TW201740088A - 振動偵測器、觀測裝置、觀測系統 - Google Patents

Abstract

擴大被埋設於量測對象之振動感測器可偵測在量測對象傳播之振動的範圍。振動偵測器包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在量測對象傳播之振動；及構造體，係與振動感測器被固定，接受在量測對象傳播之振動，並將振動傳達至振動感測器。

Description

振動偵測器、觀測裝置、觀測系統

本發明係有關於一種偵測在量測對象傳播之振動的振動偵測器等。

近年來，將複數個各種感測器埋設於土壤，並從發生崩潰之早期階段掌握土壤狀態，藉此，可進行預測土石流之發生地點的避難判斷。

在專利文獻1，記載一種預測技術，該預測技術係將地內聲音感測器埋設於自然斜面或土構造物之下，一直觀測所發生之聲音，檢測出在自然斜面或土構造物等與其周邊所發生之聲音的變化，災害之發生及其預測。

又，作為新的嘗試，開發一種技術，該技術係使用根據水分量而變化之土壤的重量、黏性、摩擦等、與土壤之振動特性的相關關係，算出降雨時之土壤狀態的指標資料，掌握斜面的危險度。

在專利文獻2記載用以檢測出振動之振動感測器的一例。

【先行專利文獻】 【專利文獻】

[專利文獻1]日本特開平05-332795號公報

[專利文獻1]日本特開2006-078910號公報

有一種技術，作為土壤狀態的指標資料，著眼於伴隨土壤之水分量(體積含水量或重量含水量)的變化，而在土壤傳播之振動的衰減量變化之土壤的振動特性。藉被埋設於土壤之振動感測器偵測在土壤傳播之振動，再從其結果，求得土壤之水分量與在土壤傳播之振動的衰減量之關聯。

為了提高在求得土壤之水分量與振動之衰減量的關聯時之精度，擴大在土壤傳播之振動的偵測範圍而增加偵測數較佳。可是，被埋設於土壤之振動感測器可偵測在土壤傳播之振動的範圍係有限，為了擴大偵測範圍，需要增加振動感測器的個數。

本發明之目的在於提供一種可擴大被埋設於量測對象之振動感測器偵測在量測對象傳播之振動的範圍之振動偵測器等。

係本發明之一形態的振動偵測器包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在量測對象傳播之振動；及構造體，係與振動感測器被固定，接受在量測對象傳播之振動，並將振動傳達至振動感測器。

係本發明之一形態的觀測裝置係包括：取得部，係取得從振動偵測器所傳送之土壤的振動資訊；及處理部，係根據所取得之土壤的振動資訊，從在土壤傳播之振動之衰減量 的變化檢測出被埋設振動偵測器之該土壤中之水分量的變化；振動偵測器包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在量測對象傳播之振動；及構造體，係與振動感測器被固定，接受在量測對象傳播之振動，並將振動傳達至振動感測器。

係本發明之一形態的觀測系統包括觀測裝置與振動偵測器。觀測裝置包括：取得部，係取得從振動偵測器所傳送之土壤的振動資訊；及處理部，係根據所取得之土壤的振動資訊，從在土壤傳播之振動之衰減量的變化檢測出被埋設振動偵測器之土壤中之水分量的變化。振動偵測器包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在量測對象傳播之振動；及構造體，係與振動感測器被固定，接受在量測對象傳播之振動，並將振動傳達至振動感測器。

本發明係可擴大被埋設於量測對象之振動感測器可偵測在量測對象傳播之振動的範圍。

10‧‧‧振動偵測器

11‧‧‧振動感測器

12‧‧‧構造體

13‧‧‧配線

20‧‧‧振動偵測器

22‧‧‧構造體

23‧‧‧貫穿孔

24‧‧‧水分量

25‧‧‧水分量

26‧‧‧水分量

40‧‧‧觀測系統

45‧‧‧觀測系統

50‧‧‧觀測裝置

51‧‧‧取得部

52‧‧‧處理部

55‧‧‧觀測裝置

56‧‧‧取得部

57‧‧‧處理部

60‧‧‧資訊處理裝置

61‧‧‧CPU

62‧‧‧ROM

63‧‧‧RAM

64‧‧‧程式

65‧‧‧記憶裝置

66‧‧‧記錄媒體

67‧‧‧驅動裝置

68‧‧‧通訊介面

69‧‧‧通訊網路

70‧‧‧輸出入介面

71‧‧‧匯流排

第1圖係表示第1實施形態之振動偵測器之構成的立體圖。

第2圖係表示第1實施形態之振動偵測器的構造體之形狀的側視圖。

第3圖係表示第1實施形態之振動偵測器的構造體之形狀的上視圖。

第4圖係表示第1實施形態之振動感測器與構造體的固定 位置之例子的立體圖。

第5圖係表示第1實施形態之振動偵測器與比較例之振動偵測的示意圖。

第6圖係表示第1實施形態之振動偵測器與比較例之振動檢測位準的圖形。

第7圖係用以說明第1實施形態之振動偵測器之課題的概要圖。

第8圖係表示第2實施形態之振動偵測器之構成的立體圖。

第9圖係表示第2實施形態之振動偵測器的構造體之形狀之例子的上視圖。

第10圖係表示形成於振動偵測器之構造體的貫穿孔所造成之土壤的水分之移動的示意圖。

第11圖係表示第3實施形態之觀測系統之構成的方塊圖。

第12圖係表示第4實施形態之觀測系統之構成的方塊圖。

第13圖係表示以電腦裝置實現在第3、第4實施形態之測量裝置之硬體構成的方塊圖。

(第1實施形態)

使用圖面，說明本發明之第1實施形態的振動偵測器。第1圖係表示第1實施形態之振動偵測器之構成的立體圖。如第1圖所示，第1實施形態之振動偵測器10包括振動感測器11與構造體12。

(振動感測器)

振動偵測器10之振動感測器11係被埋設於量測對象，偵測在量測對象傳播之振動，並將所偵測的振動變換成電性信號後輸出。包含振動資訊之電性信號係藉與振動感測器11連接之配線13輸出至振動感測器11的外部。

振動感測器11之一例係接觸式振動感測器，具體而言，係加速度感測器，作為加速度感測器之感測方式，可應用靜電式、壓電式或電阻式等。

振動偵測器10之量測對象的一例係土壤。土壤係由岩石之碎片所構成的無機成分與動植物被分解所產生之有機成分所混合的產生物。

振動感測器11所偵測之在土壤傳播之振動的一例係雨滴振動。雨滴振動係在雨滴碰撞土壤之地表時所產生的振動。在偵測在土壤傳播之雨滴振動的情況，作為振動感測器，可偵測50~1000Hz之頻帶之振動的加速度感測器較佳，可偵測100~600Hz之頻帶之振動的加速度感測器更佳。此外，只要是可偵測50~1000Hz之頻帶之振動的加速度感測器，亦可使用其他的振動感測器。

又，在振動偵測器10的振動感測器11，除了一軸振動感測器以外，亦可使用2軸振動感測器或3軸振動感測器。此外，亦可採用將使所要之頻帶通過的帶通濾波器設置於振動偵測器10，並將包含已除去雜訊之振動資訊的電性信號輸出至外部的構成。

(構造體)

振動偵測器10之構造體12係與振動感測器11被 固定，並具有將在量測對象傳播之振動傳達至振動感測器11的功能。構造體的面積係比振動感測器接受在量測對象傳播之振動之面的面積更大。

構造體12的形狀係例如是如第1圖所示之具有平坦之面的板狀。第2圖係表示第1實施形態之振動偵測器的構造體之形狀的側視圖。在第2圖(a)~(c)，在第1圖所示之與振動感測器11連接的配線13係被省略。

第2圖(a)係從第1圖之X方向觀察第1圖之振動偵測器10的振動感測器11與構造體12的側視圖。第2圖(a)所示之板狀的構造體12係從一端至另一端成為直線，但是不限定為此。例如，構造體12之板狀係亦可如第2圖(b)所示，包含利用翹曲之曲面，或者亦可如第2圖(c)所示，在板形狀有彎曲。構造體12的厚度係亦可是均勻，亦可是有板厚相異的位置。此外，構造體12係只是接受在量測對象傳播之振動並將該振動傳達至振動感測器11，亦可是板狀以外的形狀。

第3圖係表示第1實施形態之振動偵測器的構造體之形狀的上視圖。第3圖(a)係從上面觀察第1圖所示之構造體12的形狀，其形狀係四角形。可應用於振動偵測器10之構造體12的形狀係不限定為四角形，亦可係如第3圖(b)所示之包含正圓或橢圓形的圓形，或包含凸多角形或凹多角形的多角形。

此外，凸多角形係包含三角形、矩形、梯形的形狀，第3圖(c)所示之凹多角形係包含L字形、十字形等的形狀。又，在多角形，亦包含如第3圖(a)所示之多角形的前端之 角為圓的形狀。在第3圖(a)~(c)，在第1圖所示之與振動感測器11連接的配線13係被省略。

構造體12的材料係例如可應用金屬或樹脂等。金屬之一例係鋁、銅、鐵、鈦。又，作為材料，亦可使用如不銹鋼之合金。構造體12係例如可藉沖壓加工從板厚0.5cm之不銹鋼材料沖壓出各邊的長度8cm之四角形所形成。此外，不限定為上述的例子，亦可構造體12之板厚係位於從0.07cm至0.7cm的範圍，亦可構造體12之各邊的長度係位於從5cm至15cm的範圍。又，樹脂之一例係酚樹脂。構造體12之材料係不限定為上述者，只要是可將構造體12所承受的振動傳達至振動感測器11的材料即可。在構造體12的材料因土壤中之水分或化學物質而劣化的情況，實施以使水分或化學物質不會通過構造體12之表面的包覆材料覆蓋等包覆處理較佳。

振動感測器11與構造體12之固定方法係例如亦可藉熱焊接、超音波接合或黏著材料固定振動感測器11與構造體12。又，亦可利用螺絲等之嵌合構件固定振動感測器11與構造體12。

在第4圖表示固定振動感測器11與構造體12之位置關係。第4圖係表示振動感測器與構造體的固定位置之例子的立體圖。第4圖(a)~(c)係改變了第1圖所示之構造體12上的振動感測器11之位置的例子。

第4圖(a)之振動偵測器10的振動感測器11係被固定於構造體12之中央附近的例子。振動感測器11係可在可將構造體12所承受之振動傳達至振動感測器11的範圍設置於 任意的位置。例如，如第4圖(b)所示，振動感測器11係亦可被固定於構造體12的端附近，或者，如第4圖(c)所示，亦可被固定於構造體12的角落附近。構造體12的端附近意指構造體12的外周附近。例如，在構造體12為多角形的情況，意指多角形之外邊附近。又，構造體12的角落附近意指多角形之頂點附近。

第5圖係表示第1實施形態之振動偵測器與比較例之振動偵測的示意圖。在第5圖(a)，表示係比較例之振動感測器11單體的振動偵測，在第5圖(b)，表示第1實施形態之振動偵測器10的振動偵測。比較例與振動偵測器10係分別被埋設於土壤14，偵測在土壤傳播之振動。在此時，比較例及振動偵測器10所偵測的振動係在雨滴15碰撞土壤14之地表時所產生的雨滴振動。振動感測器11係將所偵測的振動變換成電性信號後，經由配線13將電性信號傳達至外部。

因為振動感測器11單體可偵測在土壤傳播之振動的範圍(振動偵測範圍)係有限，所以如第5圖(a)所示，在比較例，無法偵測在振動感測器11單體的振動偵測範圍之外傳播的雨滴振動。

相對地，如第5圖(b)所示，第1實施形態之振動偵測器10係以被固定於振動感測器11之構造體12接受在土壤中的振動感測器11單體的振動偵測範圍之外傳播的雨滴振動，而可將雨滴振動傳達至振動感測器11。因此，第1實施形態之振動偵測器10係與振動感測器11單體的比較例相比，可增加在土壤14傳播之雨滴振動的偵測數。

進而，振動偵測器係藉由將構造體設置於振動感測器，可提高振動感測器之檢測靈敏度。第6圖係表示第1圖所示之第1實施形態的振動偵測器與比較例之振動檢測位準的圖形。第6圖之圖形係橫軸為頻率[Hz]，縱軸為振動檢測位準[dB]的半對數圖形。如第6圖所示，第1圖之將構造體12設置於振動感測器11的振動偵測器10係與振動感測器11單體的比較例相比，尤其在偵測從50[Hz]至400[Hz]之間之雨滴振動的頻帶，觀察出振動檢測位準比振動感測器11單體提高5~10dB。即，檢測靈敏度提高。

若依據第1實施形態之振動偵測器，可比振動感測器單體擴大在量測對象傳播之振動的偵測範圍。其理由係由於與振動感測器被固定之構造體接受在振動感測器單體的振動偵測範圍之外傳播的振動並傳達至振動感測器。進而藉由將構造體設置於振動感測器，亦可提高振動感測器之檢測靈敏度。

(第2實施形態)

第2實施形態之振動偵測器20係解決因第1實施形態之振動偵測器10的構成所產生之問題的發明。

第7圖係用以說明在第1實施形態之振動偵測器所產生之問題的概要圖。如第7圖所示，第1實施形態之振動偵測器10係被埋設於土壤14。因降雨而水從土壤的地表滲透，在被埋設於土壤之振動偵測器10的周圍，水亦逐漸滲透。在此時，在土壤14，以振動偵測器10之構造體12為邊界，水易積存於構造體12上的土壤，而水難滲透入構造體12下的土 壤。

在未被埋設振動偵測器的土壤14，若將在與所埋設之振動偵測器10相同的深度之降雨時之土壤14的水分量作為標準水分量，構造體12上之土壤14的水分量24係比標準水分量多。另一方面，構造體12下之土壤14的水分量25係比標準水分量少。

依此方式，振動偵測器10之構造體12上的土壤14係水分量比未被埋設振動偵測器的土壤14多，而下係成為少之狀態。為了掌握土壤14之水分量，需要考慮到構造體12所造成的水分量之偏重的修正。

其次，使用圖面，說明第2實施形態之振動偵測器。第8圖係表示第2實施形態之振動偵測器之構成的立體圖。在說明第2實施形態之振動偵測器20時，對與第1實施形態之振動偵測器10一樣的構成，附加相同之符號，並省略詳細之說明。

第2實施形態之振動偵測器20包括振動感測器11與構造體22。振動偵測器20之振動感測器11係與第1實施形態之振動偵測器10的振動感測器11一樣。

振動偵測器20之構造體22係與振動感測器11被固定，並具有接受在量測對象傳播之振動並將該振動傳達至振動感測器11的功能。

構造體22之形狀的一例係與第1實施形態之構造體12一樣，係具有平坦之面的板狀。構造體22的板狀係亦可包含利用翹曲之曲面，或者亦可是在板形狀有彎曲處。

從上面觀察構造體22的形狀係與第1實施形態一樣，亦可是包含正圓或橢圓形的圓形，或包含凸多角形或凹多角形的多角形。此外，凸多角形係包含三角形、矩形、梯形的形狀，凹多角形係包含L字形、十字形等的形狀。又，在多角形，亦包含多角形的前端之角為圓的形狀。

第2實施形態之構造體22係在形成至少一個之貫穿孔23上與第1實施形態之構造體12相異。第9圖(a)、(b)係表示第2實施形態之振動偵測器的構造體之形狀之例子的上視圖。在第9圖(a)表示已形成貫穿孔23之構造體22與被固定於構造體22之振動感測器11。第9圖(a)係將圓形之貫穿孔23以等間隔形成於構造體22的例子。在固定振動感測器11之位置係未形成貫穿孔23。貫穿孔23的形狀係除了圓形以外，亦可是多角形。

形成於構造體22之貫穿孔23的開口率係從在構造體22之水分的穿過與振動傳達的關係，例如從20%至50%較佳。此處，貫穿孔之開口率意指貫穿孔之開口面積對構造體22之面積的比例。形成於構造體22之貫穿孔的開口面積係當作構造體22上之土壤的水分可移至構造體22下的土壤之貫穿孔的開口面積。

第9圖(b)表示已形成直徑相異之貫穿孔23的構造體22與被固定於構造體22之振動感測器11。在被固定振動感測器11之構造體22，振動感測器11之固定位置的周邊係因與將振動感測器固定於構造體之區域的兼顧而難形成貫穿孔23。又，因為水沿著振動感測器11的側面流動，所以水比其 他的地方易積存。因此，如第9圖(b)所示，在形成於構造體22的複數個貫穿孔23中，使從振動感測器11至貫穿孔23的距離比較近之貫穿孔的開口面積變大。

第10圖係表示形成於振動偵測器之構造體的貫穿孔所造成之土壤的水分之移動的示意圖。如第10圖所示，藉形成於與振動感測器11被固定之構造體22的貫穿孔，構造體22上之土壤14的水分可移至構造體22下之土壤14。因此，可使構造體22上之土壤的水分量26與構造體22下之土壤的水分量26接近。

構造體22的材料係與第1實施形態之構造體12一樣，可應用金屬或樹脂等。振動感測器11與構造體22之固定方法亦只要可將構造體22所承受的振動傳播至振動感測器11，無特別限定。例如，亦可藉螺絲等之嵌合構件、熱焊接、超音波接合或黏著材料固定振動感測器11與構造體22。

振動感測器11與構造體22之位置關係亦與第1實施形態振動感測器11與構造體12的位置關係一樣。

若依據第2實施形態之振動偵測器20，可比振動感測器11單體擴大在量測對象傳播之振動的偵測範圍。其理由係由於與振動感測器11被固定之構造體22接受在振動感測器單體的振動偵測範圍之外傳播的振動，並傳達至振動感測器11。進而，藉由將構造體設置振動感測器，亦可提高振動感測器之檢測靈敏度。

進而，若依據第2實施形態之振動偵測器20，可使被埋設於土壤之振動偵測器20的構造體22上之土壤14的 水分量26與構造體22下之土壤14的水分量26接近，而可不需要考慮到水分量之偏重的修正。其理由係由於藉形成於構造體22之貫穿孔23，構造體22上之土壤14的水分可移至構造體22下之土壤14。

(第1、第2實施形態之變形例)

在上述之第1、第2實施形態，作為量測對象之一例，使用土壤來說明，但是不限定為此。例如，除了土壤以外，亦可是混凝土或灰泥。

又，作為使在量測對象傳播之振動衰減的例子，使用水來說明，但是只要是液體，亦可是水以外。

又，作為在土壤傳播之振動，使用雨滴振動來說明，但是不限定為此。例如，作為振動源，亦可使物體碰撞土壤之地表而以人工方式產生振動，或者亦可將成為振動源之振動元件配置於振動偵測器10、20之周圍。

(第3實施形態)

第3實施形態係將第1實施形態之振動偵測器應用於觀測土壤之水分量的變化之觀測系統的例子。

使用圖面，說明第3實施形態之觀測系統。第11圖係表示第3實施形態之觀測系統之構成的方塊圖。如第11圖所示，觀測系統40包括振動偵測器10與觀測裝置50。觀測裝置50係與振動偵測器10連接。

觀測系統40之振動偵測器10係第1實施形態之振動偵測器10，被埋設於土壤，並偵測在土壤傳播之雨滴振動，再將振動資訊變換成電性信號。而且，振動偵測器10係 在既定時刻將土壤之振動資訊傳送至觀測裝置50。此外，亦可振動偵測器10係以既定時間間隔將土壤之振動資訊傳送至觀測裝置50。

振動偵測器10之振動感測器11係使用壓電式加速度感測器。振動偵測器10之構造體12的構造體22係形狀為一邊8cm的四角形，板厚為0.5cm，材料係不銹鋼。振動偵測器10係被埋設於距離地表10cm的深度。埋設振動偵測器10之深度係不限定為距離地表10cm，在距離地表5cm至100cm的範圍都可。

第11圖所示之觀測系統40的觀測裝置50包括取得部51與處理部52。觀測裝置50之取得部51係從振動偵測器10取得在既定時刻所傳送之土壤的振動資訊。此外，在振動偵測器10以既定時間間隔將土壤的振動資訊傳送至觀測裝置50的情況，取得部51成為取得以既定時間間隔所傳送之土壤的振動資訊。

觀測裝置50之處理部52係根據所取得之土壤的振動資訊，從雨滴振動之衰減量的變化檢測出被埋設振動偵測器10之土壤中之水分量的變化。更具體而言，處理部52係參照預先所保持之土壤的水分量與在土壤傳播之振動的衰減量之相關資訊，並根據從振動偵測器10所取得之土壤的振動資訊，推定被埋設振動偵測器10之土壤的水分量。

若依據第3實施形態，藉由將第1實施形態之振動偵測器10應用於觀測土壤之水分量的變化之觀測系統的振動感測器，可擴大在土壤傳播之振動的偵測範圍，而提高檢測 靈敏度。藉此，在構築觀測系統時，可減少每單位面積的土壤所埋設之振動感測器的個數。

(第4實施形態)

第4實施形態係使用第1實施形態之振動偵測器第2實施形態之振動偵測器的觀測系統。

使用圖面，說明第4實施形態之觀測系統。第12圖係表示第4實施形態之觀測系統之構成的方塊圖。如第12圖所示，觀測系統45包括振動偵測器10、振動偵測器20以及觀測裝置55。觀測裝置55係分別與振動偵測器10及振動偵測器20連接。

觀測系統45之振動偵測器10係第1實施形態之振動偵測器10，振動偵測器20係第2實施形態之振動偵測器20。振動偵測器10及20係分別在接近之位置被埋設於土壤，各自偵測在土壤傳播之雨滴振動，並將振動資訊變換成電性信號後，傳送至觀測裝置50。振動偵測器10及振動偵測器20係在既定時刻將土壤的振動資訊傳送至觀測裝置55。此外，亦可振動偵測器10係以既定時間間隔將土壤的振動資訊傳達至觀測裝置50。

振動偵測器10、20之振動感測器11係使用壓電式加速度感測器。振動偵測器10之構造體12及振動偵測器20之構造體22係形狀為一邊8cm的四角形，板厚為0.5cm，材料係不銹鋼。此外，亦可構造體22之板厚係從0.07cm至0.7cm的範圍，亦可構造體22之各邊的長度係從5cm至15cm的範圍。

又，將複數個直徑1cm的貫穿孔形成於振動偵測器20的構造體22。此外，貫穿孔之直徑係不限定為直徑1cm，亦可是從0.7cm至5cm的範圍。又，亦可貫穿孔的形狀係不限定為圓形，而是多角形，亦可貫穿孔之個數是1個。

例如，振動偵測器10與振動偵測器20係以20cm之間隔被埋設於距離地表10cm的深度。埋設振動偵測器10、20的深度係不限定為距離地表10cm，亦可是距離地表5cm至100cm的範圍。

第12圖所示之觀測系統45的觀測裝置55包括取得部56與處理部57。觀測裝置55之取得部56係從振動偵測器10及振動偵測器20取得在土壤傳播之雨滴振動的振動資訊。

觀測裝置55的處理部57係根據從振動偵測器10及振動偵測器20所取得之雨滴振動的振動資訊，從該雨滴振動之衰減量的變化，檢測出被埋設振動偵測器10及振動偵測器20之土壤中之水分量的變化。更具體而言，處理部57係參照預先所保持之土壤的水分量與在土壤傳播之振動的衰減量之相關資訊，並根據從振動偵測器10及20所取得之土壤的振動資訊，推定被埋設振動偵測器10之土壤的水分量。

此處，具有已形成貫穿孔23之構造體22的振動偵測器20與具有構造體12之振動偵測器10係根據貫穿孔23的有無，而在構造體上之土壤的水分量發生差異。即，根據從振動偵測器10所傳送之土壤的振動資訊所推定之土壤的水分量係比根據從振動偵測器20所傳送之土壤的振動資訊所推定 之土壤的水分量多。

處理部57係藉由將從振動偵測器10所傳送之土壤的振動當作在現在時間點之前之土壤狀態(土壤之水分量)處理，可在早期之階段預測土壤狀態(土壤之水分量)。

此外，在第4實施形態之例子，使用第1實施形態之振動偵測器10與第2實施形態之振動偵測器20，但是不限定為此。例如，亦可使用2個第2實施形態之振動偵測器20。在此情況，使形成於振動偵測器20的構造體22之貫穿孔的開口率各自相異。貫穿孔之開口率意指貫穿孔之開口面積對構造體22之面積的比例。因此，處理部57係可將從貫穿孔之開口率比較小的振動偵測器20所傳送之土壤的振動資訊當作在現在時間點之前之土壤狀態(土壤之水分量)處理。

若依據第4實施形態，藉由將第1實施形態之振動偵測器10與第2實施形態之振動偵測器20應用於觀測土壤之水分量的變化之觀測系統的振動感測器，可擴大在土壤傳播之振動的偵測範圍，而提高檢測靈敏度。藉此，在構築觀測系統時，可減少每單位面積的土壤所埋設之振動感測器的個數。

進而，若依據第4實施形態，藉由將從振動偵測器10所傳送之土壤的振動資訊當作在現在時間點之前之土壤狀態(土壤之水分量)處理，可在早期之階段預測土壤狀態(土壤之水分量)。

(硬體構成)

第13圖係表示以電腦裝置實現第3實施形態之觀測裝置50、第4實施形態之測量裝置55之硬體構成的圖。

第3實施形態之觀測裝置50、第4實施形態之測量裝置55的各構成元件係表示功能單位的方塊。各構成元件之一部分或全部係例如藉如第13圖所示之資訊處理裝置60與程式之任意的組合所實現。資訊處理裝置60係例如包含如以下所示的構成。CPU(Central Processing Unit)61、ROM(Read Only Memory)62、RAM(Random Access Memory)63、被下載至RAM63的程式64、儲存程式64的記憶裝置65、進行記錄媒體66之讀寫的驅動裝置67、與通訊網路69連接之通訊介面68、進行資料之輸出入的輸出入介面70以及連接各構成元件的匯流排71。

觀測裝置50、55之各構成元件係藉由CPU61取得並執行實現這些功能的程式64所實現。實現各構成元件之功能的程式64係例如預先被儲存於記憶裝置65、ROM62、或RAM63，因應於需要，CPU61讀出。此外，亦可程式64係經由通訊網路69被供給至CPU61。亦可預先被儲存於記錄媒體66，驅動裝置67讀取該程式後，供給至CPU61。

在觀測裝置50、55之實現方法，有各種的變形例。例如，亦可觀測裝置50、55係在各構成元件各自藉不同之資訊處理裝置60與程式之任意的組合所實現。又，亦可觀測裝置50、55所具備之複數個構成元件藉一台資訊處理裝置60與程式之任意的組合所實現。

又，觀測裝置50、55之各構成元件的一部分或全部係藉其他之泛用或專用的電路、處理器等或這些組件之組合所實現。這些組件係亦可藉單一之晶片所構成，亦可藉經由匯 流排所連接之複數個晶片所構成。又，亦可替代資訊處理裝置60，使用如FPGA(Field-Programmable Gate Array)之可程式邏輯組件。

進而，亦可觀測裝置50、55之各構成元件的一部分或全部係藉上述之電路等與程式的組合所實現。

又，在觀測裝置50、55之各構成元件的一部分或全部係複數台資訊處理裝置或電路等所實現的情況，複數台資訊處理裝置或電路等係亦可集中配置，亦可分散配置。例如，亦可資訊處理裝置或電路等係主從系統、雲端計算系統等，各自作為經由通訊網路所連接的形態實現。

以上，參照實施形態，說明了本發明，但是本發明不是被限定為上述之實施形態。在本發明的構成或細節，在本發明的範圍內可進行本專業者可理解之各種的變更。

又，圖面中之箭號的方向係表示一例，不是限定方塊間之信號的方向。

上述之實施形態的一部分或全部係可記載成如以下之附記所示，但是不是限定為以下。

(附記1)

一種振動偵測器，其包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。

(附記2)

如在附記1所記載之振動偵測器，其中該構造體係板狀。

(附記3)

如在附記1或2所記載之振動偵測器，其中該構造體的形狀係圓形、多角形。

(附記4)

如在附記1至3中任一項所記載之振動偵測器，其中至少一個貫穿孔形成於該構造體。

(附記5)

如在附記1所記載之振動偵測器，其中該構造體的面積係比該振動感測器接受在該量測對象傳播之該振動的面之面積大。

(附記6)

如在附記4或5所記載之振動偵測器，其中在形成於該構造體的複數個該貫穿孔中，從該振動感測器至該貫穿孔的距離近者之該貫穿孔的開口面積比較大。

(附記7)

如在附記1至6中任一項所記載之振動偵測器，其中該量測對象係土壤。

(附記8)

如在附記7所記載之振動偵測器，其中該量測對象係土壤；該振動係在雨滴碰撞該土壤之地表時所產生的雨滴振動。

(附記9)

一種觀測裝置，係包括：取得部，係取得從振動偵測器所傳送之在量測對象傳播之振動的振動資訊；及處理部，係根據所取得之該振動資訊，從在該量測對象傳播之該振動之衰減量的變化檢測出被埋設該振動偵測器之該量測對象所含的液體之分量的變化；該振動偵測器係包括：振動感測器，係被埋設於該量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。

(附記10)

如在附記9所記載之觀測裝置，其中該振動偵測器係第1振動偵測器與第2振動偵測器；形成於該第1振動偵測器之該構造體的貫穿孔係具有比形成於該第2振動偵測器之該構造體的該貫穿孔更低的開口率；該處理部係檢測出從該第2振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之該量測對象所含的液體之分量的變化，並檢測出從該第1振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之前之該量測對象所含的液體之分量的變化。

(附記11)

一種觀測系統，係包括觀測裝置與振動偵測器之觀測系統，該觀測裝置係包括：取得部，係取得從該振動偵測器所傳送之在量測對象傳播 之振動的振動資訊；及處理部，係根據所取得之該振動資訊，從在該量測對象傳播之振動之衰減量的變化檢測出被埋設該振動偵測器之該量測對象所含的液體之分量的變化；該振動偵測器係包括：振動感測器，係被埋設於該量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。

(附記12)

如在附記11所記載之觀測系統，其中該振動偵測器係第1振動偵測器與第2振動偵測器；形成於該第1振動偵測器之該構造體的貫穿孔係具有比形成於該第2振動偵測器之該構造體的該貫穿孔更低的開口率；該處理部係檢測出從該第2振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之該量測對象所含的液體之分量的變化，並檢測出從該第1振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之前之該量測對象所含的液體之分量的變化。

本專利申請係主張以於2015年11月2日所申請之日本專利申請2015-215921為基礎的優先權，在此取入該揭示之全部。

10‧‧‧振動偵測器

11‧‧‧振動感測器

12‧‧‧構造體

13‧‧‧配線

X‧‧‧方向

Claims (12)

1. 一種振動偵測器，包括：振動感測器，係被埋設於量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。
2. 如申請專利範圍第1項之振動偵測器，其中該構造體係板狀。
3. 如申請專利範圍第1或2項之振動偵測器，其中該構造體的形狀係圓形、多角形。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之振動偵測器，其中至少一個貫穿孔形成於該構造體。
5. 如申請專利範圍第1項之振動偵測器，其中該構造體的面積係比該振動感測器接受在該量測對象傳播之該振動的面之面積大。
6. 如申請專利範圍第4或5項之振動偵測器，其中在形成於該構造體的複數個該貫穿孔中，從該振動感測器至該貫穿孔的距離近者之該貫穿孔的開口面積比較大。
7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之振動偵測器，其中該量測對象係土壤。
8. 如申請專利範圍第7項之振動偵測器，其中在該量測對象為該土壤的情況，該振動係在雨滴碰撞該土壤之地表時所產生的雨滴振動。
9. 一種觀測裝置，包括： 取得手段，係取得從振動偵測器所傳送之在量測對象傳播之振動的振動資訊；及處理手段，係根據所取得之該振動資訊，從在該量測對象傳播之振動之衰減量的變化檢測出被埋設該振動偵測器之該量測對象所含的液體之分量的變化；該振動偵測器係包括：振動感測器，係被埋設於該量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。
10. 如申請專利範圍第9項之觀測裝置，其中該振動偵測器係第1振動偵測器與第2振動偵測器；形成於該第1振動偵測器之該構造體的貫穿孔係具有比形成於該第2振動偵測器之該構造體的該貫穿孔更低的開口率；該處理手段係檢測出從該第2振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之該量測對象所含的液體之分量的變化，並檢測出從該第1振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之前之該量測對象所含的液體之分量的變化。
11. 一種觀測系統，包括觀測裝置與振動偵測器，該觀測裝置係包括：取得手段，係取得從該振動偵測器所傳送之在量測對象傳播之振動的振動資訊；及處理手段，係根據所取得之該振動資訊，從在該量測對象 傳播之振動之衰減量的變化檢測出被埋設該振動偵測器之該量測對象所含的液體之分量的變化；該振動偵測器係包括：振動感測器，係被埋設於該量測對象，並偵測在該量測對象傳播之振動；及構造體，係與該振動感測器被固定，接受在該量測對象傳播之該振動，並將該振動傳達至該振動感測器。
12. 如申請專利範圍第11項之觀測系統，其中該振動偵測器係第1振動偵測器與第2振動偵測器；形成於該第1振動偵測器之該構造體的貫穿孔係具有比形成於該第2振動偵測器之該構造體的該貫穿孔更低的開口率；該處理手段係檢測出從該第2振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之該量測對象所含的液體之分量的變化，並檢測出從該第1振動偵測器所傳送之該振動資訊，作為在現在時間點之前之該量測對象所含的液體之分量的變化。