JP2011106215A - 状態監視装置および状態監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】住宅などで室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態を監視できるようにする。
【解決手段】床面と平行に網目を形成するように縦横に複数本の信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈを敷設し、その信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈに等間隔に複数のセンサＶ，Ｈを取付け、各センサＶ，Ｈが測定結果をターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｌを介して識別情報と共にサーバ装置１へ送信する。したがって、主管３と分岐管４とを有する埋設水道配管において、参照符号Ｐで示す箇所で漏水が発生した場合、濃いハッチングを施して示す近接のセンサＨ３５，Ｖ４２，Ｖ５２が先ず検知し、次に少し薄いハッチングの隣接のセンサＨ２５，Ｈ３４，Ｖ４３，Ｖ５３が検知する・・・。したがって、水道管が分岐管４を有する等、複雑な形状をしていても、不具合箇所Ｐを容易かつ正確に特定し、修理を効率的に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅などで室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態がどのようになっているか、特に水道管のような埋設物に異常が生じていないかを監視する状態監視装置および状態監視方法に関する。

従来から、たとえば前記水道管の破裂による漏水が生じた場合、点検や修理のために、検音や周囲の状況から、大まかに破裂箇所を特定し、その箇所を掘削して、正確な破裂箇所を探し出している。したがって、床面や壁面を割る面積が大きくなり、効率的でないとともに、住宅を過度に傷付けてしまい補修が大掛かりになるという問題がある。

そこで、特許文献１では、水道管に等間隔にセンサを敷設し、何番目のセンサが破裂を検出したかを知ることで、場所を特定している。

特開平１１−２５６６２７号公報

上述の従来技術では、配管経路は一筆書きできなければならず、水道管に分岐があった場合にはどちらか１経路しか対応できないので、全ての配管の状態を検知することができない。また、両方の経路にセンサを敷設した場合には、分岐の先にある等距離の２点の区別ができず、破裂箇所の特定ができない。このように従来技術では、室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態がどのようになっているか、正確に検知することができないという問題がある。

ところで、異常発生箇所をＧＰＳによる測位機能を備えるセンサで検知することも考えられるが、屋内配管のように比較的狭い範囲での位置測定は困難であるとともに、屋内や地中では、ＧＰＳ衛星からの信号の受信も困難である。

本発明の目的は、室内空間を形成する面の内側の状態を正確に検知することができる状態監視装置および状態監視方法を提供することである。

本発明の状態監視装置は、室内空間を形成する面と平行に、網目を形成するように縦横にそれぞれ複数本敷設される信号線と、前記各信号線に等間隔に、かつ前記縦横の各信号線の交点間に配設され、予め定める監視対象の物理量をそれぞれ測定し、予め設定されている自身に固有の識別情報と共に送信する複数のセンサと、前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果を送信したセンサの識別情報から、当該センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて前記測定結果を表示する表示手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明の状態監視方法は、室内空間を形成する面と平行に、網目を形成するように縦横にそれぞれ複数本信号線を敷設する工程と、前記各信号線に等間隔に、かつ前記縦横の各信号線の交点間に、予め定める監視対象の物理量をそれぞれ測定し、予め設定されている自身に固有の識別情報と共に送信する複数のセンサを取付ける工程と、前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果を送信したセンサの識別情報から、当該センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて前記測定結果を表示する工程とを含むことを特徴とする。

上記の構成によれば、住宅などで室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態がどのようになっているか、たとえば水漏れや雨漏りが発生していないかを監視するにあたって、先ずその面と平行に、網目（メッシュ、碁盤目）を形成するように、縦横にそれぞれ複数本の信号線を敷設する。そして、その信号線には等間隔に、予め定める監視対象の物理量、たとえば前記水漏れや雨漏りの場合には湿度を測定する複数のセンサを取付けておき、敷設の際に各センサが前記縦横の各信号線の交点（結節点）と重ならないように配設する。

一方、各センサには予め自身に固有の識別情報が設定されており、各センサは測定結果をその識別情報と共に送信する。そして、たとえば埋設物に異常が発生した場合には、センサは異常度合いをアナログレベルで捕らえるので、異常発生箇所に近接するセンサの出力は大きくなり、異常発生箇所から遠去かる程センサの出力は小さくなる。

したがって、表示手段が前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果を送信したセンサの識別情報から、当該センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて表示することで、目視では確認できない前記床下、壁裏、天井裏などの状態がどのようになっているか推測することができる。これによって、埋設物が分岐を有する等、複雑な形状をしていても、その異常や故障が生じた場合には、或いは床面、壁面、天面などの傾きが生じた場合には、それらの不具合箇所を容易かつ正確に特定し、点検や修理などを最小限の範囲で効率的に行うことができるとともに、危険を事前に感知することもできる。

さらにまた、本発明の状態監視装置では、前記表示手段は、前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果が異常値を示すときには、隣接センサ間の位置情報と測定結果とから、異常発生箇所を推定し、その位置情報を表示することを特徴とする。

上記の構成によれば、各センサが捕らえた異常度合いを比較することで、異常発生箇所を該状態監視装置側で推定し、表示する。

したがって、より容易かつ正確に前記異常発生箇所を特定することができる。

また、本発明の状態監視装置では、前記表示手段は、前記室内空間の間取り図を有し、前記間取り図上に前記位置情報を表示することを特徴とする。

上記の構成によれば、前記センサの位置や異常発生箇所を、間取り図に重ねて表示する。

したがって、たとえば前記異常発生箇所を目視で確認したり、修復を行ったりするにあたって、どの方向（部屋）からアクセスする（床や壁を割る）のが、最短距離であったり、障害が少ないのか等を容易に判定することができる。これによって、前記点検や修理などをより効率的に行うことができる。

好ましくは、前記センサは前記室内空間を形成する建材或いはシート体に埋込まれることを特徴とする。

上記の構成によれば、建築や改築時に、壁板や床板等の建材、或いは地面に被せるシート体を設置するだけで、容易かつ正確に、前記センサを網目状で等間隔に敷設することができるとともに、前記建築や改築時におけるセンサの破損も防止することができる。

また好ましくは、前記信号線も前記建材、或いはシート体に一体で埋込まれることを特徴とする。

上記の構成によれば、前記建築や改築時に、建材或いはシート体を設置するだけで、信号線も敷設することができる。したがって、各センサと信号線との煩雑な接続作業も無くすことができるとともに、前記建築や改築時における信号線の断線も防止することができる。

さらにまた、本発明の状態監視装置では、前記センサは湿度センサであり、前記異常発生箇所は水道管の漏水箇所であることを特徴とする。

上記の構成によれば、水道管の漏水箇所を知ることができる。

また、本発明の状態監視装置では、前記センサは傾斜センサであり、前記異常発生箇所は低地の箇所であることを特徴とする。

上記の構成によれば、床面のどの部分が下がっているのかを知ることができ、住宅のどの部分を補強すればよいかを知ることができる。

本発明の状態監視装置および方法は、以上のように、住宅などで室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態がどのようになっているかを監視するにあたって、その面と平行に網目を形成するように複数本の信号線を敷設し、その信号線に等間隔に複数のセンサを取付け、各センサが測定結果を識別情報と共に表示手段へ送信する。

それゆえ、表示手段が各センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて前記測定結果を表示することで、目視では確認できない前記内側の状態がどのようになっているか推測することができる。これによって、埋設物が分岐を有する等、複雑な形状をしていても、その異常や故障が生じた場合には、或いは前記面の傾きが生じた場合には、それらの不具合箇所を容易かつ正確に特定し、点検や修理などを最小限の範囲で効率的に行うことができるとともに、危険を事前に感知することもできる。

本発明の実施の一形態に係る状態監視装置の全体システム構成図である。

図１は、本発明の実施の一形態に係る状態監視装置の全体システム構成図である。本発明の状態監視装置は、住宅などで室内空間を形成する面（床面、壁面、天面）の内側（床下、壁裏、天井裏）の状態がどのようになっているかを監視するもので、以下、床下に適用して、異常発生箇所として、水道管の破裂やひび割れによる漏水箇所を検知する例について説明する。

したがって、多数のセンサＶ１１，Ｖ１２，Ｖ１３；Ｖ２１，Ｖ２２，Ｖ２３；Ｖ３１，Ｖ３２，Ｖ３３（総称するときは、以下参照符号Ｖで示す）およびセンサＨ１１，Ｈ１２，・・・，Ｈ１６；Ｈ２１，Ｈ２２，・・・，Ｈ２６；Ｈ３１，・・・，Ｈ３６（総称するときは、以下参照符号Ｈで示す）は、監視対象の物理量として湿度を検知する湿度センサで実現される。同様の構成を用いて、天井裏における雨漏りや、上階の漏水を検知することができる。

注目すべきは、本実施の形態の状態監視装置では、床面と平行に、網目（メッシュ、碁盤目）を形成するように、縦横にそれぞれ複数本の信号線Ｌ−Ｖ１，Ｌ−Ｖ２，Ｌ−Ｖ３，Ｌ−Ｖ４，Ｌ−Ｖ５（総称するときは、以下参照符号Ｌ−Ｖで示す）および信号線Ｌ−Ｈ１，Ｌ−Ｈ２，Ｌ−Ｈ３（総称するときは、以下参照符号Ｌ−Ｈで示す）が等間隔に敷設されるとともに、各信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈに等間隔に、かつ前記縦横の各信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈの交点間、すなわち前記交点（結節点）と重ならないように、前記センサＶ，Ｈが配設されることである。したがって、１つの網目内は、菱形に囲む４つのセンサで検知されるエリアとなり、周縁は２つまたは３つのセンサで検知されるエリアとなる。

前記各信号線Ｌ−Ｖ１，Ｌ−Ｖ２，Ｌ−Ｖ３，Ｌ−Ｖ４，Ｌ−Ｖ５；Ｌ−Ｈ１，Ｌ−Ｈ２，Ｌ−Ｈ３には、その基端側に、信号収集用のターミナルＴ−Ｖ１，Ｔ−Ｖ２，Ｔ−Ｖ３，Ｔ−Ｖ４，Ｔ−Ｖ５；Ｔ−Ｈ１，Ｔ−Ｈ２，Ｔ−Ｈ３（総称するときは、以下参照符号Ｔ−Ｖ，Ｔ−Ｈで示す）が設けられている。そして前記各センサＶは、自身のネットワークの信号線Ｌ−Ｖを介して前記ターミナルＴ−Ｖに対して、測定結果に、自身に固有の（何番目のセンサであるかを示す）識別情報ｊ（ｊ＝１〜３）を付加して送信する。同様に、前記各センサＨは、前記自身のネットワークの信号線Ｌ−Ｈを介して前記ターミナルＴ−Ｈに対して、測定結果に、自身に固有の識別情報ｉ（ｉ＝１〜６）を付加して送信する。

前記各ターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈで収集された各センサＶ，Ｈの測定結果は、そのターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈの識別情報ｉ（ｉ＝１〜５），ｊ（ｊ＝１〜３）を付加して、サーバ装置１に送信される。これによって、前記サーバ装置１は、各ターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈの順位ｉ（ｉ＝１〜５），ｊ（ｊ＝１〜３）と、各ターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈに属するセンサＶ，Ｈの順位ｊ（ｊ＝１〜３），ｉ（ｉ＝１〜６）とから、各センサＶ，Ｈの床面上での位置を特定し、位置情報と測定結果とを合わせた表示データを作成し、表示装置２に表示させる。サーバ装置１および表示装置２は、表示手段を構成する。

したがって、たとえば図１で示すように、主管３と、それから分岐した分岐管４とを有する埋設水道配管において、参照符号Ｐで示す箇所で漏水の異常が発生した場合、水の浸透状況によるけれども、たとえば図１において濃いハッチングを施して示す近接のセンサＨ３５，Ｖ４２，Ｖ５２が先ずそれを検知し、自身のネットワークの信号線Ｌ−Ｈ３，Ｌ−Ｖ４，Ｌ−Ｖ５からターミナルＴ−Ｈ３，Ｔ−Ｖ４，Ｔ−Ｖ５を介してサーバ装置１に送信する。

次に、少し薄いハッチングを施して示す隣接のセンサＨ２５，Ｈ３４，Ｖ４３，Ｖ５３で検知され、さらに薄いハッチングを施して示す隣接のセンサＨ３６，Ｈ２６，Ｈ２４，Ｖ３３，Ｖ３２，Ｖ４１，Ｖ５１で検知される。このように水漏れの異常が発生した場合には、各センサＶ，Ｈは異常度合いをアナログレベルで捕らえるので、異常発生箇所Ｐに近接するセンサの出力は大きくなり、異常発生箇所から遠去かる程センサの出力は小さくなる。

これに対して、サーバ装置１は、各ターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈの順位ｉ（ｉ＝１〜５），ｊ（ｊ＝１〜３）と、各センサＶ，Ｈの順位ｊ（ｊ＝１〜３），ｉ（ｉ＝１〜６）とから、異常発生箇所Ｐをおおまかに把握し、異常発生内容と異常発生箇所（位置）Ｐを表示装置２に表示させる。

このように構成することで、目視では確認できない前記床下の状態がどのようになっているか推測することができる。これによって、埋設物である前記水道管が分岐管４を有する等、複雑な形状をしていても、異常や故障が生じた場合には、その不具合箇所Ｐを容易かつ正確に特定し、点検や修理などを最小限の範囲で効率的に行うことができるとともに、危険を事前に感知することもできる（漏水の段階で検知できると、破裂による浸水に備える等）。

なお、上述の例では、サーバ装置１は、各センサＶ，Ｈの測定結果を受信し、その測定結果が異常値を示す場合に、隣接センサ間の位置情報と、各センサが捕らえた異常度合いを比較することとで、異常発生箇所Ｐを推定し、その位置を表示しているけれども、各センサＶ，Ｈの位置と、測定結果とを表示するだけでもよい。しかしながら、異常発生箇所Ｐまで推定し、表示することで、使用者は、より容易かつ正確に前記異常発生箇所Ｐを特定することができる。

好ましくは、前記サーバ装置１は、前記室内空間の間取り図を有しており、その間取り図上に、センサＶ，Ｈの位置や異常発生箇所Ｐの位置を重ねて表示することである。このように構成することで、たとえば前記異常発生箇所Ｐを目視で確認したり、修復を行ったりするにあたって、どの方向（部屋）からアクセスする（床や壁を割る）のが、最短距離であったり、障害が少ないのか等を容易に判定することができる。これによって、前記点検や修理などをより効率的に行うことができる。

また好ましくは、前記センサＶ，Ｈが、壁板や床板等の建材、或いは地面に被せるシート体に埋込まれることである。このように構成することで、建築や改築時に、前記建材やシート体を設置するだけで、容易かつ正確に、前記センサＶ，Ｈを網目状で等間隔に敷設することができるとともに、前記建築や改築時におけるセンサＶ，Ｈの破損も防止することができる。前記シート体は、可撓性を有し、埋設や釘等の固定に対して、所定の強度を有するとともに、設置箇所での環境による変化が少ない（安定した）材料から成り、たとえばビニールシートなどで実現することができる。

さらにまた好ましくは、前記信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈも前記建材やシート体に一体で埋込まれることである。このように構成することで、前記建築や改築時に、建材やシート体を設置するだけで、信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈも敷設することができ、各センサＶ，Ｈと信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈとの煩雑な接続作業も無くすことができるとともに、前記建築や改築時における信号線Ｌ−Ｖ，Ｌ−Ｈの断線も防止することができる。

上述の例では、前記センサＶ，Ｈとしては、湿度センサが用いられたけれども、傾斜センサを用いることで、床面の傾きを検知し、前記異常発生箇所として、低地の箇所を検知することができる。この場合には、床面のどの部分が下がっているのかを知ることができ、住宅のどの部分を補強すればよいかを知ることができる。

また、前記センサＶ，ＨおよびターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−Ｈは、測定および送信動作を常時行ってもよく、或いは所定の時間間隔で行ってもよく、もしくはサーバ装置１からの呼出し（ポーリング）に応じて行ってもよい。

さらにまた、個々のセンサＶ，Ｈが一定の値を上回る入力を検知した場合にのみ信号を出力するようにしてもよく、或いは上述のように全てのセンサが信号を出力するようにしてもよい。前者の場合には図１においてハッチングを施して示す異常発生箇所Ｐの周囲のセンサのみが信号を出力することになり、後者の場合には全てのセンサが信号を出力することになる。また、後者の場合に、ターミナルＴ−Ｖ，Ｔ−ＨでセンサＶ，Ｈの信号の大きさを判断し、一定の値を上回った場合にのみ信号をサーバ装置１に出力するようにしてもよい。

Ｈ１１，Ｈ１２，・・・，Ｈ１６；Ｈ２１，・・・，Ｈ３６ センサ
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３；Ｖ２１，・・・，Ｖ３３ センサ
Ｌ−Ｈ１，Ｌ−Ｈ２，Ｌ−Ｈ３ 信号線
Ｌ−Ｖ１，Ｌ−Ｖ２，Ｌ−Ｖ３，Ｌ−Ｖ４，Ｌ−Ｖ５ 信号線
Ｔ−Ｈ１，Ｔ−Ｈ２，Ｔ−Ｈ３ ターミナル
Ｔ−Ｖ１，Ｔ−Ｖ２，Ｔ−Ｖ３，Ｔ−Ｖ４，Ｔ−Ｖ５ ターミナル
１ サーバ装置
２ 表示装置
３ 主管
４ 分岐管

Claims (6)

1. 室内空間を形成する面と平行に、網目を形成するように縦横にそれぞれ複数本敷設される信号線と、
   前記各信号線に等間隔に、かつ前記縦横の各信号線の交点間に配設され、予め定める監視対象の物理量をそれぞれ測定し、予め設定されている自身に固有の識別情報と共に送信する複数のセンサと、
   前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果を送信したセンサの識別情報から、当該センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて前記測定結果を表示する表示手段とを含むことを特徴とする状態監視装置。
2. 前記表示手段は、前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果が異常値を示すときには、隣接センサ間の位置情報と測定結果とから、異常発生箇所を推定し、その位置情報を表示することを特徴とする請求項１記載の状態監視装置。
3. 前記表示手段は、前記室内空間の間取り図を有し、前記間取り図上に前記位置情報を表示することを特徴とする請求項１または２記載の状態監視装置。
4. 前記センサは湿度センサであり、前記異常発生箇所は水道管の漏水箇所であることを特徴とする請求項２記載の状態監視装置。
5. 前記センサは傾斜センサであり、前記異常発生箇所は低地の箇所であることを特徴とする請求項２記載の状態監視装置。
6. 室内空間を形成する面と平行に、網目を形成するように縦横にそれぞれ複数本信号線を敷設する工程と、
   前記各信号線に等間隔に、かつ前記縦横の各信号線の交点間に、予め定める監視対象の物理量をそれぞれ測定し、予め設定されている自身に固有の識別情報と共に送信する複数のセンサを取付ける工程と、
   前記各センサの測定結果を受信し、その測定結果を送信したセンサの識別情報から、当該センサの前記面上での位置を特定し、位置情報と合わせて前記測定結果を表示する工程とを含むことを特徴とする状態監視方法。

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