(57)【要約】【課題】浸水状態を自動的に正確に検出できる浸水検出装置を提供すること。【解決手段】浸水検出領域に投光器２により近赤外光を投光し、その投光された近赤外光の反射光を撮影カメラ３で受光し撮影し、その撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水状態を検出する。これにより、浸水検出領域の浸水状態を直接かつ自動的に検出することできる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浸水を検出すべき浸水検出領域に近赤外光を投光する投光手段と、
投光された近赤外光の前記浸水検出領域での反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段の出力に基づいて前記浸水検出領域における浸水状態を検出する検出手段と、
を備えた浸水検出装置。
【請求項２】
前記近赤外光の照射位置に設置され表面を反射低減処理してなる浸水検知板を備え、
前記受光手段は、前記浸水検知板で反射する反射光を受光すること、
を特徴とする請求項１に記載の浸水検出装置。
【請求項３】
前記近赤外光の照射位置に水平に対し傾けて設置される深度検知板を備え、
前記受光手段が前記深度検知板を撮影する撮影カメラであり、
前記検出手段が前記撮影カメラの撮影画像に基づいて前記浸水検出領域における浸水の深度を検出すること、
を特徴とする請求項１に記載の浸水検出装置。
【請求項４】
前記深度検知板の表面が反射低減処理されていることを特徴とする請求項３に記載の浸水検出装置。
【請求項５】
前記投光手段と前記受光手段が同一の柱部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の浸水検出装置。
【請求項６】
前記投光手段から投光される近赤外光の照射領域に対し外光の入射を防止するカバーを備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の浸水検出装置。
【請求項７】
浸水を検出すべき浸水検出領域に近赤外光を投光する投光する投光工程と、
投光された近赤外光の前記浸水検出領域での反射光を受光手段で受光する受光工程と、
前記受光手段の出力に基づいて前記浸水検出領域における浸水状態を検出する検出工程と、
を備えた浸水検出方法。
【請求項８】
前記近赤外光の照射位置に水平に対し傾けた深度検知板を設置し、
前記受光工程にて、前記深度検知板を撮影カメラで撮影し、
前記検出工程にて、前記撮影カメラの撮影画像に基づいて前記浸水検出領域における浸水の深度を検出すること、
を特徴とする請求項７に記載の浸水検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川敷などの浸水状態を検出する浸水検出装置及び浸水検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、河川敷などの浸水状態を検出する手法としては、例えば、河川内に設置した水位計の計測値に基づいて洪水敷への浸水状態を予測する方法や河川に設置した撮影カメラの撮影映像を監視して浸水の発見を行うなどの方法が採られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、水位計の計測値に基づいて浸水状態を予測する方法では、浸水状態を直接検出できないため、浸水状態を正確に把握することができない。また、撮影カメラの映像を監視する方法では、監視員の監視負担が大きく、自動的に浸水を検出することができない。
【０００４】
そこで本発明は、このような問題点を解消する為になされたものであり、浸水状態を自動的に正確に検出できる浸水検出装置及び浸水検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る浸水検出装置は、浸水を検出すべき浸水検出領域に近赤外光を投光する投光手段と、投光された近赤外光の浸水検出領域での反射光を受光する受光手段と、その受光手段の出力に基づいて浸水検出領域における浸水状態を検出する検出手段とを備えて構成されている。
【０００６】
この発明によれば、浸水検出領域で反射する反射光を受光してその受光出力に基づいて浸水状態を検出することにより、浸水検出領域の浸水状態を直接かつ自動的に検出することできる。また、浸水検出領域に近赤外光を投光することにより、可視光の照射や発光を行わず、浸水検出が可能となる。このため、可視光の照射や発光が好ましくない場所やそれらが禁じられている場所でも、浸水検出が行える。
【０００７】
また本発明に係る浸水検出装置は、近赤外光の照射位置に設置され表面を反射低減処理してなる浸水検知板を備え、受光手段が浸水検知板で反射する反射光を受光することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、浸水検知板の表面を反射低減処理することにより、浸水検出領域に浸水がないときの近赤外光の反射量を小さくすることができる。このため、浸水がある時と浸水がない時の近赤外光の反射量の差を大きくすることができ、浸水の検出精度を向上させることができる。
【０００９】
また本発明に係る浸水検出装置は、近赤外光の照射位置に水平に対し傾けて設置される深度検知板を備え、受光手段が深度検知板を撮影する撮影カメラであり、検出手段が撮影カメラの撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を検出することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、浸水検出領域に深度検知板を設置し、その深度検知板を撮影カメラで撮影することにより、その撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を直接かつ自動的に検出することができる。また本発明に係る浸水検出装置において、深度検知板の表面が反射低減処理されているが好ましい。
【００１１】
また本発明に係る浸水検出装置において、投光手段と受光手段が同一の柱部材に取り付けられていることが好ましい。
【００１２】
また本発明に係る浸水検出装置は、投光手段から投光される近赤外光の照射領域に対し外光の入射を防止するカバーを備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、浸水検出領域に入射する外光を制限することができ、周囲環境の変化により浸水検出結果が影響を受けることを防止でき、浸水検出結果の信頼性を向上させることができる。
【００１４】
また本発明に係る浸水検出方法は、浸水を検出すべき浸水検出領域に近赤外光を投光する投光する投光工程と、投光された近赤外光の浸水検出領域での反射光を受光手段で受光する受光工程と、受光手段の出力に基づいて浸水検出領域における浸水状態を検出する検出工程とを備えて構成されている。
【００１５】
この発明によれば、浸水検出領域で反射する反射光を受光してその受光出力に基づいて浸水状態を検出することにより、浸水検出領域の浸水状態を直接かつ自動的に検出することできる。また、浸水検出領域に近赤外光を投光することにより、可視光の照射や発光を行わず、浸水検出が可能となる。このため、可視光の照射や発光が好ましくない場所やそれらが禁じられている場所でも、浸水検出が行える。
【００１６】
この浸水検出方法において、近赤外光の照射位置に表面を反射低減処理してなる浸水検知板を設置し、受光手段により浸水検知板で反射する反射光を受光することが好ましい。
【００１７】
また本発明に係る浸水検出方法は、近赤外光の照射位置に水平に対し傾けた深度検知板を設置し、受光工程にて深度検知板を撮影カメラで受光して撮影し、検出工程にて撮影カメラの撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を検出することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、浸水検出領域に深度検知板を設置し、その深度検知板を撮影カメラで撮影することにより、その撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を直接かつ自動的に検出することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００２０】
図１に本実施形態に係る浸水検出装置の構成概要図を示す。
【００２１】
図１に示すように、浸水検出装置１は、浸水を検出する装置であり、例えば河川敷、洪水敷などに設置される。浸水検出装置１は、近赤外光を投光する投光器２を備えている。投光器２は、浸水を検出すべき浸水検出領域に近赤外光を投光し照射させる投光手段であり、例えばＬＥＤを光源として近赤外光を投光するものが用いられる。また、パルス光として断続的に近赤外光を発光するものを用いることが好ましい。この場合、消費電力の低減が図れる。なお、ここでいう近赤外光とは、波長７８０〜１５００ｎｍの光を意味する。
【００２２】
また、浸水検出装置１は、撮影カメラ３を備えている。撮影カメラ３は、投光器２により投光された近赤外光の浸水検出領域での反射光を受光し撮影する受光手段として機能するものであり、例えばＣＣＴＶ（Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  ）カメラが用いられる。撮影カメラ３としては、近赤外光の波長領域において受光感度の高いものを用いることが好ましい。
【００２３】
この撮影カメラ３と投光器２は、同一の支柱４に設置することが好ましい。例えば、支柱４の上部に撮影カメラ３と投光器２が取り付けられる。そして、撮影カメラ３の撮影方向と投光器２の投光方向は浸水検出領域に向けられている。撮影カメラ３と投光器２を同一の支柱４に設置することにより、複数の支柱などの設置によって河川の美観を損なうことを防止できる。
【００２４】
投光器２と撮影カメラ３は、制御器５に接続されている。制御器５は、投光器２及び撮影カメラ３の作動制御を行っている。また、制御器５は、撮影カメラ３の出力映像に基づいて浸水検出領域における浸水状態を検出する検出手段として機能する。また、撮影カメラ３の出力映像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を検出する検出手段として機能する。
【００２５】
浸水検出装置１の浸水検出領域には、浸水検知板６及び深度検知板７が設置されている。浸水検知板６は、浸水状態の検出を容易化するための板体であり、表面を反射低減処理され、浸水部分と非浸水部分との光反射量の差が出るようになっている。例えば、浸水検知板６の表面は、所定以上の粗さの粗目状に処理されている。この反射低減処理により、非浸水時に投光器２の近赤外光が照射されても乱反射により、光反射量が低減される。
【００２６】
浸水検知板６は、水平より所定角度傾けて設置することが望ましい。例えば、例えば浸水検知板６の傾斜角度θ６は、水平より５〜２０度傾けて設置される。図２に示すように、浸水が無いときには投光器２からの近赤外光Ｌが浸水検知板６の表面で乱反射して反射量は少ない。図３に示すように、浸水が少しあるときには浸水検知板６上の水膜又は水滴に近赤外光Ｌが反射して反射量はやや多い。図４に示すように、浸水が多いときには浸水検知板６上に浸水の水面Ｗが来るので、図３の場合と比べ反射角度が異なり、反射量が多くなる。
【００２７】
図１に示すように、深度検知板７、浸水の深度の検出を容易化するための板体であり、表面を反射低減処理され、浸水部分と非浸水部分との光反射量の差が出るようになっている。
【００２８】
深度検知板７は、水平より所定角度傾けて設置される。例えば、深度検知板７の傾斜角度θ７は、水平より３０〜７０度傾けて設置するのが好ましい。
【００２９】
次に、本実施形態に係る浸水検出装置の動作及び本実施形態に係る浸水検出方法について説明する。
【００３０】
図１において、投光器２により近赤外光を投光し、浸水検出領域に設置される浸水検知板６及び深度検知板７に近赤外光を照射させる。投光器２の投光は、制御器５から出力される制御信号に基づいて行われ、パルス光となるように断続的に行われる。
【００３１】
そして、撮影カメラ３を作動させて、近赤外光が照射される浸水検知板６及び深度検知板７を撮影する。浸水検出領域に浸水がない時には、図５に示すように、撮影カメラ３の撮影画像に浸水検知板６及び深度検知板７が映される。このとき、浸水検知板６の表面には水滴や水面などがないので、近赤外光がその表面で乱反射するのみであり、近赤外光の反射量はごく少ない。
【００３２】
そして、浸水検出領域に少し浸水がある時には、図６に示すように、浸水検知板６の表面の一部が濡れた状態となる（図６中の符号６１）。このため、濡れた部分６１では近赤外光が正反射し、撮影カメラ２の近赤外光の受光量が多くなる。しかし、図３に示すように浸水検知板６の表面に対して反射し、その反射光の反射方向が撮影カメラ２をそれるため、受光量はあまり多くならない。
【００３３】
そして、更に浸水量が多くなると、図７に示すように、浸水検知板６上に水面Ｗがくる。このため、水面Ｗで近赤外光が正反射し、撮影カメラ２の近赤外光の受光量が多くなる。その際、図４に示すように、傾いた浸水検知板６の表面でなく、水平な水面Ｗに対して近赤外光が反射するので、その反射光の反射方向が撮影カメラ２に近くなり、受光量は多くなる。
【００３４】
このように、浸水程度によって、撮影カメラ３が反射光を受ける光量が変化する。従って、撮影カメラ３の撮影映像に基づいて近赤外光の受光量を検出することにより、浸水検出領域における浸水状態を検出することができる。
【００３５】
ところで、図７の浸水状態から更に浸水量が多くなると、図８に示すように、深度検知板７に浸水の水面Ｗが上がってくる。このとき、浸水の深度が深くなるにつれて水面Ｗの位置が深度検知板７の上方に移動してくる（図８中の矢印参照）。従って、深度検知板７における水面Ｗの位置を計測することにより、浸水の深度を検出することができる。
【００３６】
この浸水の深度の検出は、撮影カメラ３の撮影画像を画像処理して深度検知板７における水面Ｗの位置を算出して行われる。例えば、撮影画像をエッジ処理して、深度検知板７における水面Ｗの位置を検出し、その位置を算出する。これにより、撮影カメラ３の撮影映像に基づいて浸水の深度の検出が可能となる。
【００３７】
以上のように、本実施形態に係る浸水検出装置及び浸水検出方法によれば、浸水検出領域で反射する反射光を受光してその受光出力に基づいて浸水状態を検出することにより、浸水検出領域の浸水状態を直接かつ自動的に検出することできる。また、浸水検出領域に近赤外光Ｌを投光することにより、可視光の照射や発光を行わず、浸水検出が可能となる。このため、可視光の照射や発光が好ましくない場所やそれらが禁じられている場所でも、浸水検出が行える。
【００３８】
また、投光器２から投光される近赤外光Ｌの照射位置に表面を反射低減処理した浸水検知板６を設置することにより、浸水検出領域に浸水がないときの近赤外光の反射量を小さくすることができる。このため、浸水がある時と浸水がない時の近赤外光の反射量の差を大きくすることができ、浸水の検出精度を向上させることができる。
【００３９】
また、浸水検出領域に深度検知板７を設置し、その深度検知板７を撮影カメラ３で撮影することにより、その撮影画像に基づいて浸水検出領域における浸水の深度を直接に自動検出することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では近赤外光Ｌの照射領域を覆うカバーを設けていないが、その照射領域に対し外光の入射を防止するカバーを設けることが好ましい。例えば、図９に示すように、カバー８を浸水検知板６及び深度検知板７を覆うようにして設け、太陽光などの外光の入射を防止する。これにより、浸水検出領域に入射する光を制限することができ、周囲環境の変化により浸水検出結果が影響を受けることを防止でき、浸水検出結果の信頼性を向上させることができる。
【００４１】
また、本実施形態では外部情報を入力しその外部情報を浸水検出結果に反映させることをしていないが、外部情報を用いて浸水検出結果の信頼性を向上させてもよい。例えば、図１０に示すように、外部情報として河川の水位データの情報を入力し、その水位データを浸水検出結果に反映させる。具体的には、河川の水位が所定の値以上であり、かつ、撮影カメラ３の撮影データに基づいて浸水ありと判断されたときには、河川増水による浸水と判断する。一方、河川の水位が所定の値以上でなく、かつ、撮影カメラ３の撮影データに基づいて浸水ありと判断されたときには、雨水による浸水と判断する。このように水位データを浸水検出結果に反映させることにより、浸水原因の特定、判断が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、浸水状態を自動的に正確に検出できる浸水検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る浸水検出装置の構成概要図である。
【図２】図１の浸水検出装置における浸水時の近赤外光の反射状態の説明図である。
【図３】図１の浸水検出装置における浸水時の近赤外光の反射状態の説明図である。
【図４】図１の浸水検出装置における浸水時の近赤外光の反射状態の説明図である。
【図５】図１の浸水検出装置の作動時における撮影画像の説明図である。
【図６】図１の浸水検出装置の作動時における撮影画像の説明図である。
【図７】図１の浸水検出装置の作動時における撮影画像の説明図である。
【図８】図１の浸水検出装置の作動時における撮影画像の説明図である。
【図９】本実施形態に係る浸水検出装置の変形例の説明図である。
【図１０】本実施形態に係る浸水検出装置の変形例の説明図である。
【符号の説明】
１…浸水検出装置、２…投光器（投光手段）、３…監視カメラ（受光手段）、４…支柱、５…制御器（検出手段）、６…浸水検知板、７…深度検知板、Ｌ…近赤外光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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