WO2022137721A1 - 予測情報提供システム及び予測情報提供プログラム - Google Patents

予測情報提供システム及び予測情報提供プログラム Download PDF

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WO2022137721A1
WO2022137721A1 PCT/JP2021/036875 JP2021036875W WO2022137721A1 WO 2022137721 A1 WO2022137721 A1 WO 2022137721A1 JP 2021036875 W JP2021036875 W JP 2021036875W WO 2022137721 A1 WO2022137721 A1 WO 2022137721A1
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WO
WIPO (PCT)
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information
sun
date
prediction
intensity
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/036875
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English (en)
French (fr)
Inventor
知之 奥村
春仁 銭尾
由香 豊田
明香里 金子
Original Assignee
日本ユニシス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00—Working measures on existing buildings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light

Definitions

  • the present invention relates to a forecast information providing system and a forecast information providing program.
  • the influence of sunlight for example, ultraviolet rays, visible rays and infrared rays
  • the amount of sunlight irradiation for example, ultraviolet rays irradiation amount and solar radiation amount
  • the position information indicating the position and the environmental information indicating the amount of the exposed object such as ultraviolet rays existing at the position are stored in the environmental information storage unit in association with each other.
  • the exposure amount is estimated based on the environmental information acquired from the environmental information storage unit and the exposure rate determined according to the user's behavior, and the estimated exposure amount value is provided to the user.
  • the exposure amount is stored using the environmental information (pollen scattering amount, ultraviolet ray amount, aerosol amount) specified by the position information stored in the environmental information storage unit.
  • the environmental information specified by this location information there is a problem that the user who receives the information cannot easily obtain more detailed information.
  • the parts and places where you want to know the energy intensity such as the amount of ultraviolet irradiation and the amount of solar radiation are not necessarily the horizontal plane or the plane perpendicular to the sun's rays.
  • trigonometric functions and the like since the energy intensity from the actual sky scattered and reflected by atmospheric components differs depending on the direction, there is a problem that sufficient accuracy cannot be obtained by calculation using trigonometric functions or the like.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a predictive information providing system for predicting the influence of sunlight on the exterior coating.
  • the present invention relates to date and time information which is information about a date and time, place information which is information about a place, date and time indicated by the date and time information, and solar beam intensity at a place indicated by the place information. It is associated with the sunbeam inquiry information included in the storage unit that stores the sunbeam intensity information, which is information, in association with each other, the communication unit that communicates, and the prediction information inquiry information input via the communication unit. Using the first calculation unit that calculates the sunbeam intensity information, the second calculation unit that calculates the direction-specific sunbeam intensity information using the calculation results of the first calculation unit, and the calculation results of the second calculation unit.
  • the sun is provided with a third calculation unit that calculates prediction information for predicting the influence of the sun's rays on the external coating indicated by the external coating type information included in the prediction information inquiry information input via the communication unit.
  • the ray inquiry information includes the date and time information, the location information, and direction information indicating the direction in which the irradiation surface to be irradiated with the sun's rays faces, and the direction-specific sunbeam intensity information is indicated by the date and time information.
  • Information including the intensity of the sun's rays received by the irradiation surface indicated by the direction information at the place indicated by the date and time and the location information, and the communication unit refers to the transmission source of the prediction information inquiry information with respect to the third. It is characterized in that the prediction information calculated by the calculation unit is transmitted.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the structure of the prediction information provision system which concerns on Example 1 of this invention. It is a figure explaining the irradiation direction of the sun ray. It is a figure explaining the sun ray which irradiates the irradiation surface A which is the plane parallel to the ground. It is a figure explaining the sun ray which irradiates the irradiation surface B which is the surface which forms the angle of 30 ° with the ground. It is a figure explaining the sun ray which irradiates the irradiation surface C which is the surface which forms the angle of 90 ° with the ground.
  • FIG. 7A is a figure which shows the state of measuring the sun ray directly received by the irradiation surface E
  • FIG. 7B is a figure.
  • FIG. 16A is a graph showing an example of the spectral irradiation intensity from each direction on the sidewalk.
  • FIG. 16B is a graph showing an example of spectral reflectance on the sidewalk.
  • FIG. 17A is a graph showing an example of the spectral irradiation intensity from each direction on the grassland.
  • FIG. 17B is a graph showing an example of spectral reflectance in grassland.
  • FIG. 18A is a graph showing an example of spectral irradiation intensity from each direction on asphalt.
  • FIG. 18B is a graph showing an example of spectral reflectance on asphalt. It is a figure explaining the example of the chemical bond about the deterioration and fading of an exterior coating,
  • FIG. 19A is a figure which shows the relationship between the wavelength of light and energy, and
  • FIG. 19B is the bond dissociation energy of a chemical bond. It is a figure which shows about.
  • the present invention is applied to a predictive information providing system to describe a system for providing information on the sun's rays, for example, the amount of solar radiation to the user.
  • the present invention describes the ultraviolet rays included in the sun's rays.
  • Individual information such as infrared rays, visible rays, or other electromagnetic waves may be provided to the user.
  • the intensity of the sun's rays is also referred to as the intensity of solar radiation.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a prediction information providing system according to a first embodiment of the present invention.
  • the prediction information providing system 10 of this embodiment is, for example, a server machine including a computer.
  • the prediction information providing system 10 is via a storage unit 13 that stores sunbeam intensity information 16 and other various information, which will be described in detail later, a communication unit 17 that communicates with the communication unit 17, and a communication unit 17.
  • Direction-specific sunbeam intensity information is obtained using the calculation results of the first calculation unit 11 and the first calculation unit 11 that calculate the sunbeam intensity information 16 associated with the sunbeam inquiry information included in the received prediction information inquiry information.
  • the second calculation unit 12 uses the influence of the sun's rays on the external coating indicated by the external coating type information included in the prediction information inquiry information input via the communication unit 17
  • a third calculation unit 21 for calculating the prediction information to be predicted is provided.
  • Prediction information inquiry information includes sunlight inquiry information and external coating type information.
  • the sunlight inquiry information includes date and time information 14, location information 15, and direction information 16a indicating the direction in which the irradiation surface to be irradiated with the sun rays is directed.
  • the direction-specific sun ray intensity information is the intensity of the sun rays received by the irradiation surface indicated by the direction information 16a at the date and time indicated by the date and time information 14 and the place indicated by the place information 15, and the communication unit 17 has predicted information.
  • the prediction information calculated by the third calculation unit 21 is transmitted to the transmission source of the inquiry information.
  • Each configuration shown in FIG. 1 may be configured by hardware. Further, each configuration shown in FIG. 1 can be realized by executing a program by the prediction information providing system 10, and the storage unit 13 may store a program executed by the prediction information providing system 10.
  • the storage unit 13 has a volatile storage device and a non-volatile storage device depending on the use of the data.
  • the communication unit 17 may be configured to transmit the direction-specific sun-ray intensity information indicating the direction-specific sun-ray intensity calculated by the second calculation unit 12 to the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • the communication unit 17 may be configured to transmit the solar ray intensity information calculated by the first calculation unit 11 to the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • the client machine 2 or 3 may have a configuration corresponding to the function of the second calculation unit 12. That is, the present invention is a predictive information providing system in which a server machine and a client machine are connected by a network, and the server machine has date and time information 14 which is information about a date and time and place information 15 which is information about a place. 1.
  • the storage unit 13 that stores the date and time indicated by the date and time information and the solar beam intensity information 16 which is information on the solar beam intensity at the place indicated by the place information in association with each other, and the first communication with the client machine.
  • a communication unit and a first calculation unit 11 for calculating the sunbeam intensity information 16 associated with the sunbeam inquiry information included in the prediction information inquiry information input via the first communication unit are provided, and the first communication is provided.
  • the unit transmits the sunbeam intensity information 16 calculated by the first calculation unit 11 to the client machine, and the client machine inputs the information via the second communication unit that communicates with the server machine 1 and the second communication unit. It is equipped with a second calculation unit (a configuration corresponding to the function of the second calculation unit 12) that calculates direction-specific sun ray intensity information using the obtained sun ray intensity information 16, and a second communication unit (second calculation unit).
  • the configuration corresponding to the function of 12) transmits the sunbeam inquiry information to the server machine, and the sunbeam inquiry information indicates the date and time information 14, the location information, and the direction in which the irradiation surface to be irradiated with the sunbeam faces. It may be configured to include the direction information 16a.
  • the client machine and the server machine may be in the same terminal device without going through the network. In this case, the client machine and the server machine may be the same device, or the client machine and the server machine may be connected to each other by, for example, a bus.
  • connecting the client machine and the server machine means that the program that realizes the function as the client machine and the program that realizes the function as the server machine are data via memory or the like. May refer to the delivery of.
  • the storage unit 13 has date and time information 14 which is information about the date and time, place information 15 which is information about the place, and sun rays which is information about the intensity of the sun rays at the place indicated by the date and time information 14 and the place information 15.
  • the strength information 16 and the strength information 16 are stored in association with each other.
  • the communication unit 17 of the prediction information providing system 10 is connected to a network 4 such as the Internet.
  • Client machines 2 and 3 used by the user are connected to the network 4, and the client machines 2 and 3 communicate with the prediction information providing system 10 via the network 4.
  • Prediction information inquiry information is transmitted from the client machine 2 or the client machine 3 to the prediction information providing system 10 via the network 4.
  • Prediction information inquiry information includes sunlight inquiry information and external coating type information.
  • the sun ray inquiry information includes date and time information 14, location information 15, and direction information 16a indicating the direction in which the irradiation surface to be irradiated by the sun rays faces.
  • the direction indicated by the direction information 16a is a direction orthogonal to the surface on which the irradiation surface to be irradiated by the sun's rays spreads.
  • the direction information 16a will be described later with reference to FIGS. 2 to 5.
  • the calculation result by the first calculation unit 11 is transmitted from the prediction information providing system 10 to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information via the network 4.
  • the first calculation unit 11 calculates the sun ray intensity information 16 which will be described in detail later by using the date and time information and the place information included in the sun ray inquiry information.
  • the second calculation unit 12 calculates the direction-specific sunlight intensity information, which is information including the intensity of the sun rays received by the irradiation surface indicated by the direction information 16a, using the calculation result by the first calculation unit 11.
  • the communication unit 17 transmits the direction-specific sunlight intensity information indicating the direction-specific sunlight intensity calculated by the second calculation unit 12 to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information via the network 4. Send to.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the irradiation direction of the sun's rays.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a sun ray radiated to the irradiation surface A, which is a surface parallel to the ground.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a sun ray radiated to an irradiation surface B, which is a surface forming an angle of 30 ° with the ground.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a sun ray radiated to an irradiation surface C, which is a surface forming an angle of 90 ° with the ground.
  • the direction in which the irradiation surface to be irradiated by the sun's rays faces that is, the direction indicated by the direction information 16a is described as "the direction of the irradiation surface".
  • the sun's rays radiated on the earth include direct sunlight emitted from the direction of the sun and scattered sunlight emitted from directions other than the direction of the sun. Scattered solar radiation is emitted from the entire sky to the irradiation surface. As shown in FIG. 3, the irradiation surface A, which is a surface parallel to the ground, is irradiated with scattered solar radiation and direct solar radiation from the entire sky.
  • the irradiation surface B forming an angle of 30 ° with the ground is irradiated with scattered solar radiation and direct solar radiation from the direction in which the irradiation surface B faces in the entire sky.
  • the irradiation surface C forming an angle of 90 ° with the ground is not irradiated with direct sunlight because the direction of the sun is behind the irradiation surface C, and the irradiation surface in the entire sky. Scattered solar radiation is emitted from the direction in which C faces.
  • sun rays radiated to the irradiated surface in addition to scattered solar rays and direct sunlights directly radiated to the irradiated surface, there are also sun rays reflected on the ground or the like and irradiated to the irradiated surface.
  • the intensity of the irradiated sun rays greatly differs depending on the direction in which the irradiation surface faces. Therefore, in this embodiment, different direction-specific sunlight intensity information is calculated for each direction in which the irradiation surface faces, and this is provided to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a sun ray that is reflected by the irradiation surface E and is applied to the irradiation surface D.
  • the amount of sunlight received by the irradiation surface D is not limited to the sunlight directly received by the irradiation surface D (direct sunlight and scattered sunlight), but the sun rays (direct sunlight and scattered sunlight) are on the ground and the wall surface.
  • the sun's rays (reflected light) reflected by the irradiation surface (irradiation surface E) are also included.
  • the accuracy of determining the intensity of the sun's rays received by the irradiated surface can be further improved.
  • the reflectance of the other irradiation surface is used to calculate the reflected light from the other irradiation surface.
  • the reflectance of the surface of a substance is generally calculated by using the reflectance at a specific specific wavelength, but it is desirable to calculate the reflectance by using the spectral reflectance in order to calculate the energy intensity accurately.
  • how to obtain the spectral reflectance of the other irradiation surface will be described with reference to FIG. 7.
  • FIGS. 7 (a) and 7 (b) are views for explaining an example of how to obtain the spectral reflectance of another irradiation surface
  • FIG. 7A is a diagram showing a state of measuring the sunlight rays directly received by the irradiation surface E
  • FIG. 7A is a diagram.
  • (B) is a figure which shows the state of measuring the reflected light by an irradiation surface E.
  • the measuring instrument 50 is used here.
  • the measuring instrument 50 is a measuring instrument that functions as a spectrophotometer.
  • the spectral illuminance from above the irradiation surface E (the spectral illuminance of the sun's rays irradiating the irradiation surface E) is measured using the measuring device 50. Further, the spectral illuminance reflected on the irradiation surface E (the spectral illuminance of the reflected light reflected by the sun rays on the irradiation surface E) is measured by using the measuring instrument 50.
  • the spectral reflectance of the irradiation surface E is obtained by Equation 1 using the obtained spectral illuminance from above the irradiation surface E and the spectral illuminance reflected by the irradiation surface E.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating light that enters the irradiation surface among the reflected light from the other irradiation surface.
  • FIG. 8 shows a case where the irradiation surface G, which is another irradiation surface, is the ground, and the ratio of the reflected light from the irradiation surface G to the irradiation surface F is taken into consideration.
  • the energy that enters the irradiation surface F from the irradiation surface G (ground) can be calculated by Equation 2.
  • the irradiation energy received by the irradiation surface G in Equation 2 can be obtained, for example, by the method shown in FIG. 7A.
  • the reflectance in Equation 2 for example, the spectral reflectance obtained in Equation 1 can be used.
  • the area ratio H in Equation 2 can be obtained as described below with reference to FIG. In FIG. 8, the visual field area of the ground (irradiation surface G) on the irradiation surface F is determined by the angle ⁇ according to the direction of the irradiation surface F.
  • the angle ⁇ that determines the visual field area of the irradiation surface G is an angle geometrically formed between the irradiation surface F and the horizontal direction if the irradiation surface G is the ideal ground (horizontal).
  • the ratio of the visual field area of the ground on the irradiation surface F to the hemispherical area of the irradiation surface F is the area ratio H.
  • the energy entering the irradiation surface F obtained in Equation 2 is added to the irradiation energy due to the scattered solar radiation and the direct solar radiation directly applied to the irradiation surface F. By adding it, it can be obtained with higher accuracy.
  • the ground is considered as the other irradiation surface, but by considering not only the reflected light by the ground but also all other irradiation surfaces on which the reflected light can be incident on the irradiation surface F, the irradiation surface F can be changed.
  • the irradiation energy to be received can be obtained with higher accuracy.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of information stored in the storage unit 13 shown in FIG.
  • the storage unit 13 stores the information shown in FIG. 9, for example, in a database format.
  • the storage unit 13 stores the date and time information 14 as the first primary key.
  • the date and time information 14 may include a year, a month, a day and an hour.
  • the storage unit 13 stores the location information 15 as the second primary key.
  • the place information 15 is information for specifying a position on the earth by using, for example, east longitude and north latitude.
  • the storage unit 13 stores the sun solid angle of the first primary key and the second primary key as the stored value of the sun ray intensity information 16.
  • the storage unit 13 stores the direct solar radiation intensity of the first primary key and the second primary key as the stored value of the sun ray intensity information 16.
  • the storage unit 13 stores the scattered solar radiation intensity of the first primary key and the second primary key as the stored value of the sunlight intensity information 16.
  • the storage unit 13 stores the albedo values of the first primary key and the second primary key as the sun ray intensity information 16 which is a stored value.
  • the albedo value is the ratio of the reflected sunlight intensity to the irradiated sunlight intensity.
  • the direction information 16a included in the solar ray intensity information 16 is included in the stored value shown in FIG.
  • the information included in the solar ray intensity information 16 includes, for example, a value calculated by solving the radiation transmission equation and a value calculated in the process of solving the radiation transmission equation.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the prediction information providing system 10 shown in FIG.
  • step S71 it is determined whether or not the prediction information inquiry information from the client machine 2 or the client machine 3 has been received via the network 4. If the prediction information inquiry information is received (step S71: Yes), the process proceeds to step S72, and if the prediction information inquiry information is not received (step S71: No), the process returns to step S71.
  • step S72 based on the solar beam inquiry information included in the prediction information inquiry information received in step S71, the location information 15 included in the solar beam inquiry information is used at the date and time indicated by the date and time information 14 included in the solar beam inquiry information.
  • the sunlight intensity information 16 which is information including the intensity of the sunlight received at the indicated place is calculated and stored in the storage unit 13.
  • the solar ray intensity information 16 is calculated using, for example, a radiation transmission equation.
  • step S73 by performing mathematical calculation with the direction information 16 as an input value for the sunbeam intensity information 16 calculated in step S72, the place included in the sunbeam inquiry information at the date and time indicated by the date and time information 14.
  • the direction-specific solar beam intensity information which is the solar beam intensity information received by the irradiation surface indicated by the direction information 16a, is calculated.
  • step S74 using the direction-specific sunlight intensity information calculated in step S73, the prediction information for predicting the influence of the sun rays on the external coating indicated by the external coating type information included in the prediction information inquiry information received in step S71 is calculated. do.
  • the prediction information includes, for example, information on deterioration prediction, fading prediction, heat shielding prediction, and temperature prediction of the exterior coating. Details of the calculation of the forecast information will be described later.
  • step S75 the prediction information calculated in step S74 is transmitted to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information this time via the network 4.
  • the client machine 2 or the client machine 3 simply transmits the prediction information inquiry information including the sunbeam inquiry information including the date / time information 14, the location information 15 and the direction information 16a and the external coating type information to the prediction information providing system 10.
  • Predictive information can be obtained, and more detailed effects on external coating can be easily obtained.
  • the client machine 2 or the client machine 3 can provide various applications to the end user by using the prediction information obtained from the prediction information providing system 10.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the prediction information providing system according to the second embodiment of the present invention.
  • the prediction information providing system 100 of this embodiment is, for example, a server machine including a computer.
  • the prediction information providing system 100 is calculated by the first calculation unit 110 and the first calculation unit 110, which preliminarily calculate the sunbeam intensity information 116, which will be described in detail later, using the date and time information and the location information. It is associated with the sunbeam inquiry information included in the storage unit 113 that stores the sunbeam intensity information 116 and other various information, the communication unit 117 that communicates, and the prediction information inquiry information input via the communication unit 117.
  • An extraction unit 111 that extracts the sun ray intensity information 116 from the storage unit 113, a second calculation unit 112 that calculates direction-specific sun ray intensity information using the sun ray intensity information 116 extracted by the extraction unit 111, and a second unit.
  • the third calculation unit that calculates the prediction information for predicting the influence of the sun's rays on the external coating indicated by the external coating type information included in the prediction information inquiry information input via the communication unit 117. 121 and.
  • the communication unit 117 communicates with the outside, for example.
  • Prediction information inquiry information includes sunlight inquiry information and external coating type information.
  • the solar ray inquiry information includes date and time information 114, location information 115, and direction information 116a.
  • the direction-specific sun ray intensity information is information including the intensity of the sun rays received by the irradiation surface indicated by the direction information 116a at the date and time indicated by the date and time information 114 and the place indicated by the place information 115.
  • the communication unit 117 transmits the prediction information calculated by the third calculation unit 121 to the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • Each configuration shown in FIG. 11 may be configured by hardware. Further, each configuration shown in FIG. 11 can be realized by executing a program by the prediction information providing system 100, and the storage unit 113 may store a program executed by the prediction information providing system 100.
  • the storage unit 113 has a volatile storage device and a non-volatile storage device depending on the use of the data.
  • the communication unit 117 may be configured to transmit the direction-specific solar ray intensity information indicating the direction-specific solar ray intensity calculated by the second calculation unit 112 to the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • the communication unit 117 may be configured to transmit the sunlight intensity information extracted by the extraction unit 111 to the transmission source of the prediction information inquiry information.
  • the client machine 2 or 3 may have a configuration corresponding to the function of the second calculation unit 112. That is, the present invention is a predictive information providing system in which a server machine and a client machine are connected by a network, and the server machine is a place where information about a date and time and a place indicated by date and time information 114 which is information about a date and time.
  • the first calculation unit 110 for calculating the sunbeam intensity information 116, which is information on the sunbeam intensity at the place indicated by the information 115, the date and time information 114, the location information 115, and the sunbeam intensity calculated by the first calculation unit 110.
  • the sunbeam inquiry information included in the storage unit 113 that stores the information 116 in association with each other
  • the first communication unit that communicates with the client machine, and the prediction information inquiry information input via the first communication unit.
  • the first communication unit transmits the sunbeam intensity information 116 extracted by the extraction unit 111 to the client machine, and includes an extraction unit 111 for extracting the sunbeam intensity information 116 obtained from the storage unit 113, and the client machine.
  • the second communication unit transmits the sunbeam inquiry information to the server machine, and the sunbeam inquiry information includes the date and time information 114, the location information 115, and the irradiation of the sunbeam. It may be configured to include the direction information 116a indicating the direction in which the irradiation surface to be received faces.
  • the storage unit 113 is information about the date and time information 114 which is information about the date and time, the place information 115 which is the information about the place, and the date and time indicated by the date and time information 114 and the information about the intensity of the sun rays at the place indicated by the place information 115.
  • the intensity information 116 (sunlight intensity information 116 calculated by the first calculation unit 110) is stored in association with the intensity information 116.
  • the communication unit 117 of the prediction information providing system 100 is connected to a network 4 such as the Internet.
  • Client machines 2 and 3 used by the user are connected to the network 4, and the client machines 2 and 3 communicate with the prediction information providing system 100 via the network 4.
  • Prediction information inquiry information is transmitted from the client machine 2 or the client machine 3 to the prediction information providing system 100 via the network 4.
  • the solar ray inquiry information includes date and time information 114, location information 115, and direction information 116a.
  • the direction-specific sunlight intensity information which is the extraction result by the extraction unit 112, is transmitted from the prediction information providing system 100 to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information via the network 4. ..
  • one example of the information stored in the storage unit 113 is the information shown in FIG.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the prediction information providing system 100 shown in FIG.
  • step S91 the information included in the solar ray intensity information 116 of all the places at all the times is calculated by using the date and time information and the place information.
  • a radiation transfer equation is used to calculate the information included in the sunlight intensity information 116. That is, the information included in the solar ray intensity information 116 includes, for example, a value calculated by solving the radiation transmission equation and a value calculated in the process of solving the radiation transmission equation.
  • the information included in the solar ray intensity information 116 calculated in step S91 is stored in the storage unit 113.
  • Prediction information inquiry information includes solar ray inquiry information. It should be noted that the calculation of the information included in the sunlight intensity information 116 and the storage of the calculated information in the storage unit 13 are all completed before the process of receiving the sunlight inquiry information from the client machine 2 or 3 is performed. It may be kept, or may be updated each time, for example, when new data for an area that was previously unavailable is available.
  • step S94 the sunlight intensity information 116 is extracted from the storage unit 113 based on the sunlight inquiry information included in the received data from the client machine 2 or the client machine 3. That is, the sun ray intensity information 116 corresponding to the date and time information 114 and the place information 115 included in the sun ray inquiry information is extracted from the storage unit 113. Further, in step S94, the extracted value of the solar beam intensity information 116 is mathematically calculated with the direction information 116a as an input value, so that the place included in the solar beam inquiry information at the date and time indicated by the date and time information 14 At the place indicated by the information 15, the direction-specific sunlight intensity information which is the information including the intensity of the sunlight received by the irradiation surface indicated by the direction information 116a is calculated.
  • step S95 using the direction-specific sunlight intensity information calculated in step S94, the prediction information for predicting the influence of the sun rays on the external coating indicated by the external coating type information included in the prediction information inquiry information received in step S93 is calculated. do.
  • the prediction information includes, for example, information on deterioration prediction, fading prediction, heat shielding prediction, and temperature prediction of the exterior coating. Details of the calculation of the forecast information will be described later.
  • step S96 the prediction information calculated in step S95 is transmitted to the client machine 2 or the client machine 3 which is the transmission source of the prediction information inquiry information this time via the network 4.
  • the client machine 2 or the client machine 3 simply transmits the prediction information inquiry information including the sunbeam inquiry information including the date / time information 14, the location information 15 and the direction information 16a and the external coating type information to the prediction information providing system 100.
  • Predictive information can be obtained, and more detailed effects on external coating can be easily obtained.
  • the client machine 2 or the client machine 3 can provide various applications to the end user by using the prediction information obtained from the prediction information providing system 100.
  • the sunlight intensity information 116 is calculated in advance, the response is faster and higher than the case where the calculation is performed after receiving the sunlight inquiry information from the client machine 2 or the client machine 3. It is possible to provide direction-specific sunlight intensity information with immediacy.
  • FIG. 13 is a graph showing the spectral irradiance.
  • the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the spectral irradiance.
  • FIG. 13 shows the result of calculating the amount of heat applied to the irradiated surface after calculating the energy intensity of the sky with respect to the irradiated surface by simulation based on the above-mentioned Example 1.
  • FIG. 13 is an example of calculating the amount of heat received by the irradiation surface arranged on Miyakojima from 12:00 to 1300 on June 20, 2016.
  • the integrated value of the energy applied to the irradiated surface is 1,029.8 [W / m 2 ], and the amount of heat received by the irradiated surface is 3,707,358 [J / m]. 2 ]. According to this embodiment, it is possible to predict the amount of irradiation heat received by high-rise structures and forests, which were difficult to measure, and it can be used for defense design of structures and forest planting plans.
  • the prediction information providing system 10 is the material to be irradiated (the material of the irradiation material having the irradiation surface) from the amount of heat received by the irradiation surface, which is the result obtained in Example 3. It is possible to predict the temperature rise according to the above. In this embodiment, the temperature rise prediction of the irradiation surface will be described.
  • FIG. 14 is a diagram showing a trial calculation condition regarding a temperature rise of the material to be irradiated. As shown in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram showing a trial calculation example of the temperature rise after 1 hour depending on the material.
  • a sun ray with a calorific value of 3,707,358 [J / m 2 ] is incident on the irradiation material J1 having a reflectance of 30% on the irradiation surface J2
  • the amount of heat reflected on the irradiation surface J2 is 1,112,207. It is [J / m 2 ]
  • the amount of heat absorbed by the irradiation material J1 is 2,595,151 [J / m 2 ].
  • the shape of the material model of the irradiation material J1 is 1mx1mx 5 mm in thickness. Further, this trial calculation is based on the assumption that there is no heat dissipation (heat radiation, heat conduction, heat transfer, etc.) from the irradiation material J1. In reality, since there is heat dissipation from the irradiation material J1, the temperature does not rise so much. In the estimation, heat dissipation may be considered as necessary. This estimation makes it possible to predict the temperature rise in structures that were difficult to measure due to high places and people not approaching, and on the irradiated surface such as land. , Can be used for forest planting plans.
  • the prediction information providing system 10 can calculate the reflection energy based on the reflectance of the sidewalk and calculate the irradiation amount to be applied to the irradiation surface.
  • the reflectance of the sidewalk can be obtained, for example, by the method described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • FIG. 16A is a graph showing an example of the spectral irradiation intensity from each direction on the sidewalk.
  • the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the irradiation intensity.
  • FIG. 16B is a graph showing an example of spectral reflectance on the sidewalk.
  • the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the spectral reflectance.
  • the spectral reflectance of the sidewalk is 10 to 20%.
  • the prediction information providing system 10 can calculate the reflection energy based on the reflectance of the grassland and calculate the irradiation amount to be applied to the irradiation surface.
  • the reflectance of the grassland can be determined, for example, by the method described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • FIG. 17A is a graph showing an example of the spectral irradiation intensity from each direction on the grassland. In FIG. 17A, the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the irradiation intensity.
  • FIG. 17B is a graph showing an example of spectral reflectance in grassland.
  • the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the spectral reflectance.
  • the spectral reflectance of the grassland is 5 to 10%.
  • the reflectance rapidly increases in the near infrared in the grassland.
  • the prediction information providing system 10 can calculate the reflection energy based on the reflectance of the asphalt and calculate the irradiation amount to be applied to the irradiation surface.
  • the reflectance of asphalt can be determined, for example, by the method described with reference to FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • FIG. 18A is a graph showing an example of spectral irradiation intensity from each direction on asphalt. In FIG. 18A, the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the irradiation intensity.
  • FIG. 18B is a graph showing an example of spectral reflectance on asphalt. In FIG. 18B, the horizontal axis is the wavelength of light and the vertical axis is the spectral reflectance. With reference to FIG. 18 (b), it can be seen that the spectral reflectance of asphalt is 5%.
  • the prediction information providing system generates the spectral intensity data (the spectral intensity data is composed of a direct light component and a scattered light component) according to the location, date and time, direction, and spectral intensity.
  • the prediction information providing system integrates the energy intensity of the wavelength corresponding to the dissociation energy of a specific chemical bond constituting the exterior coating from the generated spectral intensity data in a desired period.
  • the prediction information providing system predicts deterioration and fading of the exterior coating according to the period from the accumulated value of the period.
  • the prediction information providing system accepts the input of the type, place, date and time, direction, and period of the exterior coating included in the prediction information inquiry information, and requests the prediction information of deterioration and fading of the exterior coating according to the period.
  • the type of exterior coating includes information about the raw materials of the paint for the exterior coating and the chemical bonds of the raw materials. This information may be input each time or may be stored in advance.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of chemical bonding related to deterioration and fading of the exterior coating.
  • FIG. 19A is a diagram showing the relationship between the wavelength of light and energy.
  • FIG. 19B is a diagram showing bond dissociation energy of chemical bonds.
  • the above-mentioned third calculation unit can calculate the prediction information by using the relationship shown in FIGS. 19 (A) and 19 (B).
  • the period integration value in the deterioration prediction and the fading prediction can be obtained by the equation 3.
  • the prediction information providing system generates the spectral intensity data according to the location, the date and time, the direction, and the spectral intensity.
  • the prediction information providing system calculates the spectral reflection intensity reflected outside the exterior coating according to the spectral reflectance (color) of the exterior coating (mainly the roof) measured in advance from the generated spectral intensity data.
  • the prediction information providing system integrates the spectral reflection intensity (spectral energy) according to the date and time and predicts the heat shield amount (heat shield effect).
  • the spectral reflectance the spectral reflectance of the reflection model according to the reflecting surface is used.
  • a polished painted plate is composed of a specular reflection model and a diffuse reflection model.
  • the mirror spectroscopic reflectance is used for the direct light component
  • the diffuse spectroscopic reflectance is used for the scattered light component.
  • a reflection model such as BRDF can also be used.
  • the prediction information providing system accepts the input of the type, place, date and time, and direction of the exterior coating included in the prediction information inquiry information, and obtains the prediction information of the heat energy reflected outside the exterior coating according to the date and time.
  • the period integrated value which is the integrated value of the heat shielding effect (heat shielding energy) in the heat shielding prediction, can be obtained by the formula shown in FIG.
  • the prediction information providing system generates the spectral intensity data according to the location, the date and time, the direction, and the spectral intensity.
  • the prediction information providing system calculates the spectral transmission intensity that penetrates into the exterior coating according to the spectral reflectance (color) of the exterior coating (mainly the roof) measured in advance from the generated spectral intensity data.
  • the prediction information providing system integrates the spectral transmission intensity (spectral energy) according to the date and time, and predicts the thermal energy that penetrates into the exterior coating and the surface temperature and internal temperature of the coating member.
  • the prediction information providing system accepts the input of the type, place, date and time, and direction of the exterior coating included in the prediction information inquiry information, and obtains the prediction information of the thermal energy that invades the exterior coating according to the date and time.
  • the amount of heat received by the exterior coating in temperature prediction can be calculated by the formula shown in FIG. 21. Further, the amount of heat received from the outside world by the surface of the object in the temperature prediction can be obtained by the formula shown in FIG.
  • An object of the present invention is to supply a storage medium containing a program code (computer program) that realizes the functions of the above-described embodiment to a system or an apparatus, and a program in which the computer of the supplied system or the apparatus is stored in the storage medium. It is also achieved by reading and executing the code.
  • the program code itself read from the storage medium realizes the function of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
  • the computer functions as each processing unit by executing the program, but a part or all of the processing may be configured by a dedicated electronic circuit (hardware). I do not care.
  • the present invention is not limited to the specific embodiment described, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.

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Abstract

太陽光線の外装塗装への影響について予測する予測情報提供システムを提供する。予測情報提供システムは、日時情報と、場所情報と、太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、通信を行う通信部と、通信部を介して入力された予測情報問合せ情報に含まれる太陽光線問合せ情報に対応付けられた太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、第一算出部の算出結果を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報に含まれるに含まれる外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、を備え、通信部は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第三算出部が算出した予測情報を送信する。

Description

予測情報提供システム及び予測情報提供プログラム
　本発明は、予測情報提供システム及び予測情報提供プログラムに関する。
　最近では、人体や生活環境に対する太陽光（例えば紫外線、可視光線及び赤外線）の影響が知られ、太陽光照射量（例えば紫外線照射量や日射量）について注目され始めている。例えば、特許第５５２４７４１号公報に記載の曝露量推定システムでは、位置を示す位置情報と当該位置に存在する紫外線のような曝露対象の量を示す環境情報とを対応付けて環境情報格納部に格納しておき、環境情報格納部から取得した環境情報とユーザの行動などに応じて定めた曝露率とに基づいて、曝露量の推定を行い、推定した曝露量の数値をユーザに提供する。
特許第５５２４７４１号公報
　ところで、特許第５５２４７４１号公報に記載の曝露量推定システムでは、環境情報格納部に格納してある、位置情報で特定される環境情報（花粉飛散量、紫外線量、エアロゾル量）を用いて曝露量の推定を行うが、この位置情報で特定される環境情報では、情報提供を受けるユーザは、より詳細な情報を容易に得ることができないという問題があった。
　例えば、現実世界において、紫外線照射量や日射量等のエネルギー強度を知りたい部位や場所は、必ずしも水平面や太陽光線に対して垂直な面とは限らず様々である。このような様々な部位や場所のエネルギー強度を知るためには、水平面や太陽光線に垂直なエネルギー強度から、三角関数等を利用して、実際の照射面上のエネルギー強度を算出することが考えられる。ところが、大気成分により散乱・反射した現実の天空からのエネルギー強度は、方向毎に違うので、三角関数等を利用した算出では、十分な精度が得られないという問題があった。
　また、太陽光線は建造物の外装塗装に影響を与えることが知られている。このため、太陽光線の外装塗装への影響について予測することについて需要があると考えられるが、従来、太陽光線の外装塗装への影響について予測するシステムは提供されていなかった。
　本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、太陽光線の外装塗装への影響について予測する予測情報提供システムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明は、日時に関する情報である日時情報と、場所に関する情報である場所情報と、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、通信を行う通信部と、前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた前記太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、前記第一算出部の算出結果を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、前記第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された前記予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、を備え、前記太陽光線問合せ情報は、前記日時情報と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報と、を含み、前記方向特定太陽光線強度情報は、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における、前記方向情報で示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報であり、前記通信部は、前記予測情報問合せ情報の送信元に対し、前記第三算出部が算出した前記予測情報を送信する、ことを特徴とする。
　本発明によれば、太陽光線の外装塗装への影響について予測する予測情報提供システム及び予測情報提供プログラムを提供することができる。
本発明の実施例１に係る予測情報提供システムの構成を示すブロック図である。 太陽光線の照射方向について説明する図である。 地面と平行な面である照射面Ａに照射される太陽光線について説明する図である。 地面と３０°の角度を成す面である照射面Ｂに照射される太陽光線について説明する図である。 地面と９０°の角度を成す面である照射面Ｃに照射される太陽光線について説明する図である。 照射面Ｅで反射されて照射面Ｄに照射される太陽光線について説明する図である。 他照射面の分光反射率の求め方の一例について説明する図であって、図７（ａ）は照射面Ｅが直接受ける太陽光線を測定する様子を示す図であり、図７（ｂ）は照射面Ｅによる反射光を測定する様子を示す図である。 他照射面からの反射光のうち照射面に入光する光について説明する図である。 図１に示した記憶部１３に記憶する情報の一例を示す図である。 図１に示した予測情報提供システム１０の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施例２に係る予測情報提供システムの構成を示すブロック図である。 図１１に示した予測情報提供システム１００の動作を示すフローチャートである。 分光放射照度を示すグラフである。 照射される材質の温度上昇に関する試算条件を示す図である。 材質に応じた１時間後の温度上昇の試算例を示す図である。 図１６（ａ）は歩道での各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１６（ｂ）は歩道での分光反射率の例を示すグラフである。 図１７（ａ）は草地での各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１７（ｂ）は草地での分光反射率の例を示すグラフである。 図１８（ａ）はアスファルトでの各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１８（ｂ）はアスファルトでの分光反射率の例を示すグラフである。 外装塗装の劣化、退色に関する化学結合例について説明する図であり、図１９（Ａ）は、光の波長とエネルギーの関係を示す図であり、図１９（Ｂ）は、化学結合の結合解離エネルギーについて示す図である。 遮熱予測における遮熱効果（遮熱エネルギー）の積算値である期間積算値について示す図である。 温度予測における外装塗装が受ける熱量について示す図である。 温度予測における物体表面が外界から受け取る熱量について示す図である。
　以下、本発明に係る予測情報提供システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明に係るシステムの好適な具体例であり、一般的なハードウェア、ソフトウェア構成に即した種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、以下に示す実施形態における構成要素は、適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、以下に示す実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
　なお、以下の実施例では、本発明を予測情報提供システムに適用し、太陽光線に関する情報、例えば日射量をユーザに提供するシステムについて説明するが、本発明は、太陽光線に含まれる、紫外線、赤外線、可視光線、又は、その他の電磁波等の個別の情報を、ユーザに提供するものであってもよい。また、以下の実施例では、太陽光線強度を日射強度ともいう。
　図１は、本発明の実施例１に係る予測情報提供システムの構成を示すブロック図である。本実施例の予測情報提供システム１０は、例えば、コンピュータから成るサーバーマシンである。
　予測情報提供システム１０は、図１に示すように、詳しくは後述する太陽光線強度情報１６やそのほかの各種情報を記憶する記憶部１３と、通信を行う通信部１７と、通信部１７を介して受信した予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた太陽光線強度情報１６を算出する第一算出部１１と、第一算出部１１の算出結果を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部１２と、第二算出部１２の算出結果を用いて、通信部１７を介して入力された予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部２１と、を備える。通信部１７は、例えば外部と通信を行う。予測情報問合せ情報は、太陽光線問合せ情報及び外部塗装種別情報を含む。太陽光線問合せ情報は、日時情報１４と、場所情報１５と、太陽光線の照射すなわち日射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報１６ａと、を含む。方向特定太陽光線強度情報は、日時情報１４で示される日時及び場所情報１５で示される場所における、方向情報１６ａで示される照射面が受ける太陽光線の強度であって、通信部１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第三算出部２１が算出した予測情報を送信する。図１に示す各構成は、ハードウェアで構成してもよい。また、図１に示す各構成は、予測情報提供システム１０がプログラムを実行することで実現することもでき、記憶部１３は、予測情報提供システム１０で実行するプログラムを記憶してもよい。記憶部１３は、データの用途に応じて、揮発性の記憶装置や不揮発性の記憶装置を有する。
　なお、通信部１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第二算出部１２が算出した方向特定太陽光線強度を示す方向特定太陽光線強度情報を送信する構成としてもよい。
　なお、予測情報提供システム１０において、通信部１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第一算出部１１が算出した太陽光線強度情報を送信する構成としてもよい。この場合、第二算出部１２の機能に相当する構成を、クライアントマシン２又は３が有することとしてもよい。すなわち、本発明は、サーバーマシンとクライアントマシンとをネットワークで接続してなる予測情報提供システムであって、サーバーマシンは、日時に関する情報である日時情報１４と、場所に関する情報である場所情報１５と、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報１６と、を対応付けて記憶する記憶部１３と、クライアントマシンと通信を行う第一通信部と、第一通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた太陽光線強度情報１６を算出する第一算出部１１と、を備え、第一通信部は、クライアントマシンに対し、第一算出部１１が算出した太陽光線強度情報１６を送信し、クライアントマシンは、サーバーマシン１と通信を行う第二通信部と、第二通信部を介して入力された太陽光線強度情報１６を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部（第二算出部１２の機能に相当する構成）と、を備え、第二通信部（第二算出部１２の機能に相当する構成）は、太陽光線問合せ情報をサーバーマシンに送信し、太陽光線問合せ情報は、日時情報１４と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報１６ａと、を含む、構成としてもよい。なお、クライアントマシンとサーバーマシンとは、ネットワークを介さず、同一端末装置内にあってもよい。この場合、クライアントマシンとサーバーマシンとが同一装置であってもよいし、クライアントマシンとサーバーマシンとが例えばバス接続される構成であってもよい。クライアントマシンとサーバーマシンとが同一装置の場合、クライアントマシンとサーバーマシンとを接続するとは、クライアントマシンとしての機能を実現するプログラムとサーバーマシンとしての機能を実現するプログラムとがメモリ等を介してデータの受け渡しを行うことを指してもよい。
　記憶部１３は、日時に関する情報である日時情報１４と、場所に関する情報である場所情報１５と、日時情報１４で示される日時及び場所情報１５で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報１６と、を対応付けて記憶する。
　予測情報提供システム１０の通信部１７は、インターネットなどのネットワーク４に接続されている。ネットワーク４には、ユーザが用いるクライアントマシン２、３が接続されており、クライアントマシン２、３は、ネットワーク４を介して、予測情報提供システム１０と通信を行う。
　クライアントマシン２又はクライアントマシン３から、予測情報提供システム１０へは、ネットワーク４を介して、予測情報問合せ情報が送信される。予測情報問合せ情報は、太陽光線問合せ情報及び外部塗装種別情報を含む。太陽光線問合せ情報は、日時情報１４と、場所情報１５と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報１６ａと、を含む。方向情報１６ａが示す方向は、太陽光線の照射を受ける照射面が拡がる面と直交する方向である。方向情報１６ａについては、図２から図５を参照して後述する。予測情報提供システム１０から、予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３へは、ネットワーク４を介して、第一算出部１１による算出結果が送信される。
　第一算出部１１は、太陽光線問合せ情報に含まれる日時情報と場所情報とを用いて詳しくは後述する太陽光線強度情報１６を算出する。第二算出部１２は、第一算出部１１による算出結果を用いて、方向情報１６ａで示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報である方向特定太陽光線強度情報を算出する。通信部１７は、第二算出部１２が算出した方向特定太陽光線強度を示す方向特定太陽光線強度情報を、ネットワーク４を介して、予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３に送信する。
　以下、方向情報１６ａについて説明する。図２は、太陽光線の照射方向について説明する図である。図３は、地面と平行な面である照射面Ａに照射される太陽光線について説明する図である。図４は、地面と３０°の角度を成す面である照射面Ｂに照射される太陽光線について説明する図である。図５は、地面と９０°の角度を成す面である照射面Ｃに照射される太陽光線について説明する図である。図３、図４及び図５では、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向、すなわち方向情報１６ａで示される方向を「照射面の方向」と記載している。
　図２に示すように、地球上に照射される太陽光線は、太陽の向きから照射される直達日射のほか、太陽の向き以外の向きから照射される散乱日射が存在する。散乱日射は、天空全体から照射面に対して照射される。地面と平行な面である照射面Ａに対しては、図３に示すように、天空全体から散乱日射及び直達日射が照射される。
　また、地面と３０°の角度を成す照射面Ｂに対しては、図４に示すように、天空全体のうち照射面Ｂが向く方向から散乱日射及び直達日射が照射される。また、地面と９０°の角度を成す照射面Ｃに対しては、図５に示すように、太陽の向きが照射面Ｃの裏側であるため直達日射は照射されず、天空全体のうち照射面Ｃが向く方向から散乱日射が照射される。また、照射面に照射される太陽光線は、照射面に直接照射される散乱日射及び直達日射のほか、地面などで反射されて照射面に照射される太陽光線も存在する。
　図３、図４及び図５を参照してわかるように、照射面が向く方向によって、照射される太陽光線の強度が大きく異なる。そこで、本実施例では、照射面が向く方向ごとに異なる方向特定太陽光線強度情報を算出し、これを、予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３に提供する。
　なお、本実施例では、散乱日射及び直達日射のほか、地面や壁面などの他照射面で反射されて照射面に照射される太陽光線も考慮することができる。この点について図６を参照して説明する。図６は、照射面Ｅで反射されて照射面Ｄに照射される太陽光線について説明する図である。
　実際の環境においては、照射面Ｄで受ける太陽光線の照射量は、照射面Ｄが直接受ける太陽光線（直達日射及び散乱日射）だけではなく、太陽光線（直達日射及び散乱日射）が地面や壁面などの他照射面（照射面Ｅ）で反射した太陽光線（反射光）も含まれている。本実施例では、照射面が受ける太陽光線の強度に、この他照射面で反射された反射光の強度も含めることにより、照射面が受ける太陽光線の強度を求める精度をさらに高めることができる。
　通常、他照射面による反射光の計算には、他照射面の反射率を用いる。物質表面の反射率は、代表的な特定波長による反射率を用いるのが一般的であるが、エネルギー強度を精度よく計算するためには、分光反射率を用いて計算するのが望ましい。ここで、他照射面の分光反射率の求め方について、図７を参照して説明する。
　図７は、他照射面の分光反射率の求め方の一例について説明する図であって、図７（ａ）は照射面Ｅが直接受ける太陽光線を測定する様子を示す図であり、図７（ｂ）は照射面Ｅによる反射光を測定する様子を示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ここでは測定器５０を用いる。測定器５０は、分光照度計として機能する測定器である。まず、図７（ａ）に示すように、測定器５０を用いて他照射面である照射面Ｅの上方からの分光照度（照射面Ｅに照射する太陽光線の分光照度）を測定する。また、測定器５０を用いて照射面Ｅで反射した分光照度（太陽光線が照射面Ｅで反射した反射光の分光照度）を測定する。求めた照射面Ｅの上方からの分光照度及び照射面Ｅで反射した分光照度を用いて、数１により、照射面Ｅの分光反射率を求める。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　次に、数１で求めた分光反射率を用いた、照射面が受ける照射エネルギーの算出について説明する。図８は、他照射面からの反射光のうち照射面に入光する光について説明する図である。図８では、他照射面である照射面Ｇが地面である場合を示しており、照射面Ｇからの反射光のうち照射面Ｆに入光する割合を勘案している。照射面Ｇ（地面）から照射面Ｆに入光するエネルギーは、数２で算出することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　数２における照射面Ｇが受ける照射エネルギーは、例えば、図７（ａ）に示した方法で得ることができる。数２における反射率としては、例えば数１で求めた分光反射率を用いることができる。数２における面積比率Ｈは、以下に図８を参照して説明するようにして求めることができる。図８において照射面Ｆの向きに応じた角度θにより、照射面Ｆにおける地面（照射面Ｇ）の視野面積が定まる。地面である照射面Ｇの視野面積を定める角度θは、照射面Ｇが理想地面（水平）であれば、幾何的に、照射面Ｆと水平方向とが成す角度である。しかし実際には、地形変化を考慮したり、照射面Ｇのうち照射面Ｆから遠い位置であるほど照射面Ｆに入射する反射光が少なくなり寄与度が減衰することを考慮したりするのがよく、必要な精度に応じて角度θを定めるのがよい。
　照射面Ｆの半球面積に対する、照射面Ｆにおける地面の視野面積の比率が面積比率Ｈである。本実施例では、照射面Ｆが受ける照射エネルギーを求める際には、照射面Ｆに直接照射される散乱日射及び直達日射による照射エネルギーに、数２で求めた照射面Ｆに入光するエネルギーを加えることで、より高精度に求めることができる。また、数２では他照射面として地面を考慮しているが、地面による反射光のみならず、照射面Ｆに反射光が入射し得るすべての他照射面について考慮することで、照射面Ｆが受ける照射エネルギーをより高精度に求めることができる。
　図９は、図１に示した記憶部１３に記憶する情報の一例を示す図である。記憶部１３は、例えばデータベース形式で、図９に示す情報を記憶する。記憶部１３は、第１の主キーとして、日時情報１４を記憶する。日時情報１４は、年、月、日及び時を含んでもよい。記憶部１３は、第２の主キーとして、場所情報１５を記憶する。場所情報１５は、例えば東経及び北緯を用いて、地球上の位置を特定する情報である。
　記憶部１３は、格納値である太陽光線強度情報１６として、第１の主キー及び第２の主キーでの太陽立体角を記憶する。記憶部１３は、格納値である太陽光線強度情報１６として、第１の主キー及び第２の主キーでの直達日射強度を記憶する。記憶部１３は、格納値である太陽光線強度情報１６として、第１の主キー及び第２の主キーでの散乱日射強度を記憶する。記憶部１３は、格納値である太陽光線強度情報１６として、第１の主キー及び第２の主キーでのアルベド値を記憶する。なお、アルベド値は、照射された太陽光線強度に対する、反射した太陽光線強度の比である。例えば、場所情報１５が或る地域においては、日時情報１４が夏である日時には、地面は土であってアルベド値が低く、日時情報１４が冬である日時には、地面は雪面であってアルベド値が高い。図９に示した各値は、例えば実測値を収集して、記憶部１３に記憶する。太陽光線強度情報１６に含まれる方向情報１６ａは、図９に示した格納値に含まれる。太陽光線強度情報１６に含まれる情報は、例えば放射伝達方程式を解いて算出する値や、放射伝達方程式を解く過程で算出する値を含む。
　図１０は、図１に示した予測情報提供システム１０の動作を示すフローチャートである。ステップＳ７１では、ネットワーク４を介して、クライアントマシン２又はクライアントマシン３からの予測情報問合せ情報を受信したか否かを判断する。予測情報問合せ情報を受信した場合には（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）、ステップＳ７２に進み、予測情報問合せ情報を受信しない場合には（ステップＳ７１：Ｎｏ）、ステップＳ７１に戻る。
　ステップＳ７２では、ステップＳ７１で受信した予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に基づいて、太陽光線問合せ情報に含まれる日時情報１４で示される日時に、太陽光線問合せ情報に含まれる場所情報１５で示される場所で受ける太陽光線の強度を含む情報である太陽光線強度情報１６を算出し、記憶部１３に記憶する。太陽光線強度情報１６は、例えば、放射伝達方程式を用いて算出する。
　ステップＳ７３では、ステップＳ７２で算出した太陽光線強度情報１６に対し、方向情報１６を入力値とした数学的計算を行うことで、日時情報１４で示される日時に、太陽光線問合せ情報に含まれる場所情報１５で示される場所で、方向情報１６ａで示される照射面が受ける太陽光線強度情報である、方向特定太陽光線強度情報を算出する。
　ステップＳ７４では、ステップＳ７３で算出した方向特定太陽光線強度情報を用いて、ステップＳ７１で受信した予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する。予測情報は、例えば、外装塗装の劣化予測、退色予測、遮熱予測、及び温度予測についての情報を含む。予測情報の算出についての詳細は、後述する。
　ステップＳ７５では、ステップＳ７４で算出した予測情報を、今回の予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３に、ネットワーク４を介して送信する。クライアントマシン２又はクライアントマシン３は、日時情報１４、場所情報１５及び方向情報１６ａを含む太陽光線問合せ情報と外部塗装種別情報とを含む予測情報問合せ情報を予測情報提供システム１０に送信するだけで、予測情報を得ることができ、より詳細な外部塗装への影響を容易に得ることができる。クライアントマシン２又はクライアントマシン３は、予測情報提供システム１０から得た予測情報を用いて、エンドユーザに対して様々なアプリケーションを提供することができる。
　図１１は、本発明の実施例２に係る予測情報提供システムの構成を示すブロック図である。本実施例の予測情報提供システム１００は、例えば、コンピュータから成るサーバーマシンである。
　予測情報提供システム１００は、図１１に示すように、日時情報と場所情報とを用いて詳しくは後述する太陽光線強度情報１１６を予め算出する第一算出部１１０と、第一算出部１１０が算出した太陽光線強度情報１１６やそのほかの各種情報を記憶する記憶部１１３と、通信を行う通信部１１７と、通信部１１７を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた太陽光線強度情報１１６を記憶部１１３から抽出する抽出部１１１と、抽出部１１１が抽出した太陽光線強度情報１１６を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部１１２と、第二算出部１１２の算出結果を用いて、通信部１１７を介して入力された予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部１２１と、を備える。通信部１１７は、例えば外部と通信を行う。予測情報問合せ情報は、太陽光線問合せ情報及び外部塗装種別情報を含む。太陽光線問合せ情報は、日時情報１１４と、場所情報１１５と、方向情報１１６ａと、を含む。方向特定太陽光線強度情報は、日時情報１１４で示される日時及び場所情報１１５で示される場所における、方向情報１１６ａで示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報である。通信部１１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第三算出部１２１が算出した予測情報を送信する。図１１に示す各構成は、ハードウェアで構成してもよい。また、図１１に示す各構成は、予測情報提供システム１００がプログラムを実行することで実現することもでき、記憶部１１３は、予測情報提供システム１００で実行するプログラムを記憶してもよい。記憶部１１３は、データの用途に応じて、揮発性の記憶装置や不揮発性の記憶装置を有する。
　なお、通信部１１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、第二算出部１１２が算出した方向特定太陽光線強度を示す方向特定太陽光線強度情報を送信する構成としてもよい。
　なお、予測情報提供システム１００において、通信部１１７は、予測情報問合せ情報の送信元に対し、抽出部１１１が抽出した太陽光線強度情報を送信する構成としてもよい。この場合、第二算出部１１２の機能に相当する構成を、クライアントマシン２又は３が有することとしてもよい。すなわち、本発明は、サーバーマシンとクライアントマシンとをネットワークで接続してなる予測情報提供システムであって、サーバーマシンは、日時に関する情報である日時情報１１４で示される日時及び場所に関する情報である場所情報１１５で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報１１６を算出する第一算出部１１０と、日時情報１１４と、場所情報１１５と、第一算出部１１０が算出した太陽光線強度情報１１６と、を対応付けて記憶する記憶部１１３と、クライアントマシンと通信を行う第一通信部と、第一通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた太陽光線強度情報１１６を記憶部１１３から抽出する抽出部１１１と、を備え、第一通信部は、クライアントマシンに対し、抽出部１１１が抽出した太陽光線強度情報１１６を送信し、クライアントマシンは、サーバーマシンと通信を行う第二通信部と、第二通信部を介して入力された太陽光線強度情報１１６を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部（第二算出部１１２の機能に相当する構成）と、を備え、第二通信部は、太陽光線問合せ情報をサーバーマシンに送信し、太陽光線問合せ情報は、日時情報１１４と、場所情報１１５と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報１１６ａと、を含む、構成としてもよい。
　記憶部１１３は、日時に関する情報である日時情報１１４と、場所に関する情報である場所情報１１５と、日時情報１１４で示される日時及び場所情報１１５で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報１１６（第一算出部１１０が算出した太陽光線強度情報１１６）と、を対応付けて記憶する。
　予測情報提供システム１００の通信部１１７は、インターネットなどのネットワーク４に接続されている。ネットワーク４には、ユーザが用いるクライアントマシン２、３が接続されており、クライアントマシン２、３は、ネットワーク４を介して、予測情報提供システム１００と通信を行う。
　クライアントマシン２又はクライアントマシン３から、予測情報提供システム１００へは、ネットワーク４を介して、予測情報問合せ情報が送信される。太陽光線問合せ情報は、日時情報１１４と、場所情報１１５と、方向情報１１６ａと、を含む。予測情報提供システム１００から、予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３へは、ネットワーク４を介して、抽出部１１２による抽出結果である方向特定太陽光線強度情報が送信される。
　なお、本実施例において、記憶部１１３に記憶する情報の一例は、図９に示した情報である。
　図１２は、図１１に示した予測情報提供システム１００の動作を示すフローチャートである。ステップＳ９１では、日時情報と場所情報を用いて、すべての日時におけるすべての場所の太陽光線強度情報１１６が含む情報を算出する。この太陽光線強度情報１１６が含む情報の算出には、例えば、放射伝達方程式を用いる。すなわち、太陽光線強度情報１１６が含む情報は、例えば放射伝達方程式を解いて算出する値や、放射伝達方程式を解く過程で算出する値を含む。ステップＳ９２では、ステップＳ９１で算出した太陽光線強度情報１１６が含む情報を記憶部１１３に記憶する。
　続いて、ネットワーク４を介して、クライアントマシン２又はクライアントマシン３からの予測情報問合せ情報を受信した場合には（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）、ステップＳ９４に進み、予測情報問合せ情報を受信しない場合には（ステップＳ９３：Ｎｏ）、ステップＳ９０に戻る。予測情報問合せ情報は太陽光線問合せ情報を含む。なお、太陽光線強度情報１１６が含む情報の算出、算出した情報の記憶部１３への記憶は、クライアントマシン２又は３からの太陽光線問合せ情報を受信する処理を実施する前に、すべて済ませてしまっておいてもよいし、例えば今まで入手不可能だった地域のデータが新たに入手できた場合などにはその都度更新してもよい。
　ステップＳ９４では、クライアントマシン２又はクライアントマシン３からの受信データに含まれる太陽光線問合せ情報に基づき、記憶部１１３から太陽光線強度情報１１６の抽出を行う。すなわち、太陽光線問合せ情報に含まれる日時情報１１４、場所情報１１５に該当する太陽光線強度情報１１６を、記憶部１１３から抽出する。ステップＳ９４ではさらに、抽出した太陽光線強度情報１１６の値に対し、方向情報１１６ａを入力値とした数学的計算を行うことで、日時情報１４で示される日時に、太陽光線問合せ情報に含まれる場所情報１５で示される場所で、方向情報１１６ａで示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報である方向特定太陽光線強度情報を算出する。
　ステップＳ９５では、ステップＳ９４で算出した方向特定太陽光線強度情報を用いて、ステップＳ９３で受信した予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する。予測情報は、例えば、外装塗装の劣化予測、退色予測、遮熱予測、及び温度予測についての情報を含む。予測情報の算出についての詳細は、後述する。
　ステップＳ９６では、ステップＳ９５で算出した予測情報を、今回の予測情報問合せ情報の送信元であるクライアントマシン２又はクライアントマシン３に、ネットワーク４を介して送信する。クライアントマシン２又はクライアントマシン３は、日時情報１４、場所情報１５及び方向情報１６ａを含む太陽光線問合せ情報と外部塗装種別情報とを含む予測情報問合せ情報を予測情報提供システム１００に送信するだけで、予測情報を得ることができ、より詳細な外部塗装への影響を容易に得ることができる。クライアントマシン２又はクライアントマシン３は、予測情報提供システム１００から得た予測情報を用いて、エンドユーザに対して様々なアプリケーションを提供することができる。
　また、本実施例では、太陽光線強度情報１１６を予め算出しておくので、クライアントマシン２又はクライアントマシン３から太陽光線問合せ情報を受信してから算出する場合と比べて、応答が早く、より高い即時性をもって方向特定太陽光線強度情報を提供することができる。
　＜照射熱量の算定＞
　本実施例では、図１に示した構成において、予測情報提供システム１０は、照射熱量を算出することができる。図１３は、分光放射照度を示すグラフである。図１３において、横軸は光の波長であり、縦軸は分光放射照度である。図１３では、上述の実施例１に基づき、照射面に対する天空のエネルギー強度をシミュレーションで算出した後、照射面に照射される熱量を算出した結果を示す。また、図１３は、２０１６年６月２０日の１２：００～１３００に宮古島に配置した照射面が受ける熱量の算出例である。本実施例によれば、照射面に照射されるエネルギーの積算値は１，０２９．８［Ｗ／ｍ２］であることが求まり、照射面が受ける熱量は３，７０７，３５８［Ｊ／ｍ２］であることが求まる。
　本実施例により、計測の困難であった高層構造物などや、森林が受ける照射熱量の予測が可能となり、構造物の防御設計や、森林植林計画に活用することが可能である。
　＜構造物に照射される照射量の算定＞
　本実施例では、図１に示した構成において、予測情報提供システム１０は、実施例３で求めた結果である照射面が受ける熱量から、照射される材質（照射面を有する照射材の材質）に応じた温度上昇を予測することができる。本実施例では、この照射面の温度上昇予測について説明する。図１４は、照射される材質の温度上昇に関する試算条件を示す図である。図１４に示すように、本実施例では、照射材Ｊ１の照射面Ｊ２の太陽光線が入射した場合であって、照射面Ｊ２の反射率は３０％であるとする。また、照射材Ｊ１からの熱放射はゼロであるとする。また、照射材Ｊ１からの熱伝達、熱伝導はゼロであるとする。
　図１５は、材質に応じた１時間後の温度上昇の試算例を示す図である。照射面Ｊ２の反射率が３０％である照射材Ｊ１に３，７０７，３５８［Ｊ／ｍ２］の熱量の太陽光線が入射されると、照射面Ｊ２での反射熱量は１，１１２，２０７［Ｊ／ｍ２］であり、照射材Ｊ１の吸収熱量は２，５９５，１５１［Ｊ／ｍ２］である。図１５に示す材質ごとの熱特性を考慮すると、図１５に示すように、材質ごとの１時間後の温度上昇を試算することができる。例えば、照射材Ｊ１の材質が鋼材の場合は、熱容量が１８８６４［Ｊ／Ｋ］であることから、１時間に受ける熱量は、２５９５．１５１［Ｊ／ｍ２］×１［ｍ２］／１８８６４［Ｊ／Ｋ］＝１３７．６［Ｋ］となる。したがって、当初２０［℃］の鋼材の温度は、１時間後に２０［℃］＋１３７．６［Ｋ］＝１５７．６［℃］に上昇する。同様に、当初２０［℃］のガラスウール保温板の温度は、２０［℃］＋２５７４５．５［Ｋ］＝２５７６５．５［℃］に上昇する。なお、ここで、照射材Ｊ１の材質モデルの形状は１ｍｘ１ｍｘ厚さ５ｍｍであるとする。また、この試算は、照射材Ｊ１からの放熱（熱放射、熱伝導、熱伝達など）がないと仮定した場合の試算である。現実には、照射材Ｊ１からの放熱があるので、これほど温度上昇することはない。試算においては必要に応じて放熱を考慮すればよい。この試算により、高所や人が近づけずに計測が困難であった構造物や、土地などの照射面における、温度上昇の予測が可能となり、本実施例によれば、構造物の劣化予測や、森林植林計画に活用することが可能である。
　＜他照射面での反射の参入（歩道の例）＞
　本実施例では、図１に示した構成において、予測情報提供システム１０は、歩道の反射率に基づき反射エネルギーを算出し、照射面に照射される照射量を算出することができる。歩道の反射率は、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明した方法で求めることができる。図１６（ａ）は歩道での各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１６（ａ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は照射強度である。図１６（ｂ）は歩道での分光反射率の例を示すグラフである。図１６（ｂ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は分光反射率である。図１６（ｂ）を参照すると、歩道の分光反射率が１０～２０％であることがわかる。
　＜他照射面での反射の参入（草地、例えば芝生の例）＞
　本実施例では、図１に示した構成において、予測情報提供システム１０は、草地の反射率に基づき反射エネルギーを算出し、照射面に照射される照射量を算出することができる。草地の反射率は、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明した方法で求めることができる。図１７（ａ）は草地での各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１７（ａ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は照射強度である。図１７（ｂ）は草地での分光反射率の例を示すグラフである。図１７（ｂ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は分光反射率である。図１７（ｂ）を参照すると、草地の分光反射率が５～１０％であることがわかる。また、図１７（ｂ）を参照すると、草地では近赤外で反射率が急増していることがわかる。
　＜他照射面での反射の参入（アスファルトの例）＞
　本実施例では、図１に示した構成において、予測情報提供システム１０は、アスファルトの反射率に基づき反射エネルギーを算出し、照射面に照射される照射量を算出することができる。アスファルトの反射率は、例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して説明した方法で求めることができる。図１８（ａ）はアスファルトでの各方向からの分光照射強度の例を示すグラフである。図１８（ａ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は照射強度である。図１８（ｂ）はアスファルトでの分光反射率の例を示すグラフである。図１８（ｂ）において、横軸は光の波長であり、縦軸は分光反射率である。図１８（ｂ）を参照すると、アスファルトの分光反射率が５％であることがわかる。
　＜予測情報の説明＞
　以下に、予測情報について、さらに説明する。
　（劣化予測、及び退色予測について）
　予測情報提供システムは、場所・日時・方向・分光強度に応じて、当該分光強度データ（分光強度データは、直達光成分と散乱光成分から構成される。）を生成する。予測情報提供システムは、生成した分光強度データのうち、外装塗装を構成する特定の化学結合の解離エネルギーに応じた波長のエネルギー強度を所望期間で積算する。予測情報提供システムは、期間積算値より、期間に応じた外装塗装の劣化、退色を予測する。
　予測情報提供システムは、予測情報問合せ情報に含まれる外装塗装の種別・場所・日時・方向・期間の入力を受け付け、期間に応じた外装塗装の劣化・退色の予測情報を求める。外装塗装の種別は、外装塗装の塗料の原材料、及びその原材料の化学結合についての情報を含む。これらの情報は都度入力してもよく、あらかじめ記憶しておくものでもよい。
　図１９は、外装塗装の劣化、退色に関する化学結合例について説明する図である。図１９（Ａ）は、光の波長とエネルギーの関係を示す図である。図１９（Ｂ）は、化学結合の結合解離エネルギーについて示す図である。上述の第三算出部は、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示す関係を用いることで、予測情報を算出することができる。
　なお、劣化予測、及び退色予測における期間積算値は、数３によって求めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  
　（遮熱予測について）
　予測情報提供システムは、場所・日時・方向・分光強度に応じて、当該分光強度データを生成する。予測情報提供システムは、生成した分光強度データのうち、予め計測された外装塗装（主に屋根）の分光反射率（色）に応じた外装塗装外に反射する分光反射強度を計算する。予測情報提供システムは、月日時刻に応じた分光反射強度（分光エネルギー）を積算し遮熱量（遮熱効果）を予測する。分光反射率は、反射面に応じた反射モデルの分光反射率を使う。例えば、磨かれた塗装板では、鏡面反射モデルと拡散反射モデルで構成される。この場合、直達光成分には鏡面分光反射率、散乱光成分には拡散分光反射率を使う。その他に、BRDF等の反射モデルも使用できる。
　予測情報提供システムは、予測情報問合せ情報に含まれる外装塗装の種別・場所・日時・方向の入力を受け付け、日時に応じた外装塗装外に反射する熱エネルギーの予測情報を求める。
　なお、遮熱予測における遮熱効果（遮熱エネルギー）の積算値である期間積算値は、図２０に示す式で求めることができる。
　（温度予測について）
　予測情報提供システムは、場所・日時・方向・分光強度に応じて、当該分光強度データを生成する。予測情報提供システムは、生成した分光強度データのうち、予め計測された外装塗装（主に屋根）の分光反射率（色）に応じて、外装塗装内に侵入する分光透過強度を計算する。予測情報提供システムは、月日時刻に応じた分光透過強度（分光エネルギー）を積算し、外装塗装内に侵入する熱エネルギーと塗装部材の表面温度と内部温度を予測する。
　予測情報提供システムは、予測情報問合せ情報に含まれる外装塗装の種別・場所・日時・方向の入力を受け付け、日時に応じた外装塗装内に侵入する熱エネルギーの予測情報を求める。
　なお、温度予測における外装塗装が受ける熱量は、図２１に示す式で求めることができる。また、温度予測における物体表面が外界から受け取る熱量は、図２２に示す式で求めることができる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。本発明の目的は、上述の実施例の機能を実現するプログラムコード（コンピュータプログラム）を格納した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、供給されたシステムあるいは装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、上述した実施形態では、コンピュータがプログラムを実行することにより、各処理部として機能するものとしたが、処理の一部または全部を専用の電子回路（ハードウェア）で構成するようにしても構わない。本発明は、説明された特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　本出願は、２０２０年１２月２１日に出願された日本出願特願２０２０－２１０９１７号に基づく優先権を主張し、当該日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
２、３　クライアントマシン
４　ネットワーク
１０　予測情報提供システム
１１　第一算出部
１２　第二算出部
２１　第三算出部
１３　記憶部
１７　通信部

Claims (7)

  1. 　日時に関する情報である日時情報と、場所に関する情報である場所情報と、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
    　通信を行う通信部と、
    　前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた前記太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、
    　前記第一算出部の算出結果を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、
    　前記第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された前記予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、
    を備え、
    　前記太陽光線問合せ情報は、前記日時情報と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報と、を含み、
    　前記方向特定太陽光線強度情報は、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における、前記方向情報で示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報であり、
    　前記通信部は、前記予測情報問合せ情報の送信元に対し、前記第三算出部が算出した前記予測情報を送信する、
    ことを特徴とする予測情報提供システム。
  2. 　日時に関する情報である日時情報で示される日時及び場所に関する情報である場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、
    　前記日時情報と、前記場所情報と、前記第一算出部が算出した前記太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
    　通信を行う通信部と、
    　前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた前記太陽光線強度情報を前記記憶部から抽出する抽出部と、
    　前記抽出部が抽出した前記太陽光線強度情報を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、
    　前記第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された前記予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、
    を備え、
    　前記太陽光線問合せ情報は、前記日時情報と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報と、を含み、
    　前記方向特定太陽光線強度情報は、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における、前記方向情報で示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報であって、
    　前記通信部は、前記予測情報問合せ情報の送信元に対し、前記第三算出部が算出した前記予測情報を送信する、
    ことを特徴とする予測情報提供システム。
  3. 　請求項１又は２に記載の予測情報提供システムであって、
    　前記方向情報が示す方向は、太陽光線の照射を受ける照射面が拡がる面と直交する方向である
    ことを特徴とする予測情報提供システム。
  4. 　請求項１から３のいずれか一項に記載の予測情報提供システムであって、
    　前記太陽光線強度情報は、前記方向情報によって示される方向を向く照射面以外の面で反射された太陽光線の強度を含む、
    ことを特徴とする予測情報提供システム。
  5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の予測情報提供システムであって、
    　前記予測情報は、前記外部塗装の劣化、退色、遮熱及び温度のうちの少なくとも一つについての情報である、
    ことを特徴とする予測情報提供システム。
  6. 　コンピュータを
    　日時に関する情報である日時情報と、場所に関する情報である場所情報と、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
    　通信を行う通信部と、
    　前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた前記太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、
    　前記第一算出部の算出結果を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、
    　前記第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された前記予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、
    として機能させ、
    　前記太陽光線問合せ情報は、前記日時情報と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報と、を含み、
    　前記方向特定太陽光線強度情報は、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における、前記方向情報で示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報であり、
    　前記通信部は、前記予測情報問合せ情報の送信元に対し、前記第三算出部が算出した前記予測情報を送信する、
    ことを特徴とする予測情報提供プログラム。
  7. 　コンピュータを
    　日時に関する情報である日時情報で示される日時及び場所に関する情報である場所情報で示される場所における太陽光線強度に関する情報である太陽光線強度情報を算出する第一算出部と、
    　前記日時情報と、前記場所情報と、前記第一算出部が算出した前記太陽光線強度情報と、を対応付けて記憶する記憶部と、
    　通信を行う通信部と、
    　前記通信部を介して入力された予測情報問合せ情報が含む太陽光線問合せ情報に対応付けられた前記太陽光線強度情報を前記記憶部から抽出する抽出部と、
    　前記抽出部が抽出した前記太陽光線強度情報を用いて方向特定太陽光線強度情報を算出する第二算出部と、
    　前記第二算出部の算出結果を用いて、前記通信部を介して入力された前記予測情報問合せ情報が含む外部塗装種別情報が示す外部塗装に対する太陽光線の影響を予測する予測情報を算出する第三算出部と、
    として機能させ、
    　前記太陽光線問合せ情報は、前記日時情報と、前記場所情報と、太陽光線の照射を受ける照射面が向く方向を示す方向情報と、を含み、
    　前記方向特定太陽光線強度情報は、前記日時情報で示される日時及び前記場所情報で示される場所における、前記方向情報で示される照射面が受ける太陽光線の強度を含む情報であって、
    　前記通信部は、前記予測情報問合せ情報の送信元に対し、前記第三算出部が算出した前記予測情報を送信する、
    ことを特徴とする予測情報提供プログラム。
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