JP2022102922A - Water level detection system, water surface side device and water level detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、水位を検出する水位検出システム、水面側装置、および水位検出方法に関する。 The present disclosure relates to a water level detection system for detecting a water level, a water surface side device, and a water level detection method.
従来、測位衛星から受信した測位信号に基づいて、河川、湖沼、ダム湖、または海洋などの水位を検出し、検出した結果に基づいた処理を行う技術が知られている。例えば、特許文献1には、海面上に分散配置して係留され、測位衛星から送信される測位信号に基づいて海面の高さを測定する複数の海上ブイと、各海上ブイから測定値を取得し、取得した測定値に基づいて、潮位の異常などを検出する地上局装置とを備える潮位監視システムが開示されている。
Conventionally, there is known a technique of detecting a water level of a river, a lake, a dam lake, or an ocean based on a positioning signal received from a positioning satellite, and performing processing based on the detected result. For example, in
近年、省電力化への要求が高まっており、潮位監視システムについても省電力化が望まれる。しかしながら、特許文献1に記載の海上ブイに対して、省電力化を目的として、測位衛星の測位信号から水位を測定する処理を休止する期間である休止期間を設けると、かかる休止期間において、水位の変化を検出することが難しい。
In recent years, there has been an increasing demand for power saving, and power saving is also desired for the tide level monitoring system. However, if the marine buoy described in
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、測位衛星の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において水位の変化を検出することができる水位検出システムを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a water level detection system capable of detecting a change in the water level during a pause period in which the process of measuring the water level from the positioning signal of the positioning satellite is suspended. do.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の水位検出システムは、水面に浮かぶフロートに設けられる水面側装置と、水面側装置から送信される測位信号に基づいて、水面の水位を検出するサーバ装置とを備える。水面側装置は、測位衛星から送信される測位信号を受信する測位信号受信部と、サーバ装置との間で通信を行う通信部と、加速度を検出する加速度検出部と、地磁気を検出する地磁気検出部と、処理部とを備える。処理部は、加速度検出部と地磁気検出部とによる検出結果に基づいて水面の水位の変化を算出し、算出した水面の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、測位信号受信部によって受信された測位信号をサーバ装置へ通信部により送信させる。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the water level detection system of the present disclosure is based on a water surface side device provided on a float floating on the water surface and a positioning signal transmitted from the water surface side device. It is equipped with a server device that detects. The water surface side device is a positioning signal receiving unit that receives a positioning signal transmitted from a positioning satellite, a communication unit that communicates with a server device, an acceleration detection unit that detects acceleration, and a geomagnetic detection that detects geomagnetism. A unit and a processing unit are provided. The processing unit calculates the change in the water level on the water surface based on the detection results of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit, and when the calculated change in the water level on the water surface satisfies a predetermined condition, the positioning signal receiving unit determines the change. The received positioning signal is transmitted to the server device by the communication unit.
本開示によれば、測位衛星の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において水位の変化を検出することができる、という効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to detect a change in the water level during a pause period in which the process of measuring the water level is suspended from the positioning signal of the positioning satellite.
以下に、実施の形態にかかる水位検出システム、水面側装置、および水位検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, the water level detection system, the water surface side device, and the water level detection method according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1にかかる水位検出システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、実施の形態1にかかる水位検出システム100は、河川、湖沼、ダム湖、または海洋などの水面4に浮かぶフロート5に設けられる水面側装置1と、水面側装置1から送信される測位信号に基づいて、水面4の水位を検出するサーバ装置2とを備える。以下において、水面4の水位を単に水位と記載する場合がある。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the water level detection system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the water
水面側装置1とサーバ装置2とは、不図示のネットワークを介して情報の送受信を行うことができる。不図示のネットワークは、例えば、インターネットなどのWAN(Wide Area Network)および無線基地局などを含むネットワークである。
The water
水面側装置1は、例えば、水面4が河川の水面である場合、上流から下流に沿って間隔を空けて配置される。なお、水面側装置1の数は、図1に示す例では1つであるが、2つ以上であってもよい。フロート5の位置は、ポールまたはワイヤなどによって移動が規制されており、水面側装置1とフロート5とを含む構成は、ブイ型装置とも呼ぶことができる。なお、水面側装置1は、フロート5を含む構成であってもよい。
For example, when the water surface 4 is the water surface of a river, the water
水面側装置1は、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号を受信する。測位衛星3は、GNSS(Global Navigation Satellite System)の衛星である。水面側装置1は、受信した複数の測位信号をサーバ装置2へ不図示のネットワークを介して送信する。
The water
サーバ装置2は、クラウド環境6に構築される。クラウド環境6は、クラウドサービスプラットフォームにおいて提供されるコンピュータ資源を含む。クラウドサービスプラットフォームは、クラウドサービスプロバイダによって提供され、例えば、PaaS(Platform as a Service)などを含む。サーバ装置2は、クラウド環境6に構築されるため、クラウドサーバとも呼ばれることがある。
The
サーバ装置2は、不図示のネットワークを介して水面側装置1から複数の測位信号を受信する。また、サーバ装置2は、複数の測位信号から得られる高度の誤差を補正するための誤差補正情報を不図示の地上装置から受信する。かかる誤差補正情報は、不図示の準天頂衛星から送信される誤差補正信号に含まれる誤差補正情報と同じ情報であり、センチメータ級の誤差補正を行うための情報である。準天頂衛星は、QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)の衛星であり、誤差補正信号は、QZSS補強信号またはL6信号とも呼ばれる。
The
サーバ装置2は、受信した複数の測位信号と誤差補正情報とに基づいて、水面側装置1の現在位置を算出する。これにより、サーバ装置2は、センチメータ級の誤差で水面側装置1の現在位置を精度よく算出することができる。水面側装置1の現在位置は、例えば、水面側装置1の緯度、経度、および高度である。サーバ装置2は、算出した水面側装置1の位置に基づいて、水位を算出する。例えば、サーバ装置2は、算出した水面側装置1の現在位置のうち水面側装置1の高度と基準位置の高度との差分を水位として算出する。基準位置は、例えば、図1に示す堤防の天端であるが、堤防の天端以外であってもよい。
The
水面側装置1は、動作モードとして測定モードと非測定モードとを有する。測定モードは、サーバ装置2が測位衛星3の測位信号を用いた水位の検出処理を行う期間である水位検出期間において、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号を受信し、受信した複数の測位信号をサーバ装置2へ送信する送信処理を繰り返す動作モードである。非測定モードは、測位衛星3の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において、加速度と地磁気から水位の変化を検出する動作モードである。水面側装置1は、加速度検出部および地磁気検出部を有しており、非測定モードにおいて、加速度検出部および地磁気検出部の各々検出結果に基づいて、水位の変化を検出する。
The water
このように、水面側装置1は、測位信号を用いずに水位の変化を検出することができる。そのため、水面側装置1は、測位衛星3の測位信号から水位を測定する処理を休止する期間である休止期間において、水位の変化を検出することができる。以下、水面側装置1およびサーバ装置2についてさらに具体的に説明する。
In this way, the water
図2は、実施の形態1にかかる水面側装置の構成の一例を示す図である。図2に示すように、実施の形態1にかかる水面側装置1は、処理部10と、測位信号受信部11と、通信部12と、加速度検出部21と、地磁気検出部22とを備える。また、処理部10は、第1のプロセッサ13と、第2のプロセッサ23とを備える。なお、図示していないが、水面側装置1は、例えば、バッテリーと、太陽光パネルを含む発電装置とを備えており、処理部10、測位信号受信部11と、通信部12、加速度検出部21、および地磁気検出部22は、バッテリーから出力される電力によって動作する。また、バッテリーは、発電装置によって発電される電力によって充電される。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the water surface side device according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the water
測位信号受信部11は、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号を受信する。通信部12は、無線通信によって不図示のネットワークを介してサーバ装置2との間で情報の送受信を行う。第1のプロセッサ13は、測位信号受信部11と通信部12とを制御する。
The positioning
測位信号受信部11は、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号を受信する不図示の受信アンテナと、かかる受信アンテナによって受信された複数の測位信号を処理する信号処理部とを備える。信号処理部は、受信アンテナによって受信された複数の測位信号をデジタル信号へ変換して第1のプロセッサ13へ出力する。
The positioning
第1のプロセッサ13は、測定モードにおいて、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号を測位信号受信部11に周期的に受信させる。第1のプロセッサ13は、測位信号受信部11によって周期的に受信された複数の測位信号を通信部12へ出力し、複数の測位信号の通信部12からサーバ装置2への送信を通信部12に周期的に実行させる。測定モードは、第1のプロセッサ13が起動状態である場合に実行される。
In the measurement mode, the
また、第1のプロセッサ13は、非測定モードにおいて、待機状態である。第1のプロセッサ13は、待機状態において、測位信号受信部11に複数の測位信号を受信させ、通信部12に複数の測位信号をサーバ装置2へ送信させる送信処理を停止する。第1のプロセッサ13が待機状態である場合、第1のプロセッサ13が送信処理を行う起動状態である場合に比べて、処理部10の消費電力を抑えることができる。
Further, the
また、第1のプロセッサ13は、非測定モードにおいて、通信部12によってサーバ装置2から測位開始信号を受信した場合、待機状態から起動状態に移行する。そして、第1のプロセッサ13は、複数の測位信号の受信処理を測位信号受信部11に実行させて測位信号受信部11から複数の測位信号を取得し、取得した複数の測位信号のサーバ装置2への送信を通信部12に実行させる。
Further, when the
サーバ装置2は、測位開始信号を送信した後、水面側装置1から複数の測位信号を不図示のネットワークを介して受信すると、受信した複数の測位信号と不図示の準天頂衛星または不図示の地上装置から取得した誤差補正情報とに基づいて、水面側装置1の位置を算出する。サーバ装置2は、算出した水面側装置1の現在位置を示す位置情報を不図示のネットワークを介して水面側装置1へ送信する。
When the
水面側装置1の第1のプロセッサ13は、サーバ装置2から送信される位置情報が通信部12で受信された場合、通信部12から位置情報を取得し、取得した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力する。第1のプロセッサ13は、位置情報を第2のプロセッサ23へ出力した後、起動状態から待機状態に移行する。
When the position information transmitted from the
第2のプロセッサ23は、後述するように、水位の変化を算出し、算出した水位の変化が予め設定された条件を満たす場合、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させ、第1のプロセッサ13に複数の測位信号をサーバ装置2へ通信部12を介して送信させる。
As will be described later, the
第1のプロセッサ13は、第2のプロセッサ23からの起動要求によって、待機状態から起動状態に移行し、測位信号送信処理を実行する。測位信号送信処理は、測位信号の受信処理を測位信号受信部11に実行させて測位信号受信部11から測位信号を取得し、取得した測位信号のサーバ装置2への送信を通信部12に実行させる処理である。その後、第1のプロセッサ13は、サーバ装置2からの測定モード開始要求が通信部12で受信されると、動作モードを測定モードに移行する。第1のプロセッサ13は、サーバ装置2からの測定モード開始要求が通信部12で受信されず、サーバ装置2からの位置情報が通信部12で受信された場合、取得した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力した後、起動状態から待機状態に移行する。
The
また、第1のプロセッサ13は、動作モードが測定モードである場合に、サーバ装置2からの非測定モード開始要求が通信部12で受信されると、動作モードを非測定モードに移行する。
Further, when the operation mode is the measurement mode and the non-measurement mode start request from the
加速度検出部21は、水面側装置1に加わる加速度を検出する。地磁気検出部22は、地磁気を検出する。第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13よりも消費電力が低いプロセッサである。第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13の動作モードが非測定モードである場合に、水位変化算出処理を実行する。水位変化算出処理は、水位の変化を算出する処理である。
The
また、第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13の動作モードが測定モードである場合、水位変化算出処理を実行しない待機状態であり、水位変化算出処理を実行している場合に比べ、消費電力が低い。
Further, when the operation mode of the
第2のプロセッサ23は、算出部24と、起動処理部25とを有する。算出部24は、第1のプロセッサ13が待機状態である場合、加速度検出部21と地磁気検出部22とによる検出結果と第1のプロセッサ13から取得した位置情報とに基づいて、水位の変化を算出する。
The
例えば、算出部24は、加速度検出部21によって検出される加速度と地磁気検出部22によって検出される地磁気とに基づいて、水面側装置1の鉛直方向の移動量を繰り返し算出する。算出部24は、第1のプロセッサ13から取得した位置情報で示される高度に鉛直方向の移動量を積算することで、水位を算出する。
For example, the
起動処理部25は、算出部24によって算出される水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させる。予め定められた条件は、例えば、水位の変化が急激であるという条件であり、予め設定された単位時間当たりの水位の変化が予め設定された閾値以上であるという条件である。起動処理部25は、算出部24によって算出される水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させた後、上述した測位信号送信処理を実行させる。
The
また、算出部24は、水位を算出することに代えて、水位の変化を算出することもできる。この場合、算出部24は、加速度検出部21によって検出される加速度と地磁気検出部22によって検出される地磁気とに基づいて、水面側装置1の鉛直方向の移動量を繰り返し算出し、算出した水面側装置1の鉛直方向の移動量を積算することで、水位の変化を算出する。起動処理部25は、算出部24によって算出される水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させた後、上述した測位信号送信処理を第1のプロセッサ13に実行させる。
Further, the
図3は、実施の形態1にかかるサーバ装置の構成の一例を示す図である。図3に示すように、実施の形態1にかかるサーバ装置2は、通信部30と、処理部31と、記憶部32とを備える。通信部30は、不図示のネットワークを介して水面側装置1との間で情報の送受信を行う。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the server device according to the first embodiment. As shown in FIG. 3, the
通信部30は、例えば、水面側装置1から送信される測位信号を受信したり、不図示の地上装置から送信される誤差補正情報を受信したりする。なお、サーバ装置2は、準天頂衛星から送信される誤差補正信号を受信する構成であってもよい。
The
処理部31は、制御部33と、位置算出部34と、水位算出部35と、水位変動判定部36と、情報提供部37とを備える。制御部33は、測定モード開始要求、非測定モード開始要求、または測位信号送信要求の水面側装置1への送信を通信部30に実行させる。測定モード開始要求は、水面側装置1の動作モードを非測定モードから測定モードに移行させるための要求である。
The
非測定モード開始要求は、水面側装置1の動作モードを測定モードから非測定モードに移行させるための要求である。測位信号送信要求は、非測定モードの水面側装置1に測位信号を送信させるための要求である。
The non-measurement mode start request is a request for shifting the operation mode of the water
位置算出部34は、通信部30で受信された複数の測位信号と誤差補正情報とに基づいて、水面側装置1の現在位置を算出する。水面側装置1の現在位置は、例えば、水面側装置1の緯度、経度、および高度である。
The
水位算出部35は、位置算出部34によって算出された水面側装置1の高度と基準位置の高度との差分を水位として算出する。基準位置は、例えば、図1に示す堤防の天端であるが、堤防の天端以外であってもよい。
The water
水位変動判定部36は、水位算出部35によって算出された水位の時間変化が予め定められた条件を満たすか否かを判定する。予め定められた条件は、例えば、水位の変化が急激であるという条件であり、予め設定された単位時間当たりの水位の変化が予め設定された閾値以上であるという条件である。
The water level
制御部33は、水位変動判定部36によって水位の変化が予め定められた条件を満たすと判定された場合、測定モード開始要求の水面側装置1への送信を通信部30に実行させる。これにより、制御部33は、測位信号をサーバ装置2へ周期的に送信させる測定モードを水面側装置1に実行させることができる。
When the
また、制御部33は、水位算出部35によって水位が予め設定された閾値以上である場合に、非測定モード開始要求の水面側装置1への送信を通信部30に実行させる。これにより、制御部33は、水面側装置1の第1のプロセッサ13の動作モードを測定モードから非測定モードへ移行させることができる。
Further, the
情報提供部37は、測位信号送信要求が送信された水面側装置1からの測位信号に基づいて位置算出部34によって算出された水面側装置1の現在位置を示す位置情報を通信部30により水面側装置1へ送信させる。
The
また、情報提供部37は、不図示の端末装置からの情報提供要求が通信部30で受信された場合、情報提供要求に応じた情報の端末装置への送信を通信部30に実行させる。情報提供要求に応じた情報は、例えば、水位または水位の変化量などである。
Further, when the information providing request from the terminal device (not shown) is received by the
次に、水面側装置1が非測定モードから測定モードへ移行される流れについて説明する。図4は、実施の形態1にかかる水位検出システムにおいて水面側装置が非測定モードから測定モードへ移行される流れの一例を示すシーケンス図である。
Next, the flow in which the water
図4に示すように、サーバ装置2は、非測定モードの水面側装置1へ測位信号送信要求を送信する(ステップS200)。水面側装置1の第1のプロセッサ13は、通信部12を介して測位信号送信要求を受信すると、待機状態から起動状態に移行し(ステップS201)、測位衛星3から送信される測位信号を測位信号受信部11に受信させる(ステップS202)。第1のプロセッサ13は、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12に送信させる(ステップS203)。
As shown in FIG. 4, the
サーバ装置2は、水面側装置1から受信した測位信号に基づいて、水面側装置1の現在位置を算出し(ステップS204)、算出した水面側装置1の現在位置を示す位置情報を水面側装置1へ送信する(ステップS205)。水面側装置1の第1のプロセッサ13は、サーバ装置2から通信部12を介して位置情報を受信した場合、受信した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力し(ステップS206)、起動状態から待機状態に移行する(ステップS207)。
The
水面側装置1の第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13から位置情報を取得すると、水位の変化を算出する(ステップS208)。ステップS208の処理において、第2のプロセッサ23は、加速度および地磁気を加速度検出部21と地磁気検出部22に検出させ、加速度検出部21と地磁気検出部22よって検出された加速度および地磁気と位置情報とに基づいて、水位の変化を算出する。
When the
第2のプロセッサ23は、水位の変化が予め定められた条件を満たす場合、第1のプロセッサ13へ起動要求を出力し(ステップS209)、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させる(ステップS210)。第1のプロセッサ13は、起動状態になった後、測位衛星3から送信される測位信号を測位信号受信部11に受信させ(ステップS211)、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12に送信させる(ステップS212)。
When the change in the water level satisfies a predetermined condition, the
サーバ装置2は、水面側装置1から受信した測位信号に基づいて、水面側装置1の現在位置を算出し(ステップS213)、算出した水面側装置1の現在位置に基づいて水位の変化を算出する(ステップS214)。ステップS214の処理において、サーバ装置2は、例えば、ステップS204で算出した水面側装置1の現在位置とステップS213で算出した水面側装置1の現在位置との差分を水位の変化として算出する。
The
また、サーバ装置2は、第1のプロセッサ13において、ステップS211,S212の処理が繰り返し実行される場合、ステップS213で水面側装置1の現在位置を繰り返し算出し、繰り返し算出した水面側装置1の現在位置の変化に基づいて、水位の変化を算出することもできる。
Further, when the processes of steps S211 and S212 are repeatedly executed in the
サーバ装置2は、水位の変化が予め定められた条件を満たすと判定した場合、測定モード開始要求を水面側装置1へ送信する(ステップS215)。水面側装置1の第1のプロセッサ13は、サーバ装置2から通信部12を介して測定モード開始要求を受信すると、動作モードを非測定モードから測定モードへ移行する。そして、第1のプロセッサ13は、測位衛星3から送信される測位信号を測位信号受信部11に受信させ(ステップS216)、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ送信する(ステップS217)処理を予め設定された周期で実行する。
When the
なお、サーバ装置2は、水位の変化が予め定められた条件を満たさないと判定した場合、ステップ213で算出した水面側装置1の現在位置を示す位置情報を水面側装置1へ送信する。この場合、水面側装置1の第1のプロセッサ13は、サーバ装置2から受信した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力し、起動状態から待機状態に移行する。第2のプロセッサ23は、加速度および地磁気を加速度検出部21と地磁気検出部22に検出させ、加速度検出部21と地磁気検出部22によって検出された加速度および地磁気と位置情報とに基づいて、水位の変化を算出する水位変化算出処理を再開する。
When the
つづいて、フローチャートを用いて水面側装置1の第1のプロセッサ13による処理を説明する。図5は、実施の形態1にかかる水面側装置の第1のプロセッサによる処理の一例を示すフローチャートである。
Subsequently, the processing by the
図5に示すように、水面側装置1の第1のプロセッサ13は、通信部12によって測位信号送信要求が受信されたか否かを判定する(ステップS1)。第1のプロセッサ13は、測位信号送信要求が受信されたと判定した場合(ステップS1:Yes)、測位処理を実行する(ステップS2)。ステップS2の測位処理は、図6に示すステップS10~S14の処理であり、後で詳述する。
As shown in FIG. 5, the
次に、第1のプロセッサ13は、ステップS2の処理が終了した場合、または測位信号送信要求が受信されていないと判定した場合(ステップS1:No)、第2のプロセッサ23からの起動要求があるか否かを判定する(ステップS3)。第1のプロセッサ13は、第2のプロセッサ23からの起動要求があると判定した場合(ステップS3:Yes)、待機状態から起動状態に移行し、測位信号受信部11に測位信号を受信させ、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる(ステップS4)。第1のプロセッサ13は、測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させた後、サーバ装置2からの測定モード開始要求が通信部12で受信されず、サーバ装置2からの位置情報が通信部12で受信された場合、取得した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力した後、起動状態から待機状態に移行する。
Next, when the process of step S2 is completed, or when it is determined that the positioning signal transmission request has not been received (step S1: No), the
第1のプロセッサ13は、ステップS4の処理が終了した場合、または第2のプロセッサ23からの起動要求がないと判定した場合(ステップS3:No)、通信部12によって測定モード開始要求が受信されたか否かを判定する(ステップS5)。第1のプロセッサ13は、測定モード開始要求が受信されたと判定した場合(ステップS5:Yes)、動作モードを非測定モードから測定モードへ移行し、測定モードを実行する(ステップS6)。
When the process of step S4 is completed, or when it is determined that there is no start request from the second processor 23 (step S3: No), the
第1のプロセッサ13は、ステップS6の処理が終了した場合、または測定モード開始要求が受信されていないと判定した場合(ステップS5:No)、通信部12によって非測定モード開始要求が受信されたか否かを判定する(ステップS7)。第1のプロセッサ13は、非測定モード開始要求が受信されたと判定した場合(ステップS7:Yes)、動作モードを測定モードから非測定モードへ移行し、非測定モードを実行する(ステップS8)。第1のプロセッサ13は、ステップS8の処理が終了した場合、または非測定モード開始要求が受信されていないと判定した場合(ステップS7:No)、図5に示す処理を終了する。
When the process of step S6 is completed, or when the
図6は、実施の形態1にかかる水面側装置の第1のプロセッサによる測位処理の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、水面側装置1の第1のプロセッサ13は、待機状態から起動状態に移行し(ステップS10)、測位信号受信部11に測位信号を受信させ、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる(ステップS11)。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of positioning processing by the first processor of the water surface side device according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, the
第1のプロセッサ13は、サーバ装置2から位置情報を取得し(ステップS12)、取得した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力する(ステップS13)。そして、第1のプロセッサ13は、起動状態から待機状態へ移行し(ステップS14)、図6に示す処理を終了する。
The
つづいて、フローチャートを用いて水面側装置1の第2のプロセッサ23による処理を説明する。図7は、実施の形態1にかかる水面側装置の第2のプロセッサによる処理の一例を示すフローチャートである。
Subsequently, the processing by the
図7に示すように、水面側装置1の第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13から位置情報を取得したか否かを判定する(ステップS20)。第2のプロセッサ23は、位置情報を取得したと判定した場合(ステップS20:Yes)、水位変化算出処理を実行する(ステップS21)。ステップS21の水位変化算出処理は、図8に示すステップS24~S27の処理であり、後で詳述する。
As shown in FIG. 7, the
次に、第2のプロセッサ23は、ステップS21で算出した水位の変化が予め設定された条件を満たすか否かを判定する(ステップS22)。第2のプロセッサ23は、水位の変化が予め設定された条件を満たさないと判定した場合(ステップS22:No)、処理をステップS21へ移行する。
Next, the
第2のプロセッサ23は、水位の変化が予め設定された条件を満たすと判定した場合(ステップS22:Yes)、第1のプロセッサ13へ起動要求を出力する(ステップS23)。これにより、第1のプロセッサ13は、待機状態から起動状態へ移行し、測位信号受信部11から取得した測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる。第2のプロセッサ23は、ステップS23の処理を終了した場合、または位置情報を取得していないと判定した場合(ステップS20:No)、図7に示す処理を終了する。
When the
図8は、実施の形態1にかかる水面側装置の第2のプロセッサによる水位変化算出処理の一例を示すフローチャートである。図8に示すように、第2のプロセッサ23は、加速度検出部21によって検出された加速度を示す加速度情報を取得し(ステップS24)、地磁気検出部22によって検出された地磁気を示す地磁気情報を取得する(ステップS25)。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the water level change calculation process by the second processor of the water surface side device according to the first embodiment. As shown in FIG. 8, the
次に、第2のプロセッサ23は、第1のプロセッサ13から取得した位置情報と、ステップS24で取得した加速度情報と、ステップS25で取得した地磁気情報とに基づいて、水面側装置1の現在位置を算出する(ステップS26)。第2のプロセッサ23は、ステップS26で算出した水面側装置1の現在位置に基づいて、単位時間当たりの水位の変化を算出し(ステップS27)、図8に示す処理を終了する。
Next, the
つづいて、フローチャートを用いてサーバ装置2の処理部31による処理を説明する。図9は、実施の形態1にかかるサーバ装置の処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
Subsequently, the processing by the
図9に示すように、サーバ装置2の処理部31は、水面側装置1が測定モードであるか否かを判定する(ステップS30)。処理部31は、水面側装置1が測定モードであると判定した場合(ステップS30:Yes)、水位算出処理を実行する(ステップS31)。ステップS31の水位算出処理は、図10に示すステップS40~S45の処理であり、後で詳述する。
As shown in FIG. 9, the
処理部31は、水面側装置1が測定モードではないと判定した場合(ステップS30:No)、水位変動確認タイミングであるか否かを判定する(ステップS32)。水位変動確認タイミングは、予め設定された周期で発生するタイミングであり、例えば、1時間毎または数時間毎に発生するタイミングである。なお、水位変動確認タイミングは、処理部31によって測定される水位が高くなるほど発生周期が短くなるタイミングであってもよい。なお、水位が高くなるとは、水面4が河川の水面であり、基準位置が堤防の天端である場合、水位の値が小さくなることを意味する。
When the
処理部31は、水位変動確認タイミングであると判定した場合(ステップS32:Yes)、水位変動確認処理を実行する(ステップS33)。ステップS33の水位変動確認処理は、図11に示すステップS50~S59の処理であり、後で詳述する。
When the
処理部31は、ステップS31の処理が終了した場合、ステップS33の処理が終了した場合、または水位変動確認タイミングではないと判定した場合(ステップS32:No)、不図示の端末装置から情報提供要求があるか否かを判定する(ステップS34)。
When the processing of step S31 is completed, the processing of step S33 is completed, or it is determined that it is not the water level fluctuation confirmation timing (step S32: No), the
処理部31は、情報提供要求があると判定した場合(ステップS34:Yes)、情報提供要求に応じた情報を端末装置へ送信する(ステップS35)。情報提供要求に応じた情報は、例えば、水位または水位の変化量などである。処理部31は、ステップS35の処理が終了した場合、または情報提供要求がないと判定した場合(ステップS34:No)、図9に示す処理を終了する。
When the
図10は、実施の形態1にかかるサーバ装置の処理部による水位算出処理の一例を示すフローチャートである。図10に示すように、処理部31は、水面側装置1から送信された測位信号が通信部30で受信されたか否かを判定する(ステップS40)。処理部31は、測位信号が受信されたと判定した場合(ステップS40:Yes)、不図示の地上装置から送信され通信部30で受信された誤差補正情報を取得する(ステップS41)。なお、サーバ装置2が不図示の準天頂衛星からの誤差補正信号を受信することができる場合、処理部31は、準天頂衛星からの誤差補正信号から誤差補正情報を取得する。
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the water level calculation process by the processing unit of the server device according to the first embodiment. As shown in FIG. 10, the
処理部31は、通信部30で受信された測位信号および誤差補正情報に基づいて、水面側装置1の現在位置を算出する(ステップS42)。処理部31は、ステップS42で算出された水面側装置の位置に基づいて、水位を算出する(ステップS43)。
The
処理部31は、ステップS43の処理が終了した場合、または測位信号が受信されていないと判定した場合(ステップS40:No)、モード移行条件を満たすか否かを判定する(ステップS44)。モード移行条件は、例えば、水面4が河川の水面であり、基準位置が堤防の天端である場合、水位が予め設定された閾値以上であるという条件である。
When the processing of step S43 is completed or when it is determined that the positioning signal has not been received (step S40: No), the
処理部31は、モード移行条件を満たすと判定した場合(ステップS44:Yes)、非測定モード開始要求を通信部30により送信させる(ステップS45)。処理部31は、ステップS45の処理が終了した場合、またはモード移行条件を満たさないと判定した場合(ステップS44:No)、図10に示す処理を終了する。
When the
図11は、実施の形態1にかかるサーバ装置の処理部による水位変動確認処理の一例を示すフローチャートである。図11に示すように、処理部31は、水面側装置1への測位開始信号を通信部30により送信させる(ステップS50)。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the water level fluctuation confirmation process by the processing unit of the server device according to the first embodiment. As shown in FIG. 11, the
次に、処理部31は、水面側装置1から送信され通信部30で受信される測位信号を通信部30から取得し(ステップS51)、ステップS41と同様に、誤差補正情報を取得する(ステップS52)。処理部31は、通信部30で受信された測位信号および誤差補正情報に基づいて、水面側装置1の現在位置を算出し(ステップS53)、算出した現在位置を示す位置情報を水面側装置1へ通信部30により送信させる(ステップS54)。
Next, the
次に、処理部31は、水面側装置1からの測位信号が通信部30で受信されたか否かを判定する(ステップS55)。処理部31は、測位信号が受信されたと判定した場合(ステップS55:Yes)、通信部30で受信された測位信号および誤差補正情報に基づいて、水面側装置1の現在位置を算出する(ステップS56)。
Next, the
次に、処理部31は、水面側装置1の現在位置に基づいて、水位の変化を算出する(ステップS57)。そして、処理部31は、ステップS57で算出した水位の変化が予め設定された条件を満たすか否かを判定する(ステップS58)。処理部31は、水位の変化が予め設定された条件を満たすと判定した場合(ステップS58:Yes)、測定モード開始要求を通信部30により送信させる(ステップS59)。
Next, the
処理部31は、ステップS59の処理を終了した場合、測位信号が受信されていないと判定した場合(ステップS55:No)、または水位の変化が予め設定された条件を満たさないと判定した場合(ステップS58:No)、図11に示す処理を終了する。
When the
第1のプロセッサ13および第2のプロセッサ23は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、およびシステムLSI(Large Scale Integration)のうち一つ以上を含む。また、第1のプロセッサ13および第2のプロセッサ23は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、およびEEPROM(登録商標)(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)のうち一つ以上を含む。
The
サーバ装置2は、2以上のサーバで構成されてもよい。例えば、サーバ装置2は、処理サーバと、データサーバとで構成されてもよい。
The
以上のように、実施の形態1にかかる水位検出システム100は、水面4に浮かぶフロート5に設けられる水面側装置1と、水面側装置1から送信される測位信号に基づいて、水面4の水位を検出するサーバ装置2とを備える。水面側装置1は、測位衛星3から送信される測位信号を受信する測位信号受信部11と、サーバ装置2との間で通信を行う通信部12と、加速度を検出する加速度検出部21と、地磁気を検出する地磁気検出部22と、処理部10とを備える。処理部10は、加速度検出部21および地磁気検出部22の検出結果に基づいて、水位の変化を算出し、算出した水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる。
As described above, in the water
また、処理部10は、測位信号受信部11によって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる送信処理を実行する第1のプロセッサ13と、第1のプロセッサ13よりも消費電力が低い第2のプロセッサ23とを備える。第2のプロセッサ23は、算出部24と、起動処理部25とを備える。算出部24は、第1のプロセッサ13が送信処理を停止する待機状態である場合、加速度検出部21と地磁気検出部22とによる検出結果に基づいて、水面4の水位の変化を算出する。起動処理部25は、算出部24によって算出される水面4の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、第1のプロセッサ13を待機状態から起動状態に移行させて送信処理を第1のプロセッサ13に実行させる。
Further, the
また、サーバ装置2は、不図示の準天頂衛星または不図示の地上装置から送信される誤差補正情報と水面側装置1から送信される測位信号とに基づいて水面側装置1の現在位置を検出し、検出した現在位置の情報である位置情報を水面側装置1へ送信する。第1のプロセッサ13は、起動状態から待機状態へ移行する際に、サーバ装置2へ測位信号を送信することでサーバ装置2から送信される位置情報を通信部12から取得し、取得した位置情報を第2のプロセッサ23へ出力する。第2のプロセッサ23の算出部24は、第1のプロセッサ13が待機状態である場合、加速度検出部21および地磁気検出部22の各々の検出結果と第1のプロセッサ13から取得した位置情報とに基づいて、水位の変化を算出する。これにより、水位検出システム100の水面側装置1は、測位衛星3の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において水位を精度よく検出することができる。
Further, the
また、サーバ装置2は、位置算出部34と、水位算出部35と、水位変動判定部36と、制御部33とを備える。位置算出部34は、水面側装置1から送信される測位信号に基づいて、水面側装置1の現在位置を検出する。水位算出部35は、位置算出部34によって算出された現在位置に基づいて水位を算出する。水位変動判定部36は、水位算出部35によって算出された水面4の変化が予め定められた条件を満たすか否かを判定する。制御部33は、水位変動判定部36によって水位の変化が予め定められた条件を満たすと判定された場合、測位信号をサーバ装置2へ周期的に送信する処理を処理部10に実行させる。これにより、水位検出システム100は、測位衛星3の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において水位を精度よく検出することができる。
Further, the
実施の形態2.
実施の形態2にかかる水位検出システムの水面側装置は、測位信号受信部で算出される現在位置と第2の処理部で算出される現在位置とを比較し、比較結果に基づいて、第2の処理部で算出される現在位置の再計算を行う点で、実施の形態1にかかる水位検出システム100の水面側装置1と異なる。以下においては、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態1の水位検出システム100と異なる点を中心に説明する。
The water surface side device of the water level detection system according to the second embodiment compares the current position calculated by the positioning signal receiving unit with the current position calculated by the second processing unit, and based on the comparison result, the second It is different from the water
図12は、実施の形態2にかかる水位検出システムの構成の一例を示す図である。図12に示すように、実施の形態2にかかる水位検出システム100Aは、水面側装置1に代えて、水面側装置1Aを備える点で、水位検出システム100と異なる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the water level detection system according to the second embodiment. As shown in FIG. 12, the water
水面側装置1Aは、測位信号受信部11および処理部10に代えて、測位信号受信部11Aおよび処理部10Aを備える点で、水面側装置1と異なる。処理部10Aは、第1のプロセッサ13および第2のプロセッサ23に代えて、第1のプロセッサ13Aおよび第2のプロセッサ23Aを備える点で、処理部10と異なる。測位信号受信部11Aは、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号に基づいて水面側装置1Aの現在位置を算出する点で、測位信号受信部11と異なる。
The water
第1のプロセッサ13Aは、非測定モードにおいて、第2のプロセッサ23Aからの第1の起動要求によって、待機状態から起動状態に移行し、測位信号送信処理を実行する。測位信号送信処理は、複数の測位信号の受信処理を測位信号受信部11Aに実行させて測位信号受信部11Aから複数の測位信号を取得し、取得した複数の測位信号のサーバ装置2への送信を通信部12に実行させる処理である。
In the non-measurement mode, the
また、第1のプロセッサ13Aは、非測定モードにおいて、第2のプロセッサ23Aからの第2の起動要求によって、待機状態から起動状態に移行して測位処理を行い、その後、起動状態から待機状態に移行する。測位処理は、複数の測位衛星3から送信される複数の測位信号に基づいて水面側装置1Aの現在位置を測位信号受信部11Aに算出させ、測位信号受信部11Aで算出された水面側装置1Aの現在位置を示す位置情報を第2のプロセッサ23Aへ出力する処理である。
Further, in the non-measurement mode, the
また、第1のプロセッサ13Aは、非測定モードにおいて、第2のプロセッサ23Aからの第3の起動要求によって、待機状態から起動状態に移行し、上述した測位信号送信処理を実行する。
Further, in the non-measurement mode, the
第2のプロセッサ23Aは、算出部24と、起動処理部25Aと、比較部26とを備える。算出部24は、第1のプロセッサ13Aが待機状態にある場合に、加速度検出部21と地磁気検出部22とによる検出結果と第1のプロセッサ13Aから取得した位置情報とに基づいて、水位の変化を算出する。
The
起動処理部25Aと、算出部24によって算出される水位の変化が予め設定された条件を満たす場合、第1のプロセッサ13Aへ第1の起動要求を出力する。また、起動処理部25Aは、第1のプロセッサ13Aが待機状態にある場合に、予め設定された周期で第1のプロセッサ13Aへ第2の起動要求を出力し、第2の起動要求に応じて第1のプロセッサ13Aから出力される位置情報を取得する。
When the change in the water level calculated by the
第2のプロセッサ23Aの比較部26は、第1のプロセッサ13Aから出力された水面側装置1Aの現在位置の情報と、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の情報とを比較する。比較部26による比較は、水面側装置1Aの高度について行われる。起動処理部25Aは、第1のプロセッサ13Aから出力された水面側装置1Aの現在位置と加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置との差分が閾値以上である場合に、第1のプロセッサ13Aへ第3の起動要求を出力する。
The
測位信号受信部11Aでは、誤差補正情報を用いずに水面側装置1Aの現在位置が算出される。そのため、測位信号受信部11Aで算出される水面側装置1Aの現在位置は、サーバ装置2で算出される水面側装置1Aの現在位置よりも精度が低いが、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の精度よりも高い。そこで、第2のプロセッサ23Aは、第1のプロセッサ13Aから出力された水面側装置1Aの現在位置と加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置とを比較することで、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の誤差が大きくなっているか否かを判定することができる。
The positioning
第2のプロセッサ23Aの算出部24は、第3の起動要求に応じて第1のプロセッサ13Aから出力される位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて、水位変化算出処理を実行する。これにより、水面側装置1Aは、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の誤差が大きい場合に、サーバ装置2で算出された水面側装置1Aの現在位置を再度取得することで、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の誤差によって、誤って第1の起動要求が第1のプロセッサ13Aへ出力されることを抑制することができる。
The
つづいて、フローチャートを用いて水面側装置1Aの第1のプロセッサ13Aによる処理を説明する。図13は、実施の形態2にかかる水面側装置の第1のプロセッサによる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図13におけるステップS60,S61,S69~S72の処理は、図5に示すステップS1,S2,S5~S8の処理と同じであるため、説明を省略する。
Subsequently, the processing by the
水面側装置1Aの第1のプロセッサ13Aは、第2のプロセッサ23Aから第1の起動要求が出力されたか否かを判定する(ステップS62)。第1のプロセッサ13Aは、第1の起動要求が出力されたと判定した場合(ステップS62:Yes)、待機状態から起動状態に移行し、測位信号受信部11Aに測位信号を受信させ、測位信号受信部11Aによって受信された測位信号をサーバ装置2へ通信部12により送信させる(ステップS63)。
The
第1のプロセッサ13Aは、ステップS63の処理が終了した場合、または第1の起動要求が出力されていないと判定した場合(ステップS62:No)、第2のプロセッサ23Aから第2の起動要求が出力されたか否かを判定する(ステップS64)。第1のプロセッサ13Aは、第2の起動要求が出力されたと判定した場合(ステップS64:Yes)、測位信号受信部11Aに水面側装置1Aの現在位置を算出させて水面側装置1Aの現在位置の情報を測位信号受信部11Aから取得し(ステップS65)、取得した現在位置の情報を第2のプロセッサ23Aへ出力する(ステップS66)。
When the process of step S63 is completed, or when the
第1のプロセッサ13Aは、ステップS66の処理が終了した場合、または第2の起動要求が出力されていないと判定した場合(ステップS64:No)、第2のプロセッサ23Aから第3の起動要求が出力されたか否かを判定する(ステップS67)。第1のプロセッサ13Aは、第3の起動要求が出力されたと判定した場合(ステップS67:Yes)、測位処理を実行する(ステップS68)。ステップS68の測位処理は、図5に示すステップS2の測位処理と同じである。第1のプロセッサ13Aは、ステップS68の処理が終了した場合、または第3の起動要求が出力されていないと判定した場合(ステップS67:No)、処理をステップS69に移行する。
When the process of step S66 is completed, or when the
つづいて、フローチャートを用いて水面側装置1Aの第2のプロセッサ23Aによる処理を説明する。図14は、実施の形態2にかかる水面側装置の第2のプロセッサによる処理の一例を示すフローチャートである。なお、図14におけるステップS80,S81,S90の処理は、図7に示すステップS20,S21,S22の処理と同じであるため、説明を省略する。
Subsequently, the processing by the
第2のプロセッサ23Aは、ステップS81の水位変化算出処理が終了すると、位置情報取得タイミングになったか否かを判定する(ステップS82)。位置情報取得タイミングは、予め設定された周期で発生するタイミングであり、例えば、10分毎または30分毎に発生するタイミングである。
When the water level change calculation process in step S81 is completed, the
第2のプロセッサ23Aは、位置情報取得タイミングになったと判定した場合(ステップS82:Yes)、第1のプロセッサ13Aへ第2の起動要求を出力する(ステップS83)。第2のプロセッサ23Aは、第2の起動要求に応じて第1のプロセッサ13Aから出力される水面側装置1Aの現在位置の情報を取得する(ステップS84)。
When the
次に、第2のプロセッサ23Aは、第1のプロセッサ13Aから出力された水面側装置1Aの現在位置と加速度と地磁気に基づいて算出した水面側装置1Aの現在位置とを比較する(ステップS85)。そして、第2のプロセッサ23Aは、第1のプロセッサ13Aから出力された水面側装置1Aの現在位置と加速度と地磁気に基づいて算出した水面側装置1Aの現在位置との差分が閾値以上であるか否かを判定する(ステップS86)。
Next, the
第2のプロセッサ23Aは、差分が閾値以上であると判定した場合(ステップS86:Yes)、第1のプロセッサ13Aへ第3の起動要求を出力する(ステップS87)。また、第2のプロセッサ23Aは、差分が閾値以上ではないと判定した場合(ステップS86:No)、または位置情報取得タイミングになっていないと判定した場合(ステップS82:No)、処理をステップS90へ移行する。
When the
第2のプロセッサ23Aは、水位の変化が予め設定された条件を満たさないと判定した場合(ステップS90:No)、処理をステップS81へ移行する。第2のプロセッサ23Aは、水位の変化が予め設定された条件を満たすと判定した場合(ステップS90:Yes)、第1のプロセッサ13Aへ第1の起動要求を出力する(ステップS91)。これにより、第1のプロセッサ13Aは、待機状態から起動状態へ移行し、測位信号受信部11Aから取得した測位信号を通信部12によりサーバ装置2へ送信させる。第2のプロセッサ23Aは、ステップS87の処理を終了した場合、ステップS91の処理を終了した場合、図14に示す処理を終了する。
When the
以上のように、実施の形態2にかかる水位検出システム100Aは、水面側装置1Aを備え、水面側装置1Aは、測位信号受信部11Aおよび処理部10Aを備える。測位信号受信部11Aは、測位衛星3から送信される測位信号に基づいて水面側装置1Aの現在位置を検出する。処理部10Aは、第1のプロセッサ13Aおよび第2のプロセッサ23Aを備える。第2のプロセッサ23Aは、算出部24と、起動処理部25Aと、比較部26とを備える。起動処理部25Aは、第1のプロセッサ13Aを周期的に起動状態にして測位信号受信部11Aで検出される現在位置の情報を第2のプロセッサ23Aへ出力する処理を第1のプロセッサ13Aに実行させる。第2のプロセッサ23Aの比較部26は、測位信号受信部11Aで検出される現在位置の情報と、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の情報とを比較する。起動処理部25Aは、比較部26による比較結果に基づいて、第1のプロセッサ13Aを待機状態から起動状態に移行させて通信部12からの測位信号の送信を第1のプロセッサ13Aに実行させることでサーバ装置2からの現在位置の情報を第1のプロセッサ13Aから再度取得する。算出部24は、第1のプロセッサ13Aから再度取得した現在位置の情報と加速度検出部21および地磁気検出部22の各々の検出結果とに基づいて、水位の変化を算出する。これにより、水位検出システム100Aの水面側装置1Aは、加速度と地磁気に基づいて算出される現在位置の誤差が大きくなりすぎることを抑制することができ、測位衛星3の測位信号から水位を測定する処理を休止する休止期間において水位の変化を精度よく検出することができる。
As described above, the water
実施の形態3.
実施の形態3にかかる水位検出システムは、水面側装置の位置の異常を検出する処理、水面側装置に加わった衝撃を検出する処理、および水面側装置の周辺を撮像する処理などが追加される点で、実施の形態2にかかる水位検出システム100Aと異なる。以下においては、実施の形態2と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態2の水位検出システム100Aと異なる点を中心に説明する。
Embodiment 3.
The water level detection system according to the third embodiment is additionally provided with a process of detecting an abnormality in the position of the water surface side device, a process of detecting an impact applied to the water surface side device, a process of photographing the periphery of the water surface side device, and the like. In that respect, it differs from the water
図15は、実施の形態3にかかる水位検出システムの構成の一例を示す図である。図15に示すように、実施の形態3にかかる水位検出システム100Bは、水面側装置1Aおよびサーバ装置2に代えて、水面側装置1Bおよびサーバ装置2Bを備える点で、水位検出システム100Aと異なる。
FIG. 15 is a diagram showing an example of the configuration of the water level detection system according to the third embodiment. As shown in FIG. 15, the water
水面側装置1Bは、処理部10Aに代えて、処理部10Bを備える点、および撮像部14をさらに備える点で、水面側装置1Aと異なる。処理部10Bは、第1のプロセッサ13Aおよび第2のプロセッサ23Aに代えて、第1のプロセッサ13Bおよび第2のプロセッサ23Bを備える点で、処理部10Aと異なる。
The water surface side device 1B is different from the water
撮像部14は、水面側装置1Bの周囲を撮像する。撮像部14は、例えば、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)イメージセンサといった撮像素子およびレンズを備える。
The
第1のプロセッサ13Bは、第2のプロセッサ23Bで検出された位置異常を示す位置異常情報および衝撃発生を示す衝撃異常情報を第2のプロセッサ23Bから取得し、取得した位置異常情報および衝撃異常情報をサーバ装置2Bへ通信部12により送信させる点および撮像部14によって撮像された画像の情報である撮像情報をサーバ装置2Bへ通信部12により送信させる点で、第1のプロセッサ13Aと異なる。
The
第1のプロセッサ13Bは、例えば、非測定モードにおいて、第2のプロセッサ23Bで位置異常または衝撃異常が検出された時点から予め設定された期間で撮像部14によって撮像された画像の情報をサーバ装置2Bへ通信部12により送信させる。
For example, in the non-measurement mode, the
また、第1のプロセッサ13Bは、測定モードにおいて、例えば、第2のプロセッサ23Bで衝撃異常が検出された時点の前後の予め設定された期間で撮像部14によって撮像された画像の情報をサーバ装置2Bへ通信部12により送信させる。なお、第1のプロセッサ13Bは、測定モードにおいて、第2のプロセッサ23Bで衝撃異常が検出されたか否かにかかわらず、撮像部14によって撮像された画像の情報を繰り返し、サーバ装置2Bへ通信部12により送信させることもできる。
Further, in the measurement mode, the
第2のプロセッサ23Bは、起動処理部25Aに代えて、起動処理部25Bを備える点、水面側装置1Bの位置異常を検出する異常検出部27と水面側装置1Bに加わる衝撃を検出する衝撃検出部28とをさらに備える点で、第2のプロセッサ23Aと異なる。
The
起動処理部25Bは、第1のプロセッサ13Bが非測定モードである場合に、異常検出部27によって位置異常が検出された場合、第1のプロセッサ13Bへ第1の起動要求を出力し、さらに、位置異常を示す位置異常情報を第1のプロセッサ13Bへ出力する。
When the
また、起動処理部25Bは、第1のプロセッサ13Bが非測定モードである場合に、衝撃検出部28によって衝撃異常が検出された場合、第1のプロセッサ13Bを待機状態から起動状態にし、衝撃異常を示す衝撃異常情報を第1のプロセッサ13Bへ出力する。
Further, when the
異常検出部27は、測位信号受信部11Aで検出された水面側装置1Bの現在位置が予め設定された範囲外になった場合に、水面側装置1Bに位置異常が発生したと判定する。例えば、異常検出部27は、測位信号受信部11Aで検出された水面側装置1Bの現在位置の緯度および経度が予め設定された範囲外になった場合に、水面側装置1Bに位置異常が発生したと判定する。異常検出部27は、検出した位置異常を示す位置異常情報を起動処理部25Bへ通知する。
The
衝撃検出部28は、加速度検出部21によって検出される加速度と地磁気検出部22によって検出される地磁気とに基づいて、水面側装置1Bに加わる衝撃を検出する。水面側装置1Bに加わる衝撃は、例えば、水面4の荒れによって水面側装置1Bに加わる衝撃または浮遊物の衝突によって水面側装置1Bに加わる衝撃などである。
The
衝撃検出部28は、検出した衝撃が予め設定された閾値以上である場合に、衝撃異常が発生したことを検出し、検出した衝撃異常を示す衝撃異常情報を起動処理部25Bへ通知する。衝撃異常情報には、水面側装置1Bに加わった衝撃の方向および大きさなどが含まれる。
The
サーバ装置2Bは、処理部31に代えて、処理部31Bを備える。処理部31Bは、情報提供部37に代えて情報提供部37Bを備える点、および異常検出部38をさらに備える点で、処理部31と異なる。
The
情報提供部37Bは、水面側装置1Bから送信され通信部30で受信される位置異常情報、衝撃異常情報、および撮像情報を記憶部32に記憶させる。情報提供部37Bは、位置異常情報、衝撃異常情報、および撮像情報を不図示の端末装置へ通信部30により送信させる。また、情報提供部37Bは、不図示の端末装置からの要求に応じて、記憶部32に記憶された位置異常情報、衝撃異常情報、および撮像情報の少なくとも1つの情報を不図示の端末装置へ通信部30により送信させることもできる。
The
異常検出部38は、通信部30で位置異常情報が受信された場合、その後に通信部30で受信される測位信号に基づいて位置算出部34で算出された水面側装置1Bの現在位置が予め設定された範囲外になった場合に、水面側装置1Bに位置異常が発生したと判定する。例えば、異常検出部38は、位置算出部34で算出された水面側装置1Bの現在位置の緯度および経度が予め設定された範囲外になった場合に、水面側装置1Bに位置異常が発生したと判定する。異常検出部38では、位置算出部34で算出された水面側装置1Bの現在位置を用いて、水面側装置1Bの位置異常を検出するため、異常検出部27で検出された位置異常が適切であるかを判定することができる。情報提供部37Bは、異常検出部38によって水面側装置1Bに位置異常が発生したと判定された場合に、異常検出部38によって検出された位置異常を示す位置異常情報を不図示の端末装置へ通信部30により送信させることもできる。
When the
なお、実施の形態1にかかる水位検出システム100における処理に、水面側装置1の位置の異常を検出する処理、水面側装置1に加わった衝撃を検出する処理、および水面側装置1の周辺を撮像する処理などが追加されてもよい。
In the process of the water
以上のように、実施の形態3にかかる水位検出システム100Bの水面側装置1Bにおける第2のプロセッサ23Bは、測位信号受信部11Aで検出された現在位置の変化に基づいて、水面側装置1Bに生じる異常を検出する。これにより、水位検出システム100Bは、例えば水面側装置1Bが設けられたフロート5が盗難にあったりポールまたはワイヤなどから外れて流出したりして水面側装置1Bが規定位置にないことを検出することができる。
As described above, the
また、サーバ装置2Bは、準天頂衛星または地上装置から送信される誤差補正情報と水面側装置1Bから送信される測位信号に基づいて検出した現在位置の変化に基づいて、水面側装置1Bに生じる異常を検出する異常検出部38を備える。これにより、水位検出システム100Bは、水面側装置1Bの位置異常を精度よく検出することができる。
Further, the
また、第2のプロセッサ23Bは、加速度検出部21と地磁気検出部22とによる検出結果に基づいて、水面側装置1Bに加わる衝撃を検出する衝撃検出部28を備える。これにより、水位検出システム100Bは、水面側装置1Bに加わる衝撃をリアルタイムに検出することができるため、例えば、水面側装置1Bに加わる衝撃を水位検出システム100Bの管理者などに通知することで、水面側装置1Bが故障する前に水位検出システム100Bの管理者に注意喚起を行うことができる。これにより、水位検出システム100Bは、豪雨時などに水面側装置1Bが故障し観測できない事態を事前に回避するための処置を行うことができる。
Further, the
また、水面側装置1Bは、周囲を撮像する撮像部14を備える。第1のプロセッサ13Bは、撮像部14によって撮像された画像の情報である撮像情報をサーバ装置2Bへ出力する。サーバ装置2Bは、水面側装置1Bから出力される撮像情報を外部装置へ送信する。これにより、水位検出システム100Bでは、水位検出システム100Bの管理者が現場で実際に水面側装置1Bを確認する必要があるかどうかの判断を下しやすくなる。
Further, the water surface side device 1B includes an
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiments is an example, and can be combined with another known technique, can be combined with each other, and does not deviate from the gist. It is also possible to omit or change a part of the configuration.
1,1A,1B 水面側装置、2,2B サーバ装置、3 測位衛星、4 水面、5 フロート、6 クラウド環境、10,10A,10B,31,31B 処理部、11,11A 測位信号受信部、12,30 通信部、13,13A,13B 第1のプロセッサ、14 撮像部、21 加速度検出部、22 地磁気検出部、23,23A,23B 第2のプロセッサ、24 算出部、25,25A,25B 起動処理部、26 比較部、27,38 異常検出部、28 衝撃検出部、32 記憶部、33 制御部、34 位置算出部、35 水位算出部、36 水位変動判定部、37,37B 情報提供部、100,100A,100B 水位検出システム。 1,1A, 1B water surface side device, 2,2B server device, 3 positioning satellite, 4 water surface, 5 float, 6 cloud environment, 10,10A, 10B, 31,31B processor, 11,11A positioning signal receiver, 12 , 30 Communication unit, 13, 13A, 13B 1st processor, 14 Imaging unit, 21 Acceleration detection unit, 22 Geomagnetic detection unit, 23, 23A, 23B 2nd processor, 24 Calculation unit, 25, 25A, 25B Startup processing Unit, 26 Comparison unit, 27,38 Abnormality detection unit, 28 Impact detection unit, 32 Storage unit, 33 Control unit, 34 Position calculation unit, 35 Water level calculation unit, 36 Water level fluctuation determination unit, 37,37B Information provision unit, 100 , 100A, 100B Water level detection system.
Claims (11)
前記水面側装置から送信される測位信号に基づいて、前記水面の水位を検出するサーバ装置と、を備え、
前記水面側装置は、
測位衛星から送信される測位信号を受信する測位信号受信部と、
前記サーバ装置との間で通信を行う通信部と、
加速度を検出する加速度検出部と、
地磁気を検出する地磁気検出部と、
前記加速度検出部と前記地磁気検出部とによる検出結果に基づいて前記水面の水位の変化を算出し、算出した前記水面の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、前記測位信号受信部によって受信された前記測位信号を前記サーバ装置へ前記通信部により送信させる処理部と、を備える
ことを特徴とする水位検出システム。 The water surface side device installed on the float floating on the water surface,
A server device for detecting the water level on the water surface based on a positioning signal transmitted from the water surface side device is provided.
The water surface side device is
A positioning signal receiver that receives positioning signals transmitted from positioning satellites, and
A communication unit that communicates with the server device,
Acceleration detector that detects acceleration and
The geomagnetic detector that detects the geomagnetism and the geomagnetism detector
The change in the water level on the water surface is calculated based on the detection results of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit, and when the calculated change in the water level on the water surface satisfies a predetermined condition, the positioning signal receiving unit A water level detection system comprising: a processing unit for transmitting the positioning signal received by the server device to the server device by the communication unit.
前記測位信号受信部によって受信された前記測位信号を前記サーバ装置へ前記通信部により送信させる送信処理を実行する第1のプロセッサと、前記第1のプロセッサよりも消費電力が低い第2のプロセッサと、を備え、
前記第2のプロセッサは、
前記第1のプロセッサが前記送信処理を停止する待機状態である場合、前記加速度検出部と前記地磁気検出部とによる検出結果に基づいて、前記水面の水位の変化を算出する算出部と、
前記算出部によって算出される前記水面の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、前記第1のプロセッサを前記待機状態から起動状態に移行させて前記送信処理を前記第1のプロセッサに実行させる起動処理部と、を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の水位検出システム。 The processing unit
A first processor that executes a transmission process of transmitting the positioning signal received by the positioning signal receiving unit to the server device by the communication unit, and a second processor having lower power consumption than the first processor. , Equipped with
The second processor is
When the first processor is in a standby state for stopping the transmission process, a calculation unit that calculates a change in the water level on the water surface based on the detection results of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit, and a calculation unit.
When the change in the water level on the water surface calculated by the calculation unit satisfies a predetermined condition, the first processor is shifted from the standby state to the activated state, and the transmission process is transferred to the first processor. The water level detection system according to claim 1, further comprising an activation processing unit to be executed.
準天頂衛星または地上装置から送信される誤差補正情報と前記水面側装置から送信される前記測位信号とに基づいて前記水面側装置の現在位置を算出し、算出した前記現在位置の情報を前記水面側装置へ送信し、
前記第1のプロセッサは、
前記起動状態から前記待機状態へ移行する際に、前記サーバ装置へ前記測位信号を送信することで前記サーバ装置から送信される前記現在位置の情報を前記通信部から取得し、取得した前記現在位置の情報を前記第2のプロセッサへ出力し、
前記算出部は、
前記第1のプロセッサが前記待機状態である場合、前記加速度検出部および前記地磁気検出部の各々の検出結果と前記第1のプロセッサから取得した前記現在位置の情報とに基づいて、前記水面の水位の変化を算出する
ことを特徴とする請求項2に記載の水位検出システム。 The server device is
The current position of the water surface side device is calculated based on the error correction information transmitted from the quasi-zenith satellite or the ground device and the positioning signal transmitted from the water surface side device, and the calculated current position information is used as the water surface. Send to the side device,
The first processor is
When shifting from the activated state to the standby state, the information of the current position transmitted from the server device is acquired from the communication unit by transmitting the positioning signal to the server device, and the acquired current position is acquired. Information is output to the second processor,
The calculation unit
When the first processor is in the standby state, the water level on the water surface is based on the detection results of each of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit and the information of the current position acquired from the first processor. The water level detection system according to claim 2, wherein the change in the water level is calculated.
前記測位衛星から送信される前記測位信号に基づいて前記水面側装置の現在位置を検出し、
前記起動処理部は、
前記第1のプロセッサを周期的に前記起動状態にして前記測位信号受信部で検出される前記現在位置の情報を前記第2のプロセッサへ出力する処理を前記第1のプロセッサに実行させ、
前記第2のプロセッサは、
前記測位信号受信部で検出される前記現在位置の情報と、前記加速度と前記地磁気に基づいて算出される現在位置の情報とを比較する比較部を備え、
前記起動処理部は、
前記比較部による比較結果に基づいて、前記第1のプロセッサを前記待機状態から前記起動状態に移行させて前記通信部からの前記測位信号の送信を前記第1のプロセッサに実行させることで前記サーバ装置からの前記現在位置の情報を前記第1のプロセッサから再度取得し、
前記算出部は、
前記第1のプロセッサから再度取得した前記現在位置の情報と前記加速度検出部および前記地磁気検出部の各々の検出結果とに基づいて、前記水面の水位の変化を算出する
ことを特徴とする請求項3に記載の水位検出システム。 The positioning signal receiving unit is
The current position of the water surface side device is detected based on the positioning signal transmitted from the positioning satellite, and the current position is detected.
The start processing unit is
The first processor is made to execute a process of periodically setting the first processor to the activated state and outputting the information of the current position detected by the positioning signal receiving unit to the second processor.
The second processor is
A comparison unit for comparing the current position information detected by the positioning signal receiving unit with the current position information calculated based on the acceleration and the geomagnetism is provided.
The start processing unit is
Based on the comparison result by the comparison unit, the server shifts the first processor from the standby state to the activation state and causes the first processor to transmit the positioning signal from the communication unit. The information on the current position from the device is acquired again from the first processor, and the information is obtained from the first processor.
The calculation unit
The claim is characterized in that the change in the water level on the water surface is calculated based on the information of the current position acquired again from the first processor and the detection results of each of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit. 3. The water level detection system according to 3.
前記水面側装置から送信される前記測位信号に基づいて、前記水面側装置の現在位置を検出する位置算出部と、
前記位置算出部によって算出された前記現在位置に基づいて前記水面の水位を算出する水位算出部と、
前記水位算出部によって算出された前記水面の水位の変化が予め定められた条件を満たすか否かを判定する水位変動判定部と、
前記水位変動判定部によって前記水面の水位の変化が前記予め定められた条件を満たすと判定された場合、前記測位信号を前記サーバ装置へ周期的に送信する処理を前記処理部に実行させる制御部と、を備える
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の水位検出システム。 The server device is
A position calculation unit that detects the current position of the water surface side device based on the positioning signal transmitted from the water surface side device, and a position calculation unit.
A water level calculation unit that calculates the water level on the water surface based on the current position calculated by the position calculation unit, and a water level calculation unit.
A water level fluctuation determination unit that determines whether or not a change in the water level on the water surface calculated by the water level calculation unit satisfies a predetermined condition, and a water level fluctuation determination unit.
When the water level fluctuation determination unit determines that the change in the water level on the water surface satisfies the predetermined condition, the control unit causes the processing unit to periodically transmit the positioning signal to the server device. The water level detection system according to any one of claims 1 to 4, wherein the water level detection system comprises.
準天頂衛星または地上装置から送信される誤差補正情報と前記水面側装置から送信される前記測位信号とに基づいて検出した前記水面側装置の現在位置の変化に基づいて、前記水面側装置に生じる異常を検出する異常検出部を備える
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の水位検出システム。 The server device is
It occurs in the water surface side device based on the change in the current position of the water surface side device detected based on the error correction information transmitted from the quasi-zenith satellite or the ground device and the positioning signal transmitted from the water surface side device. The water level detection system according to any one of claims 1 to 5, further comprising an abnormality detection unit for detecting an abnormality.
前記測位衛星から送信される前記測位信号に基づいて前記水面側装置の現在位置を検出し、
前記処理部は、
前記測位信号受信部で検出された前記現在位置の変化に基づいて、前記水面側装置に生じる異常を検出する異常検出部を備える
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の水位検出システム。 The positioning signal receiving unit is
The current position of the water surface side device is detected based on the positioning signal transmitted from the positioning satellite, and the current position is detected.
The processing unit
The invention according to any one of claims 1 to 6, further comprising an abnormality detecting unit for detecting an abnormality occurring in the water surface side device based on the change in the current position detected by the positioning signal receiving unit. Water level detection system.
前記加速度検出部と前記地磁気検出部とによる検出結果に基づいて、前記水面側装置に加わる衝撃を検出する衝撃検出部を備える
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1つに記載の水位検出システム。 The processing unit
The invention according to any one of claims 1 to 7, further comprising an impact detection unit that detects an impact applied to the water surface side device based on the detection result of the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit. Water level detection system.
周囲を撮像する撮像部を備え、
前記処理部は、
前記撮像部によって撮像された画像の情報である撮像情報を前記サーバ装置へ出力し、
前記サーバ装置は、
前記水面側装置から出力される前記撮像情報を外部装置へ送信する
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1つに記載の水位検出システム。 The water surface side device is
Equipped with an image pickup unit that captures the surroundings
The processing unit
The imaging information, which is the information of the image captured by the imaging unit, is output to the server device.
The server device is
The water level detection system according to any one of claims 1 to 8, wherein the image pickup information output from the water surface side device is transmitted to an external device.
測位衛星から送信される測位信号を受信する測位信号受信部と、
サーバ装置との間で通信を行う通信部と、
加速度を検出する加速度検出部と、
地磁気を検出する地磁気検出部と、
前記加速度検出部と前記地磁気検出部とによる検出結果に基づいて前記水面の水位の変化を算出し、算出した前記水面の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、前記測位信号受信部によって受信された前記測位信号を前記サーバ装置へ前記通信部により送信させる処理部と、を備える
ことを特徴とする水面側装置。 It is a water surface side device installed on a float that floats on the water surface.
A positioning signal receiver that receives positioning signals transmitted from positioning satellites, and
The communication unit that communicates with the server device and
Acceleration detector that detects acceleration and
The geomagnetic detector that detects the geomagnetism and the geomagnetism detector
The change in the water level on the water surface is calculated based on the detection result by the acceleration detection unit and the geomagnetic detection unit, and when the calculated change in the water level on the water surface satisfies a predetermined condition, the positioning signal receiving unit. A water level device comprising: a processing unit for transmitting the positioning signal received by the server device to the server device by the communication unit.
前記水面側装置が、前記測位信号をサーバ装置へ通信部により送信させる第2のステップと、
前記サーバ装置が、前記水面側装置から送信される前記測位信号に基づいて、前記水面の水位を検出する第3のステップと、
前記水面側装置が、前記測位信号を受信して前記サーバ装置へ送信する処理を停止している状態で、加速度を検出する加速度検出部と地磁気を検出する地磁気検出部とによる検出結果に基づいて、前記水面の水位の変化を算出する第4のステップと、
前記水面側装置が、前記第4のステップによって算出された前記水面の水位の変化が予め定められた条件を満たす場合に、前記測位信号を受信して前記サーバ装置へ送信する処理を行う第5のステップと、を含む
ことを特徴とする水位検出方法。 The first step in which the water surface device provided on the float floating on the water surface receives the positioning signal transmitted from the positioning satellite, and
The second step in which the water surface side device transmits the positioning signal to the server device by the communication unit,
A third step in which the server device detects the water level on the water surface based on the positioning signal transmitted from the water surface side device.
Based on the detection result by the acceleration detection unit that detects the acceleration and the geomagnetism detection unit that detects the geomagnetism while the water surface side device has stopped the process of receiving the positioning signal and transmitting it to the server device. , The fourth step of calculating the change in the water level on the water surface, and
A fifth process in which the water surface side device receives the positioning signal and transmits it to the server device when the change in the water level on the water surface calculated by the fourth step satisfies a predetermined condition. A water level detection method characterized by including the steps of.
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