JPH11295111A - 土砂異常検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面的な土砂流の検出が可能であり、しかも
センサの再利用が可能で再設定も容易な表層土砂の異常
を検出する検出システムを提供する。 【解決手段】 指向性の送信アンテナ２と電源供給部と
個々の識別符号を送信する無線送信部とを収納した複数
のリモートセンサ１と、前記リモートセンサ１からの信
号を受信する無線中継装置１０とを含み、監視対象地域
に前記リモートセンサ１をその送信アンテナ２の指向性
が前記中継装置１０に向くように配置すると共に、前記
無線中継装置１０において前記リモートセンサ１からの
信号の有無または受信した信号の内容に基づいて前記リ
モートセンサ１が設置された場所の異常を検出するよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、斜面における地滑
り、雪崩、土砂崩れや土石流等の災害の検出を行う装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、鉄道や高速道路用の盛り土等
には、その盛り土の崩壊を検出する装置が設置されてい
る。また、トンネルの出入り口には土砂崩落を検出する
装置が備えられることが多い。従来、そのための手段と
しては、多くの提案が存するが、例えば、特開平８−３
１３３０９号公報や特開平８−６８６７２号公報では、
微少弾性波（ＡＥ）計測用のロッドを盛り土等に埋め込
んで、そこから有線でデータを集計して地盤の変形を検
出する検出システムが開示されている。また、特開平９
−３０５８７６号公報では、アルミ管に入れた２本の銅
管をセンサとして地中に埋め込み、異常時には、２本の
銅管が接触導通してランプが点灯されるか無線電波が送
信され、そのランプの光や無線電波を遠隔地にある中央
管理センタが受信して異常を知るようにした検出システ
ムが開示されている。

【０００３】更に、特開平６−１０３４８０号公報に
は、センサに無線送信機と電源を組込み、センサ出力を
無線媒体に重畳して異常を通知する検出システムが開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の検出システムでは、何れもそのセンサは、大が
かりな設置作業が必要であり、しかも地中の変化を伴う
大きな地殻等の変化は検出できるが、例えば、地殻には
全く関係ない表層だけの土砂が流れ出す等の異常につい
ては、地中に埋め込まれたセンサには応力が掛からず変
形しないため検出不可能であった。また、従来のセンサ
は、何れも１回検出が行われると再利用不可能なワンタ
イムのセンサであり、新規センサのコストや設置に要す
る人件費等が高くついていた。本発明では、上記問題に
鑑みてなされたものであって、表面的な土砂流の検出が
可能であり、しかもセンサの再利用が可能で再設定も容
易な表層土砂の異常を検出する検出システムを提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明に記載の表層土砂異常検出システ
ムでは、指向性の送信アンテナと電源電力を供給する電
源部と個々を識別することが可能な信号を無線送信する
送信部とを収納した複数のリモートセンサと、前記リモ
ートセンサからの信号を受信する無線中継装置とを含
み、監視対象地域に前記リモートセンサをその送信アン
テナの指向性が前記無線中継装置に向くように配置する
と共に、前記無線中継装置において前記リモートセンサ
からの信号の有無または受信した信号の内容に基づいて
前記リモートセンサが設置された場所の異常を検出する
ように構成したことを特徴とし、設置場所の表層土砂に
異常が生じた場合には、リモートセンサにおける送信ア
ンテナの指向性が中継装置からずれて送信信号が中継装
置に到達できなくなるので、中継装置においてはリモー
トセンサの設置場所における表層土砂に異常が生じたこ
とを検出可能になる。請求項２の本発明は、請求項1 に
記載の土砂異常検出システムにおいて、前記リモートセ
ンサは、設置場所の斜度状態の変化を検出可能な斜度変
化検出部を備え、該斜度変化検出部の検出結果を無線送
信するように構成したことを特徴とし、斜度変化検出部
を設けることで、請求項１の発明における送信アンテナ
の指向性を変える斜度の変化よりも微細な斜度変化に対
しても対応することができる。請求項３の本発明は、請
求項１または２に記載の土砂異常検出システムにおい
て、前記リモートセンサは、前記リモートセンサ内の前
記斜度変化検出部において斜度の変化が検出された場合
にのみ無線送信信号を出力することを特徴とし、斜度の
変化が検出された場合にのみ無線送信出力することで、
電源に蓄積されている電力の不要な減少を無くすことが
できる。請求項４の本発明は、請求項１〜３の何れか１
項に記載した表層土砂異常検出システムにおいて、前記
リモートセンサは、所定の時間間隔が設定されたタイマ
装置を有し、該タイマ装置により電源が通電された時間
のみ無線送信出力を発生することを特徴とし、タイマ装
置を有することで、不要な無線送信出力による電力の減
少を無くすと共に、定期的な送信が可能になるのでリモ
ートセンサの動作確認ができる。請求項５の本発明は、
請求項１〜４の何れか１項に記載した土砂異常検出シス
テムにおいて、前記無線中継装置は、前記リモートセン
サへの信号の送信部を有し、前記リモートセンサは前記
無線中継装置からの送信信号を受信することが可能な受
信部と前記中継手段からの送信信号を受信した際に返信
信号を送信する返信信号送信部とを備えたことを特徴と
し、リモートセンサが受信回路を備えて、中継手段から
の送信信号に対する返信信号を送信するようにすること
で、不要な無線送信出力による電力の減少を無くすと共
に、必要な時に異常の有無を検出することができる。請
求項６の本発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載し
た土砂異常検出システムにおいて、前記リモートセンサ
から送出される前記無線送信信号は、各リモートセンサ
毎に送信周波数或いは符号送出パターンが異なるもので
あることを特徴とし、各リモートセンサからの送出信号
が異なることで、表層土砂に異常が生じた場所を特定す
ることができる。請求項７の本発明は、請求項１〜６の
何れか１項に記載した土砂異常検出システムにおいて、
前記リモートセンサから送出される前記無線送信信号
は、電波信号、音波信号、赤外線信号、レーザー光信号
の何れかであることを特徴とし、多種の送信信号から選
択できることで、電波雑音の多い場所では光学的信号を
用いる等の時と場合に応じた実施が可能となる。請求項
８の本発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載した表
層土砂異常検出システムにおいて、前記電源部は、一次
電池または二次電池により電力が供給され、定期的なメ
ンテナンスにより該電池が交換されて電力を安定供給す
るか、該電池が二次電池の場合には、太陽光線による発
電が行われる太陽電池装置、風車等の回転力により発電
が行われる風力発電装置、または、地中と大気中の温度
差により発電が行われる熱電対発電装置により充電が行
われて電力を安定供給することを特徴とし、定期的な交
換や発電装置を有することで、リモートセンサに安定し
た電力の供給が可能となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の表層土
砂異常検出システムにおいて使用するリモートセンサの
第１の実施形態の構成を示す概要図であって、（ａ）は
センサの斜視外観図、（ｂ）はブロック構成図、（ｃ）
はアンテナの構成図である。先ず、リモートセンサ１の
外観形状は同図（ａ）に示すように、二つの四角錘の底
面を互いに張り合わせたような形をしており、その上部
の一面には送信アンテナ２が付加されており、また筐体
中には同図（ｂ）に示すように送信部３と制御部４及び
電源部５が内蔵されている。送信アンテナ２は指向性を
有するもので、例えば、同図（ｃ）に示すように誘電体
基板６の一方面に全面アース電極７を、また、他方面に
は所要直径のアンテナパッチ８が形成されており、アン
テナパッチ８の給電点９には図示を省略した給電機構を
介して前記送信機３からの信号が供給されるようになっ
ている。図１（ｃ）に示す送信アンテナ２は、通常は平
面アンテナと呼ばれ、アンテナパッチ８と垂直方向に指
向性を有するアンテナである。この送信アンテナ２を上
記の密閉容器の一面に付加しておけば、該アンテナ面方
向に対してのみ電波を放射することになる。この送信ア
ンテナ２のアンテナパッチ８の寸法は、送信に使用され
る無線電波の周波数や誘電体基板６の厚みと比誘電率に
より異なるが、一例としては、周波数が１．６ＧＨｚ、
誘電体基板６の厚みが４ｍｍであって、その比誘電率が
２．６の場合には、アンテナパッチ８の直径が約６４ｍ
ｍになる。なお、アンテナパッチ８の寸法は、周波数が
高くなるに従って直径寸法が小さくなる。

【０００７】図２は、図１の第１の実施形態のリモート
センサを用いた本発明の表層土砂異常検出システムの実
施形態を示す全体構成概要図である。即ち、この第１の
実施形態のシステムは、監視対象地域に図１に示したリ
モートセンサ１（１−１，１−２、１−３、…）を多数
配置すると共に、これらリモートセンサ１からの無線電
波を受信し得る位置に無線中継装置１０を配置する。そ
の際、前記リモートセンサ１は監視対象となる盛土斜面
等１１に筐体下部を埋め込むと共に、その送信アンテナ
２の指向性が前記無線中継装置１０の方向になるように
しておく。リモートセンサ１から発射する無線信号１
２、１３、１４の周波数は各々異なるものとするか、周
波数が同じ場合には、異なる認識信号を含み、送信タイ
ミングを個別に設定して、無線中継装置１０において受
信した通信信号がどのリモートセンサから送信された信
号であるか判別可能なようにする。例えば、無線信号１
２〜１４が、１．６ＧＨｚ帯で各々異なる周波数である
場合には、２５ｋＨｚ程度のチャネルセパレーションを
有しているように各リモートセンサ１の送信周波数を設
定すればよい。但し、２５ｋＨｚ程度のチャネルセパレ
ーションを得るには、その送受信に使用する発振器に温
度補償型を使用する必要があるので、チャネルセパレー
ションを５０ｋＨｚ以上にすれば、各リモートセンサ１
の送信周波数の安定度をラフにすることができ、コスト
ダウンの観点からは好ましいであろう。

【０００８】図２に示す検出システムにおいて、実際の
運用形態としては種々の方法が考えられる。例えば、各
リモートセンサ１の送信周波数をそれぞれチャネル１〜
３と異なるものとし、各リモートセンサ１から常時チャ
ネル１〜３の電波を送信する。無線中継装置１０では、
各リモートセンサ１からの送信周波数チャネル１〜３を
同時にまたは順番にスキャンして受信する。監視対象の
盛土斜面等１１に異常がない場合は、リモートセンサ１
の設置位置及び向きに変化がないから、夫々のリモート
センサ１からの電波チャネル１〜３の信号は全て無線中
継装置１０に到達する。そこで、無線中継装置１０にお
いては、全チャネルの信号が受信できれば、どのリモー
トセンサ１の設置位置においても表層土砂の異常は発生
していないと判定する。一方、リモートセンサ１を配置
した盛り土等に土砂崩れや表層崩れが発生すれば、当該
リモートセンサ１は土砂と共に移動し、あるいは転倒す
ることになり、極めて高い確率でリモートセンサ１のア
ンテナ指向性が無線中継装置１０から外れ、その結果、
無線中継装置１０において、該当するリモートセンサ１
から発射する無線チャネル信号が受信できないことにな
る。その場合に、受信できないチャネルのリモートセン
サ１の位置が変化したものとして、そのリモートセンサ
１の設置場所において異常が発生したと無線中継装置１
０では判断する。異常が発生していると判断した場合に
は、無線中継装置１０は、警報信号を図示を省略した監
視基地局に対し送信する。尚、上記の異常が発生したこ
との判断においては、個々のリモートセンサ１について
チャネル周波数を異ならせるか、個々の識別符号を付加
しておけば、異常の発生位置を特定することは容易であ
る。尚、表層土砂の異常が発生した位置の検出精度を高
めるためには、各リモートセンサ１の設置間隔を密にす
ればよく、また、より多くのリモートセンサ１を配置す
ることによって、一部のリモートセンサ１の故障やバッ
テリー不良等が発生した場合の異常誤認の確率を少なく
することが可能となる。リモートセンサ１を設置する場
合には、リモートセンサ１の基部を盛土斜面等１１に穴
を掘って埋め込むが、その際には、風雨等の天候では簡
単に倒されないようにする必要があり、そのためにはセ
ンサ下部の長さを大きくすることや、埋設固定効果が大
きくなるような形状にすること等が効果的であろう。

【０００９】図３は、図２の本発明の表層土砂異常検出
システムの実施形態の構成を示すブロック図である。図
３において、リモートセンサ１の電源部２１は、制御部
２２と送信部２３に電源電力を供給する。この電源部２
１は、乾電池等の一次電池で定期的なメンテナンス時に
交換するようにしても良いが、鉛蓄電池やニッケルカド
ミウム電池、或いは、最近のリチウムイオン電池やニッ
ケル水素電池のような二次電池を用いても良い。二次電
池を用いた場合には、太陽電池パネルをリモートセンサ
１の表面に設置したり、風力発電装置をリモートセンサ
１の上部に設置したり、例えば、リモートセンサ１にお
いて地中に埋設される部分の最深部と地表部分との温度
差を熱電対に導いて発電する熱電対発電装置を設置する
ことによりその二次電池に充電して電池の交換を不要に
することができる。この電源部２１を長期利用できるよ
うにするには、例えば、リモートセンサ１からの送信を
間欠的にするために図示していないタイマ装置を備える
ようにする。そのタイマ装置を５分に１回だけ数秒から
数十秒の送信を行うようにすること等で長期利用が可能
になる。その場合には、例えば、上記したように各リモ
ートセンサ１毎に周波数を変える必要はなく、各リモー
トセンサ１毎の信号送出のタイミングを設置時に他のリ
モートセンサ１の送出時間と重ならないようにある程度
余裕を持たせて設定すれば同一周波数で時間差受信によ
り各リモートセンサ１の信号を区別することができる。

【００１０】電源部２１を長期利用できるようにするた
めの他の方法として、無線中継装置１０内に各リモート
センサ１に向けてトリガ信号を送信する図示はしていな
いトリガ信号送信装置を設けると共に、各リモートセン
サ１内には、前記無線中継装置１０からのトリガ信号を
受信して、トリガ信号が入力した場合のみ信号送出を行
う図示はしていないトリガ信号受信装置を設けるように
すれば良い。なお、その場合にも、トリガ信号受信装置
を常時起動しておく必要はなく、上記したようなタイマ
装置を利用して間欠的に所要時間だけ受信するようにし
てもよい。制御部２２では、例えば、リモートセンサ１
が、個別に異なる周波数の送信チャネルを有する場合に
は、そのリモートセンサ１に設定された周波数により通
信信号を生成するように制御する。また、例えば、各リ
モートセンサ１の送信周波数は同じであるが個々に異な
る認識符号を有する場合には、夫々に設定された認識符
号を含む信号を生成する。また、もし各リモートセンサ
１の送信周波数が同じであるが、個々に異なるタイミン
グによって信号を送信する場合は、そのリモートセンサ
１に設定された時間タイミングに従って、生成した信号
を送信部２３から送信するように制御する。

【００１１】送信部２３では、制御部２２からの指示に
従って変調や増幅等の処理を行い、送信アンテナ２４に
送出し、送信アンテナ２４では、送信部２３からの通信
信号を受けて、無線中継装置１０に向けて無線信号を送
出する。一方、無線中継装置１０においては、受信アン
テナ４１で前記リモートセンサ１から送信された信号を
受け、受信部４２に伝達する。受信部４２では、受信し
た信号の増幅や復調を行い制御部４３に送出する。制御
部４３では、受信部４２で復調した通信信号を受けと
り、その通信信号がどの場所に設置したリモートセンサ
からの信号であるかを判断し、信号を受信したリモート
センサ１が設置された場所では表層土砂流等の異常は無
いものと判断するが、一方、信号を受信できないリモー
トセンサの場所では表層土砂に異常が発生したものと判
断する。尚、何れのセンサからの信号が受信されなかっ
たかを確認するためには、例えば、全てのリモートセン
サの設置位置と送出される信号の種類またはタイミング
を番号順に一覧表の形式にしてメモリに記憶しておき、
受信信号を得る毎に、前記メモリの一覧表をチェックし
ながら、信号の着信がないセンサの存在とその設置位置
とを検出すればよい。

【００１２】この際、上述したようにセンサの設置間隔
を比較的狭くしておき、隣接する複数のセンサから同様
に着信がない場合に限って、その部位に表層土砂の異常
が発生したものと判断するようにすれば、たまたま一つ
のセンサが故障した場合や、風雨によってリモートセン
サ１が変位した場合等の誤検出を排除し、表層土砂異常
や土石流等の検知確率が高くなる。このようにして制御
部４３において監視対象領域の異常が検出された場合
は、異常を示す信号を生成すると共に、送信部４４と送
信アンテナ４５を介して図示を省略した監視基地局に信
号を送出する。なお、監視基地局への通報は、異常発生
時に限るものではなく、全てのリモートセンサ１からの
指向性の通信信号を受信し、異常が無い場合に、その旨
を通知する信号であっても良い。ところで、図３には無
線中継装置１０用の電源装置を図示していないが、無線
中継装置１０は言わば固定局であるので、商用電源を用
いたり、大規模な太陽電池と二次電池等を、その駆動電
源として用いることができる。また、無線中継装置１０
に代えて、有線中継装置を使用することも可能である。
即ち、リモートセンサ１から送信する無線信号を受信す
る機能は、無線中継装置と同様に備えるが、もし近隣に
公衆通信回線設備や電源ケーブル設備等が存在する場合
は、これらを利用して信号を伝送する手段を備えた有線
中継装置とすることができる。なお、これら有線通信手
段に関しては広く知られているので説明を省略する。
尚、図１に示したリモートセンサ１の第１の実施形態に
関しても種々変形が可能である。図１に示したリモート
センサ１は、２個の四角錐の底面同士を合わせた形状と
したが、この四角錐の表層土砂に埋設される部分は、三
角錐や円錐、或いは、その錐の各辺や各面に弧状の膨ら
みを持たせた形状であっても良い。即ち、表層土砂が安
定している場合には風雨等の天候状態によりリモートセ
ンサの設置された場所や角度に変化が無いように埋設で
きる形状であれば良い。また、地表に出る部分は、四角
錐である必要はなく、送信アンテナ２を保持するか、あ
るいは収容できる形状であれば良い。例えば、盛り土斜
面への固定を確実にするため、筐体下部を細長いテーパ
ー状にしてもよい。

【００１３】図４は、図２及び図３に示す本発明に係る
表層土砂異常検出システムの実施形態において用いられ
るリモートセンサの第２の実施形態を示す斜視外観図で
あり、図５はそのリモートセンサの第２の実施形態を示
すブロック構成図である。図４及び図５に示すリモート
センサ５０は、基台部５６と、例えば、無指向性のホイ
ップアンテナを内蔵するアンテナ部５５が一体となって
密閉容器５７を構成している。そして、密閉容器５７の
中には、図５を用いて後述する電源部５１、斜度変化検
出部５２、制御部５３、送信部５４を内蔵している。図
５に示すブロック図では、電源部５１を備え、斜度変化
検出部５２、及び、制御部５３、送信部５４に電力を供
給する。斜度変化検出部５２は、例えば、密閉ガラス容
器内に所定間隔で２個の電極と水銀粒とを封じ込めてお
き、傾くかあるいは転倒する際の前記水銀粒の移動によ
って前記電極が通電するスイッチ（転倒スイッチ）や、
上部の支持部から回動自在に垂らした振り子状の垂直錘
からなる可動電極と、その電極が円弧状に移動する際に
接触するように配置された複数の電極とで構成された傾
斜度検出スイッチを備えたものであり、傾斜に応じた信
号が出力されるものである。図５に示すように、この斜
度変化検出部５２において傾斜が検出された際、出力が
制御部５３に供給されると共に、送信部５４を起動する
ように構成されている。即ち、リモートセンサ５０が設
置された斜面の表層土砂に異常が無い場合は、斜度変化
検出信号が発生しないので、送信部５４は起動しない
が、斜面の表層土砂に異常が発生すると斜度に変化が生
じるので前記傾斜度検出スイッチが導通してその信号を
制御部５３と送信部５４に送出し、その結果送信部から
無線信号が出力されると共に、制御部５３を介して傾斜
の度合いを示す情報が電波に重畳される。即ち、例え
ば、上記の垂直錘と複数の電極で構成されるスイッチで
は、その傾き量に応じて接触する電極を異ならせること
ができるので、傾き角度の検出が可能であり、更に、そ
れに応じて抵抗値や電流或いは電圧を変化させるように
構成できるので、斜度変化に応じた信号を制御部５３や
送信部５４に送出し、無線中継装置１０にリモートセン
サ５０における斜度変化を通知することができる。

【００１４】また、図５に示すようにこの斜度変化検出
部５２のスイッチ手段を、電源部５１から制御部５３や
送信部５４への電源供給路の途中に入るように利用すれ
ば、通常は全く送信部５４や制御部５３に通電されず、
斜面の表層土砂に異常が出た場合にのみ通電するように
できるので、電源部５１において使用する電力の容量を
大きく削減することができる。尚、通常状態においては
全く送信部５４や制御部５３に通電しない設定とした場
合には、送信部５４や制御部５３の故障に気付かない場
合が発生するので、実際の回路としては、タイマ装置等
を挿入することにより、異常が無い場合であっても１日
に１回程度はリモートセンサ５０の送信部５４や制御部
５３から送信アンテナ５５を介して送信処理を行うよう
に設定し、リモートセンサ５０が正常に機能しているこ
とを定期的に確認することが望ましい。尚、上記した本
発明の表層土砂異常検出システムの実施形態において
は、無線中継装置１０の機能を単に各リモートセンサ
１、５０からの信号を集めて遠方の監視基地局に送信す
るものとして記載した。これは、各リモートセンサ１、
５０から送出される通信信号の出力は限られており、従
って、無線中継装置１０も表層土砂の異常時に影響を受
ける可能性の高い場所に設置される場合が多いことか
ら、無線中継装置１０に必要最小限の機能しか持たせな
いように構成したためである。

【００１５】しかしながら、例えば、無線中継装置１０
内に、各リモートセンサ１、５０からのデータを蓄積す
る蓄積（記憶）装置と、その蓄積されたデータから、前
回のデータ収集時には得られていたリモートセンサ１、
５０からの信号が今回のデータ収集時には無くなった場
合に、そのリモートセンサ１、５０の設置場所において
表層土砂の異常が発生したというような表層土砂の異常
を解析する解析装置と、その異常発生時に、周辺の作業
者や住民に警報を発生する警報発生装置を設置すること
等の装置を追加することによって、遠方の監視基地局に
通知するのみならず、無線中継装置１０内において各リ
モートセンサ１、５０からの通信信号によるデータを解
析し、周辺住民等に警報を発するシステムとすることも
できる。また、上記した実施形態では、リモートセンサ
１、５０から送出される信号が無線電波である場合を記
載したが、本発明はこれに限られるものではなく、例え
ば、指向性が必要なリモートセンサの第１の実施形態に
おいては、送信装置としてレーザー光線の発生装置で発
生した光線に信号を重畳する手段に代えてもよい。更
に、リモートセンサの第２の実施形態においては斜度変
化検出時に送信する手段としたが、この実施形態では送
信信号を指向性をもって出力する必要はないので、上記
したレーザー光線に加えて、赤外線や音波による通信信
号の発生（送出）装置を用いての本発明の実施が可能で
ある。

【００１６】次に、図示していない本発明に係る表層土
砂異常検出システムの他の実施形態について説明する。
上記表層土砂異常検出システムの他の実施形態におい
て、中継装置には、各リモートセンサ装置に対し指向性
をもって検出信号を送出する検出信号送出装置と、この
検出信号に応答してリモートセンサから返送される応答
信号またはこの検出信号のリモートセンサからの反射信
号を受信する応答信号受信装置と、この応答信号受信装
置で受信した応答信号等がどのセンサからの信号である
かを解析する信号解析装置を有する。一方、各リモート
センサには、前記中継装置から送出される検出信号に応
答する信号を送出する応答信号送出装置または検出信号
を反射する検出信号反射装置を備える。上記の実施形態
のように構成することにより、リモートセンサ自体の制
御処理負担が軽減されるから、リモートセンサの小型、
低消費電力化が可能となる。更に、上記のリモートセン
サの中でも、中継装置からの電波や光の反射装置を備え
る方法においては、上記した第１や第２のリモートセン
サの実施形態のように電気的な装置は全く必要なく、基
台部の他には単なる測距信号の反射板のみを備えればよ
くなり、リモートセンサのコストを極めて安価にするこ
とができる。

【００１７】特に、近年においては、電池等の電源を有
していなくとも、受信した無線信号から送信電力を抽出
すると共に受信信号に独自の変調を施して、また、場合
によっては受信信号の周波数を変化させて送出（反射）
する装置が知られている。従って、このような装置を利
用することにより、効率のよいシステムが構築可能であ
る。例えば、リモートセンサ毎に独自のＩＤを保有し、
中継局から送信された無線信号に前記独自のＩＤを付加
して返送するように構成すれば、リモートセンサは完全
な受動素子として機能するので、システムが安価にな
る。このとき、中継装置からは、検出信号の電磁波とし
て指向性の強いレーザー光かマイクロ波かミリ波を送出
して、その検出信号のリモートセンサからの反射光
（波）は、再び中継装置で受信されて、対象となるリモ
ートセンサとの距離がドップラー方式で測定されるよう
に構成すれば、更に正確な表層土砂の異常や地殻変動等
が検出可能となる。この場合には、言い換えれば、中継
装置にアクティブ方式のレーダー装置を備えていること
になる。また、中継装置からの検出信号出力は、例え
ば、レーザー光線の場合であれば、モーターにより回転
されるポリゴンミラーやその他の可動や固定の反射ミラ
ー等で走査され、また、マイクロ波やミリ波の場合な
ら、ローテーターにより回転されるパラボラアンテナ等
の指向性アンテナ或いは固定の平面アンテナの指向性を
電気的に変化させることで、指向性出力の出力方向を走
査させて各リモートセンサの各方位に向けて出力され
る。

【００１８】従って、この実施形態の場合における中継
装置内の解析装置では、送出信号と受信信号の方位（方
向）と距離により、どの方位のどの場所に設置したリモ
ートセンサの周囲の表層土砂に異常が発生したかを正確
に解析できる。尚、上記のような走査では、ノイズ信号
が混入する場合が考えられるが、通常の場合のリモート
センサの設置場所（方位）は、事前に解析装置側に入力
されており、また、斜面における距離が特定される場所
は通常は１カ所であるので、方位と距離の信号が得られ
れば、その他の場所からの反射信号等が入力したとして
もノイズとして処理して正確な信号検出を行うことは容
易である。尚、この実施形態においても、上記した第１
や第２のリモートセンサを用いた実施形態の場合と同様
に中継装置の設備内容を付加することによって、遠方の
監視基地局に通知するのみならず、中継局近隣に対して
警報を発するシステムとすることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、指向性
アンテナによる無線信号の送信または自己識別符号を付
した無線信号の送信または無線信号の反射が可能なリモ
ートセンサを、監視対象領域にその筐体の一部を埋設す
ることによって保持し、このリモートセンサからの無線
信号を監視することによって表層土砂の異常時の有無を
検出するように構成するので、センサの設置が容易であ
り、更に、センサの再利用が可能で再設定も容易な表層
土砂の異常を検出する検出システムを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の表層土砂異常検出システムに
おいて使用するリモートセンサの第１の実施形態の斜視
外観図であり、（ｂ）は（ａ）のリモートセンサのブロ
ック構成図であり、（ｃ）は（ａ）のリモートセンサの
におけるアンテナの構成図である。

【図２】図１のリモートセンサを用いた本発明の表層土
砂異常検出システムの実施形態を示す全体構成概要図で
ある。

【図３】図２の本発明の表層土砂異常検出システムの実
施形態の構成を示すブロック図である。

【図４】図２及び図３に示す本発明に係る表層土砂異常
検出システムの実施形態において用いられるリモートセ
ンサの第２の実施形態を示す斜視外観図である。

【図５】図４に示すそのリモートセンサの第２の実施形
態を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１、１−１、１−２、１−３、５０・・・リモートセン
サ、２、２４、４５、５５・・・送信アンテナ、３、２
３、４４、５４・・・送信部、４、２２、４３、５３・
・・制御部、５、２１、５１・・・電源部、６・・・誘
電体基板、７・・・全面アース電極、８・・・アンテナ
パッチ、９・・・給電点、１０・・・無線中継装置、１
１・・・盛土斜面等、１２〜１４・・・無線信号、４１
・・・受信アンテナ、４２・・・受信部、５２・・・斜
度変化検出部、５５・・・アンテナ部、５６・・・基台
部、５７・・・密閉容器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指向性の送信アンテナと電源電力を供給
   する電源部と個々を識別することが可能な信号を無線送
   信する送信部とを収納した複数のリモートセンサと、前
   記リモートセンサからの信号を受信する無線中継装置と
   を含み、監視対象地域に前記リモートセンサをその送信
   アンテナの指向性が前記無線中継装置に向くように配置
   すると共に、前記無線中継装置において前記リモートセ
   ンサからの信号の有無または受信した信号の内容に基づ
   いて前記リモートセンサが設置された場所の異常を検出
   するように構成したことを特徴とする土砂異常検出シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記リモートセンサは、設置場所の斜度
   状態の変化を検出可能な斜度変化検出部を備え、該斜度
   変化検出部の検出結果を無線送信するように構成したこ
   とを特徴とする請求項1 に記載の土砂異常検出システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記リモートセンサは、前記リモートセ
   ンサ内の前記斜度変化検出部において斜度の変化が検出
   された場合にのみ無線送信信号を出力することを特徴と
   する請求項１または２に記載の土砂異常検出システム。
4. 【請求項４】 前記リモートセンサは、所定の時間間隔
   が設定されたタイマ装置を有し、該タイマ装置により電
   源が通電された時間のみ無線送信出力を発生することを
   特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載した土砂異
   常検出システム。
5. 【請求項５】 前記無線中継装置は、前記リモートセン
   サへの信号の送信部を有し、前記リモートセンサは前記
   無線中継装置からの送信信号を受信することが可能な受
   信部と前記中継手段からの送信信号を受信した際に返信
   信号を送信する返信信号送信部とを備えたことを特徴と
   する請求項１〜４の何れか１項に記載した土砂異常検出
   システム。
6. 【請求項６】 前記リモートセンサから送出される前記
   無線送信信号は、各リモートセンサ毎に送信周波数或い
   は符号送出パターンが異なるものであることを特徴とす
   る請求項１〜５の何れか１項に記載した土砂異常検出シ
   ステム。
7. 【請求項７】 前記リモートセンサから送出される前記
   無線送信信号は、電波信号、音波信号、赤外線信号、レ
   ーザー光信号の何れかであることを特徴とする請求項１
   〜６の何れか１項に記載した土砂異常検出システム。
8. 【請求項８】 前記電源部は、一次電池または二次電池
   により電力が供給され、定期的なメンテナンスにより該
   電池が交換されて電力を安定供給するか、該電池が二次
   電池の場合には、太陽光線による発電が行われる太陽電
   池装置、風車等の回転力により発電が行われる風力発電
   装置、または、地中と大気中の温度差により発電が行わ
   れる熱電対発電装置により充電が行われて電力を安定供
   給することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記
   載した土砂異常検出システム。