JP4965316B2 - データ収集装置 - Google Patents

Description

本発明は、データ収集装置に係り、特に、屋外の環境情報を収集するデータ収集装置に関する。

近年のＩＴ化に伴い、インターネットといった電気通信回線を用いた情報通信技術が様々な分野で活用されている。例えば、周囲環境の情報を収集するデータ収集装置を遠隔地に設置して、このデータ収集装置からの情報を電気通信回線を介して集計して一元的に管理したり、データ収集装置によって収集された情報を自宅にて閲覧したりするといったことが可能となる。このようなデータ収集装置は、一例として、農地（農場）に設置されており、気温、湿度、日射量等の環境情報、農作物の生育情報、農薬散布等の作業情報といった種々の情報を収集する（例えば、特許文献１参照）。

このデータ収集装置は、農地といった屋外に設置されているため、一次電池または二次電池といった電池を内部に内蔵しており、この電池から駆動用電力が供給さている。
特開２００６−４２７２１号公報

ところで、電池の容量には制限あるので、例えば、電力残量の低下といったように、ケースに応じてその電力を有効に管理することが求められている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動用電力を適切に管理することである。

かかる課題を解決するために、本発明は、屋外の環境情報を収集するデータ収集装置を提供する。このデータ収集装置は、第１の電源部と、電力計測部と、データ収集部と、通信制御部と、データ制御部とを有する。第１の電源部は、第１の電池を含み、この第１の電池から駆動用電力を供給する。電力計測部は、第１の電源部から供給可能な電力残量を計測する。データ収集部は、屋外の環境情報を検出する検出手段から、所定の周期で情報を収集する。通信制御部は、データ収集部によって収集されるデータを外部装置に対して送信する。データ制御部は、電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、通信制御部による外部装置との通信を停止させる。
更に、本発明は、第１の電池とは異なる第２の電池を含み、当該第２の電池から駆動用電力を供給する第２の電源部と、第１の電源部と、第２の電源部との間で電力供給ラインを択一的に切り替える電力切替部とを有し、第１の電源部は、通信制御部を含む通信ユニットに組み込まれており、第２の電源部は、データ収集部と、電力計測部と、データ制御部とを含む計測ユニットに組み込まれているとともに、当該計測ユニットに対して駆動用電力を供給しており、通信ユニットは、計測ユニットに対して分離可能に構成されている。
データ制御部は、電力切替部に対して第１の電源部からの電力供給ラインを初期的に設定させるとともに、電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、電力切替部に対して第１の電源部から第２の電源部へと電力供給ラインを設定させる。

また、本発明において、データ収集装置は、第１の電源部における電力残量の低下を警報する警報処理を行う警報制御部をさらに有していてもよい。この場合、データ制御部は、電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、警報制御部に対して警報処理の実行を指示することが好ましい。

また、本発明において、データ収集装置は、第１の電源部における電力残量の低下を外部装置に電子メールで送信する通知処理を行うメール制御部をさらに有していることが好ましい。この場合、データ制御部は、電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、メール制御部に対して通知処理の実行を指示する。

また、本発明において、第１の電池は、一次電池でありことが望ましい。この場合、記第１の電源部は、データ収集部による情報の収集タイミングに対応して電源をオン状態に制御しており、電力計測部は、予め取得された一次電池の電流容量と、第１の電源部による電源オン回数とに基づいて、第１の電源部における電力残量を計測することが好ましい。

第１の電池は、二次電池であることが望ましい。

本発明によれば、電源部における電力残量の低下を判定した場合、通信制御部による外部装置との通信を停止させるので、データ収集装置の全体的な電力消費を抑制することができる。これにより、電力を有効的に活用することができる。また、データ収集装置においてその機能が停止されるのは、通信機能に関するもののみであるので、検出手段からのデータの収集は継続して行うことができる。したがって、残された駆動用電力をデータの収集に集中的に利用することで、充電がなされるまでの間に電力を有効的に活用することができるとともに、データが欠落するといった事態を抑制することができ、データ収集装置の信頼性の向上を図ることができる。
かかる構成によれば、第１の電源部と通信制御部とが組み込まれた通信ユニットが、計測ユニットに対して分離可能に構成されており、これにより、この通信ユニットを分離して充電させることができる。通信ユニットは、可搬性に優れるため、容易に充電を行うことができる。また、第１の電源部における電力残量が低下したことを条件に通信制御部の機能が停止されているため、これを分離しても機能的な問題は生じない。さらに、補完用の第２の電源部を設けているため、通信ユニットの充電期間中における計測ユニットの動作を妨げる虞がなく、データの収集洩れを抑制することができる。

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

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

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

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

図２は、データ収集装置３の外観を模式的に示す斜視図である。データ収集装置３は、本体ユニット３０を主体に構成されており、この本体ユニット３０は農地に設置されている。本体ユニット３０は、全体的に長方形形状を有する本体ハウジング３０ａと、本体ハウジング３０ａの底部側と連結されて本体ハウジング３０ａを支持する脚部３０ｂとを有している。また、支柱３０ｃは、本体ユニット３０から独立して固定的に設置されており、その上部には、後述する検出手段の一つであるカメラユニット５０と温湿度センサ６１とが取り付けられている。

図３は、本実施形態にかかるデータ収集装置３の全体構成を機能的に示すブロック図である。データ収集装置３は、これを機能的に捉えた場合、データ制御部３１と、データ収集部３２と、データ演算部３３と、データ記憶部３４と、データ表示部３５と、無線通信制御部３６と、無線通信部３７と、センサインターフェース（センサＩ／Ｆ）部３８と、電源部（第１の電源部）３９と、電力計測部４０とを主体に構成されている。

データ制御部３１は、数値計算や情報処理、機器制御などを行い、データ収集装置３の動作を総合的に制御する機能を担っている。本実施形態との関係では、データ制御部３１は、データ収集部３２によって収集される情報をデータ記憶部３４に記憶させたり、データ表示部３５に表示させたりする。また、データ制御部３１は、データ記憶部３４に記憶されている情報を読み込み、これを無線通信制御部３６に対して出力したりする。また、データ制御部３１は、必要に応じて、無線通信制御部３６による外部装置（本実施形態では、農家側ＰＣやサーバ４）との通信を停止させることができる。さらに、データ制御部３１は、後述する電力計測部４０からの計測結果に基づいて、電源部３９における電力残量が低下したか否かを判定することができる。

データ収集部３２は、センサＩ／Ｆ部３８を介して、カメラユニット５０からの画像データおよび各種センサ６０〜６７からのセンサデータを、予め設定された周期で自動的に収集する。データ収集部３２によって収集されたデータは、データ演算部３３に対して出力される。

データ演算部３３は、データ収集部３２から出力される各種のセンサデータのそれぞれを対象として、センサ信号（電圧値など）を、利用者が理解することができる所定の形式(例えば、温度)に変換することにより、データ（以下「収集データ」という）を生成する機能を担っている。データ演算部３３において生成された収集データは、データ制御部３１に対して出力される。

データ記憶部３４は、収集データを記憶する機能を担っており、例えば、外部メモリによって構成されている。データ演算部３３からデータ制御部３１に収集データが出力されると、データ制御部３１は、これをデータ記憶部３４に記憶させる。データ記憶部３４には、データ毎に、収集データとともに、例えば、データを取得した時間や日付が対応付けて記憶される。

データ表示部３５は、データ制御部３１に制御されて、データ演算部３３から出力される収集データを表示する機能を担っている。データ表示部３５としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができ、本体ユニット３０の本体ハウジング３０ａに取り付けられている。このデータ表示部３５により、農地において、収集データをリアルタイムで閲覧することができる。

無線通信制御部３６は、所定時間毎に、データ制御部３１に対してデータ記憶部３４に記憶されている所定の量の収集データ（例えば、サーバ４に対して未送信分の収集データ）を要求する。無線通信制御部３６は、データ制御部３１から収集データを取得すると、無線通信部３７を介して収集データを指定されたアクセスポイントへと送信することにより、電気通信回線５を介してサーバ４に収集データを送信する。また、無線通信制御部３６は、無線通信部３７を介して農家側ＰＣ２から送信される、収集データの送信要求を受信した場合には、送信要求において指定される所定期間分の収集データを、データ制御部３１に対して要求する。無線通信制御部３６は、データ制御部３１から収集データを取得すると、無線通信部３７を介して収集データを指定されたアクセスポイントへと送信することにより、電気通信回線５を介して送信要求を送信した農家側ＰＣ２に収集データを送信する。換言すれば、無線通信制御部３６は、外部装置との間の通信を制御する機能を担っている。

無線通信部３７は、無線通信を行う機能を担っており、例えば、アンテナ（図示せず）によって構成されている。

センサＩ／Ｆ部３８は、カメラユニット５０や各種センサ６０〜６７といった、農地および農地における農作物に関する情報を検出するセンサ等が接続されるインターフェースである。

電源部３９は、１２Ｖバッテリ等の二次電池（図示せず）を含み、この二次電池から駆動用電力を供給することにより、本体ユニット３０を駆動する機能を担っている。

電力計測部４０は、電源部３９から供給可能な電力残量（すなわち、二次電池の電力残量）を計測する。電力残量の計測手法としては、電圧−残量特性を表すデータを、実験やシミュレーションを通じて予め取得しておいた上で、このデータに従って二次電池の供給電圧と供給電流から残量を計測するといった如くである。

このデータ収集装置３には、センサＩ／Ｆ部３８を介して、カメラユニット５０および各種センサ６０〜６７が接続されている。本実施形態において、カメラユニット５０および各種センサ６０〜６７は、農地およびこの農地における農作物に関する情報を検出する検出手段として機能する。

カメラユニット５０は、カメラ５１と、このカメラ５１を駆動する電源部５２とを主体に構成されており、これらの要素がハウジングの内部に収容されている。カメラユニット５０は、本体ユニット３０とは独立した支柱３０ｃに取り付けられている。カメラ５１は、イメージセンサ（例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等）が内蔵されており、農地および農地における農作物を含む景色を撮像し、これを画像データとして出力する機能を担っている。電源部５２は、ソーラーパネル，１２Ｖバッテリ等の電源から電力の供給を受けることにより、カメラユニット５０を駆動する機能を担っている。

温湿度センサ６０〜６２は、温度および湿度を検出するセンサであり、白金測温抵抗体型（温度）および静電容量式高分子ポリマー型（湿度）などを用いることができる。温湿度センサ６０は、例えば、本体ユニット３０のハウジング内部にレイアウトされており、ハウジング外部から内部へと取り込まれた空気の温度および湿度を検出する。温湿度センサ６１は、本体ユニット３０の外部、例えば、上述したカメラユニット５０が取り付けられる支柱３０ｃに取り付けられており、農地における温度および湿度を検出する。また、温湿度センサ６２は、農地において温湿度センサ６１とは異なる箇所に設置されており、農地における温度および湿度を検出する。

土壌温度センサ６３は、農地における土壌温度を検出するセンサである。土壌水分センサ６４は、農地における土壌水分を検出するセンサであり、例えば、電気抵抗型のセンサを用いることができる。土壌ＥＣセンサ６５は、電気伝導度を用いて、農地の土壌中に存在している肥料分の含有傾向を検出するセンサである。日射量センサ６６は、地表面上の全天日射量を検出するセンサであり、熱電対型などを用いることができる。ＣＯ２センサ６７は、ＣＯ_２濃度を検出するセンサであり、個体高分子型などを用いることができる。

図４は、第１の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャートである。同図に示す処理は、所定の周期で呼び出されて実行される。

まず、ステップ１（Ｓ１）において、電力計測部４０は、電力残量を計測する。計測された電力残量は、データ制御部３１に対して出力される。

ステップ２（Ｓ２）において、データ制御部３１は、電力計測部４０によって計測された電力残量に基づいて、電源部３９における電力残量が低下しているか否かを判定する。具体的には、データ制御部３１は、二次電池の電力残量の低下を判定する閾値を、実験やシミュレーションを通じて予め取得しておく。そして、データ制御部３１は、計測された電力残量が、閾値以下となるか否かを判定する。このステップ２において肯定判定された場合、すなわち、電源部３９における電力残量が低下している場合には（計測された電力残量≦閾値）、ステップ３（Ｓ３）に進む。ステップ２において否定判定された場合、すなわち、電源部３９における電力残量が低下していない場合には（計測された電力残量＞閾値）、ステップ４（Ｓ４）に進む。

ステップ３において、データ制御部３１は、電力低下フラグＦｃを「１」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。この電力低下フラグは、電源部３９における電力残量の低下を示すフラグであり、初期的には「０」に設定されている。この電力低下フラグＦｃは、無線通信制御部３６によって参照されており、無線通信制御部３６は、この電力低下フラグＦｃが「０」にセットされていることを条件に、外部装置との間で通信を行うことができる。換言すれば、データ制御部３１は、電力低下フラグＦｃを「１」にセットすることにより、無線通信制御部３６に対して、外部装置との通信を停止させることとなる。

これに対して、ステップ４において、データ制御部３１は、電力制御フラグＦｃを「０」にセットした上で、本ルーチンを抜ける。

なお、電力低下フラグＦｃは、電源部３９における二次電池に対して充電がなされて、その電池残量が閾値を超える場合には、データ制御部３１により「０」にリセットされる。

このように本実施形態において、データ収集装置３は、屋外の環境情報（本実施形態では、農地および当該農地における農作物に関する情報）を収集するものであり、電源部３９と、電力計測部４０と、データ収集部３２と、無線通信制御部３６と、データ制御部３１とを有する。電源部３９は、二次電池を含み、この二次電池から駆動用電力を供給する。電力計測部４０は、電源部３９から供給可能な電力残量を計測する。データ収集部３２は、農地および当該農地における農作物に関する情報を検出する検出手段（本実施形態では、カメラユニット５０およびセンサ６０〜６７）から、所定の周期で情報を収集する。無線通信制御部３６は、データ収集部３２によって収集されるデータを外部装置（本実施形態では、農家側ＰＣ２またはサーバ４）に対して送信する。データ制御部３１は、電力計測部４０によって計測される計測結果に基づいて、電源部３９における電力残量の低下を判定した場合、無線通信制御部３６による外部装置との通信を停止させる。

かかる構成によれば、電源部３９における電力残量の低下を判定した場合、無線通信制御部３６による外部装置との通信を停止させるので、データ収集装置３の全体的な電力消費を抑制することができる。これにより、二次電池に充電がなされるまでの間に電力を有効的に活用することができる。また、データ収集装置３においてその機能が停止されるのは、通信機能に関するもののみであるので、検出手段からのデータの収集は継続して行うことができる。したがって、残された駆動用電力をデータの収集に集中的に利用することで、充電がなされるまでの間に電力を有効的に活用することができるとともに、データが欠落するといった事態を抑制することができ、データ収集装置３の信頼性の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態において、電源部３９は、二次電池から駆動用電力を供給する構成であるが、本発明は、二次電池に替えて一次電池から駆動用電力を供給する構成であってもよい。一次電池を使用する場合には、電力不足にともなう電池交換の頻度を抑制するために、電源部３９は、データ収集部３２による情報の収集タイミングに対応して電源をオン状態に制御することが好ましい。すなわち、電源部３９は、データ収集部３２の動作期間のみ電源をオン状態に制御することで、消費電力の抑制を図る。この場合、無線通信制御部３６は、この電源部３９によって電源がオン状態とされている期間において、収集データをサーバ４に送信することが好ましい。また、一次電池を使用する場合には、電力計測部４０は、予め取得された一次電池の電流容量と、電源部３９による電源オン回数とに基づいて、電源部３９における電力残量を計測することが望ましい。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態にかかるデータ収集装置３の全体構成を機能的に示すブロック図である。第２の実施形態にかかるデータ収集装置３が第１の実施形態のそれと相違する点は、電力残量の低下を外部に報知することである。なお、データ収集装置３のシステム構成は、第１の実施形態と基本的に同じであり、符号を引用して重複する説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明する。

具体的には、本体ユニット３０は、これを機能的に捉えた場合、第１の実施形態に示す要素に加え、警報制御部４１と、警報部４２と、メール制御部４３とをさらに有している。

警報制御部４１は、データ制御部３１から警報処理の実行指示を受け付けると、警報部４２を制御することにより、電源部３９における電力残量の低下を警報する警報処理を行う。警報部４２としては、スピーカ、ＬＥＤなどで構成したパイロットランプ、或いは、液晶といった表示装置などを用いることができる。なお、警報部４２としては、データ表示部３５を利用することもできる。

メール制御部４３は、データ制御部３１からの通知処理の実行指示を受け付けると、電源部における電力残量の低下を外部装置に電子メールで送信する通知処理を行う。このメール制御部４３には、サーバ４の管理者の電子メールアドレス、または、その農地に対応する農家側ＰＣの電子メールアドレスが保持されており、メール制御部４３は、無線通信部３７を介して電子メールを送信する。

図６は、第２の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャートである。同図に示す処理は、所定の周期で呼び出されて実行される。同図において、図４に示すステップ番号と同一のステップ番号が付された処理は、第１の実施形態に示す処理と同じであるため、以下、新規に追加されたステップ５（Ｓ５）の処理について説明する。

ステップ２の肯定判定続くステップ５において、データ制御部３１は、報知処理として、警報処理、通知処理、および、警報処理と通知処理との双方の処理のいずれか一つの処理を行う。

警報処理において、データ制御部３１は、警報制御部４１に対して警報処理の実行を指示した上で、ステップ３に進む。警報制御部４１は、データ制御部３１から警報処理の指示を受け付けると、警報部４２を制御して、警報処理を行う。具体的には、警報制御部４１は、スピーカを制御して、警報音または警報メッセージを出力したり、電力低下を示すパイロットランプを点灯させたり、表示装置を制御して、警報メッセージを表示させたりする。

通知処理において、データ制御部３１は、メール制御部４３に対して通知処理の実行を指示した上で、ステップ３に進む。メール制御部４３は、データ制御部３１から通知処理の指示を受け付けると、予め指定された電子メールアドレスを参照して、電力低下を示す旨のメッセージを記載した電子メールを無線通信部３７を介して送信する。

警報処理と通知処理との双方の処理において、データ制御部３１は、警報制御部４１に対して警報処理の実行を指示し、また、メール制御部４３に対して通知処理の実行を指示した上で、ステップ３に進む。これにともない、警報制御部４１およびメール制御部４３は、上述した処理をそれぞれ実行する。

このように本実施形態において、データ収集装置３は、電源部３９における電力残量の低下を警報する警報処理を行う警報制御部４１をさらに有している。この場合、データ制御部３１は、電力計測部４０によって計測される計測結果に基づいて、電源部３９における電力残量の低下を判定した場合、警報制御部４１に対して警報処理の実行を指示する。

かかる構成によれば、第１の実施形態と同様の作用・効果を奏するととものに、さらに、電源部３９における電力残量の低下を周囲に報知することができる。これにより、二次電池の充電、または、一次電池の交換といったように、電力回復に必要な措置を素早くとることが可能となる。そのため、データ収集装置３が電力不足により動作不能になってしまうという事態を抑制することができる。

また、本実施形態において、データ収集装置３は、電源部３９における電力残量の低下を外部装置に電子メールで送信する通知処理を行うメール制御部４３をさらに有している。この場合、データ制御部３１は、電力計測部４０によって計測される計測結果に基づいて、電源部３９における電力残量の低下を判定した場合、メール制御部４３に対して通知処理の実行を指示する。

かかる構成によれば、電源部３９における電力残量の低下を管理者または農家に対して直接的に報知することができる。これにより、二次電池の充電、または、一次電池の交換といったように、電力回復に必要な措置を素早くとることが可能となる。そのため、データ収集装置３が電力不足により動作不能になってしまうという事態を抑制することができる。

（第３の実施形態）
図７は、第３の実施形態にかかるデータ収集装置３の構成を機能的に示すブロック図である。第３の実施形態にかかるデータ収集装置３が第１の実施形態のそれと相違する点は、本体ユニット３０のハード構成である。なお、データ収集装置３のシステム構成は、第１の実施形態と基本的に同じであり、符号を引用して重複する説明は省略することとし、以下、相違点を中心に説明する。

具体的には、本体ユニット３０は、これを機能的に捉えた場合、第１の実施形態に示す要素に加え、電源部（以下「第１の電源部」という）３９とは異なる第２の電源部４４と、電力切替部４５とをさらに有している。

第２の電源部４４は、第１の電源部３９の二次電池とは異なる１２Ｖバッテリ等の二次電池（図示せず）を含み、この二次電池から駆動用電力を供給することにより、本体ユニット３０を駆動する機能を担っている。この第２の電源部４４を構成する二次電池は、第１の電源部３９における電力残量低下時に、これを補完するために使用されるため、第１の電源部３９を構成する二次電池と比較して、その容量を小さな値に設定することができる。また、この第２の電源部４４は、本体ユニット３０のうち、後述する計測ユニットのみに対して駆動用電力を供給することができるように構成されている。

電力切替部４５は、第１の電源部３９と、第２の電源部４４との間で電力供給ラインを択一的に切り替える機能を担っている。電力切替部４５は、データ制御部３１からの切替指令に応じて、電力供給ラインを設定する。

なお、電力計測部４０は、第３の実施形態において、第１の電源部３９における電力残量および第２の電源部４４における電力残量をそれぞれ計測することができる。また、この電力計測部４０は、データ制御部３１から出力される切替指令を通過させて、電力切替部４５へと出力することができる。

さらに、本実施形態において、データ収集装置３（具体的には、本体ユニット３０）は、そのハード構成が、通信ユニットと計測ユニットとから構成されている。通信ユニットは、外部装置との通信を行う機能を担うユニットであり、この通信ユニットには、無線通信制御部３６と、無線通信部３７と、第１の電源部３９とが組み込まれている。一方、計測ユニットは、データを収集する機能を担うユニットであり、この計測ユニットには、データ制御部３１、データ収集部３２、データ演算部３３、データ記憶部３４、データ表示部３５、電力計測部４０、第２の電源部４４および電力切替部４５が組み込まれている。一対のユニットはそれぞれ独立しており、通信ユニットは、計測ユニットに対して物理的に分離可能に構成されている。

図８は、第３の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャートである。同図に示す処理は、所定の周期で呼び出されて実行される。同図において、図４に示すステップ番号と同一のステップ番号が付された処理は、第１の実施形態に示す処理と同じであるため、以下、新規に追加されたステップ６（Ｓ６）の処理について説明する。この第３の実施形態において、データ制御部３１は、初期的に、電力切替部４５に対して第１の電源部３９から電力供給ラインを設定させている。

ステップ３に続くステップ６において、データ制御部３１は、第１の電源部３９から第２の電源部４４へと電力供給ラインを設定させるように、電力切替部４５に対して切替指令を出力した上で、本ルーチンを抜ける。電力切替部４５は、データ制御部３１からの切替指令を受け付けると、電力供給ラインを第１の電源部３９から第２の電源部４４へと設定する。これにより、第２の電源部４４から駆動用電力を供給される計測ユニットのみ動作することができる。

なお、電力低下フラグＦｃは、電源部３９における二次電池に対して充電がなされて、その電池残量が閾値を超える場合には、データ制御部３１により「０」にリセットされる。また、電源部３９における二次電池に対して充電がなされて、その電池残量が閾値を超える場合には、データ制御部３１は、第２の電源部４４から第１の電源部３９へと電力供給ラインを設定させるように、電力切替部４５に対して切替指令を出力する。

このように本実施形態において、データ収集装置３は、二次電池とは異なる第２の電池を含み、この第２の電池から駆動用電力を供給する第２の電源部４４と、第１の電源部３９と第２の電源部４４との間で電力供給ラインを択一的に切り替える電力切替部４５とをさらに有している。ここで、第１の電源部は、無線通信制御部３６を含む通信ユニットに組み込まれている。また、第２の電源部４４は、データ収集部３２と、電力計測部４０と、データ制御部３１とを含む計測ユニットに組み込まれているとともに、この計測ユニットに対して駆動用電力を供給している。この通信ユニットは、計測ユニットに対して分離可能に構成されている。また、データ制御部３１は、電力切替部４５に対して第１の電源部３９からの電力供給ラインを初期的に設定させるとともに、電力計測部４０によって計測される計測結果に基づいて、第１の電源部３９における電力残量の低下を判定した場合、電力切替部４５に対して第１の電源部３９から第２の電源部４４へと電力供給ラインを設定させる。

かかる構成によれば、第１の実施形態と同様の作用・効果を奏するとともに、さらに、二次電池を含む第１の電源部３９と無線通信制御部３６とが組み込まれた通信ユニットが、計測ユニットに対して分離可能に構成されており、これにより、この通信ユニットを分離して充電させることができる。通信ユニットは、データ収集装置３と比較すると可搬性に優れるため、容易に充電を行うことができる。また、第１の電源部３９における電力残量が低下したことを条件に無線通信制御部３６の機能が停止されているため、これを分離しても機能的な問題は生じない。さらに、補完用の第２の電源部４４を設けているため、通信ユニットの充電期間中における計測ユニットの動作を妨げる虞がなく、データの収集洩れを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。データ収集装置３は、無線通信以外にも有線で通信を行ってもよい。また、サーバ４の無いシステムでも、或いは、サーバ４と直接的に接続されたシステムでの本発明にかかるデータ収集装置３を用いることができる。さらに、上述した各実施形態は、その記載の形態をそれぞれ単独で行うことのみならず、個々組み合わせて適用することも可能である。

また、上述した各実施形態では、データ収集装置３は、農地およびこの農地における農作物に関する情報を収集するものであるが、本発明はこれに限定されず、広く一般的に屋外の環境情報を収集するデータ収集装置として適用することができる。

データ収集装置３が適用される農作物育成支援システム１の全体構成を示すブロック図 データ収集装置３の外観を模式的に示す斜視図 第１の実施形態にかかるデータ収集装置３の全体構成を機能的に示すブロック図 第１の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャート 第２の実施形態にかかるデータ収集装置３の全体構成を機能的に示すブロック図 第２の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャート 第３の実施形態にかかるデータ収集装置３の構成を機能的に示すブロック図 第３の実施形態にかかるデータ収集装置３による電力管理処理を示すフローチャート

符号の説明

１ 農作物育成支援システム
２ 農家側ＰＣ
３ データ収集装置
４ サーバ
５ 電気通信回線
３０ 本体ユニット
３０ａ 本体ハウジング
３０ｂ 脚部
３０ｃ 支柱
３１ データ制御部
３２ データ収集部
３３ データ演算部
３４ データ記憶部
３５ データ表示部
３６ 無線通信制御部
３７ 無線通信部
３８ センサＩ／Ｆ部
３９ 電源部（第１の電源部）
４０ 電力計測部
４１ 警報制御部
４２ 警報部
４３ メール制御部
４４ 第２の電源部
４５ 電力切替部
５０ カメラユニット
５１ カメラ
５２ 電源部
６０ 温湿度センサ
６１ 温湿度センサ
６２ 温湿度センサ
６３ 土壌温度センサ
６４ 土壌水分センサ
６５ 土壌ＥＣセンサ
６６ 日射量センサ
６７ ＣＯ_２センサ

Claims (5)

1. 屋外の環境情報を収集するデータ収集装置において、
   第１の電池を含み、当該第１の電池から駆動用電力を供給する第１の電源部と、
   前記第１の電源部から供給可能な電力残量を計測する電力計測部と、
   屋外の環境情報を検出する検出手段から、所定の周期で情報を収集するデータ収集部と、
   前記データ収集部によって収集されるデータを外部装置に対して送信する通信制御部と、
   前記電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、前記第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、前記通信制御部による外部装置との通信を停止させるデータ制御部と、
   前記第１の電池とは異なる第２の電池を含み、当該第２の電池から駆動用電力を供給する第２の電源部と、
   前記第１の電源部と、前記第２の電源部との間で電力供給ラインを択一的に切り替える電力切替部とを有し、
   前記第１の電源部は、前記通信制御部を含む通信ユニットに組み込まれており、
   前記第２の電源部は、前記データ収集部と、前記電力計測部と、前記データ制御部とを含む計測ユニットに組み込まれているとともに、当該計測ユニットに対して駆動用電力を供給しており、
   前記通信ユニットは、前記計測ユニットに対して分離可能に構成されており、
   前記データ制御部は、前記電力切替部に対して前記第１の電源部からの電力供給ラインを初期的に設定させるとともに、前記電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、前記第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、前記電力切替部に対して前記第１の電源部から前記第２の電源部へと電力供給ラインを設定させること
   を特徴とするデータ収集装置。
2. 前記第１の電源部における電力残量の低下を警報する警報処理を行う警報制御部をさらに有し、
   前記データ制御部は、前記電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、前記第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、前記警報制御部に対して警報処理の実行を指示することを特徴とする請求項１に記載されたデータ収集装置。
3. 前記第１の電源部における電力残量の低下を外部装置に電子メールで送信する通知処理を行うメール制御部をさらに有し、
   前記データ制御部は、前記電力計測部によって計測される計測結果に基づいて、前記第１の電源部における電力残量の低下を判定した場合、前記メール制御部に対して通知処理の実行を指示することを特徴とする請求項１または２に記載されたデータ収集装置。
4. 前記第１の電池は、一次電池であり、
   前記第１の電源部は、前記データ収集部による情報の収集タイミングに対応して電源をオン状態に制御しており、
   前記電力計測部は、予め取得された前記一次電池の電流容量と、前記第１の電源部による電源オン回数とに基づいて、前記第１の電源部における電力残量を計測することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載されたデータ収集装置。
5. 前記第１の電池は、二次電池であることを特徴とする請求項１に記載されたデータ収集装置。

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