(57)【要約】【課題】地磁気の変化等をとらえる多数の環境変化検出装置から送出された微弱な電波による報告信号を整理して受信し解析する。【解決手段】環境変化検出装置は、磁気検出部１０と演算部２０と通信部３０と電源部４０位置検出部５０とを備える。磁気検出部１０は、外部磁界の変化に応じて出力信号レベルが変化する回路から成る。演算部２０は、磁気検出回路の出力信号をディジタル化した検出信号と、他の環境変化検出装置と区別するための識別データと検出時刻とを含む報告信号を生成する。通信部３０は、報告信号を監視装置に向けて送出する回路と、他の環境変化検出装置から受信した報告信号を、監視装置に向けて再送出する回路とから成る。電源部４０は、駆動電力を供給する。位置検出部は装置の位置を検出する。【選択図】        図１
2004264074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ独立に動作する任意の数の環境変化検出装置と、各環境変化検出装置の送出する報告信号を受信して解析し、いずれかの環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測する監視装置とを備え、
前記環境変化検出装置は、
磁気検出部と、演算部と、通信部と、電源部とを備え、
前記磁気検出部は、磁気検出部を取り囲む外部磁界の変化に応じて出力信号レベルが変化する回路から成り、
前記演算部は、前記磁気検出回路の出力信号をディジタル化した検出信号と、環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと検出時刻とを含む報告信号を生成する回路から成り、
前記通信部は、前記報告信号を、監視装置に向けて送出する回路と、他の環境変化検出装置から受信した報告信号を、前記監視装置に向けて再送出する回路とから成り、
前記電源部は、前記磁気検出部と演算部と通信部に対して駆動電力を供給する回路から成ることを特徴とする環境変化監視システム。
【請求項２】
磁気検出部と、演算部と、通信部と、電源部とを備え、
前記磁気検出部は、磁気検出部を取り囲む外部磁界の変化に応じて出力信号レベルが変化する回路から成り、
前記演算部は、前記磁気検出回路の出力信号をディジタル化した検出信号と、環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと検出時刻とを含む報告信号を生成する回路から成り、
前記通信部は、前記報告信号を、監視装置に向けて送出する回路と、他の環境変化検出装置から受信した報告信号を、前記監視装置に向けて再送出する回路とから成り、
前記電源部は、太陽光発電装置と、発電された電気を蓄積する蓄電器を備え、前記磁気検出部と演算部と通信部に対して駆動電力を供給する回路から成ることを特徴とする環境変化検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の環境変化検出装置において、
設置位置を検出する位置検出部を備えており、
前記演算部は、識別データに変えてもしくは識別データに加えて、前記位置検出部の検出した位置情報を含む報告信号を生成することを特徴とする環境変化検出装置。
【請求項４】
非同期に受信される複数の環境変化検出装置の送出した報告信号を受信する手段と、前記報告信号に含まれる、環境変化検出装置が検出した環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと、前記検出信号の検出時刻とを、抽出する手段と、抽出した信号のうち誤りなく受信できたものを選択する手段と、選択した信号を、前記識別データ別に、前記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する演算処理装置を備えたことを特徴とする監視装置。
【請求項５】
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、
任意のタイミングで前記報告信号を無線により送信する回路と、
他の装置の無線送信した報告信号を受信して、当該報告信号にエラーが検出されたらその信号を破棄し、重複して受信された報告信号を破棄して、残りの誤りなく受信できた報告信号を選択して任意のタイミングで無線により再送信する回路とを備えた環境変化検出装置。
【請求項６】
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、
任意のタイミングで前記報告信号を無線により送信する回路と、
他の装置の無線送信した報告信号を受信して、当該報告信号にエラーが検出されたらその信号を破棄し、重複して受信された報告信号を破棄して、残りの誤りなく受信できた報告信号を選択して任意のタイミングで無線により再送信する回路とを備えた環境変化検出装置と、
受信した前記各報告信号を、前記識別データ別に、前記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する手段とを備えた監視装置から成り、
前記環境変化検出装置から送信されるいずれの報告信号も、その直前直後に送信される他の報告信号とは非同期のタイミングで無線送信され、
前記各環境変化検出装置の送信する報告信号が到達する範囲内には、少なくとも１台の環境変化検出装置が存在し、監視装置には、少なくとも１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が到達するように、複数の環境変化検出装置と監視装置とを配置して、
いずれかの環境変化検出装置の報告信号は、監視装置に直接届かないほど、無線送信する送信パワーが微弱であって、いずれかの単数または複数の環境変化検出装置により受信されて転送されて監視装置に到達させるようにし、
前記監視装置は、受信した報告信号にエラーが検出されたらその信号は破棄して、誤りなく受信できた報告信号だけを選択するとともに、重複して受信された報告信号は破棄することを特徴とする環境変化監視システム。
【請求項７】
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、
任意のタイミングで前記報告信号を無線送信する回路と、
他の装置の無線送信した報告信号を任意のタイミングで再送信する回路とを備えた、環境変化検出装置と、
任意のタイミングで前記各環境変化検出装置の送信した報告信号を受信する回路と、
受信した前記各報告信号を、前記識別データ別に、前記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する手段とを備えた監視装置から成り、
前記環境変化検出装置から送信されるいずれの報告信号も、その直前直後に送信される他の報告信号とは非同期のタイミングで無線送信され、
前記各環境変化検出装置の送信する報告信号が到達する範囲内には、少なくとも１台の環境変化検出装置が存在し、監視装置には、少なくとも１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が到達するように、複数の環境変化検出装置と監視装置とを配置して、
いずれかの環境変化検出装置の報告信号は、監視装置に直接届かないほど、無線送信する送信パワーが微弱であって、いずれかの単数または複数の環境変化検出装置により受信されて転送されて監視装置に到達させるようにし、
前記監視装置は、受信した報告信号にエラーが検出されたらその信号は破棄して、誤りなく受信できた報告信号だけを選択するとともに、重複して受信された報告信号は破棄することを特徴とする環境変化監視システム。
【請求項８】
請求項６または７に記載の環境変化監視システムにおいて、
環境変化検出装置は、光ファイバの一端に光信号を供給する送光部とこの光ファイバ他端の出力光の強度を測定する受光部とを備え、環境の変化が敷設した前記光ファイバの曲げ半径を変化させたときに生じる光信号の伝送損失を前記受光部の出力信号として、この出力信号をディジタル化した信号を報告信号に含めることを特徴とする環境変化監視システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視対象物が移動したり、向きを変えたり、あるいは、監視対象物の近くに何かが接近したような場合に、これを検出して、周囲の環境変化を精密に観測する機能を持つ環境変化監視システムと環境変化検出装置及び監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
防災システムや防犯システムなどでは、建物やその他様々な設備に何らかの被害が発生する恐れがある場合にこれを自動的に検出して、監視センタなどへ伝える仕組みが採用されている。一般には、監視目的に応じたセンサとその検出信号を送信するネットワークと検出信号を受信してディスプレイに表示したり解析したりする監視装置とから構成される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３２９５４８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
監視対象物への人や物の接近を検出するセンサの出力信号は、有線、あるいは無線により監視センタに送信される。しかしながら、監視センタにおいて、これらの検出信号を受信し、解析するシステムは、センサの数が多くなるほど複雑になり、センサの管理や解析処理に時間がかかる、という問題があった。
本発明は、以上の点に着目してなされたもので、自由に環境変化検出装置を設置し、多数の環境変化検出装置から送出された検出信号を容易に整理し、受信し、解析することができる監視装置を備えた環境変化監視システムと環境変化検出装置及び監視装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の構成により上記の課題を解決する。
〈構成１〉
それぞれ独立に動作する任意の数の環境変化検出装置と、各環境変化検出装置の送出する報告信号を受信して解析し、いずれかの環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測する監視装置とを備え、上記環境変化検出装置は、磁気検出部と、演算部と、通信部と、電源部とを備え、上記磁気検出部は、磁気検出部を取り囲む外部磁界の変化に応じて出力信号レベルが変化する回路から成り、上記演算部は、上記磁気検出回路の出力信号をディジタル化した検出信号と、環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと検出時刻とを含む報告信号を生成する回路から成り、上記通信部は、上記報告信号を、監視装置に向けて送出する回路と、他の環境変化検出装置から受信した報告信号を、上記監視装置に向けて再送出する回路とから成り、上記電源部は、上記磁気検出部と演算部と通信部に対して駆動電力を供給する回路から成ることを特徴とする環境変化監視システム。
【０００５】
〈構成２〉
磁気検出部と、演算部と、通信部と、電源部とを備え、上記磁気検出部は、磁気検出部を取り囲む外部磁界の変化に応じて出力信号レベルが変化する回路から成り、上記演算部は、上記磁気検出回路の出力信号をディジタル化した検出信号と、環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと検出時刻とを含む報告信号を生成する回路から成り、上記通信部は、上記報告信号を、監視装置に向けて送出する回路と、他の環境変化検出装置から受信した報告信号を、上記監視装置に向けて再送出する回路とから成り、上記電源部は、太陽光発電装置と、発電された電気を蓄積する蓄電器を備え、上記磁気検出部と演算部と通信部に対して駆動電力を供給する回路から成ることを特徴とする環境変化検出装置。
【０００６】
〈構成３〉
構成１に記載の環境変化検出装置において、設置位置を検出する位置検出部を備えており、上記演算部は、識別データに変えてもしくは識別データに加えて、上記位置検出部の検出した位置情報を含む報告信号を生成することを特徴とする環境変化検出装置。
【０００７】
〈構成４〉
非同期に受信される複数の環境変化検出装置の送出した報告信号を受信する手段と、上記報告信号に含まれる、環境変化検出装置が検出した環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと、上記検出信号の検出時刻とを、抽出する手段と、抽出した信号のうち誤りなく受信できたものを選択する手段と、選択した信号を、上記識別データ別に、上記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する演算処理装置を備えたことを特徴とする監視装置。
【０００８】
〈構成５〉
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、任意のタイミングで上記報告信号を無線により送信する回路と、他の装置の無線送信した報告信号を受信して、当該報告信号にエラーが検出されたらその信号を破棄し、重複して受信された報告信号を破棄して、残りの誤りなく受信できた報告信号を選択して任意のタイミングで無線により再送信する回路とを備えた環境変化検出装置。
【０００９】
〈構成６〉
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、任意のタイミングで上記報告信号を無線により送信する回路と、他の装置の無線送信した報告信号を受信して、当該報告信号にエラーが検出されたらその信号を破棄し、重複して受信された報告信号を破棄して、残りの誤りなく受信できた報告信号を選択して任意のタイミングで無線により再送信する回路とを備えた環境変化検出装置と、受信した上記各報告信号を、上記識別データ別に、上記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する手段とを備えた監視装置から成り、上記環境変化検出装置から送信されるいずれの報告信号も、その直前直後に送信される他の報告信号とは非同期のタイミングで無線送信され、上記各環境変化検出装置の送信する報告信号が到達する範囲内には、少なくとも１台の環境変化検出装置が存在し、監視装置には、少なくとも１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が到達するように、複数の環境変化検出装置と監視装置とを配置して、いずれかの環境変化検出装置の報告信号は、監視装置に直接届かないほど、無線送信する送信パワーが微弱であって、いずれかの単数または複数の環境変化検出装置により受信されて転送されて監視装置に到達させるようにし、上記監視装置は、受信した報告信号にエラーが検出されたらその信号は破棄して、誤りなく受信できた報告信号だけを選択するとともに、重複して受信された報告信号は破棄することを特徴とする環境変化監視システム。
【００１０】
〈構成７〉
環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した装置を他の装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する手段と、任意のタイミングで上記報告信号を無線送信する回路と、他の装置の無線送信した報告信号を任意のタイミングで再送信する回路とを備えた、環境変化検出装置と、任意のタイミングで上記各環境変化検出装置の送信した報告信号を受信する回路と、受信した上記各報告信号を、上記識別データ別に、上記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する手段とを備えた監視装置から成り、上記環境変化検出装置から送信されるいずれの報告信号も、その直前直後に送信される他の報告信号とは非同期のタイミングで無線送信され、上記各環境変化検出装置の送信する報告信号が到達する範囲内には、少なくとも１台の環境変化検出装置が存在し、監視装置には、少なくとも１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が到達するように、複数の環境変化検出装置と監視装置とを配置して、いずれかの環境変化検出装置の報告信号は、監視装置に直接届かないほど、無線送信する送信パワーが微弱であって、いずれかの単数または複数の環境変化検出装置により受信されて転送されて監視装置に到達させるようにし、上記監視装置は、受信した報告信号にエラーが検出されたらその信号は破棄して、誤りなく受信できた報告信号だけを選択するとともに、重複して受信された報告信号は破棄することを特徴とする環境変化監視システム。
【００１１】
〈構成８〉
構成６または７に記載の環境変化監視システムにおいて、環境変化検出装置は、光ファイバの一端に光信号を供給する送光部とこの光ファイバ他端の出力光の強度を測定する受光部とを備え、環境の変化が敷設した上記光ファイバの曲げ半径を変化させたときに生じる光信号の伝送損失を上記受光部の出力信号として、この出力信号をディジタル化した信号を報告信号に含めることを特徴とする環境変化監視システム。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図１は、環境変化監視装置の具体例を示すブロック図である。
このシステムは、磁気検出部１０と演算部２０と通信部３０と電源部４０と位置検出部５０を備える。磁気検出部１０には、磁気検出器１１と高周波電源１２と、整流用のダイオード１３と平滑回路１４、Ａ／Ｄ変換器１５及びパラレルポート１６を備えている。演算部２０は、ＣＰＵ（演算処理装置）２１とＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２２とＲＯＭ（リードオンリメモリ）２３を備える。
通信部３０は、受信機３１、シリアルポート３２、シリアルポート３３、送信機３４、及び、アンテナ３５、３６を備える。なお、アンテナ３５、３６はそれぞれ受信用と送信用であるが、実際には１本のアンテナで兼用している。電源部４０は、太陽光発電装置４１とバッテリ４２を備える。
【００１３】
磁気検出器１１には、既知の高感度磁気検出用回路を採用する。これは、直線的に保持したアモルファス金属繊維から成るセンサの両端に、高周波電源１２を接続して一定の高周波電流を流す回路から成る。この金属繊維に、その長手方向に平行な外部磁界を印加すると、金属繊維の高周波電流に対するインピーダンスが、外部磁界の強さによって変化する。これを磁気インピーダンス効果と呼ぶ。
地磁気のような微少な外部磁界に対しても敏感に反応する。即ち、静止させた状態でセンサの両端のインピーダンスを測定し、これを基準値とする。検出装置本体が例えば、地滑り等の力を受けて移動したり、向きを変えたりすると、センサに加わる外部磁界が変化して、センサの両端のインピーダンスが変化する。周辺に外部磁界を乱すような物が接近しても、同様の現象が起きる。このようにして、地磁気検出装置を利用した環境変化の検出処理ができる。
【００１４】
図の例では、センサの両端の電圧を整流用のダイオード１３で整流して、平滑回路１４で平滑してからデジタル信号に変換し、演算部２０を経て図示しない監視装置へ送信される。この例では基準値と比較する処理は演算部２０側で行うこともできるし、監視装置側で行うこともできる。パラレルポート１６は、Ａ／Ｄ変換器１５の出力するデジタル信号を演算部２０のバスライン２４に受け入れるための入力ポートである。
【００１５】
演算部２０は、磁気検出部１０の検出した信号と検出時刻とこの環境変化検出装置の識別データとを合成した報告信号を生成する機能を持つ。なお、識別データは、この環境変化検出装置と、べつの場所に設置された他の環境変化検出装置とを区別するためのコードデータで、ＲＯＭ２３に記憶されている。また、検出時刻は、ＣＰＵ２１が内蔵する時計回路等から所定の時刻信号を発生し、これを数値化したもので、報告信号に含める。通信部３０の受信機３１は、受信用のアンテナ３５を用いて他の環境変化検出装置の送信した報告信号を受信する機能を持つ。この報告信号は、シリアルポート３２を通じて、演算部２０に取り込まれる。また、演算部２０で生成した報告信号は、シリアルポート３３を経て、送信機３４に送り込まれる。送信機３４は、この報告信号を、送信アンテナ３６を用いて監視装置側に送信する。
【００１６】
後で説明するように、演算部２０は、自装置で検出した検出信号を含む報告信号を例えば、一定時間おきに、あるいは基準値のレベルが変化したときにシリアルポート３３を介して送信機３４に送り込み、一定時間おきに報告信号を送信する。その一方で、空き時間に受信機３１で受信した他の装置の報告信号をそのまま送信機３４に転送し、送信する。すなわち、空き時間には近隣の他の装置から受信した任意の報告信号を監視装置に対して転送する機能を持つ。電源部４０は、太陽光発電装置４１とバッテリ４２を備え、バッテリ４２に発電した電気を蓄積し、夜間にこの装置が動作するように制御する。昼間は、太陽光発電装置４１の発電する電力によって各部が動作し、その余剰電力をバッテリ４２に蓄積し、夜間に備える。位置検出部５０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）の機能を持ち、人工衛星などによる位置信号を受信し、この環境変化検出装置が取り付けられた場所を特定する。位置検出器５１の検出した位置信号は、パラレルポート５２を経て、演算部２０に入力する。演算部２０は、この信号を受け入れて、検出した位置信号を識別データに含めて監視装置に送信する機能を持つ。
【００１７】
図２は、環境変化検出装置の具体的な外観を示す斜視図である。
図に示すように、この実施例の環境変化検出装置の本体ケース６０は、上部が太く、下部が細い杭のような形状になっている。これは、地すべり検出のために設計されたもので、用途に応じてこの本体ケース６０の形状は、自由に変更することができる。すなわち、本体ケース６０の先端部６２を地面に打ち込むことで、任意の場所に取り付けが完了する。本体ケース６０の周りには、太陽電池パネル６１が貼り付けられている。これによって、どこでも自力で電力をまかない、無人で自動的に検出信号を送信する機能を持つ。この本体ケース６０の内部に収容する部品を図の右側に示した。
【００１８】
ケース６３の中に、図１に示した磁気検出部１０、演算部２０、通信部３０、及び、位置検出部５０が収容される。アンテナは、受信アンテナ３５と送信アンテナ３６を兼用したものである。コネクタ６４は、このケース６３を太陽電池パネル６１に接続するためのものである。バッテリ４２は、本体ケースの下部に埋め込まれるようになっている。なお、図の磁気検出器１１は、上部の１点鎖線の円の中に示したように、高周波電源１２を両端に接続したアモルファス金属繊維１８からなる。この両端の電圧Ｖを出力信号として取り出す。両端の電圧Ｖは高周波信号なので、既に説明したように、検波をし平滑化してからデジタル信号に変換している。
【００１９】
例えば、山の斜面に上記のような環境変化検出装置を多数据え付けて、地すべりを検出するシステムでは、次のような監視を行う。環境変化検出装置は、例えば、山の斜面に５０メートルとか、１００メートル間隔で据え付ける。これらは全て独立に、しかも電源ケーブルや通信ケーブルを接続することなく動作するから、自由に地すべりが発生しそうな場所に据え付ければよい。これらの装置の検出信号は、据え付けられた場所に応じてそれぞれ異なるが、いずれも静止した状態では時間的に変化しない。ところが地すべりが発生して位置が変わったり、向きが変わったりすると、検出信号のレベルが変化する。
【００２０】
監視装置側では、その変化を捉えて、例えば、警報装置などを動作させる。ところで、こうした信号をこの例のように、電波で送信する場合に、電波の強さが問題になる。通信法規などによって規制されない微弱な信号を送信する構成にして、自由に多数の環境変化検出装置を据え付けることができるようにする。各環境変化検出装置の発信する電波は、非常に微弱であって、信号の到達距離は短い。例えば、それぞれ１００メートル前後の到達距離になる。即ち、監視装置から一定距離の範囲外に設置された環境変化検出装置の発信する電波は、監視装置に受信されない。そこで、全ての環境変化検出装置が、それぞれ自装置の検出信号を送信すると共に、周辺の他の検出装置の検出信号を転送する。これにより、次第に監視装置の近くに設置された環境変化検出装置に報告信号が伝達されて、全ての環境変化検出装置の信号が最終的に監視装置に達する。
【００２１】
図３は、検出信号の転送による監視方法を説明する説明図である。
まず、図の（ａ）に示すように多数の検出装置１−１〜１−ｎが据え付けられていた場合を想定する。この場合に各検出装置のアンテナ３６−１〜３６−ｎによって、報告信号が送受信され、全ての環境変化検出装置の報告信号は、順番に監視装置７０に近い環境変化検出装置３６−ｎ側に達する。多数の環境変化検出装置のうちの１台が監視装置になっていてもよい。環境変化検出装置３６−ｎと監視装置とが有線ネットワークで接続されていてもよい。監視装置に集められた報告信号はさらに別の監視装置に有線ネットワークを通じて転送されてから解析されてもよい。
【００２２】
図の（ｂ）に示すように、各環境変化検出装置１−１、１−２、１−３から送信された報告信号は、その電波到達範囲３７内の隣接する環境変化検出装置に受信されて転送される。この場合に、報告信号は図の（ｂ）のとおりに順番にリレー式に転送されるとは限らない。隣の装置を飛び越して、その先にある装置に報告信号が受信される場合もある。図の（ｃ）に示した下向きの矢印は、報告信号を送信する環境変化検出装置を示す。また、上向きの矢印は、報告信号を受信して転送をする環境変化検出装置を示す。この図のように、各環境変化検出装置の配置間隔は全く自由である。そして、ある環境変化検出装置が報告信号を送出した時、それを受信する装置もまちまちであって、すぐ隣の装置の報告信号を受信して再送出するだけでなく、少し離れた場所の装置の報告信号を受信して再送出しても構わない。各検出装置は、他の検出装置の送出した報告信号を受信すると、無条件にこれを再送出する、という動作を繰り返していればよい。こうした動作を繰り返していれば、次第に監視装置７０に向けて全ての環境変化検出装置の報告信号が転送されて集められる。これは、報告信号が非常に短いパケット状の信号であり、報告信号送信周期を十分に長くとると、各信号の衝突を避けて送受信が可能なほど、空き時間がとれるという特徴に基づく。また、この方式ならば、各装置にも高度な通信機能が不要になる。
【００２３】
監視装置７０には、図３（ｄ）に示すように識別データ８１と検出信号８２と検出時刻８３と検出位置８４を含む報告信号が受信される。この信号は任意のタイミングでまちまちの順番で受信される。同じ信号が２回以上受信されることも多くなる。従って、いわゆる多数決法で信頼性の高い報告信号を選択して、それを解析に利用するようにすればよい。即ち、信号が正常に受信されたものと判断された場合に、これらの信号を整理して、観測結果に取り込むことができる。
【００２４】
図４は、監視装置の具体的な観測動作を示す説明図である。
まず、図のデータ８０は、各環境変化検出装置から受信された報告信号の例である。これは、既に説明した識別データ８１、検出信号８２、検出時刻８３などを含む。なお、識別データは、多数の環境変化検出装置を個々に区別するためのものであるが、識別データ自体は、特に物理的な意味を持たない。従って、この例では識別データを検出位置を示す情報に置き換えたものを報告信号とした。故に、識別データ８１は、北緯何度、東経何度といった形式のデータになっている。検出信号８２は、各検出装置が設置された場所によって異なるが、特定の検出装置に着目して再配列をしたデータ９０を見れば、その状態がよくわかる。
【００２５】
このデータ９０は、特定の環境変化検出装置の報告信号のみを取り出して、データを検出時刻順に再配列したものである。この結果を図のグラフ９２に反映すると、環境変化検出装置の設置された環境の時間的な変化を捉えることができる。この時間的な変化の程度が大きい場合には、その環境変化検出装置は、外部から何らかの力を受けて移動したり、向きを変えたり、あるいは周辺に外部磁界を変化させるようなものが近づいたり、逆にこれまであったものが離れたりしたことを示す。従って、その検出信号の変化の度合いを円の直径に比例させて、図の地図９３の上に展開すると、この地図９３のどの部分に据え付けられた検出装置に環境の変化が起きているかがわかる。図の、白丸で大径のものが表示された部分は、ある検出装置が検出信号を大きく変化させたことを示す。黒点の部分は、全く環境が変化していない部分である。このように地図上に検出装置が配置された位置をプロットし、その検出装置の検出信号の変化量を円の直径であらわしてみると、例えば、地すべりが発生している部分を直感的に明瞭に表現することができる。
【００２６】
以上説明した本発明のシステムは、地すべりの検出だけでなく、様々な分野に利用できる。例えば、固定した構造物であっても、何らかの異常が発生した場合に振動したり、移動したりするようなものについて、装置を設置し、その状態を監視装置に伝えることができる。従って、防災システムや防犯システムに広く利用することができる。例えば、自動車に上記の装置を取り付ければ、使用しない状態では静止しているが、予定しない動きをした場合には、状態変化が監視装置に検出される。また、装置自身は移動しなくても、人や物が接近した場合には、検出信号が変化する。従って、例えば、鉄道の線路内や踏み切りへ不用意に何者かが立ち入ったような場合や、接近したような場合に、これを検出することもできる。また、駐車禁止場所へ自動車を駐車したような場合には、極めて明瞭に地磁気が変化するから、これを検出することが可能になる。上記の実施例で説明したシステムでは、多数の環境変化検出装置を使用したが、１台の装置だけでも利用することが可能である。
【００２７】
また、複数台の装置を使用する場合に、必ずしも、そこから送出される電波が監視装置に到達しなくても、監視装置に向かって何台かの装置が配置されていれば、これらの装置を経由して報告信号が到達する。従って、微弱な電波を利用したデータの送信が可能になる。その場合の構成は以下のとおりになる。
【００２８】
環境変化検出装置は、環境の変化に応じて変化する検出信号と、この検出信号を送出した環境変化検出装置を他の環境変化検出装置と区別するための識別データと、検出信号を取得した検出時刻とを含む報告信号を生成する。環境変化検出装置は、任意のタイミングで報告信号を無線送信する。他の環境変化検出装置も同様にして報告信号を生成して、任意のタイミングで無線送信する。さらに、各環境変化検出装置は、他の環境変化検出装置の無線送信した報告信号を任意のタイミングで再送信する。いずれの報告信号も、その直前直後に送信する他の報告信号とは非同期のタイミングで送信される。ある環境変化検出装置の報告信号は、無線送信する送信パワーが微弱なため、監視装置に直接届かない。しかし、必ずいずれかの環境変化検出装置に受信されて転送され、単数または複数の環境変化検出装置により転送されて監視装置に到達する。即ち、各環境変化検出装置の送信する報告信号が到達する範囲内には、少なくとも１台の環境変化検出装置が存在し、監視装置には、少なくとも１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が到達するように、複数の環境変化検出装置と監視装置とを配置する。
【００２９】
監視装置は、任意のタイミングで各環境変化検出装置の送信した報告信号を受信する。各報告信号には、各環境変化検出装置を区別する識別データが含まれるから、前記識別データ別に、前記検出時刻順に配列して、各環境変化検出装置の置かれた環境の変化を観測するためのデータを生成する。こうして、監視対象地域に散在させた環境変化検出装置により、対象地域全体としての環境変化の状態を総合的に監視できる。受信した報告信号にエラーが検出されたらその信号は破棄して、誤りなく受信できたものだけを選択する。重複して受信されたものも破棄する。報告信号の信号長をシステムに含まれる全ての環境変化検出装置の台数倍した時間Ｔが、監視装置で全ての環境変化検出装置から１回ずつ報告信号を受信するために必要な合計時間になる。このシステムでは、１台の環境変化検出装置から送信された報告信号が２台以上の環境変化検出装置に受信されて再送信され、同一の内容の報告信号が増殖される。従って、監視装置に到達する報告信号の数は、システムに含まれる環境変化検出装置の台数の１０倍程度になるケースも予想される。故に、報告信号の衝突確率を１００分の１にするには、上記時間Ｔの１０００〜１００００倍以上の時間間隔で各環境変化検出装置から報告信号が送信されるようにするとよい。限定した数の環境変化検出装置からそれぞれほぼ一定の時間間隔で報告信号が送信されるこのシステムでは実用上全く問題なくこの条件をクリアできる。
【００３０】
また、複数の環境変化検出装置が相互に同一の信号を再送信し合うと無駄な報告信号が異常に増大する恐れもある。これには、各環境変化検出装置の送受信アンテナに指向性を付与して、自装置よりも監視装置に近い環境変化検出装置に対して集中的に報告信号を送信するようにすると改善できる。また、一度再送信をした報告信号を一定時間一時記憶しておき、同一内容の報告信号は再送信をしないようにする制御を行うとよい。また、報告信号が衝突等により途中で破棄されることを考慮して、同一内容の報告信号を予め設定した回数だけ再送信し、その回数を超えたときは再送信をしないようにする制御を行ってもよい。
【００３１】
なお、上記の例では、環境変化検出装置に、地磁気センサを使用した。しかしながら、例えば図５に示すように、光ファイバ１００を用いた環境変化検出用のセンサもよく知られている。これも、全く同様に利用できる。即ち、光ファイバ１００の入力端に光信号を供給する送光部１０１を設ける。この光信号は、光ファイバ１００中を伝送され、反射端１０４で反射する。反射光は、光ファイバ１００中を伝送されて受光部１０２で受信される。受光部１０２は、光ファイバ１００の出力光の強度を測定する機能を持つ。光ファイバ１００は、パイプ６５等に収容されて地中に差し込まれる。例えば、地滑り等によってパイプ６５が矢印１０５の方向に力をうけると、パイプ６５とともに光ファイバ１００が折り曲げられる。この光ファイバ１００の曲げ半径を変化させたときに生じる光信号の伝送損失を受光部１０２の出力信号とする。この出力信号をディジタル化した信号を報告信号に含めるとよい。もちろん、光ファイバによる環境変化検出態様は既存の任意の方法を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】環境変化監視装置の具体例を示すブロック図である。
【図２】環境変化検出装置の具体的な外観を示す斜視図である。
【図３】検出信号の転送による監視方法を説明する説明図である。
【図４】監視装置の具体的な観測動作を示す説明図である。
【図５】環境変化検出装置の主要部変形例の構造を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１  ０  磁気検出部
１  １  磁気検出器
１  ２  高周波電源
１  ３  ダイオード
１  ４  平滑回路
１  ５  Ａ／Ｄ変換器
１  ６  パラレルポート
２  ０  演算部
２  １  ＣＰＵ（演算処理装置）
２  ２  ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）
２  ３  ＲＯＭ（リードオンリメモリ）
２  ４  バスライン
３  ０  通信部
３  １  受信機
３  ２  シリアルポート
３  ３  シリアルポート
３  ４  送信機
３  ５  アンテナ
３  ６  アンテナ
４  ０  電源部
４  １  太陽光発電装置
４  ２  バッテリ
５  ０  位置検出部
５  １  位置検出器
５  ２  パラレルポート
【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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