(57)【要約】【課題】低コストで且つ耐候性に優れた電柱の傾斜異常検出装置を実現提供する。【解決手段】本発明の電柱の傾斜異常検出装置に依れば，個々の電柱に固定配置する機器は傾斜検知に必要な最小限とし，大部分を共用とすることで低コスト化可能な電柱の傾斜異常検出装置とする。また傾斜検知部は非接触で且つ一つの検出コイルのインダクタンス検知とし，さらにインダクタンス変化情報を含む発振出力をそのまま送信する構成で低コストで耐候性に優れた装置実現を可能にする。【選択図】　図２
2004147374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜に応じた信号を出力する傾斜検知部と，傾斜異常有無を判断する識別制御部と，傾斜異常有無の表示部と，それらの間の通信手段とで構成され，少なくとも傾斜検知部を地上の諸物から損傷を受ける恐れの少ない電柱の高所に固定配置すると共に表示部を複数の電柱間で共用として，低コスト構成を可能にした電柱の傾斜異常検出装置
【請求項２】
請求項１記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，通信手段は微弱電磁波或いは光変調出力とし，共用の表示部を携帯可能に構成して個々の電柱直下の至近距離内でそれぞれの電柱の傾斜異常を表示確認する事として低コスト構成を可能にした電柱の傾斜異常検出装置
【請求項３】
請求項１記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，それぞれの電柱上に傾斜検知部に加えて識別制御部をも固定配置し，傾斜異常有無を識別判断した結果を電柱固有の識別アドレスと共に無線或いは電線重畳等の通信手段により中央の表示部に送信することを特徴とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項４】
請求項１記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，傾斜検知部は上方に開いている半球状容器と，半球状容器内に転動可能に収容された導体球或いは磁性体球と，半球状容器底部に配置されたコイルと，コイルのインダクタンス検知部とより構成され，電柱に固定された半球状容器の傾斜により導体球或いは磁性体球が転動して変化するコイルのインダクタンスに対応した信号を出力することを特徴とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項５】
請求項４記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，半球状容器は所定以上の傾斜では導体球或いは磁性体球の中心位置からの移動量が急激に大となるよう段差を有する半球面構造とし，傾斜量を二値的なインダクタンス変化として検出容易とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項６】
請求項１記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，傾斜検知部はコイルと，コイル真上に揺動可能に吊された導体或いは磁性体よりなる錘と，コイルのインダクタンス検知部とより構成され，電柱に固定された傾斜検知部の傾斜により導体或いは磁性体よりなる錘が揺動して変化するコイルのインダクタンスに対応した信号を出力することを特徴とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項７】
請求項６記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，コイル真上に揺動可能に吊された錘のコイルに対向する半球面中央部及び半球面外周部を導体及び磁性体の組み合わせで構成し，所定以上の傾斜量でインダクタンスを急激に変化させて傾斜量を二値的なインダクタンス変化として検出容易とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項８】
請求項４或いは６記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，コイルのインダクタンス検知部はコイルのインダクタンスにより周波数を変える発振回路で構成し，通信手段は発振回路出力を微弱電磁波として或いは発振回路出力で発光素子を駆動して光変調出力とし，識別制御部及び表示部は携帯可能に構成して個々の電柱の至近に於いてそれら微弱電磁波或いは光変調出力を受けて個々の電柱の傾斜異常を識別表示することを特徴とする電柱の傾斜異常検出装置
【請求項９】
請求項２記載の電柱の傾斜異常検出装置に於いて，識別制御部及び表示部に加えて個々の電柱をその位置から認識する位置検知識別部及びメモリとを携帯可能に構成し，認識した個々の電柱毎に傾斜検知部の傾斜情報出力をメモリに記憶し，時系列的に電柱の傾斜状態を記憶可能にすると共に傾斜異常識別の精度向上或いは関連データ管理を容易にする事を特徴とする電柱の傾斜異常検出装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，電柱の傾斜異常検出装置に拘わり，特に個々の電柱に固定配置してその傾斜異常を検出可能とする安価な電柱の傾斜異常検出装置に拘わる。
【０００２】
【従来の技術】
電力線或いは通信線等の支柱として所謂電柱は町中の至る所に配設されているが，風，地震，或いは地盤変動等の影響を受けて傾斜し，倒壊する可能性があり，不断の監視が行われている。これらの目的に有効な手段は個々の電柱に傾斜検出器を配置して監視することであるが，現在製品化されている傾斜検出器を数多い電柱個々に配置するにはコストが嵩み過ぎる難点がある。また，風雨に曝される電柱に配置固定するには耐候性に優れた傾斜検出器とする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は，低コストで且つ耐候性に優れた電柱の傾斜異常検出装置を実現提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明による電柱の傾斜異常検出装置は，請求項１に記載するよう少なくとも傾斜に対応した信号を出力する傾斜検知部を個々の電柱に固定的に配置し，通信手段を有して傾斜を表示確認する部分を共用として全体のコスト低減可能な装置を実現する。
【０００５】
更に具体的には請求項２に記載するように表示部は携帯可能に構成し，通信手段は電柱の至近領域を伝達可能とするような微弱電磁波或いは光変調出力とし，個々の電柱の真下至近領域で傾斜異常を表示確認する電柱の傾斜異常検出装置として低コストで構成する。
【０００６】
他の具体構成例は請求項３に記載するように個々の電柱には傾斜検知部と共に識別制御部，通信手段とを有し，傾斜状態を識別した結果を無線或いは電線に重畳させて中央の制御装置に送り，表示確認させる。
【０００７】
傾斜検知部の具体的な構成例は請求項４に記載するように上に開いた半球状容器内に導体球或いは磁性体球を配置し，半球状容器底部にコイルを配置して，半球状容器の傾斜により導体球或いは磁性体球が転動してコイルのインダクタンスを変化させることを検知する。
【０００８】
請求項５では前記半球状容器の半球面に段差を設け，所定以上の傾斜では急激に導体球或いは磁性体球が半球面底部より移動する距離を大とするよう構成する。電柱の傾斜異常検知は所定の角度以上の傾斜か否かで異常有無を識別するが，半球面に段差を設けて所定の角度以上の傾斜でインダクタンス変化を大とし，識別を容易にする。
【０００９】
請求項６は傾斜検知部の他の具体的な構成を規定する。コイルの真上に導体或いは磁性体で構成する錘を揺動可能に吊して傾斜検知部全体の傾斜に対応してコイルと導体或いは磁性体との距離を変化させてコイルのインダクタンスを変化させる。
【００１０】
請求項７は請求項６の構成に於いて，コイル真上に対向する錘の半球面中央部及び半球面外周部を導体及び磁性体の組み合わせとして所定の角度以上の傾斜でインダクタンス変化を大とし，識別を容易にする。
【００１１】
さらに請求項８は，請求項４或いは６において，傾斜検知部に於けるコイルのインダクタンス変化をコイルをその一部とする発振回路を用いて発振周波数変化として出力させ，発振出力を微弱電磁波として，或いは発振出力で光変調して出力させ，電柱真下の至近距離内で受信可能とさせて低コストで電柱の傾斜異常検出装置実現を可能とする。
【００１２】
請求項９は，請求項２に記載する電柱の傾斜異常検出装置の識別精度を向上し，電柱毎の傾斜データ管理を容易にする装置を規定する。すなわち，識別制御部及び表示部に加えて個々の電柱をその位置から認識する位置検知識別部，例えばＧＰＳ受信部及びメモリとを携帯可能に構成し，認識した個々の電柱毎に傾斜検知部の傾斜情報出力をメモリに記憶し，時系列的に電柱の傾斜状態を記憶可能にすると共に傾斜異常識別の精度を向上する。
【００１３】
【作用】
個々の電柱に固定配置する機器は傾斜検知に必要な最小限とし，大部分を共用とすることで低コスト化可能な電柱の傾斜異常検出装置とする。また傾斜検知部は非接触で且つ一つの検出コイルのインダクタンス検知とし，さらにインダクタンス変化情報を含む発振出力をそのまま送信する構成で低コストで耐候性に優れた装置実現を可能にする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明による電柱の傾斜異常検出装置について，その実施例及び原理作用等を図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は，本発明の第一の実施例の概略構成を示す。電柱上部に傾斜検知部を固定配置し，識別表示部を携帯可能に構成して個々の電柱毎に傾斜異常を識別検知する。同図に於いて，傾斜検知部１２は地上の諸物から損傷を受ける恐れの少ない個々の電柱１１の高所に固定配置され，電柱１１の傾斜に対応した出力を電柱１１真下近傍で受信できるほどの微弱電磁波１３により送信する。保守管理者１５は携帯可能に構成された識別表示部１４を持ち，個々の電柱１１の真下近傍で微弱電磁波１３を受信し，傾斜異常の有無を確認する。
【００１６】
図２は，第一の実施例に於ける傾斜検知部１２及び識別表示部１４の構成を更に説明するための図である。傾斜検知部１２は断面図を示すように上に向いて開いた半球状容器２１内に導体球２２を有し，半球状容器２２底部中央に一つの検出コイル２３を有する。番号２６は検出コイル２３をその一部とする発振回路で番号２５は発振回路２６を動作させるための太陽電池を示し，番号２４は導体球２２の動きにダンピングを与えるために封入したオイルを示している。携帯可能に構成された識別表示部１４は微弱電磁波１３の受信部２７，識別制御部２８，表示部２９，電池２ａ，ＧＰＳ受信部２ｂ，メモリ２ｃ等とより構成される。
【００１７】
電柱１１に固定された傾斜検知部１２が傾斜すると，導体球２２は半球状容器２１内を転がり，検出コイル２３との距離が大となるので検出コイル２３のインダクタンスは大となる。電柱１１の傾斜異常検知は傾斜方向を問わず傾斜量が重要であるので一つの検出コイル２３のみで構成する。発振回路２６は太陽電池２５から電流供給が有る間は常に発振を続け，その発振周波数は検出コイル２３のインダクタンスに依存するので傾斜検知部１２の傾斜に対応して発振周波数は低くなる。発振回路２６による発振出力は検出コイル２３を流れ，検出コイル２３から微弱電磁波１３として電柱１１下方に漏洩させる。
【００１８】
識別表示部１４の受信部２７はその微弱電磁波１３を受けてパルス化し，識別制御部２８は受信部２７からのパルス出力を受けてパルス間隔を微小時間間隔のパルス列で計数して周波数を識別し，電柱１１の傾斜異常有無を識別して表示部２９に表示して保守管理者１５に認識せしめる。
【００１９】
それらの傾斜異常識別の過程で識別制御部２８はＧＰＳ受信部２ｂの経緯度情報から電柱１１を特定し，電柱１１の識別情報と傾斜情報とをメモリ２ｃに記憶すると共に過去の時系列的な傾斜情報を比較参照して識別精度を向上させる。電柱個々の識別情報を予め定めて傾斜検知部と共に配置し，識別制御部２８に認識させることも可能であるが，共用部である識別表示部１４のコストを若干アップさせる事で全体のコストを抑制する方が良い。また耐候性を向上させるために繊細な半導体集積回路素子を電柱１１個々に配置することは好ましく無く，上の構成のように最小限の回路素子で構成することが望ましい。
【００２０】
図３は，第一の実施例に於ける傾斜検知部１２の動作を更に詳しく説明するための図であり，半球状容器２１，導体球２２，検出コイル２３等の断面を示している。同図に於いて，半球状容器２１は更に拡大して詳細を示してあり，その半球面は段差部３１を境界として内周側半球面３２，外周側半球面３３とで構成されることを示している。内周側半球面３２の曲率半径は小で微小な傾斜では導体球２２の移動量は小で，したがって検出コイル２３のインダクタンス変化は小さい。外周側半球面３３の曲率半径は大としたので傾斜が一定角度を超え段差部３１を越えるに至ると導体球２２の移動量は急激に大となるよう構成している。
【００２１】
図３（ａ）は傾斜がほぼ無い場合を，図３（ｂ）は傾斜が小さい場合を，図３（ｃ）は傾斜が大の場合をそれぞれ示し，番号３４，３５はそれぞれの場合に移動した導体球２２を示し，番号２２’は図３（ａ）に於ける導体球２２の位置を示す。
【００２２】
図３（ｃ）に示したように傾斜が一定水準を超えると導体球２２の移動量は急激に大となり，インダクタンスの変化，結果として発振周波数の変化も大となる。電柱１１の傾斜は許容範囲内であるか，否かの判断が必要であるが，このような構造とすることで個々の傾斜検知部１２のばらつきの許容範囲を大にすることが出来て低コスト化に寄与する。
【００２３】
傾斜量に対する出力変化を大にして分解能を向上させる他の方法にはコイル２３が発生する磁束分布を局在化させる手段がある。コイル２３の中心部或いは更に外周部等に磁性体を用いて磁束分布を集中させる，またコイル２３が発生するのは高周波磁束であることを利用して導体球２２に対向する中心部のみに開口を有する導体板をコイル２３と導体球２２間に配置する。これらは公知の技術であるので詳しい説明は省略する。
【００２４】
半球状容器２１に導体球２２と共に封入するオイル２４は導体球２２の動きにダンピングを与える。電柱１１の多くは道路近傍に配置されて車両が至近を通過して大小の振動を与え，また風，さらには地震等により電柱１１には振動が与えられる。電柱１１及び傾斜検知部１２に振動が与えられる度に導体球２２は半球状容器２１内を転動しようとする。このような振動に起因するインダクタンスの変化は傾斜検知部１２の出力を電子回路その他の方法で処理して傾斜の識別判断には影響を小とすることも可能であるが，オイル２４により導体球２２の動きにダンピングを加える方がコスト的に有利である。オイル２４の粘度は寒暖により変化するが，導体球２２の移動の時定数を数十分程度に収まるように設定すれば傾斜の異常有無判定には支障が無い。
【００２５】
また，オイル２４と導体球２２とを半球状容器２１に密閉すると，温度の上下によりオイル２４の容積が変動するので半球状容器２１に無理な力が加わってオイル漏れその他の不具合を生じることがある。これを避けるには半球状容器２１の蓋の一部をフレキシブルな素材で構成して温度によるオイル２４容積の膨張，収縮を吸収する構造とする。
【００２６】
第一の実施例では，傾斜に伴って導体球２２が転動する構成とした。導体球の替わりに磁性体球とすることも可能であって，その場合には傾斜量とインダクタンス変化量との関係が逆になる。磁性体球の磁性は温度の影響を受け易いが，インダクタンス変化量を導体球の場合より大に出来，設置環境及び必要とする感度等から選択する。
【００２７】
また，傾斜検知部１２から識別表示部１４への通信手段を微弱電磁波１３として構成したが，発振回路２６の発振出力でＬＥＤを駆動点滅させ，電柱１１真下近傍への通信手段として構成することも出来る。ＬＥＤの発光色を特定の色或いはその組み合わせとし，受信側で色フィルターを用いることで昼間でも良好な通信を期待できる。
【００２８】
図４は本発明の第二の実施例として傾斜検知部１２の異なった構成を示す。同図に於いて，コイル２３上に吊した錘のコイル２３に対向する半球面中央部４３には導体を，正常時にコイル２３と対向していない半球面外周部４２には磁性体を配置してある。これらはロープ４４を中心として軸対称に構成され，図ではその断面を示している。その他の構成は図２に示した例と同じである。番号４１は容器を，番号４４は錘を吊すロープを，番号４５は錘の動きにダンピングを与えるオイルを，番号４６は傾斜に伴って錘の動く方向をそれぞれ示す。
【００２９】
電柱１１に固定された傾斜検知部１２が傾斜すると，導体と磁性体とで構成される錘は傾くが，傾斜が小さい場合には導体で構成された半球面中央部４３は引き続きコイル２３と対向してインダクタンスの変化は小さい。しかしながら，傾斜が大になると導体で構成された半球面中央部４３はコイル２３の真上から外れ，コイル２３には半球面外周部４２の磁性体も対向することになる。すると，磁性体はコイルからの磁束を集め，インダクタンスを急激に大にするのでインダクタンスの変化は容易に検知可能となる。
【００３０】
図５は本発明の第三の実施例を示し，第一の実施例で示した傾斜検知部１２に識別制御通信部を付加してそれぞれ電柱１１に固定配置し，中央の制御装置に通信で報告する構成である。同図に於いて，個々の電柱１１には傾斜検知制御部５１，５２，５３を固定配置する。傾斜検知制御部５２の構成を示すようにそれぞれ第一の実施例に於ける傾斜検知部１２に加えて識別制御通信部５４を付加して構成する。識別制御通信部５４は傾斜に対応する出力を受けて傾斜が正常範囲内であるか否かを識別判断し，適宜電柱の識別アドレスを添えて中央の制御装置５６に送信する。送信手段は電柱１１の関係する電線５５に高周波信号を重畳しても無線でも良い。
【００３１】
中央の制御装置５６は受信部５７，制御部５８，表示部５９等で構成され，送信された傾斜に関する信号を受けて表示或いは記憶等の処理を行う。
【００３２】
第一，第二の実施例で説明した傾斜検知部は何れも傾斜量をコイルと導体或いは磁性体との距離に変えてインダクタンス変化として検知する。他に液体中の気泡移動を光出力変化として検知する方法，磁石の移動量を磁束センサで検知する方法，或いは圧力センサを用いる方法等数多くの手段は存在する。しかしながら，環境変化の厳しい電柱上での長期間使用を考慮するとセンシティブな素子，或いは微細な半導体集積回路を用いる方法には不安が残り，上記実施例で提案したインダクタンス変化利用の傾斜検知部が適している。もちろん，上記に説明した他に本発明の趣旨に沿って種々の変形，改良は可能であり，また請求項１，２，３，９等に示す装置では傾斜検知部の動作原理の種別には依存しないので実施例として説明した以外の動作原理に基づく傾斜検知部を用いても低コストでの電柱の傾斜異常検出装置を実現できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上，実施例を用いて説明したように本発明の電柱の傾斜異常検出装置に依れば，個々の電柱に固定配置する機器は傾斜検知に必要な最小限とし，大部分を共用とすることで低コスト化可能な電柱の傾斜異常検出装置と出来る。また傾斜検知部は非接触で且つ一つの検出コイルのインダクタンス検知とし，さらにインダクタンス変化情報を含む発振出力をそのまま送信する構成で低コストで耐候性に優れた装置実現を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の構成概要を示す。
【図２】第一の実施例に於ける傾斜検知部，識別表示部の構成を示す。
【図３】第一の実施例に於ける傾斜検知の原理を説明するための図である。
【図４】本発明の第二の実施例の傾斜検知部を示す。
【図５】本発明の第三の実施例の構成概要を示す。
【符号の説明】
１１・・・電柱，　　　　　　　　　　　１２・・・傾斜検知部，
１３・・・微弱電磁波，　　　　　　　　１４・・・識別表示部，
１５・・・保守管理者，
２１・・・半球状容器，　　　　　　　　２２・・・導体球，
２３・・・検出コイル，　　　　　　　　２４・・・オイル，
２５・・・太陽電池，　　　　　　　　　２６・・・発振回路，
２７・・・受信部，　　　　　　　　　　２８・・・識別制御部，
２９・・・表示部，　　　　　　　　　　２ａ・・・電池，
２ｂ・・・ＧＰＳ受信部，　　　　　　　２ｃ・・・メモリ，
３１・・・段差部　　　　　　　　　　　３２・・・内周側半球面，
３３・・・外周側半球面，　　　　　　　２２’・・・導体球２２の位置，
３４，３５・・移動した導体球，
４１・・・容器，　　　　　　　　　　　４２・・・半球面外周部，
４３・・・半球面中央部，　　　　　　　４４・・・錘を吊すロープ，
４５・・・オイル，　　　　　　　　　　４６・・・錘の動く方向，
５１，５２，５３・・傾斜検知制御部，　５４・・・識別制御通信部，
５５・・・電線，　　　　　　　　　　　５６・・・中央の制御装置，
５７・・・受信部，　　　　　　　　　　５８・・・制御部，
５９・・・表示部
【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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