JP5080674B1 - 観測装置および観測システム - Google Patents

Abstract

【課題】観測に関する測定や撮影などの各種機能を簡単かつ確実に構成することができ、ひいてはメンテナンスや製造を容易に行うことが可能な観測装置を提供する。
【解決手段】観測装置１０は、所定の測定項目を測定する測定部、所定の撮影を行う撮影部、外部機器と通信する通信部、電気を供給する電源および電気を蓄電する蓄電部などといった測定や撮影などの機能を実行する機器を内蔵する複数のユニット１１０、１２０、１３０、１４０とを備えており、各ユニット１１０、１２０、１３０、１４０が隣り合うもの同士で互いに脱着可能な状態で段階的に連結されることを特徴とする。これによれば、測定や撮影などの機能を実行する機器を内蔵したユニットを脱着可能な状態で段階的に連結することにより、観測に関する測定や撮影などの各種機能を簡単かつ確実に構成することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに設置され、放射能、温度、湿度、ＰＨ、気圧、粉塵、加速度、雨量、積雪量などの一ないし複数の測定項目を測定したり、あるいは／および所定の撮影を行う観測装置およびそれを用いた観測システムに関する。

従来、道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに観測装置を設置し、該観測装置によって、放射能、温度、湿度、ＰＨ（水素イオン指数）、気圧、粉塵、加速度、雨量、積雪量などの一ないし複数の測定項目を測定したり、あるいは／および所定の撮影を行っている。

例えば、観測装置が地震や豪雨などによる崖崩れなどの二次災害を予知・検知する分野で用いられる場合、設置箇所の画像を得るための撮影機器や、加速度センサ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの通信機器や、周囲の温度、湿度、気圧、放射能、粉塵、雨量、積雪量などを測定する測定機器などを備えている。あるいはまた、観測装置が生物・農作物の分野で用いられる場合、作物、土壌水分、植物体水分、葉面漏れ、風速、日照量などを測定する測定機器を備えている。

そして、この観測装置は、設置後において観測内容を所定の測定項目や撮影に変更したい場合、それら測定や撮影の機能を追加したり、削除したり、あるいは交換したりする必要がある。このとき、観測装置は、道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに設置されているため、設置後においてはそれらの作業が容易なものが望まれる。

ところが、従来の観測装置は、測定機器や撮影機器などが観測装置に一体不可分に内蔵されている。このため、観測装置を工場などに一旦持ち帰った後、観測装置を分解した上で、測定や撮影の機能を追加したり、不要なものを削除したり、あるいは交換するなどの作業が必要であり、非常に手間がかかるものであった。

そこで、このようなメンテナンス作業を軽減する観測装置として、特許文献１に知られている。この観測装置（屋外コンピュータ装置）は、サイドレールが設けられたベース部と、サイドレールに係合可能なサイドブラケットが設けられたコンピュータユニットを有する基板ブロックとを備えている。この観測装置は、故障時および機能更新時において、種々の測定を行うための構成要素が組み込まれたコンピュータユニットのみを簡易に交換することができるものである。

特開２００９−２２３５６４号公報

しかしながら、特許文献１の観測装置は、コンピュータユニットを交換することができるものの、そのコンピュータユニットに全ての測定機器や撮影機器が設けられているため、全ての測定機器や撮影機器を交換してしまうという問題があった。すなわち、例えば一つの測定の機能を追加するためには、全ての測定機器や撮影機器までも新しいものに交換することとなり、新しい測定の機能の追加に際してコストが高くなるものであった。もとより、取り外したコンピュータユニットを一旦工場などに持ち帰った上で、新しい測定や撮影の機能を追加したり、削除したり、あるいは交換することもできるが、これだと従来の観測装置と同様に非常に手間がかかるものであった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、観測に関する測定や撮影などの各種機能を簡単かつ確実に構成することができ、ひいてはメンテナンスや製造を容易に行うことが可能な観測装置の提供を目的とする。

本発明の観測装置は、道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに設置され、観測に関する放射能、温度、湿度、ＰＨ、気圧、粉塵、加速度、雨量、積雪量などの一ないし複数の測定項目を測定したり、あるいは／および所定の撮影を行うものである。この観測装置は、上記目的を達成するために、所定の測定項目を測定する測定手段、所定の撮影を行う撮影手段、外部機器と通信する通信手段、電気を供給する電源手段、および電気を蓄電する蓄電手段の少なくともいずれか一つを内蔵するユニットを複数備え、各ユニットが隣り合うもの同士で互いに脱着可能な状態で段階的に連結されることを特徴とする。

これによれば、所望の測定手段、撮影手段、通信手段、電源手段、蓄電手段を内蔵するユニットを脱着可能な状態で段階的に連結することにより、観測に関する測定や撮影などの各種機能を簡単かつ確実に構成することができる。

また、ユニットは長さ方向に直列段階的に連結されるのが好ましい。これによれば、ユニットを簡単かつ確実に連結することができるとともに、観測装置全体をスリムに構成することができ、ひいては外観の意匠性も向上させることが可能となる。

また、ユニットは隣り合うもの同士で通電可能な状態で連結されるのが好ましい。これによれば、隣り合うユニット同士で通電することができ、電源手段や蓄電手段を内蔵しているユニットから他のユニットに対して電気を供給したり、隣り合うユニット同士の間で測定データや撮影データを送受信することが可能になる。

また、長さ方向の最上段のユニットは太陽電池からなる電源手段を受光可能な状態で内蔵するのが好ましい。これによれば、太陽電池から各ユニットに対して電気を供給することができ、電源手段を交換したり補充する必要がなくなり、半永久的に観測することが可能になる。しかも、長さ方向の最上段のユニットに太陽電池が内蔵されているため、太陽光を効率的に受光することができる。

また、長さ方向の最下段のユニットは蓄電手段を内蔵するのが好ましい。これによれば、例えば昼間に太陽電池などで作った電気を蓄電手段に蓄電することにより、蓄電手段から各ユニットに電気を供給し得るため、夜間においても観測することができる。しかも、一般に重量が大きい蓄電手段を最下段のユニットに内蔵することにより、観測装置全体の重心が下がって、安定して設置することができる。

また、長さ方向の最下段のユニットは地面に載置するための脚部が設けられているのが好ましい。これによれば、脚部を地面に載置することにより観測装置を立設させることができる。

また、脚部の下端部に地中に埋設される防護手段が設けられ、該防護手段は、下部開口の筒状に形成され、かつ周壁に複数の孔が形成されるとともに、内側に測定手段が配置されているのが好ましい。これによれば、防護手段を地中に埋設することにより、観測装置を安定して立設させることができる。また、防護手段の内側に測定手段が配置されているため、土壌に関する情報を測定することができる。さらに、防護手段は、下部開口の筒状に形成され、かつ周壁に複数の孔が形成されるため、土竜や猪などの動物による掘り起こしから測定手段を防護することができる上に、周壁における複数の孔により防護手段の内側の土壌を外側の土壌とほぼ同じ状態にすることができる。

また、ユニットは、隣り合うユニット同士で通電するための通電端子を上端面および下端面に有する筒状の第１ユニット部と、該第１ユニット部の周囲に軸方向に回転可能に設けられた上下開口の第２ユニット部とを備え、第２ユニット部は一方の上端面または下端面の内側周縁部に第１ネジ部が形成されるとともに、他方の下端面または上端面の外側周縁部に第１ネジ部に対応する第２ネジ部が形成され、各ユニットは、隣り合うもの同士で第２ユニットを軸方向に回転させながら第１ネジ部と第２ネジ部を螺着することにより連結されるのが好ましい。これによれば、隣り合うユニット同士を簡単かつ確実に連結することができる。しかも、構造上、通電端子の種類を選ばないため、複数の通電端子や特殊形状の通電端子を設けることができ、ユニット間における電気供給やデータ送受信のための配線の自由度を高めることが可能となる。

また、ユニットは、上端面または下端面のいずれか一方の端面に細い円筒状の雄型通電端子が設けられるとともに、他方の端面に細い円筒状の雌型通電端子が設けられ、隣り合うもの同士で該雄型通電端子を雌型通電端子に挿入することにより連結されるのが好ましい。これによれば、隣り合うユニット同士をより一層簡単かつ確実に連結することができる。

また、本発明の観測装置は請求項１から請求項９のいずれかに記載の観測装置と、所定箇所に設置されたサーバ装置とを備え、観測装置とサーバ装置がネットワークを介して接続されており、観測装置は、所定の測定項目を測定する測定手段および／または所定の撮影を行う撮影手段を内蔵するユニットと、外部機器と通信する通信手段を内蔵するユニットとを少なくとも有し、通信手段により測定手段による測定データおよび／または撮影手段による撮影データを観測装置からサーバ装置に対してネットワークを介して送信することを特徴とする。

これによれば、観測装置における測定データや撮影データをネットワークを介してサーバ装置に送信することができ、人が観測装置の設置箇所までわざわざデータを取りに行く必要がなくなり手間が軽減される上に、測定データや撮影データに基づいてタイムリーに情報分析を行うことが可能になる。なお、ネットワークは、特に限定されるものではないが、例えば携帯電話の通信網などが挙げられる。

本発明によれば、所望の測定手段、撮影手段、通信手段、電源手段、蓄電手段を内蔵するユニットを脱着可能な状態で段階的に連結することにより、観測に関する測定や撮影などの各種機能を簡単かつ確実に構成することができる。

このため、従来のように全ての測定機器や撮影機器を交換してしまうことなく、観測に関する測定や撮影などの各種機能を観測装置の設置現場で必要に応じて追加したり、削除したり、あるいは交換するといったメンテナンスを容易に行うことが可能になる。

また、観測装置の製造段階においても、観測に関する測定や撮影などの各種機能を内蔵したユニットを顧客の要望に応じて選択し、それらユニットを段階的に連結することにより、顧客の要望に応じた機能を備える観測装置を容易に構成することが可能になる。

第１実施形態の観測装置の斜視図である。 各ユニットの分離状態を示す断面図である。 第１実施形態の観測装置の電気的接続を示すブロック図である。 第２実施形態の観測装置における各ユニットの分離状態を示す断面図である。 第２実施形態の観測装置の電気的接続を示すブロック図である。 第３実施形態の観測装置における各ユニットの分離状態を示す拡大断面図である。 第４実施形態の観測装置の脚部における拡大正面図である。 第５実施形態の（ａ）〜（ｄ）各観測装置を示す正面図である。 第６実施形態に係る観測装置システムの概略図である。

＜第１実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置の第１の実施形態について図１〜図３を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る観測装置１０は、道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに設置され、放射能、温度、湿度、ＰＨ、気圧、粉塵、加速度、雨量、積雪量などの一ないし複数の測定項目を測定したり、所定の撮影を行うものである。この観測装置１０は、図１に示すように、顧客の要望に応じて選択された観測に必要な種々の機器を内蔵するユニットを複数備えるユニット部１００と、ユニット部１００を地面に載置するための脚部２００とを有している。

前記ユニット部１００は、本実施形態においては４つのユニットから構成されており、これらのユニットが長さ方向（上下方向）に隣り合うもの同士で互いに直列段階的に連結されている。具体的に、ユニット部１００は、ユニット部１００の中間上方側に配置された本体ユニット１１０と、ユニット部１００の中間下方側に配置された観測ユニット１２０と、観測ユニット１２０の下方に配置された蓄電ユニット１３０と、本体ユニット１１０の上方に配置された電源ユニット１４０とを備えている。

前記本体ユニット１１０は、図２に示すように、本体ユニット１１０全体として円柱状に形成されており、中央部において筒状に形成された第１ユニット部１１１と、第１ユニット部１１１の周囲に設けられた上下開口の第２ユニット部１１２とを備えている。

前記第１ユニット部１１１は、上方の電源ユニット１４０と結線するための雄型通電端子１１１ａが上端面に設けられるとともに、下方の観測ユニット１２０と結線するための雌型通電端子１１１ｂが下端面に設けられている。また、第１ユニット部１１１は、本体ユニット１１０内の各種データあるいは観測ユニット１２０から送信された各種データを記憶するメモリ部と、本体ユニット１１０の動態を監視するための加速度測定部と、人工衛星から位置データを受信するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ部と、近距離の外部機器と通信するための近距離通信部（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）と、メモリ部に記憶した各種データをネットワークを介して外部機器に送信する遠距離通信部とを内蔵している（いずれも図示略）。なお、ここにおける遠距離通信部は、携帯電話の通信網を介して、本体ユニット１１０内の各種データを自動で外部機器に送信するものとなされている。

前記第２ユニット部１１２は、第１ユニット部１１１との間に介設された図示略の軸受部材によって、第１ユニット部１１１の周囲で軸方向に回転可能に設けられている。また、第２ユニット部１１２は、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１１２ａが形成されるとともに、下端面の外側周縁部に後述の観測ユニット１２０の第１ネジ部１２２ａに対応する第２ネジ部１１２ｂが形成されている。

前記観測ユニット１２０は、図２に示すように、基本的な構造が本体ユニット１１０と同様である。すなわち、観測ユニット１２０は、観測ユニット１２０全体として円柱状に形成されており、中央部において筒状に形成された第１ユニット部１２１と、第１ユニット部１２１の周囲に設けられた上下開口の第２ユニット部１２２とを備えている。

前記第１ユニット部１２１は、上方の本体ユニット１１０と結線するための雄型通電端子１２１ａが上端面に設けられているとともに、下方の蓄電ユニット１３０と結線するための雌型通電端子１２１ｂが下端面に設けられている。また、第１ユニット部１２１は、放射能、温度、湿度、気圧、粉塵、雨量、積雪量などを測定する各測定部と、周囲の状況を撮影する撮影部とを内蔵している（いずれも図示略）。なお、本実施形態において、測定部によって得られた測定データおよび／または撮影部によって得られた撮影データは、本体ユニット１１０と連結されることによって本体ユニット１１０に送信されるものとなされている。

前記第２ユニット部１２２は、第１ユニット部１２１との間に介設された図示略の軸受部材によって、第１ユニット部１２１の周囲で軸方向に回転可能に設けられている。また、第２ユニット部１２２は、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１２２ａが形成されるとともに、下端面の外側周縁部に後述の蓄電ユニット１３０の第１ネジ部１３２ａに対応する第２ネジ部１２２ｂが形成されている。

前記蓄電ユニット１３０は、図２に示すように、蓄電ユニット１３０全体として下端側が先細状の略円錐状に形成されている。この蓄電ユニット１３０は、ユニット部１００の長さ方向の最下段に配置され、中央部に設けられた第１ユニット部１３１と、第１ユニット部１３１の周囲に設けられた上部開口の第２ユニット部１３２とを備えている。

前記第１ユニット部１３１は、上方の観測ユニット１２０と結線するための雄型通電端子１３１ａが上端面に設けられている。また、この第１ユニット部１３１は、電気を蓄電するバッテリ（図示略）を内蔵しており、該バッテリが電源ユニット１４０において作られた電気あるいは外部機器から電気が供給されることによって蓄電する。これにより、例えば昼間に電源ユニット１４０の太陽電池で作った電気を蓄電して、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０などに電気を供給することにより、夜間においても観測することができる。また、内蔵されるバッテリは重量が大きいため、蓄電ユニット１３０を最下段に配置することにより、観測装置１０全体の重心が下がって、安定して設置することができる。

前記第２ユニット部１３２は、第１ユニット部１３１の外周に固定されており、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１３２ａが形成されるとともに、下端部において後述の脚部２００と螺着するための脚部用第１ネジ部１３２ｂを下方側に突設させている。

前記電源ユニット１４０は、図２に示すように、ユニット部１００の長さ方向における最上段に配置され、上方に凸状の半球状に形成された第１ユニット部１４１と、第１ユニット部１４１の下端面を覆う態様で設けられた第２ユニット部１４２とを備えている。

前記第１ユニット部１４１は、下方の本体ユニット１１０と結線するための雌型通電端子１４１ｂが下端面に設けられている。また、この第１ユニット部１４１は、上面がアクリルなどの透明部材によって半球状に形成され、太陽光の受光部分が半球状の太陽電池を内蔵している。これにより、太陽電池から本体ユニット１１０および観測ユニット１２０に対して電気を供給することができる。また、電源手段を交換したり補充する必要がなくなり、半永久的に観測することが可能になる。しかも、太陽電池が最上段のユニットに内蔵されていることより、太陽光を効率的に受光することができる。

前記第２ユニット部１４２は、略円盤状に形成されており、第１ユニット部１４１の下方で軸方向に回転可能に設けられている。また、下端面の外側周縁部に第２ネジ部１４２ｂが形成されている。

前記脚部２００は、図１に示すように、ユニット部１００全体を地面に載置させるための部材である。この脚部２００は、ユニット部１００の最下段に配置された蓄電ユニット１３０の下端部から下方に延在する脚部本体２１０と、脚部本体２１０の下端部に設けられた円盤状の支持板２２０とを備えている。

前記脚部本体２１０は、図２に示すように、上端面の中央部において蓄電ユニット１３０の脚部用第１ネジ部１３２ｂと螺着するための脚部用第２ネジ部２１０ａが形成されており、脚部用第１ネジ部１３２ｂと脚部用第２ネジ部２１０ａが螺着することによって互いに脱着可能に連結されている。

前記支持板２２０は、図１に示すように、円盤状の中心部において脚部本体２１０と長さ方向に直交する態様で固定されており、該支持板２２０によって脚部本体２１０を介して観測装置１０全体を立設させることができる。

次に、ユニット部１００におけるユニット１１０〜１４０の連結について説明する。

ユニット１１０〜１４０の各々が有する第２ユニット部１１２、１２２、１３２、１４２において、上端面側に形成された第１ネジ部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａはいずれも同一形状であり、また下端面側に形成された第２ネジ部１１２ｂ、１２２ｂ、１４２ｂはいずれも同一形状である。また、各第２ネジ部１１２ｂ、１２２ｂ、１４２ｂは、各第１ネジ部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａのいずれにも対応する態様で形成されている。したがって、上方から順に長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０、蓄電ユニット１３０は、隣り合うもの同士で各第２ユニット部１１２、１２２、１３２、１４２をそれぞれ軸方向に回転させながら、各ユニット間で対応し合う第１ネジ部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａと第２ネジ部１１２ｂ、１２２ｂ、１４２ｂとが螺着することにより連結される。一方、電源ユニット１４０、本体ユニット１１０、観測ユニット、蓄電ユニット１３０は、隣り合うもの同士で各第２ユニット部１１２、１２２、１３２、１４２をそれぞれ逆軸方向に回転させながら、各ユニット間で対応し合う第１ネジ部１１２ａ、１２２ａ、１３２ａと第２ネジ部１１２ｂ、１２２ｂ、１４２ｂとの螺着を解除することにより連結が解除される。

例えば、本体ユニット１１０および観測ユニット１２０に着目すると、図２に示すように、本体ユニット１１０における第２ユニット部１１２の下端面と観測ユニット１２０における第２ユニット部１２２の上端面とを当接させて、本体ユニット１１０の第２ユニット部１１２を軸方向（平面視において時計方向）に回転させる。これにより、本体ユニット１１０の第２ネジ部１１２ｂと観測ユニット１２０の第１ネジ部１２２ａとが螺着することにより、本体ユニット１１０と観測ユニット１２０が連結される。一方、連結されている本体ユニット１１０と観測ユニット１２０において、本体ユニット１１０の第２ユニット部１１２を逆軸方向（平面視において反時計方向）に回転させる。これにより、本体ユニット１１０の第２ネジ部１１２ｂと観測ユニット１２０の第１ネジ部１２２ａとの螺着が解除されるため、本体ユニット１１０と観測ユニット１２０との連結が解除される。したがって、隣り合う本体ユニット１１０および観測ユニット１２０同士で互いに脱着可能な状態で段階的に連結させることができる。

また、電源ユニット１４０の第２ネジ部１４２ｂおよび本体ユニット１１０の第１ネジ部１１２ｂ、観測ユニット１２０の第２ネジ部１２２ｂおよび蓄電ユニット１３０の第１ネジ部１３２ａにおいても同様、長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０および本体ユニット１１０、観測ユニット１２０および蓄電ユニット１３０で互いに脱着可能な状態で連結することができる。

したがって、長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０および蓄電ユニット１３０が脱着可能な状態で直列段階的に簡単かつ確実に連結することができる。しかも、観測装置１０全体をスリムに構成することができ、ひいては外観の意匠性も向上させることが可能となる。

また、ユニット１１０〜１４０は、隣り合うもの同士で結線された状態で連結される。ユニット１１０〜１４０の各々が有する第１ユニット部１１１、１２１、１３１、１４１において、上端面側に設けられた雄型通電端子１１１ａ、１２１ａ、１３１ａはいずれも同一形状であり、また下端面側に設けられた雌型通電端子１１１ｂ、１２１ｂ、１４１ｂはいずれも同一形状である。また、各雌型通電端子１１１ｂ、１２１ｂ、１４１ｂは、各雄型通電端子１１１ａ、１２１ａ、１３１ａのいずれにも対応する態様で形成されている。したがって、上方から順に長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０、蓄電ユニット１３０は、隣り合うもの同士で雄型通電端子１１１ａ、１２１ａ、１３１ａを雌型通電端子１１１ｂ、１２１ｂ、１４１ｂに挿入することにより、隣り合うもの同士が結線された状態で連結される。ここにいう「結線」とは、隣り合うもの同士で通電可能な状態に電源ラインを構築することおよび／または各種データを送受信可能な状態に信号ラインを構築することである。なお、ここでは上記で説明した、長さ方向に隣り合うユニット１１０〜１４０同士が連結することにより、雄型通電端子１１１ａ、１２１ａ、１３１ａおよび雌型通電端子１１１ｂ、１２１ｂ、１４１ｂが結線された状態になる。

例えば、本体ユニット１１０および観測ユニット１２０に着目すると、図２に示すように、本体ユニット１１０と観測ユニット１２０が連結されることによって、観測ユニット１２０の雄型通電端子１２１ａが本体ユニット１１０の雌型通電端子１１１ｂに挿入される。これにより、本体ユニット１１０および観測ユニット１２０が結線された状態になるため、本体ユニット１１０と観測ユニット１２０間において電源ラインおよび信号ラインが構築されて、本体ユニット１１０と観測ユニット１２０間で電気の供給を行ったりあるいは測定データや撮影データの送受信を行うことが可能な状態になる。

また、電源ユニット１４０の雌型通電端子１４１ｂおよび本体ユニット１１０の雄型通電端子１１１ａ、観測ユニット１２０の雌型通電端子１２１ｂおよび蓄電ユニット１３０の雄型通電端子１３１ａにおいても同様、長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０と本体ユニット１１０同士および観測ユニット１２０と蓄電ユニット１３０同士で互いに結線された状態になる。

本実施形態の観測装置１０においては、ユニット１１０〜１４０を直列段階的に連結した場合、各ユニット１１０〜１４０における雄型通電端子１１１ａ、１２１ａ、１３１ａおよび雌型通電端子１１１ｂ、１２１ｂ、１４１ｂの各々が結線された状態となり、図３に示すように、観測装置１０全体で電源ラインおよび信号ラインが構築される。図３において、Ｅ１、Ｅ２は電源ラインを示し、横に付された矢印が電気の供給方向を示している。また、Ｓ１は信号ラインを示している。

図３によれば、電気に関しては、第１電源ラインＥ１によって電源ユニット１４０で作られた電気が本体ユニット１１０、観測ユニット１２０および蓄電ユニット１３０に供給可能な状態となり、第２電源ラインＥ２によって蓄電ユニット１３０で蓄電されている電気が観測ユニット１２０および本体ユニット１１０に供給可能な状態となる。また、信号に関しては、信号ラインＳ１によって本体ユニット１１０および観測ユニット１２０間において各種データが双方向に送受信可能な状態となる。

以上の本観測装置１０によれば、例えば顧客の要望などによって観測ユニット１２０に内蔵されていない新たな他の測定の機能を追加する場合、本体ユニット１１０および観測ユニット１２０と同様の基本的な構造を有する他のユニット（追加ユニット）に所望の測定が可能な測定部を内蔵させる。そして、本体ユニット１１０および観測ユニット１２０の連結を解除し、その間に該追加ユニットを配置して、本体ユニット１１０、追加ユニットおよび観測ユニット１２０を直列段階的に連結する。これにより、追加ユニットに内蔵されている新たな他の測定の機能を簡単かつ確実に追加することができる。一方、追加した追加ユニットを外して、元の状態となるように本体ユニット１１０と観測ユニット１２０を連結することにより、測定の機能を簡単かつ確実に削除することができる。さらに、観測ユニット１２０の測定の機能を一部変更する場合、測定の機能を一部変更させたさらに他のユニット（変更ユニット）を観測ユニット１２０と差し替えることにより、該変更ユニットに内蔵されている測定の機能に簡単かつ確実に変更することができる。

また、本実施形態において説明したユニット間における脱着可能な状態での連結は、第２ユニット部１１２、１２２、１４２が第１ユニット部１１１、１２１、１４１に対して軸回転することによってなされるのであって、第１ユニット部１１１、１２１、１３１における通電端子の連結部分が回転するような構造ではない。したがって、上記の連結は、通電端子の種類を選ばないため、複数の通電端子や特殊形状の通電端子を設けることができ、長さ方向に隣り合う電源ユニット１４０、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０および蓄電ユニット１３０間における電気供給やデータの送受信のための配線の自由度を高めることが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置の第２の実施形態について図４および図５を参照しつつ説明する。

本実施形態では、観測装置２０のユニット部１０１の配列が第１実施形態のユニット部１００の配列と異なる場合について説明する。以下では本実施形態の観測装置２０と第１実施形態の観測装置１０とにおいて異なる部分について説明し、同一部分については説明を省略して同一の符号を付すこととする。

本実施形態の観測装置２０におけるユニット部１０１は、図４に示すように、５つのユニットから構成されており、これらのユニットが長さ方向に隣り合うもの同士で互いに直列段階的に連結されている。具体的に、ユニット部１０１は、上方から順に、電源ユニット１４０と、全体として円柱形状に形成された第２蓄電ユニット１３０’と、本体ユニット１１０と、観測ユニット１２０と、観測ユニット１２０と異なる測定部を有する第２観測ユニット１５０とを備えている。

前記第２蓄電ユニット１３０’は、全体として円柱状に形成されており、中央部において筒状に形成された第１ユニット部１３１’と、第１ユニット部１３１’の周囲に軸方向に回転可能に設けられた上下開口の第２ユニット部１３２’とを備えている。

前記第１ユニット部１３１’は、上方の電源ユニット１４０と結線するための雄型通電端子１３１’ａが上端面に設けられているとともに、下方の本体ユニット１１０と結線するための雌型通電端子１３１’ｂが下端面に設けられている。また、第１ユニット部１３１’は、電気を蓄電するバッテリを内蔵している。

前記第２ユニット部１３２’は、第１ユニット部１３１’との間に介設された図示略の軸受部材によって、第１ユニット部１３１’の周囲で軸方向に回転可能に設けられている。また、第２ユニット部１３２’は、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１３２’ａが形成されるとともに、下端面の外側周縁部に第１ネジ部１３２’ａに対応する第２ネジ部１３２’ｂが形成されている。

前記第２観測ユニット１５０は、第２観測ユニット１５０全体として下端側が先細った略円錐状に形成されている。この第２観測ユニット１５０は、ユニット部１０１の長さ方向の最下段に配置され、中央部に設けられた第１ユニット部１５１と、第１ユニット部１５１の周囲に設けられた上部開口の第２ユニット部１５２とを備えている。

前記第１ユニット部１５１は、上方の観測ユニット１２０と結線するための雄型通電端子１５１ａが上端面に設けられている。また、この第１ユニット部１５１は、観測ユニット１２０とは異なる測定の機能を実行する所定の測定機器が内蔵されている。

前記第２ユニット部１５２は、第１ユニット部１５１の外周に固定されており、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１５２ａが形成されるとともに、下端部において脚部２００と螺着するための脚部用第１ネジ部１５２ｂを下方側に突設させている。

本実施形態の観測装置２０においては、上方から順に電源ユニット１４０、第２蓄電ユニット１３０’、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０、第２観測ユニット１５０を直列段階的に連結した場合、各ユニット１３０’、１１０、１２０、１５０の雄型通電端子１３１’ａ、１１１ａ、１２１ａ、１５１ａと各ユニット１４０、１３０’、１１０、１２０の雌型通電端子１４１ｂ、１３１’ｂ、１１１ｂ、１２１ｂとの各々が結線された状態となり、図５に示すように、観測装置２０全体で電源ラインおよび信号ラインが構築される。

図５によれば、電気に関しては、第３電源ラインＥ３によって電源ユニット１４０で作られた電気が第２蓄電ユニット１３０’に供給可能な状態となり、第４電源ラインＥ４によって第２蓄電ユニット１３０’に蓄電されている電気が本体ユニット１１０、観測ユニット１２０および第２観測ユニット１５０に供給可能な状態となる。また、信号に関しては、信号ラインＳ２によって本体ユニット１１０および観測ユニット１２０間において各種データが双方向に送受信可能な状態となり、信号ラインＳ３によって観測ユニット１２０および第２観測ユニット１５０間において各種データが双方向に送受信可能な状態となるため、複数ユニット間での信号の送受信が可能となる。

以上のように、ユニット部１０１を構成することによって、各ユニットに対して電源ユニット１４０から供給される第３電源ラインＥ３と蓄電ユニット１３０’から供給される第４電源ラインＥ４を、直列段階的にユニットが連結される方向に沿って１本化することができるため、電源ラインを簡略化することが可能になる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置の第３の実施形態について図６を参照しつつ説明する。

本実施形態では、観測装置のユニットに係る雄型通電端子および雌型通電端子が上記の各実施形態と異なる場合について説明する。なお、以下では本実施形態に係る観測装置３０と上述の各実施形態の観測装置１０、２０とにおいて異なる構成について説明する。

本観測装置３０に係る各ユニット１７０は、図６に示すように、上記の各実施形態で説明した第１ユニットおよび第２ユニットが一体化されている構成を有している。このユニット１７０は、上端面の内側周縁部に第１ネジ部１７１ａが形成されるとともに、下端面の外側周縁部に第１ネジ部１７１ａに対応する第２ネジ部１７１ｂが形成されており、上述の本体ユニット１１０や観測ユニット１２０が有する各種機器を内蔵している。したがって、ユニット１７０全体を回転させることによって、隣り合うユニット１７０同士を螺着によって連結することができる。

また、ユニット１７０は、上方のユニット１７０と結線するための雄型通電端子１７１Ａが上端面中央に設けられるとともに、下方のユニット１７０と結線するための雌型通電端子１７１Ｂが下端面中央に設けられている。

前記雄型通電端子１７１Ａは、細い円筒状に形成され、電気および種々の信号を入出力可能な多チャンネル型の通電端子であり、いわゆる多チャンネル対応の「ピン型プラグ」である。また、前記雌型通電端子１７１Ｂは、細い円筒状に形成され、雄型通電端子１７１Ａから入出力される電気および信号を入出力可能な多チャンネル型の通電端子であり、いわゆる多チャンネル対応の「ピン型ジャック」である。雄型通電端子１７１Ａが上方のユニット１７０の雌型通電端子１７１Ｂに挿入されると、隣り合うユニット１７０同士は通電する。なお、入出力される電気および信号は第１の実施形態と同様である。

以上のように、雄型通電端子１７１Ａが雌型通電端子１７１Ｂに挿入されることによって隣り合うユニット１７０同士が通電するため、簡単かつ確実に連結することができる。また、ピン型プラグの雄型通電端子１７１Ａがピン型ジャックの雌型通電端子１７１Ｂの内部で回転し得るため、本実施形態のようにユニット１７０同士が互いに連結するに際してユニット１７０全体が回転するような構成であっても対応することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置の第４の実施形態について図７を参照しつつ説明する。

本実施形態では、観測装置４０が土壌中に含まれる水分などを測定する場合について説明する。なお、以下では本実施形態に係る観測装置４０と上述の各実施形態の観測装置１０〜３０とにおいて異なる構成について説明し、同一の構成については説明を省略して同一の符号を付すこととする。

本実施形態の観測装置４０は、図７に示すように、蓄電ユニット１３０の下方に脚部２０１が設けられている。該脚部２０１は、蓄電ユニット１３０の下端部から下方に延在する脚部本体２１１と、脚部本体２１１の下端部に設けられる防護部２３０と、該防護部２３０の内側に配置された地中測定部１６０とを備えている。

前記脚部本体２１１は、図２に示すように、上端面の中央部において蓄電ユニット１３０の脚部用第１ネジ部１３２ｂと螺着するための脚部用第２ネジ部２１１ａが形成されており、脚部用第１ネジ部１３２ｂと脚部用第２ネジ部２１１ａとが螺着することによって互いに脱着可能に連結されている。また、脚部本体２１１は、蓄電ユニット１３０と結線するための図示略の雄型通電端子が上端面に設けられているとともに、下方の地中測定部１６０と結線するための図示略の雌型通電端子が下端面に設けられている。ここでの雄型通電端子および雌型通電端子は、第１実施形態または第３実施形態で説明したものと同様である。この該雄型通電端子および雌型通電端子により、上方の蓄電ユニット１３０および下方の地中測定部１６０が結線される。

前記防護部２３０は、脚部本体２１１の下端部において地中に埋設されており、下部開口の筒状に形成され、かつ周壁に複数の孔２３１が形成されている。したがって、この防護部２３０は、観測装置４０を安定して立設させ、土竜や猪などの動物による掘り起こしから内側に配置した土中測定部１６０を防護することができる上に、周壁における複数の孔２３１により防護部２３０の内側の土壌を外側の土壌とほぼ同じ状態にすることができる。

前記地中測定部１６０は、各種のセンサを備え、該センサの各々によって土壌に含まれる水分、ＰＨなどといった土壌に関するデータを測定する。この地中測定部１６０は、上記防護部２３０によって周囲を防護されながら、防護部２３０の有する孔２３１によって外側と同じ状態にある周囲の土壌についての測定を行う。なお、測定データは、脚部本体２１１を介してユニット部１００の本体ユニット１１０に送信される。

以上のように、観測装置４０を構成することにより、地中観測部１６０を動物などによって掘り起こされることなく、防護部２３０の周囲の土壌とほぼ同じ状態である土壌について正確に測定することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置の第５の実施形態について図８を参照しつつ説明する。

本実施形態では、観測装置５０ａ〜５０ｄの脚部が上述の各実施形態と異なる場合について説明する。なお、以下では本実施形態に係る観測装置５０ａ〜５０ｄと上述の各実施形態の観測装置１０〜４０とにおいて異なる構成について説明し、同一の構成については説明を省略して同一の符号を付すこととする。

観測装置５０ａの脚部２０２は、図８（ａ）に示すように、蓄電ユニット１３０の下端部に設けられた三脚型の脚部であり、各脚が無関節で形成されている。これにより、脚部２０２が三点で地面と接触するため、観測装置５０ａを安定した状態で載置することができる。

観測装置５０ｂの脚部２０３は、図８（ｂ）に示すように、蓄電ユニット１３０の下端部に設けられた三脚型の脚部であり、各脚が屈折し得るように各脚における同一高さ位置に関節部が２箇所ずつ設けられている。これにより、脚部２０３が三点で地面と接触するため安定した状態で載置し得るとともに、各脚の関節部によって観測装置５０ｂのユニット部１００を所望の方向に傾けることができる。さらに上空から観測装置５０ｂを落下させた場合に関節部がクッションとなりがら地面に着地させることも可能である。

観測装置５０ｃの脚部２０４は、図８（ｃ）に示すように、蓄電ユニット１３０の下端部に設けられ、可撓性の部材から構成されている。これにより、脚部２０４を何らかの棒状部材Ｍ１に巻き付けると、該棒状部材Ｍ１に観測装置５０ｃを支持することができる。

観測装置５０ｄの脚部２０５は、蓄電ユニット１３０の下端部から下方に延在し、所定位置で屈曲するように形成されたリンク部２０５ａと、リンク部２０５ａの先端に設けられた平板部２０５ｂとを有している。これにより、平板部２０５ｂの周縁部に沿って周囲の壁面Ｍ２にネジや釘あるいは接着剤などの公知の固定部材を用いて固定することによって、観測装置５０ｄを支持することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明に係る観測装置を用いた観測システムの実施形態について図９を参照しつつ説明する。なお、ここにおける観測装置は上述の第１実施形態の観測装置１０が用いられる。

観測システム１は、観測装置１０と、所定箇所に設置されたサーバ装置５００と、観測装置１０が測定あるいは撮影した測定データおよび／または撮影データに基づいて情報分析を実行する顧客端末装置６００とを備えており、観測装置１０とサーバ装置５００が第１のネットワークＮ１を介して接続され、サーバ装置５００と顧客端末装置６００が第２のネットワークＮ２を介して接続されている。なお、ここでは、第１のネットワークＮ１は携帯電話の通信網が適用され、第２のネットワークＮ２０は任意の通信網が適用される。

前記観測装置１０は、第１実施形態で説明したものと同様であり、顧客の要望に応じた測定を行う測定部および／または撮影を行う撮影部を備えた観測ユニット１２０と、サーバ装置５００と通信する遠距離通信部を備えた本体ユニット１１０とを有している。この観測装置１０は、測定部によって測定された測定データおよび／または撮影部によって撮影された撮影データを遠距離通信部によって第１のネットワークＮ１を介してサーバ装置５００に対して送信する。

前記サーバ装置５００は、観測装置１０から送信された測定データおよび／または撮影データを受信して記憶する。また、サーバ装置５００は、分析ソフトが備えられており、該分析ソフトによって測定データおよび／または撮影データに基づいて、観測装置１０の設置箇所の環境に関する情報を分析する。このサーバ装置５００は、記憶した測定データおよび／または撮影データおよび／または分析結果を第２のネットワークＮ２を介して顧客端末装置６００に対して送信する。

前記顧客端末装置６００は、サーバ装置５００から送信された測定データおよび／または撮影データを受信して記憶する。

以上の観測システム１によれば、人が観測装置１０の設置箇所までわざわざ測定データおよび／または撮影データを取りに行く必要がなくなり手間が軽減される上に、測定データおよび／または撮影データに基づいてタイムリーに情報分析を行うことができる。

なお、上記各実施形態において、本体ユニット１１０、観測ユニット１２０、蓄電ユニット１３０、１３０’、電源ユニット１４０、あるいは第２観測ユニット１５０により構成されるものとしたが、これらのユニットの種類、順番、段数などに限定されるものではない。

すなわち、所定の測定項目を測定する測定手段または所定の撮影を行う撮影手段を内蔵するユニットが少なくとも一つ設けられるとともに、他の測定項目を測定する測定手段、外部機器と通信する通信手段、電気を供給する電源手段、あるいは電気を蓄電する蓄電手段を内蔵する一ないし複数のユニットが設けられ、それらユニットが隣り合うもの同士で互いに脱着可能な状態で段階的に連結されるものであればよい。

また、各ユニットは測定手段、撮影手段、通信手段、電源手段、または蓄電手段を個別に内蔵する場合について説明したが、各手段の複数を組み合わせて一つのユニットに内蔵してもよい。

また、ユニットは２段以上であれば何段でもよいが、段階的に連結するメリットを考慮すれば３段以上の多段階であるのが好ましい。

また、隣り合うユニット同士が直列段階的に連結される場合について説明したが、例えばＬ字状、Ｔ字状、コの字状などに段階的に連結してもよい。

また、脚部２００〜２０５が設けられている場合について説明したが、脚部が設けられていなくてもよい。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１０…観測装置
１００…ユニット部
１１０…本体ユニット
１１１…第１ユニット部
１１２…第２ユニット部
１２０…観測ユニット
１３０…蓄電ユニット
１４０…電源ユニット
２００…脚部

Claims (9)

1. 道路脇、線路脇、河川脇、山間地、耕作地あるいは海上などに設置され、観測に関する放射能、温度、湿度、ＰＨ、気圧、粉塵、加速度、雨量、積雪量などの一ないし複数の測定項目を測定したり、あるいは／および所定の撮影を行う観測装置であって、
   所定の前記測定項目を測定する測定手段、所定の前記撮影を行う撮影手段、外部機器と通信する通信手段、電気を供給する電源手段、および電気を蓄電する蓄電手段の少なくともいずれか一つを内蔵するユニットを複数備え、各ユニットが隣り合うもの同士で互いに脱着可能な状態で段階的に連結され、
   前記ユニットは、隣り合うユニット同士で通電するための通電端子を上端面および下端面に有する筒状の第１ユニット部と、該第１ユニット部の周囲に軸方向に回転可能に設けられた上下開口の第２ユニット部とを備え、
   前記第２ユニット部は一方の上端面または下端面の内側周縁部に第１ネジ部が形成されるとともに、他方の下端面または上端面の外側周縁部に第１ネジ部に対応する第２ネジ部が形成され、各ユニットは、隣り合うもの同士で前記第２ユニットを軸方向に回転させながら第１ネジ部と第２ネジ部を螺着することにより連結されることを特徴とする観測装置。
2. 前記ユニットは長さ方向に直列段階的に連結される請求項１に記載の観測装置。
3. 前記ユニットは隣り合うもの同士で通電可能な状態で連結される請求項１または請求項２に記載の観測装置。
4. 長さ方向の最上段の前記ユニットは太陽電池からなる電源手段を受光可能な状態で内蔵する請求項２または請求項３に記載の観測装置。
5. 長さ方向の最下段の前記ユニットは蓄電手段を内蔵する請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の観測装置。
6. 長さ方向の最下段の前記ユニットは地面に載置するための脚部が設けられている請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の観測装置。
7. 前記脚部の下端部に地中に埋設される防護手段が設けられ、該防護手段は、下部開口の筒状に形成され、かつ周壁に複数の孔が形成されるとともに、内側に前記測定手段が配置されている請求項６に記載の観測装置。
8. 前記ユニットは、上端面または下端面のいずれか一方の端面に細い円筒状の雄型通電端子が設けられるとともに、他方の端面に細い円筒状の雌型通電端子が設けられ、隣り合うもの同士で該雄型通電端子を雌型通電端子に挿入することにより連結される請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の観測装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の観測装置と、所定箇所に設置されたサーバ装置とを備え、前記観測装置と前記サーバ装置がネットワークを介して接続されており、
   前記観測装置は、所定の測定項目を測定する測定手段および／または所定の撮影を行う撮影手段を内蔵するユニットと、外部機器と通信する通信手段を内蔵するユニットとを少なくとも有し、前記通信手段により前記測定手段による測定データおよび／または前記撮影手段による撮影データを前記観測装置から前記サーバ装置に対してネットワークを介して送信することを特徴とする観測システム。