである。つまり計測システムは、太陽光に基づく電力を利用することによる利点が大きい。

特許文献１には、太陽光パネルを用いた発電手法が開示されている。特許文献１では、発電システムは回動駆動装置を備え、太陽発電パネルを太陽光に向けて追尾する。

特開２００７−２８１０５８号公報

特許文献１等の従来手法では、周辺に障害物のない開けた空間に太陽光パネルが配置されることを想定している。そのため、特許文献１のように、太陽光パネルの姿勢（角度）を変更することで、効率的な発電が可能になると考えられる。

しかしセンサーによる計測を行う場合、計測用センサーが設置される位置は、計測対象である構造物となる。上述したような自立型の構成を実現するためには、太陽光パネルの設置位置は、計測用センサーの設置位置にある程度近くなくてはならないという制約を受ける。そのため、太陽光パネルが例えば森林中に設置されることもあり、太陽光パネルの周辺に、当該太陽光パネルへの太陽光の照射を妨げる障害物が存在する可能性を考慮しなくてはならない。また、自然環境下では、冬季の落葉のように障害物の状態が時間とともに変化することも考えられる。

従来手法では、このような太陽光パネル周辺の障害物の有無や、当該障害物の期間に応じた変化を考慮しておらず、センサーを用いた計測における太陽光発電を効率的に行うことが難しいという課題がある。

本発明の幾つかの態様によれば、センサー駆動用の電力を適切に発電し、長期間の計測を可能にする計測システム、制御装置、計測システムの制御方法及びプログラム等を提供できる。

本発明の一態様は、太陽光パネルと、前記太陽光パネルの位置を変更可能に支持する支持部と、前記太陽光パネルからの電力を蓄電するバッテリーと、前記太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するするセンサーと、前記センサーからのセンサー情報に基づいて処理を行う処理部と、を含み、前記支持部により支持される前記太陽光パネルの前記位置は、第１の所定期間と、前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間とにおいて異なる計測システムに関係する。

本発明の一態様では、太陽光パネルからの電力に基づいてセンサーを動作させる計測システムにおいて、太陽光パネルの位置が期間に応じて異なる。センサー計測に基づく構造物の状態検出を行うという条件下では、必ずしも太陽光パネルを開けた位置に設置できるとは限らないし、周辺環境の状態も期間に応じて変化する可能性がある。本発明の一態様によれば、期間に応じて太陽光パネルの位置が異なるため、周辺環境に応じた効率的な太陽光発電が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、前記第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定してもよい。

これにより、期間に応じた位置を設定することで、太陽光パネルの適切な位置制御が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記太陽光パネルの前記位置は、前記太陽光パネルの周辺の障害物情報に基づいて設定された位置であってもよい。

これにより、太陽光パネルの周辺の障害物の状態に応じて、太陽光パネルを適切な位置とすることが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記障害物情報は、前記太陽光パネルの周辺の樹木の状態を表す情報であってもよい。

これにより、太陽光パネルの周辺の樹木の状態に応じて、太陽光パネルを適切な位置とすることが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記障害物情報に基づいて設定された前記太陽光パネルの前記位置に関する情報、又は前記障害物情報に基づき求めた前記太陽光パネルの前記位置に関する情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、太陽光パネルの位置に関する種々の情報に基づいて太陽光パネルの位置を制御することが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記太陽光パネルの前記位置を一意に決定可能な情報である位置情報を記憶する記憶部を含み、前記処理部は、前記記憶部からの前記位置情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、位置情報を計測システムで記憶しておくことが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記太陽光パネルの前記位置を一意に決定可能な情報である位置情報を外部機器から受信する通信部を含み、前記処理部は、前記通信部が受信した前記位置情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、位置情報を外部機器から受信することが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記支持部は、前記太陽光パネルの鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更可能に支持してもよい。

これにより、太陽光パネルの鉛直方向での位置と水平方向での位置の少なくとも一方を、期間に応じて異ならせることが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記支持部は、前記太陽光パネルが固定されるアームを含み、前記処理部は、前記アームを駆動させることで、前記太陽光パネルの鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更してもよい。

これにより、アームを用いて太陽光パネルの位置を制御することが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記支持部は、前記鉛直方向に沿った方向を長手方向とするガイド軸を含み、前記アームは、前記ガイド軸の前記長手方向での移動、及び前記ガイド軸回りの回転の少なくとも一方が可能に構成されてもよい。

これにより、ガイド軸に対して可動するアームを用いて、太陽光パネルの位置を制御することが可能になる。

また、本発明の一態様では、太陽光とは異なる自然エネルギーに基づいて電力を供給する電力供給部を含み、前記処理部は、前記電力供給部からの電力に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、太陽光パネルの位置制御に、太陽光以外の自然エネルギーを利用することが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記太陽光パネルとして、複数の太陽光パネルを含み、前記処理部は、複数の前記太陽光パネルの各太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、複数の太陽光パネルを用いた効率的な発電が可能になる。

また、本発明の一態様では、前記第１の所定期間及び前記第２の所定期間は、一年のうちの特定の期間であってもよい。

これにより、１年を単位として、１年の中での所与の期間と他の期間とで、太陽光パネルの位置を異ならせることが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記処理部は、前記太陽光パネルの周辺の気象情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御してもよい。

これにより、太陽光パネルの位置制御に気象情報を用いることが可能になる。

また、本発明の一態様では、前記支持部は、前記太陽光パネルの姿勢を変更可能に支持し、前記処理部は、前記太陽光パネルの前記位置及び前記姿勢を制御してもよい。

これにより、太陽光パネルの位置だけでなく姿勢も制御することが可能になる。

また、本発明の他の態様は、太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーからのセンサー情報を取得する情報取得部と、前記センサー情報に基づく処理、及び前記太陽光パネルの位置の制御を行う処理部と、を含み、前記処理部は、第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定する制御装置に関係する。

本発明の他の態様では、太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーからのセンサー情報の取得、及びセンサー情報に基づく処理を行う制御装置において、太陽光パネルの位置を期間に応じて変更する。センサー計測を行うという条件下では、必ずしも太陽光パネルを開けた位置に設置できるとは限らないし、周辺環境の状態も期間に応じて変化する可能性がある。本発明の他の態様によれば、期間に応じて太陽光パネルの位置を変更できるため、周辺環境に応じた効率的な太陽光発電を行わせ、センサー情報を適切に取得することが可能になる。

また、本発明の他の態様は、位置を変更可能な太陽光パネルと、前記太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーとを有する計測システムの制御方法であって、第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定する計測システムの制御方法に関係する。

また、本発明の他の態様は、太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーのセンサー情報を取得する情報取得処理と、前記センサー情報に基づく処理と、前記太陽光パネルの位置制御と、をコンピューターに行わせ、前記位置制御として、第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定する制御を行うプログラムに関係する。

計測システムの構成例。 計測システムの外観例。 ガイド軸の具体的な構成例。 計測システムの外観例。 計測システムの設置環境の例。 位置情報を求める処理の説明図。 位置情報を求める処理の説明図。 太陽光パネルの位置制御を説明するフローチャート。 計測システムと外部機器との接続例。 制御装置の構成例。 制御装置を含むシステムの構成例。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。

１．本実施形態の手法
まず本実施形態の手法について説明する。上述したように、センサーを利用して構造物の状態検出を行う計測システムでは、自立型の装置を用いることが望ましい。自立型であればケーブルを設置する工事等が不要であるし、ケーブルの異常を考慮する必要もない。構造物に異常が生じる状況では、ケーブルにも断線等の異常が生じる可能性があり、計測が必要な状況において電力が供給されなかったり、計測した情報を外部に出力できないおそれがあるが、自立型であればこのような可能性を考慮しなくてよい。

また、電源供給用のケーブルを設けない場合、計測用の装置にはバッテリーを内蔵する必要がある。当該バッテリーとして、ユーザーによる頻繁な交換や充電を必要とするバッテリーを用いた場合、ユーザーのメンテナンス負担が大きく好ましくない。よって、ケーブルによる電源供給及びユーザーによる充電が不要な装置を用いるとよく、自然エネルギーの利用が考えられる。構造物の状態検出では、いつ発生するかわからない構造物の異常を検出できなくてはならないため、常時モニタリングが重要であり、その観点からも自然エネルギーによる充電を用いる利点は大きい。

太陽光パネルを用いた太陽光発電では、適切な発電を行うためには、太陽光パネルに対して充分な量の太陽光が照射される必要がある。そのため、特許文献１では、太陽の軌道に応じて、太陽光パネルの姿勢（角度）を制御する手法が開示されている。

しかし特許文献１では、太陽光パネルの姿勢さえ変更すれば必ず太陽光パネルが太陽光の照射を受けられることを前提にしている。これは言い換えれば、太陽光パネルの周辺に、太陽光パネルへの太陽光を遮るような障害物が存在しないことを前提としている。

太陽光パネルの設置位置の自由度が大きければ、障害物が非常に少ない位置を太陽光パネルの設置位置として選定すればよい。しかし、センサーを利用した計測システムでは、太陽光パネルの設置位置の自由度が大きくない。なぜなら、センサーによる計測（監視）対象が決まっており、センサーは対象を適切に計測可能な位置に設置されなくてはならない。例えば人工斜面や法面の崩落検知を行う場合、振動センサー等のセンサーは斜面に埋設される。太陽光パネルの設置位置は、センサーの設置位置と厳密に一致させる必要はないが、上述したように過剰に長いケーブルを利用することは不適切であるため、太陽光パネルは、ある程度センサーに近い位置に設置されることになる。

そのため、例えば図５を用いて後述するように、太陽光パネルの周辺に多数の障害物が存在するという状況が発生しうる。この場合、太陽と太陽光パネルとの間に障害物があれば、当該障害物により太陽光が遮蔽されてしまうため、いくら太陽光パネルの姿勢を変更しようとも効率的な発電は難しい。つまり特許文献１のような手法では効率的な発電はできない。

特に、図５のように障害物が樹木（特に落葉樹）である場合、夏季には葉が生い茂るため、障害物が比較的多い状態となるが、冬季には落葉するため、障害物が比較的少ない状態となる。つまり、期間に応じた障害物の状態変化に合わせて発電制御を変更することが望ましいところ、特許文献１等にはそのような手法は開示されていない。

本実施形態に係る計測システム１００は、図１に示したように、太陽光パネル１１０と、太陽光パネル１１０の位置を変更可能に支持する支持部１２０と、太陽光パネル１１０からの電力を蓄電するバッテリー１４０と、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサー１５０と、センサー１５０からのセンサー情報に基づいて処理を行う処理部１３０を含む。そして支持部１２０により支持される太陽光パネル１１０の位置は、第１の所定期間と、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間とにおいて異なる。

ここでの太陽光パネル１１０からの電力とは、太陽光パネル１１０から直接的に供給される電力であってもよいし、バッテリー１４０に蓄電され、バッテリー１４０から供給される電力であってもよい。

本実施形態の手法では、太陽光パネル１１０の位置を変更可能となる。ここでの位置では鉛直方向（重力方向）での位置であってもよいし、水平方向の位置であってもよいし、その両方であってもよい。そのため、太陽光パネル１１０を所与の位置とした場合に、太陽光が障害物に遮蔽されてしまったとしても、太陽光パネル１１０を異なる位置に移動させることで、障害物を避けて適切な発電が可能になる。また本実施形態の手法では、期間に応じて太陽光パネル１１０の位置を変更可能となる。そのため、障害物の状態が期間（狭義には季節）に応じて変化したとしても、太陽光パネル１１０を、当該変化に応じた適切な位置とすることが可能になる。

以下、本実施形態の計測システム１００の構成例を説明し、その後、太陽光パネル１１０の位置を制御する手法の具体例を説明する。最後に、幾つかの変形例を説明する。

２．システム構成例
本実施形態に係る計測システム１００の構成例は図１に示したとおりであり、計測システム１００は、太陽光パネル１１０と、支持部１２０と、処理部１３０と、バッテリー１４０と、センサー１５０と、記憶部１６０と、通信部１７０を含む。ただし、計測システム１００は、図１の構成に限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

太陽光パネル１１０は、太陽光の照射に基づいて電力を生成するパネルであり、複数の太陽電池素子（セル）の配列により構成される。本実施形態に係る太陽光パネル１１０は、公知である種々の構造のパネルを広く適用可能であるため、詳細な説明は省略する。なお図１には不図示であるが、計測システム１００は、太陽光パネル１１０からの電力をバッテリー１４０に対して供給する各種回路を含んでもよい。

支持部１２０は、太陽光パネル１１０の位置を変更可能に（変更自在に）支持する。支持部１２０は、駆動部１２１を含み、処理部１３０からの制御信号に基づいて駆動部１２１が駆動されることで、支持部１２０は太陽光パネル１１０の位置を変更する。駆動部１２１は、ステッピングモーターやＶＣＭ（Voice Coil Motor）等、種々の構成のアクチュエーターにより実現できる。支持部１２０の具体例については、図２〜図４を用いて後述する。

処理部１３０は、センサー１５０からのセンサー情報や、通信部１７０が受信した情報に基づいて、種々の処理を行う。この処理部１３０の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の各種プロセッサや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit、ゲートアレイ等）などのハードウェア、プログラムなどにより実現できる。

また処理部１３０は、位置情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御する。ここでの位置情報とは、太陽光パネル１１０の位置を一意に決定可能な情報である。例えば、ＸＹＺの３軸によって規定される空間を利用する場合であれば、各軸での座標値の組み合わせである（ｘ，ｙ，ｚ）を位置情報としてもよい。或いは、各軸回りでの回転角を（ｕ，ｖ，ｗ）とした場合に、位置及び姿勢の両方を表す（ｘ，ｙ，ｚ，ｕ，ｖ，ｗ）を位置情報として利用してもよい。或いは、計測システム１００において太陽光パネル１１０の位置を（ｘ，ｙ，ｚ）とするための具体的な制御情報を位置情報としてもよい。例えば図４を用いて後述する例であれば、４つの関節の関節角の組（θ１，θ２，θ３，θ４）を位置情報としてもよい。位置情報は、処理部１３０において生成してもよいし、他の機器から取得してもよい。

バッテリー１４０は、太陽光パネル１１０において発電された電力の蓄電を行う。本実施形態に係るバッテリー１４０は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等、広く知られた種々の二次電池により実現可能である。なお、図１では図示されないが、計測システム１００の太陽光パネル１１０以外の部分にはバッテリー１４０から電力が供給されている。また、処理部１３０については、太陽光パネル１１０から電力が供給され、バッテリー１４０からの電力供給がされないものとしてもよいし、バッテリー１４０から電力が供給されてもよく，種々の変形実施が可能である。

センサー１５０は、少なくとも構造物の状態検出用のセンサーを含む。状態検出用のセンサーとしては、傾斜センサー、振動センサー等が考えられる。

傾斜センサーは、センサーが設置される構造物の傾斜を検出する。振動センサーは、構造物の振動を検出する。傾斜センサー及び振動センサーは、例えば加速度センサーにより実現できる。加速度センサーでは重力加速度が検出されるため、加速度信号から重力加速度の変化を検出することで傾斜が検出される。また、振動は加速度の変動として現れるため、加速度の大きさから振動強度が検出されるし、加速度の周波数特性（例えばＦＦＴ（Fast Fourier Transform）の結果）から振動周波数が検出される。傾斜や振動の検出手法は広く知られているため、これ以上の詳細な説明は省略する。

なお、計測システム１００は、水位センサーや撮像センサー（カメラ）、気象センサー（気象計）等、種々のセンサーを追加可能である。

記憶部１６０は、処理部１３０等のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリーやＨＤＤ（Hard Disk Drive）などにより実現できる。記憶部１６０は、太陽光パネル１１０の位置を決定するための位置情報を記憶する。

通信部１７０は、ネットワークを介して他の機器との情報の通信を行う。ここでのネットワークはＷＡＮ（Wide Area Network）やＬＡＮ（Local Area Network）などにより実現することができ、有線・無線を問わない。また近距離無線通信によりネットワークを実現してもよい。

図２は、本実施形態に係る計測システム１００（計測装置、センサー端末）の外観図の例である。計測システム１００は、筐体１０と、センサー筐体２０と、太陽光パネル１１０と、支持部１２０とを含む。

筐体１０は、処理部１３０が設けられる基板やバッテリー１４０が収容される筐体である。センサー筐体２０は、筐体１０とケーブル３０により接続され、センサー１５０を収容する筐体である。なお、図２ではセンサー筐体２０が１つである例を示しているが、複数のセンサー筐体２０が設けられてもよい。例えば、計測システム１００がセンサー１５０として、傾斜センサー、振動センサー、水位センサー及び撮像センサーを含む場合を考える。傾斜センサーや振動センサーは、構造物の表面に設けられ、水位センサーは、計測対象の液体に少なくとも一部が浸る位置に設けられ、撮像センサーは、構造物の所望の領域を撮像可能な位置、角度に設けられる。つまり、センサーの種類に応じて望ましい設置位置が異なるため、センサー筐体２０の数、形状、設置位置、設置手法については種々の変形実施が可能である。或いは、筐体１０にセンサー１５０の一部を収容してもよい。

また、支持部１２０は、図２に示したように、太陽光パネル１１０が固定されるアーム１２２を含んでもよい。この場合、処理部１３０は、アーム１２２を駆動させることで、太陽光パネル１１０の鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更する。図２の例では、支持部１２０は、鉛直方向に沿った方向を長手方向とするガイド軸１２３を含み、アーム１２２は、ガイド軸１２３の長手方向での移動（Ａ１）及びガイド軸１２３回りの回転（Ａ３）の少なくとも一方が可能に構成される。このようにすれば、アーム１２２を用いて太陽光パネル１１０の位置を制御することが可能になる。

なお、図２（及び後述する図３、図７）では、鉛直方向に沿った軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する軸をＸ軸、Ｙ軸としている。狭義には、Ｚ軸負方向が重力方向となり、ＸＹ平面が重力方向に直交する平面、すなわち水平面となる。図２に示した装置が傾き無く設置された場合、ガイド軸１２３の長手方向はＺ軸方向となり、ガイド軸１２３回りでの回転とはＸＹ平面内での回転となる。

図３は、アーム１２２のガイド軸１２３の長手方向での移動及びガイド軸１２３回りの回転を実現する具体的な構成の例であり、ガイド軸１２３の断面を表す図である。まず、アーム１２２のガイド軸１２３の長手方向の移動は、ボールねじ等の回転−直線変換機構により実現できる。例えば支持部１２０のガイド軸１２３は、リニアガイド（ガイドレール）１２３１と、ねじ軸１２３２と、ナット１２３３を含む。ナット１２３３は、リニアガイド１２３１により、当該リニアガイド１２３１に対する相対的な回転が規制されるとともに、リニアガイド１２３１に沿ってＺ軸方向に摺動可能に構成される。リニアガイド１２３１は、例えば図２におけるガイド軸１２３の表面部材に対応する。また、図３では省略しているが、ねじ軸１２３２とナット１２３３との間にボールが設けられてもよい。

ガイド軸１２３は、ねじ軸１２３２と噛み合う歯車（ギア）１２３４と、歯車１２３４を回転させる駆動部１２１である第１の駆動部１２１１を含む。第１の駆動部１２１１が歯車１２３４を回転させることで、ねじ軸１２３２が回転する。ねじ軸１２３２の回転に伴い、ナット１２３３はリニアガイド１２３１にガイドされ、Ｚ軸に沿った方向（ガイド軸１２３の長手方向）に摺動する。アーム１２２をナット１２３３と連結することで、アーム１２２を図２のＡ１に示したように、ガイド軸１２３の長手方向に沿った方向で移動させることができる。具体的には処理部１３０は、第１の駆動部１２１１を駆動することで、アーム１２２をガイド軸１２３の長手方向に沿った方向で移動させる制御を行う。

また、ガイド軸１２３は、リニアガイド１２３１と噛み合う歯車（ギア）１２３５と、歯車１２３５を回転させる駆動部１２１である第２の駆動部１２１２を含む。第２の駆動部１２１２が歯車１２３５を回転させることで、リニアガイド１２３１が図２のＡ２に示した方向に回転する。リニアガイド１２３１自体がＺ軸（ガイド軸１２３の長手方向）回りに回転することで、リニアガイド１２３１に対する相対的な回転が規制されているナット１２３３もＺ軸回りに回転する。これにより、ナット１２３３に連結されるアーム１２２を、図２のＡ３に示したように、Ｚ軸回りに回転させることができる。具体的には処理部１３０は、第２の駆動部１２１２を駆動することで、アーム１２２をガイド軸１２３の長手方向回りに回転させる制御を行う。

このように、支持部１２０は、太陽光パネル１１０の鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更可能に支持する。図２、図３の例では、Ａ１、Ａ３の移動により鉛直方向での位置と水平方向での位置の両方が変更可能であるが、一方を省略することも可能である。

図２、図３の構成の場合、太陽光パネル１１０が設けられるアーム１２２の先端位置は、高さがナット１２３３のＺ軸方向での可動範囲により決定され、半径がアーム１２２の長さ（狭義にはガイド軸１２３との接続部分から太陽光パネル１１０の固定位置までの長さ）により決定される円柱の側面上を移動可能となる。よって処理部１３０では、この円柱側面上の領域のうち、いずれかの位置を太陽光パネル１１０の位置とする制御を行うことになる。

なお、図２のＡ４に示したように、支持部１２０は、太陽光パネル１１０の姿勢を変更可能に支持してもよい。例えば、アーム１２２の先端に吸着ハンド等のエンドエフェクターを設け、当該エンドエフェクターによりＡ４に示した太陽光パネル１１０の姿勢の変更を行ってもよい。或いは、ハンドではなく太陽光パネル１１０の脱落を抑止するようなフレームを、アーム１２２に設けてもよい。いずれにせよ、アーム１２２に対する姿勢を変更可能な部材を設け、当該部材に太陽光パネル１１０を固定することで、太陽光パネル１１０の姿勢を変更可能となる。

この場合、処理部１３０は、太陽光パネル１１０の位置及び姿勢を制御することになる。このようにすれば、太陽光パネル１１０の位置に加えて姿勢も制御できるため、より効率的な発電が可能になる。

また、計測システム１００の構成、特に支持部１２０の構成は図２、図３には限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば、計測システム１００の支持部１２０及び太陽光パネル１１０は、図４に示した構成であってもよい。図４の例では、支持部１２０はアーム１２２を含み、アーム１２２は、関節Ｊ１〜Ｊ４と、関節を接続するフレームと、を含む。図４の例では、関節Ｊ１〜Ｊ４は、それぞれＢ１〜Ｂ４の方向に回転可能である。各関節の回転角度をθ１〜θ４とすれば、アーム１２２の先端位置、すなわち太陽光パネル１１０の位置は、θ１〜θ４及びフレーム長に基づいてフォワードキネマティクスにより算出できる。逆に、所望の太陽光パネル１１０の位置が求められれば、当該位置を実現する関節角θ１〜θ４はインバースキネマティクスにより求めることが可能である。

図４の例では、より自由度の高いアーム１２２を用いるため、図２の例に比べて太陽光パネル１１０の位置を柔軟に設定可能である。そのため、例えば障害物が多く、太陽光を適切に受光できる領域が狭い場合であっても、太陽光パネル１１０を適切な位置とすることが可能になる。また、図４の例においてもアーム１２２の先端に関節を設けることで、太陽光パネル１１０の姿勢を変更可能である。

なお、アーム１２２の自由度を高くするほど太陽光パネル１１０の位置の自由度も高くなるが、アーム１２２の制御に要する電力も大きくなってしまう。例えば、関節の数が多くなることで、シンプルな構成に比べてアーム１２２の駆動（駆動部１２１の駆動）にも多くの電力が必要になる。また、所望の位置を実現するための駆動部１２１の駆動量の演算処理の負荷も高くなるため、処理部１３０での消費電力が大きくなる可能性もある。

本実施形態では、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて、アーム１２２の駆動を行うことが想定される。そのため、アーム１２２の柔軟な駆動よりも、アーム１２２の駆動による消費電力の低減の方が重要となる場合もある。よって、支持部１２０の具体的な構造については、制御に要する電力と、太陽光パネル１１０の位置を調整することによる発電効率の上昇度合いとを勘案して決定するとよい。

例えば、本実施形態の支持部１２０は、太陽光パネル１１０の１軸のみの移動を行う機構を有してもよい。例えば、支持部１２０が直線上のレールとベルトとを有し、駆動部１２１がベルトを駆動することで、太陽光パネル１１０が固定される台を、レールに沿って直線的に移動させる構成が考えられる。このようなシンプルな構成であれば、太陽光パネル１１０の最適位置の演算処理の負荷が低く、駆動部１２１における制御も容易である。さらに、レール及びベルトの長さを長くすることで、容易に太陽光パネル１１０の可動範囲を拡大することもできる。さらに、変形例として後述するように、計測システム１００が複数の太陽光パネル１１０を有する場合、各太陽光パネル１１０用のレールを並べて（狭義には平行に）配置することで、広い面積の領域をカバーすることも可能になる。

また、後述する変形実施のように、太陽光パネル１１０の位置制御は、太陽光パネル１１０とは異なる電源供給部からの電力を用いてもよい。その場合、支持部１２０の駆動に電力を用いることがデメリットとなりにくいため、より複雑な構成の支持部１２０を利用することが可能である。

３．位置制御の具体例
次に、太陽光パネル１１０の位置を制御する手法の具体例について説明する。図５は、本実施形態に係る計測システム１００の計測状態での周辺環境例である。図５の例では、計測システム１００の周辺には樹木ＯＢ１〜ＯＢ６が存在し、これらは太陽光を遮る障害物となる。樹木には、落葉樹と常緑樹があることが知られている。落葉樹は、冬季には落葉するため太陽光を遮る度合いが小さいが、夏季を中心とした期間では葉が生い茂るため、太陽光を遮る度合いが大きい。つまり、計測システム１００の周辺に落葉樹がある場合、障害物の状態が季節に応じて変化することになる。

本実施形態では、太陽光パネル１１０の位置は、太陽光パネル１１０の周辺の障害物情報に基づいて設定された位置となる。このようにすれば、太陽光パネル１１０を、障害物による影響が少ない位置、具体的には太陽光パネル１１０へ入射する太陽光が、障害物によって遮られない位置とでき、効率的な太陽光発電が可能になる。

より具体的には、図５に示したように障害物とは樹木であってもよい。すなわち、障害物情報は、太陽光パネル１１０の周辺の樹木の状態を表す情報であってもよい。このようにすれば、樹木による影響を抑止し、適切な太陽光発電を行うことが可能になる。

上述したように、処理部１３０は、第１の所定期間と第２の所定期間とで太陽光パネル１１０の位置を異なる位置に設定する制御を行う。そして、本実施形態における第１の所定期間及び第２の所定期間は、狭義には一年のうちの特定の期間であってもよい。さらに具体的には、第１の所定期間は夏季（夏期）であり、第２の所定期間は冬季（冬期）であってもよい。

このようにすれば、季節に応じた障害物の状態変化に応じて、太陽光パネル１１０の位置を適切に変更することが可能になる。上述した例であれば、落葉樹の葉の生育状態に応じて、太陽光パネル１１０の位置を制御することが可能になる。

なお、第１の所定期間と第２の所定期間とで太陽光パネル１１０の位置を異なる位置とする制御において、処理部１３０は、第１の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を第１の位置にし、第２の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を、第１の位置とは異なる第２の位置に設定する。すなわち、第１の所定期間用の位置と、第２の所定期間用の位置とを用いることで、期間に応じた太陽光パネル１１０の位置を実現する。このようにすれば、各期間において、当該期間に応じた位置を用いることで、太陽光パネル１１０の位置制御を実現することが可能になる。

ただし、第１の所定期間の間で、太陽光パネル１１０が１つの位置に常に固定されている必要はない。言い換えれば、第１の所定期間の中でも、処理部１３０は、太陽光パネル１１０の位置を変更してもよい。一例としては、１週間を単位として１つの位置が設定され、１週間に１回、太陽光パネル１１０の位置が変更されてもよい。同様に、第２の所定期間の中で太陽光パネル１１０の位置が変更されてもよい。

この場合、第１の位置とは、１つの位置を表すものではなく、第１の所定期間において採用されうる複数の位置の集合（領域）であり、第２の位置とは、第２の所定期間において採用されうる複数の位置の集合（領域）である。この際、第１の位置と第２の位置は、完全に一致しないものであればよく、一部の領域が重複してもよい。もちろん、第１の位置と第２の位置が重複する領域を有さなくてもよい。

次に、障害物情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を決定する具体的な手法について説明する。障害物情報は、例えば計測システム１００の周辺を広角カメラ（全周囲カメラ、魚眼レンズを有するカメラ）により撮像した画像情報であってもよい。或いは、一般的なレンズを有するカメラにより取得された画像を複数組み合わせた画像情報や、パノラマ撮影により取得された画像情報を障害物情報としてもよい。

計測システム１００がセンサー１５０として撮像センサーを含み、当該撮像センサーに基づいて障害物情報を取得してもよい。或いは、障害物情報は外部機器から取得してもよい。例えば、計測システム１００の設置時等にユーザーがカメラを用いて撮像を行い、撮像結果である画像情報を障害物情報としてもよい。

また、障害物情報は、画像情報そのものではなく、画像情報に対する画像処理結果を表す情報とすることが望ましい。より具体的には、障害物を検出する処理を行い、障害物が撮像された領域と、それ以外の領域を識別可能な情報を障害物情報としておくとよい。障害物の検出は、樹木の色（緑、茶）と空の色（青）とを用いた色判定処理を行ってもよいし、エッジ検出処理を行ってもよく、広く知られた種々の画像処理を適用可能である。

本実施形態では、処理部１３０は、障害物情報に基づき求めた太陽光パネル１１０の位置に関する情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御する。ここでの太陽光パネル１１０の位置に関する情報とは、太陽光パネル１１０の位置を一意に特定可能な情報である位置情報であってもよいし、太陽光パネル１１０の位置を表す他の情報であってもよい。すなわち本実施形態では、障害物情報に基づいて、処理部１３０において位置情報を求めてもよい。このようにすれば、計測システム１００で位置情報を求めることができるため、太陽光パネル１１０の位置制御を、計測システム１００の内部で完結する制御とすることが可能になる。

この場合、計測システム１００は図１に示したように、太陽光パネル１１０の位置を設定するための（太陽光パネル１１０の位置を一意に決定可能な情報である）位置情報を記憶する記憶部１６０を含み、処理部１３０は、記憶部１６０からの位置情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御することになる。これにより、計測システム１００の記憶部１６０において、位置情報を記憶（保持）することが可能になる。

図６、図７は障害物情報に基づいて位置情報を求める手法を説明する図である。計測システム１００に対する太陽の相対的な位置は、図６のように計測システム１００の位置を原点Ｏとする天球により表現することができ、太陽は、天球の表面上の位置を移動する。なお、太陽の軌道は方位を用いて表現される。例えば、太陽の軌道は、北、東、下を各軸の正方向とするＮＥＤ座標系により表現される。そのため、計測システム１００で用いられる座標系（ＸＹＺ軸）と、ＮＥＤ座標系との間の座標変換処理を行うとよい。座標変換については公知であるため詳細な説明は省略する。また以下では太陽の軌道がＸＹＺの３軸を用いた座標系に変換されているものとして説明を行う。

太陽の軌道を天球上に表現できるため、計測システム１００の周辺の各障害物を天球上に配置することができれば、処理部１３０では、各障害物が太陽光の入射を妨げるか否か、妨げるのであればどの期間で妨げるのか、等の情報を求めることが可能になる。よって処理部１３０は、取得した障害物情報に基づいて、周辺の障害物を天球上に配置する処理を行う。これは具体的には、画像上での位置と、天球上での位置とを対応付ける処理を行えばよい。例えば画像上に基準点を設定し、当該基準点から右方向にｓピクセル、下方向にｔピクセルの位置を（ｓ，ｔ）と表現する。ｓ、ｔの範囲は画像の解像度や基準点の位置に応じて変化する。また、天球上の位置は、図７に示すようにｘ軸に対する角度θ及びｚ軸に対する角度φを用いて（θ，φ）と表現できる。画像における歪みの程度はレンズの設計から既知であるため、下式（１）、（２）を満たす関数ｇ_１、ｇ_２は事前に求めておくことが可能である。
θ＝ｇ_１（ｓ，ｔ） …（１）
φ＝ｇ_２（ｓ，ｔ） …（２）

処理部１３０は、障害物情報と上式（１）、（２）に基づいて、天球上に障害物を射影し、天球のうち、障害物により覆われる領域である障害物領域を判定する。図６の例では、障害物情報に基づいて、障害物が天球上に射影され、ＯＢ’１〜ＯＢ’４が障害物領域として設定される。そして、太陽の軌道のうち、障害物領域と重複しない領域である照射可能領域を求める。照射可能領域では、太陽光が障害物に遮られることなく、計測システム１００に到達可能となる。計測システム１００では、太陽が照射可能領域に対応する位置となる時間帯において、太陽光パネル１１０を用いて発電を行えばよい。つまり、処理部１３０は、太陽光パネル１１０を、照射可能領域へと向けるような位置に移動させる制御を行う。

具体例を図７に示す。図７において、点Ｐは照射可能領域に含まれる代表点である。点Ｐは、例えば照射可能領域の重心位置を用いればよい。或いは、太陽が高い位置にあるときに効率的に発電を行うという観点からすれば、点Ｐは照射可能領域のうち、仰角（図７における９０°−φ）が最大となる点でもよい。その他、照射可能領域から点Ｐを求める手法は種々の変形実施が可能である。

図７の例では、処理部１３０は、太陽光パネル１１０を点Ｐの方向へ向ける制御を行えばよい。天球上の点であるＰは、Ｘ軸からの角度θ及びＺ軸からの角度φにより、その位置を特定可能である。そのため、（θ，φ）を用いることで、原点Ｏと点Ｐを結ぶ線分ＯＰを一意に特定できる。処理部１３０では、例えば線分ＯＰと、太陽光パネル１１０の可動領域との交点を、太陽光パネル１１０の位置として決定すればよい。

図２、図３を用いて上述した例では、太陽光パネル１１０は、円柱の側面上を移動可能に構成される。そのため、円柱側面と線分ＯＰとの交点を、目標の太陽光パネル１１０の位置として設定し、当該位置を表す情報を位置情報とすればよい。

処理部１３０では、位置情報が求められたら、当該位置情報により表される太陽光パネル１１０の位置を実現するための具体的な制御量（駆動部１２１の駆動量）を求める。図３の例であれば、処理部１３０は、第１の駆動部１２１１の駆動量及び第２の駆動部１２１２の駆動量をそれぞれ求める。そして、求められた制御量に従って駆動部１２１を制御することで、太陽光パネル１１０を所望の位置とする制御を実現できる。

上述してきたように、季節に応じて障害物の状態は変化する。よって本実施形態では、季節ごとに障害物情報を取得してもよい。そして、各季節の障害物情報と、当該季節に応じた太陽の軌道を用いて上述した処理を行い、各季節での太陽光パネル１１０の位置を決定する。また１週間に１回、太陽光パネル１１０の位置を変更する場合、例えば１週間を単位として障害物情報の取得及び位置情報の算出を行ってもよい。ただし、障害物の状態は１週間で大きく変化することは考えにくい。よって例えば、１年をＮ個の期間（例えば四季を考慮する場合Ｎ＝４）に分割し、障害物情報は各期間に応じたＮ個だけ取得してもよい。そして処理部１３０は、所与の週での太陽光パネル１１０の位置を、Ｎ個の障害物情報のうちの対象となる週に対応する障害物情報と、対象となる週での太陽の軌道とに基づいて求める。

また、上述したように、処理部１３０は、太陽光パネル１１０の位置の制御とともに姿勢の制御を行ってもよい。この場合の姿勢の具体例は種々考えられる。例えば処理部１３０は、図７の線分ＯＰの方向と、太陽光パネル１１０の法線方向が一致する（より広義には２つの方向の角度差が所与の閾値δ以下となる）姿勢となるように、支持部１２０を制御する。なお姿勢の制御は、例えば位置の制御と同様の頻度で行えばよいが、位置の制御頻度と姿勢の制御頻度を異ならせる変形実施も可能である。

図８は、本実施形態に係る太陽光パネル１１０の位置制御を説明するフローチャートである。この処理が開始されると、まず処理部１３０は、障害物情報の取得処理を行う（ステップＳ１０１）。これは上述したように、計測システム１００がカメラを有してもよいし、他の機器で取得された画像情報を取得してもよい。また、処理部１３０は、太陽光の照射情報を取得する（ステップＳ１０２）。照射情報とは具体的には対象とする期間での太陽の軌道を表す情報である。そして処理部１３０は、障害物情報と照射情報に基づいて、太陽光が障害物に遮られない領域（照射可能領域）を求める（ステップＳ１０３）。Ｓ１０３の処理は、上述したように天球上への全周囲カメラ画像の射影により行えばよい。

Ｓ１０３での結果に基づいて、処理部１３０は、照射可能領域に対応する太陽光パネル１１０の位置を求める（ステップＳ１０４）。これは図７を用いて上述した処理により実現できる。さらに処理部１３０は、Ｓ１０４で求められた太陽光パネル１１０の位置を実現するための制御量を求め（ステップＳ１０５）、求めた制御量に従って駆動部１２１（アクチュエーター）を駆動して、太陽光パネル１１０を所望の位置に移動させる（ステップＳ１０６）。

なお、図８では、Ｓ１０１〜Ｓ１０５までの処理と、Ｓ１０６の処理を連続で行うフローチャートを示したが、これには限定されない。例えばＳ１０１〜Ｓ１０５の処理は、太陽光パネル１１０を実際に移動させる処理よりも前に、あらかじめ行っておいてもよい。例えば、計測システム１００が設置される緯度経度が決定されれば、太陽光の照射情報は既知となる。よって、障害物情報さえ取得されれば、各期間における太陽光パネルの位置は演算可能となり、演算タイミングは太陽光パネル１１０の移動タイミングに合わせる必要はない。

４．変形例
以下、幾つかの変形例を説明する。以下で説明する変形例は、いずれか１つの手法を用いるものには限定されず、複数の手法を組み合わせてもよい。

４．１ 他の自然エネルギーの利用
本実施形態に係る計測システム１００は、太陽光とは異なる自然エネルギーに基づいて電力を供給する電力供給部を含んでもよい。そして処理部１３０は、電力供給部からの電力に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御する。

ここでの、太陽光とは異なる自然エネルギーとは、例えば風力や水力であり、電力供給部とは、風力発電ユニットや水力発電ユニットである。風力発電ユニットは、複数のブレードを有するプロペラと、当該プロペラの回転により動作する発電機等から構成される。水力発電ユニットは、発電用水車と、当該水車の回転により動作する発電機等から構成される。また、用いる自然エネルギーや、自然エネルギーから発電を行う電力供給部の具体的な構成については種々の変形実施が可能である。

また、電力供給部からの電力とは、電力供給部から直接的に供給される電力であってもよいし、バッテリーに蓄電された電力であってもよい。ここでのバッテリーは、図１を用いて上述したバッテリー１４０と同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。

このようにすれば、モニタリング用のセンサーであるセンサー１５０の駆動に用いる電力と、太陽光パネル１１０の駆動に用いる電力とを分けることが可能になる。つまり、太陽光パネル１１０の駆動に利用可能な電力に余裕ができるため、例えば太陽光パネル１１０の駆動頻度を高くすることや、支持部１２０の構造を複雑にして太陽光パネル１１０の柔軟な位置変更を実現することが可能になる。

また、太陽光と他の自然エネルギーは補完的な関係となることが期待される。例えば、荒天時には太陽光強度が低下するため、太陽光パネル１１０による発電量が低下してしまう。しかし荒天時には風速が大きくなったり、降雨量が多くなったりすることで、風力や水力による発電量は大きくなる可能性がある。つまり、太陽光以外の自然エネルギーを利用することで、太陽光による発電が期待できない状況下でも、計測システム１００の駆動を長期間継続することが可能になる。この場合、電源供給部からの電力は、太陽光パネル１１０の位置制御だけでなく、センサー１５０の動作にも利用するとよい。

４．２ 計測システムの構成の変形例
また、図２や図４では、太陽光パネル１１０が１枚である例を示したがこれには限定されない。計測システム１００は、太陽光パネル１１０として、複数の太陽光パネルを含み、処理部１３０は、複数の太陽光パネルの各太陽光パネルの位置を制御してもよい。

このようにすれば、より効率的に太陽光を利用した発電が可能になる。制御の具体例は種々考えられる。例えば、複数の太陽光パネルを、それぞれ明確に異なる方位となる位置に配置する。このようにすれば、複数の太陽光パネルのうち、いずれかの太陽光パネルでは太陽光を受光できる可能性が高まるため、各太陽光パネルの位置を厳密に制御する必要がなくなる。つまり、位置制御に要求される精度を低くすることが可能になる。

或いは、図６、図７を用いた手法により所望の太陽光パネル１１０の位置を演算し、当該位置にできるだけ近くなるように、各太陽光パネルを配置してもよい。例えば、所望の位置を（ｘ_ｄ，ｙ_ｄ，ｚ_ｄ）とし、各太陽光パネルの位置を（ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ）とした場合に（ｉは１以上Ｍ以下の整数であり、Ｍは太陽光パネルの数）、下式（３）で表される評価関数Ｅが最小となるように、各太陽光パネルの位置を設定してもよい。

なお、上式（３）における係数α_ｉは、支持部１２０の具体的な構造によって決まる各太陽光パネルの可動範囲や、太陽光パネル間での干渉を考慮して決定するとよい。ここでの干渉とは、物理的に衝突することも含まれるし、所与の太陽光パネルが他の太陽光パネルへの太陽光の照射を遮ることも含まれる。また、評価関数Ｅは上式（３）とは異なる関数であってもよい。また、複数の太陽光パネル１１０の位置の決定では、評価関数を用いる手法とは異なる手法を用いてもよい。

４．３ 他の情報の利用
また、以上では障害物情報や太陽光の照射情報に基づいて太陽光パネル１１０の位置を制御する手法を説明した。しかし、太陽光パネル１１０の位置制御では他の情報を利用することも可能である。

例えば処理部１３０は、太陽光パネル１１０の周辺の気象情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御してもよい。ここでの気象情報とは、例えば風向、風速に関する情報や、降雪に関する情報である。このようにすれば、気象状態に応じた適切な位置制御が可能になる。

強風の場合、太陽光パネル１１０を風が吹いてくる方向に対向するような位置（及び姿勢）とすると、風を受ける面の面積が大きくなってしまい、太陽光パネル１１０に対して大きな力がかかる。これにより、太陽光パネル１１０や支持部１２０の機械的な故障の可能性が高くなり好ましくない。よってこの場合、処理部１３０は、太陽光パネル１１０を、風が吹いてくる方向とは異なる方向（例えば直交する方向）となる位置に移動させるとよい。

また、降雪の場合、太陽光パネル１１０が寝るような姿勢（パネル面の法線方向と水平面とのなす角度が大きい姿勢）とすると、太陽光パネル１１０上に雪が積もってしまい、やはり太陽光パネル１１０等の故障につながる。よってこの場合、処理部１３０は、太陽光パネル１１０を立てるような姿勢（パネル面の法線方向と水平面とのなす角度が小さい姿勢）とする制御を行う。

４．４ 制御装置、システム、プログラム
本実施形態に係る計測システム１００は、外部からの電源供給を必要としない自立型のシステムを想定しているが、スタンドアローンの機器である必要はなく、外部機器２００との情報の送受信を行ってもよい。

図９に計測システム１００と外部機器２００の接続例を示す。計測システム１００は、ネットワークＮＥを介して外部機器２００と接続される。ここでのネットワークＮＥはＷＡＮやＬＡＮ、近距離無線通信などにより実現することができる。またネットワークＮＥは、有線・無線を問わないが、上述したケーブルの設置、メンテナンスの負担を考慮すれば、無線であることが望ましい。また、図９では外部機器２００としてＰＣ（Personal Computer）を示したが、外部機器２００はサーバーシステムや携帯端末装置（例えばスマートフォン）等、他の情報処理装置であってもよい。

計測システム１００は、外部機器２００から情報を受信する通信部１７０を含み、処理部１３０は、通信部１７０が受信した情報に基づいて種々の処理を行う。例えば通信部１７０は、上述したように障害物情報を外部機器２００から受信し、受信した障害物情報に基づいて位置情報を演算してもよい。

或いは、処理部１３０は、障害物情報に基づいて設定された太陽光パネル１１０の位置に関する情報（狭義には位置情報）に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御してもよい。具体的には、通信部１７０は、太陽光パネル１１０の位置を一意に決定可能な情報である位置情報を外部機器２００から受信し、処理部１３０は、通信部１７０が受信した位置情報に基づいて、太陽光パネル１１０の位置を制御してもよい。上述したように、障害物情報が取得されれば、太陽光の照射情報は既知の情報であるため、位置情報の演算が可能である。つまり、位置情報の演算は計測システム１００において実行される必要はなく、外部機器２００において行ってもよい。特に、本実施形態に係る計測システム１００は自立型システムとして構成される可能性が高く、処理部１３０の処理性能やバッテリー容量に対する制約が外部機器２００に比べて大きい。位置情報の演算を外部機器２００で行っておけば、計測システム１００の処理部１３０は、当該位置情報に従って支持部１２０の制御を行えばよく、計測システム１００における処理負荷の軽減、消費電力の低減が可能になる。

なお上述したように、位置情報とは太陽光パネル１１０の位置を表す情報であってもよいし、当該位置を実現するための駆動部１２１の制御量を表す情報であってもよい。前者を用いる場合、計測システム１００の具体的な構成によらず、外部機器２００で求める位置情報のフォーマットを共通化できるという利点がある。また後者を用いる場合、計測システム１００において具体的な制御量を求める処理（図７のＳ１０５に相当する処理）が不要となるため、より計測システム１００での処理負荷軽減が可能という利点がある。

また、本実施形態の手法は図２や図４に示した計測システム１００に適用されるものには限定されない。例えば、本実施形態の手法は、太陽光パネル１１０やセンサー１５０の制御を行う制御装置３００に適用できる。

図１０は制御装置３００のシステム構成例である。制御装置３００は、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサー１５０のセンサー情報を取得する情報取得部３２０と、センサー情報に基づく処理、及び太陽光パネル１１０の位置の制御を行う処理部３１０を含む。そして処理部３１０は、第１の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を第１の位置に設定し、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を、第１の位置とは異なる第２の位置に設定する。

ここでの制御装置３００は、種々の形態により実現可能である。例えば、図２を用いて上述した計測システム１００のうち、筐体１０に含まれる構成を制御装置３００と考えてもよい。この場合、処理部３１０は、上述してきた処理部１３０に相当する。また、情報取得部３２０は、センサー１５０（センサー筐体２０）から出力される情報を取得するＡ／Ｄ変換器（Analog-to-Digital Converter）、増幅器等のインターフェースである。

或いは、制御装置３００は、図９に示した外部機器２００であってもよい。この場合、計測システム１００の処理部１３０は、太陽光パネル１１０の位置制御に関する具体的な処理を実行する必要はなく、外部機器２００から送信された制御情報に従って、太陽光パネル１１０を移動する制御を行えばよい。また、この場合の情報取得部３２０は、ネットワークＮＥを介してセンサー情報を受信する受信処理部（通信部）である。

また、外部機器２００を制御装置３００として考える場合、当該制御装置３００と接続される太陽光パネル１１０やセンサーユニット（センサー１５０）は１つに限定されない。

図１１に、この場合のシステム（モニタリングシステム）の具体例を示す。図１１のシステムは、１又は複数のセンサー１５０と、センサー１５０に対して電力を供給する１又は複数の太陽光パネル１１０と、太陽光パネル１１０の位置を制御する制御装置３００と、を含み、制御装置３００は、太陽光パネル１１０の位置を決定する位置情報に基づいて、１又は複数の太陽光パネル１１０の各太陽光パネル位置を、第１の所定期間と、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間とにおいて異なる位置にする。

図１１の例では、制御装置３００は、ネットワークＮＥを介してＮ個のモニタリング用ユニット４００−１〜４００−Ｎと接続され、各モニタリング用ユニットがそれぞれ太陽光パネル１１０（１１０−１〜１１０−Ｎ）と、センサー１５０（１５０−１〜１５０−Ｎ）を含むセンサー筐体２０（２０−１〜２０−Ｎ）を含む例を示している。ただし、各モニタリング用ユニットは、太陽光パネル１１０とセンサー１５０の一方を省略可能である。具体的には、モニタリング用ユニットは、太陽光パネル１１０による発電を行うが、センサー１５０による計測を行わないユニット（発電専用ユニット）であってもよいし、センサー１５０による計測を行うが、太陽光パネル１１０による発電を行わないユニット（計測専用ユニット）であってもよい。この場合、所与のユニットにより発電された電力が、他のユニットに供給可能に構成される。

また、本実施形態に係る計測システム１００の一部の処理や、制御装置３００の各部の処理をプログラムにより実現することも可能である。すなわち、本実施形態の手法は、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサー１５０からのセンサー情報を取得する情報取得処理と、センサー情報に基づく処理と、太陽光パネル１１０の位置制御と、をコンピューターに行わせるプログラムに適用できる。本実施形態に係るプログラムは、上記位置制御として、第１の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を第１の位置に設定し、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を、第１の位置とは異なる第２の位置に設定する制御を行う。

また、本実施形態の計測システム１００や制御装置３００は、情報（例えばプログラムや各種のデータ）を記憶するメモリーと、メモリーに記憶された情報に基づいて動作するプロセッサーを含む。プロセッサーは、太陽光パネル１１０の位置を制御する処理と、太陽光パネルからの電力に基づいて動作するセンサー１５０のセンサー情報を取得する情報取得処理を行う。そしてプロセッサーは、太陽光パネル１１０の位置を決定する位置情報に基づいて、第１の所定期間と、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間とにおいて、太陽光パネル１１０の位置を異なる位置にする位置制御を行う。

プロセッサーは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。プロセッサーは、例えばＣＰＵであってもよい。ただしプロセッサーはＣＰＵに限定されるものではなく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサーを用いることが可能である。またプロセッサーはＡＳＩＣによるハードウェア回路でもよい。メモリーは、例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの半導体メモリーであってもよいし、レジスターであってもよいし、ハードディスク装置等の磁気記憶装置であってもよいし、光学ディスク装置等の光学式記憶装置であってもよい。例えば、メモリーはコンピューターにより読み取り可能な命令を格納しており、当該命令がプロセッサーにより実行されることで、画像処理装置の各部の機能が実現されることになる。ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットの命令でもよいし、プロセッサーのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。

本実施形態の動作は例えば以下のように実現される。プロセッサーは、位置情報を取得し、メモリーに記憶する。プロセッサーは、障害物情報を取得し、当該障害物情報に基づいて位置情報を求める処理を行ってもよいし、外部機器で求められた位置情報を受信する処理を行ってもよい。そしてプロセッサーは、メモリーから位置情報を読み出し、当該位置情報により表される位置に太陽光パネル１１０を移動させる制御を行う。具体的には、太陽光パネル１１０が設けられる支持部１２０（アーム１２２）の駆動部１２１に対して、制御信号を出力する処理を行う。

また、本実施形態の計測システム１００の一部や制御装置３００の各部は、プロセッサー上で動作するプログラムのモジュールとして実現される。例えば情報取得部３２０は、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて動作するセンサー１５０からのセンサー情報を取得する情報取得モジュールとして実現される。処理部３１０は、センサー情報に基づく処理、及び太陽光パネルの位置の制御を行う処理モジュールとして実現される。

また、本実施形態の手法は、位置を変更可能な太陽光パネル１１０と、太陽光パネル１１０からの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサー１５０とを有する計測システム１００の制御方法であって、第１の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を第１の位置に設定し、第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、太陽光パネル１１０の位置を、第１の位置とは異なる第２の位置に設定する計測システムの制御方法に適用できる。

以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。

１０…筐体、２０…センサー筐体、３０…ケーブル、１００…計測システム、
１１０…太陽光パネル、１２０…支持部、１２１…駆動部、１２２…アーム、
１２３…ガイド軸、１３０…処理部、１４０…バッテリー、１５０…センサー、
１６０…記憶部、１７０…通信部、２００…外部機器、３００…制御装置、
３１０…処理部、３２０…情報取得部、
４００−１〜４００−Ｎ…モニタリング用ユニット、１２１１…第１の駆動部、
１２１２…第２の駆動部、１２３１…リニアガイド、１２３２…ねじ軸、
１２３３…ナット、１２３４，１２３５…歯車、ＮＥ…ネットワーク

Claims (18)

1. 太陽光パネルと、
   前記太陽光パネルの位置を変更可能に支持する支持部と、
   前記太陽光パネルからの電力を蓄電するバッテリーと、
   前記太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーと、
   前記センサーからのセンサー情報に基づいて処理を行う処理部と、
   を含み、
   前記支持部により支持される前記太陽光パネルの前記位置は、第１の所定期間と、前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間とにおいて、異なることを特徴とする計測システム。
2. 請求項１において、
   前記処理部は、
   前記第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、
   前記第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定することを特徴とする計測システム。
3. 請求項１又は２において、
   前記太陽光パネルの前記位置は、前記太陽光パネルの周辺の障害物情報に基づいて設定された位置であることを特徴とする計測システム。
4. 請求項３において、
   前記障害物情報は、前記太陽光パネルの周辺の樹木の状態を表す情報であることを特徴とする計測システム。
5. 請求項３又は４において、
   前記処理部は、
   前記障害物情報に基づいて設定された前記太陽光パネルの前記位置に関する情報、又は前記障害物情報に基づき求めた前記太陽光パネルの前記位置に関する情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
6. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記太陽光パネルの前記位置を一意に決定可能な情報である位置情報を記憶する記憶部を含み、
   前記処理部は、
   前記記憶部からの前記位置情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
7. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記太陽光パネルの前記位置を一意に決定可能な情報である位置情報を外部機器から受信する通信部を含み、
   前記処理部は、
   前記通信部が受信した前記位置情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
8. 請求項１乃至７のいずれかにおいて、
   前記支持部は、
   前記太陽光パネルの鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更可能に支持することを特徴とする計測システム。
9. 請求項８において、
   前記支持部は、
   前記太陽光パネルが固定されるアームを含み、
   前記処理部は、
   前記アームを駆動させることで、前記太陽光パネルの鉛直方向での位置及び水平方向での位置の少なくとも一方を変更することを特徴とする計測システム。
10. 請求項９において、
    前記支持部は、
    前記鉛直方向に沿った方向を長手方向とするガイド軸を含み、
    前記アームは、
    前記ガイド軸の前記長手方向での移動、及び前記ガイド軸回りの回転の少なくとも一方が可能に構成されることを特徴とする計測システム。
11. 請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
    太陽光とは異なる自然エネルギーに基づいて電力を供給する電力供給部を含み、
    前記処理部は、
    前記電力供給部からの電力に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
12. 請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
    前記太陽光パネルとして、複数の太陽光パネルを含み、
    前記処理部は、
    複数の前記太陽光パネルの各太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
13. 請求項１乃至１２のいずれかにおいて、
    前記第１の所定期間及び前記第２の所定期間は、一年のうちの特定の期間であることを特徴とする計測システム。
14. 請求項１乃至１３のいずれかにおいて、
    前記処理部は、
    前記太陽光パネルの周辺の気象情報に基づいて、前記太陽光パネルの前記位置を制御することを特徴とする計測システム。
15. 請求項１乃至１４のいずれかにおいて、
    前記支持部は、
    前記太陽光パネルの姿勢を変更可能に支持し、
    前記処理部は、
    前記太陽光パネルの前記位置及び前記姿勢を制御することを特徴とする計測システム。
16. 太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーからのセンサー情報を取得する情報取得部と、
    前記センサー情報に基づく処理、及び前記太陽光パネルの位置の制御を行う処理部と、
    を含み、
    前記処理部は、
    第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、
    前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定することを特徴とする制御装置。
17. 位置を変更可能な太陽光パネルと、前記太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーとを有する計測システムの制御方法であって、
    第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、
    前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定することを特徴とする計測システムの制御方法。
18. 太陽光パネルからの電力に基づいて構造物の状態を検出するセンサーからのセンサー情報を取得する情報取得処理と、
    前記センサー情報に基づく処理と、
    前記太陽光パネルの位置制御と、
    をコンピューターに行わせ、
    前記位置制御として、
    第１の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を第１の位置に設定し、
    前記第１の所定期間とは異なる第２の所定期間では、前記太陽光パネルの前記位置を、前記第１の位置とは異なる第２の位置に設定する制御を行うことを特徴とするプログラム。