JP2019152521A - 位置検出システム及び位置検出プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】位置が定まっている植物に複数のセンサを設置し、植物の生体電位の変化の特性を利用して、物体の位置を検出できるようにする。【解決手段】位置検出システムを、植物12の生体電位の電位差を測定する複数のセンサ4と、複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する位置検出部とを備えるものとする。【選択図】図1

Description

本発明は、位置検出システム及び位置検出プログラムに関する。
従来、ICタグ及びICタグリーダを用い、ICタグリーダの検知範囲にICタグを有する移動体が侵入してきたことを検知することで、移動体を監視するシステムがある。
また、植物体の異なる部位に電極を接触させ、これらの電極間の電位差を連続的に測定することで、植物生体電位変化をモニタリングする方法がある。
特開2007−192736号公報 特開2015−059860号公報
しかしながら、例えば野生生物などの行動をモニタリングする場合など、位置検出対象の物体にセンサを直接取り付けることができない場合がある。
一方、植物は、移動することなく、位置が定まっている。そして、植物の生体電位は、例えば日照や温度などによって比較的緩やかに変化しているが、物体が近づくと急激な変化を示すという特性がある。
本発明は、位置が定まっている植物に複数のセンサを設置し、植物の生体電位の変化の特性を利用して、物体の位置を検出できるようにすることを目的とする。
1つの態様では、位置検出システムは、植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサと、複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する位置検出部とを備える。
1つの態様では、位置検出プログラムは、コンピュータに、植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する工程を実行させる。
1つの側面として、位置が定まっている植物に複数のセンサを設置し、植物の生体電位の変化の特性を利用して、物体の位置を検出できるという効果を有する。
本実施形態にかかる位置検出システムの構成を示す図である。 本実施形態にかかる位置検出システムを構成するセンサネットワークを示す模式図である。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける位置検出の原理について説明するための模式図である。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける位置検出の原理について説明するための模式図である。 (A)〜(C)は、本実施形態にかかる位置検出システムにおけるセンサを構成する電極の設置例を説明するための模式図である。 本実施形態にかかる位置検出システムを構成するサーバの解析集計部の機能構成を示すブロック図である。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける物体の位置の検出について説明するための模式図である。 本実施形態にかかる位置検出システムを構成するサーバのハードウェア構成を示す図である。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける物体の位置の検出方法の一例を説明するための図である。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける処理を説明するためのフローチャートである。 本実施形態にかかる位置検出システムにおける処理の変形例について説明するためのフローチャートである。
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかる位置検出システム及び位置検出プログラムについて、図1〜図13を参照しながら説明する。
本実施形態にかかる位置検出システムは、物体の位置を検出するためのシステムであって、図1に示すように、複数のセンサノード1と、複数のセンサノード1に接続されたサーバ2とを備える。
なお、サーバ2は、無線ネットワークを介して接続されたサーバ(例えばフィールドサーバなど)であっても良いし、例えばLAN(Local Area Network)やインターネットなどのネットワークを介して接続されたサーバ(例えば集計サーバ、データサーバ、クラウドサーバなど)であっても良い。
本実施形態では、位置検出システムの対象となる物体は、移動する物体(移動体)であって、例えば野生動物などの移動する生物である。
このため、本位置検出システムを用いることで、例えば、人間が管理できない広大な領域に生息する例えばヒグマなどの野生動物の生態をモニタリングすることが可能となる(例えば図2参照)。
また、例えば牧畜などで人間が管理している領域内(管理区域内)にいる動物の移動などをモニタリングすることも可能である。このほか、環境保全、農業、防衛などの分野への応用も可能である。
ここでは、位置検出システムは、例えば野生動物の生態を管理するために広大な領域にグリッド状に設けられた複数のセンサノード1によって構成されるセンサネットワーク3(例えば図2参照)と、センサネットワーク3に接続されたサーバ2とを備える。
なお、センサノード1を、センサモジュール又はセンサ装置ともいう。また、センサネットワーク3を、無線ネットワーク、センサシステム、自律分散型センサネットワーク、グリッドセンサ網又はグリッドセンシングシステムともいう。
そして、センサネットワーク3を構成する複数のセンサノード1のそれぞれによって測定された植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差に基づいて、サーバ2が例えば野生動物などの物体の位置を検出するようになっている。
このように、本実施形態の位置検出システムでは、植物(例えば樹木)12の生体電位を利用して、即ち、植物(例えば樹木)12をセンサノード1に利用し、その生体電位の変化をモニタリングすることで(例えば図3、図4参照)、例えば野生動物などの物体の位置を検出するようになっている。
ここでは、任意の生体電位が近づくと別の生体電位が影響を受けるという生体アンテナ機能を利用している。特に、生命活動(例えば筋電位など)の生体電位に与える影響が少ない植物(例えば樹木)12はアンテナとして有効に働く。
一方、例えば野生動物などの移動する生物(対象物体)11が発する低周波の電磁波は、植物(例えば樹木)12の生体電位に影響を与え、移動する生物の距離に応じて植物(例えば樹木)12の生体電位が変化する(例えば図3、図4参照)。
つまり、植物(例えば樹木)12に例えば野生動物などの移動する生物11が近づくと、その距離に応じて、植物(例えば樹木)の静電容量が変化し、インピーダンスが変化し、これに伴い、植物(例えば樹木)12の生体電位が変化する(例えば図3、図4参照)。
このため、植物(例えば樹木)12の生体活動をセンシングに利用し、センサネットワーク3を構成する複数のセンサノード1のそれぞれによって測定された植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差に基づいて、例えば野生動物などの物体の位置を検出することができる。
このようにしているのは、以下の理由による。
多数のセンサを用いたグリッドセンシングは、天候予測、交通渋滞、人流など様々なビックデータ解析や計測に使用され、今後、発展する技術である。
しかしながら、センサノードのコスト削減や電源(電源供給源)などの技術課題がある。
特に、例えば都市部以外で膨大な量のトリリオンセンサを扱う場合などは、センサノードの電池交換頻度やコスト面などの電源の課題が使用領域を狭めることになる。例えば、山間部、過疎地、砂漠、極寒地などへの設置とメンテナンスはほぼ運用が不可能である。
一方、低コストで人間の管理ができない広大な領域(例えば山、農園、海洋)などでの野生生物の生態(例えば移動など)をモニタリング可能なグリッドセンシングを提供できるようにすることが望まれる。
一般的に、生態管理(行動管理)を行なう場合、例えば画像や生体センサの装着などで直接的なモニタリングを行なっているが、例えば北海道のヒグマ(約16000頭)を全て行動管理することは不可能である。
このように、例えば野生生物などの行動をモニタリングする場合など、位置検出対象の物体にセンサを直接取り付けることができない場合がある。
一方、植物は、移動することなく、位置が定まっている。そして、植物の生体電位は、例えば日照や温度などによって比較的緩やかに変化しているが、物体が近づくと急激な変化を示すという特性がある。
そこで、位置が定まっている植物12に複数のセンサノード1を設置し、植物の生体電位の変化の特性を利用して、物体の位置を検出できるようにすべく、上述のようにしている。これにより、例えば広域的に生態を把握することが可能となる。
このため、本実施形態では、図1に示すように、複数のセンサノード1は、それぞれ、植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差を測定するセンサ4と、センサ4によって測定された電位差を処理する計算部5と、データを送信(転送)する通信部6と、蓄電部7とを備える。
ここでは、センサ4は、2つの電極8、9と、これらの2つの電極8、9に接続され、2つの電極8、9間の電位差を測定する電位差計(電圧計)10を含むものとして構成される。
ここで、電極8、9としては、例えばAgCl電極を用いることができる。また、電極8、9は、植物(例えば樹木の幹、枝、茎など)に刺したり、貼ったり、地面に刺したりするなどして設置する。なお、電極を接続端子ともいう。
ここでは、2つの電極8、9の一方は植物(例えば樹木)に設けられ、他方は地面に設けられ、これらの2つの電極8、9間の電位差を電位差計10によって測定することで、植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差として、植物と地面の間の電位差、即ち、生体電位と地電位の間の電位差を測定するようになっている。
このようにして測定される生体電位と地電位の間の電位差は、生体活動によって例えば約0.5V〜約1V程度の電位差となる。
また、このようにして電位差を測定する場合、植物(例えば樹木)12の等価回路は、例えば図3に示すようになり、電気抵抗13と、電気容量14と、生体電位の電位差を生じさせる電池(電源)15とを含むことになる。
ここで、植物(例えば樹木)12の電気伝導度は低いため、電気抵抗は例えば約10Ω〜10Ω程度であり、電気容量は例えば約1μF/cm〜約10μF/cm程度である。
なお、電極の設置方法は、上述の例に限られるものではなく、例えば図5(A)〜図5(C)に示すように設置しても良い。
つまり、例えば図5(A)に示すように、2つの電極8、9の両方とも一の植物(例えば樹木)12に設け、接地電極を使用しないで、植物(例えば樹木)の生体電位の電位差として、一の植物(例えば樹木)12の一の部分の生体電位と他の部分の生体電位の間の電位差を測定するようにしても良い。
また、例えば図5(B)に示すように、上述の例と同様に、2つの電極8、9の一方を一の植物(例えば樹木)12に設け、他方を地面に設け、さらに、これに並列接続されるように、3つ目の電極16を他の植物(例えば樹木)12Xに設けて、植物(例えば樹木)の生体電位の電位差として、複数の植物12、12Xと地面の間の電位差、即ち、複数の生体電位と地電位の間の電位差を測定するようにしても良い。
また、例えば図5(C)に示すように、2つの電極8、9の両方とも一の植物(例えば樹木)12に設け、さらに、これに直列接続されるように、2つの電極17、18の両方とも他の植物(例えば樹木)12Xに設け、接地電極を使用しないで、植物(例えば樹木)の生体電位の電位差として、一の植物(例えば樹木)12の一の部分の生体電位と他の部分の生体電位の間の電位差、及び、他の植物(例えば樹木)12Xの一の部分の生体電位と他の部分の生体電位の間の電位差を測定するようにしても良い。
つまり、例えば図5(B)、図5(C)に示すように、複数の電極8、9、16(8、9、17、18)を一の植物(例えば樹木)12及び他の植物(例えば樹木)12Xに設け、これらの電極間の電位差を電位差計10によって測定することで、植物(例えば樹木)の生体電位の電位差として、一の植物(例えば樹木)12と他の植物(例えば樹木)12Xの間の電位差、即ち、一の生体電位と他の生体電位の間の電位差を測定するようにしても良い。
このように、複数のセンサノード1のそれぞれに備えられるセンサ4、即ち、複数のセンサ4は、植物と地面の間又は植物と植物の間の電位差を測定(計測)するようになっている。
なお、センサ4を、計測部、計測機構、電圧計側部、電圧計側機構、測定部、測定機構、電圧測定部又は電圧測定機構ともいう。
計算部5は、例えばCPUやメモリなどを含むマイクロプロセッサ(コンピュータ)などを含み、センサ4によって測定された電位差(測定データ)を取得し(読み取り)、その電位差(電位差の変化)を蓄積し、概日周期における変化を計算するようになっている。なお、計算部5を計算機構ともいう。
なお、ここでは、各センサノード1に備えられる計算部5で、センサ4によって測定された電位差(測定データ)を蓄積し、概日周期における変化を計算するようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、後述するサーバ2の解析集計部20の基準電位差設定部24(図6参照)において、各センサノード1のセンサ4によって測定された電位差(測定データ)を蓄積し、概日周期における変化(電位差/時間特性)を計算するようにしても良い。この場合、計算部5は、センサ4によって測定された電位差(測定データ)を取得し、取得したデータを通信部6によってサーバ2へ送信することになる。
通信部6は、データを無線送信する無線通信部であって、例えば無線チップなどである。ここでは、通信部6は、計算部5によって取得されたデータや算出されたデータ(算出データ)をサーバ2へ送信するようになっている。なお、通信部6を通信機構、送信部又は送信機構ともいう。
なお、本実施形態では、複数のセンサノード1はセンサネットワーク(無線ネットワーク)3を構成しているため、複数のセンサノード1間でマルチパス(グリッド・マルチパス技術)を用いてデータを転送して、サーバ2へデータを送信するようにしても良い。
蓄電部7は、植物(例えば樹木)の生体電位の電位差を蓄電する蓄電機構であって、例えばキャパシタなどである。そして、蓄電部7は、例えば計算部5や通信部6などの電源として機能する。このため、蓄電部7を電源部ともいう。
このように、蓄電部7が植物(例えば樹木)の生体電位の電位差を蓄電し、例えば計算部5や通信部6などの電源として機能するようになっているため、例えば二次電池などの電源が不要であり、また、電池交換なども不要であり、一度設置すればメンテナンスフリーで運用することができる。このため、センサネットワークを無給電センサネットワーク又は静電容量・無給電センサネットワークともいう。
このような蓄電部7を備えるセンサノード1を用いることで、低コストで、より簡便にセンシングを行なうことが可能である。また、半永久的に電源供給可能で、センサノード1の長寿命化、センサネットワーク3の長期安定稼動を実現することができる。
サーバ2は、データを受信する通信部19と、データを解析集計する解析集計部20とを備える。
ここでは、通信部19は、複数のセンサノード1のそれぞれから送信されてきたデータを受信するようになっている。なお、通信部19を通信機構ともいう。
解析集計部20は、通信部19で受信したデータを解析集計するようになっている。なお、解析集計部20を解析集計機構ともいう。
本実施形態では、図6に示すように、解析集計部20は、複数のセンサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する位置検出部21を備える。このように、複数のセンサノード1(センサ4)に接続されたサーバ2は、位置検出部21を備える。
ここでは、位置検出部21は、各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分に基づいて、物体の位置を検出するようになっている。
具体的には、位置検出部21は、各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分の同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率に基づいて、物体の位置を検出するようになっている。
つまり、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分の同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれが設置されている位置に対応づけ、電位差変化率(電位差変化率の強度)が大きくなっているセンサノード1の近くに物体が位置するとして、物体の位置を検出するようになっている。
このように、複数のセンサノード1(センサ4)によって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分を、それぞれ、同一時刻の基準電位差で規格化して電位差変化率を算出し、複数のセンサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけ、電位差変化率の強度に基づいて物体の位置を検出するようになっている。
例えば、図7に示すような位置に物体(対象物体)11が位置する場合、物体11の周囲に位置するセンサノード1(ここでは4つのセンサノード1)で電位差変化率の大きさ(強度)が最も大きくなり、物体11から遠ざかるにしたがって電位差変化率の大きさが小さくなる。
なお、図7では、各センサノード1を中心とする同心円状の4つの円のいずれかで電位差変化率の大きさ(強度)を示し、最も外側の円で示している場合に電位差変化率が最も大きくなっていることを意味する。
この場合、例えば、電位差変化率の大きさが最も大きくなっている複数のセンサノード1(ここでは4つのセンサノード1)の位置(座標)を用い、これらから等しい距離に物体11が位置するとして、物体11の位置を検出することができる。
なお、ここでは、電位差変化率に基づいて物体11の位置を検出するようになっているが、これに限られるものではない。
例えば、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差が同一時刻の基準電位差に対してどの程度上昇又は下降しているかを示す上昇率又は下降率に基づいて物体11の位置を検出するようにしても良い。
また、例えば、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分(差分の大きさ)に基づいて物体11の位置を検出するようにしても良い。
また、例えば、複数のセンサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定された電位差のある時間の変化率と同一時間の基準電位差変化率の関係(例えばこれらの差分)に基づいて、物体の位置を検出するようにしても良い。
また、例えば、複数のセンサノード(センサ4)が設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定された電位差のある時間の変化量と同一時間の基準電位差変化量の関係(例えばこれらの差分)に基づいて、物体の位置を検出するようにしても良い。
なお、植物(例えば樹木)に例えば野生動物などの移動する生物(物体)が近づいた場合、その距離に応じて、植物(例えば樹木)の静電容量の単位時間当たりの変化率(変化量)が異なるものとなり、植物(例えば樹木)のインピーダンスの単位時間当たりの変化率(変化量)が異なるものとなり、植物(例えば樹木)の生体電位の単位時間当たりの電位差変化率(電位差変化量)が異なるものとなるため、これに基づいて、物体の位置を検出することができる。
また、ある時間の電位差変化率(電位差変化量)、単位時間当たりの電位差変化率(電位差変化量)は、ある時刻の電位差に対するある時間(単位時間)経過後の次の時刻の電位差の変化率(変化量)であり、ある時刻の電位差を含む概念である。また、同一時間の基準電位差変化率(基準電位差変化量)は、ある時刻(同一時刻)の基準電位差に対するある時間(単位時間)経過後の次の時刻の基準電位差の変化率(変化量)であり、ある時刻(同一時刻)の基準電位差を含む概念である。
このように、複数のセンサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出すれば良い。
ところで、上述の物体の位置の検出において用いられている基準電位差は、各センサノード1(センサ4)によって測定される電位差の基準となる電位差である。
この基準電位差としては、例えば、各センサノード1(センサ4)によって測定された電位差の概日周期における変化に基づいて設定されたものを用いるのが好ましい。
このような基準電位差を用いるのが好ましいのは、以下の理由による。
植物(生物;生体)はその活性度に応じて生体電位の電位差を生じる。例えば、気温、湿度、照度に応じて、細胞間のイオンの移動や蒸散活動による水の吸い上げなど、植物の生体活動が活発になると、その活性度が高くなり、生体電位の電位差も大きくなる。
このため、植物に設けられた電極によって測定される生体電位の電位差も、その植物の活性度(外部環境)によって変化することになる。例えば、温度や照度などの間接的な環境変化を伴う場合、センシングした電位差は常に変化することになる。
概日周期(サーカディアンリズム)と呼ばれる植物自体の生体電位の電位差は、例えば日照や温度などによる比較的緩やかな変化(例えば時間単位の変化)をしている。一方、移動する生物の活動(移動や行動)は、このような自然環境の変化よりも早い変化(例えば分、秒単位の変化)をしている。このような時間変化に伴う特性の違いがあるため、電位差の変化の解析において、応答信号(測定データ)から概日周期を差分して概日周期を分離し、過渡特性のみとすることは可能である。
そこで、各センサノード1(センサ4)によって測定された電位差の概日周期における変化に基づいて設定された基準電位差との関係、具体的には、基準電位差との差分の基準電位差に対する割合である電位差変化率を用いることで、物体11の位置を検出する際に概日周期の影響を低く抑えることが可能となる。
例えば、各センサノード1(センサ4)によって測定された電位差(測定データ)をそれぞれ蓄積し、それぞれの測定データの1日における平均的な変化を、センサノード1毎の概日周期における変化とすれば良い。この場合、1日の中の一定時間毎(各時刻)の電位差の平均値を、一定時間毎(各時刻)の基準電位差として設定することになる。これにより、各センサノード1(センサ4)におけるノイズをキャンセルすることが可能である。
なお、ここでは、センサノード1毎の概日周期における変化に基づいて基準電位差を設定する場合を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。
例えば、複数のセンサノード1(センサ4)によって測定された電位差の平均的な変化を、すべてのセンサノード1の概日周期における変化とし、1日の中の一定時間毎(各時刻)の電位差の平均値を、一定時間毎(各時刻)の基準電位差として設定しても良い。
つまり、複数のセンサノード1は、例えば日照や温度などの環境が同様の場所に設置され、且つ、これらが設置される植物(例えば樹木)は同様の場所で長期間生育しているため、概日周期はほぼ同様であり、同様の電位差の変化を周期的に繰り返している。
このため、例えば、複数本の植物のそれぞれに設置されたセンサノード1によって測定された電位差の平均的な変化を、すべてのセンサノード1の概日周期における変化とし、1日の中の一定時間毎(各時刻)の電位差の平均値を、一定時間毎(各時刻)の基準電位差として設定しても良い。これにより、各センサノード1(センサ4)におけるノイズをキャンセルすることが可能である。
そして、このようにして設定した基準電位差に対して、ある特定のセンサノードによって測定された電位差が過渡的に変化した場合に、物体11の位置はある特定のセンサノードの近くであると把握することができる。
この場合、位置検出部21は、一定時間毎に物体11の位置を検出するようになっていることが好ましい。つまり、位置検出部21によって物体11の位置を時系列で検出することが好ましい。これにより、例えば野生動物などの物体11の位置だけでなく、その移動経路(移動、静止、移動方向など)なども把握することができ、より詳しく生態を把握することが可能となる。例えば野生動物などの物体の移動速度の解析や生息分布のマッピングなどに利用することができる。
また、解析集計部20は、通信部19で受信したデータであるある時刻の電位差を各位置に対応づけ、各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分を算出し、差分の同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を算出する電位差変化率計算部22を備えるものとするのが好ましい(例えば図9参照)。
この場合、電位差変化率計算部22は、一定時間毎に電位差変化率を算出し、位置検出部21は、一定時間毎に物体11の位置を検出するようにすることが好ましい。
また、解析集計部20は、位置検出部21によって検出された物体11の位置を、各位置に対応づけられた電位差変化率を示す情報とともに画面(表示装置の画面)上に表示させる表示制御部23を備えるものとするのが好ましい(例えば図9参照)。
また、解析集計部20は、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化(電位差/時間特性)を、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれの一定時間毎の基準電位差として設定し、各位置に対応づける基準電位差設定部24を備えるものとするのが好ましい。
なお、これに限られるものではなく、例えば、基準電位差設定部24が、各センサノード1からセンサ4によって測定された電位差(測定データ)を取得し、これらを蓄積し、概日周期における変化(電位差/時間特性)を計算し、これを、各センサノード1(センサ4)の一定時間毎の基準電位差として設定し、各センサノード1が設置されている各位置に対応づけるようにしても良い。
ところで、サーバ2を構成するコンピュータのハードウェア構成は、例えば図8に示すように、CPU(Central Processing Unit)101、メモリ102、通信インタフェース103、入力装置104、出力装置105、記憶装置106、可搬型記録媒体107の駆動装置108を備え、これらがバス109によって相互に接続された構成になっている。なお、本装置のハードウェア構成はこれに限られるものではない。
ここで、CPU101は、コンピュータ全体を制御するものであり、プログラムをメモリ102に読み出して実行し、特に、本実施形態では、上述の各機能、即ち、解析集計機能(解析集計部20)、具体的には、位置検出機能(位置検出部21)、電位差変化率計算機能(電位差変化率計算部22)、表示制御機能(表示制御部23)、基準電位差設定機能(基準電位差設定部24)を実現するのに必要な処理を行なうようになっている。
メモリ102は、例えばRAMなどであり、プログラムの実行、データの書き換え等を行なう際に、プログラム又はデータを一時的に格納するものである。
通信インタフェース103は、例えばLANやインターネットなどのネットワークを介して、他の装置と通信するために用いられるものである。この通信インタフェース103は、コンピュータ100に元から組み込まれていても良いし、後からコンピュータ100に取り付けられたNIC(Network Interface Card)でも良い。この通信インターフェース103によって、上述の通信部が実現される。
入力装置104は、例えばマウスなどのポインティングデバイスやキーボードである。
出力装置105は、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置である。
記憶装置106は、例えばハードディスクドライブであり、各種のプログラム及び各種のデータが格納されている。なお、メモリ102として、例えばROM(Read Only Memory)を備えるものとし、これに各種のプログラムや各種のデータを格納しておいても良い。
駆動装置108は、例えばフラッシュメモリ等の半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク等の可搬型記録媒体107の記憶内容にアクセスするためのものである。
このようなハードウェア構成を備えるコンピュータ100において、CPU101が、例えば記憶装置106に格納されている位置検出プログラムをメモリ102に読み出して実行することで、上述の各機能、即ち、即ち、解析集計機能(解析集計部20)、具体的には、位置検出機能(位置検出部21)、電位差変化率計算機能(電位差変化率計算部22)、表示制御機能(表示制御部23)、基準電位差設定機能(基準電位差設定部24)が実現される。
次に、サーバ2を構成するコンピュータ100のCPU101がメモリ102に読み込まれた位置検出プログラムに従って実行する処理(位置検出方法)、即ち、サーバ2を構成するコンピュータ100によって実現される上述の各機能、即ち、即ち、解析集計機能(解析集計部20)、具体的には、位置検出機能(位置検出部21)、電位差変化率計算機能(電位差変化率計算部22)、表示制御機能(表示制御部23)、基準電位差設定機能(基準電位差設定部24)による処理について、図9〜図14を参照しながら説明する。
まず、実際の物体検出処理を行なう前に、事前処理として、サーバ2を構成するコンピュータ100は、図9に示すように、解析集計部20の基準電位差設定部24によって、基準電位差の設定(ここではベースマップの作成)を行なう(ステップS1)。
ここで、基準電位差の設定(ここではベースマップの作成)は、図10に示すようにして行なう。
つまり、まず、各センサノード1において、センサ4が、植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差を測定(計測)し(ステップY1)、計算部5がセンサ4によって測定された電位差(測定データ)を蓄積して概日周期における変化(電位差/時間特性)を計算し(ステップY2)、通信部6が、計算部5によって算出されたデータである概日周期における変化をサーバ2へ送信(転送)する(ステップY3)。
ここで、図10では、各センサノード1における処理に、それぞれ、符号(1)〜(n)を付している。また、各センサノード1の計算部5によって計算され、通信部6によって送信されるデータである概日周期における変化(電位差/時間特性;概日周期の電位差データ)も図示している。
そして、サーバ2を構成するコンピュータ100は、各センサノード1の計算部5によって計算され、通信部6によって送信されたデータである概日周期における変化(電位差/時間特性)を、通信部19によって受信し、解析集計部20によって処理する(ステップA1〜A3)。
つまり、まず、サーバ2を構成するコンピュータ100は、通信部19によって、各センサノード1から送信されてきたデータである概日周期における変化(電位差/時間特性)を受信し、解析集計部20によって、これらのデータを集約する(ステップA1)。つまり、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20によって、各センサノード1の計算部5によって計算されたデータである概日周期における変化(電位差/時間特性)を取得する。
次に、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の基準電位差設定部24によって、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化(電位差/時間特性)を、各センサノード1(センサ4)の一定時間毎の基準電位差(概日周期の基準電位差データ)として設定(保存)し(ステップA2)、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づける(ステップA3)。
ここでは、各センサノード1(センサ4)の一定時間毎の基準電位差として設定した概日周期における変化(電位差/時間特性)を、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置(座標)に対応づけてマッピングすることによってベースマップを作成する。
なお、これに限られるものではなく、例えば、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の基準電位差設定部24によって、各センサノード1からセンサ4によって測定された電位差(測定データ)を取得し、これらを蓄積し、概日周期における変化を計算し、これを、各センサノード1(センサ4)の一定時間毎の基準電位差として設定し、各センサノード1が設置されている各位置に対応づけるようにしても良い。
このようにして、事前処理として基準電位差の設定(ここではベースマップの作成)を行なった後、図9に示すように、実際の物体検出処理を行なう。
まず、各センサノード1において、センサ4が、植物(例えば樹木)12の生体電位の電位差を測定(計測)し(ステップX1)、通信部6が、センサ4によって測定されたデータ(測定データ)をサーバ2へ送信(転送)する(ステップX2)。
ここでは、センサ4による電位差の測定は一定時間毎に行なわれる。また、通信部6によるデータの送信は任意の時間に行なわれるようにすれば良く、例えば一定時間毎に行なわれるようにしても良い。
また、図9では、各センサノード1における処理に、それぞれ、符号(1)〜(n)を付している。また、各センサノード1のセンサ4によって測定され、通信部6によって送信される測定データの変化(電位差/時間特性;測定電位差データ)も図示している。
そして、サーバ2を構成するコンピュータ100は、各センサノード1のセンサ4によって測定され、通信部6によって送信されたデータを、通信部19によって受信し、解析集計部20によって処理する(ステップS2〜S5)。
つまり、まず、サーバ2を構成するコンピュータ100は、通信部19によって、各センサノード1から送信されてきたデータを受信し、解析集計部20によって、これらのデータを集約する(ステップS2)。つまり、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20によって、各センサノード1のセンサ4によって測定されたデータを取得する。
次に、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の電位差変化率計算部22によって、ある時刻の電位差を、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけ、各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分を算出し、この差分の同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を算出する(ステップS3)。
このような電位差変化率の算出は一定時間毎(各時刻)に行なわれる(例えば図10参照)。
ここでは、まず、一定時間毎に各センサノード1のセンサ4によって測定されたデータであるある時刻の電位差(測定電位差)を、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけ、各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差(概日周期の基準電位差)との差分を算出し、この差分の同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を次式によって算出する。
電位差変化率=(概日周期の基準電位差−測定電位差)/概日周期の基準電位差
ここで、例えば、一のセンサノード1において、ある時刻に算出された電位差変化率が20%である場合、ある時刻の測定電位差が概日周期の基準電位差に対して20%大きくなっていることを意味する。
なお、図9では、各センサノード1(図9中、符号(1)〜(n)で示す)における電位差変化率の変化(電位差変化率/時間特性)を図示している。
また、一定時間毎に(各時刻に)、各センサノード1から取得したデータ(測定電位差)を各センサノード1が設置されている各位置(座標)に対応づけて過渡マップを作成し、この過渡マップとベースマップを用いて、各位置に対応づけられた測定電位差と基準電位差との差分を算出し、この差分から電位差変化率を算出しても良い。
次に、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、電位差変化率計算部22によって算出された電位差変化率に基づいて、物体11の位置を検出する(ステップS4)。
つまり、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、電位差変化率計算部22によって算出された電位差変化率を、各センサノード1(センサ4)が設置されている位置に対応づけ、電位差変化率(電位差変化率の強度)が大きくなっているセンサノード1の近くに物体11が位置するとして、物体11の位置を検出する。
ここでは、一定時間毎に(各時刻に)、電位差変化率計算部22によって算出された電位差変化率を、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置(座標)に対応づけてマッピングし、電位差変化率の座標マップを作成する。
そして、一定時間毎に、この電位差変化率の座標マップを用いて、物体11の位置を検出する。
つまり、電位差変化率の座標マップを用いて、電位差変化率の大きさ(強度)が大きくなっているセンサノード1の近くに物体11が位置するとして、物体11の位置を検出する。
例えば、図11に示すように、電位差変化率の大きさが大きくなっているセンサノード1として3つのセンサノード(ここでは符号A〜Cで示す)があり、ある時刻の電位差変化率(電圧変化率;増加率)が、符号Aで示すセンサノード1で20%、符号Bで示すセンサノード1で10%、符号Cで示すセンサノード1で15%である場合、A−B間での物体(対象物)11のAからの距離(座標位置)を、A−B間の距離/(Aの電位差変化率+Bの電位差変化率)×Bの電位差変化率という式によって求め、B−C間、C−A間でも同様に求め、このようにして求めた座標位置から垂線を伸ばした交点を求めることで、物体11の位置(座標位置)を検出することができる。
なお、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、一定時間毎に時系列で物体11の位置を検出するのが好ましい。これにより、例えば野生動物などの物体11の位置だけでなく、その移動経路なども把握することができ、より詳しく生態を把握することが可能となる。
このようにして、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、複数のセンサノード1(センサ4)が設置されている各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する。この工程を、物体の位置を検出する工程という。
ここでは、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、即ち、物体11の位置を検出する工程において、各位置に対応づけられた、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分に基づいて、物体11の位置を検出する。
また、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の位置検出部21によって、即ち、物体11の位置を検出する工程において、一定時間毎に物体11の位置を検出する。
また、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の基準電位差設定部24によって、複数のセンサノード1(センサ4)のそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化を、複数のセンサのそれぞれの一定時間毎の基準電位差として設定し、各位置に対応づける。
次に、図9に示すように、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の表示制御部23によって、位置検出部21で、即ち、物体11の位置を検出する工程において検出された物体11の位置を画面上に表示させる(ステップS5)。
ここでは、サーバ2を構成するコンピュータ100は、解析集計部20の表示制御部23によって、位置検出部21で、即ち、物体11の位置を検出する工程において検出された物体11の位置を、各位置に対応づけられた電位差変化率を示す情報とともに画面上に表示させる。
例えば、図9の下側に示すように、各センサノード1(センサ4)が設置されている各位置(座標)に対応づけて、各センサノード1を中心とする同心円状の4つの円のいずれかで電位差変化率の大きさ(強度)を示すこととし、例えば、上述のようにして算出された電位差変化率が20%である場合、最も外側の円を強調表示するとともにその近傍に「20%」と表示し、算出された電位差変化率が10%である場合、内側から二番目の円を強調表示するとともにその近傍に「10%」と表示し、算出された電位差変化率が5%である場合、最も内側の円を強調表示するとともにその近傍に「5%」と表示して、電位差変化率を示す情報を、上述のようにして検出された物体11の位置とともにGUIによる可視化マッピングによって表示すれば良い。
ところで、上述のような各センサノード1における電位差の測定、電位差変化率の算出、物体の位置検出、GUIマップ表示は、一定時間毎(各時刻)に行なわれる。
この場合、各センサノード1及びサーバ2において、時間の流れに沿って、図12に示すように処理が行なわれる。
つまり、まず、事前に、センサノード1側で、各センサノード1の概日周期における変化(電位差/時間特性;概日周期の電位差データ)が取得され(ステップB1)、サーバ2側で、各センサノード1の概日周期における変化が、各センサノード1の一定時間毎の基準電位差(概日周期の基準電位差データ)として設定され、各センサノード1が設置されている各位置に対応づけられて、ベースマップが作成される(ステップB2)。
次に、ある時刻に、センサノード1側で、各センサノード1のセンサ4によって電位差(電位差データ)が測定され(ステップB3)、サーバ2側で、測定された電位差(測定データ)が各位置に対応づけられ、各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分が算出され、この差分から電位差変化率が算出され(ステップB4)、算出された電位差変化率に基づいて物体11の位置を検出し、GUIマップ表示が行なわれる(ステップB5)。
次に、一定時間後の次の時刻に、センサノード1側で、各センサノード1のセンサ4によって電位差(電位差データ)が測定され(ステップB6)、サーバ2側で、測定された電位差(測定データ)が各位置に対応づけられ、各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分が算出され、この差分から電位差変化率が算出され(ステップB7)、算出された電位差変化率に基づいて物体11の位置を検出し、GUIマップ表示が行なわれる(ステップB8)。
以降、同様の処理が繰り返される。
なお、ここでは、一定時間毎に各処理が行なわれるようにしているが、これに限られるものではなく、例えばリアルタイムで各処理が行なわれるようにしても良いし、間欠的に各処理が行なわれるようにしても良い。
したがって、本実施形態にかかる位置検出システム及び位置検出プログラムによれば、位置が定まっている植物に複数のセンサを設置し、植物の生体電位の変化の特性を利用して、物体の位置を検出できるという利点がある。
なお、上述の実施形態では、サーバ2側で、ベースマップの作成(基準電位差データの作成)、電位差変化率の計算を行なうようにしているが、これらの処理をセンサノード1側で行なうようにし、例えば電位差変化率がある値以上に増加した場合に、サーバ2へデータを送信し、サーバ2側で電位変化率の座標マッピングを含む物体の位置検出、及び、GUIマップ表示を行なうようにしても良い。
つまり、各センサノード1のいずれかで電位差変化率がある値以上に増加するまでは、電位変化率の座標マッピングを含む物体の位置検出及びGUIマップ表示を行なわず、各センサノード1において電位差データの測定、電位差変化率の計算を繰り返し行なうようにし、各センサノード1のいずれかで電位差変化率がある値以上に増加したら、サーバ2側での電位変化率の座標マッピングを含む物体の位置検出及びGUIマップ表示を行なうようにしても良い。
この場合、図13に示すように、センサノード側で、各センサノード1において、事前に、概日周期の電位差データを取得し(ステップC1)、基準電位差データ(ベースマップ)を作成し(ステップC2)、その後、一定時間毎に電位差を測定し(ステップC3)、電位差変化率を計算し(ステップC4)、電位差変化率がある値以上に増加したか否かを判定し(ステップC5)、電位差変化率がある値以上に増加したと判定した場合、サーバ2へデータ(電位差変化率)を送信(転送)し(ステップC6)、サーバ2側で電位変化率の座標マッピングを含む物体11の位置検出、及び、GUIマップ表示を行ない(ステップC7)、電位差変化率がある値以上に増加していないと判定された場合は、ステップC3に戻り、ステップC5で電位差変化率がある値以上に増加したと判定されるまで、電位差の測定(ステップC3)、電位差変化率の計算(ステップC4)を繰り返し行なうようにすれば良い。
また、上述の実施形態では、サーバ(コンピュータ)が、解析集計部20、具体的には、位置検出部21、電位差変化率計算部22、表示制御部23、基準電位差設定部24を備え、これらによる処理を行なうようになっているが、これに限られるものではなく、例えばパーソナルコンピュータなどの端末(コンピュータ)が、解析集計部20、具体的には、位置検出部21、電位差変化率計算部22、表示制御部23、基準電位差設定部24を備え、これらによる処理を行なうようにしても良い。
また、上述の実施形態では、位置検出システムを、コンピュータに位置検出プログラムをインストールしたものとして構成しているが、上述の実施形態における処理をコンピュータに実行させる位置検出プログラム(上述のような機能をコンピュータに実現させるための位置検出プログラム)は、コンピュータ読取可能な記録媒体に格納した状態で提供される場合もある。
ここで、記録媒体には、例えば半導体メモリなどのメモリ,磁気ディスク,光ディスク[例えばCD(Compact Disc)−ROM,DVD(Digital Versatile Disk),ブルーレイディスク等],光磁気ディスク(MO:Magneto optical Disc)等のプログラムを記録することができるものが含まれる。なお、磁気ディスク,光ディスク,光磁気ディスク等を可搬型記録媒体ともいう。
この場合、駆動装置を介して、可搬型記録媒体から位置検出プログラムを読み出し、読み出された位置検出プログラムを記憶装置にインストールすることになる。これにより、上述の実施形態で説明した位置検出システムが実現され、上述の実施形態の場合と同様に、記憶装置にインストールされた位置検出プログラムを、CPUがメインメモリ上に読み出して実行することで、上述の実施形態の各処理が行なわれることになる。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。
また、上述の実施形態における処理をコンピュータに実行させる位置検出プログラムは、例えば伝送媒体としてのネットワーク(例えばインターネット,公衆回線や専用回線等の通信回線等)を介して提供される場合もある。
例えば、プログラム提供者が例えばサーバなどの他のコンピュータ上で提供している位置検出プログラムを、例えばインターネットやLAN等のネットワーク及び通信インタフェースを介して、記憶装置にインストールしても良い。これにより、上述の実施形態で説明した位置検出システムが実現され、上述の実施形態の場合と同様に、記憶装置にインストールされた位置検出プログラムを、CPUがメインメモリ上に読み出して実行することで、上述の実施形態の各処理が行なわれることになる。なお、コンピュータは、例えばサーバなどの他のコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
なお、本発明は、上述した各実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の各実施形態及び変形例に関し、更に、付記を開示する。
(付記1)
植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサと、
前記複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する位置検出部とを備えることを特徴とする位置検出システム。
(付記2)
前記位置検出部は、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記1に記載の位置検出システム。
(付記3)
前記位置検出部は、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記1に記載の位置検出システム。
(付記4)
前記位置検出部は、一定時間毎に前記物体の位置を検出するようになっていることを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の位置検出システム。
(付記5)
ある時刻の電位差を前記各位置に対応づけ、前記各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分を算出し、前記差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を算出する電位差変化率計算部を備えることを特徴とする、付記3に記載の位置検出システム。
(付記6)
前記電位差変化率計算部は、一定時間毎に前記電位差変化率を算出するようになっており、
前記位置検出部は、一定時間毎に前記物体の位置を検出するようになっていることを特徴とする、付記5に記載の位置検出システム。
(付記7)
前記位置検出部によって検出された前記物体の位置を、前記各位置に対応づけられた前記電位差変化率を示す情報とともに画面上に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする、付記3、5、6のいずれか1項に記載の位置検出システム。
(付記8)
前記複数のセンサのそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化を、前記複数のセンサのそれぞれの一定時間毎の基準電位差として設定し、前記各位置に対応づける基準電位差設定部を備えることを特徴とする、付記1〜7のいずれか1項に記載の位置検出システム。
(付記9)
前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
前記サーバは、前記位置検出部を備えることを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の位置検出システム。
(付記10)
前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
前記サーバは、前記位置検出部及び前記電位差変化率計算部を備えることを特徴とする、付記5又は6に記載の位置検出システム。
(付記11)
前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
前記サーバは、前記位置検出部及び前記表示制御部を備えることを特徴とする、付記7に記載の位置検出システム。
(付記12)
前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
前記サーバは、前記位置検出部及び前記基準電位差設定部を備えることを特徴とする、付記8に記載の位置検出システム。
(付記13)
コンピュータに、
植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する工程を実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
(付記14)
前記物体の位置を検出する工程において、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記13に記載の位置検出プログラム。
(付記15)
前記物体の位置を検出する工程において、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記13に記載の位置検出プログラム。
(付記16)
前記物体の位置を検出する工程において、一定時間毎に前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記13〜15のいずれか1項に記載の位置検出プログラム。
(付記17)
コンピュータに、
ある時刻の電位差を前記各位置に対応づけ、前記各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分を算出し、前記差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を算出する工程をさらに実行させることを特徴とする、付記15に記載の位置検出プログラム。
(付記18)
前記電位差変化率を算出する工程において、一定時間毎に前記電位差変化率を算出し、
前記物体の位置を検出する工程において、一定時間毎に前記物体の位置を検出することを特徴とする、付記17に記載の位置検出プログラム。
(付記19)
コンピュータに、前記物体の位置を検出する工程において検出された前記物体の位置を、前記各位置に対応づけられた前記電位差変化率を示す情報とともに画面上に表示させる工程をさらに実行させることを特徴とする、付記15、17、18のいずれか1項に記載の位置検出プログラム。
(付記20)
コンピュータに、前記複数のセンサのそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化を、前記複数のセンサのそれぞれの一定時間毎の基準電位差として設定し、前記各位置に対応づける工程をさらに実行させることを特徴とする、付記13〜19のいずれか1項に記載の位置検出プログラム。
1 センサノード
2 サーバ
3 センサネットワーク
4 センサ
5 計算部
6 通信部
7 蓄電部
8、9 電極
10 電位差計(電圧計)
11 生物(対象物体;対象物)
12、12X 植物(例えば樹木)
13 電気抵抗
14 電気容量
15 電池(電源)
16、17、18 電極
19 通信部
20 解析集計部
21 位置検出部
22 電位差変化率計算部
23 表示制御部
24 基準電位差設定部
100 コンピュータ
101 CPU
102 メモリ
103 通信インタフェース
104 入力装置
105 出力装置
106 記憶装置
107 可搬型記録媒体
108 駆動装置
109 バス

Claims (13)

  1. 植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサと、
    前記複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する位置検出部とを備えることを特徴とする位置検出システム。
  2. 前記位置検出部は、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、請求項1に記載の位置検出システム。
  3. 前記位置検出部は、前記各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率に基づいて、前記物体の位置を検出することを特徴とする、請求項1に記載の位置検出システム。
  4. 前記位置検出部は、一定時間毎に前記物体の位置を検出するようになっていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の位置検出システム。
  5. ある時刻の電位差を前記各位置に対応づけ、前記各位置に対応づけられた同一時刻の基準電位差との差分を算出し、前記差分の前記同一時刻の基準電位差に対する割合である電位差変化率を算出する電位差変化率計算部を備えることを特徴とする、請求項3に記載の位置検出システム。
  6. 前記電位差変化率計算部は、一定時間毎に前記電位差変化率を算出するようになっており、
    前記位置検出部は、一定時間毎に前記物体の位置を検出するようになっていることを特徴とする、請求項5に記載の位置検出システム。
  7. 前記位置検出部によって検出された前記物体の位置を、前記各位置に対応づけられた前記電位差変化率を示す情報とともに画面上に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする、請求項3、5、6のいずれか1項に記載の位置検出システム。
  8. 前記複数のセンサのそれぞれによって測定された電位差の概日周期における変化を、前記複数のセンサのそれぞれの一定時間毎の基準電位差として設定し、前記各位置に対応づける基準電位差設定部を備えることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の位置検出システム。
  9. 前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
    前記サーバは、前記位置検出部を備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の位置検出システム。
  10. 前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
    前記サーバは、前記位置検出部及び前記電位差変化率計算部を備えることを特徴とする、請求項5又は6に記載の位置検出システム。
  11. 前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
    前記サーバは、前記位置検出部及び前記表示制御部を備えることを特徴とする、請求項7に記載の位置検出システム。
  12. 前記複数のセンサに接続されたサーバを備え、
    前記サーバは、前記位置検出部及び前記基準電位差設定部を備えることを特徴とする、請求項8に記載の位置検出システム。
  13. コンピュータに、
    植物の生体電位の電位差を測定する複数のセンサが設置されている各位置に対応づけられた、前記複数のセンサのそれぞれによって測定されたある時刻の電位差と同一時刻の基準電位差の関係に基づいて、物体の位置を検出する工程を実行させることを特徴とする位置検出プログラム。
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