(57)【要約】【課題】設置に関する制約を受けにくく、水位または水分量の変化をより正確に把握することが可能な水位センサ、水位検知システム、水分量センサおよび水分量検知システムを提供する。【解決手段】水位センサは、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。また、水分量センサは、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水位センサであって、
他の装置から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える、水位センサ。
【請求項２】
前記電波は間欠的に送信され、
前記計測部は、前記受信部によって受信される前記電波ごとに、前記水位の計測に前記電波を用いるか否かを前記電波の受信品質に応じて判断する、請求項１に記載の水位センサ。
【請求項３】
前記電波は周期的に送信され、
前記計測部は、前記水位の計測に用いると判断した前記電波の複数の測定結果に基づいて前記水位を計測する、請求項２に記載の水位センサ。
【請求項４】
前記計測部は、前記他の装置から送信されるトリガ信号の前記水位センサにおける受信タイミングに従って前記電波を周期的に測定する、請求項３に記載の水位センサ。
【請求項５】
前記報告部は、前記情報をトリガ信号として前記他の装置へ送信し、
前記計測部は、前記報告部による前記トリガ信号の送信タイミングに従って前記電波を周期的に測定する、請求項３に記載の水位センサ。
【請求項６】
前記報告部は、前記計測部による計測結果を示す情報を含む電波であって、前記計測部の測定対象である電波の周波数よりも低い周波数の電波を送信する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項７】
前記計測部は、水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナの中から、前記水位の計測に用いる前記アンテナを前記測定結果に応じて選択する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項８】
前記報告部は、前記計測部による計測結果を示す情報を含む電波を送信し、降雨時と比べて非降雨時における前記電波の送信頻度を下げる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項９】
前記水位センサは、道路の路面または路面の下に設置され、
前記計測部による計測結果は、前記道路の冠水の判断に用いられる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項１０】
前記計測部は、前記受信部によって受信される前記電波の受信電力を測定し、前記受信電力の変化に基づいて前記水位を計測し、
前記計測部は、前記電波の前記受信電力の低下速度が大きい場合、前記電波を前記水位の計測対象から除外する、請求項９に記載の水位センサ。
【請求項１１】
前記水位センサは、地面または地中に設置され、
前記計測部は、前記電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、前記水位センサの設置場所における水位または積雪量を計測する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項１２】
水位センサであって、
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備える、水位センサ。
【請求項１３】
前記水位センサは、さらに、
前記計測結果の示す前記水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する警報部を備える、請求項１２に記載の水位センサ。
【請求項１４】
前記受信部は、スペクトラム拡散された前記電波を受信する、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の水位センサ。
【請求項１５】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の水位センサと、
前記他の装置である無線装置とを備える、水位検知システム。
【請求項１６】
前記無線装置および前記水位センサは、異なる周波数の電波をそれぞれ送受信すること、および異なる大きさの電力の電波を送受信することの少なくともいずれか一方が可能である、請求項１５に記載の水位検知システム。
【請求項１７】
前記無線装置は、前記水位センサから通知される前記情報の示す前記水位が低い場合と比べて、前記情報の示す前記水位が高い場合において送信する前記電波の周波数を低くする、請求項１６に記載の水位検知システム。
【請求項１８】
前記無線装置は、送信する前記電波の周波数が同じである条件下で、前記水位センサから通知される前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、前記情報の示す前記水位が高い場合において送信する前記電波の電力を大きくする、請求項１６または請求項１７に記載の水位検知システム。
【請求項１９】
前記水位検知システムは、さらに、
水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナを備え、
前記水位センサは、各前記アンテナにおいて受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記各アンテナの設置場所における水位を計測する、請求項１５から請求項１８のいずれか１項に記載の水位検知システム。
【請求項２０】
前記水位検知システムは、複数の前記水位センサを備え、
各前記水位センサは、少なくとも１つのアンテナを含み、
各前記アンテナは、水位の増減方向に並んで設置され、
前記無線装置は、前記各水位センサの一部または全部から通知された前記情報の示す前記計測結果に基づいて、前記各水位センサの中から、前記情報を自己に通知すべき前記水位センサを選択し、
前記無線装置によって選択された前記水位センサ以外の前記水位センサは、前記情報を前記無線装置に通知しない、請求項１５から請求項１８のいずれか１項に記載の水位検知システム。
【請求項２１】
前記無線装置は、前記水位センサから通知される前記計測結果の示す前記水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する、請求項１５から請求項２０のいずれか１項に記載の水位検知システム。
【請求項２２】
電波を送信する無線装置と、
前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水位センサとを備え、
前記無線装置は、前記水位センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する、水位検知システム。
【請求項２３】
請求項１２または請求項１３に記載の水位センサと、
前記送信機とを備える、水位検知システム。
【請求項２４】
前記送信機は、間欠的に前記電波を送信し、
前記水位センサは、降雨時と比べて非降雨時における前記電波の送信期間を短くするための送信期間変更指示を前記送信機へ送信する、請求項２３に記載の水位検知システム。
【請求項２５】
互いに電波を送受信する地上側無線装置および水側無線装置を備え、
前記水側無線装置は、自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す情報を前記地上側無線装置に通知し、
前記地上側無線装置は、前記水側無線装置から通知された前記情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、前記水側無線装置の設置場所における水位を計測する、水位検知システム。
【請求項２６】
前記水側無線装置は、計測した前記水位が所定の閾値未満である場合に電波の送信を停止し、計測した前記水位が前記所定の閾値以上である場合に電波の送信を行う、請求項２５に記載の水位検知システム。
【請求項２７】
前記水側無線装置は、自己の前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、自己の前記計測結果の示す前記水位が高い場合において送信する電波の周波数を低くする、請求項２５または請求項２６に記載の水位検知システム。
【請求項２８】
他の装置から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える、水分量センサ。
【請求項２９】
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部とを備える、水分量センサ。
【請求項３０】
請求項２８に記載の水分量センサと、
前記他の装置である無線装置とを備える、水分量検知システム。
【請求項３１】
電波を送信する無線装置と、
前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水分量センサとを備え、
前記無線装置は、前記水分量センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬経路における水分量を計測する、水分量検知システム。
【請求項３２】
請求項２９に記載の水分量センサと、
前記送信機とを備える、水分量検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位センサ、水位検知システム、水分量センサおよび水分量検知システムに関し、特に、電波を用いた水位センサ、水位検知システム、水分量センサおよび水分量検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば大雨が降った場合、河川等における水位の上昇を検知して、当該河川等の氾濫の可能性を判断し、氾濫のおそれがあるときには、周辺住民に対して避難警報等を発する必要がある。
【０００３】
従来、電波または超音波を水面に放射して、反射波を測定することにより、河川等の水位を検知する水位検知器がある。しかしながら、このような、反射を利用した水位検知器は、河川等の真上に設置する必要があるため、景観を損なう等の理由により、使用することができない場合がある。
【０００４】
これに対して、水位感知器を河川等の真上に設置する必要がない水位計測システムの一例として、たとえば特許文献１（特開２０１１−２０９２４号公報）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、水位計測システムは、被計測対象の所定の高さに設置され、無線信号を送信させる送信指令を検知した場合に、前記無線信号を送信するタグと、一定時間毎に前記送信指令を前記タグへ送信し、前記タグからの前記無線信号を受信する読取手段と、前記送信指令の送信後であって前記一定時間内に、前記タグからの前記無線信号を受信できなかった場合、前記所定の高さに水位が達したことを検知する水位測定手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２０９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の水位計測システムでは、水位が特定の高さまで達したか否かの判定は行うことができるが、水位の詳細な変化までは検知することができないため、より正確に河川等の水位を把握する必要がある場合には不十分である。
【０００７】
また、たとえば大雨が降り続いた場合、急傾斜地が崩壊する等、土砂災害が起こる可能性がある。このような土砂災害は、地盤が大量の水分を吸収して緩むことによって発生するため、急傾斜地における土壌に含まれる水分の量を計測することができれば、当該急傾斜地において土砂災害が発生する可能性を的確に判断することができる。
【０００８】
土壌に含まれる水分量を計測するための水分量センサとして、たとえば、地中において測定した電気抵抗を用いる水分量センサ、または地中において測定した圧力を用いる水分量センサがある。しかしながら、これらの水分量センサは、計測対象となる個所に接触させる必要があるため、たとえば、計測対象となる個所が急傾斜地の上部から下部までの広い範囲に亘る場合には設置が困難である。
【０００９】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、設置に関する制約を受けにくく、水位または水分量の変化をより正確に把握することが可能な水位センサ、水位検知システム、水分量センサおよび水分量検知システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水位センサは、水位センサであって、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。
【００１１】
（１２）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水位センサは、水位センサであって、送信機から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備える。
【００１２】
（１５）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水位検知システムは、（１）に記載の水位センサと、前記他の装置である無線装置とを備える。
【００１３】
（２２）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水位検知システムは、電波を送信する無線装置と、前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水位センサとを備え、前記無線装置は、前記水位センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する。
【００１４】
（２３）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水位検知システムは、（１２）に記載の水位センサと、前記送信機とを備える。
【００１５】
（２５）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水位検知システムは、互いに電波を送受信する地上側無線装置および水側無線装置を備え、前記水側無線装置は、自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す情報を前記地上側無線装置に通知し、前記地上側無線装置は、前記水側無線装置から通知された前記情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、前記水側無線装置の設置場所における水位を計測する。
【００１６】
（２８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水分量センサは、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。
【００１７】
（２９）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水分量センサは、送信機から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部とを備える。
【００１８】
（３０）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係る水分量検知システムは、（２８）に記載の水分量センサと、前記他の装置である無線装置とを備える。
【００１９】
（３１）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水分量検知システムは、電波を送信する無線装置と、前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水分量センサとを備え、前記無線装置は、前記水分量センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記水分量センサの設置場所における水分量を計測する。
【００２０】
（３２）上記課題を解決するために、この発明の別の局面に係る水分量検知システムは、（２９）に記載の水分量センサと、前記送信機とを備える。
【００２１】
本発明は、このような特徴的な処理部を備えるセンサまたはシステムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、センサまたはシステムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、設置に関する制約を受けにくく、水位または水分量の変化をより正確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、計測用電波の送信側装置のアンテナからの距離と計測用電波の電力およびフロアノイズの電力との関係の一例を示す図である。
【図３】図３は、計測用電波の送信側装置のアンテナからの距離と計測用電波の電力およびフロアノイズの電力との関係の他の例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムにおける電波の周波数と減衰との関係の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線装置が計測用電波の周波数を切り替えるシーケンスの一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第３の実施の形態に係る水位センサによる計測用電波の測定の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の第４の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第６の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第７の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第１０の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１１の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１２の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１３の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量検知システムの構成を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量センサの構成を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量検知システムの構成を示す図である。
【図２２】図２２は、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量センサの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
最初に、本発明の実施の形態の内容を列記して説明する。
【００２５】
（１）本発明の実施の形態に係る水位センサは、水位センサであって、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。
【００２６】
このような構成により、たとえば、水面より高い位置から送信される電波を水面下において受信して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００２７】
（２）好ましくは、前記電波は間欠的に送信され、前記計測部は、前記受信部によって受信される前記電波ごとに、前記水位の計測に前記電波を用いるか否かを前記電波の受信品質に応じて判断する。
【００２８】
このような構成により、たとえば、測定対象とすべき電波をより正しく判別することができる。また、たとえば、Ｓ／Ｎ比の高い電波を用いて水位の計測を行うことができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【００２９】
（３）より好ましくは、前記電波は周期的に送信され、前記計測部は、前記水位の計測に用いると判断した前記電波の複数の測定結果に基づいて前記水位を計測する。
【００３０】
このような構成により、たとえば、測定対象の電波の受信電力が小さい場合でも、複数の測定によって得られた各受信電力を累積させて水位の計測に用いることができるため、より正確に水位の計測を行うことができる。
【００３１】
（４）より好ましくは、前記計測部は、前記他の装置から送信されるトリガ信号の前記水位センサにおける受信タイミングに従って前記電波を周期的に測定する。
【００３２】
このような構成により、無線装置から測定対象の電波が送信されるタイミングに合わせて当該電波を測定することができるため、測定対象とすべき電波をより正しく判別することができる。
【００３３】
（５）より好ましくは、前記報告部は、前記情報をトリガ信号として前記他の装置へ送信し、前記計測部は、前記報告部による前記トリガ信号の送信タイミングに従って前記電波を周期的に測定する。
【００３４】
このような構成により、無線装置から測定対象の電波が送信されるタイミングに合わせて当該電波の受信電力を測定することができるため、測定対象とすべき電波をより正しく判別することができる。また、トリガ信号と計測結果を示す情報とを別個に送信する必要がないため、水位センサの電力消費を抑え、たとえば、水位センサがバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【００３５】
（６）好ましくは、前記報告部は、前記計測部による計測結果を示す情報を含む電波であって、前記計測部の測定対象である電波の周波数よりも低い周波数の電波を送信する。
【００３６】
このように、測定対象の電波の周波数より低い周波数の電波を用いて情報を送信する構成により、測定対象の電波に比べて、当該情報を含む電波の水中における減衰の度合いを低下させることができる。これにより、たとえば水位センサの設置場所における水位が上昇した場合においても、より確実に無線装置へ情報を伝送することができる。
【００３７】
（７）好ましくは、前記計測部は、水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナの中から、前記水位の計測に用いる前記アンテナを前記計測結果に応じて選択する。
【００３８】
このような構成により、たとえば、水面下に位置しているアンテナのうち、最も水面に近いアンテナによって受信される電波、の測定結果に基づいた水位の情報を取得することができるため、水中で減衰しやすい高い周波数の電波を用いても水位の計測を良好に行うことができる。これにより、低い周波数の電波を用いて水位の計測を行った場合に比べて、高い分解能の水位の情報を取得することができる。
【００３９】
（８）好ましくは、前記報告部は、前記計測部による計測結果を示す情報を含む電波を送信し、降雨時と比べて非降雨時における前記電波の送信頻度を下げる。
【００４０】
このような構成により、水位センサを設置した河川等が増水するおそれのない非降雨時には水位センサによる電力消費を抑えることができ、たとえば、水位センサがバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。また、降雨時に水位の計測結果を示す情報の送信頻度を上げることにより、より詳細に水位の変化を観測することができる。なお、水位センサは、河川等の水位に基づいて降雨時であるかまたは非降雨時であるかの判定を行ってもよいし、外部の装置から気象等を示す情報を取得して、降雨時であるかまたは非降雨時であるかを認識してもよい。
【００４１】
（９）好ましくは、前記水位センサは、道路の路面または路面の下に設置され、前記計測部による計測結果は、前記道路の冠水の判断に用いられる。
【００４２】
このように、道路の冠水を判断することができる構成により、たとえば、道路が冠水した場合に、当該道路を通行止めにすることによって、道路の冠水による２次的な被害を防ぐことができる。なお、道路が冠水しているか否かの判断は、道路における水位の計測結果に基づいて水位センサが行ってもよいし、当該計測結果を取得した他の装置が行ってもよい。
【００４３】
（１０）より好ましくは、前記計測部は、前記受信部によって受信される前記電波の受信電力を測定し、前記受信電力の変化に基づいて前記水位を計測し、前記計測部は、前記電波の前記受信電力の低下速度が大きい場合、前記電波を前記水位の計測対象から除外する。
【００４４】
このような構成により、車両の走行等による影響を受けた可能性の高い電波を除外して水位を計測することができるため、より正確に道路の冠水の判断を行うことができる。
【００４５】
（１１）好ましくは、前記水位センサは、地面または地中に設置され、前記計測部は、前記電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、前記水位センサの設置場所における水位または積雪量を計測する。
【００４６】
このような構成により、降雨時であるか降雪時であるかに応じて、電波の測定結果から水位を計測するか積雪量を計測するかを切り替えることができるため、水位または積雪量を正しく取得することができる。なお、水位センサは、降雨時であるか降雪時であるかを示す情報を他の装置から取得してもよいし、降雨時であるか降雪時であるかを識別可能な情報を他の装置から取得し、降雨時であるか降雪時であるかを判断してもよい。
【００４７】
（１２）本発明の実施の形態に係る水位センサは、水位センサであって、送信機から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備える。
【００４８】
このような構成により、たとえば、送信機を水面より低い位置に設置し、水位センサを水面より高い位置に設置して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００４９】
（１３）好ましくは、前記水位センサは、さらに、前記計測結果の示す前記水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する警報部を備える。
【００５０】
このような構成により、たとえば、送信機が設置された河川等の水位が上昇して氾濫危険水位に達した場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【００５１】
（１４）好ましくは、前記受信部は、スペクトラム拡散された前記電波を受信する。
【００５２】
このような構成により、無線伝搬路におけるノイズの影響を抑制することができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【００５３】
（１５）本発明の実施の形態に係る水位検知システムは、（１）から（１１）のいずれか１つに記載の水位センサと、前記他の装置である無線装置とを備える。
【００５４】
このような構成により、たとえば、無線装置を水面より高い位置に設置し、水位センサを水面より低い位置に設置して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００５５】
（１６）好ましくは前記無線装置および前記水位センサは、異なる周波数の電波を選択的にまたは並行してそれぞれ送受信すること、および異なる大きさの電力の電波を送受信することの少なくともいずれか一方が可能である。
【００５６】
このような構成により、たとえば、伝搬路における電波の減衰が大きいことによって、水位の計測に必要な電力の電波を受信できない場合であっても、送信する電波の周波数または電波の送信電力を変えることにより、水位の計測に必要な電力の電波を受信することができるようになるため、より確実に水位の情報を取得することができる。
【００５７】
（１７）より好ましくは、前記無線装置は、前記水位センサから通知される前記情報の示す前記水位が低い場合と比べて、前記情報の示す前記水位が高い場合において送信する前記電波の周波数を低くする。
【００５８】
このように、水位センサの設置場所における水位が高い場合に、水中で減衰しにくい低い周波数の電波を用いて水位の計測を行う構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。また、当該水位が低い場合に、水中で減衰しやすい高い周波数の電波を用いて水位の計測を行うことにより、分解能の高い水位の情報を取得することができる。
【００５９】
（１８）より好ましくは、前記無線装置は、送信する前記電波の周波数が同じである条件下で、前記水位センサから通知される前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、前記情報の示す前記水位が高い場合において送信する前記電波の電力を大きくする。
【００６０】
このように、水位センサの設置場所における水位が高い場合に、電波の送信電力を大きくする構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。
【００６１】
（１９）好ましくは、前記水位検知システムは、さらに、水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナを備え、前記水位センサは、各前記アンテナにおいて受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記各アンテナの設置場所における水位を計測する。
【００６２】
このような構成により、たとえば、水面下に位置しているアンテナのうち、最も水面に近いアンテナにより受信される電波の測定結果に基づいて水位を計測することができるため、水位の高さに関わらず、一定周波数の電波または一定電力の電波を送信して水位を計測することができる。また、1つの水位センサが複数のアンテナを用いる構成により、複数の水位センサがそれぞれ異なるアンテナを用いる構成に比べて、水位検知システムの導入コストを下げることができる。
【００６３】
（２０）好ましくは、前記水位検知システムは、複数の前記水位センサを備え、さらに、水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナを備え、各前記水位センサは、各前記アンテナにおいて受信される前記電波を測定することが可能であり、前記無線装置は、前記各水位センサの一部または全部から通知された前記情報の示す前記計測結果に基づいて、前記各水位センサの中から、前記情報を自己に通知すべき前記水位センサを選択し、前記無線装置によって選択された前記水位センサ以外の前記水位センサは、前記情報を前記無線装置に通知しない。
【００６４】
このような構成により、たとえば、水面下に位置しているアンテナのうち、最も水面に近いアンテナを用いる水位センサを選択することによって、水位の高さに関わらず、一定周波数の電波または一定電力の電波を送信して水位を計測することができる。また、選択された水位センサ以外は、測定結果を示す情報を送信しないため、水位センサの電力消費を抑え、たとえば、水位センサがバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【００６５】
（２１）好ましくは、前記無線装置は、前記水位センサから通知される前記計測結果の示す前記水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【００６６】
このような構成により、たとえば、水位センサが設置された河川等の水位が上昇して氾濫危険水位に達した場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【００６７】
（２２）本発明の実施の形態に係る水位検知システムは、電波を送信する無線装置と、前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水位センサとを備え、前記無線装置は、前記水位センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する。
【００６８】
このような構成により、たとえば、水面より高い位置から送信される電波を水面下において受信して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００６９】
（２３）本発明の実施の形態に係る水位検知システムは、（１２）または（１３）に記載の水位センサと、前記送信機とを備える。
【００７０】
このような構成により、たとえば、送信機を水面より低い位置に設置し、水位センサを水面より高い位置に設置して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定により得られた値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００７１】
（２４）好ましくは、前記送信機は、間欠的に前記電波を送信し、前記水位センサは、降雨時と比べて非降雨時における前記電波の送信期間を短くするための送信期間変更指示を前記送信機へ送信する。
【００７２】
このような構成により、たとえば、送信機を設置した河川等が氾濫するおそれのない非降雨時に送信機による電力消費を抑えることができ、送信機がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【００７３】
（２５）本発明の実施の形態に係る水位検知システムは、互いに電波を送受信する地上側無線装置および水側無線装置を備え、前記水側無線装置は、自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す情報を前記地上側無線装置に通知し、前記地上側無線装置は、前記水側無線装置から通知された前記情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、前記水側無線装置の設置場所における水位を計測する、水位検知システム。
【００７４】
このような構成により、たとえば、地上側無線装置を水面より高い位置に設置し、水側無線装置を水面より低い位置に設置して水位を計測することができるため、水面の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。また、水側無線装置による水位の計測結果および地上側無線装置による電波の測定結果の両方に基づいて水位を計測することにより、より正確な水位の計測結果を取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【００７５】
（２６）好ましくは、前記水側無線装置は、計測した前記水位が所定の閾値未満である場合に電波の送信を停止し、計測した前記水位が前記所定の閾値以上である場合に電波の送信を行う。
【００７６】
このような構成により、たとえば、水側無線装置は自己が設置された河川等の増水時にのみ電波を送信すればよいため、水側無線装置の電力消費を抑え、たとえば、水側無線装置がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【００７７】
（２７）好ましくは、前記水側無線装置は、自己の前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、自己の前記計測結果の示す前記水位が高い場合において送信する電波の周波数を低くする。
【００７８】
このように、水側無線装置の設置場所における水位が高い場合に、水中で減衰しにくい低い周波数の電波を用いて水位の計測を行う構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。また、当該水位が低い場合に、水中で減衰しやすい高い周波数の電波を用いて水位の計測を行うことにより、分解能の高い水位の情報を取得することができる。
【００７９】
（２８）本発明の実施の形態に係る水分量センサは、他の装置から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備える。
【００８０】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【００８１】
（２９）本発明の実施の形態に係る水分量センサは、送信機から送信される電波を受信する受信部と、前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部とを備える。
【００８２】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【００８３】
（３０）本発明の実施の形態に係る水分量検知システムは、（２８）に記載の水分量センサと、前記他の装置である無線装置とを備える。
【００８４】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【００８５】
（３１）本発明の実施の形態に係る水分量検知システムは、電波を送信する無線装置と、前記電波を測定し、測定結果を示す測定情報を前記無線装置へ送信する水分量センサとを備え、前記無線装置は、前記水分量センサから受信した前記測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、前記水分量センサの設置場所における水分量を計測する。
【００８６】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【００８７】
（３２）本発明の実施の形態に係る水分量検知システムは、（２９）に記載の水分量センサと、前記送信機とを備える。
【００８８】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【００８９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００９０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【００９１】
図１を参照して、水位検知システム１０１は、無線装置１１と、水位センサ２１とを備える。無線装置１１は、水上アンテナ１２と、無線装置本体１９とを含む。水位センサ２１は、水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９とを含む。
【００９２】
無線装置１１は、たとえば河川７１の岸に設置される。無線装置本体１９は、水上アンテナ１２と接続され、水上アンテナ１２を介して、ＲＦ帯の周波数の電波を送受信する。
【００９３】
水位センサ２１は、たとえば河川７１に設置される。水中アンテナ２２は、たとえば、河川７１が降雨等によって増水していない場合における水面７０と同じ高さに設置される。水位センサ本体２９は、たとえば、河川７１の底に設置される。なお、水位センサ本体２９は、河川７１の壁面に設置されてもよい。
【００９４】
水中アンテナ２２は、水位センサ本体２９と接続され、他の装置、たとえば無線装置１１から電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して水位センサ本体２９へ送る。
【００９５】
水位センサ本体２９は、水中アンテナ２２から受けた電気信号、すなわち水中アンテナ２２によって受信された電波を測定する。
【００９６】
水上に設置された水上アンテナ１２から送信された電波は、水中に設置された水中アンテナ２２によって受信される。たとえば、降雨時に河川７１の水位が上昇した場合、水上アンテナ１２から水中アンテナ２２へ向かう電波の水中を伝搬する距離が長くなる。
【００９７】
一般に、電波は、水中では空気中に比べて大きく減衰する。したがって、水中アンテナ２２が水上アンテナ１２から受信する電波の受信電力は、河川７１の水位の上昇に応じて低下する。
【００９８】
水位センサ２１は、水中アンテナ２２によって受信される電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を計測する。
【００９９】
以下、水位センサ２１以外の他の装置から送信され、水位センサ２１において水位の計測に用いられる電波を計測用電波とも称する。計測用電波は、たとえば４００ＭＨｚ帯における単一周波数の電波である。
【０１００】
また、水位センサ２１は、水中アンテナ２２を用いて、無線装置１１と通信する。たとえば、水位センサ２１は、水位の計測結果を示す情報を無線装置１１へ送信する。
【０１０１】
以下、無線装置１１および水位センサ２１間の通信に用いられる電波を通信用電波とも称する。
【０１０２】
なお、水中アンテナ２２は、河川７１が降雨等によって増水していない場合における水面７０と同じ高さに限らず、河川７１が降雨等によって増水していない場合における水面７０の所定距離下方に設置されてもよい。この場合、水位センサ２１は、河川７１が増水した場合の水位に加え、河川７１が渇水した場合の水位も計測することができる。
【０１０３】
ここで、計測用電波の送信側装置、たとえば無線装置１１を水中に設置し、計測用電波の受信側装置、たとえば水位センサ２１を水上に設置する構成も考えられる。
【０１０４】
しかしながら、計測用電波の送信側装置を水中に設置すると、ノイズの影響により受信側装置が精度よく水位を計測することが困難な場合がある。
【０１０５】
以下、図１に示すように計測用電波の送信側装置を水上に設置し、受信側装置を水中に設置した場合の計測用電波とノイズとの関係、および図１とは反対に計測用電波の送信側装置を水中に設置し、受信側装置を水上に設置した場合の計測用電波とノイズとの関係について説明する。
【０１０６】
図２は、計測用電波の送信側装置のアンテナからの距離と計測用電波の電力およびフロアノイズの電力との関係の一例を示す図である。
【０１０７】
図２において、横軸は、送信側装置のアンテナと受信側装置のアンテナとを結ぶ直線上における送信側装置のアンテナからの距離Ｌを示し、縦軸は、計測用電波およびフロアノイズの電力を示す。
【０１０８】
グラフＧ１は、水上に設置された送信側装置のアンテナから送信され、水中に設置された受信側装置のアンテナへ向かう計測用電波の電力を示している。グラフＧ２は、フロアノイズの電力を示している。
【０１０９】
グラフＧ１を参照して、計測用電波の電力は、Ｌ＝０においてはレベルＰｓ１である。送信側装置のアンテナから送信された計測用電波は、たとえば、ほとんど減衰せずに空気中を伝搬した後、距離Ｌｂにおいて水面７０に到達する。
【０１１０】
水面７０において計測用電波の一部が反射波として分離する等の要因により、水面７０を透過した直後の計測用電波の電力は、レベルＰｓ１より低いレベルＰｓ２となる。
【０１１１】
そして、計測用電波は水中を伝搬するにしたがってさらに減衰するため、計測用電波の電力は、計測用電波が受信側装置に到達する距離Ｌｃにおいて、レベルＰｓ２より低いレベルＰｓ３となる。
【０１１２】
グラフＧ２を参照して、フロアノイズの電力は、空気中では一様にＰｎ１である。フロアノイズの電力は、水面のすぐ下において、レベルＰｎ１より低いレベルＰｎ２となり、その後、Ｌが大きくなるにしたがって、すなわち水深が深くなるにしたがって低下し、Ｌ＝ＬｃにおいてレベルＰｎ３となる。
【０１１３】
グラフＧ１とグラフＧ２とを比較すると、送信側装置が送信した計測用電波の電力は、受信側装置においてもフロアノイズの電力より高くなっている。
【０１１４】
図３は、計測用電波の送信側装置のアンテナからの距離と計測用電波の電力およびフロアノイズの電力との関係の他の例を示す図である。
【０１１５】
図３において、横軸は、送信側装置のアンテナと受信側装置のアンテナとを結ぶ直線上における送信側装置のアンテナからの距離Ｌを示し、縦軸は、計測用電波およびフロアノイズの電力を示す。
【０１１６】
グラフＧ３は、水中に設置された送信側装置のアンテナから送信され、水上に設置された受信側装置のアンテナへ向かう計測用電波の電力を示している。グラフＧ４は、フロアノイズの電力を示している。
【０１１７】
グラフＧ３を参照して、計測用電波の電力は、Ｌ＝０においてレベルＰｓ１１である。送信側装置のアンテナから送信された計測用電波は、水中を伝搬するにしたがって減衰するため、計測用電波の電力は、計測用電波が水面７０に到達する距離Ｌｃにおいて、レベルＰｓ１１より低いレベルＰｓ１２となる。
【０１１８】
また、水面７０において計測用電波の一部が反射波として分離する等の要因により、水面７０を透過した直後の計測用電波の電力は、レベルＰｓ１２より低いレベルＰｓ１３となる。その後、計測用電波は、たとえば、ほとんど減衰せずに空気中を伝搬して、距離Ｌｅにおいて受信側装置に到達する。
【０１１９】
グラフＧ４を参照して、フロアノイズの電力は、Ｌ＝０においてレベルＰｎ１３である。フロアノイズの電力は、Ｌが大きくなるにしたがって、すなわち水深が浅くなるにしたがって上昇し、水面７０のすぐ下においてレベルＰｎ１２となる。そして、フロアノイズの電力は、水面７０の上方では、一様にレベルＰｎ１２より高いレベルＰｎ１１となる。
【０１２０】
グラフＧ３とグラフＧ４とを比較すると、送信側装置が送信した計測用電波の電力は、受信側装置においてはフロアノイズの電力より低くなっている。
【０１２１】
図２に示すグラフＧ１およびグラフＧ２の関係と、図３に示すグラフＧ３およびグラフＧ４の関係とから、計測用電波の送信側装置を水上に設置し、受信側装置を水中に設置した場合の方が、送信側装置を水中に設置し、受信側装置を水上に設置した場合に比べて、受信側装置におけるＳ／Ｎ（ｓｉｇｎａｌ−ｎｏｉｓｅ）比が良いことが分かる。
【０１２２】
したがって、図１に示すように計測用電波の送信側装置を水上に設置し、受信側装置を水中に設置した場合の方が、ノイズの影響を受けにくく、精度よく水位を計測することができる。
【０１２３】
なお、たとえば送信側装置を水中に設置し、受信側装置を水上に設置した場合、Ｓ／Ｎ比を改善するためには、送信側装置における計測用電波の送信電力を上げる必要がある。
【０１２４】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【０１２５】
図４を参照して、水位センサ２１は、水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９とを備える。水位センサ本体２９は、受信部２３と、計測部２４と、報告部２５と、電池部２８とを含む。
【０１２６】
水位センサ２１は、たとえば、バッテリに蓄えられた電力を用いて動作する。具体的には、電池部２８は、当該バッテリを含み、バッテリの出力を所定の電圧レベルに変換して水位センサ２１全体へ供給する。
【０１２７】
なお、無線装置１１は、電池部２８を備える構成に限らず、電池部２８を備えない構成であってもよい。この場合、水位センサ２１は、たとえば外部からケーブルを介して電力の供給を受ける。
【０１２８】
受信部２３は、他の装置から送信される計測用電波を、水中アンテナ２２を介して受信する。具体的には、受信部２３は、水中アンテナ２２から電気信号を受ける。そして、受信部２３は、水中アンテナ２２から受けた電気信号を計測部２４へ送る。
【０１２９】
計測部２４は、受信部２３からの電気信号、すなわち受信部２３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、自己の水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。
【０１３０】
具体的には、計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて河川７１の水位を計測する。
【０１３１】
より具体的には、水中アンテナ２２から水面７０までの高さをＨｄとし、水中での計測用電波の減衰量をＰｄとすると、計測部２４は、たとえば以下の式に基づいて高さＨｄを求める。ここで、ｋは、実験等によって得られる係数である。
Ｐｄ＝ｋ×Ｈｄ2
【０１３２】
また、計測部２４は、たとえば河川７１の底から水中アンテナ２２までの高さを記憶している。河川７１の底から水中アンテナ２２までの高さをＨ０とし、河川７１の底から水面７０までの高さ、すなわち河川７１の水位をＨとすると、計測部２４は、以下の式に従って水位Ｈを求める。
Ｈ＝Ｈ０＋Ｈｄ
【０１３３】
そして、計測部２４は、水位の計測結果を示す情報である計測結果情報を作成して報告部２５へ送る。
【０１３４】
なお、計測部２４は、数式を用いて河川７１の水位を求める構成に限らず、たとえば減衰量Ｐｄと水位Ｈとの対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求めてもよい。
【０１３５】
報告部２５は、計測部２４による計測結果を示す計測結果情報を出力する。具体的には、報告部２５は、計測部２４から受けた計測結果情報を、水中アンテナ２２を介して無線装置１１へ送信する。より具体的には、報告部２５は、計測部２４から受けた計測結果情報を含む通信用電波を水中アンテナ２２から無線装置１１へ送信する。報告部２５は、たとえば、計測結果情報を周期的に無線装置１１へ送信してもよい。
【０１３６】
また、計測部２４は、判定部として、計測結果に基づいて降雨時であるか非降雨時であるかを判定してもよい。具体的には、たとえば、計測部２４は、計測結果の示す水位が所定の閾値を上回った場合に降雨時と判定する。この場合、計測部２４は、判定結果を示す天候判定情報を作成する。
【０１３７】
報告部２５は、取得部として、計測部２４によって作成された天候判定情報を取得する。報告部２５は、たとえば、取得した天候判定情報に基づいて降雨時であるかまたは非降雨時であるかを認識し、降雨時と比べて非降雨時における計測結果情報の送信頻度、すなわち通信用電波の送信頻度を下げてもよい。
【０１３８】
なお、たとえば無線装置１１は、水位センサ２１へ水位センサ２１の設置されている地域の気象を示す気象情報を送信してもよい。この場合、報告部２５は、取得部として、無線装置１１から送信された気象情報をたとえば水中アンテナ２２を介して取得する。報告部２５は、取得した気象情報に基づいて降雨時であるか非降雨時であるかを認識し、降雨時と比べて非降雨時における計測結果情報の送信頻度を下げてもよい。
【０１３９】
また、報告部２５は、計測結果情報を周期的に無線装置１１へ送信する構成に限らず、不定期に送信してもよい。たとえば、報告部２５は、計測結果情報によって示される河川７１の水位を確認して、当該水位が所定の閾値より高い場合にのみ計測結果情報を送信してもよい。
【０１４０】
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムにおける電波の周波数と減衰との関係の一例を示す図である。
【０１４１】
図５を参照して、グラフＧ１０およびグラフＧ１１の横軸は電波の周波数を示し、縦軸は電波が１００ｄＢ減衰するために要する伝搬距離を示す。
【０１４２】
グラフＧ１０は、淡水中を伝搬する電波が１００ｄＢ減衰するために要する伝搬距離を示している。グラフＧ１１は、海水中を伝搬する電波が１００ｄＢ減衰するために要する伝搬距離を示している。
【０１４３】
グラフＧ１０を参照して、淡水中を伝搬する電波は、周波数が１Ｈｚの場合、６０ｋｍ伝搬すると１００ｄＢ減衰し、周波数が１０ＭＨｚの場合、２０ｍ伝搬すると１００ｄＢ減衰する。
【０１４４】
グラフＧ１１を参照して、海水中を伝搬する電波は、周波数が１Ｈｚの場合、３ｋｍ伝搬すると１００ｄＢ減衰し、周波数が１０ＭＨｚの場合、１ｍ伝搬すると１００ｄＢ減衰する。
【０１４５】
つまり、水中を伝搬する電波の減衰は、当該電波の周波数が高いほど大きくなる。なお、淡水中に比べて、海水中を伝搬する電波の方がより大きく減衰するのは、たとえば、海水の導電率の方がより高いためである。
【０１４６】
再び図４を参照して、計測部２４は水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の変化に基づいて河川７１の水位を計測するため、計測用電波は、たとえば河川７１の水位の上昇によって減衰しやすい周波数帯である必要がある。これによって、計測部２４は、河川７１の水位を高い分解能で計測することができる。
【０１４７】
一方、通信用電波は、水位センサ２１および無線装置１１間の通信を確実に行うために、たとえば河川７１の水位が上昇しても減衰しにくい周波数帯である必要がある。
【０１４８】
したがって、たとえば、報告部２５は、計測部２４の測定対象である計測用電波の周波数よりも低い周波数の通信用電波を送信する。報告部２５が送信する通信用電波には、たとえば、計測結果情報が含まれる。
【０１４９】
また、報告部２５は、たとえば伝送路の状態の悪化により、水位センサ２１および無線装置１１間の通信を行うことができないと判断した場合には、通信用電波の周波数をより低くしてもよいし、通信用電波の送信電力を高くしてもよい。
【０１５０】
また、報告部２５は、たとえば、通信用電波の周波数を低くするか、通信用電波の送信電力を高くしても、水位センサ２１および無線装置１１間の通信を行うことができないと判断した場合には、一時的に通信用電波の送信を停止してもよい。
【０１５１】
無線装置１１は、水上アンテナ１２から継続的または間欠的に計測用電波を送信する。また、無線装置１１は、水位センサ２１から計測結果情報が含まれる通信用電波を受信して、受信した計測結果情報をたとえば河川に関する情報を収集する機関等へ送信する。
【０１５２】
また、無線装置１１は、水位センサ２１から通知される計測結果の示す水位が所定の閾値以上の場合、警報を出力する。つまり、無線装置１１は、たとえば、降雨等に河川７１が増水し、河川７１の水位が危険水位に達した場合、河川７１の水位が危険水位に達したことを示す警報を他の装置へ送信する。また、無線装置１１は、河川７１の水位が危険水位に達した場合、たとえば音声等により注意を喚起してもよい。
【０１５３】
なお、水位センサ２１における計測部２４は、無線装置１１から送信された電波を計測用電波として用いる構成に限らず、無線装置１１以外の他の装置、たとえば、準天頂衛星送信機、ＧＰＳ送信機、携帯電話基地局送信機、放送用送信機または小電力無線機等の既存の装置から送信された電波を計測用電波として用いてもよい。
【０１５４】
また、水位センサ２１は、無線装置１１から送信された信号の受信の可否に基づいて、河川７１の水位を計測してもよい。
【０１５５】
たとえば、通信用電波も河川７１の水位の上昇に応じて減衰するため、河川７１の水位がある程度の高さに達すると、水位センサ２１および無線装置１１間の通信を行うことができなくなる場合がある。
【０１５６】
水位センサ２１が無線装置１１から送信された信号の受信の可否に基づいて、河川７１の水位を計測する場合、無線装置１１は、所定のデータを含む信号を変調した電波、すなわち所定のデータを含む通信用電波を送信する。水位センサ２１における計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信される当該通信用電波から元のデータを復元できた場合には、無線装置１１から送信された信号を受信することができたとして、河川７１の水位が所定の閾値以下であると判定する。
【０１５７】
また、計測部２４は、無線装置１１から受信した通信用電波を測定してもよい。具体的には、たとえば、計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信された通信用電波の受信電力を測定してもよい。
【０１５８】
この場合、計測部２４は、無線装置１１から送信された信号の受信の可否に基づく判定結果および通信用電波の測定結果のいずれか一方または両方に基づいて水位を計測する。
【０１５９】
また、無線装置１１が送信する計測用電波は、スペクトラム拡散された電波であってもよい。具体的には、無線装置１１は、たとえば、ＲＦ帯の単一周波数の信号に対してスペクトラム拡散変調を行い、水上アンテナ１２からスペクトラム拡散された電波を水位センサ２１へ送信する。
【０１６０】
水位センサ２１において、受信部２３は、スペクトラム拡散された電波を、水中アンテナ２２を介して受信する。具体的には、水中アンテナ２２は、スペクトラム拡散された電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して受信部２３へ送る。
【０１６１】
受信部２３は、水中アンテナ２２から受けた電気信号を計測部２４へ送る。計測部２４は、受信部２３から受けた電気信号に対して逆拡散を行い、逆拡散により取得した電気信号のレベルを測定する。計測部２４は、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を求める。
【０１６２】
また、水位センサ２１は、河川の水位の計測に限らず、たとえば、湖沼、海またはプールの水位を計測してもよい。
【０１６３】
また、水位センサ２１が自己の設置場所における水位を計測する構成に限らず、無線装置１１が水位センサ２１の設置場所における水位を計測してもよい。具体的には、たとえば、水位センサ２１は、無線装置１１から送信される電波を測定し、測定結果を示す測定情報を無線装置１１へ送信する。無線装置１１は、水位センサ２１から受信した測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。
【０１６４】
ところで、たとえば、河川等の水位を計測する場合、超音波等の反射を利用した水位検知器は、景観を損なう等の理由により、使用することができない場合がある。また、特許文献１に記載の水位計測システムでは、水位が特定の高さまで達したか否かの判定は行うことができるが、水位の詳細な変化までは検知することができないため、より正確に河川等の水位を把握する必要がある場合には不十分である。
【０１６５】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサでは、受信部２３は、無線装置１１から送信される計測用電波を受信する。計測部２４は、受信部２３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。報告部２５は、計測部２４による計測結果を示す計測結果情報を出力する。
【０１６６】
このような構成により、たとえば、水面７０より高い位置から送信される計測用電波を水面７０の下方において受信して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、計測用電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０１６７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサでは、報告部２５は、計測部２４による計測結果を示す情報を含む通信用電波であって、計測部２４の測定対象である計測用電波の周波数よりも低い周波数の通信用電波を送信する。
【０１６８】
このように、計測用電波の周波数より低い周波数の通信用電波を用いて情報を送信する構成により、計測用電波に比べて、当該情報を含む通信用電波の水中における減衰の度合いを低下させることができる。これにより、たとえば水位センサ２１の設置場所における水位が上昇した場合においても、より確実に無線装置１１へ情報を伝送することができる。
【０１６９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサでは、報告部２５は、計測部２４による計測結果を示す情報を含む計測用電波を送信し、降雨時と比べて非降雨時における計測用電波の送信頻度を下げる。
【０１７０】
このような構成により、水位センサ２１を設置した河川等が増水するおそれのない非降雨時には水位センサ２１による電力消費を抑えることができ、たとえば、水位センサ２１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。また、降雨時に水位の計測結果を示す情報の送信頻度を上げることにより、より詳細に水位の変化を観測することができる。
【０１７１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサでは、受信部２３は、スペクトラム拡散された計測用電波を受信する。
【０１７２】
このような構成により、無線伝搬路におけるノイズの影響を抑制することができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【０１７３】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１は、計測用電波を送信する。水位センサ２１は、計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す計測結果情報を無線装置１１に通知する。
【０１７４】
このような構成により、たとえば、無線装置１１を水面７０より高い位置に設置し、水位センサ２１を水面７０より低い位置に設置して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、計測用電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０１７５】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１は、水位センサ２１から通知される計測結果の示す水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【０１７６】
このような構成により、たとえば、水位センサ２１が設置された河川等の水位が上昇して氾濫危険水位に達した場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【０１７７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１は、電波を送信する。水位センサ２１は、当該電波を測定し、測定結果を示す測定情報を無線装置１１へ送信する。無線装置１１は、水位センサ２１から受信した測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。
【０１７８】
このような構成により、たとえば、水面７０より高い位置から送信される計測用電波を水面７０の下方において受信して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、計測用電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０１７９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１８０】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、無線装置１１が複数の周波数の計測用電波を送信する水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０１８１】
本発明の第２の実施の形態に係る水位検知システム１０２では、無線装置１１および水位センサ２１は、異なる周波数の計測用電波を選択的に送受信する。
【０１８２】
具体的には、たとえば、無線装置１１は、周波数ｆ１の計測用電波と周波数ｆ２の計測用電波とを送信する。周波数ｆ１は、周波数ｆ２より高い周波数である。
【０１８３】
図５において説明したように、水中を伝搬する電波の減衰は、当該電波の周波数が高いほど大きくなる。
【０１８４】
周波数ｆ１の計測用電波は、周波数ｆ２の計測用電波に比べて、たとえば河川７１の水位の上昇により大きく減衰する。
【０１８５】
したがって、水位センサ２１は、周波数ｆ１の計測用電波を用いて河川７１の水位を計測することにより、周波数ｆ２の計測用電波を用いた場合より高い分解能で河川７１の水位の上昇を計測することができる。
【０１８６】
しかしながら、計測用電波が減衰すると水位センサ２１におけるＳ／Ｎ比が低下する。つまり、河川７１の水位の上昇に応じて、水位センサ２１におけるＳ／Ｎ比が低下する。
【０１８７】
一方、周波数ｆ２の計測用電波は、周波数ｆ１の計測用電波に比べて減衰しにくいため、水位センサ２１は、周波数ｆ２の計測用電波を用いて広いレンジで河川７１の水位を計測することができる。
【０１８８】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線装置が計測用電波の周波数を切り替えるシーケンスの一例を示す図である。
【０１８９】
水位検知システムにおける各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下に示すシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１９０】
図６を参照して、まず、無線装置１１は、継続的または間欠的に周波数ｆ１の計測用電波を送信する（ステップＳ１１）。
【０１９１】
次に、水位センサ２１は、無線装置１１から送信される計測用電波を受信して、たとえば、受信した計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて計測結果情報を作成する（ステップＳ１２）。そして、水位センサ２１は、作成した計測結果情報を無線装置１１へ送信する（ステップＳ１３）。
【０１９２】
次に、無線装置１１は、計測結果情報によって示される河川７１の水位と、所定の閾値とを比較して、河川７１の水位が当該閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【０１９３】
次に、無線装置１１は、河川７１の水位が当該閾値以上であると判定した場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、周波数を切り替えること通知する周波数切り替え通知を水位センサ２１へ送信する（ステップＳ１６）。
【０１９４】
次に、無線装置１１は、計測用電波の周波数を周波数ｆ１から周波数ｆ２へ切り替えて（ステップＳ１７）、周波数ｆ２の計測用電波を継続的または間欠的に送信する（ステップＳ１８）。
【０１９５】
つまり、無線装置１１は、水位センサ２１から通知される計測結果情報の示す水位が低い場合と比べて、計測結果情報の示す水位が高い場合において送信する計測用電波の周波数を低くする。
【０１９６】
なお、無線装置１１が計測用電波の周波数を切り替えるために用いる閾値は、２つ以上設けられてもよい。閾値が２つ設けられる場合、無線装置１１は、３段階で周波数を切り替える。
【０１９７】
具体的には、無線装置１１は、所定の水位に対応する第１の閾値と、第１の閾値より高い水位に対応する第２の閾値とが設けられた場合、計測結果情報の示す水位が第１の閾値よりも低いときに、３段階のうち最も低い周波数の電波を送信する。また、無線装置１１は、計測結果情報の示す水位が第２の閾値よりも高いときに、３段階のうち最も高い周波数の電波を送信する。また、無線装置１１は、計測結果情報の示す水位が第１の閾値と第２の閾値との間にあるときに、３段階のうちの中央の周波数の電波を送信する。
【０１９８】
また、無線装置１１は、受信した計測結果情報の示す河川７１の水位に基づいて自発的に計測用電波の周波数を切り替える構成に限らず、たとえば、水位センサ２１から周波数の切替え指示を受信すると、計測用電波の周波数を切り替える構成であってもよい。
【０１９９】
この場合、水位センサ２１は、たとえば、自ら計測した河川７１の水位に基づいて、周波数の切替え指示を作成して無線装置１１へ送信する。
【０２００】
また、無線装置１１は、周波数ｆ１の計測用電波と周波数ｆ２の計測用電波とを周期的に切り替えて送信する構成であってもよい。この場合、水位センサ２１は、無線装置１１による計測用電波の切替えと同期して周波数ｆ１の計測用電波の測定と周波数ｆ２の計測用電波の測定とを交互に行う。
【０２０１】
また、無線装置１１および水位センサ２１は、異なる周波数の電波を選択的に送受信する構成に限らず、異なる周波数の電波を並行して送受信する構成であってもよい。
【０２０２】
具体的には、たとえば、無線装置１１は、周波数ｆ１の周波数成分と周波数ｆ２の周波数成分とを含む計測用電波を送信する構成であってもよい。この場合、水位センサ２１は、たとえば、計測用電波の測定結果に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、ＦＦＴの結果から各周波数成分の受信電力を取得する。
【０２０３】
また、無線装置１１および水位センサ２１は、異なる大きさの電力の電波を送受信してもよい。具体的には、無線装置１１は、たとえば河川７１の水位に応じて、計測用電波の送信電力を上昇させてもよい。
【０２０４】
たとえば、無線装置１１は、送信する計測用電波の周波数が同じである条件下で、水位センサ２１から通知される計測結果情報の示す水位が低い場合と比べて、計測結果情報の示す水位が高い場合において送信する計測用電波の電力を大きくする。
【０２０５】
具体的には、無線装置１１は、水位センサ２１から受信した計測結果情報の示す河川７１の水位を確認して、当該水位の上昇に応じて、計測用電波の周波数を固定した状態で計測用電波の送信電力を上昇させてもよい。
【０２０６】
なお、無線装置１１は、計測用電波の送信電力を上昇させた場合、計測用電波の送信電力を上昇させたことを通知する出力上昇通知を水位センサ２１へ送信する。
【０２０７】
無線装置１１は、計測用電波の周波数の変更および計測用電波の送信電力の変更の両方を行ってもよい。
【０２０８】
具体的には、たとえば、無線装置１１は、水上アンテナ１２から受信した計測結果情報の示す河川７１の水位を確認して、水位の上昇に応じて計測用電波の送信電力を上昇させる。
【０２０９】
無線装置１１は、計測用電波の送信電力を所定値まで上昇させた場合において、さらに河川７１の水位の上昇を確認したときには、計測用電波の周波数を低くするともに計測用電波の送信電力を元に戻す。
【０２１０】
そして、無線装置１１は、さらなる河川７１の水位の上昇を確認したときには、水位の上昇に応じて再び計測用電波の送信電力を上昇させる。
【０２１１】
以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１および水位センサ２１は、異なる周波数の計測用電波を選択的にまたは並行してそれぞれ送受信すること、および異なる大きさの電力の計測用電波を送受信することの少なくともいずれか一方が可能である。
【０２１２】
このような構成により、たとえば、伝搬路における計測用電波の減衰が大きいことによって、水位の計測に必要な電力の計測用電波を受信できない場合であっても、送信する計測用電波の周波数または計測用電波の送信電力を変えることにより、水位の計測に必要な電力の計測用電波を受信することができるようになるため、より確実に水位の情報を取得することができる。
【０２１３】
また、本発明の第２の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１は、水位センサ２１から通知される情報の示す水位が低い場合と比べて、情報の示す水位が高い場合において送信する計測用電波の周波数を低くする。
【０２１４】
このように、水位センサ２１の設置場所における水位が高い場合に、水中で減衰しにくい低い周波数の計測用電波を用いて水位の計測を行う構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。また、当該水位が低い場合に、水中で減衰しやすい高い周波数の計測用電波を用いて水位の計測を行うことにより、分解能の高い水位の情報を取得することができる。
【０２１５】
また、本発明の第２の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１は、送信する計測用電波の周波数が同じである条件下で、水位センサ２１から通知される計測結果の示す水位が低い場合と比べて、情報の示す水位が高い場合において送信する計測用電波の電力を大きくする。
【０２１６】
このように、水位センサ２１の設置場所における水位が高い場合に、計測用電波の送信電力を大きくする構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。
【０２１７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２１８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２１９】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位の計測方法が異なる水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０２２０】
本発明の第３の実施の形態に係る水位検知システム１０３では、水位センサ２１は、無線装置１１が間欠的に送信する計測用電波の送信タイミングに合わせて、計測用電波を測定する。
【０２２１】
図４は、本発明の第３の実施の形態に係る水位センサ２１の構成も示している。
【０２２２】
図４を参照して、受信部２３は、無線装置１１から間欠的に送信される計測用電波を受信する。
【０２２３】
計測部２４は、受信部２３によって受信される計測用電波ごとに、水位の計測に当該計測用電波を用いるか否かを当該計測用電波の受信品質に応じて判断する。
【０２２４】
たとえば、計測部２４は、受信部２３によって計測用電波が受信されるたびに、計測用電波のＳ／Ｎ比を求め、Ｓ／Ｎ比が所定値より高い感知用電波を用いて水位を計測する。
【０２２５】
また、計測部２４は、水位の計測に用いると判断した計測用電波の複数の測定結果に基づいて水位を計測する。
【０２２６】
たとえば、計測部２４は、Ｓ／Ｎ比が所定値より高いと判断した各計測用電波の受信電力を累積し、累積して得られた値に基づいて水位を計測する。
【０２２７】
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る水位センサによる計測用電波の測定の一例を示す図である。
【０２２８】
図７は、無線装置１１が周期的に計測用電波を送信する場合について示している。図７を参照して、グラフＧ２０の横軸は時間を示し、縦軸は信号レベルを示す。グラフＧ２０は、無線装置１１が水位センサ２１へ送信するトリガ信号を示している。
【０２２９】
グラフＧ２０を参照して、無線装置１１は、自己の計測用電波の送信タイミングと水位センサ２１による計測用電波の測定タイミングとを同期させるために、トリガ信号を水位センサ２１へ送信する。
【０２３０】
グラフＧ２１の横軸は時間を示し、縦軸は計測用電波の送信電力を示す。グラフＧ２１は、無線装置１１による計測用電波の送信電力を示している。
【０２３１】
グラフＧ２１を参照して、無線装置１１は、トリガ信号を送信した後、時間ｔａ経過してから、期間Ｔｃにおいて送信電力Ｐｍで計測用電波を送信し、期間Ｔｂにおいて計測用電波の送信を停止し、期間Ｔｃにおける送信および期間Ｔｂにおける送信停止を交互に繰り返す。つまり、無線装置１１は、計測用電波を周期的に送信する。
【０２３２】
グラフＧ２２の横軸は時間を示し、縦軸は電波の受信電力を示す。グラフＧ２２は、水位センサ２１における計測部２４により測定される電波の受信電力を示している。
【０２３３】
グラフＧ２２を参照して、無線装置１１が計測用電波を送信していない期間Ｔｂにおいて、計測部２４により測定される電波の受信電力は、フロアノイズの受信電力に相当するレベルＰｎ２である。
【０２３４】
一方、無線装置１１が計測用電波を送信している期間Ｔｃにおいて、計測部２４により測定される電波の受信電力は、たとえば、ノイズフロアの受信電力と計測用電波の受信電力とが足し合わされたレベルＰｎ１である。したがって、計測用電波の受信電力はＰｎ１およびＰｎ２の差となる。
【０２３５】
Ｐｎ１およびＰｎ２の差は、たとえば、計測用電波の伝送路の状態変化の影響により、時間的に変化する場合がある。
【０２３６】
計測部２４は、無線装置１１から送信されるトリガ信号の水位センサ２１における受信タイミングに従って計測用電波を周期的に測定する。
【０２３７】
具体的には、計測部２４は、無線装置１１からトリガ信号を受信することにより、無線装置１１が計測用電波を送信するタイミングを認識する。そして、計測部２４は、無線装置１１が計測用電波を送信するタイミングでレベルＰｎ１を取得し、無線装置１１が計測用電波の送信を停止しているタイミングでレベルＰｎ２を取得する。
【０２３８】
そして、計測部２４は、取得したＰｎ１およびＰｎ２の差を求め、各周期における計測用電波の受信電力を取得する。また、計測部２４は、計測用電波の受信電力を取得するたびに、取得した受信電力を累積する。
【０２３９】
グラフＧ２３の横軸は時間を示し、縦軸は各計測用電波の受信電力の累積値を示す。グラフＧ２３は、水位センサ２１が取得した各周期における受信電力の累積値を示している。
【０２４０】
グラフＧ２３を参照して、受信電力の累積値は、無線装置１１が計測用電波を送信するたびに増加している。水位センサ２１は、計測用電波の受信電力の累積値を用いて、河川７１の水位を計測する。
【０２４１】
たとえば、計測部２４は、計測用電波の受信電力を所定回数累積して得られた値と、河川７１の水位との対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求める。
【０２４２】
ただし、水位センサ２１は、たとえば、受信した計測用電波のＳ／Ｎ比が所定値より低い場合、当該計測用電波の受信電力は累積しない。たとえば、計測部２４は、取得したＰｎ１およびＰｎ２に基づいて受信電力のＳ／Ｎ比を求める。
【０２４３】
なお、計測部２４は、計測用電波の受信電力を累積して得られた値が所定値を上回った時の累積回数と、河川７１の水位との対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求めてもよい。
【０２４４】
また、水位検知システム１０３において、トリガ信号は、無線装置１１から水位センサ２１へ送信される構成に限らず、水位センサ２１から無線装置１１へ送信される構成であってもよい。この場合、たとえば、水位センサ２１における報告部２５は、計測結果情報をトリガ信号として無線装置１１へ送信する。
【０２４５】
無線装置１１は、水位センサ２１からトリガ信号を受信したことに応答して周期的に計測用電波を送信する。また、計測部２４は、報告部２５によるトリガ信号の送信タイミングに従って、計測用電波を周期的に測定する。
【０２４６】
また、計測部２４は、計測用電波が受信部２３によって受信されるごとに当該計測用電波の受信電力を累積する構成に限らず、計測用電波の受信電力を時間で積分し、積分の結果に基づいて水位を計測する構成であってもよい。
【０２４７】
以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る水位検知システムでは、計測用電波は間欠的に送信される。計測部２４は、受信部２３によって受信される計測用電波ごとに、水位の計測に計測用電波を用いるか否かを計測用電波の受信品質に応じて判断する。
【０２４８】
このような構成により、たとえば、測定対象とすべき計測用電波をより正しく判別することができる。また、たとえば、Ｓ／Ｎ比の高い計測用電波を用いて水位の計測を行うことができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【０２４９】
また、本発明の第３の実施の形態に係る水位検知システムでは、計測用電波は周期的に送信される。計測部２４は、水位の計測に用いると判断した計測用電波の複数の測定結果に基づいて水位を計測する。
【０２５０】
このような構成により、たとえば、測定対象の計測用電波の受信電力が小さい場合でも、複数の測定によって得られた各受信電力を累積させて水位の計測に用いることができるため、より正確に水位の計測を行うことができる。
【０２５１】
また、本発明の第３の実施の形態に係る水位センサでは、計測部２４は、無線装置１１から送信されるトリガ信号の水位センサ２１における受信タイミングに従って計測用電波を周期的に測定する。
【０２５２】
このような構成により、無線装置１１から計測用電波が送信されるタイミングに合わせて当該計測用電波を測定することができるため、測定対象とすべき計測用電波をより正しく判別することができる。
【０２５３】
また、本発明の第３の実施の形態に係る水位センサでは、報告部２５は、計測結果情報をトリガ信号として無線装置１１へ送信する。計測部２４は、報告部２５によるトリガ信号の送信タイミングに従って計測用電波を周期的に測定する。
【０２５４】
このような構成により、無線装置１１から計測用電波が送信されるタイミングに合わせて当該計測用電波の受信電力を測定することができるため、測定対象とすべき計測用電波をより正しく判別することができる。また、トリガ信号と計測結果を示す情報とを別個に送信する必要がないため、水位センサ２１の電力消費を抑え、たとえば、水位センサ２１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【０２５５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２５６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２５７】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位センサ２１が複数の水中アンテナ２２を備える水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０２５８】
図８は、本発明の第４の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０２５９】
図８を参照して、水位検知システム１０４は、無線装置１１と、水位センサ２１とを備える。無線装置１１は、水上アンテナ１２と、無線装置本体１９とを含む。水位センサ２１は、複数の水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９とを含む。
【０２６０】
複数の水中アンテナ２２は、河川７１において水位の増減方向に並んで設置されている。各水中アンテナ２２を河川７１の底に近い順に水中アンテナ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとする。
【０２６１】
各水中アンテナ２２は、水位センサ本体２９と接続され、他の装置、たとえば無線装置１１から送信される計測用電波を受信し、受信した計測用電波を電気信号に変換して水位センサ本体２９へ送る。
【０２６２】
水位センサ本体２９は、各水中アンテナ２２から受けた電気信号、すなわち水中アンテナ２２によって受信された計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を計測する。
【０２６３】
図９は、本発明の第４の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【０２６４】
図９を参照して、水位センサ２１は、本発明の第１の実施の形態に係る水位センサと比べて、複数の水中アンテナ２２を備える。受信部２３は、各水中アンテナ２２から電気信号を受けて計測部２４へ送る。
【０２６５】
計測部２４は、受信部２３から受けた各電気信号、すなわち各水中アンテナ２２において受信された計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、各水中アンテナ２２の設置場所における水位を計測する。
【０２６６】
また、計測部２４は、測定結果の変化に応じて、各水中アンテナ２２の中から河川７１の水位の計測に用いる水中アンテナ２２を選択する。
【０２６７】
具体的には、計測部２４は、各水中アンテナ２２によって受信された計測用電波を測定し、各水中アンテナ２２が水面７０の上に位置しているのか、または下に位置しているのかを判定する。
【０２６８】
たとえば、図２のグラフＧ１に示すように、計測用電波の電力は水面７０を透過する時に急激に低下するため、計測部２４は、各水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力に基づいて、各水中アンテナ２２が水面７０の上に位置しているのか、または下に位置しているのかを判定することができる。
【０２６９】
なお、１つの水中アンテナ２２が水面７０とほぼ同じ高さに位置している場合、たとえば水面７０の揺らぎによって、当該水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力は大きく変動する。したがって、計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力が大きく変動する場合には、当該水中アンテナ２２はほぼ水面７０の高さに位置していると判定することができる。
【０２７０】
計測部２４は、水面７０の下に位置していると判定した水中アンテナ２２のうち、たとえば、もっとも水面７０に近い水中アンテナ２２を河川７１の水位の計測に用いる水中アンテナ２２として選択する。そして、計測部２４は、選択した当該水中アンテナ２２によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を計測する。
【０２７１】
具体的には、たとえば、図８において、水中アンテナ２２Ａおよび水中アンテナ２２Ｂが水面７０の下に位置している場合、計測部２４は、水中アンテナ２２Ｂを河川７１の水位の計測に用いる水中アンテナ２２として選択する。そして、計測部２４は、水中アンテナ２２Ｂによって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を計測する。
【０２７２】
以上のように、本発明の第４の実施の形態に係る水位センサでは、計測部２４は、水位の増減方向に並んで設置される複数の水中アンテナ２２の中から、水位の計測に用いる水中アンテナ２２を水位の計測結果に応じて選択する。
【０２７３】
このような構成により、たとえば、水面７０の下方に位置している水中アンテナ２２のうち、最も水面７０に近い水中アンテナ２２によって受信される計測用電波、の測定結果に基づいた水位の情報を取得することができるため、水中で減衰しやすい高い周波数の計測用電波を用いても水位の計測を良好に行うことができる。これにより、低い周波数の計測用電波を用いて水位の計測を行った場合に比べて、高い分解能の水位の情報を取得することができる。
【０２７４】
また、本発明の第４の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位検知システムは、
複数の水中アンテナ２２は水位の増減方向に並んで設置される。水位センサ２１は、各水中アンテナ２２において受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、各水中アンテナ２２の設置場所における水位を計測する。
【０２７５】
このような構成により、たとえば、水面７０の下方に位置している水中アンテナ２２のうち、最も水面７０に近い水中アンテナ２２により受信される計測用電波の測定結果に基づいて水位を計測することができるため、水位の高さに関わらず、一定周波数の計測用電波または一定電力の計測用電波を送信して水位を計測することができる。また、1つの水位センサ２１が複数の水中アンテナ２２を用いる構成により、複数の水位センサ２１がそれぞれ異なる水中アンテナ２２を用いる構成に比べて、水位検知システムの導入コストを下げることができる。
【０２７６】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２７７】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２７８】
＜第５の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、１つの無線装置１１に対して複数の水位センサ２１が設置される水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０２７９】
図１０は、本発明の第５の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０２８０】
図１０を参照して、水位検知システム１０５は、無線装置１１と、複数の水位センサ２１とを備える。無線装置１１は、水上アンテナ１２と、無線装置本体１９とを含む。各水位センサ２１は、水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９とを含む。
【０２８１】
各水中アンテナ２２は、河川７１において水位の増減方向に並んで設置され、各水位センサ本体２９と接続されている。各水位センサ本体２９は、たとえば河川７１の壁面に設置される。なお、各水位センサ本体２９は、河川７１の壁面に限らず、河川７１の底に設置されていてもよい。また、各水位センサ２１は、複数の水中アンテナ２２を含む構成であってもよい。
【０２８２】
各水中アンテナ２２を河川７１の底に近い順に水中アンテナ２２Ｐ，２２Ｑ，２２Ｒとし、水中アンテナ２２Ｐ，２２Ｑ，２２Ｒとそれぞれ接続されている水位センサ本体２９を水位センサ本体２９Ｐ，２９Ｑ，２９Ｒとする。
【０２８３】
また、水中アンテナ２２Ｐおよび水位センサ本体２９Ｐを含む水位センサ２１を水位センサ２１Ｐとし、水中アンテナ２２Ｑおよび水位センサ本体２９Ｑを含む水位センサ２１を水位センサ２１Ｑとし、水中アンテナ２２Ｒおよび水位センサ本体２９Ｒを含む水位センサ２１を水位センサ２１Ｒとする。
【０２８４】
各水位センサ２１は、自己の水中アンテナ２２において受信される計測用電波を測定することができる。
【０２８５】
無線装置１１は、各水位センサ２１の一部または全部から送信された計測結果情報の示す計測結果に基づいて、各水位センサ２１の中から、計測結果情報を自己に通知すべき水位センサ２１を選択する。
【０２８６】
具体的には、たとえば、無線装置１１は、まず、水位センサ２１Ｐ，２１Ｑ，２１Ｒの一部または全部へ計測結果情報を要求するための結果情報要求を送信する。
【０２８７】
無線装置１１から結果情報要求を受信した水位センサ２１は、自己の水中アンテナ２２によって受信される計測用電波を測定して、測定結果の変化に基づいて河川７１の水位を計測する。そして、当該水位センサ２１は、計測結果を示す計測結果情報を作成して無線装置１１へ送信する。
【０２８８】
無線装置１１は、水位センサ２１から計測結果情報を受信して、受信した計測結果情報が示す河川７１の水位を確認する。そして、無線装置１１は、当該水位に基づいて、たとえば次に結果要求情報を送信する水位センサ２１を選択し、選択した水位センサ２１へ結果要求情報を送信する。
【０２８９】
たとえば、無線装置１１は、受信した計測結果情報から、水面７０が水中アンテナ２２Ｑおよび水中アンテナ２２Ｒの間に位置していると判定した場合、水位センサ２１Ｑへ結果情報要求を送信する。
【０２９０】
そして、水位センサ２１Ｑは、無線装置１１から結果情報要求を受信して、無線装置１１へ計測結果情報を送信する。
【０２９１】
一方、無線装置１１により選択された水位センサ２１Ｑ以外の水位センサ２１Ｒ，２１Ｐは、計測結果情報を無線装置１１に送信しない。具体的には、無線装置１１から結果情報要求を受信していない水位センサ２１は、計測結果情報を送信しない。
【０２９２】
以上のように、本発明の第５の実施の形態に係る水位検知システムでは、複数の水中アンテナ２２は、水位の増減方向に並んで設置される。各水位センサ２１は、各水中アンテナ２２において受信される計測用電波を測定することが可能である。無線装置１１は、各水位センサ２１の一部または全部から通知された計測結果情報の示す計測結果に基づいて、各水位センサ２１の中から、計測結果情報を自己に通知すべき水位センサ２１を選択する。無線装置１１によって選択された水位センサ２１以外の水位センサ２１は、計測結果情報を無線装置１１に通知しない。
【０２９３】
このような構成により、たとえば、水面７０の下方に位置している水中アンテナ２２のうち、最も水面７０に近い水中アンテナ２２を用いる水位センサ２１を選択することによって、水位の高さに関わらず、一定周波数の計測用電波または一定電力の計測用電波を送信して水位を計測することができる。また、選択された水位センサ２１以外は、計測結果情報を送信しないため、水位センサ２１の電力消費を抑え、たとえば、水位センサ２１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【０２９４】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０２９５】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０２９６】
＜第６の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位センサが道路に設置される水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０２９７】
本発明の第６の実施の形態に係る水位検知システム１０６では、水位センサ２１は、道路の冠水を検知する。
【０２９８】
図１１は、本発明の第６の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０２９９】
図１１を参照して、水位検知システム１０６は、無線装置１１と、水位センサ２１とを備える。無線装置１１は、水上アンテナ１２と、無線装置本体１９とを含む。水位センサ２１は、水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９とを含む。
【０３００】
無線装置１１は、たとえば、車両１０が通過する道路１４の上方に設置されている。水位センサ２１は、道路１４の路面の下に設置されている。なお、水位センサ２１は、道路１４の路面に設置されてもよい。
【０３０１】
道路１４が冠水した場合、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波は冠水前と比べて減衰するため、水位センサ２１は、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の変化に基づいて、道路１４が冠水しているか否かを判断する。
【０３０２】
図４は、本発明の第６の実施の形態に係る水位センサの構成も示している。
【０３０３】
図４を参照して、計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波、すなわち受信部２３によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定した受信電力の変化に基づいて水位を計測する。そして、計測部２４は、判断部として、計測した水位に基づいて道路１４が冠水しているか否かを判断する。
【０３０４】
なお、道路１４が冠水しているか否かの判断は、他の装置が行ってもよい。具体的には、たとえば、計測部２４は、水位の計測結果を示す計測結果情報を作成し、作成した計測結果情報を、報告部２５を介して他の装置へ送信する。当該他の装置は、受信した計測結果情報に基づいて、道路１４が冠水しているか否かを判断する。
【０３０５】
水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力は、たとえば降雨によって道路１４が冠水した場合、道路１４における水位の上昇に応じて低下する。
【０３０６】
また、水上アンテナ１２から水中アンテナ２２へ直進する計測用電波は、車両１０が水中アンテナ２２の上方を通過する際に、当該車両１０によって遮断される。したがって、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力は、車両１０が水中アンテナ２２の上方を通過する際に一時的に低下する。
【０３０７】
車両１０の通過による受信電力の低下速度は、道路１４における水位の上昇による受信電力の低下速度に比べて大きい。
【０３０８】
そこで、計測部２４は、計測用電波の受信電力の低下速度が大きい場合、当該電波を水位の計測対象から除外する。
【０３０９】
具体的には、計測部２４は、たとえば、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波の受信電力が、所定の閾値より大きい速度で低下した場合には、車両１０が水中アンテナ２２の上方を通過していると判定する。
【０３１０】
計測部２４は、車両１０が水中アンテナ２２の上方を通過していると判定した場合、一時的に低下している受信電力がほぼ元のレベルに戻るまでの間、当該受信電力を水位の計測に用いない。
【０３１１】
計測部２４は、冠水による受信電力の変化、すなわち水中アンテナ２２の上方を車両１０が通過していない状態における受信電力の変化を用いて水位を計測する。
【０３１２】
道路１４の路面を基準とした冠水時の水位をＨｋとし、冠水による受信電力の減衰量をＰａとすると、計測部２４は、たとえば以下の式に基づいて水位Ｈｋを求める。ここで、ｒは、実験等によって得られる係数である。
Ｐａ＝ｒ×Ｈｋ2
【０３１３】
計測部２４は、水位の測定結果を道路１４の冠水の判断に用いる。たとえば、計測部２４は、算出した水位Ｈｋが所定の閾値を上回った場合、道路１４が冠水していると判断し、道路１４が冠水した状態であることを示す冠水情報を作成して無線装置１１へ送信する。
【０３１４】
なお、水位検知システム１０６は、水位センサ２１が道路１４の冠水を判断する構成に限らず、無線装置１１が判断する構成であってもよい。
【０３１５】
この場合、水位センサ２１は、計測用電波を測定し、測定結果を示す測定情報を無線装置１１へ送信する。無線装置１１は、水位センサ２１から受信した測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、道路１４における水位を計測し、計測結果を道路１４の冠水の判断に用いる。
【０３１６】
また、たとえば、道路１４が冠水すると、無線装置１１および水位センサ２１間の通信に用いる電波、すなわち通信用電波が減衰するため、水位センサ２１および無線装置１１間で通信を行うことができなくなる場合がある。
【０３１７】
水位センサ２１は、無線装置１１から送信された信号の受信の可否に基づいて、冠水を判断してもよい。
【０３１８】
また、水位センサ２１は、車両感知器としても使用することができる。たとえば、上述のように、車両１０が水中アンテナ２２の上方を通過する際、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波が一時的に低下する。
【０３１９】
たとえば、水位センサ２１は、受信電力が低下した回数から水中アンテナ２２の上方を通過した車両１０の台数を求めることができる。また、受信電力が低下している期間の長さは、車両１０の車長等によって異なるため、水位センサ２１は、受信電力が低下している期間の長さに基づいて、車両１０の車長等を求めることができる。
【０３２０】
以上のように、本発明の第６の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ２１は、道路１４の路面または路面の下に設置される。計測部２４による計測結果は、道路１４の冠水の判断に用いられる。
【０３２１】
このように、道路１４の冠水を判断することができる構成により、たとえば、道路１４が冠水した場合に、当該道路１４を通行止めにすることによって、道路１４の冠水による２次的な被害を防ぐことができる。
【０３２２】
また、本発明の第６の実施の形態に係る水位センサでは、計測部２４は、受信部２３によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、受信電力の変化に基づいて水位を計測する。また、計測部２４は、計測用電波の受信電力の低下速度が大きい場合、当該計測用電波を水位の計測対象から除外する。
【０３２３】
このような構成により、車両１０の走行等による影響を受けた可能性の高い計測用電波を除外して水位を計測することができるため、より正確に道路１４の冠水の判断を行うことができる。
【０３２４】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３２５】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０３２６】
＜第７の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位センサ２１が積雪量を計測する水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０３２７】
本発明の第７の実施の形態に係る水位検知システム１０７では、水位センサ２１は、降水時には自己の設置場所における水位を計測し、降雪時には自己の設置場所における積雪量を計測する。
【０３２８】
図１２は、本発明の第７の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０３２９】
図１２を参照して、水位検知システム１０７は、無線装置１１と、水位センサ２１とを備える。無線装置１１は、水上アンテナ１２と、無線装置本体１９とを含む。水位センサ２１は、水中アンテナ２２と、水位センサ本体２９と含む。
【０３３０】
水位センサ２１は、地面７５の所定距離下方、すなわち地中に設置される。無線装置１１は、地面７５の上方に設置される。なお、水位センサ２１は、地面７５に設置されてもよい。
【０３３１】
図４は、本発明の第７の実施の形態に係る水位センサの構成も示している。
【０３３２】
図４を参照して、計測部２４は、計測用電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位または積雪量を計測する。
【０３３３】
具体的には、計測部２４は、水中アンテナ２２によって受信される計測用電波を測定する。そして、計測部２４は、測定結果の示す受信電力が通常時に対して低下している場合、地面７５が冠水しているか、または地面７５に雪が積もっているかのいずれかの状態であることを認識する。
【０３３４】
受信部２３は、取得部として、水位センサ２１が設置されている地域の気象を示す気象情報を他の装置、たとえば無線装置１１から取得して、取得した気象情報を計測部２４へ送る。
【０３３５】
計測部２４は、受信部２３から受けた気象情報に基づいて、地面７５が冠水しているのか、または地面７５に雪が積もっているのかを認識する。
【０３３６】
なお、気象情報は、降雨時であるか降雪時であるかを示す情報であってもよいし、降雨時であるか降雪時であるかを識別可能な情報であってもよい。気象情報が、降雨時であるか降雪時であるかを識別可能な情報である場合、計測部２４は、判断部として、受信部２３から受けた気象情報に基づいて地面７５が冠水しているのか、または地面７５に雪が積もっているのかを判断する。
【０３３７】
計測部２４が地面７５は冠水していると認識した場合、計測部２４による測定結果は、地面７５における水位の計測に用いられる。たとえば、計測部２４は、地面７５における水位と計測用電波の減衰量との対応関係を示すテーブルを用いて、地面７５における水位を求める。
【０３３８】
また、計測部２４が地面７５に雪が積もっていると認識した場合、計測部２４による測定結果は、積雪量の計測に用いられる。たとえば、計測部２４は、地面７５における積雪量と計測用電波の減衰量との対応関係を示すテーブルを用いて、地面７５における積雪量を求める。
【０３３９】
以上のように、本発明の第７の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ２１は、地面７５または地中に設置され、計測部２４は、計測用電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位または積雪量を計測する。
【０３４０】
このような構成により、降雨時であるか降雪時であるかに応じて、計測用電波の測定結果から水位を計測するか積雪量を計測するかを切り替えることができるため、水位または積雪量を正しく取得することができる。
【０３４１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３４２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０３４３】
＜第８の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水上側の装置および水中側の装置の両方が電波の測定を行う水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０３４４】
本発明の第８の実施の形態に係る水位検知システム１０８では、水位センサ（水側無線装置）２１および無線装置（地上側無線装置）１１は、互いに電波を送受信して、受信した電波を測定する。
【０３４５】
図１は、発明の第８の実施の形態に係る水位検知システムの構成も示している。
【０３４６】
図１を参照して、無線装置１１は、水上アンテナ１２から計測用電波を送信する。水位センサ２１は、自己が受信した計測用電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所、すなわち河川７１における水位を計測し、計測結果を示す計測結果情報を無線装置１１に通知する。つまり、水位センサ２１は、計測結果情報を含む通信用電波を無線装置１１へ送信する。
【０３４７】
なお、水位センサ２１は、計測した水位が所定の閾値以上である場合に計測結果情報を含む通信用電波の送信を行い、計測した水位が当該閾値未満である場合には当該電波の送信を行わない構成であってもよい。
【０３４８】
無線装置１１は、水位センサ２１から受信した電波を測定する。具体的には、たとえば、無線装置１１は、水位センサ２１から受信した通信用電波の受信電力を測定する。
【０３４９】
そして、無線装置１１は、水位センサ２１から通知された計測結果情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。
【０３５０】
具体的には、たとえば、無線装置１１は、水位センサ２１から受信した計測結果情報から、水位センサ２１による水位の計測結果を取得する。一方、無線装置１１は、水位センサ２１から受信した通信用電波の受信電力の変化から、河川７１の水位を計測する。
【０３５１】
そして、たとえば、無線装置１１は、水位センサ２１による水位の計測結果と、自己による水位の計測結果との平均値を河川７１の水位の計測結果として取得する。
【０３５２】
なお、無線装置１１は、水位センサ２１から送信される通信用電波の測定結果に基づいて水位を計測する構成に限らず、水位センサ２１から送信される通信用電波以外の電波の測定結果に基づいて水位を計測する構成であってもよい。
【０３５３】
この場合、水位センサ２１は、計測結果情報を含む通信用電波を無線装置１１へ送信するとともに、当該通信用電波とは別個に無線装置１１において水位の計測に用いられる電波を送信する。
【０３５４】
また、水位センサ２１は、自己の計測結果の示す水位が低い場合と比べて、自己の計測結果の示す水位が高い場合において送信する、無線装置１１における水位計測用の電波の周波数を低くしてもよい。具体的には、水位センサ２１は、自己の計測結果の示す水位が所定の閾値を上回った場合に、無線装置１１における水位計測用の電波の周波数を低くしてもよい。
【０３５５】
なお、水位センサ２１が当該電波の周波数を切り替えるために用いる閾値は、２つ以上設けられてもよい。閾値が２つ設けられる場合、水位センサ２１は、３段階で周波数を切り替える。
【０３５６】
具体的には、水位センサ２１は、所定の水位に対応する第１の閾値と、第１の閾値より高い水位に対応する第２の閾値とが設けられた場合、計測結果の示す水位が第１の閾値よりも低いときに、３段階のうち最も低い周波数の電波を送信する。また、水位センサ２１は、計測結果の示す水位が第２の閾値よりも高いときに、３段階のうち最も高い周波数の電波を送信する。また、水位センサ２１は、計測結果の示す水位が第１の閾値と第２の閾値との間にあるときに、３段階のうちの中央の周波数の電波を送信する。
【０３５７】
これにより、無線装置１１は、河川７１の水位が高い場合であっても水位の計測に必要な電力の電波を受信することができる。
【０３５８】
また、河川７１の水位が低い場合に、水位センサ２１が水中で減衰しやすい高い周波数の電波を送信することにより、無線装置１１は、高い分解能で水位の計測を行うことができる。
【０３５９】
以上のように、本発明の第８の実施の形態に係る水位検知システムでは、無線装置１１および水位センサ２１は、互いに電波を送受信する。水位センサ２１は、自己が受信した計測用電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す計測結果情報を無線装置１１に通知する。無線装置１１は、水位センサ２１から通知された計測結果情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、水位センサ２１の設置場所における水位を計測する。
【０３６０】
このような構成により、たとえば、無線装置１１を水面７０より高い位置に設置し、水位センサ２１を水面７０より低い位置に設置して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。また、水位センサ２１による水位の計測結果および無線装置１１による電波の測定結果の両方に基づいて水位を計測することにより、より正確な水位の計測結果を取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０３６１】
また、本発明の第８の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ２１は、計測した水位が所定の閾値未満である場合に電波の送信を停止し、計測した水位が所定の閾値以上である場合に電波の送信を行う。
【０３６２】
このような構成により、たとえば、水位センサ２１は自己が設置された河川等の増水時にのみ電波を送信すればよいため、水位センサ２１の電力消費を抑え、たとえば、水位センサ２１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【０３６３】
また、本発明の第８の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ２１は、自己の計測結果の示す水位が低い場合と比べて、自己の計測結果の示す水位が高い場合において送信する電波の周波数を低くする。
【０３６４】
このように、水位センサ２１の設置場所における水位が高い場合に、水中で減衰しにくい低い周波数の電波を用いて水位の計測を行う構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。また、当該水位が低い場合に、水中で減衰しやすい高い周波数の電波を用いて水位の計測を行うことにより、分解能の高い水位の情報を取得することができる。
【０３６５】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０３６６】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０３６７】
＜第９の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、計測用電波を送信する装置が水面下に設置され、水位センサが水面より高い位置に設置される水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０３６８】
図１３は、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０３６９】
図１３を参照して、水位検知システム１０９は、送信機５１と、水位センサ６１とを備える。送信機５１は、水中アンテナ５２と、送信機本体５９とを含む。水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを含む。水位センサ６１は、たとえば、河川７１の岸に設置される。
【０３７０】
水中アンテナ５２は、たとえば、河川７１が降雨等によって増水していない場合における水面７０と同じ高さまたは水面７０の所定距離下方に設置される。送信機５１は、たとえば河川７１の底に設置される。
【０３７１】
送信機本体５９は、水中アンテナ５２と接続され、水中アンテナ５２を介して、ＲＦ帯の周波数の電波を送信する。
【０３７２】
水上アンテナ６２は、水位センサ本体６９と接続され、送信機５１から送信される電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して水位センサ本体６９へ送る。
【０３７３】
水位センサ本体６９は、水上アンテナ６２から受けた電気信号、すなわち水上アンテナ６２によって受信された電波を測定する。
【０３７４】
一般に、電波は、水中では空気中に比べて大きく減衰する。したがって、水上アンテナ６２が水中アンテナ５２から受信する電波の受信電力は、河川７１の水位の上昇に応じて低下する。
【０３７５】
水位センサ６１は、水上アンテナ６２によって受信される電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を計測する。
【０３７６】
なお、送信機５１は、河川の水位の計測に限らず、たとえば、湖沼、海またはプールの水位を計測してもよい。
【０３７７】
以下、送信機５１から送信され、水位センサ６１において水位の計測に用いられる電波を計測用電波とも称する。計測用電波は、たとえば４００ＭＨｚ帯における単一周波数の電波である。
【０３７８】
また、水位センサ６１は、水上アンテナ６２を用いて、送信機５１と通信する。以下、送信機５１および水位センサ６１間の通信に用いられる電波を通信用電波とも称する。
【０３７９】
図１４は、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサの構成を示す図である。
【０３８０】
図１４を参照して、水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを備える。水位センサ本体６９は、受信部６３と、計測部６４と、送信部６５と、警報部６６と、指示部６７とを含む。
【０３８１】
受信部６３は、送信機５１から送信される計測用電波を、水上アンテナ６２を介して受信する。具体的には、受信部６３は、水上アンテナ６２から電気信号を受ける。そして、受信部６３は、水上アンテナ６２から受けた電気信号を計測部６４へ送る。
【０３８２】
計測部６４は、受信部６３からの電気信号、すなわち受信部６３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、送信機５１の設置場所における水位を計測する。
【０３８３】
具体的には、たとえば、計測部６４は、水上アンテナ６２によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて河川７１の水位を計測する。
【０３８４】
より具体的には、水中アンテナ５２から水面７０までの高さをＨｄとし、水中での計測用電波の減衰量をＰｄとすると、計測部６４は、たとえば以下の式に基づいて高さＨｄを求める。ここで、ｋは、実験等によって得られる係数である。
Ｐｄ＝ｋ×Ｈｄ2
【０３８５】
また、計測部６４は、たとえば河川７１の底から水中アンテナ５２までの高さを記憶している。河川７１の底から水中アンテナ５２までの高さをＨ０とし、河川７１の底から水面７０までの高さ、すなわち河川７１の水位をＨとすると、計測部６４は、以下の式に従って水位Ｈを求める。
Ｈ＝Ｈ０＋Ｈｄ
【０３８６】
そして、計測部６４は、水位の計測結果を示す情報である計測結果情報を作成して送信部６５および警報部６６へ送る。
【０３８７】
なお、計測部６４は、数式を用いて河川７１の水位を求める構成に限らず、たとえば減衰量Ｐｄと水位Ｈとの対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求めてもよい。
【０３８８】
送信部６５は、計測部６４から受けた計測結果情報を、たとえば河川に関する情報を収集する機関等へ送信する。
【０３８９】
警報部６６は、計測結果情報の示す水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。具体的には、たとえば、警報部６６は、計測部６４から受けた計測結果情報の示す水位が所定の閾値以上の場合に、河川７１の水位が危険水位に達したことを示す警報を他の装置へ送信する。また、警報部６６は、河川７１の水位が危険水位に達した場合、たとえば音声等により注意を喚起してもよい。
【０３９０】
また、送信機５１が送信する計測用電波は、スペクトラム拡散された電波であってもよい。具体的には、送信機５１は、たとえば、ＲＦ帯の単一周波数の信号に対してスペクトラム拡散変調を行い、水中アンテナ５２からスペクトラム拡散された電波を水位センサ６１へ送信する。
【０３９１】
水位センサ６１において、受信部６３は、スペクトラム拡散された電波を、水上アンテナ６２を介して受信する。具体的には、水上アンテナ６２は、スペクトラム拡散された電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して受信部６３へ送る。
【０３９２】
受信部６３は、水上アンテナ６２から受けた電気信号を計測部６４へ送る。計測部６４は、受信部６３から受けた電気信号に対して逆拡散を行い、逆拡散により取得した電気信号のレベルを測定する。計測部６４は、測定結果の変化に基づいて、河川７１の水位を求める。
【０３９３】
なお、送信機５１は、継続的に計測用電波を送信する構成に限らず、間欠的に送信してもよい。
【０３９４】
この場合、たとえば、水位センサ６１は、降雨時と比べて非降雨時における計測用電波の送信期間を短くするための送信期間変更指示を送信機５１へ送信してもよい。
【０３９５】
送信機５１は、水位センサ６１から送信期間変更指示を受信した場合、計測用電波の送信期間を短くする。つまり、送信機５１は、送信期間変更指示を受信した場合、間欠的に送信している計測用電波の送信期間を短くし、送信停止期間を長くする。これにより、送信機５１は、非降雨時における電力消費を抑えることができる。
【０３９６】
また、送信機５１は、第２の実施の形態における無線装置１１と同様に、複数の周波数の計測用電波を送信してもよい。
【０３９７】
たとえば、送信機５１は、異なる周波数の計測用電波を選択的に送信する。具体的には、たとえば、水位センサ６１は、計測結果の示す水位が低い場合と比べて、計測結果の示す水位が高い場合に、計測用電波の周波数を低くするための周波数切替え指示を送信機５１へ送信する。
【０３９８】
送信機５１は、水位センサ６１から周波数切替え指示を受信して、送信する計測用電波の周波数を切り替える。
【０３９９】
水位センサ６１は、異なる周波数の計測用電波を選択的に受信し、受信した計測用電波の測定結果を用いて水位を計測する。
【０４００】
また、送信機５１は、異なる周波数の計測用電波を並行して送信してもよい。具体的には、たとえば、送信機５１は、複数の周波数成分を含む計測用電波を送信してもよい。
【０４０１】
水位センサ６１は、異なる周波数の計測用電波を並行して受信し、受信した計測用電波の測定結果を用いて水位を計測する。具体的には、水位センサ６１は、送信機５１から送信された、複数の周波数成分を含む計測用電波を測定し、測定結果に対してＦＦＴを行い、ＦＦＴの結果から各周波数成分の受信電力を取得する。
【０４０２】
また、送信機５１は、第２の実施の形態における無線装置１１と同様に、異なる大きさの電力の計測用電波を送信してもよい。
【０４０３】
具体的には、たとえば、水位センサ６１は、計測用電波の周波数が同じである条件下で、自己の計測結果の示す水位が低い場合と比べて、自己の計測結果の示す水位が高い場合に、計測用電波の電力を大きくするための電力切替え指示を送信機５１へ送信する。
【０４０４】
送信機５１は、水位センサ６１から電力切替え指示を受信して、送信する計測用電波の電力を大きくする。
【０４０５】
水位センサ６１は、異なる大きさの電力の計測用電波を受信し、受信した計測用電波の測定結果を用いて水位を計測する。
【０４０６】
また、水位センサ６１は、第３の実施の形態に係る水位センサと同様の処理により、水位の計測を行ってもよい。
【０４０７】
たとえば、送信機５１は、計測用電波を間欠的に送信する。水位センサ６１において、受信部６３は、送信機５１から送信された計測用電波を受信する。計測部６４は、受信部６３によって受信された計測用電波ごとに、水位の計測に当該計測用電波を用いるか否かを、当該計測用電波の受信品質に応じて判断する。
【０４０８】
たとえば、計測部６４は、受信部６３が計測用電波を受信するたびに、計測用電波のＳ／Ｎ比を求め、Ｓ／Ｎ比が所定値より高い計測用電波を水位の計測に用いると判断する。
【０４０９】
具体的には、たとえば、送信機５１は、計測用電波を周期的に送信する。そして、水位センサ６１における計測部６４は、受信部６３によって受信される計測用電波ごとに、水位の計測に当該計測用電波を用いるか否かを判断し、水位の計測に用いると判断した計測用電波の複数の計測結果に基づいて水位を計測する。
【０４１０】
たとえば、計測部６４は、水位の計測に用いると判断した計測用電波の受信電力を累積し、累積値を用いて河川７１の水位を計測する。
【０４１１】
具体的には、たとえば、計測部６４は、計測用電波の受信電力を所定回数累積して得られた値と、河川７１の水位との対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求める。
【０４１２】
水位センサ６１は、自己の計測用電波の測定タイミングと送信機５１の計測用電波の送信タイミングとを同期させるために、送信機５１へトリガ信号を送信する。具体的には、水位センサ６１における指示部６７は、送信機５１へトリガ信号を送信する。
【０４１３】
送信機５１は、水位センサ６１からトリガ信号を受信したタイミングに従って、計測用電波を周期的に送信する。また、水位センサ６１における計測部６４は、指示部６７によるトリガ信号の送信タイミングに従って計測用電波を周期的に測定する。
【０４１４】
なお、計測部６４は、計測用電波の受信電力を累積して得られた値が所定値を上回った時の累積回数と、河川７１の水位との対応関係を示すテーブルを用いて河川７１の水位を求めてもよい。
【０４１５】
以上のように、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサでは、受信部６３は、送信機５１から送信される計測用電波を受信する。計測部６４は、受信部６３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、送信機５１の設置場所における水位を計測する。
【０４１６】
このような構成により、たとえば、送信機５１を水面７０より低い位置に設置し、水位センサ６１を水面７０より高い位置に設置して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、計測用電波の測定値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０４１７】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、計測用電波は間欠的に送信される。計測部６４は、受信部６３によって受信される計測用電波ごとに、水位の計測に当該計測用電波を用いるか否かを当該計測用電波の受信品質に応じて判断する。
【０４１８】
このような構成により、たとえば、測定対象とすべき計測用電波をより正しく判別することができる。また、たとえば、Ｓ／Ｎ比の高い計測用電波を用いて水位の計測を行うことができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【０４１９】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、計測用電波は周期的に送信される。計測部６４は、水位の計測に用いると判断した計測用電波の複数の計測結果に基づいて水位を計測する。
【０４２０】
このような構成により、たとえば、測定対象の計測用電波の受信電力が小さい場合でも、複数の測定によって得られた各受信電力を累積させて水位の計測に用いることができるため、より正確に水位の計測を行うことができる。
【０４２１】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサでは、指示部６７は、送信機５１へトリガ信号を送信する。計測部６４は、指示部６７によるトリガ信号の送信タイミングに従って計測用電波を周期的に測定する。
【０４２２】
このような構成により、送信機５１から測定対象の計測用電波が送信されるタイミングに合わせて当該計測用電波を測定することができるため、測定対象とすべき計測用電波をより正しく判別することができる。
【０４２３】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサでは、警報部６６は、計測結果の示す水位が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【０４２４】
このような構成により、たとえば、送信機５１が設置された河川等の水位が上昇して氾濫危険水位に達した場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【０４２５】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位センサでは、受信部６３は、スペクトラム拡散された計測用電波を受信する。
【０４２６】
このような構成により、無線伝搬路におけるノイズの影響を抑制することができるため、より正確な水位の情報を取得することができる。
【０４２７】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、送信機５１は、計測用電波を送信する。水位センサ６１は、計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、送信機５１の設置場所における水位を計測する。
【０４２８】
このような構成により、たとえば、送信機５１を水面７０より低い位置に設置し、水位センサ６１を水面７０より高い位置に設置して水位を計測することができるため、水面７０の真上に装置を設置することなく水位の情報を取得することができる。また、計測用電波の測定により得られた値の変化から、たとえば、水位が特定の高さまで達したか否かの情報だけでなく、水位の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水位の変化をより正確に把握することができる。
【０４２９】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、送信機５１は、異なる周波数の計測用電波を選択的にまたは並行して送信すること、および異なる大きさの電力の計測用電波を送信することの少なくともいずれか一方が可能である。水位センサ６１は、異なる周波数の計測用電波を選択的にまたは並行して受信すること、および異なる大きさの電力の計測用電波を受信することの少なくともいずれか一方が可能である。
【０４３０】
このような構成により、たとえば、伝搬路における計測用電波の減衰が大きいことによって、水位の計測に必要な電力の計測用電波を受信できない場合であっても、送信する計測用電波の周波数または計測用電波の送信電力を変えることにより、水位の計測に必要な電力の計測用電波を受信することができるようになるため、より確実に水位の情報を取得することができる。
【０４３１】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ６１は、計測結果の示す水位が低い場合と比べて、計測結果の示す水位が高い場合に、計測用電波の周波数を低くするための周波数切替え指示を送信機５１へ送信する。送信機５１は、周波数切替え指示を受信して、送信する計測用電波の周波数を切り替える。
【０４３２】
このように、送信機５１の設置場所における水位が高い場合に、水中で減衰しにくい低い周波数の計測用電波を用いて水位の計測を行う構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。また、当該水位が低い場合に、水中で減衰しやすい高い周波数の計測用電波を用いて水位の計測を行うことにより、分解能の高い水位の情報を取得することができる。
【０４３３】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、水位センサ６１は、計測用電波の周波数が同じである条件下で、計測結果の示す水位が低い場合と比べて、計測結果の示す水位が高い場合に、計測用電波の電力を大きくするための電力切替え指示を送信機５１へ送信する。送信機５１は、電力切替え指示を受信して、送信する計測用電波の電力を大きくする。
【０４３４】
このように、送信機５１の設置場所における水位が高い場合に、計測用電波の送信電力をあげる構成により、より確実に水位の情報を取得することができる。
【０４３５】
また、本発明の第９の実施の形態に係る水位検知システムでは、送信機５１は、間欠的に計測用電波を送信する。水位センサ６１は、降雨時と比べて非降雨時における計測用電波の送信期間を短くするための送信期間変更指示を送信機５１へ送信する。
【０４３６】
このような構成により、たとえば、送信機５１を設置した河川等が氾濫するおそれのない非降雨時に送信機５１による電力消費を抑えることができ、送信機５１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【０４３７】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４３８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０４３９】
＜第１０の実施の形態＞
本実施の形態は、第９の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、送信機が複数の水中アンテナを備える水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０４４０】
図１５は、本発明の第１０の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０４４１】
図１５を参照して、水位検知システム１１０は、送信機５１と、水位センサ６１とを備える。送信機５１は、複数の水中アンテナ５２と、送信機本体５９とを含む。水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを含む。
【０４４２】
複数の水中アンテナ５２は、河川７１において水位の増減方向に並んで設置されている。各水中アンテナ５２を河川７１の底に近い順に水中アンテナ５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃとする。
【０４４３】
各水中アンテナ５２は、送信機本体５９と接続される。送信機５１は、各水中アンテナ５２の中から選択した水中アンテナ５２を用いて、計測用電波を送信することができる。
【０４４４】
水位センサ６１は、送信機５１から送信された計測用電波を測定し、測定結果に基づいて河川７１の水を計測する。
【０４４５】
そして、水位センサ６１は、計測結果の示す水位に基づいて、各水中アンテナ５２の中から、送信機５１が計測用電波を送信するために用いるべき水中アンテナ５２を選択する。
【０４４６】
具体的には、たとえば、水位センサ６１は、水位の計測結果から、水面７０の下に位置している水中アンテナ５２の中で、最も水面７０に近いアンテナを選択する。
【０４４７】
より具体的には、たとえば、水位センサ６１は、水位の計測結果から、河川７１の水面が水中アンテナ５２Ｃおよび水中アンテナ５２Ｂの間に位置していると判定した場合、水中アンテナ５２Ｂを選択する。
【０４４８】
そして、水位センサ６１は、選択した水中アンテナ５２Ｂから計測用電波を送信することを指示するアンテナ指定指示を送信機５１へ送信する。
【０４４９】
送信機５１は、水位センサ６１から受信したアンテナ指定指示の示す、送信機５１によって選択された水中アンテナ５２Ｂから計測用電波を送信する。
【０４５０】
以上のように、本発明の第１０の実施の形態に係る水位検知システムでは、各水中アンテナ５２は、水位の増減方向に並んで設置される。水位センサ６１は、計測結果の示す水位に基づいて、各水中アンテナ５２の中から、送信機５１が計測用電波を送信するために用いるべき水中アンテナ５２を選択する。送信機５１は、水位センサ６１によって選択された水中アンテナ５２から計測用電波を送信する。
【０４５１】
このような構成により、たとえば、水面７０の下方に位置している水中アンテナ５２のうち、最も水面７０に近い水中アンテナ５２をから水位の計測に用いる計測用電波を送信することができるため、水位の高さに関わらず、一定周波数の計測用電波または一定電力の計測用電波を送信して水位を計測することができる。また、1つの送信機５１が複数の水中アンテナ５２を用いる構成により、複数の送信機５１がそれぞれ異なる水中アンテナ５２を用いる構成に比べて、水位検知システムの導入コストを下げることができる。
【０４５２】
その他の構成および動作は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４５３】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０４５４】
＜第１１の実施の形態＞
本実施の形態は、第９の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、１つの水位センサ６１に対して複数の送信機５１が設置される水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０４５５】
図１６は、本発明の第１１の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０４５６】
図１６を参照して、水位検知システム１１１は、複数の送信機５１と、水位センサ６１とを備える。各送信機５１は、水中アンテナ５２と、送信機本体５９とを含む。水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを含む。
【０４５７】
各水中アンテナ５２は、水位の増減方向に並んで設置され、各送信機本体５９と接続されている。各送信機本体５９は、たとえば河川７１の壁面に設置されている。なお、各送信機本体５９は、河川７１の底に設置されてもよい。
【０４５８】
各水中アンテナ５２を河川７１の底に近い順に水中アンテナ５２Ｐ，５２Ｑ，５２Ｒとし、水中アンテナ５２Ｐ，５２Ｑ，５２Ｒと接続されている各送信機本体５９を送信機本体５９Ｐ，５９Ｑ，５９Ｒとする。
【０４５９】
また、水中アンテナ５２Ｐおよび送信機本体５９Ｐを含む送信機５１を送信機５１Ｐとし、水中アンテナ５２Ｑおよび送信機本体５９Ｑを含む送信機５１を送信機５１Ｑとし、
水中アンテナ５２Ｒおよび送信機本体５９Ｒを含む送信機５１を送信機５１Ｒとする。
【０４６０】
各送信機５１は、自己の水中アンテナ５２から計測用電波を送信することが可能である。たとえば、送信機５１は、水位センサ６１から計測用電波の送信を要求する電波送信要求を受信した場合に計測用電波を送信する。
【０４６１】
水位センサ６１は、たとえば、各送信機５１から送信される計測用電波を計測し、計測結果の示す水位に基づいて、各送信機５１の中から、計測用電波を送信すべき送信機５１を選択する。
【０４６２】
具体的には、たとえば、水位センサ６１は、まず、送信機５１Ｐ，５１Ｑ，５１Ｒの一部または全部へ電波送信要求を送信する。
【０４６３】
送信機５１は、水位センサ６１から電波送信要求を受信した場合、自己の水中アンテナ５２から計測用電波を一定時間送信する。
【０４６４】
水位センサ６１は、水上アンテナ６２によって受信された計測用電波の測定結果に基づいて、河川７１の水位を計測する。そして、水位センサ６１は、水位の計測結果に基づいて、計測用電波を送信すべき送信機５１を選択し、選択した送信機５１へ電波送信要求を送信する。
【０４６５】
たとえば、水位センサ６１は、水面７０の下に位置している水中アンテナ５２の中で、最も水面７０に近いアンテナを備える送信機５１を選択する。
【０４６６】
より具体的には、たとえば、水位センサ６１は、水位の計測結果に基づいて、水面７０が水中アンテナ５２Ｒおよび水中アンテナ５２Ｑの間に位置していると判定した場合、水中アンテナ５２Ｑを備える送信機５１Ｑを、計測用電波を送信すべき送信機５１を選択する。
【０４６７】
そして、水位センサ６１は、選択した送信機５１Ｑへ電波送信要求を送信する。送信機５１Ｑは、水位センサ６１から電波送信要求を受信して、計測用電波を送信する。
【０４６８】
一方、水位センサ６１により選択された送信機５１以外の送信機５１は、計測用電波を送信しない。具体的には、水位センサ６１から電波送信要求を受信していない送信機５１は、計測用電波を送信しない。
【０４６９】
以上のように、本発明の第１１の実施の形態に係る水位検知システムでは、各水中アンテナ５２は、水位の増減方向に並んで設置される。各送信機５１は、各水中アンテナ５２から計測用電波を送信することが可能である。水位センサ６１は、計測結果の示す水位に基づいて、各送信機５１の中から、計測用電波を送信すべき送信機５１を選択する。水位センサ６１によって選択された送信機５１以外の送信機５１は、計測用電波を送信しない。
【０４７０】
このような構成により、たとえば、水面７０の下方に位置している水中アンテナ５２のうち、最も水面７０に近い水中アンテナ５２を用いる送信機５１を選択することによって、水位の高さに関わらず、一定周波数の計測用電波または一定電力の計測用電波を送信して水位を計測することができる。また、選択された送信機５１以外は、測定結果を示す情報を送信しないため、送信機５１の電力消費を抑え、たとえば、送信機５１がバッテリ駆動の場合には、バッテリの交換頻度を下げることができる。
【０４７１】
その他の構成および動作は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４７２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０４７３】
＜第１２の実施の形態＞
本実施の形態は、第９の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位センサが道路に設置される水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０４７４】
本発明の第１２の実施の形態に係る水位検知システム１１２では、水位センサ６１は、道路の冠水を検知する。
【０４７５】
図１７は、本発明の第１２の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０４７６】
図１７を参照して、水位検知システム１１２は、送信機５１と、水位センサ６１とを備える。送信機５１は、水中アンテナ５２と、送信機本体５９とを含む。水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを含む。
【０４７７】
送信機５１は、車両１０が通過する道路１４の路面の下に設置され、水中アンテナ５２から計測用電波を送信する。なお、送信機５１は、路面の下に限らず、路面に設置されてもよい。
【０４７８】
水位センサ６１は、送信機５１から送信される計測用電波を測定する。道路１４が冠水した場合、水上アンテナ６２によって受信される計測用電波は減衰するため、水位センサ６１は、水上アンテナ６２によって受信される計測用電波の変化に基づいて、道路１４が冠水しているか否かを判断する。
【０４７９】
図１４は、本発明の第１２の実施の形態に係る水位センサの構成も示している。
【０４８０】
図１４を参照して、計測部６４は、水上アンテナ６２によって受信された送信機５１からの計測用電波を測定する。そして、計測部６４による測定結果は、道路１４の冠水の判断に用いられる。
【０４８１】
具体的には、計測部６４は、第６の実施の形態に係る計測部と同様の処理により、道路１４の冠水を判断する。
【０４８２】
たとえば、計測部６４は、受信部６３によって、水上アンテナ６２を介して受信される計測用電波の受信電力を測定し、受信電力の変化に基づいて道路１４における水位を計測する。
【０４８３】
そして、計測部６４は、計測結果の示す道路１４における水位が所定の閾値を上回った場合、道路１４が冠水していると判断する。
【０４８４】
ただし、計測部６４は、計測用電波の受信電力の低下速度が大きい場合、当該計測用電波を水位の計測対象から除外する。つまり、計測用電波の受信電力の低下速度が大きい場合、車両１０が水中アンテナ５２の上方を通過していると判断し、受信電力がほぼ元のレベルに戻るまでの間、当該受信電力を水位の計測に用いない。
【０４８５】
なお、水位センサ６１は、道路１４における車両感知器としても使用することができる。
【０４８６】
以上のように、本発明の第１２の実施の形態に係る水位センサでは、計測部６４は、道路１４の路面または路面の下に設置された送信機５１から送信される計測用電波を測定する。計測部６４による計測結果は、道路１４の冠水の判断に用いられる。
【０４８７】
このように、道路１４の冠水を判断することができる構成により、たとえば、道路１４が冠水した場合に、当該道路１４を通行止めにすることによって、道路１４の冠水による２次的な被害を防ぐことができる。
【０４８８】
また、本発明の第１２の実施の形態に係る水位センサでは、計測部６４は、受信部６３によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、受信電力の変化に基づいて水位を計測する。計測部６４は、計測用電波の受信電力の低下速度が大きい場合、当該計測用電波を水位の計測対象から除外する。
【０４８９】
このような構成により、車両１０の走行等による影響を受けた可能性の高い計測用電波を除外して水位を計測することができるため、より正確に道路の冠水の判断を行うことができる。
【０４９０】
その他の構成および動作は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０４９１】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０４９２】
＜第１３の実施の形態＞
本実施の形態は、第９の実施の形態に係る水位検知システムと比べて、水位センサが積雪量を計測する水位検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０４９３】
本発明の第１３の実施の形態に係る水位検知システム１１３では、降水時には設置場所における水位を計測し、降雪時には設置場所における積雪量を計測する。
【０４９４】
図１８は、本発明の第１３の実施の形態に係る水位検知システムの構成を示す図である。
【０４９５】
図１８を参照して、水位検知システム１１３は、送信機５１と、水位センサ６１とを備える。送信機５１は、水中アンテナ５２と、送信機本体５９とを含む。水位センサ６１は、水上アンテナ６２と、水位センサ本体６９とを含む。
【０４９６】
送信機５１は、地面７５の所定距離下方、すなわち地中に設置され、水中アンテナ５２から計測用電波を送信する。なお、送信機５１は、地面７５に設置されてもよい。
【０４９７】
図１４は、本発明の第１３の実施の形態に係る水位センサの構成も示している。
【０４９８】
図１４を参照して、計測部６４は、水上アンテナ６２によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、送信機５１の設置場所における水位または積雪量を計測する。
【０４９９】
具体的には、計測部６４は、第７の実施の形態に係る計測部と同様の処理により、地面７５における水位または積雪量を計測する。
【０５００】
以上のように、本発明の第１３の実施の形態に係る水位センサでは、受信部６３は、地面７５または地中に設置された送信機５１から送信される計測用電波を受信する。計測部６４は、計測用電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、送信機５１の設置場所における水位または積雪量を計測する。
【０５０１】
このような構成により、降雨時であるか降雪時であるかに応じて、計測用電波の測定結果から水位を計測するか積雪量を計測するかを切り替えることができるため、水位または積雪量を正しく取得することができる。
【０５０２】
その他の構成および動作は第９の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０５０３】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０５０４】
＜第１４の実施の形態＞
本実施の形態は、電波の測定結果の変化に基づいて、水分量を計測する水分量検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第１から第５および第８の実施の形態に係る水位検知システムと同様である。
【０５０５】
図１９は、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量検知システムの構成を示す図である。
【０５０６】
図１９を参照して、水分量検知システム１１４は、無線装置３１と、水分量センサ４１とを備える。無線装置３１は、地上アンテナ３２と、無線装置本体３３とを含む。水分量センサ４１は、地中アンテナ４２と、水分量センサ本体４９とを含む。
【０５０７】
水分量センサ４１は、道路１４に面した法面７６における土壌中に設置されている。無線装置３１は、法面７６の上段に設置されている。なお、無線装置３１は、法面７６の下段、たとえば道路１４に設置されてもよい。
【０５０８】
無線装置本体３３は、地上アンテナ３２と接続され、地上アンテナ３２を介して、ＲＦ帯の周波数の電波を送信する。
【０５０９】
地中アンテナ４２は、水分量センサ本体４９と接続され、他の装置、たとえば無線装置３１から電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して水分量センサ本体４９へ送る。
【０５１０】
一般に、土壌等の物質に含まれる水分量が増加すると、当該物質中の導電率が上昇する等の理由により、当該物質中を伝搬する電波の減衰量も増加する。
【０５１１】
水分量センサ本体４９は、地中アンテナ４２から受けた電気信号、すなわち地中アンテナ４２によって受信された電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬経路における水分量を計測する。
【０５１２】
以下、水分量センサ４１以外の他の装置から送信され、水分量センサ４１において水分量の計測に用いられる電波を計測用電波とも称する。
【０５１３】
また、水分量センサ４１は、地中アンテナ４２を用いて無線装置３１と通信する。たとえば、水分量センサ４１は、水分量の計測結果を示す情報を無線装置３１へ送信する。
【０５１４】
以下、無線装置３１および水分量センサ４１間の通信に用いられる電波を通信用電波とも称する。
【０５１５】
なお、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第１の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０５１６】
図２０は、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量センサの構成を示す図である。
【０５１７】
図２０を参照して、水分量センサ４１は、地中アンテナ４２と、水分量センサ本体４９とを備える。水分量センサ本体４９は、受信部４３と、計測部４４と、報告部４５と、電池部４８とを含む。
【０５１８】
水分量センサ４１は、たとえば、バッテリに蓄えられた電力を用いて動作する。具体的には、電池部４８は、当該バッテリを含み、バッテリの出力を所定の電圧レベルに変換して水分量センサ４１全体へ供給する。
【０５１９】
なお、水分量センサ４１は、電池部４８を備える構成に限らず、電池部４８を備えない構成であってもよい。この場合、水分量センサ４１は、たとえば外部からケーブルを介して電力の供給を受ける。
【０５２０】
受信部４３は、他の装置から送信される計測用電波を、地中アンテナ４２を介して受信する。具体的には、受信部４３は、地中アンテナ４２から電気信号を受ける。そして、受信部４３は、地中アンテナ４２から受けた電気信号を計測部４４へ送る。
【０５２１】
計測部４４は、受信部４３からの電気信号、すなわち受信部４３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、当該計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０５２２】
具体的には、たとえば、計測部４４は、地中アンテナ４２によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて当該計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０５２３】
より具体的には、たとえば、計測部４４は、地中アンテナ４２によって受信された計測用電波の通常時に対する減衰量と、計測用電波の伝搬路における水分量との対応関係を示すテーブルを用いて、計測用電波の伝搬路における水分量を求める。
【０５２４】
計測部４４は、水分量の計測結果を示す情報である計測結果情報を作成して報告部４５へ送る。
【０５２５】
報告部４５は、計測部４４による計測結果を示す計測結果情報を出力する。具体的には、報告部４５は、計測部４４から受けた計測結果情報を、地中アンテナ４２を介して無線装置３１へ送信する。より具体的には、報告部４５は、計測部４４から受けた計測結果情報を含む通信用電波を地中アンテナ４２から無線装置１１へ送信する。
【０５２６】
報告部４５は、たとえば、計測結果情報を周期的に無線装置３１へ送信する。報告部４５は、計測結果情報によって示される計測用電波の伝搬路における水分量を確認して、当該水分量が所定の閾値を上回った場合には、通常時と比べて計測結果情報の送信頻度を上げてもよい。つまり、たとえば、報告部４５は、降雨時と比べて非降雨時における通信用電波の送信頻度を下げてもよい。
【０５２７】
なお、たとえば無線装置３１は、水分量センサ４１へ水分量センサ４１の設置されている地域の気象を示す気象情報を送信してもよい。この場合、報告部４５は、水分量センサ４１が受信した気象情報に基づいて、降雨時であるか非降雨時であるかの判断を行い、通信用電波の送信頻度を変更する。
【０５２８】
また、報告部４５は、計測結果情報を周期的に無線装置３１へ送信する構成に限らず、不定期に送信してもよい。たとえば、報告部４５は、計測結果情報によって示される水分量を確認して、当該水分量が所定の閾値より高い場合にのみ計測結果情報を送信してもよい。
【０５２９】
電波が土壌中を伝搬する場合であって、当該土壌に含まれる水分その他の条件が同じであるとき、当該電波の減衰の度合いは、当該電波の周波数が高いほど大きくなる。
【０５３０】
計測部４４は地中アンテナ４２によって受信される計測用電波の変化に基づいて計測用電波の伝搬路における水分量を計測するため、計測用電波は、計測用電波の伝搬路における水分量の上昇によって減衰しやすい周波数帯である必要がある。これによって、計測部４４は、計測用電波の伝搬路における水分量を高い分解能で計測することができる。
【０５３１】
一方、通信用電波は、水分量センサ４１および無線装置３１間の通信を確実に行うために、たとえば計測用電波の伝搬路における水分量が上昇しても減衰しにくい周波数帯である必要がある。
【０５３２】
したがって、たとえば、報告部４５は、計測部４４の測定対象である計測用電波の周波数よりも低い周波数の通信用電波を送信する。報告部４５が送信する通信用電波には、たとえば、計測結果情報が含まれる。
【０５３３】
また、報告部４５は、たとえば伝送路の状態の悪化により、水分量センサ４１および無線装置３１間の通信を行うことができないと判断した場合には、通信用電波の周波数をより低くしてもよいし、通信用電波の送信電力を高くしてもよい。
【０５３４】
また、報告部４５は、たとえば、通信用電波の周波数を低くするか、通信用電波の送信電力を高くしても、水分量センサ４１および無線装置３１間の通信を行うことができないと判断した場合には、一時的に通信用電波の送信を停止してもよい。
【０５３５】
無線装置３１は、地上アンテナ３２から継続的または間欠的に計測用電波を送信する。また、無線装置３１は、水分量センサ４１から計測結果情報を受信して、受信した計測結果情報をたとえば土砂災害に関する情報を収集する機関等へ送信する。
【０５３６】
また、無線装置３１は、水分量センサ４１から通知される計測結果の示す水分量が所定の閾値以上の場合、警報を出力する。つまり、無線装置３１は、たとえば、降雨等によって計測用電波の伝搬路における水分量が増加し、法面７６が崩壊する恐れがあると判断した場合、法面７６が崩壊する恐れがあること示す警報を他の装置へ送信する。また、無線装置３１は、計測用電波の伝搬路における水分量が所定の閾値以上となった場合、たとえば音声等により注意を喚起してもよい。
【０５３７】
なお、水分量センサ４１における計測部４４は、無線装置３１から送信された電波を計測用電波として用いる構成に限らず、無線装置３１以外の他の装置、たとえば、準天頂衛星送信機、ＧＰＳ送信機、携帯電話基地局送信機、放送用送信機または小電力無線機等の既存の装置から送信された電波を計測用電波として用いてもよい。
【０５３８】
また、水分量センサ４１は、無線装置３１から送信された信号の受信の可否に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測してもよい。
【０５３９】
たとえば、通信用電波も計測用電波の伝搬路における水分量の上昇に応じて減衰するため、計測用電波の伝搬路における水分量がある程度の高さに達すると、水分量センサ４１および無線装置３１間の通信を行うことができなくなる場合がある。
【０５４０】
水分量センサ４１が無線装置３１から送信された信号の受信の可否に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測する場合、無線装置３１は、所定のデータを含む信号を変調した電波、すなわち所定のデータを含む通信用電波を送信する。水分量センサ４１における計測部４４は、地中アンテナ４２によって受信される当該通信用電波から元のデータを復元できた場合には、無線装置３１から送信された信号を受信することができたとして、計測用電波の伝搬路における水分量が所定の閾値以下であると判定する。
【０５４１】
また、計測部４４は、無線装置３１から受信した通信用電波を測定してもよい。具体的には、たとえば、計測部４４は、地中アンテナ４２によって受信された通信用電波の受信電力を測定してもよい。
【０５４２】
この場合、計測部４４は、無線装置３１から送信された信号の受信の可否に基づく判定結果および通信用電波の測定結果のいずれか一方または両方に基づいて水分量を計測する。
【０５４３】
また、無線装置３１が送信する計測用電波は、スペクトラム拡散された電波であってもよい。具体的には、無線装置３１は、たとえば、ＲＦ帯の単一周波数の信号に対してスペクトラム拡散変調を行い、地上アンテナ３２からスペクトラム拡散された電波を水分量センサ４１へ送信する。
【０５４４】
水分量センサ４１において、受信部４３は、スペクトラム拡散された電波を、地中アンテナ４２を介して受信する。具体的には、地中アンテナ４２は、スペクトラム拡散された電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して受信部４３へ送る。
【０５４５】
受信部４３は、地中アンテナ４２から受けた電気信号を計測部４４へ送る。計測部４４は、受信部４３から受けた電気信号に対して逆拡散を行い、逆拡散により取得した電気信号のレベルを測定する。計測部４４は、測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を求める。
【０５４６】
また、水分量センサ４１が計測用電波の伝搬路における水分量を計測する構成に限らず、無線装置３１が計測用電波の伝搬路における水分量を計測してもよい。具体的には、たとえば、水分量センサ４１は、無線装置３１から送信された電波を測定し、測定結果を示す測定情報を無線装置３１へ送信する。無線装置３１は、水分量センサ４１から受信した測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０５４７】
なお、水分量センサ４１は、法面の土壌中に設置される構成に限らず、たとえば降雨時に崩壊する可能性のある急傾斜地に設置されてもよい。
【０５４８】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第２の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行ってもよい。たとえば、無線装置３１は、水分量センサ４１から通知される計測結果情報の示す水分量が低い場合と比べて、計測結果情報の示す水分量が高い場合において送信する計測用電波の周波数を低くする。
【０５４９】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第３の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行ってもよい。たとえば、無線装置３１は、計測用電波を間欠的に送信する。また、水分量センサ４１における計測部４４は、受信部４３によって受信される計測用電波ごとに、当該計測用電波の伝搬路における水分量の計測に当該計測用電波を用いるか否かを当該計測用電波の受信品質に応じて判断する。
【０５５０】
より具体的には、無線装置３１は、計測用電波を周期的に送信する。そして、水分量センサ４１における計測部４４は、水分量の計測に用いると判断した計測用電波の複数の計測結果に基づいて水分量を計測する。
【０５５１】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、地中に上下方向に並んで設置される複数の地中アンテナ４２を含んでもよい。この場合、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第４の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。たとえば、水分量センサ４１において、計測部４４は、地中に上下方向に並んで設置される複数の地中アンテナ４２の中から、計測用電波の伝搬路における水分量の計測に用いる地中アンテナ４２を水分量の計測結果に応じて選択する。
【０５５２】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、複数の水分量センサ４１を備えてもよい。この場合、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第５の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０５５３】
たとえば、本実施の形態に係る水分量検知システムは、地中に上下方向に並んで設置される複数の地中アンテナ４２を備える。各水分量センサ４１は、各地中アンテナ４２において受信される計測用電波を測定することが可能である。
【０５５４】
無線装置３１は、各水分量センサ４１の一部または全部から受信した計測結果情報の示す計測結果に基づいて、各水分量センサ４１の中から、計測結果情報を自己に送信すべき水分量センサ４１を選択する。
【０５５５】
そして、無線装置３１によって選択された水分量センサ４１は、計測結果情報を無線装置３１に送信する。一方、無線装置３１によって選択された水分量センサ４１以外の水分量センサ４１は、計測結果情報を無線装置３１に通知しない。
【０５５６】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムでは、地中側の装置および地上側の装置の両方が電波の測定を行ってもよい。この場合、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第８の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０５５７】
たとえば、水分量センサ４１は、自己が受信した計測用電波の測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬経路における水分量を計測し、計測結果を示す計測結果情報を無線装置３１へ送信する。そして、無線装置３１は、水分量センサ４１から受信した計測結果情報、および自己が受信した水分量センサ４１からの電波の測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬経路における水分量を計測する。
【０５５８】
ところで、たとえば、大雨が降り続いた場合、急傾斜地が崩壊する等、土砂災害が起こる可能性があるため、土壌に含まれる水分の量を計測することができれば、当該急傾斜地において土砂災害が発生する可能性を的確に判断することができる。
【０５５９】
土壌に含まれる水分量を計測するための水分量センサとして、たとえば、地中において測定した電気抵抗を用いる水分量センサ、または地中において測定した圧力を用いる水分量センサがある。しかしながら、これらの水分量センサは、計測対象となる個所に接触させる必要があるため、たとえば、計測対象となる個所が急傾斜地の上部から下部までの広い範囲に亘る場合には設置が困難である。
【０５６０】
これに対して、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量センサでは、受信部４３は、無線装置３１から送信される計測用電波を受信する。計測部４４は、受信部４３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。報告部４５は、計測部４４による計測結果を示す情報を出力する。
【０５６１】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、計測用電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【０５６２】
また、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量検知システムでは、無線装置３１は、計測用電波を送信する。水分量センサ４１は、計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測し、計測結果を示す情報を無線装置３１に通知する。
【０５６３】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、計測用電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【０５６４】
また、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量検知システムでは、無線装置３１は、水分量センサ４１から通知される計測結果の示す水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【０５６５】
このような構成により、たとえば、水分量の増加により水分量センサ４１が設置された急傾斜地が崩壊するおそれのある場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【０５６６】
また、本発明の第１４の実施の形態に係る水分量検知システムでは、無線装置３１は、電波を送信する。水分量センサ４１は、当該電波を測定し、測定結果を示す測定情報を無線装置３１へ送信する。無線装置３１は、水分量センサ４１から受信した測定情報の示す測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬経路における水分量を計測する。
【０５６７】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、計測用電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【０５６８】
その他の構成および動作は第１から第５および第８の実施の形態に係る水位検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０５６９】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０５７０】
＜第１５の実施の形態＞
本実施の形態は、第１４の実施の形態に係る水分量検知システムと比べて、計測用電波を送信する装置が地中に設置され、水分量センサが地上に設置される水分量検知システムに関する。以下で説明する内容以外は第９から第１１の実施の形態に係る水位検知システムおよび第１４の実施の形態に係る水分量検知システムと同様である。
【０５７１】
図２１は、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量検知システムの構成を示す図である。
【０５７２】
図２１を参照して、水分量検知システム１１５は、送信機８１と、水分量センサ９１とを備える。送信機８１は、地中アンテナ８２と、送信機本体８３とを含む。水分量センサ９１は、地上アンテナ９２と、水分量センサ本体９９とを含む。
【０５７３】
送信機８１は、道路１４に面した法面７６における土壌中に設置されている。水分量センサ９１は、法面７６の上段に設置されている。なお、水分量センサ９１は、法面７６の下段、たとえば道路１４に設置されてもよい。
【０５７４】
送信機８１は、電波を送信する。より詳細には、送信機本体８３は、地中アンテナ８２と接続され、地中アンテナ８２を介して、ＲＦ帯の周波数の電波を送受信する。
【０５７５】
地上アンテナ９２は、水分量センサ本体９９と接続され、送信機８１から電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して水分量センサ本体９９へ送る。
【０５７６】
水分量センサ本体９９は、地上アンテナ９２から受けた電気信号、すなわち地上アンテナ９２によって受信された電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬経路における水分量を計測する。
【０５７７】
以下、水分量センサ９１以外の他の装置から送信され、水分量センサ９１において水分量の計測に用いられる電波を計測用電波とも称する。
【０５７８】
また、水分量センサ９１は、地上アンテナ９２を用いて送信機８１と通信する。以下、水分量センサ９１および送信機８１および間の通信に用いられる電波を通信用電波とも称する。
【０５７９】
なお、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第９の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０５８０】
図２２は、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量センサの構成を示す図である。
【０５８１】
図２２を参照して、水分量センサ９１は、地上アンテナ９２と、水分量センサ本体９９とを備える。水分量センサ本体９９は、受信部９３と、計測部９４と、送信部９５と、警報部９６と、指示部９７とを含む。
【０５８２】
受信部９３は、送信機８１から送信される計測用電波を、地上アンテナ９２を介して受信する。具体的には、受信部９３は、地上アンテナ９２から電気信号を受ける。そして、受信部９３は、地上アンテナ９２から受けた電気信号を計測部９４へ送る。
【０５８３】
計測部９４は、受信部９３からの電気信号、すなわち受信部９３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、当該計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０５８４】
具体的には、たとえば、計測部９４は、地上アンテナ９２によって受信される計測用電波の受信電力を測定し、測定結果の変化に基づいて当該計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０５８５】
より具体的には、たとえば、計測部９４は、地上アンテナ９２によって受信された計測用電波の通常時に対する減衰量と、計測用電波の伝搬路における水分量との対応関係を示すテーブルを用いて、計測用電波の伝搬路における水分量を求める。
【０５８６】
計測部９４は、水分量の計測結果を示す情報である計測結果情報を作成して送信部９５および警報部９６へ送る。
【０５８７】
送信部９５は、計測部９４から受けた計測結果情報を、たとえば土砂災害に関する情報を収集する機関等へ送信する。
【０５８８】
警報部９６は、計測結果情報の示す水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。具体的には、たとえば、警報部９６は、降雨等によって計測用電波の伝搬路における水分量が増加し、法面７６が崩壊する恐れがあると判断した場合、法面７６が崩壊する恐れがあること示す警報を他の装置へ送信する。また、警報部９６は、計測用電波の伝搬路における水分量が所定の閾値以上となった場合、たとえば音声等により注意を喚起してもよい。
【０５８９】
また、送信機８１が送信する計測用電波は、スペクトラム拡散された電波であってもよい。具体的には、送信機８１は、たとえば、ＲＦ帯の単一周波数の信号に対してスペクトラム拡散変調を行い、地中アンテナ８２からスペクトラム拡散された電波を水分量センサ９１へ送信する。
【０５９０】
水分量センサ９１において、受信部９３は、スペクトラム拡散された電波を、地上アンテナ９２を介して受信する。具体的には、地上アンテナ９２は、スペクトラム拡散された電波を受信し、受信した電波を電気信号に変換して受信部９３へ送る。
【０５９１】
受信部９３は、地上アンテナ９２から受けた電気信号を計測部９４へ送る。計測部９４は、受信部９３から受けた電気信号に対して逆拡散を行い、逆拡散により取得した電気信号のレベルを測定する。計測部９４は、測定結果の変化に基づいて、当該電波の伝搬路における水分量を求める。
【０５９２】
なお、送信機８１は、継続的に計測用電波を送信する構成に限らず、間欠的に送信してもよい。
【０５９３】
この場合、たとえば、水分量センサ９１は、降雨時と比べて非降雨時における計測用電波の送信期間を短くするための送信期間変更指示を送信機８１へ送信してもよい。
【０５９４】
送信機８１は、水分量センサ９１から送信期間変更指示を受信した場合、計測用電波の送信期間を短くする。つまり、送信機８１は、送信期間変更指示を受信した場合、間欠的に送信している計測用電波の送信期間を短くし、送信停止期間を長くする。これにより、送信機８１は、非降雨時における電力消費を抑えることができる。
【０５９５】
また、たとえば、送信機８１は、異なる周波数の計測用電波を選択的にまたは並行して送信すること、および異なる大きさの電力の計測用電波を送信することの少なくともいずれか一方が可能である。
【０５９６】
また、水分量センサ９１は、異なる周波数の計測用電波を選択的にまたは並行して受信すること、および異なる大きさの電力の計測用電波を受信することの少なくともいずれか一方が可能である。
【０５９７】
また、上記の様に、送信機８１は計測用電波を間欠的に送信してもよい。この場合、たとえば、水分量センサ９１における計測部９４は、受信部９３によって受信される計測用電波ごとに、計測用電波の伝搬路における水分量の計測に当該計測用電波を用いるか否かを当該計測用電波の受信品質に応じて判断してもよい。
【０５９８】
具体的には、たとえば、送信機８１は、計測用電波を周期的に送信する。そして、水分量センサ９１における計測部９４は、水分量の計測に用いると判断した計測用電波の複数の計測結果に基づいて水分量を計測する。
【０５９９】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、地中に上下方向に並んで設置される複数の地中アンテナ８２を含んでもよい。この場合、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第１０の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０６００】
たとえば、水分量センサ９１は、自己の計測結果の示す水分量に基づいて、各地中アンテナ８２の中から、送信機８１が計測用電波を送信するために用いるべき地中アンテナ８２を選択する。
【０６０１】
送信機８１は、水分量センサ９１によって選択された地中アンテナ８２から計測用電波を送信する。
【０６０２】
また、本実施の形態に係る水分量検知システムは、複数の送信機８１を備えてもよい。この場合、本実施の形態に係る水分量検知システムは、第１１の実施の形態に係る水位検知システムにおける水位の計測と同様の処理によって水分量の計測を行う。
【０６０３】
具体的には、本実施の形態に係る水分量検知システムは、地中に上下方向に並んで設置される複数の地中アンテナ８２を備える。各送信機８１は、各地中アンテナ８２から計測用電波を送信することが可能である。
【０６０４】
水分量センサ９１は、自己の計測結果の示す水分量に基づいて、各送信機８１の中から、計測用電波を送信すべき送信機８１を選択する。
【０６０５】
水分量センサ９１に選択された送信機８１は、計測用電波を送信する。一方、水分量センサ９１によって選択された送信機８１以外の送信機８１は、計測用電波を送信しない。
【０６０６】
また、送信機８１は、法面の土壌中に設置される構成に限らず、たとえば降雨時に崩壊する可能性のある急傾斜地に設置されてもよい。
【０６０７】
以上のように、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量センサでは、受信部９３は、送信機８１から送信される計測用電波を受信する。計測部９４は、受信部９３によって受信される計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０６０８】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、計測用電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【０６０９】
また、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量センサでは、警報部９６は、計測結果の示す水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【０６１０】
このような構成により、たとえば、水分量の増加により送信機８１が設置された急傾斜地が崩壊するおそれのある場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【０６１１】
また、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量検知システムでは、送信機８１は、計測用電波を送信する。水分量センサ９１は、計測用電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、計測用電波の伝搬路における水分量を計測する。
【０６１２】
このような構成により、たとえば、水分量を計測しようとする範囲に直接センサを接触させることなく水分量を計測することができ、また、計測用電波の測定値の変化から、水分量の詳細な変化の情報も取得することができる。したがって、設置に関する制約を受けにくく、水分量の変化をより正確に把握することができる。
【０６１３】
また、本発明の第１５の実施の形態に係る水分量検知システムでは、水分量センサ９１は、計測結果の示す水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する。
【０６１４】
このような構成により、たとえば、水分量の増加により水分量センサ９１が設置された急傾斜地が崩壊するおそれのある場合に、市町村等の機関を介して周辺の住民に避難勧告を行うことができる。
【０６１５】
その他の構成および動作は第９から第１１の実施の形態に係る水位検知システムまたは第１４の実施の形態に係る水分量検知システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０６１６】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０６１７】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
【０６１８】
［付記１］
水位センサであって、
他の装置から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記水位センサの設置場所における水位を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備え、
前記電波は、水面上から水中へ送信される、水位センサ。
【０６１９】
［付記２］
水位センサであって、
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備え、
前記電波は、水中から水面上へ送信される、水位センサ。
【０６２０】
［付記３］
水位センサであって、
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備え、
前記電波は間欠的に送信され、
前記計測部は、前記受信部によって受信される前記電波ごとに、前記水位の計測に前記電波を用いるか否かを前記電波の受信品質に応じて判断し、
前記電波は周期的に送信され、
前記計測部は、前記水位の計測に用いると判断した前記電波の複数の計測結果に基づいて前記水位を計測し、
前記水位センサは、さらに、
前記送信機へトリガ信号を送信する指示部を備え、
前記計測部は、前記指示部による前記トリガ信号の送信タイミングに従って前記電波を周期的に測定する、水位センサ。
【０６２１】
［付記４］
水位センサであって、
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備え、
前記計測部は、道路の路面または路面の下に設置された送信機から送信される前記電波を測定し、
前記計測部による計測結果は、前記道路の冠水の判断に用いられる、水位センサ。
【０６２２】
［付記５］
水位センサであって、
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する計測部を備え、
前記受信部は、地面または地中に設置された送信機から送信される前記電波を受信し、
前記計測部は、前記電波の測定結果の変化、および降雨時であるか降雪時であるかに基づいて、前記送信機の設置場所における水位または積雪量を計測する、水位センサ。
【０６２３】
［付記６］
電波を送信する無線装置と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す情報を前記無線装置に通知する水位センサとを備え、
前記電波は、水面上から水中へ送信される、水位検知システム。
【０６２４】
［付記７］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する水位センサとを備え、
前記電波は、水中から水面上へ送信される、水位検知システム。
【０６２５】
［付記８］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する水位センサとを備え、
前記送信機は、異なる周波数の前記電波を選択的にまたは並行して送信すること、および異なる大きさの電力の前記電波を送信することの少なくともいずれか一方が可能であり、
前記水位センサは、異なる周波数の前記電波を選択的にまたは並行して受信すること、および異なる大きさの電力の前記電波を受信することの少なくともいずれか一方が可能であり、
前記水位センサは、前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、前記計測結果の示す前記水位が高い場合に、前記電波の周波数を低くするための周波数切替え指示を前記送信機へ送信し、
前記送信機は、前記周波数切替え指示を受信して、送信する前記電波の周波数を切り替える、水位検知システム。
【０６２６】
［付記９］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する水位センサとを備え、
前記送信機は、異なる周波数の前記電波を選択的にまたは並行して送信すること、および異なる大きさの電力の前記電波を送信することの少なくともいずれか一方が可能であり、
前記水位センサは、異なる周波数の前記電波を選択的にまたは並行して受信すること、および異なる大きさの電力の前記電波を受信することの少なくともいずれか一方が可能であり、
前記水位センサは、前記電波の周波数が同じである条件下で、前記計測結果の示す前記水位が低い場合と比べて、前記計測結果の示す前記水位が高い場合に、前記電波の電力を大きくするための電力切替え指示を前記送信機へ送信し、
前記送信機は、前記電力切替え指示を受信して、送信する前記電波の電力を大きくする、水位検知システム。
【０６２７】
［付記１０］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する水位センサと、
水位の増減方向に並んで設置される複数のアンテナとを備え、
前記水位センサは、前記計測結果の示す前記水位に基づいて、各前記アンテナの中から、前記送信機が前記電波を送信するために用いるべき前記アンテナを選択し、
前記送信機は、前記水位センサによって選択された前記アンテナから前記電波を送信する、水位検知システム。
【０６２８】
［付記１１］
電波を送信する複数の送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記送信機の設置場所における水位を計測する水位センサとを備え、
各前記送信機は、少なくとも１つのアンテナを含み、
各前記アンテナは、水位の増減方向に並んで設置され、
前記水位センサは、前記計測結果の示す前記水位に基づいて、前記各送信機の中から、前記電波を送信すべき前記送信機を選択し、
前記水位センサによって選択された前記送信機以外の前記送信機は、前記電波を送信しない、水位検知システム。
【０６２９】
［付記１２］
互いに電波を送受信する地上側無線装置および水側無線装置を備え、
前記水側無線装置は、自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、自己の設置場所における水位を計測し、計測結果を示す情報を前記地上側無線装置に通知し、
前記地上側無線装置は、前記水側無線装置から通知された前記情報、および自己が受信した電波の測定結果の変化に基づいて、前記水側無線装置の設置場所における水位を計測し、
前記地上側装置から送信される電波は、水面上から水中へ送信され、
前記水側無線装置から送信される電波は、水中から水面上へ送信される、水位検知システム。
【０６３０】
［付記１３］
他の装置から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果を示す情報を出力する報告部とを備え、
前記電波は、地上から地中へ送信される、水分量センサ。
【０６３１】
［付記１４］
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部とを備え、
前記電波は、地中から地上へ送信される、水分量センサ。
【０６３２】
［付記１５］
送信機から送信される電波を受信する受信部と、
前記受信部によって受信される前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する計測部と、
前記計測結果の示す前記水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する警報部を備える、水分量センサ。
【０６３３】
［付記１６］
電波を送信する無線装置と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測し、計測結果を示す情報を前記無線装置に通知する水分量センサとを備え、
前記電波は、地上から地中へ送信される、水分量検知システム。
【０６３４】
［付記１７］
電波を送信する無線装置と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測し、計測結果を示す情報を前記無線装置に通知する水分量センサとを備え、
前記無線装置は、前記水分量センサから通知される前記計測結果の示す前記水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する水分量検知システム。
【０６３５】
［付記１８］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する水分量センサとを備え、
前記電波は、地中から地上へ送信される、水分量検知システム。
【０６３６】
［付記１９］
電波を送信する送信機と、
前記電波を測定し、測定結果の変化に基づいて、前記電波の伝搬路における水分量を計測する水分量センサとを備え、
前記水分量センサは、前記計測結果の示す前記水分量が所定の閾値以上の場合に警報を出力する、水分量検知システム。
【符号の説明】
【０６３７】
１０  車両
１１，３１  無線装置
１２，６２  水上アンテナ
１４  道路
１９，３３  無線装置本体
２１，６１  水位センサ
２２，５２    水中アンテナ
２３，４３，６３，９３  受信部
２４，４４，６４，９４  計測部
２５，４５  報告部
２８，４８  電池部
２９，６９  水位センサ本体
３２，９２  地上アンテナ
４１，９１  水分量センサ
４２，８２  地中アンテナ
４９，９９  水分量センサ本体
５１，８１  送信機
５９，８３  送信機本体
６５，９５  送信部
６６，９６  警報部
６７，９７  指示部
７０  水面
７１  河川
７５  地面
７６  法面
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９，１１０，１１１，１１２，１１３水位検知システム
１１４，１１５  水分量検知システム
【図１】
2015129709.tif 000003
【図２】
2015129709.tif 000004
【図３】
2015129709.tif 000005
【図４】
2015129709.tif 000006
【図５】
2015129709.tif 000007
【図６】
2015129709.tif 000008
【図７】
2015129709.tif 000009
【図８】
2015129709.tif 000010
【図９】
2015129709.tif 000011
【図１０】
2015129709.tif 000012
【図１１】
2015129709.tif 000013
【図１２】
2015129709.tif 000014
【図１３】
2015129709.tif 000015
【図１４】
2015129709.tif 000016
【図１５】
2015129709.tif 000017
【図１６】
2015129709.tif 000018
【図１７】
2015129709.tif 000019
【図１８】
2015129709.tif 000020
【図１９】
2015129709.tif 000021
【図２０】
2015129709.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
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