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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024130251
(43)【公開日】2024-09-30
(54)【発明の名称】配置支援装置及び配置支援方法
(51)【国際特許分類】
G01S 17/95 20060101AFI20240920BHJP
G01W 1/00 20060101ALI20240920BHJP
【ＦＩ】
G01S17/95
G01W1/00 A
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023039877
(22)【出願日】2023-03-14
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-09-04
(71)【出願人】
【識別番号】000233044
【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】紺谷 怜央
(72)【発明者】
【氏名】田中 和英
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA07
5J084AB12
5J084AD04
5J084BA03
5J084BA31
5J084BA45
5J084CA17
5J084EA34
(57)【要約】
【課題】風況観測機器の配置候補地を適切に選定する配置支援装置等を提供する。
【解決手段】配置支援装置２０は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部２２を備え、処理部２２は、可到達性の値の大きい配置候補地を優先的に選定する。
【選択図】図２
【解決手段】配置支援装置２０は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部２２を備え、処理部２２は、可到達性の値の大きい配置候補地を優先的に選定する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部を備え、
前記処理部は、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する、配置支援装置。
前記処理部は、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する、配置支援装置。
【請求項2】
前記処理部は、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度と、当該地点の表層の海抜高度と、に基づいて、当該配置候補地における前記可到達性の値を算出すること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項3】
前記処理部は、前記地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出すること
を特徴とする請求項２に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項２に記載の配置支援装置。
【請求項4】
前記処理部は、前記少なくとも一部の配置候補地のうち、前記可到達性の値が最も大きいものを選定結果に含めること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項5】
入力装置を介した操作に基づいて、複数の前記配置候補地の中で選定結果に含めないものが指定された場合、前記処理部は、指定された当該配置候補地を選定結果に含めないこと
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項6】
入力装置を介した操作に基づいて、複数の前記配置候補地の中で選定結果に含めるものが指定された場合、前記処理部は、指定された当該配置候補地を選定結果に含めること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項7】
前記処理部は、前記少なくとも一部の配置候補地のうち、前記可到達性の値が大きいものから順に所定の数の前記配置候補地を選定すること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項8】
前記観測対象に対して、複数台の前記風況観測機器の設置が想定される場合、前記処理部は、第１の配置候補地と前記観測対象とを結ぶ直線と、第２の配置候補地と前記観測対象とを結ぶ直線と、のなす角度が所定範囲外となるような前記配置候補地の組合せを選定結果に含めないようにすること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項9】
前記処理部は、当該処理部との間でネットワークを介して通信を行う情報端末の撮影部の視野に選定結果の前記配置候補地が入っている場合、当該配置候補地の位置を示すマークを前記情報端末の撮影画面に重畳表示させること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項10】
観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する可到達性算出処理と、
前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する選定処理と、を含む、配置支援方法。
前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する選定処理と、を含む、配置支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、風況観測機器の配置支援装置等に関する。
【背景技術】
【0002】
風力発電機における風況の観測に関して、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。すなわち、特許文献１には、「データ通信装置が新しく取得した視線方向風速値及びデータ抽出部が抽出した視線方向風速値を用いて風ベクトルを演算する風ベクトル演算部」を備えた風測定システムについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１８／０９６６６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、風力発電機に設置される風況観測機器で風ベクトルを測定する技術については記載されているが、風力発電機がまだ建設されていない状況で風況観測機器の配置候補地を選定する技術については記載されていない。
【0005】
そこで、本開示は、風況観測機器の配置候補地を適切に選定する配置支援装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記した課題を解決するために、本開示に係る配置支援装置は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部を備え、前記処理部は、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定することとした。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、風況観測機器の配置候補地を適切に選定する配置支援装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る配置支援装置の対象である風況観測機器の構成図である。
【図2】第１実施形態に係る配置支援装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図3】第１実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図4】第１実施形態に係る配置支援装置において、所定の配置候補地が列挙される様子を示す平面図である。
【図5】第１実施形態に係る配置支援装置におけるレーザ光の可到達性の算出に関するフローチャートである。
【図6】第１実施形態に係る配置支援装置において、配置候補地から観測対象までの分割点を示す平面図である。
【図7】第１実施形態に係る配置支援装置において、各高度の位置関係を示す説明図である。
【図8】第１実施形態に係る配置支援装置において、表層からのレーザ光の絶対高度に関する模式的な縦断図である。
【図9】第１実施形態に係る配置支援装置において、地球の曲率を考慮した場合の補正項の算出に関する説明図である。
【図10】第２実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図11】第３実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図12】第４実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図13】第４実施形態に係る配置支援装置において、レーザ光が途中で小地形に遮られる場合の模式的な縦断図である。
【図14】第４実施形態の変形例に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図15】第６実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図16】第６実施形態に係る配置支援装置における、係数Ｆｉｊの算出に関するフローチャートである。
【図17】第６実施形態に係る配置支援装置において、２つの視線方向のなす角度の一例を示す平面図である。
【図18A】第６実施形態に係る配置支援装置において、観測対象を基準とする配置候補地の方位を示す平面図である。
【図18B】第６実施形態に係る配置支援装置において、Θｍｉｎ＝π／６、Θｍａｘ＝５π／６である場合の係数Ｆｉｊの数値例に関する説明図である。
【図19A】第６実施形態に係る配置支援装置において、観測対象の周囲に設定された４箇所の配置候補地を示す説明図である。
【図19B】第６実施形態に係る配置支援装置において、配置候補地におけるレーザ光の可到達性Ｒｉの値を示す説明図である。
【図19C】第６実施形態に係る配置支援装置において、Ｍ＝０の場合における変数ｚｉや変数ｚを示す説明図である。
【図20】第６実施形態に係る配置支援装置において、Ｍ＝１０００の場合における変数ｚｉや変数ｚを示す説明図である。
【図21A】第６実施形態に係る配置支援装置における別の数値例として、配置候補地ｉにおけるレーザ光の可到達性Ｒｉの値、及び係数Ｗｉの値を示す説明図である。
【図21B】第６実施形態に係る配置支援装置において、配置候補地の各組合せに対応する所定の数式の値を示す説明図である。
【図22】第６実施形態の変形例に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
【図23】第８実施形態に係る配置支援装置を含む機能ブロック図である。
【図24】第８実施形態に係る配置支援装置が選定した配置候補地の位置を撮影画像に重畳表示させる際の処理を示すフローチャートである。
【図25】第８実施形態に係る配置支援装置において、情報端末と配置候補地との位置関係を示す平面図である。
【図26】第８実施形態に係る配置支援装置において、情報端末を真横から見た場合の縦断図である。
【図27】第８実施形態に係る配置支援装置において、情報端末の撮影画像にマークが重畳表示された状態を示す画面表示例である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
＜風況観測機器の構成＞
図１は、第１実施形態に係る配置支援装置の対象である風況観測機器１０の構成図である。
なお、図１に示す白抜き矢印Ａ１は、観測対象の付近の風ベクトルを示している。また、図１に示す複数の微粒子Ｇ１は、エアロゾルと呼ばれる空気中の微粒子である。図１に示す風況観測機器１０は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する機器である。ここで、「観測対象」とは、例えば、ある地点に風力発電機（図示せず）を設置すると仮定した場合での風力発電機のハブ（図示せず）や複数のブレード（図示せず）の付近の位置であり、所定の緯度・経度・高度で特定される。なお、前記したハブは、風力発電機の複数のブレード（図示せず）の付け根をロータ軸（図示せず）に連結する部分である。
図１は、第１実施形態に係る配置支援装置の対象である風況観測機器１０の構成図である。
なお、図１に示す白抜き矢印Ａ１は、観測対象の付近の風ベクトルを示している。また、図１に示す複数の微粒子Ｇ１は、エアロゾルと呼ばれる空気中の微粒子である。図１に示す風況観測機器１０は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する機器である。ここで、「観測対象」とは、例えば、ある地点に風力発電機（図示せず）を設置すると仮定した場合での風力発電機のハブ（図示せず）や複数のブレード（図示せず）の付近の位置であり、所定の緯度・経度・高度で特定される。なお、前記したハブは、風力発電機の複数のブレード（図示せず）の付け根をロータ軸（図示せず）に連結する部分である。
【0011】
風況観測機器１０は、レーザ光を大気中に照射し、さらに、大気中の微粒子Ｇ１からの散乱光を受信し、そのドップラー周波数の変位を検出することで遠隔の風速を測定するようになっている。図１の例では、風況観測機器１０は、レーザ光源１１と、光分離器１２と、光サーキュレータ１３と、送受信望遠鏡１４と、光検出器１５と、を備えている。
【0012】
レーザ光源１１は、光分離器１２に向けてレーザ光を照射する光源である。光分離器１２は、レーザ光源１１から入射したレーザ光を分離するものである。光分離器１２で２つに分離されたレーザ光のうちの一方は光サーキュレータ１３に入射し、他方は参照光として光検出器１５に入射する。光サーキュレータ１３は、自身に入射したレーザ光を所定に導くものであり、３つのポート（図示せず）を備えている。そして、光分離器１２から光サーキュレータ１３の第１ポートに入射したレーザ光が、第２ポートを介して送受信望遠鏡１４に入射するようになっている。また、送受信望遠鏡１４から光サーキュレータ１３の第２ポートに入射した光が、第３ポートを介して光検出器１５に入射するようになっている。
【0013】
送受信望遠鏡１４は、光サーキュレータ１３から自身に入射したレーザ光を送信光として大気中に照射させる機能を有している。送受信望遠鏡１４を介して照射された送信光は大気中の微粒子Ｇ１で散乱し、その散乱光の一部が受信光として送受信望遠鏡１４で集光される。
【0014】
光検出器１５は、光ヘテロダイン干渉法に基づいて、参照光と受信光の周波数の差分であるドップラーシフト周波数Δｆを検出する。なお、光ヘテロダイン干渉法とは、音のうなり（わずかに周波数の異なる二つの音を重ね合わせると、周波数の差分に相当する周期で音が強弱する現象）に相当する光ビートを検出する手法である。参照光と受信光を合波して得られる光ビートの周波数が光検出器１５で検出されることによって、参照光と受信光との周波数の差分、すなわちドップラーシフト周波数Δｆが得られる。
【0015】
なお、送信光や参照光の周波数をｆ０とし、受信光の周波数をｆ１、光速をｃ、視線方向（Line Of Sight；ＬＯＳ）の風速をｖＬＯＳとすると、以下の式（１）が成り立っている。ここで、「視線方向」とは、レーザ光が直進する方向のことである。
【0016】
【数1】
【0017】
したがって、ドップラーシフト周波数Δｆは、以下の式（２）で表される。
【0018】
【数2】
【0019】
また、ｖＬＯＳ＜＜ｃであるから、以下の式（３）のように近似できる。
【0020】
【数3】
【0021】
したがって、視線方向の風速ｖＬＯＳは、以下の式（４）で表される。
【0022】
【数4】
【0023】
このようにして、風況観測機器１０は、観測対象における視線方向の風速ｖＬＯＳを算出する。なお、風況観測機器１０の構成は、図１の例に限定されるものではない。また、光ヘテロダイン干渉法とは異なる手法が用いられてもよい。
【0024】
風速ｖＬＯＳが適切に測定されるようにするには、レーザ光が観測対象に達することが前提になる。例えば、風力発電機（図示せず）の候補地が山岳地帯に存在する場合、山岳地帯の地形・植生・構造物も考慮して、レーザ光が観測対象に達するようにすることが望ましい。つまり、風況観測機器１０から照射されたレーザ光が木や所定の構造物で遮られないようにすることが重要である。なお、風力発電機（図示せず）の候補地が洋上に存在する場合において、風況観測機器１０が地上に設置されることもある。このような場合も、風況観測機器１０からのレーザ光が途中で遮られないようにすることが重要になる。
【0025】
レーザ光の到達可能距離は、数ｋｍに及ぶことが多い。仮に、観測対象の地点を中心として数ｋｍを半径とする領域で、人が観測対象を視認できる場所（つまり、レーザ光が観測対象に達するような場所）をひとつひとつ徒歩で確認した場合、多大な労力を要する。そこで、第１実施形態では、配置支援装置２０（図２参照）が風況観測機器１０の候補地を選定するようにしている。
【0026】
＜配置支援装置の構成＞
図２は、配置支援装置２０の構成を示す機能ブロック図である
図２に示す配置支援装置２０は、風況観測機器１０（図１参照）の複数の配置候補地の中から、レーザ光が観測対象に達する可能性が高いものを選定する機能を有している。このような配置支援装置２０は、一台のコンピュータであってもよいし、また、通信線を介して接続された複数台のコンピュータ（サーバ等）であってもよい。
図２は、配置支援装置２０の構成を示す機能ブロック図である
図２に示す配置支援装置２０は、風況観測機器１０（図１参照）の複数の配置候補地の中から、レーザ光が観測対象に達する可能性が高いものを選定する機能を有している。このような配置支援装置２０は、一台のコンピュータであってもよいし、また、通信線を介して接続された複数台のコンピュータ（サーバ等）であってもよい。
【0027】
図２に示すように、配置支援装置２０は、記憶部２１と、処理部２２と、インタフェース２３と、を備えている。記憶部２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタ等の揮発性メモリと、を含んで構成されている。記憶部２１には、処理部２２が実行するプログラムの他、地形データベース２１ａが予め格納されている。
【0028】
地形データベース２１ａは、緯度・経度で特定される各位置の標高等を特定するためのデータベースである。このような地形データベース２１ａとして、例えば、数値標高モデル（Digital Elevation Model；ＤＥＭ）や数値表層モデル（Digital Surface Model；ＤＳＭ）が用いられる。数値標高モデルや数値表層モデルは、地理空間をメッシュ状（等間隔の正方形）に区切り、各メッシュの中心に所定の地形情報を対応付けたモデルである。数値標高モデルでは、各地点での標高（地盤の海抜高度）の値が地形情報として用いられる。また、数値表層モデルでは、標高に植生や構造物の高さを加えた表層の海抜高度が地形情報として用いられる。
【0029】
地形データベース２１ａのモデルとして公開されているものには、国土地理院の地理情報の他、宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）の全球高精度デジタル３Ｄ地図（ALOS World 3D）、アメリカ航空宇宙局（ＮＡＳＡ）のShuttle Radar Topography Mission（ＳＲＴＭ）やＮＡＳＡＤＥＭ、経済産業省とＮＡＳＡとが共同整備した全球３次元地形データ（ＡＳＴＥＲ ＧＤＥＭ）等がある。
【0030】
なお、現地測量や移動計測車両による測量の他、航空機によるレーザ測量で得られた値を所定に補間することで、各メッシュの地形情報が追加されるようにしてもよい。このような補間の方法として、不規則三角形網モデル（Triangulated Irregular Network：ＴＩＮ）や逆距離加重法（Inverse Distance Weighted；ＩＤＷ）、最近接法といったものが用いられる。図２には、配置支援装置２０の記憶部２１に地形データベース２１ａが予め格納されている場合を示しているが、外部の所定のサーバ（図示せず）から地形データベース２１ａの情報が取得されるようにしてもよい。
【0031】
図２に示す処理部２２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部２１に格納された地形データベース２１ａやプログラムを読み出して、所定の処理を実行する。なお、処理部２２として、量子コンピュータが用いられもよい。インタフェース２３は、入力装置３０の操作で入力されたデータを処理部２２に出力したり、処理部２２の処理結果を表示装置４０に所定に表示させたりする機能を有している。
【0032】
入力装置３０は、ユーザの操作に基づいて、配置支援装置２０に所定のデータを入力するものである。このような入力装置３０として、キーボードやマウスが用いられる。例えば、観測対象の緯度・経度の他、観測対象の地面からの絶対高度や配置最大半径、風況観測機器１０（図１参照）の配置台数を含むデータが、入力装置３０を介して入力される。風力発電機（図示せず）は、例えば、ハブの高さが１００［ｍ］程度であり、ブレードの長さが５０［ｍ］程度である。したがって、観測対象の地面からの絶対高度は、５０［ｍ］～１５０［ｍ］の範囲内で設定されることが多い。前記した配置最大半径は、風況観測機器１０（図１参照）のレーザ光の到達可能距離であり、例えば、１０［ｋｍ］である。
【0033】
図２に示す表示装置４０は、処理部２２の処理結果を所定に表示する。このような表示装置４０として、例えば、ディスプレイが用いられる。なお、入力装置３０や表示装置４０の機能をユーザの携帯端末（図示せず）が担うようにしてもよい。このような携帯端末として、例えば、スマートフォンやタブレット、ウェアラブル端末が用いられる。
【0034】
＜配置支援装置の処理＞
図３は、配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
なお、風況観測機器１０（図１参照）の観測対象に関する情報は、入力装置３０を介した操作で事前に入力され、記憶部２１に格納されているものとする。ステップＳ１０１において配置支援装置２０の処理部２２は、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地を列挙する。なお、配置候補地の列挙の具体例については後記する。
ステップＳ１０２において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを算出する（可到達性算出処理）。ここで、可到達性Ｒｉとは、所定の配置候補地ｉから観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す値である。なお、可到達性Ｒｉの具体的な算出方法については後記する。
図３は、配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
なお、風況観測機器１０（図１参照）の観測対象に関する情報は、入力装置３０を介した操作で事前に入力され、記憶部２１に格納されているものとする。ステップＳ１０１において配置支援装置２０の処理部２２は、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地を列挙する。なお、配置候補地の列挙の具体例については後記する。
ステップＳ１０２において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを算出する（可到達性算出処理）。ここで、可到達性Ｒｉとは、所定の配置候補地ｉから観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す値である。なお、可到達性Ｒｉの具体的な算出方法については後記する。
【0035】
ステップＳ１０３において処理部２２は、可到達性Ｒｉの大きい配置候補地を優先的に選定する（選定処理）。例えば、処理部２２は、可到達性Ｒｉの値が最も大きい配置候補地を選定し、その配置候補地の位置情報を表示装置４０に所定に表示させる。ステップＳ１０３の処理を行った後、処理部２２は一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。
次に、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０３の各処理について具体的に説明する。
次に、図３のステップＳ１０１～Ｓ１０３の各処理について具体的に説明する。
【0036】
図４は、所定の配置候補地ｉが列挙される様子を示す平面図である（適宜、図２も参照）。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙する際（図３のＳ１０１）、処理部２２は、観測対象Ｍ１を中心として、この観測対象Ｍ１との間の距離が異なる複数の同心円Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４を描く。この場合において、最も外側の同心円Ｃ４の半径が配置最大半径（レーザ光の到達可能距離）に一致するようにするとよい。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙する際（図３のＳ１０１）、処理部２２は、観測対象Ｍ１を中心として、この観測対象Ｍ１との間の距離が異なる複数の同心円Ｃ１，Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４を描く。この場合において、最も外側の同心円Ｃ４の半径が配置最大半径（レーザ光の到達可能距離）に一致するようにするとよい。
【0037】
そして、処理部２２は、観測対象Ｍ１から各方位に放射状に直線を引いて、同心円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４との交点をそれぞれ求める。これらの交点が、配置候補地ｉとして設定される（図３のＳ１０１）。図４の例では、４つの同心円Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に対して、等角度間隔の８方位に直線が引かれている。この場合に配置候補地ｉの数は、４×８＝３２箇所となる。なお、図４に示す平面図が表示装置４０に表示されるようにしてもよい。
【0038】
図５は、レーザ光の可到達性の算出に関するフローチャートである（適宜、図２も参照）。
なお、図５では、図３のステップＳ１０２の処理の詳細を示している。
ステップＳ２０１において配置支援装置２０の処理部２２は、分割点ｑｉ，ｋを算出する。すなわち、処理部２２は、観測対象Ｍ１（図４参照）から配置候補地ｉ（図４参照）までの緯度方向の区間と、観測対象Ｍ１から配置候補地ｉまでの経度方向の区間と、をそれぞれ分割して、分割点ｑｉ，ｋの位置を算出する。
なお、図５では、図３のステップＳ１０２の処理の詳細を示している。
ステップＳ２０１において配置支援装置２０の処理部２２は、分割点ｑｉ，ｋを算出する。すなわち、処理部２２は、観測対象Ｍ１（図４参照）から配置候補地ｉ（図４参照）までの緯度方向の区間と、観測対象Ｍ１から配置候補地ｉまでの経度方向の区間と、をそれぞれ分割して、分割点ｑｉ，ｋの位置を算出する。
【0039】
図６は、配置候補地ｉから観測対象Ｍ１までの分割点を示す平面図である。
なお、図４の配置候補地ｉから観測対象Ｍ１までの区間を矩形領域として取り出したものが図６である。図６の例では、配置候補地ｉから観測対象Ｍ１までの線分が五等分され、配置候補地ｉから近い順に分割点ｑｉ，１、ｑｉ，２、ｑｉ，３、ｑｉ，４とされている。
なお、図４の配置候補地ｉから観測対象Ｍ１までの区間を矩形領域として取り出したものが図６である。図６の例では、配置候補地ｉから観測対象Ｍ１までの線分が五等分され、配置候補地ｉから近い順に分割点ｑｉ，１、ｑｉ，２、ｑｉ，３、ｑｉ，４とされている。
【0040】
次に、図５のステップＳ２０２において処理部２２は、それぞれの分割点ｑｉ，ｋにおける表層の海抜高度ｓｉ，ｋを地形データベース２１ａ（図２参照）から取得する。ここで、「表層」とは、配置候補地の付近で木や構造物等の上端付近を通る仮想的な曲面である。仮に、風況観測機器１０（図１参照）から観測対象Ｍ１に向かうレーザ光の経路の途中に木や構造物が存在した場合、レーザ光が木や構造物で遮られて、観測対象Ｍ１に到達しなくなる。したがって、第１実施形態では、それぞれの分割点ｑｉ，ｋにおける表層の海抜高度ｓｉ，ｋとレーザ光の経路との間の上下方向の距離に基づいて、処理部２２（図２参照）が可到達性Ｒｉを算出するようにしている。
【0041】
なお、互いに隣り合う分割点ｑｉ，ｋと分割点ｑｉ、ｋ＋１において、海抜高度ｓｉ，ｋと海抜高度ｓｉ，ｋ＋１との差分が所定値以上である場合、その付近では地形が急峻である可能性が高い。したがって、この場合には、処理部２２（図２参照）が分割点ｑｉ，ｋと分割点ｑｉ、ｋ＋１との間に新たな分割点を設けるようにしてもよい。
【0042】
図７は、各高度の位置関係を示す説明図である。
所定の地点における地面の海抜高度Ｇとは、海面の高さ位置を基準とする地面の高度である。また、観測対象Ｍ１の地面からの絶対高度Ｈとは、地面の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。表層の海抜高度ｓｉ，ｋとは、海面の高さ位置を基準とした場合の表層の高度である。観測対象Ｍ１の表層からの絶対高度ｈｉ，ｋとは、表層の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。また、観測対象Ｍ１の海抜高度Ｔとは、海面の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。
所定の地点における地面の海抜高度Ｇとは、海面の高さ位置を基準とする地面の高度である。また、観測対象Ｍ１の地面からの絶対高度Ｈとは、地面の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。表層の海抜高度ｓｉ，ｋとは、海面の高さ位置を基準とした場合の表層の高度である。観測対象Ｍ１の表層からの絶対高度ｈｉ，ｋとは、表層の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。また、観測対象Ｍ１の海抜高度Ｔとは、海面の高さ位置を基準とした場合の観測対象Ｍ１の高度である。
【0043】
図５のステップＳ２０３において処理部２２は、観測対象Ｍ１の海抜高度Ｔを算出する。観測対象Ｍ１の海抜高度Ｔは、観測対象Ｍ１の地面からの絶対高度Ｈと、観測対象Ｍ１の地面の海抜高度Ｇと、の和で表される（図７参照）。
次に、ステップＳ２０４において処理部２２は、距離ｄｉ，ｋ及び距離Ｄｉを算出する。ここで、距離ｄｉ，ｋとは、配置候補地ｉから分割点ｑｉ，ｋ（図６参照）までの距離である。また、距離Ｄｉとは、配置候補地ｉから観測対象Ｍ１（図６参照）までの距離である。ある緯度・経度の地点から別の緯度・経度の地点までの距離（測地線の長さ）を算出する方法として、例えば、大円距離やVincenty法やKarney法が用いられる。
次に、ステップＳ２０４において処理部２２は、距離ｄｉ，ｋ及び距離Ｄｉを算出する。ここで、距離ｄｉ，ｋとは、配置候補地ｉから分割点ｑｉ，ｋ（図６参照）までの距離である。また、距離Ｄｉとは、配置候補地ｉから観測対象Ｍ１（図６参照）までの距離である。ある緯度・経度の地点から別の緯度・経度の地点までの距離（測地線の長さ）を算出する方法として、例えば、大円距離やVincenty法やKarney法が用いられる。
【0044】
ステップＳ２０５において処理部２２は、レーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋを算出する。すなわち、処理部２２は、それぞれの分割点ｑｉ，ｋについて、その分割点ｑｉ，ｋの緯度・経度におけるレーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋを算出する。
ステップＳ２０６において処理部２２は、表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋを算出する。すなわち、処理部２２は、それぞれの分割点ｑｉ，ｋについて、その分割点ｑｉ，ｋの緯度・経度における表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋを算出する。
ステップＳ２０６において処理部２２は、表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋを算出する。すなわち、処理部２２は、それぞれの分割点ｑｉ，ｋについて、その分割点ｑｉ，ｋの緯度・経度における表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋを算出する。
【0045】
図８は、表層からのレーザ光の絶対高度に関する模式的な縦断図である。
なお、図８の横軸は配置候補地ｉからの水平方向の距離であり、縦軸は海面の高さ位置を基準とする高度である。また、図８に示す直線状の太い破線は、所定の配置候補地ｉから観測対象Ｍ１に向けてレーザ光が照射されると仮定した場合のレーザ光の経路を示している。
例えば、分割点ｑｉ，４（図８の距離ｄｉ，４に対応）における表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，４は、レーザ光の海抜高度ｔｉ，４から表層の海抜高度ｓｉ，４を減算することで算出される。したがって、分割点ｑｉ，ｋにおける表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋは、レーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋから表層の海抜高度ｓｉ，ｋを減算することで算出される。なお、レーザ光の経路よりも表層の方が高さ位置が高い場合には、絶対高度ｇｉ，ｋが負の値になる。
なお、図８の横軸は配置候補地ｉからの水平方向の距離であり、縦軸は海面の高さ位置を基準とする高度である。また、図８に示す直線状の太い破線は、所定の配置候補地ｉから観測対象Ｍ１に向けてレーザ光が照射されると仮定した場合のレーザ光の経路を示している。
例えば、分割点ｑｉ，４（図８の距離ｄｉ，４に対応）における表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，４は、レーザ光の海抜高度ｔｉ，４から表層の海抜高度ｓｉ，４を減算することで算出される。したがって、分割点ｑｉ，ｋにおける表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋは、レーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋから表層の海抜高度ｓｉ，ｋを減算することで算出される。なお、レーザ光の経路よりも表層の方が高さ位置が高い場合には、絶対高度ｇｉ，ｋが負の値になる。
【0046】
次に、図５のステップＳ２０７において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを算出する。なお、風況観測の期間中に、木々の成長に伴って植生が変化したり、仮設工作物のような構造物が設置されたりすることも想定される。このような木々や構造物でレーザ光が遮断されないように、レーザ光が表層から上下方向で離れていることが望ましい。
【0047】
そこで、第１実施形態では、複数の分割点ｑｉ，ｋ（図６参照）のうち、表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋが最も小さいもの（高さ方向でレーザ光が表層に最も近い位置での絶対高度ｇｉ，ｋ）を可到達性Ｒｉとするようにしている。すなわち、可到達性Ｒｉの値は、表層からのレーザ光の絶対高度ｇｉ，ｋの最小値である。図８の例では、Ｒｉ＝ｇｉ，１となる。この可到達性Ｒｉの値が大きいほど、レーザ光が表層から離れているため、途中でレーザ光が遮られにくくなる。なお、可到達性Ｒｉの値は、地形データベース２１ａの情報に基づいて算出されるため、可到達性Ｒｉの算出時にレーザ光を実際に照射する必要は特にない。
【0048】
次に、図５のステップＳ２０５の処理（レーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋの算出）について具体的に説明する。分割点ｑｉ，ｋにおけるレーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋは、所定の基本項から補正項を減算することで算出される。図８の配置候補地ｉ及び観測対象Ｍ１を頂点とする直角三角形において、配置候補地ｉと観測対象Ｍ１を通る辺をレーザ光の経路とみなすと、基本項は、次のように算出される。すなわち、配置候補地ｉ及び観測対象Ｍ１を頂点とする直角三角形と、配置候補地ｉ及び距離ｄｉ，ｋの地点（分割点ｑｉ，ｋ）を頂点とする別の直角三角形との相似比に基づき、基本項は、ｄｉ，ｋ×Ｔ／Ｄｉと表される。
【0049】
図９は、地球の曲率を考慮した場合の補正項の算出に関する説明図である。
なお、地球の半径をＥとし、風況観測機器１０の配置候補地ｉの海抜高度をｈ０とし、観測される側（観測対象Ｍ１）でのレーザ光の海抜高度をｈ１とする。また、レーザ光が地球の表面に最も近くなる地点（レーザ光が近似的に地球の表面に接する地点）と地球の中心Ｏとを結ぶ線分をＬ２とする。また、配置候補地ｉと地球の中心Ｏとを結ぶ線分をＬ０とする他、観測対象と地球の中心とを結ぶ線分をＬ１とする。線分Ｌ０と線分Ｌ２とのなす角をα０とする。また、線分Ｌ１と線分Ｌ２とのなす角をα１とする。
なお、地球の半径をＥとし、風況観測機器１０の配置候補地ｉの海抜高度をｈ０とし、観測される側（観測対象Ｍ１）でのレーザ光の海抜高度をｈ１とする。また、レーザ光が地球の表面に最も近くなる地点（レーザ光が近似的に地球の表面に接する地点）と地球の中心Ｏとを結ぶ線分をＬ２とする。また、配置候補地ｉと地球の中心Ｏとを結ぶ線分をＬ０とする他、観測対象と地球の中心とを結ぶ線分をＬ１とする。線分Ｌ０と線分Ｌ２とのなす角をα０とする。また、線分Ｌ１と線分Ｌ２とのなす角をα１とする。
【0050】
まず、測地線の長さＤｉは、以下の式（５）で表される。なお、測地線とは、二点を結ぶ最短距離を与える曲線（球面上では所定の円の弧）である。
【0051】
【数5】
【0052】
また、円の接線は、その接点を通る半径と直交するため、以下の式（６）及び式（７）が成り立つ。
【0053】
【数6】
【0054】
【数7】
【0055】
ここで、地球の半径Ｅ、配置候補地ｉの海抜高度ｈ０、及び測地線の長さＤｉは、それぞれ、所与の値である。したがって、式（６）から角度α０が求まり、次に式（５）から角度α１が求まり、次に式（７）から観測対象Ｍ１の海抜高度ｈ１が求まる。このようにして得られた海抜高度ｈ１の値が補正項として用いられる。そして、処理部２２（図２参照）は、前記したように、基本項（ｄｉ，ｋ×Ｔ／Ｄｉ）から補正項（ｈ１）を減算することで、分割点ｑｉ，ｋにおけるレーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋを算出する（図５のステップＳ２０５）。このように、地球の曲率を考慮することで、レーザ光の海抜高度ｔｉ，ｋを高精度に算出できる。
【0056】
図３のステップＳ１０３では、複数の配置候補地ｉの中で可到達性Ｒｉの値が最も大きい配置候補地ｉを処理部２２が選択するようにしている。このように、処理部２２は、風況観測機器１０（図１参照）の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性Ｒｉの値を地形の起伏に基づいて算出する（可到達性算出処理）。そして、処理部２２は、可到達性Ｒｉの値の大きい配置候補地を優先的に選定する（選定処理）。例えば、処理部２２が、複数の配置候補地に含まれる少なくとも一部の配置候補地のうち、可到達性Ｒｉの値が最も大きいものを選定結果に含めるようにしてもよい。
このような処理は、複数の可到達性Ｒｉの値の大小を単純に比較することで行ってもよいし、また、次に説明するＢｉｇ－Ｍ法を用いた場合でも同様の結果が得られる。
このような処理は、複数の可到達性Ｒｉの値の大小を単純に比較することで行ってもよいし、また、次に説明するＢｉｇ－Ｍ法を用いた場合でも同様の結果が得られる。
【0057】
まず、以下の式（８）に示すように、変数ｘｉが「０」又は「１」のいずれかの値になるバイナリ変数として設定される。なお、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置しない場合が、ｘｉ＝０に対応している。また、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置する場合が、ｘｉ＝１に対応している。
【0058】
【数8】
【0059】
また、以下の式（９）に示すように、風況観測機器１０を配置台数が１台である場合、変数ｘｉのうち「１」となるのは一つであり、残りは「０」となる。
【0060】
【数9】
【0061】
また、以下の式（１０）が設定される。ここで、変数ｚｉは、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置すると仮定した場合には値がＲｉになり、配置候補地ｉに配置しないと仮定した場合には値がＭになるような変数である。また、Ｍは十分に大きな値であり、例えば、Ｒｉの最大値の１０倍に設定される。
【0062】
【数10】
【0063】
以下の式（１１）に示すように、いずれの変数ｚｉに対しても、その値が変数ｚｉ以下であるような変数をｚとする。
【0064】
【数11】
【0065】
式（８）～式（１１）を制約条件として変数ｚを最大化すると、可到達性Ｒｉの値が大きな配置候補地ｉが優先されるようになる。なお、変数ｘｉが全て整数（０又は１）であり、さらに制約条件が線形であるから、いわゆる混合整数線形計画問題として求解できる。このようにして得られた変数ｘｉのうち、ｘｉ＝１となるような配置候補地ｉを処理部２２が選定する。これによって、可到達性Ｒｉの値が最大となるような配置候補地ｉが選定される。
【0066】
＜効果＞
第１実施形態によれば、配置支援装置２０の処理部２２（図２参照）がレーザ光の可到達性Ｒｉの値を地形の起伏に基づいて算出し、可到達性Ｒｉの値の大きい配置候補地を優先的に選定する。したがって、多数の配置候補地のひとつひとつに人が実際に徒歩等で行った上で、その配置候補地から観測対象を視認できるか（つまり、レーザ光が観測対象に達するか）を確認する必要がなくなる。したがって、風況観測機器１０（図１参照）の設置に先立って、風況観測機器１０の配置候補地を選定する際の労力やコストを大幅に削減できる。
第１実施形態によれば、配置支援装置２０の処理部２２（図２参照）がレーザ光の可到達性Ｒｉの値を地形の起伏に基づいて算出し、可到達性Ｒｉの値の大きい配置候補地を優先的に選定する。したがって、多数の配置候補地のひとつひとつに人が実際に徒歩等で行った上で、その配置候補地から観測対象を視認できるか（つまり、レーザ光が観測対象に達するか）を確認する必要がなくなる。したがって、風況観測機器１０（図１参照）の設置に先立って、風況観測機器１０の配置候補地を選定する際の労力やコストを大幅に削減できる。
【0067】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、風況観測機器１０（図１参照）の複数の配置候補地のうち、選定に含めない配置候補地がユーザによって設定される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第２実施形態は、風況観測機器１０（図１参照）の複数の配置候補地のうち、選定に含めない配置候補地がユーザによって設定される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0068】
図１０は、第２実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙した後（Ｓ３０１）、処理部２２の処理はステップＳ３０２に進む。なお、ステップＳ３０１の処理は、第１実施形態のステップＳ１０１（図３参照）と同様であるから、説明を省略する。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙した後（Ｓ３０１）、処理部２２の処理はステップＳ３０２に進む。なお、ステップＳ３０１の処理は、第１実施形態のステップＳ１０１（図３参照）と同様であるから、説明を省略する。
【0069】
ステップＳ３０２において処理部２２は、選定に含めない配置候補地を設定する。例えば、所定の法規制や土地の所有権といったことを考慮して、所定のエリアには風況観測機器１０を設置できないことをユーザが事前に把握していることがある。このような場合には、ユーザによる入力装置３０（図２参照）の操作に基づいて、複数の配置候補地ｉのうちで選定に含めない所定の配置候補地が指定される。処理部２２は、選定に含めない配置候補地を記憶部２１（図２参照）に格納する。
【0070】
例えば、第１実施形態で説明したＢｉｇ－Ｍ法を用いる場合に処理部２２は、以下の式（１２）に示す等式制約に基づいて、ステップＳ３０２で指定された所定の配置候補地ｊを選定しないようにする。これによって、法規制等で風況観測機器１０を設置できないような所定の配置候補地ｊが選定されるといったことを防止できる。
【0071】
【数12】
【0072】
次に、ステップＳ３０３において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出する。ステップＳ３０３の処理は、第１実施形態のステップＳ１０２（図３参照）と同様であるから、説明を省略する。なお、選定に含めない配置候補地ｊに対しては、計算速度改善の観点で、レーザ光の可到達性Ｒｊを算出せず、所定の値（例えば、Ｍと同一の値）としてもよい。
次に、ステップＳ３０４において処理部２２は、複数の配置候補地ｉの中で可到達性Ｒｉの大きい配置候補地を優先的に選定する。具体的に説明すると、処理部２２は、第１実施形態で説明した式（８）～式（１１）に、前記した式（１２）の制約条件を加えた上で変数ｚを最大化する。これによって、可到達性Ｒｉの大きな配置候補地ｉが優先的に選定される。
次に、ステップＳ３０４において処理部２２は、複数の配置候補地ｉの中で可到達性Ｒｉの大きい配置候補地を優先的に選定する。具体的に説明すると、処理部２２は、第１実施形態で説明した式（８）～式（１１）に、前記した式（１２）の制約条件を加えた上で変数ｚを最大化する。これによって、可到達性Ｒｉの大きな配置候補地ｉが優先的に選定される。
【0073】
なお、Ｂｉｇ－Ｍ法に代えて、次のような処理が行われてもよい。すなわち、ステップＳ３０２で指定された所定の配置候補地を処理部２２が除外した上で、残りの配置候補地ｉのそれぞれについてレーザ光の可到達性Ｒｉを算出し、可到達性Ｒｉの値が最も大きい配置候補地ｉを選定するようにしてもよい。この方法でも、Ｂｉｇ－Ｍ法を用いた場合と同様の結果が得られる。
【0074】
このように、入力装置３０を介した操作に基づいて、複数の配置候補地ｉの中で選定結果に含めないものが指定された場合、処理部２２は、指定された当該配置候補地を選定結果に含めないようにする。
【0075】
＜効果＞
第２実施形態によれば、複数の配置候補地ｉの中で選定に含めない配置候補地が指定されるため、法規制等で風況観測機器１０を設置できないような場所が配置候補地として選定されることを防止できる。これによって、風況観測機器１０の配置候補地を選定する際の利便性が高められる。
第２実施形態によれば、複数の配置候補地ｉの中で選定に含めない配置候補地が指定されるため、法規制等で風況観測機器１０を設置できないような場所が配置候補地として選定されることを防止できる。これによって、風況観測機器１０の配置候補地を選定する際の利便性が高められる。
【0076】
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、複数の配置候補地が選定される点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第３実施形態は、複数の配置候補地が選定される点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0077】
図１１は、第３実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
なお、図１１の「ＳＴＡＲＴ」時には、配置候補地がまだ１つも選定されていない状態であるため、配置候補地の選定結果群Ａ（Ｓ４０３）は空集合であるものとする。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ４０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ４０２）、処理部２２の処理はステップＳ４０３に進む。なお、ステップＳ４０１，Ｓ４０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
なお、図１１の「ＳＴＡＲＴ」時には、配置候補地がまだ１つも選定されていない状態であるため、配置候補地の選定結果群Ａ（Ｓ４０３）は空集合であるものとする。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ４０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ４０２）、処理部２２の処理はステップＳ４０３に進む。なお、ステップＳ４０１，Ｓ４０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
【0078】
ステップＳ４０３において処理部２２は、選定結果群Ａに含まれる配置候補地を禁則する。つまり、処理部２２は、既に選定した配置候補地を次のステップＳ４０４の処理の対象から外すようにする。例えば、Ｂｉｇ－Ｍ法を用いる場合、処理部２２は、以下の式（１３）に等式制約に基づいて、選定結果群Ａに含まれる配置候補地を新たな選定結果（追加の選定結果）に含めないようにする。
【0079】
【数13】
【0080】
前記したように、「ＳＴＡＲＴ」時には配置候補地の選定結果群Ａが空集合であるため、１回目のステップＳ４０３の処理では、式（１３）に基づいてｘｉ＝０に設定されるような配置候補地ｉ（選定対象から除外される配置候補地ｉ）は存在しない。
【0081】
次に、ステップＳ４０４において処理部２２は、複数の配置候補地ｉの中で可到達性Ｒｉの大きい配置候補地を優先的に選定する。具体的に説明すると、処理部２２は、第１実施形態で説明した式（８）～式（１１）に、前記した式（１３）の制約条件を加えた上で変数ｚを最大化する。これによって、可到達性Ｒｉの最も大きな配置候補地ｉが選定される。
【0082】
ステップＳ４０５において処理部２２は、ステップＳ４０４の選定結果を選定結果群Ａに追加する。１回目のステップＳ４０５の処理では、可到達性Ｒｉの最も大きな配置候補地ｉが選定結果群Ａに含められる。
ステップＳ４０６において処理部２２は、選定結果群Ａに含まれる配置候補地の数が所定値に達したか否かを判定する。ここで、所定値とは、最終的な選定結果に含まれる配置候補地の数（例えば、３箇所）であり、ユーザによる入力装置３０（図２参照）を介した操作で予め設定されている。ステップＳ４０６において、選定結果群Ａに含まれる配置候補地の数が所定値に達していない場合（Ｓ４０６：Ｎｏ）、処理部２２の処理はステップＳ４０３に戻る。
ステップＳ４０６において処理部２２は、選定結果群Ａに含まれる配置候補地の数が所定値に達したか否かを判定する。ここで、所定値とは、最終的な選定結果に含まれる配置候補地の数（例えば、３箇所）であり、ユーザによる入力装置３０（図２参照）を介した操作で予め設定されている。ステップＳ４０６において、選定結果群Ａに含まれる配置候補地の数が所定値に達していない場合（Ｓ４０６：Ｎｏ）、処理部２２の処理はステップＳ４０３に戻る。
【0083】
この場合において、２回目のステップＳ４０３の処理では、その時点で選定結果群Ａに含まれる配置候補地（可到達性Ｒｉが最大の配置候補地ｉ）が、２回目のステップＳ４０４の処理の対象から外される。このようにしてステップＳ４０３～Ｓ４０６の処理が繰り返され、可到達性Ｒｉが大きいものから順に所定の数の配置候補地が選定される。
【0084】
ステップＳ４０６において、選定結果群Ａに含まれる配置候補地の数が所定値に達した場合（Ｓ４０６：Ｙｅｓ）、処理部２２は、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。このように、処理部２２は、複数の配置候補地に含まれる少なくとも一部の配置候補地のうち、可到達性Ｒｉの値が大きいものから順に所定の数の配置候補地を選定する。
【0085】
なお、Ｂｉｇ－Ｍ法に代えて、次のような処理が行われてもよい。すなわち、処理部２２が複数の配置候補地ｉの中から、可到達性Ｒｉの値が大きいものから順に所定の数だけ配置候補地を選定するようにしてもよい。このような方法でも、Ｂｉｇ－Ｍ法を用いた場合と同様の結果が得られる。
【0086】
＜効果＞
第３実施形態によれば、複数の配置候補地が選定されるため、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地をユーザが実際に確かめて最終決定をする際の選択の幅を広げることができる。
第３実施形態によれば、複数の配置候補地が選定されるため、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地をユーザが実際に確かめて最終決定をする際の選択の幅を広げることができる。
【0087】
≪第４実施形態≫
第４実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第１実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第４実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第１実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0088】
図１２は、第４実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ５０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ５０２）、処理部２２の処理はステップＳ５０３に進む。なお、ステップＳ５０１，Ｓ５０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ５０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ５０２）、処理部２２の処理はステップＳ５０３に進む。なお、ステップＳ５０１，Ｓ５０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
【0089】
ステップＳ５０３において処理部２２は、係数Ｗｉを算出する。この係数Ｗｉは、レーザ光が配置候補地に達する前に木や構造物等で遮られる可能性が高い（つまり、可到達性Ｒｉが低い）配置候補地を劣後させるための重み係数であり、次のようにして算出される。すなわち、処理部２２は、それぞれの配置候補地ｉについて、０≦Ｒｉの場合には可到達性Ｒｉの値を等倍することで係数Ｗｉを算出し（Ｗｉ＝Ｒｉ）、Ｒｉ＜０の場合には可到達性Ｒｉの値を定数倍することで係数Ｗｉを算出する（Ｗｉ＝Ｋ×Ｒｉ）。なお、定数Ｋは、正の値（例えば、Ｋ＝１０）であり、予め設定されている。
【0090】
図１３は、レーザ光が途中で小地形に遮られる場合の模式的な縦断図である。
なお、図１３の横軸は配置候補地ｉからの水平方向の距離であり、縦軸は海面の高さ位置を基準とする高度である。前記したように、レーザ光の経路よりも表層の方が高さ位置が高い場合には、表層からの絶対高度ｇｉ，ｋが負の値になる。図１３の例では、配置候補地ｉから距離ｄｉ，３の地点（分割点ｑｉ，３）では、小地形（例えば、小高い丘）の方がレーザ光の仮想的な経路よりも高さ位置が高くなっている。配置候補地ｉにおけるレーザ光の可到達性Ｒｉは絶対高度ｇｉ，ｋの最小値であるから、図１３の例では、Ｒｉ＝ｇｉ，３（＜０）となり、可到達性Ｒｉが負の値になる。
なお、図１３の横軸は配置候補地ｉからの水平方向の距離であり、縦軸は海面の高さ位置を基準とする高度である。前記したように、レーザ光の経路よりも表層の方が高さ位置が高い場合には、表層からの絶対高度ｇｉ，ｋが負の値になる。図１３の例では、配置候補地ｉから距離ｄｉ，３の地点（分割点ｑｉ，３）では、小地形（例えば、小高い丘）の方がレーザ光の仮想的な経路よりも高さ位置が高くなっている。配置候補地ｉにおけるレーザ光の可到達性Ｒｉは絶対高度ｇｉ，ｋの最小値であるから、図１３の例では、Ｒｉ＝ｇｉ，３（＜０）となり、可到達性Ｒｉが負の値になる。
【0091】
そこで、第４実施形態では、可到達性Ｒｉが負の値になるような配置候補地ｉが劣後するように、Ｒｉ＜０の場合には可到達性Ｒｉの値を定数倍することで係数Ｗｉを算出するようにしている。これによって、可到達性Ｒｉが負の値の場合に係数Ｗｉが極端に小さくなるため、これに対応する配置候補地ｉが選定されること防止できる。
【0092】
図１２のステップＳ５０４において処理部２２は、係数Ｗｉの大きい配置候補地ｉを優先的に選定する。具体的には、処理部２２は、第１実施形態で説明した式（８）、式（９）を制約条件として、以下の式（１４）に示す値が最大になるような配置候補地ｉを選定する。これによって、結果的に係数Ｗｉの大きな配置候補地ｉが優先され、また、係数Ｗｉの小さな配置候補地が劣後するようになる。ステップＳ５０４の処理を行った後、処理部２２は、一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。なお、式（１４）は線形であるから、混合整数線形計画問題として求解できる。
【0093】
【数14】
【0094】
＜効果＞
第４実施形態によれば、可到達性Ｒｉに基づく係数Ｗｉを用いて、処理部２２が配置候補地を選定するようにしている。これによって、観測対象に向けて照射されたレーザ光が途中で遮られるような配置候補地を選定の際に除外できる。なお、第４実施形態で用いられた方法は、１箇所の観測対象に対して複数台の風況観測機器１０（図１参照）を設置することが想定される場合に特に有効である。
第４実施形態によれば、可到達性Ｒｉに基づく係数Ｗｉを用いて、処理部２２が配置候補地を選定するようにしている。これによって、観測対象に向けて照射されたレーザ光が途中で遮られるような配置候補地を選定の際に除外できる。なお、第４実施形態で用いられた方法は、１箇所の観測対象に対して複数台の風況観測機器１０（図１参照）を設置することが想定される場合に特に有効である。
【0095】
≪第４実施形態の変形例≫
例えば、前記した第４実施形態に第２、第３実施形態を組み合わせて、次の図１４の処理が行われるようにしてもよい。
例えば、前記した第４実施形態に第２、第３実施形態を組み合わせて、次の図１４の処理が行われるようにしてもよい。
【0096】
図１４は、第４実施形態の変形例に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙した後（Ｓ６０１）、処理部２２の処理はステップＳ６０２に進む。なお、ステップＳ６０１の処理は、第１実施形態のステップＳ１０１（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙した後（Ｓ６０１）、処理部２２の処理はステップＳ６０２に進む。なお、ステップＳ６０１の処理は、第１実施形態のステップＳ１０１（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
【0097】
ステップＳ６０２において処理部２２は、選定に含めない配置候補地を設定する。この処理は、第２実施形態のステップＳ３０２（図１０参照）と同様であるから、説明を省略する。これによって、法規制等で風況観測機器１０を設置できないような場所が配置候補地として選定されることを防止できる。
ステップＳ６０３において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出する。なお、ステップＳ６０３の処理は、第１実施形態のステップＳ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
ステップＳ６０３において処理部２２は、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出する。なお、ステップＳ６０３の処理は、第１実施形態のステップＳ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
【0098】
次に、ステップＳ６０４において処理部２２は、係数Ｗｉを算出する。この処理は、第４実施形態のステップＳ５０３（図１２参照）と同様であるから、説明を省略する。係数Ｗｉを用いることで、可到達性Ｒｉが負の値になるような配置候補地ｉを劣後させることができる。
【0099】
ステップＳ６０５～Ｓ６０８の処理は、第３実施形態のステップＳ４０３～Ｓ４０６（図１１参照）の処理で、可到達性Ｒｉに代えて、係数Ｗｉに基づいて配置候補地ｉを選定するようにしたものである。ステップＳ６０６では、前記した式（８）、式（９）、式（１２）、及び式（１３）を制約条件として、式（１４）の値を最大化する処理が行われる。
【0100】
なお、ステップＳ６０１～Ｓ６０８のうち、繰り返す必要が特にない処理（Ｓ６０１～Ｓ６０４）については、繰り返し処理（Ｓ６０５～Ｓ６０８）の前に処理部２２がバッチ処理を行うようにするとよい。これによって、処理部２２の演算時間を短縮できる。
図１４の一連の処理が行われることで、それぞれの配置候補地に対応する係数Ｗｉに基づいて、レーザ光が観測対象Ｍ１に達する可能性が高い配置候補地を複数選定できる。
図１４の一連の処理が行われることで、それぞれの配置候補地に対応する係数Ｗｉに基づいて、レーザ光が観測対象Ｍ１に達する可能性が高い配置候補地を複数選定できる。
【0101】
≪第５実施形態≫
第５実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第１実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。なお、第５実施形態については、図１４のフローチャートを用いて説明する。
第５実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第１実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。なお、第５実施形態については、図１４のフローチャートを用いて説明する。
【0102】
【0103】
【数15】
【0104】
なお、式（１５）の第一項は、第４実施形態で説明した式（１４）と同様である。式（１５）の第二項～第五項は、いわゆる罰則項である。ここで、罰則項とは、所望しない解に対しては目的関数の値を減らすように作用する項である。具体的に説明すると、式（１５）の第二項は、第１実施形態で説明した式（９）を罰則項に変換した項である。すなわち、配置候補地の総数が１以外の値になった場合には罰則するようにしている。
【0105】
式（１５）の第三項は、ユーザが選定を希望している所定の配置候補地（ｉ２）が選定されない場合には罰則するようにしている。式（１５）の第四項は、第２実施形態で説明した式（１２）を罰則項に変換した項である。すなわち、ユーザが選定を希望していない所定の配置候補地（ｉ３）が選定された場合には罰則するようにしている。式（１５）の第五項は、第３実施形態で説明した式（１３）を罰則項に変換した項である。具体的には、ステップＳ６０５～Ｓ６０７の繰返し処理で、選定結果群Ａに含まれる配置候補地（ｉ４）が選定された場合には罰則するようにしている。
【0106】
式（１５）に含まれる係数λ１～λ４は、十分に大きい所定の数であり、予め設定されている。このような式（１５）は、二次制約なし二値最適化（Quadratic Unconstrained Binary Optimization；ＱＵＢＯ）の問題として求解できる。ＱＵＢＯは、アニーリング型の量子コンピュータによって計算できることが知られている。特に配置候補地が多い場合には計算量が膨大になりやすいため、ＱＵＢＯの求解を行う方法が有効である。
【0107】
≪第６実施形態≫
第６実施形態は、複数台の風況観測機器１０（図１参照）の配置が想定されている点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第６実施形態は、複数台の風況観測機器１０（図１参照）の配置が想定されている点が第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0108】
例えば、１台の風況観測機器１０（図１参照）で観測対象Ｍ１の風況を観測する場合には、視線方向（レーザ光の直進方向）の風速が算出される。これに対して、例えば、２台の風況観測機器１０で観測対象Ｍ１の風況を観測する場合には、それぞれの風況観測機器１０の視線方向の風速を風速ベクトルとみなして、２つの風速ベクトルを合成することで、観測対象の風向・風速が算出される。ここで、それぞれの風況観測機器１０の視線方向が互いに平行にならないように（つまり、各風速ベクトルの向きが同一又は逆にならないように）、２台の風況観測機器１０の配置候補地が選定されるようにする。
【0109】
以下の例では、１つの観測対象Ｍ１に対して２台の風況観測機器１０（図２参照）が配置される場合について説明するが、風況観測機器１０の台数は３台以上であってもよい。例えば、３台の風況観測機器１０（図１参照）で観測対象Ｍ１の風況を観測した場合には、３つの方向の風速ベクトルを合成することで、風向・風速を高精度に算出できる。例えば、急峻な地形で風が入り乱れるような場合には、３台の風況観測機器１０を設けるようにするとよい。
【0110】
図１５は、第６実施形態に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ７０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ７０２）、処理部２２の処理はステップＳ７０３に進む。なお、ステップＳ７０１，Ｓ７０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地ｉを列挙し（Ｓ７０１）、さらに、レーザ光の可到達性Ｒｉを配置候補地ｉのそれぞれについて算出した後（Ｓ７０２）、処理部２２の処理はステップＳ７０３に進む。なお、ステップＳ７０１，Ｓ７０２の処理は、この順で、第１実施形態のステップＳ１０１，Ｓ１０２（図３参照）の処理と同様であるから、説明を省略する。
【0111】
ステップＳ７０３において処理部２２は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）ごとに、組合せを禁則するための所定の係数Ｆｉｊを算出する。この係数Ｆｉｊは、２台の風況観測機器１０に対応する２つの視線方向のなす角度θｉｊを所定範囲内に収めるために用いられる。なお、係数Ｆｉｊの詳細については後記する。
次に、ステップＳ７０４において処理部２２は、可到達性Ｒｉの大きい配置候補地ｉを優先的に選定する。なお、ステップＳ７０４の詳細についても後記する。
次に、ステップＳ７０４において処理部２２は、可到達性Ｒｉの大きい配置候補地ｉを優先的に選定する。なお、ステップＳ７０４の詳細についても後記する。
【0112】
図１６は、係数Ｆｉｊの算出に関するフローチャートである（適宜、図２も参照）。
すなわち、図１６は、図１５のステップＳ７０３の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ８０１において処理部２２は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）ごとに、２つの視線方向のなす角度θｉｊを算出する。
すなわち、図１６は、図１５のステップＳ７０３の処理の詳細を示すフローチャートである。まず、ステップＳ８０１において処理部２２は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）ごとに、２つの視線方向のなす角度θｉｊを算出する。
【0113】
図１７は、２つの視線方向のなす角度θｉｊの一例を示す平面図である。
図１７に示すように、所定の配置候補地ｉと観測対象Ｍ１とを結ぶ線分Ｌｉと、別の配置候補地ｊと観測対象Ｍ１とを結ぶ線分Ｌｊと、のなす角度θｉｊ（２つの視線方向のなす角）を算出する。なお、角度θｉｊは、０≦θｉｊ≦πとなるように取られるものとする。また、２つの視線方向のなす角度θｉｊとは、線分Ｌｉ，Ｌｊを平面視した場合に、これらの線分Ｌｉ，Ｌｊがなす角を意味している。図１７の例では、角度θｉｊがπ／２（つまり、９０°）になっている。このように２つの視線方向が平面視で直交している場合、各支線方向の風速ベクトルの合成に基づいて、観測対象Ｍ１の風向・風速が高精度で算出されやすくなる。
図１７に示すように、所定の配置候補地ｉと観測対象Ｍ１とを結ぶ線分Ｌｉと、別の配置候補地ｊと観測対象Ｍ１とを結ぶ線分Ｌｊと、のなす角度θｉｊ（２つの視線方向のなす角）を算出する。なお、角度θｉｊは、０≦θｉｊ≦πとなるように取られるものとする。また、２つの視線方向のなす角度θｉｊとは、線分Ｌｉ，Ｌｊを平面視した場合に、これらの線分Ｌｉ，Ｌｊがなす角を意味している。図１７の例では、角度θｉｊがπ／２（つまり、９０°）になっている。このように２つの視線方向が平面視で直交している場合、各支線方向の風速ベクトルの合成に基づいて、観測対象Ｍ１の風向・風速が高精度で算出されやすくなる。
【0114】
図１６のステップＳ８０２において処理部２２は、角度θｉｊが所定の下限値Θｍｉｎよりも大きく、かつ、所定の上限値Θｍａｘ未満であるか否か（Θｍｉｎ＜θｉｊ＜Θｍａｘ）を判定する。なお、下限値Θｍｉｎや上限値Θｍａｘは、風況観測機器１０（図１参照）の仕様に基づいて、適宜に設定される。例えば、Θｍｉｎ＝π／６、Θｍａｘ＝５π／６としてもよい。
【0115】
ステップＳ８０２においてΘｍｉｎ＜θｉｊ＜Θｍａｘが成立している場合（Ｓ８０２：Ｙｅｓ）、処理部２２の処理はステップＳ８０３に進む。
ステップＳ８０３において処理部２２は、Ｆｉｊ＝０とする。ここで、Ｆｉｊ＝０は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）を選定から除外しない（禁則しない）場合に対応している。また、ステップＳ８０２においてΘｍｉｎ＜θｉｊ＜Θｍａｘが成立していない場合（Ｓ８０２：Ｎｏ）、処理部２２の処理はステップＳ８０４に進む。つまり、Θｍｉｎ≧θｉｊ又はθｉｊ≧Θｍａｘである場合、処理部２２の処理はステップＳ８０４に進む。
ステップＳ８０３において処理部２２は、Ｆｉｊ＝０とする。ここで、Ｆｉｊ＝０は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）を選定から除外しない（禁則しない）場合に対応している。また、ステップＳ８０２においてΘｍｉｎ＜θｉｊ＜Θｍａｘが成立していない場合（Ｓ８０２：Ｎｏ）、処理部２２の処理はステップＳ８０４に進む。つまり、Θｍｉｎ≧θｉｊ又はθｉｊ≧Θｍａｘである場合、処理部２２の処理はステップＳ８０４に進む。
【0116】
ステップＳ８０４において処理部２２は、Ｆｉｊ＝１とする。ここで、Ｆｉｊ＝１は、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）を選定から除外する（禁則する）場合に対応している。このように、２つの視線方向のなす角度θｉｊの大きさに基づいて、係数Ｆｉｊの値が「０」又は「１」に設定される。ステップＳ８０１～Ｓ８０４の処理は、配置候補地のそれぞれの組合せ（ｉ，ｊ）について行われる。
【0117】
【0118】
図１８Ｂは、Θｍｉｎ＝π／６、Θｍａｘ＝５π／６である場合の係数Ｆｉｊの数値例に関する説明図である。
例えば、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）において、一方の配置候補地ｉと他方の配置候補地ｊの視線方向が「０」（図１８Ａ参照）の方向である場合には、角度θｉｊ＝０となる。また、一方の配置候補地ｉの視線方向が「０」の方向であり、他方の配置候補地ｊの視線方向が「４」の方向である場合には（図１８Ａ参照）、角度θｉｊ＝πとなる。これらの場合には、２つの異なる方向の風速を測定することができないため、Ｆｉｊ＝１となり、選定対象から除外される。
例えば、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）において、一方の配置候補地ｉと他方の配置候補地ｊの視線方向が「０」（図１８Ａ参照）の方向である場合には、角度θｉｊ＝０となる。また、一方の配置候補地ｉの視線方向が「０」の方向であり、他方の配置候補地ｊの視線方向が「４」の方向である場合には（図１８Ａ参照）、角度θｉｊ＝πとなる。これらの場合には、２つの異なる方向の風速を測定することができないため、Ｆｉｊ＝１となり、選定対象から除外される。
【0119】
このように、観測対象Ｍ１に対して、複数台の風況観測機器１０の設置が想定される場合、処理部２２は、第１の配置候補地と観測対象Ｍ１とを結ぶ直線と、第２の配置候補地と観測対象Ｍ１とを結ぶ直線と、のなす角度が所定範囲外となるような配置候補地の組合せを選定結果に含めないようにする。
【0120】
また、例えば、一方の配置候補地ｉの視線方向が「０」の方向であり、他方の配置候補地ｊの視線方向が「２」の方向である場合には（図１８Ａ参照）、角度θｉｊ＝π／２となる。このように、２つの視線方向が平面視で直交している場合、２つの異なる方向の風速を測定できるため、Ｆｉｊ＝０となり、この配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）が選定の対象に含められる。
【0121】
次に、図１５のステップＳ７０４の処理の詳細について説明する。前記したように、ステップＳ７０４の処理では、可到達性Ｒｉの大きい配置候補地が優先的に選定される。この処理において、第１実施形態の式（８）と同様に、所定の変数ｘｉがバイナリ変数として設定される。前記したように、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置しない場合が、ｘｉ＝０に対応している。また、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置する場合が、ｘｉ＝１に対応している。
【0122】
１つの観測対象について風況観測機器１０（図１参照）の台数を２台とする場合には、以下の式（１６）の制約条件が課される。すなわち、変数ｘｉのうちで「１」になるのは２つであり、残りは全て「０」になる。
【0123】
【数16】
【0124】
次に、以下の式（１７）に示すように、複数の配置候補地で禁則となる組合せ（つまり、Ｆｉｊ＝１となるような組合せ）が選定結果に含まれないようにする。つまり、２つの視線方向のなす角が所定範囲（Θｍｉｎ＜θｉｊ＜Θｍａｘ）から外れるような配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）が選定結果に含まれないようにする。
【0125】
【数17】
【0126】
式（１７）において、Ｆｉｊ＝１となるような配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）が含まれている場合には、左辺が１以上の値になるため、この制約条件は成立しない。一方、Ｆｉｊ＝１となるような配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）が含まれていない場合には、左辺が０になるため、この制約条件が成立する。次に、いわゆる線形計画問題に帰着させるために、式（１７）のｘｉ・ｘｊをバイナリ変数ｙｉｊに置換して、以下の式（１８）、式（１９）とする。
【0127】
【数18】
【0128】
【数19】
【0129】
前記したｘｉ・ｘｊの値は、（ｘｉ，ｘｊ）＝（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）に対して、この順で、０，０，０，１になる。また、式（１８）で得られるバイナリ変数ｙｉｊの値も、（ｘｉ，ｘｊ）＝（０，０），（０，１），（１，０），（１，１）に対して、この順で、０，０，０，１になる。
【0130】
第１実施形態と同様に、風況観測機器１０を配置候補地ｉに配置する場合には値がＲｉになり、配置しない場合には値がＭになるような変数ｚｉを考えた場合に、いずれの変数ｚｉに対しても、その値が変数ｚｉ以下であるような変数をｚとする。第１実施形態で説明した式（８）、式（１０）、式（１１）の他、前記した式（１６）、式（１８）、及び式（１９）を制約条件として変数ｚを最大化すると、可到達性Ｒｉの値が大きい配置候補地ｉが優先的に選定される。
【0131】
＜効果＞
第６実施形態によれば、１つの観測対象に対して、複数台の風況観測機器１０を配置することが可能になる。また、２つの視線方向の平面視でのなす角が所定範囲内になるようにすることで、観測対象における風向・風速を高精度で測定することが可能になる。
第６実施形態によれば、１つの観測対象に対して、複数台の風況観測機器１０を配置することが可能になる。また、２つの視線方向の平面視でのなす角が所定範囲内になるようにすることで、観測対象における風向・風速を高精度で測定することが可能になる。
【0132】
＜数値例＞
図１９Ａは、観測対象Ｍ１の周囲に設定された４箇所の配置候補地を示す説明図である。
図１９Ａの例では、観測対象Ｍ１を中心とする所定半径の円周上に等角度間隔（約４５度の角度間隔）で４箇所の配置候補地が設定されている。４箇所の配置候補地は、周方向で順に０～３の数字が対応付けられている。これら４箇所の配置候補地の中から２箇所が選定される場合について説明する。
図１９Ａは、観測対象Ｍ１の周囲に設定された４箇所の配置候補地を示す説明図である。
図１９Ａの例では、観測対象Ｍ１を中心とする所定半径の円周上に等角度間隔（約４５度の角度間隔）で４箇所の配置候補地が設定されている。４箇所の配置候補地は、周方向で順に０～３の数字が対応付けられている。これら４箇所の配置候補地の中から２箇所が選定される場合について説明する。
【0133】
図１９Ｂは、配置候補地ｉにおけるレーザ光の可到達性Ｒｉの値を示す説明図である。
なお、図１９Ｂのｉの数値は、図１９Ａの４方位の０～３のいずれかに対応している。例えば、図１９Ｂに示すように、ｉの値が０，１，２，３に対して、この順で、可到達性Ｒｉの値が１００，１０，１，?１になったものとする。また、図示はしないが、係数Ｆｉｊの値は、いずれの配置候補地ｉについても「０」（禁則しない）であるものとする。
なお、図１９Ｂのｉの数値は、図１９Ａの４方位の０～３のいずれかに対応している。例えば、図１９Ｂに示すように、ｉの値が０，１，２，３に対して、この順で、可到達性Ｒｉの値が１００，１０，１，?１になったものとする。また、図示はしないが、係数Ｆｉｊの値は、いずれの配置候補地ｉについても「０」（禁則しない）であるものとする。
【0134】
図１９Ｃは、Ｍ＝０の場合における変数ｚｉや変数ｚを示す説明図である。
なお、値Ｍは、前記した式（１０）に含まれる定数である。例えば、図１９Ａに示す「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定される場合、変数ｚｉは、ｉの数値の０，１，２，３に対して、この順で、１００，１０，０，０になる。このとき、式（１１）を満たす変数ｚ、すなわちいずれの変数ｚｉよりも小さい変数ｚの最大値は０である。
なお、値Ｍは、前記した式（１０）に含まれる定数である。例えば、図１９Ａに示す「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定される場合、変数ｚｉは、ｉの数値の０，１，２，３に対して、この順で、１００，１０，０，０になる。このとき、式（１１）を満たす変数ｚ、すなわちいずれの変数ｚｉよりも小さい変数ｚの最大値は０である。
【0135】
同様にして、図１９Ａに示す「０」と「２」の配置候補地ｉ、「０」と「３」の配置候補地ｉ、「１」と「２」の配置候補地ｉ、「１」と「３」の配置候補地ｉ、「２」と「３」の配置候補地ｉのそれぞれが選定された場合のｚの最大値は、この順で、０，－１，０，－１，－１になる。このとき、最大のｚを与える組合せは、図１９Ａに示す「０」と「１」の配置候補地ｉの他、「０」と「２」の配置候補地ｉや、「１」と「２」の配置候補地ｉが存在している。つまり、Ｍ＝０の場合には、最大のｚを与える配置候補地ｉの組合せが一意には定まらない。
【0136】
図２０は、Ｍ＝１０００の場合における変数ｚｉや変数ｚを示す説明図である。
なお、配置候補地ｉの位置の他、配置候補地ｉにおける可到達性Ｒｉの値は、図１９Ａや図１９Ｂと同様であるものとする。Ｍ＝１０００（Ｒｉの最大値の１０倍）である場合において、例えば、「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定されるときには、変数ｚｉは、ｉの値の０，１，２，３に対して、この順で、１００、１０、１０００、１０００になる。このとき、式（１１）を満たす変数ｚ、すなわちいずれの変数ｚｉよりも小さい変数ｚの最大値は１０である。
なお、配置候補地ｉの位置の他、配置候補地ｉにおける可到達性Ｒｉの値は、図１９Ａや図１９Ｂと同様であるものとする。Ｍ＝１０００（Ｒｉの最大値の１０倍）である場合において、例えば、「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定されるときには、変数ｚｉは、ｉの値の０，１，２，３に対して、この順で、１００、１０、１０００、１０００になる。このとき、式（１１）を満たす変数ｚ、すなわちいずれの変数ｚｉよりも小さい変数ｚの最大値は１０である。
【0137】
同様にして、図１９Ａに示す「０」と「２」の配置候補地ｉ、「０」と「３」の配置候補地ｉ、「１」と「２」の配置候補地ｉ、「１」と「３」の配置候補地ｉ、「２」と「３」の配置候補地ｉのそれぞれが選定された場合のｚの最大値は、この順で、１，－１，１，－１，－１になる。このとき、最大のｚを与える組合せは、「０」と「１」の配置候補地ｉであり、１つの組に絞られる。このように、Ｍを十分に大きな値に設定することで、最大のｚを与える配置候補地の組合せを１つに絞り込むことができる。
【0138】
図２１Ａは、別の数値例として、配置候補地ｉにおけるレーザ光の可到達性Ｒｉの値、及び係数Ｗｉの値を示す説明図である。
なお、配置候補地ｉの位置については、図１９Ａと同様であるものとする。係数Ｗｉは、前記したように、可到達性Ｒｉの低い配置候補地を劣後させるための重み係数である。図２１Ａの例では、ｉの値の０，１，２，３（図１９Ａ参照）に対して、この順で、係数Ｗｉの値が１００，１０，１，?１０００になっている。
なお、配置候補地ｉの位置については、図１９Ａと同様であるものとする。係数Ｗｉは、前記したように、可到達性Ｒｉの低い配置候補地を劣後させるための重み係数である。図２１Ａの例では、ｉの値の０，１，２，３（図１９Ａ参照）に対して、この順で、係数Ｗｉの値が１００，１０，１，?１０００になっている。
【0139】
図２１Ｂは、配置候補地の各組合せに対応する所定の数式の値を示す説明図である。
例えば、図１９Ａに示す「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定される場合、ΣＲｉ・ｘｉの値は、１１０になる。同様にして、図１９Ａに示す「０」と「２」の配置候補地ｉ、「０」と「３」の配置候補地ｉ、「１」と「２」の配置候補地ｉ、「１」と「３」の配置候補地ｉ、「２」と「３」の配置候補地ｉのそれぞれが選定された場合のΣＲｉ・ｘｉの値は、この順で、１０１，９９，１１，９，０になる。なお、前記した順序は、ΣＲｉ・ｘｉの大きさ順と同一の順序になっている。
例えば、図１９Ａに示す「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定される場合、ΣＲｉ・ｘｉの値は、１１０になる。同様にして、図１９Ａに示す「０」と「２」の配置候補地ｉ、「０」と「３」の配置候補地ｉ、「１」と「２」の配置候補地ｉ、「１」と「３」の配置候補地ｉ、「２」と「３」の配置候補地ｉのそれぞれが選定された場合のΣＲｉ・ｘｉの値は、この順で、１０１，９９，１１，９，０になる。なお、前記した順序は、ΣＲｉ・ｘｉの大きさ順と同一の順序になっている。
【0140】
また、図１９Ａに示す「０」と「１」に対応する配置候補地ｉが選定される場合、ΣＷｉ・ｘｉの値は、１１０になる。同様にして、図１９Ａに示す「０」と「２」の配置候補地ｉ、「０」と「３」の配置候補地ｉ、「１」と「２」の配置候補地ｉ、「１」と「３」の配置候補地ｉ、「２」と「３」の配置候補地ｉのそれぞれが選定された場合のΣＷｉ・ｘｉの値は、この順で、１０１，?９００，１１，?９９０，?９９９になる。
【0141】
図２１Ｂに示すように、ΣＲｉ・ｘｉの値を最大化する場合と、ΣＷｉ・ｘｉの値を最大化する場合とでは、その値が大きいものから順に配置候補地の組合せを並べたときの三番目の組み合わせが異なる。具体的には、三番目に大きなΣＲｉ・ｘｉを与える組合せは「０」と「３」の配置候補地ｉであり、また、三番目に大きなΣＷｉ・ｘｉを与える組合せは「１」と「２」の配置候補地ｉである。図２１Ａに示すように、ｉ＝３に対応する配置候補地ｉは、可到達性Ｒｉが負の値であるため、レーザ光が小地形で遮られ得る配置候補地である（図１３参照）。よって、ΣＷｉ・ｘｉの値に基づいて選定される配置候補地の組合せの方が実用的であるといえる。
【0142】
≪第６実施形態の変形例≫
例えば、前記した第６実施形態に第２～第４実施形態を組み合わせて、図２２に示す一連の処理が行われるようにしてもよい。
例えば、前記した第６実施形態に第２～第４実施形態を組み合わせて、図２２に示す一連の処理が行われるようにしてもよい。
【0143】
図２２は、第６実施形態の変形例に係る配置支援装置の処理部が実行する処理のフローチャートである（適宜、図２も参照）。
なお、図２２の「ＳＴＡＲＴ」時には、配置候補地の組合せがまだ１つも選定されていない状態であるため、配置候補地の選定結果群Ａ（Ｓ９０６）が空集合であるものとする。また、図２２のステップＳ９０１～Ｓ９０４の処理は、図１４のステップＳ６０１～Ｓ６０４と同様であるから、その説明を省略する。
なお、図２２の「ＳＴＡＲＴ」時には、配置候補地の組合せがまだ１つも選定されていない状態であるため、配置候補地の選定結果群Ａ（Ｓ９０６）が空集合であるものとする。また、図２２のステップＳ９０１～Ｓ９０４の処理は、図１４のステップＳ６０１～Ｓ６０４と同様であるから、その説明を省略する。
【0144】
ステップＳ９０４において係数Ｗｉを算出した後、ステップＳ９０５において処理部２２は、係数Ｆｉｊを算出する。前記したように、係数Ｆｉｊは、２つの視線方向のなす角を所定範囲内に収めるために設定される。
【0145】
次に、ステップＳ９０６において処理部２２は、選定結果群Ａに含まれる組合せ（ｉ，ｊ）を禁則する。つまり、Ｆｉｊ＝１（禁則）とすることで、次のステップＳ９０７の処理の選定対象から、既に選定済みの組合せ（ｉ，ｊ）を外すようにする。
【0146】
図２２に示すステップＳ９０７～Ｓ９０９の処理は、図１４のステップＳ６０６～Ｓ６０８と同様であるから、その説明を省略する。なお、ステップＳ９０７の処理では、第１実施形態で説明した式（８）や、第２実施形態で説明した式（１２）や、第３実施形態で説明した式（１３）の他、前記した式（１６）、式（１８）、及び式（１９）を制約条件として、式（１４）の値を最大化する処理が行われる。
【0147】
≪第７実施形態≫
第７実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第６実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第６実施形態と同様である。したがって、第６実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。なお、第７実施形態については、図２２のフローチャートを用いて説明する。
第７実施形態は、処理部２２（図２参照）が配置候補地を選定する方法が第６実施形態とは異なっているが、その他（配置支援装置２０の構成等：図２参照）については、第６実施形態と同様である。したがって、第６実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。なお、第７実施形態については、図２２のフローチャートを用いて説明する。
【0148】
【0149】
【数20】
【0150】
なお、式（２０）の第一項は、第４実施形態で説明した式（１４）と同様である。式（２０）の第二項～第五項は、いわゆる罰則項であり、所望しない解に対して目的関数の値を減らすように作用する。具体的に説明すると、式（２０）の第二項は、第６実施形態で説明した式（１６）を罰則項に変換した項である。すなわち、第二項では、配置候補地の総数が２以外の値を取ると罰則するようにしている。
【0151】
式（２０）の第三項及び第四項は、第５実施形態で説明した式（１５）の第三項及び第四項と同様である。式（２０）の第五項は、第６実施形態で説明した式（１７）を罰則項に変換した項である。具体的には、図２２のステップＳ９０６～Ｓ９０８の繰返し処理で、選定結果群Ａに含まれる配置候補地が選定された場合には罰則するようにしている。
式（２０）に含まれる係数λ１～λ４は、十分に大きな所定の数であり、予め設定されている。このような式（２０）は、二次制約なし二値最適化 (Quadratic Unconstrained Binary Optimization；ＱＵＢＯ)の問題として求解できる。
式（２０）に含まれる係数λ１～λ４は、十分に大きな所定の数であり、予め設定されている。このような式（２０）は、二次制約なし二値最適化 (Quadratic Unconstrained Binary Optimization；ＱＵＢＯ)の問題として求解できる。
【0152】
＜効果＞
第７実施形態によれば、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）のうち、２台の風況観測機器１０に対応する２つの視線方向のなす角が所定範囲を外れているものについては、式（２０）の第五項に基づいて、配置候補地の選定結果に含めないように処理が行われる。したがって、観測対象Ｍ１の風向・風速を風況観測機器１０によって高精度で測定することが可能になる。
第７実施形態によれば、配置候補地の組合せ（ｉ，ｊ）のうち、２台の風況観測機器１０に対応する２つの視線方向のなす角が所定範囲を外れているものについては、式（２０）の第五項に基づいて、配置候補地の選定結果に含めないように処理が行われる。したがって、観測対象Ｍ１の風向・風速を風況観測機器１０によって高精度で測定することが可能になる。
【0153】
≪第８実施形態≫
第８実施形態は、配置支援装置２０（図２３参照）によって選定された配置候補地の位置がユーザの情報端末５０に表示される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成や処理：図２～図９参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
第８実施形態は、配置支援装置２０（図２３参照）によって選定された配置候補地の位置がユーザの情報端末５０に表示される点が、第１実施形態とは異なっている。なお、その他（配置支援装置２０の構成や処理：図２～図９参照）については、第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態とは異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【0154】
図２３は、第８実施形態に係る配置支援装置２０Ａを含む機能ブロック図である。
図２３に示す配置支援装置２０Ａは、第１実施形態で説明した各構成の他、通信部２４を備えている。通信部２４は、情報端末５０との間でネットワークＮ１を介して、情報の送受信を行う。このような情報端末５０として、スマートフォンや携帯電話の他、タブレットやウェアラブル端末が用いられる。図２３に示すように、情報端末５０は、通信部５１と、記憶部５２と、姿勢検出部５３と、測位部５４と、撮影部５５と、画像処理部５６と、画像表示部５７と、を備えている。
図２３に示す配置支援装置２０Ａは、第１実施形態で説明した各構成の他、通信部２４を備えている。通信部２４は、情報端末５０との間でネットワークＮ１を介して、情報の送受信を行う。このような情報端末５０として、スマートフォンや携帯電話の他、タブレットやウェアラブル端末が用いられる。図２３に示すように、情報端末５０は、通信部５１と、記憶部５２と、姿勢検出部５３と、測位部５４と、撮影部５５と、画像処理部５６と、画像表示部５７と、を備えている。
【0155】
通信部５１は、配置支援装置２０Ａとの間でネットワークＮ１を介して、情報のやり取りを所定に行う。記憶部５２には、所定のプログラムやデータが格納されている。姿勢検出部５３は、情報端末５０の方位角や仰角の他、水平方向からの回転角を検出する。具体的には、姿勢検出部５３は、撮影部５５のレンズ（図示せず）の光軸の方位角や、水平方向を基準とするレンズの光軸の仰角を検出する他、水平方向からの情報端末５０の回転角を検出する。
【0156】
測位部５４は、情報端末５０の位置である緯度・経度を測定する。このような測位部５４の処理には、例えば、全地球測位全球測位衛星システム（Global Navigation Satellite System；ＧＮＳＳ）が用いられる。撮影部５５は、レンズ（図示せず）やイメージセンサ（図示せず）を有し、レンズを介して入射する光をイメージセンサで光電変換することで、撮影画像データを生成する。画像処理部５６は、配置支援装置２０Ａによって選定された風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地の撮影画像上の位置（各座標の値）を算出する。画像表示部５７は、例えば、ディスプレイであり、配置候補地を示す所定のマークを撮影画像に重畳表示させる。
【0157】
図２４は、配置支援装置が選定した配置候補地の位置を撮影画像に重畳表示させる際の処理を示すフローチャートである（適宜、図２３も参照）。
なお、図２４の「ＳＴＡＲＴ」時には、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地が配置支援装置２０Ａによって既に選定されているものとする。また、以下では、図２４の一連の処理を配置支援装置２０Ａが行う場合について説明するが、これらの処理のうちの少なくとも一部を情報端末５０が行うようにしてもよい。
なお、図２４の「ＳＴＡＲＴ」時には、風況観測機器１０（図１参照）の配置候補地が配置支援装置２０Ａによって既に選定されているものとする。また、以下では、図２４の一連の処理を配置支援装置２０Ａが行う場合について説明するが、これらの処理のうちの少なくとも一部を情報端末５０が行うようにしてもよい。
【0158】
ステップＳ１００１において配置支援装置２０Ａの処理部２２は、選定結果である配置候補地の海抜高度を算出する。すなわち、処理部２２は、選定した配置候補地の緯度・経度に基づいて、この配置候補地の海抜高度を算出する。
ステップＳ１００２において処理部２２は、情報端末５０と、選定結果である配置候補地と、の間の距離を算出する。すなわち、処理部２２は、情報端末５０の緯度・経度と、選定結果である配置候補地の緯度・経度と、に基づいて、配置候補地と情報端末５０との間の距離を算出する。なお、情報端末５０の緯度・経度は、測位部５４によって測定される。例えば、情報端末５０が、選定結果の配置候補地から平面視で真南に距離Ｄだけ離れた位置にあったとする（図２６参照）。この場合、情報端末５０と配置候補地との間の距離Ｐ（図２６参照）は、以下の式（２２）で表される。なお、式（２２）に含まれるＴは、配置候補地の海抜高度であり、ステップＳ１００１の処理で算出される。
ステップＳ１００２において処理部２２は、情報端末５０と、選定結果である配置候補地と、の間の距離を算出する。すなわち、処理部２２は、情報端末５０の緯度・経度と、選定結果である配置候補地の緯度・経度と、に基づいて、配置候補地と情報端末５０との間の距離を算出する。なお、情報端末５０の緯度・経度は、測位部５４によって測定される。例えば、情報端末５０が、選定結果の配置候補地から平面視で真南に距離Ｄだけ離れた位置にあったとする（図２６参照）。この場合、情報端末５０と配置候補地との間の距離Ｐ（図２６参照）は、以下の式（２２）で表される。なお、式（２２）に含まれるＴは、配置候補地の海抜高度であり、ステップＳ１００１の処理で算出される。
【0159】
【数22】
【0160】
次に、ステップＳ１００３において処理部２２は、所定の２直線のなす角度を算出する。この角度の算出について、図２５等を用いて説明する。
【0161】
図２５は、情報端末５０と配置候補地との位置関係を示す平面図である（適宜、図２３も参照）。
ステップＳ１００３（図２４参照）について具体的に説明すると、処理部２２はまず、情報端末５０と配置候補地（選定された配置候補地）とを結ぶ直線Ｕ１と、情報端末５０の撮影部５５の光軸Ｕ２と、のなす角度を算出する。つまり、処理部２２は、前記した角度に関して、平面視での角度ψＨ及び側面視での角度ψＶ（図２６参照）を算出する。また、処理部２２は、情報端末５０の方位角ξＨ及び仰角ξＶ（図２６参照）を姿勢検出部５３から取得する。例えば、情報端末５０が、選定結果の配置候補地に対して真南に位置している場合には、図２５に示すように、ψＨ＝ξＨになる。
ステップＳ１００３（図２４参照）について具体的に説明すると、処理部２２はまず、情報端末５０と配置候補地（選定された配置候補地）とを結ぶ直線Ｕ１と、情報端末５０の撮影部５５の光軸Ｕ２と、のなす角度を算出する。つまり、処理部２２は、前記した角度に関して、平面視での角度ψＨ及び側面視での角度ψＶ（図２６参照）を算出する。また、処理部２２は、情報端末５０の方位角ξＨ及び仰角ξＶ（図２６参照）を姿勢検出部５３から取得する。例えば、情報端末５０が、選定結果の配置候補地に対して真南に位置している場合には、図２５に示すように、ψＨ＝ξＨになる。
【0162】
図２６は、情報端末５０を真横から見た場合の縦断図である。
図２６の例では、情報端末５０と配置候補地ｉとを結ぶ直線Ｕ１と、情報端末５０の撮影部５５の光軸Ｕ２と、がなす角度ψＶが以下の式（２３）で表される。
図２６の例では、情報端末５０と配置候補地ｉとを結ぶ直線Ｕ１と、情報端末５０の撮影部５５の光軸Ｕ２と、がなす角度ψＶが以下の式（２３）で表される。
【0163】
【数23】
【0164】
次に、図２４のステップＳ１００４において処理部２２は、選定結果の配置候補地ｉと、情報端末５０の撮影部５５の光軸Ｕ２と、の間の距離を算出する。情報端末５０の光軸Ｕ２と、この光軸Ｕ２と直交して配置候補地ｉを通る直線Ｕ３と、の交点の平面視での位置をＯＨ（図２５参照）とし、側面視での位置をＯＶ（図２６参照）とする。交点ＯＨ（図２５参照）と情報端末５０との間の距離は、Ｄ・ｃｏｓψＨであるため、交点ＯＨと配置候補地ｉとの間の距離は、Ｄ・ｃｏｓψＨ・ｔａｎψＨ（＝Ｄ・ｓｉｎψＨ）となる（図２５参照）。また、交点ＯＶ（図２６参照）と情報端末５０との間の距離は、Ｐ・ｃｏｓψＶであるため、交点ＯＶと配置候補地ｉとの間の距離は、Ｐ・ｃｏｓψＶ・ｔａｎψＶ（＝Ｐ・ｓｉｎψＶ）となる（図２６参照）。
【0165】
次に、図２４のステップＳ１００５において処理部２２は、撮影境界と光軸との間の距離を算出する。まず、情報端末５０の撮影部５５の平面視での画角（撮影できる角度）を２φＨとし、また、側面視での画角を２φＶとする。撮影部５５の光軸Ｕ２と直交して交点ＯＨを通る直線Ｕ３と、前記した直線Ｕ１と、の交点の平面視での位置をＢＨ（図２５参照）とし、側面視での位置をＢＶ（図２６参照）とする。このとき、交点ＯＨと交点ＢＨとの間の距離は、Ｄ・ｃｏｓψＨ・ｔａｎφＨとなる（図２５参照）。また、交点ＯＶと交点ＢＶとの間の距離は、Ｄ・ｃｏｓψＶ・ｔａｎφＶとなる（図２６参照）。
【0166】
【0167】
図２７は、情報端末の撮影画像にマークＱ１が重畳表示された状態を示す画面表示例である。
図２７に示すように、情報端末５０の画像表示部５７における横方向の長さ（画素数）を２ＬＨとし、縦方向の長さ（画素数）を２ＬＶとする。図２４のステップＳ１００６において処理部２２は、撮影画像の中心から横方向に、以下の式（２５）で示す距離δＨ（画素数）だけ離れた位置に選定結果の配置候補地を示すマークＱ１を重畳表示させる。この距離δＨは、交点ＯＨ（図２５参照）と配置候補地との間の距離と、交点ＯＨと交点ＢＨとの間の距離と、の比に基づいて算出される。
図２７に示すように、情報端末５０の画像表示部５７における横方向の長さ（画素数）を２ＬＨとし、縦方向の長さ（画素数）を２ＬＶとする。図２４のステップＳ１００６において処理部２２は、撮影画像の中心から横方向に、以下の式（２５）で示す距離δＨ（画素数）だけ離れた位置に選定結果の配置候補地を示すマークＱ１を重畳表示させる。この距離δＨは、交点ＯＨ（図２５参照）と配置候補地との間の距離と、交点ＯＨと交点ＢＨとの間の距離と、の比に基づいて算出される。
【0168】
【数25】
【0169】
また、処理部２２は、撮影画像の中心から縦方向に、以下の式（２６）で示す距離δＶ（画素数）だけ離れた位置に選定結果の配置候補地を示すマークＱ１を重畳表示させる。この距離δＶは、交点ＯＶ（図２６参照）と配置候補地との間の距離と、交点ＯＶと交点ＢＶとの間の距離と、の比に基づいて算出される。
【0170】
【数26】
【0171】
図２７の例では、配置支援装置２０Ａ（図２３参照）によって選定された配置候補地の位置が、情報端末５０の画像表示部５７に「＋」字状のマークＱ１として表示されている。これによって、配置支援装置２０Ａによって選定された配置候補地に人が実際に行って、観測対象が見えるか否か（風況観測機器１０からレーザ光が届くか否か）を確かめる際、配置候補地の位置を情報端末５０の表示画面上で一目で把握できる。
【0172】
このように、配置支援装置２０Ａの処理部２２（図２３参照）は、この処理部２２との間でネットワークＮ１を介して通信を行う情報端末５０の撮影部５５の視野に選定結果の配置候補地が入っている場合、この配置候補地の位置を示すマークＱ１を情報端末５０の撮影画面に重畳表示させる。
【0173】
なお、マークＱ１の形状は「＋」字状に限定されず、円形状や三角形状や矩形状といった他の形状であってもよく、また、マークＱ１として所定の絵柄や模様や文字が用いられてもよい。また、情報端末５０からの要求信号に基づいて、配置支援装置２０が配置候補地を選定する処理を開始し、さらに、選定結果の配置候補地の位置を示すマークＱ１を情報端末５０に重畳表示させるようにしてもよい。
【0174】
＜効果＞
第８実施形態によれば、選定結果の配置候補地に実際にユーザが行く際、配置候補地の付近を情報端末５０で撮影したときに、この配置候補地の位置を示すマークＱ１を情報端末５０の撮影画面に重畳表示させることができる。したがって、例えば、ユーザが配置候補地に実際に行く際、この配置候補地の位置を撮影画像で把握できるため、利便性が高められる。
第８実施形態によれば、選定結果の配置候補地に実際にユーザが行く際、配置候補地の付近を情報端末５０で撮影したときに、この配置候補地の位置を示すマークＱ１を情報端末５０の撮影画面に重畳表示させることができる。したがって、例えば、ユーザが配置候補地に実際に行く際、この配置候補地の位置を撮影画像で把握できるため、利便性が高められる。
【0175】
≪変形例≫
以上、本開示に係る配置支援装置２０等について各実施形態で説明したが、本開示はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、配置候補地から観測対象までの区間を等間隔で複数の分割点ｑｉ，ｋに分割する場合について説明したが（図６参照）、この区間を等間隔に分割する必要は特にない。また、分割点ｑｉ，ｋの数は１つであってもよい。すなわち、所定の配置候補地から観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度と、当該地点の表層の海抜高度と、に基づいて、当該配置候補地における可到達性Ｒｉの値を処理部２２が算出するようにしてもよい。この場合において、処理部２２が、前記した地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを配置候補地における可到達性Ｒｉの値として算出するようにしてもよい。
以上、本開示に係る配置支援装置２０等について各実施形態で説明したが、本開示はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、配置候補地から観測対象までの区間を等間隔で複数の分割点ｑｉ，ｋに分割する場合について説明したが（図６参照）、この区間を等間隔に分割する必要は特にない。また、分割点ｑｉ，ｋの数は１つであってもよい。すなわち、所定の配置候補地から観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度と、当該地点の表層の海抜高度と、に基づいて、当該配置候補地における可到達性Ｒｉの値を処理部２２が算出するようにしてもよい。この場合において、処理部２２が、前記した地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを配置候補地における可到達性Ｒｉの値として算出するようにしてもよい。
【0176】
また、第２実施形態では、風況観測機器１０の複数の配置候補地のうち、選定に含めない配置候補地が設定される場合について説明したが、これに限らない。すなわち、入力装置３０（図２参照）を介した操作に基づいて、複数の配置候補地の中で選定結果に含めるものが指定された場合、処理部２２が、指定された当該配置候補地を選定結果に含めるようにしてもよい。これによって、ユーザが事前に指定した所定の配置候補地が選定結果に含められるため、設定の自由度や利便性が高められる。
【0177】
【0178】
また、各実施形態は、適宜に組み合わせることが可能である。例えば、第２～第７実施形態のうちのいずれかと、第８実施形態（図２８参照）と、を組み合わせることも可能である。その他にも、さまざまな組合せが可能である。
【0179】
また、各実施形態で説明した配置支援装置２０の機能（配置支援方法等）を実現するプログラムの全部又は一部を、サーバ（図示せず）等の一つ又は複数のコンピュータが実行するようにしてもよい。前記したプログラムは、通信回線を介して提供することもできるし、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体に書き込んで配布することも可能である。
【0180】
また、各実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、前記した各構成、機能等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【0181】
１０ 風況観測機器
２０，２０Ａ 配置支援装置
２１ 記憶部
２１ａ 地形データベース
２２ 処理部
２３ インタフェース
３０ 入力装置
４０ 表示装置
５０ 情報端末
５５ 撮影部
Ｍ１ 観測対象
Ｎ１ ネットワーク
Ｑ１ マーク
２０，２０Ａ 配置支援装置
２１ 記憶部
２１ａ 地形データベース
２２ 処理部
２３ インタフェース
３０ 入力装置
４０ 表示装置
５０ 情報端末
５５ 撮影部
Ｍ１ 観測対象
Ｎ１ ネットワーク
Ｑ１ マーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【手続補正書】
【提出日】2023-07-04
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部を備え、
前記処理部は、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出し、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する、配置支援装置。
前記処理部は、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出し、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する、配置支援装置。
【請求項2】
前記処理部は、前記少なくとも一部の配置候補地のうち、前記可到達性の値が最も大きいものを選定結果に含めること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項3】
入力装置を介した操作に基づいて、複数の前記配置候補地の中で選定結果に含めないものが指定された場合、前記処理部は、指定された当該配置候補地を選定結果に含めないこと
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項4】
入力装置を介した操作に基づいて、複数の前記配置候補地の中で選定結果に含めるものが指定された場合、前記処理部は、指定された当該配置候補地を選定結果に含めること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項5】
前記処理部は、前記少なくとも一部の配置候補地のうち、前記可到達性の値が大きいものから順に所定の数の前記配置候補地を選定すること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項6】
前記観測対象に対して、複数台の前記風況観測機器の設置が想定される場合、前記処理部は、第１の配置候補地と前記観測対象とを結ぶ直線と、第２の配置候補地と前記観測対象とを結ぶ直線と、のなす角度が所定範囲外となるような前記配置候補地の組合せを選定結果に含めないようにすること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項7】
前記処理部は、当該処理部との間でネットワークを介して通信を行う情報端末の撮影部の視野に選定結果の前記配置候補地が入っている場合、当該配置候補地の位置を示すマークを前記情報端末の撮影画面に重畳表示させること
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
を特徴とする請求項１に記載の配置支援装置。
【請求項8】
観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する可到達性算出処理と、
前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する選定処理と、を含み、
前記可到達性算出処理では、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出する、配置支援方法。
前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定する選定処理と、を含み、
前記可到達性算出処理では、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出する、配置支援方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
前記した課題を解決するために、本開示に係る配置支援装置は、観測対象にレーザ光を照射して風況を観測する風況観測機器の複数の配置候補地のうちの少なくとも一部について、当該配置候補地から前記観測対象へのレーザ光の到達のしやすさの度合いを示す可到達性の値を地形の起伏に基づいて算出する処理部を備え、前記処理部は、所定の前記配置候補地から前記観測対象にレーザ光が照射されると仮定した場合における、当該配置候補地から前記観測対象までの平面視で直線状の区間に含まれる一つ又は複数の地点でのレーザ光の海抜高度から当該地点の表層の海抜高度を減算した値が最も小さいものを前記配置候補地における前記可到達性の値として算出し、前記可到達性の値の大きい前記配置候補地を優先的に選定することとした。