JP6437152B1 - 樹木見守りシステム - Google Patents

Abstract

【課題】森林が遠隔の地に在ったり森林が広範囲に及んで存在したりする場合でも森林の管理・監視にかかる労力を軽減することができるようにする。
【解決手段】森林内の樹木に取り付けられる複数の子機２０と、当該子機２０によって取得されて無線送信される監視情報を受信すると共に当該監視情報を特定小電力無線通信を利用して監視用サーバ４０へと送信する親機１０とを有し、監視情報に加速度，振動，及び傾斜角のうちの少なくとも一つが含まれるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹木見守りシステムに関する。さらに詳述すると、本発明は、森林の樹木の状態の把握に用いて好適な技術に関する。

不在村者が所有する森林は全国の私有林面積の約４分の１を占めている。さらに、所有者死亡に伴う所有森林の登記が未実施のケースが増加し、それに伴って所有者不明の森林が増加することが予想される。その結果、間伐などの管理を十分に実施することができずに、台風などで傾木や倒木による災害発生のリスクも増加する。不在村者に対して「ふるさと森林会議」や「ダイレクトメールによる働きかけ」などで森林管理を呼びかけているものの、ほとんど効果を上げていないのが現状である。一方、木質バイオマス発電の燃料需要増大により、無断伐採が増加している。

農林水産省／林野庁「平成２９年度 森林及び林業の動向」

森林を管理したり監視したりする際には、特に森林が遠隔の地に在ったり森林が広範囲に及んで存在したりする場合に多大な労力が必要とされるという問題がある。また、特に森林が広範囲に及んで存在する場合に管理や監視を行うための装置の電源の確保が困難であるという問題がある。

そこで、本発明は、森林が遠隔の地に在ったり森林が広範囲に及んで存在したりする場合でも森林の管理・監視にかかる労力を軽減することができる樹木見守りシステムを提供することを目的とする。本発明は、また、自立的に電源を確保しつつ森林を管理・監視することができる樹木見守りシステムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明の樹木見守りシステムは、森林内の複数の樹木に取り付けられる子機と、当該子機によって取得されて無線送信される監視情報を受信すると共に当該監視情報を特定小電力無線通信を利用してサーバへと送信する親機とを有し、監視情報に加速度，振動，及び傾斜角のうちの少なくとも一つが含まれ、複数の樹木の傾木または倒木が発生する時間の長さに応じて違法伐採と自然災害とのどちらであるのか推断するようにしている。

したがって、この樹木見守りシステムによると、樹木に取り付けられた子機によって取得される加速度，振動，及び傾斜角のうちの少なくとも一つが含まれる監視情報が特定小電力無線通信を通じてサーバへと送信される。

また、本発明の樹木見守りシステムは、親機が太陽電池を備えるようにしても良い。この場合には、親機が長期に亙って自立的に作動し得る。

また、本発明の樹木見守りシステムは、親機が時計機能を備えるようにしても良い。この場合には、監視情報の取得や送信に関する時刻が特定される。

本発明の樹木見守りシステムによれば、子機と親機とを含むネットワークを介して取得される樹木の状態に関する監視情報をサーバへと送信することができるので、森林内へと直接立ち入ることなく樹木の状態を把握することが可能であり、森林の管理・監視にかかる労力を軽減することが可能になる。しかも、前記監視情報を特定小電力無線通信を利用してサーバへと送信するようにしているので、通信コストを抑えつつ樹木の状態を把握することが可能であり、森林の樹木の監視費用を低減させることが可能になる。

本発明の樹木見守りシステムは、親機が太陽電池を備えるようにした場合には、親機を長期に亙って自立的に作動させることができるので、森林の管理・監視にかかる労力を一層軽減することが可能になる。

本発明の樹木見守りシステムは、親機が時計機能を備えるようにした場合には、監視情報の取得や送信に関する時刻を特定することができるので、イベント（別言すると、事態）の発生時刻を考慮した対応を検討することが可能になり、延いては森林の監視情報としての有用性の向上を図ることが可能になる。

本発明に係る樹木見守りシステムの実施形態の一例を説明するフローチャートである。 本発明に係る樹木見守りシステムの実施形態の一例の全体構成を示す機能ブロック図である。 実施形態の樹木見守りシステムにおける機器の構成を説明する機能ブロック図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。

図１乃至図３に、本発明に係る樹木見守りシステムの実施形態の一例を示す。

本実施形態の樹木見守りシステムは、森林内の樹木に取り付けられる複数の子機２０と、これら子機２０によって取得されて無線送信される監視情報を受信すると共に当該監視情報を特定小電力無線通信を利用して監視用サーバ４０へと送信する親機１０とを有し、監視情報に加速度，振動，及び傾斜角のうちの少なくとも一つが含まれるようにしている。

《システムの構成》
樹木見守りシステムは、大まかな構成として、森林側に設置されてワイヤレスの通信ネットワークを構成する親機１０及び子機２０を有し、また、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）を介して通信を行う通信局３０及び監視用サーバ４０を有する。

親機１０と子機２０とはこれらの間において情報伝達を行う通信機能を備え、また、親機１０と通信局３０とはこれらの間において情報伝達を行う通信機能を備え、これらの機能が利用されて子機２０と親機１０と通信局３０とを含むネットワークが構成される。

親機１０は、少なくとも通信機能を備え、管理や監視の対象の森林内に設置され、子機２０から送信される樹木の状態などに関する情報（「監視情報」と呼ぶ）を受信し収集すると共に当該監視情報の通信局３０への伝達を行う。

本発明における監視情報は、樹木の状態に関する情報を含み、必要に応じ、樹木を取り囲む気象状況などの情報を含む。

親機１０は、制御部１１，記憶部１２，メモリ１３，交信部１７，通信部１８，及び電源部１９を備える。

親機１０の制御部１１は、親機１０全体の制御並びに監視情報の処理や伝達に係る演算を行うものであり、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。

親機１０の記憶部１２は、少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばＲＯＭ（Ｒead Ｏnly Ｍemory の略）である。

親機１０のメモリ１３は、制御部１１が種々の制御や演算を実行する際に作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばＲＡＭ（Ｒandom Ａccess Ｍemory の略）である。

制御部１１は、記憶部１２としての例えばＲＯＭに記憶されている所定のプログラムを実行すると共に当該プログラムに従って、子機２０からの監視情報の収集を行ったり、収集した監視情報の通信局３０への伝達を行ったりする。

制御部１１は、子機２０から送信されて受信した監視情報（具体的には、子機２０のセンサ部２２によって計測されたり検出されたりして取得された種々のデータ）を、通信局３０への送信に適した形式に変換する処理を行う。

親機１０の交信部１７は、子機２０の交信部２８との間で通信を行うための機能を備えた通信インターフェースであり、無線通信を行う無線モジュールを備え、子機２０の交信部２８から送信される電気信号を受信する機能を少なくとも備える。

親機１０の通信部１８は、通信局３０との間で通信を行うための機能を備えた通信インターフェースであり、無線通信を行う無線モジュールを備え、通信局３０へと電気信号を送信する機能を少なくとも備える。

通信部１８は、通信局３０との間で特定小電力無線通信を利用することによって通信可能であるように構成される。

親機１０と通信局３０との間において利用される特定小電力無線通信の方式として、具体的には例えばＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ の略）が挙げられる。ＬＰＷＡとしては、具体的には例えばＳＩＧＦＯＸ（登録商標）やＬｏＲａ（登録商標）などがある。

親機１０と通信局３０との間における通信方式としてＬＰＷＡが利用されて通信が行われる場合、親機１０の通信部１８は、ＬＰＷＡによる通信を行うためのＬＰＷＡ通信モジュールとして構成される。

親機１０の電源部１９は、特定の形式の電源に限定されるものではなく、設置場所の状況が考慮されるなどした上で、適当な形式の電源が適宜選択される。

電源部１９としては、例えば内蔵電源（即ち、電池），直接接続される外部電源（具体的には例えば、一般に供用される交流電源），太陽電池（別言すると、太陽光発電モジュール）などが挙げられ、親機１０が長期に亙って自立的に作動し得る点において太陽電池が好ましい。

電源部１９として太陽電池（太陽光発電モジュール）が用いられる場合には、親機１０は、管理や監視の対象の森林内において日照条件が良好であって太陽電池が良好に稼働して発電を行って電力を出力し得る場所に設置されることが好ましい。

なお、親機１０が、以下で説明する子機２０と同様にセンサ部１４を備えるようにしても良い。この場合、親機１０のセンサ部１４が備える機能（別言すると、計測したり検出したりする状況や状態の種別）と子機２０のセンサ部２２が備える機能とが、同じであるようにしても良く、或いは、異なるようにしても良い。すなわち、親機１０が、センサ部１４として、具体的には例えば加速度センサ，振動センサ，傾斜センサ，温度センサ，湿度センサ，気圧センサ，照度センサ，マイク，ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ の略），チルトスイッチ，リードスイッチ，雨量観測計量升及びカウンターセンサ，並びに複数のドップラーセンサなどのうちの一つ若しくは複数の機能を備えるようにしても良い。

また、親機１０が時計機能を備えるようにしても良い。親機１０が時計機能を備える場合、親機１０から通信局３０への通信が行われる際に親機１０から通信局３０へと送られる情報に時刻情報（別言すると、タイムスタンプ）が含められるようにしても良い。

必要に応じ、親機１０のそれぞれに親機番号が付与される。親機番号は、親機１０を相互に区別して個別に識別し特定し得るように、親機１０のそれぞれに対してユニークで唯一のものとして付与される。なお、親機番号として、親機１０としての機器に元より付与されている装置番号や製造番号などが用いられるようにしても良い。

したがって、親機１０から通信局３０へと送られる情報は、親機番号と監視情報との組み合わせデータであったり、或いは、親機番号，監視情報，及び時刻情報の組み合わせデータであったりする。

子機２０は、少なくともセンサ等としての機能を備えると共に通信機能を備え、管理や監視の対象の森林内の樹木に取り付けられ、樹木の状態に関する情報や樹木を取り囲む気象状況などの情報を計測したり検出したりすることによって取得すると共に当該取得した情報（即ち、監視情報）の親機１０への送信を行う。

子機２０は、管理や監視の対象の森林内の樹木のうちの少なくとも一本に取り付けられれば良く、或いは、複数本に取り付けられるようにしても良い。言い換えると、子機２０は、管理や監視の対象の森林内の全ての樹木に取り付けられるようにしても良いものの、全ての樹木に取り付けられる必要は必ずしも無い。

また、子機２０は、管理や監視の対象の森林内の樹木のうちで無断伐採される可能性が高い樹木や森林の境界沿いの樹木に対して優先的に取り付けられるようにしても良い。

一台の親機１０に対し、少なくとも一台の子機２０が通信可能であるように関連づけられて（別言すると、接続されて）設置され、通常は複数台の子機２０が通信可能であるように関連づけられて（別言すると、接続されて）設置される。

子機２０は、制御部２１，センサ部２２，交信部２８，及び電源部２９を備え、センサ部２２によって取得した監視情報を交信部２８を利用して親機１０へと送信する。なお、子機２０が、必要に応じ、上記で説明した親機１０の記憶部１２やメモリ１３と同様の構成要素を備えるようにしても良い。

子機２０の制御部２１は、子機２０全体の制御並びに監視情報の送信に係る演算を行うものであり、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）である。

制御部２１は、センサ部２２による監視情報の計測・検出を行ったり、計測・検出した監視情報の親機１０への送信を行ったりする。

子機２０のセンサ部２２は、監視情報を取得するための機器／機能として構成され、少なくとも樹木の状態を含む森林の管理・監視に必要とされる状況や状態（特に、物理状態）を取得するための機器／機能として構成され、必要に応じ、樹木を取り囲む気象状況などを取得するための機器／機能としても構成される。

センサ部２２は、具体的には例えば、加速度センサ，振動センサ，及び傾斜センサのうちの少なくとも一つのセンサとしての機能を備えるものとして構成され、必要に応じ、温度センサ，湿度センサ，気圧センサ，及び照度センサのうちの少なくとも一つのセンサとしての機能を更に備えるものとして構成される。

センサ部２２として、また、マイク，ＧＰＳ，チルトスイッチ，リードスイッチ，雨量観測計量升及びカウンターセンサ，複数のドップラーセンサなどとしての機能が備えられるようにしても良い。

チルトスイッチにより、樹木の傾斜の程度が観測され、延いては傾木や倒木の発生状況が観測され、したがって伐採の有無が検知され得る。リードスイッチにより、樹木と地面などとの距離や周辺での侵入の有無が観測され、延いては傾木や倒木の発生状況が観測され、したがって伐採の有無が検知され得る。また、複数のドップラーセンサにより、風速が推定され得る。

センサ部２２は、単一の機能を備えるものとして構成されるようにしても良く、或いは、複数の機能を備えるものとして構成されるようにしても良い。

子機２０の交信部２８は、親機１０の交信部１７との間で通信を行うための機能を備えた通信インターフェースであり、無線通信を行う無線モジュールを備え、親機１０の交信部１７へと電気信号を送信する機能を少なくとも備える。

子機２０の電源部２９は、特定の形式の電源に限定されるものではなく、設置場所の状況が考慮されるなどした上で、適当な形式の電源が適宜選択される。

電源部２９としては、例えば内蔵電源（具体的には例えば、ボタン電池），ワイヤレス給電装置（あくまで一例としては、レクテナ），太陽電池（別言すると、太陽光発電モジュール）などが挙げられ、子機２０が長期に亙って自立的に作動し得る点においてワイヤレス給電装置や太陽電池が好ましい。

電源部２９として太陽電池（太陽光発電モジュール）が用いられる場合には、子機２０は、管理や監視の対象の森林内において日照条件が良好であって太陽電池が良好に稼働して発電を行って電力を出力し得る地点に設置されることが好ましい。

子機２０が時計機能を備えるようにしても良い。子機２０が時計機能を備える場合、センサ部２２が監視情報を計測・検出した時の時刻情報が取得されたり、子機２０から親機１０への通信が行われる際に子機２０から親機１０へと送られる情報に時刻情報（別言すると、タイムスタンプ）が含められるようにしたりしても良い。

子機２０のそれぞれに子機番号が付与される。子機番号は、子機２０を相互に区別して個別に識別し特定し得るように、子機２０のそれぞれに対してユニークで唯一のものとして付与される。なお、子機番号として、子機２０としての機器に元より付与されている装置番号や製造番号などが用いられるようにしても良い。

したがって、子機２０から親機１０へと送られる情報は、子機番号と監視情報との組み合わせデータであったり、或いは、子機番号，監視情報，及び時刻情報の組み合わせデータであったりする。

通信局３０は、管理や監視の対象の森林内若しくは管理や監視の対象の森林の周辺に設置され、親機１０から伝達される監視情報を監視用サーバ４０へと転送するため、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）へと接続して親機１０との間で通信を行って電気信号の受信を行う機能及び監視用サーバ４０との間で通信を行って電気信号の送信を行う機能を少なくとも備える。

通信局３０は、親機１０の通信部１８との間で特定小電力無線通信を利用することによって通信可能であるように構成される。

親機１０と通信局３０との間において利用される特定小電力無線通信の方式としては上述したように具体的には例えばＬＰＷＡが挙げられ、ＬＰＷＡとしては具体的には例えばＳＩＧＦＯＸ（登録商標）やＬｏＲａ（登録商標）などがある。

例えば、ＬＰＷＡとしてＳＩＧＦＯＸが利用される場合には、親機１０が「Ｓｉｇｆｏｘデバイス」として位置づけられると共に通信局３０が「Ｓｉｇｆｏｘ基地局」として構成されてＳｉｇｆｏｘプラットフォーム及びインターネットを介して監視用サーバ４０との間で通信が行われる。

あるいは、ＬＰＷＡとしてＬｏＲａが利用される場合には、親機１０が「ＬｏＲａデバイス」として位置づけられると共に通信局３０が「ＬｏＲａゲートウェイ」として構成されて３Ｇ／ＬＴＥ基地局及びインターネットを介して監視用サーバ４０との間で通信が行われる。

通信局３０は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）へと接続するために無線通信を行う無線モジュールまたは有線通信を行う有線モジュールを備え、無線通式方式または有線通信方式によって広域通信網３９へと接続する。

通信局３０は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）と通信を行う機能を備える。通信局３０は、また、広域通信網３９との通信を行うためのプロトコル変換を行う機能、すなわち、親機１０と通信局３０との間の特定小電力無線通信での通信プロトコルを通信局３０と広域通信網３９との間の通信（更に言えば、広域通信網３９を通じての監視用サーバ４０との間の通信）での通信プロトコルへと変換する機能を備える。

広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）に対して、監視用サーバ４０が接続されると共に、当該監視用サーバ４０から監視情報が提供されるユーザ端末４２が接続される。

すなわち、通信局３０と監視用サーバ４０とが広域通信網３９を介して通信可能であるようにそれぞれ構成されると共に、監視用サーバ４０とユーザ端末４２とが広域通信網３９を介して通信可能であるようにそれぞれ構成される。

本発明におけるユーザ端末４２は、特定の機器に限定されるものではなく、移動型・携帯型の（言い換えると、持ち運び可能な）機器や固定型の機器などの種々の態様のものを含む。ユーザ端末４２としては、具体的には例えば、あくまで一例としては、携帯電話，スマートフォン，タブレットＰＣ，及び種々の携帯情報端末（「ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ の略）」とも呼ばれる）等の携帯型の端末や、パーソナルコンピュータやＦＡＸ等の据置型の端末などが挙げられる。

監視用サーバ４０は、親機１０から伝達される監視情報をユーザ端末４２へと配信するため、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）へと接続すると共に通信局３０を介して親機１０との間で通信を行って電気信号の受信を行う機能及び広域通信網３９へと接続してユーザ端末４２との間で通信を行って電気信号の送信を行う機能を少なくとも備える。

監視用サーバ４０は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）へと接続するために無線通信を行う無線モジュールまたは有線通信を行う有線モジュールを備え、無線通式方式または有線通信方式によって広域通信網３９へと接続する。

監視用サーバ４０は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）と通信を行う機能を備える。監視用サーバ４０は、また、必要に応じ、ユーザ端末４２との通信を行うためのプロトコル変換を行う機能、すなわち、広域通信網３９を通じての通信局３０と監視用サーバ４０との間の通信での通信プロトコルを広域通信網３９を通じての監視用サーバ４０とユーザ端末４２との間の通信での通信プロトコルへと変換する機能を備える。

《システムの動作》
子機２０のセンサ部２２が加速度を検出するセンサとしての機能を備えるものとして構成された上で管理や監視の対象の森林内の樹木に取り付けられて情報が収集される場合を例に挙げて説明する。

具体的には、子機２０が樹木の幹の表面や幹から分かれる枝の表面に固定されて取り付けられて樹木の幹や枝の動きが検出され、延いては樹木の姿勢に関する情報が収集される場合を想定する。

本発明に係る樹木見守りシステムの処理手順としては、まず、子機２０のセンサ部２２により、樹木の幹や枝の動きが検出されて加速度が測定され、樹木の姿勢に関する情報として加速度に関するデータが取得される（Ｓ１）。

子機２０のセンサ部２２によって取得された加速度に関するデータ（具体的には、加速度データを表す電気信号）は、監視情報として、交信部２８を通じて無線通信によって親機１０の交信部１７へと送信される（Ｓ２）。

子機２０のセンサ部２２による監視情報としての加速度の計測及び計測された加速度の計測データ（具体的には、当該計測データを表す電気信号）の親機１０への送信は、予め設定された所定の間隔で行われる。

親機１０の交信部１７によって受信された加速度データは、親機１０のメモリ１３に記憶される。なお、親機１０もセンサ部１４を備える場合には、親機１０のセンサ部１４によって計測された加速度のデータもメモリ１３に記憶される。

なお、メモリ１３に記憶されるデータは、例えば、メモリ１３の容量に合わせて時点が古いデータから順に削除されるようにしても良く、或いは、メモリ１３に入力／記憶されてから所定の時間が経過する毎に削除されるようにしても良い。

次に、親機１０の制御部１１により、メモリ１３に記憶された監視情報としての加速度データが正常であるか異常であるかが判定される（Ｓ３）。

加速度データが正常であるか異常であるかを制御部１１が判定する時機／タイミングは、例えば、メモリ１３に加速度データが記憶される（言い換えると、入力される）都度に行われるようにしても良く、或いは、予め設定された所定の間隔で行われるようにしても良い。

加速度データが正常であるか異常であるかの判定は、例えば、或る樹木に関する時系列の加速度データについて所定の時間内における変化が大きい場合に異常であると判定されるようにしたり、或いは、或る樹木に関する初期状態の値からの変化が大きい場合に異常であると判定されるようにしたり、更に或いは、或る樹木に関する時系列の加速度データについての所定の時間内における変化と前記或る樹木に関する初期状態の値からの変化との両方が考慮されて異常であると判定されるようにしたりすることが考えられる。

加速度データが正常であるか異常であるかの判定は、例えば、予め設定された閾値が用いられて行われ、計測された加速度における所定の時間内における変化の値が閾値よりも大きい場合に異常であると判定されるようにしたり、或いは、計測された加速度の値と初期状態の値との差分の値が閾値よりも大きい場合に異常であると判定されるようにしたり、更に或いは、計測された加速度における所定の時間内における変化の値が閾値よりも大きく且つ計測された加速度の値と初期状態の値との差分の値が閾値よりも大きい場合に異常であると判定されるようにしたりすることが考えられる。

加速度データが正常であるか異常であるかを判定するための閾値は、特定の値に限定されるものではなく、センサ部２２（即ち、加速度センサ）が樹木の幹や枝に取り付けられていることを前提とし、樹木が傾木したり倒木したりした状況を異常と判定することができるようにすることが考慮されるなどした上で、適当な値に適宜設定される。

また、親機１０の制御部１１により、所定の指数／指標値が算定され、算定された指数／指標値に基づいて加速度データが正常であるか異常であるかが判定されるようにしても良い。

具体的には例えば、子機２０のセンサ部２２が三軸加速度センサとしての機能を備えるものとして構成された上で、センサ部２２によって観測が行われる毎に、観測値に基づく観測値ベクトルを子機２０の設置が完了した時点での初期値に基づく設置時ベクトルへと射影した際のベクトルの大きさ（即ち、射影ベクトルの大きさ）が計算されると共に、計算された射影ベクトルの大きさに基づいて加速度データが正常であるか異常であるかが判定されるようにしても良い。

射影ベクトルの大きさを表す値は、正の値は機器（即ち、子機２０）設置時の樹木の姿勢から９０°の範囲で傾斜していることを表し、０(零)は倒木している（言い換えると、機器設置時の樹木の姿勢と比べて９０°回転している）状態であることを表し、さらに、負の値は機器設置時の樹木の姿勢と比べて９０°より大きく傾斜している状態であることを表す。

射影ベクトルの大きさに基づいて加速度データが正常であるか異常であるかの判定が行われる場合に、予め設定された閾値が用いられるようにしても良い。例えば、射影ベクトルの大きさを表す値が閾値よりも小さい場合に異常であると判定されるようにしたりすることが考えられる。

親機１０の制御部１１によって監視情報としての加速度データが正常であると判定された場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、親機１０は、加速度データが正常であることを示す信号（「正常信号」と呼ぶ）を送信する（Ｓ４a）ようにしても良く、或いは、何も送信しない（Ｓ４b）ようにしても良い。

正常信号は、親機１０の通信部１８を通じて特定小電力無線通信によって通信局３０へと送信される（Ｓ４a）。

親機１０からの正常信号の送信は、親機１０の電源部１９の電源残量に応じて行われるようにしても良い。すなわち、電源残量が予め設定された所定値以上の場合には正常信号の送信が行われる一方で電源残量が前記所定値未満の場合には正常信号の送信が行われないようにしても良く、或いは、電源残量別に送信間隔が予め設定されて電源残量と前回の送信処理からの経過時間とに基づいて正常信号の送信が行われるか否かが決定されるようにしても良い。

なお、親機１０や子機２０は、通信処理を行わない間はスリープモード／スリープ状態へと移行して消費電力を抑えて電源を節約するようにしても良い。消費電力を極力抑えて電源を節約することにより、親機１０の電源部１９や子機２０の電源部２９として太陽電池（別言すると、太陽光発電モジュール）が用いられるように構成されている場合に、太陽光発電によって電力が生成されない夜間の時間帯においても通信処理を行うことが可能になる。

通信局３０によって受信された正常信号は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）を通じて監視用サーバ４０へと送られ、監視用サーバ４０に記録されて蓄積される。

上述のＳ３の処理に関連して説明した射影ベクトルの大きさが計算される場合には、計算された射影ベクトルの大きさが例えば＋１０．０から−１０．０までの範囲の値（即ち、０．１刻みの数値）になるように標準化され、標準化された値が広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）を通じて監視用サーバ４０へと送られ、監視用サーバ４０に記録されて蓄積されるようにしても良い。

射影ベクトルの大きさを表す値は、標準化した後の値が、＋１０．０は機器（即ち、子機２０）設置時の樹木の姿勢のままであることを表し、０．０は倒木している（言い換えると、機器設置時の樹木の姿勢と比べて９０°回転している）状態であることを表し、さらに、−１０．０は機器設置時の樹木の姿勢と比べて逆様の（言い換えると、１８０°回転している）状態であることを表すように標準化されることが考えられる。

例えば上記のように標準化された値を用いることにより、三軸加速度センサとしての機能によって把握される機器設置時の初期値としての三つの数値と観測値としての三つの数値とが一つの数値に圧縮されることになるので、情報量が多い状態量を容量の小さいデータに約めることができる。このため、親機１０と通信局３０との間における通信方式として特定小電力無線通信（例えば、ＬＰＷＡ）が利用されて通信が行われる場合に、通信速度が低速であったり通信量が小さかったりするという制限に制約を受けることなく、監視情報を送信することができ、延いては森林や樹木の状態を適切に知らせることが可能になる。

監視用サーバ４０に記録されて蓄積される情報（具体的には例えば、正常信号，射影ベクトルの大きさの標準化された値）は、ユーザ端末４２から監視用サーバ４０へとアクセスすることによって適宜・随時に閲覧可能であるようにされても良い。

一方、親機１０の制御部１１によって監視情報としての加速度データが異常であると判定された場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、親機１０は、緊急送信として、加速度データが異常であることを示す信号（「異常信号」と呼ぶ；尚、監視情報の一つに含まれる）を送信する（Ｓ５）。

異常信号は、親機１０の通信部１８を通じて特定小電力無線通信によって通信局３０へと送信される。

通信局３０によって受信された異常信号は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）を通じて監視用サーバ４０へと送られる。

ここで、親機１０の制御部１１により、加速度データに基づいて、森林に於いて発生しているイベント（別言すると、事態）の種別が推断されるようにしても良い。

具体的には例えば、比較的短時間のうちに複数の樹木が傾木や倒木していると判定される場合には土砂崩れなど森林に於いて自然災害が発生していると推断されるようにしたり、或いは、複数の樹木の傾木や倒木が或る程度の間隔を空けて比較的長時間に亙って発生していると判定される場合には違法伐採が行われていると推断されるようにしたりしても良い。

異常信号を受信した監視用サーバ４０は、加速度データが異常であることを知らせる警報（「傾倒木警報」と呼ぶ）をユーザ端末４２へと配信する（Ｓ６）。

監視用サーバ４０からユーザ端末４２への傾倒木警報の配信は、広域通信網３９（具体的には例えば、インターネット）を介した（言い換えると、広域通信網３９を少なくとも一部に含む通信経路によって）種々の通信方式によって種々のユーザ端末４２に対して行われる。

傾倒木警報は、例えば森林所有者の許可を得るなどした上で、森林所有者以外の例えば官公庁，大学，及び／又は研究機関などへも知らされるようにしても良い。

上述の処理により、森林の樹木が風や土壌流出などの自然影響によって傾木や倒木したとき、または人為的な無断伐採による倒木のときに、樹木に取り付けられた子機２０が感知し、森林の樹木所有者などへと樹木の状態が通知される。したがって、例えば、森林と当該森林の樹木所有者とが離れている場合でも、樹木所有者は樹木の状態を知ることができる。

なお、親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２が振動センサや傾斜センサとしての機能を備えるものとして構成される場合には、振動データや傾斜角データが正常であるか異常であるか判定された上で振動データや傾斜角データが異常であると判定された場合に親機１０が緊急送信として前記データが異常であることを示す信号を送信して監視用サーバ４０が前記データが異常であることを知らせる警報をユーザ端末４２へと配信するようにしても良い。

また、親機１０や子機２０が加速度センサ，振動センサ，又は傾斜センサとしての機能に加えて更に他の機能も備えるように構成されている場合に、親機１０は、親機１０自身が取得した情報や子機２０から送られてくる種々の情報に基づいて森林の状況や状態を表す信号を送信するようにしても良い。

具体的には例えば、親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２がマイク機能を備えるものとして構成される場合に、音声データ（別言すると、音量データ）が正常であるか異常であるか判定された上で音声／音量データが異常であると判定された場合に親機１０が緊急送信として前記データが異常であることを示す信号を送信して監視用サーバ４０が前記データが異常であることを知らせる警報をユーザ端末４２へと配信するようにしても良い。

あるいは、親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２がリードスイッチとしての機能を備えるものとして構成される場合に、リードスイッチのデータが正常であるか異常であるか判定された上でリードスイッチのデータが異常であると判定された場合に親機１０が緊急送信として前記データが異常であることを示す信号を送信して監視用サーバ４０が前記データが異常であることを知らせる警報をユーザ端末４２へと配信するようにしても良い。

また、子機２０のセンサ部２２がＧＰＳとしての機能を備えるものとして構成される場合に、ＧＰＳによって取得される樹木の位置情報が子機２０の設置が完了した時点での初期の位置情報と比べて同じであるか異なっているか判定された上で機器設置時の位置と異なっていると判定された場合に親機１０が緊急送信として位置情報が異常であることを示す信号を送信して監視用サーバ４０が位置情報が異常であることを知らせる警報をユーザ端末４２へと配信するようにしても良い。子機２０のセンサ部２２がＧＰＳとしての機能を備えるものとして構成される場合に、また、加速度センサ，振動センサ，又は傾斜センサとしての機能によって取得されたデータが異常であると判定された場合にＧＰＳとしての機能が起動され、例えば違法伐採によって倒木した樹木の位置を追跡することができるようにしても良い。

親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２が上述のように種々の機能を備えるものとして構成される場合の、例えば振動，傾斜角，温度，湿度，気圧，照度，音声／音量，ＧＰＳ，チルトスイッチ，リードスイッチ，雨量，風速に関するデータが監視用サーバ４０へと送られると共に当該監視用サーバ４０に記録されて蓄積されるようにしても良く、その上で更に、監視用サーバ４０に記録されて蓄積された各種データがユーザ端末４２から監視用サーバ４０へとアクセスすることによって適宜・随時に閲覧可能であるようにされても良い。

親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２が複数の機能を備える場合や親機１０のセンサ部１４が備える機能と子機２０のセンサ部２２が備える機能とが異なる場合は、これらセンサ部１４，２２によって取得される複数種類の情報（具体的には例えば、種々の計測データ）が同時に親機１０から送信されるのではなく、種類の異なる情報が順番に親機１０から送信されるようにしても良い。

具体的には例えば、第ｎ回目の通信で加速度データが送信され、次の第(ｎ＋１)回目の通信で温度データが送信され、次の第(ｎ＋２)回目の通信で加速度データが送信され、更に次の第(ｎ＋３)回目の通信で気圧データが送信されるなどのようにしても良い（尚、ｎは自然数）。

利用者のニーズに応じて送信する情報の内容（別言すると、データの種類）を取捨選択して一回の送信処理で送信される情報の種類が選定されて一回の送信処理で送信される情報の種類が限定されることにより、親機１０と通信局３０との間における通信方式として特定小電力無線通信（例えば、ＬＰＷＡ）が利用されて通信が行われる場合に、通信速度が低速であったり通信量が小さかったりするという制限に制約を受けることなく、監視情報を送信することができ、延いては森林や樹木の状態を適切に知らせて利用者のニーズに的確に応えることが可能になる。

また、親機１０のセンサ部１４や子機２０のセンサ部２２が上述のように種々の機能を備えるものとして構成される場合の各種データ、特に気象に関する情報（具体的には、温度，湿度，気圧，照度など）が、森林所有者以外の例えば官公庁，大学，及び／又は研究機関などへも知らされるようにしても良い。

以上のように構成された樹木見守りシステムによれば、樹木に取り付けられた子機２０と親機１０とを含むネットワークを介して取得される樹木の状態に関する監視情報を監視用サーバ４０へと送信することができる。このため、森林内へと直接立ち入ることなく樹木の状態を把握することが可能であり、森林の管理・監視にかかる労力を軽減することが可能になる。

以上のように構成された樹木見守りシステムによれば、また、樹木の状態に関する監視情報を特定小電力無線通信を利用して監視用サーバ４０へと送信するようにしているので、通信コストを抑えつつ樹木の状態を把握することが可能であり、森林の樹木の監視費用を低減させることが可能になる。

なお、上述の実施形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。

本発明の樹木見守りシステムは、例えば、樹木を監視して樹木の状態を知ることができるので、森林管理、森林資源の利活用などの分野で利用価値が高い。

１０ 親機
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ メモリ
１４ センサ部
１７ 交信部
１８ 通信部
１９ 電源部
２０ 子機
２１ 制御部
２２ センサ部
２８ 交信部
２９ 電源部
３０ 通信局
３９ 広域通信網
４０ 監視用サーバ
４２ ユーザ端末

Claims (3)

1. 森林内の複数の樹木に取り付けられる子機と、当該子機によって取得されて無線送信される監視情報を受信すると共に当該監視情報を特定小電力無線通信を利用してサーバへと送信する親機とを有し、前記監視情報に加速度，振動，及び傾斜角のうちの少なくとも一つが含まれ、前記複数の樹木の傾木または倒木が発生する時間の長さに応じて違法伐採と自然災害とのどちらであるのか推断することを特徴とする樹木見守りシステム。
2. 前記親機が太陽電池を備えることを特徴とする請求項１記載の樹木見守りシステム。
3. 前記親機が時計機能を備え、前記監視情報に時刻情報が含まれることを特徴とする請求項１記載の樹木見守りシステム。