図面 (/)

技術 太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラム

出願人 日本ユニシス株式会社
発明者 奥村知之
出願日 2019年3月7日 (1年11ヶ月経過) 出願番号 2019-041337
公開日 2020年9月10日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-144024
状態 未査定
技術分野 気象学
主要キーワード 温度上昇予測 照射熱量 散乱日射 花粉飛散量 劣化予測 照射材 分光放射照度 地形変化
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (19)

課題

より詳細な太陽光線情報をユーザが容易に得ることができる太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラムを提供することである。

解決手段

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、を備え、通信部は、太陽光線問合せ情報の送信元に対し、第二算出部が算出した方向特定太陽光線強度情報を送信する。

概要

背景

最近では、人体生活環境に対する太陽光線(例えば紫外線可視光線及び赤外線)の影響が知られ、太陽光線照射量(例えば紫外線照射量日射量)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、曝露量推定を行い、推定した曝露量の数値をユーザに提供する。

概要

より詳細な太陽光線情報をユーザが容易に得ることができる太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラムを提供することである。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、を備え、通信部は、太陽光線問合せ情報の送信元に対し、第二算出部が算出した方向特定太陽光線強度情報を送信する。

目的

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

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項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、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、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第二算出部が算出した前記方向特定太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム

請求項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、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、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第二算出部が算出した前記方向特定太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項3

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、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、前記通信部は、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第一算出部が算出した前記太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項4

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、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、前記通信部は、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記抽出部が抽出した前記太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項5

サーバーマシンクライアントマシンとを接続してなる太陽光線情報提供システムであって、前記サーバーマシンは、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、前記クライアントマシンと通信を行う第一通信部と、前記第一通信部を介して入力された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、を備え、前記第一通信部は、前記クライアントマシンに対し、前記第一算出部が算出した前記太陽光線強度情報を送信し、前記クライアントマシンは、前記サーバーマシンと通信を行う第二通信部と、前記第二通信部を介して入力され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、を備え、前記第二通信部は、前記太陽光線問合せ情報を前記サーバーマシンに送信し、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、を含む、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項6

サーバーマシンとクライアントマシンとを接続してなる太陽光線情報提供システムであって、前記サーバーマシンは、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、前記クライアントマシンと通信を行う第一通信部と、前記第一通信部を介して入力された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、を備え、前記第一通信部は、前記クライアントマシンに対し、前記抽出部が抽出した前記太陽光線強度情報を送信し、前記クライアントマシンは、前記サーバーマシンと通信を行う第二通信部と、前記第二通信部を介して入力され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、を備え、前記第二通信部は、前記太陽光線問合せ情報を前記サーバーマシンに送信し、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、を含む、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項7

請求項1から6のいずれか一項に記載の太陽光線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太陽光線情報提供システム。

請求項8

請求項1から7のいずれか一項に記載の太陽光線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、ことを特徴とする太陽光線情報提供システム。

請求項9

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、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、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第二算出部が算出した前記方向特定太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供プログラム

請求項10

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、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、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第二算出部が算出した前記方向特定太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供プログラム。

請求項11

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、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、前記通信部は、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第一算出部が算出した前記太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供プログラム。

請求項12

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、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、前記通信部は、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記抽出部が抽出した前記太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする太陽光線情報提供プログラム。

技術分野

0001

本発明は、太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラムに関する。

背景技術

0002

最近では、人体生活環境に対する太陽光線(例えば紫外線可視光線及び赤外線)の影響が知られ、太陽光線照射量(例えば紫外線照射量日射量)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、曝露量推定を行い、推定した曝露量の数値をユーザに提供する。

先行技術

0003

特許第5524741号公報

発明が解決しようとする課題

0004

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。

0005

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。

0006

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、より詳細な太陽光線情報をユーザが容易に得ることができる太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

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、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、前記太陽光線問合せ情報の送信元に対し、前記第二算出部が算出した前記方向特定太陽光線強度情報を送信する、ことを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、より詳細な太陽光線情報をユーザが容易に得ることができる太陽光線情報提供システム及び太陽光線情報提供プログラムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施例1に係る太陽光線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に示した太陽光線情報提供システム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に係る太陽光線情報提供システムの構成を示すブロック図である。
図11に示した太陽光線情報提供システム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17(b)は歩道での分光反射率の例を示すグラフである。
図18(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18(b)は歩道での分光反射率の例を示すグラフである。

0010

以下、本発明に係る太陽光線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。

0011

なお、以下の実施例では、本発明を太陽光線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。

0012

図1は、本発明の実施例1に係る太陽光線情報提供システムの構成を示すブロック図である。本実施例の太陽光線情報提供システム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。

0013

太陽光線情報提供システム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、を備える。通信部17は、例えば外部と通信を行う。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、太陽光線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。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、太陽光線情報提供システム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、太陽光線情報提供システム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、揮発性記憶装置不揮発性の記憶装置を有する。

0014

なお、太陽光線情報提供システム10において、通信部17は、太陽光線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太陽光線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。

0015

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。

0016

太陽光線情報提供システム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、太陽光線情報提供システム10と通信を行う。

0017

クライアントマシン2又はクライアントマシン3から、太陽光線情報提供システム10へは、ネットワーク4を介して、太陽光線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。太陽光線情報提供システム10から、太陽光線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、算出部11による算出結果が送信される。

0018

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、太陽光線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。

0019

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。

0020

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。

0021

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。

0022

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、太陽光線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。

0023

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。

0024

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。

0025

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。

0026

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。

0027

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。

0028

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。

0029

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。

0030

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。

0031

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。

0032

図10は、図1に示した太陽光線情報提供システム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からの太陽光線問合せ情報を受信したか否かを判断する。太陽光線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、太陽光線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。

0033

ステップS72では、ステップS71で受信した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。

0034

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。

0035

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を示す方向特定太陽光線強度情報を、今回の太陽光線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を太陽光線情報提供システム10に送信するだけで、方向特定太陽光線強度情報を得ることができ、より詳細な太陽光線情報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、太陽光線情報提供システム10から得た方向特定太陽光線強度情報を用いて、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。

0036

図11は、本発明の実施例2に係る太陽光線情報提供システムの構成を示すブロック図である。本実施例の太陽光線情報提供システム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。

0037

太陽光線情報提供システム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、を備える。通信部117は、例えば外部と通信を行う。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、太陽光線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、太陽光線情報提供システム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、太陽光線情報提供システム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。

0038

なお、太陽光線情報提供システム100において、通信部117は、太陽光線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太陽光線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。

0039

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。

0040

太陽光線情報提供システム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、太陽光線情報提供システム100と通信を行う。

0041

クライアントマシン2又はクライアントマシン3から、太陽光線情報提供システム100へは、ネットワーク4を介して、太陽光線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。太陽光線情報提供システム100から、太陽光線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。

0042

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。

0043

図12は、図11に示した太陽光線情報提供システム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。

0044

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からの太陽光線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、太陽光線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。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。

0045

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。

0046

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、今回の太陽光線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114、場所情報115及び方向情報116aを含む太陽光線問合せ情報を太陽光線情報提供システム100に送信するだけで、方向特定太陽光線強度情報を得ることができ、より詳細な太陽光線情報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、太陽光線情報提供システム100から得た方向特定太陽光線強度情報を用いて、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。

0047

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。

0048

照射熱量算定
本実施例では、図1に示した構成において、太陽光線情報提供システム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、構造物防御設計や、森林植林計画活用することが可能である。

0049

<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、太陽光線情報提供システム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。

0050

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。

0051

<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、太陽光線情報提供システム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。

0052

<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、太陽光線情報提供システム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。

0053

<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、太陽光線情報提供システム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17(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、アスファルトの分光反射率が5%であることがわかる。

実施例

0054

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。

0055

2、3クライアントマシン
4ネットワーク
10太陽光線情報提供システム
11 第一算出部
12 第二算出部
13 記憶部
17通信部

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ