(57)【要約】【課題】  少量の水分でも短時間で検出することができる水分検出装置を提供する。【解決手段】  開示される水分検出装置１は、建物内部に光ファイバ１２を張り巡らせるとともに、この光ファイバ１２のうち、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に光ファイバカプラ１９を設け、光ファイバ１２に光源１１が出射した光信号ＳP1を入射し、光ファイバ１２内を伝送され、光ファイバカプラ１９を経た光信号ＳP3を受光素子１４で電気信号ＳEに変換し、制御部１５がこの電気信号ＳEの変化に基づいて水分を検出し、警報を発する。【選択図】        図１
2005221456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設けられた光ファイバカプラ内を伝送される光信号の変化に基づいて水分を検出し、警報を発することを特徴とする水分検出装置。
【請求項２】
２本の光ファイバを結合して構成され、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設けられた光ファイバカプラを構成する前記２本の光ファイバ内を伝送される２つの光信号の分岐比の変化に基づいて水分を検出し、警報を発することを特徴とする水分検出装置。
【請求項３】
建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設けられた光ファイバカプラと、
前記光ファイバカプラに光信号を入射する光源と、
前記光ファイバカプラから出射された光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号の変化に基づいて水分を検出し、警報を発する制御部と
を備えていることを特徴とする水分検出装置。
【請求項４】
２本の光ファイバを結合して構成され、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設けられた光ファイバカプラと、
前記光ファイバカプラを構成する１本の前記光ファイバに光信号を入射する光源と、
前記２本の光ファイバから出射された２つの光信号を２つの電気信号に変換する２個の受光素子と、
前記２つの電気信号から得られる分岐比の変化に基づいて水分を検出し、警報を発する制御部と
を備えていることを特徴とする水分検出装置。
【請求項５】
建物内部に張り巡らされた光ファイバと、
前記光ファイバのうち、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設けられた複数の光ファイバカプラと、
前記光ファイバにパルス光を入射し、前記光ファイバから出射される後方散乱光のＯＴＤＲ波形を測定することにより前記光ファイバにおける異常発生位置を評価して、前記異常発生位置に関する位置データを出力するＯＴＤＲと、
前記位置データに基づいて水分を検出し、警報を発する制御部と
を備えていることを特徴とする水分検出装置。
【請求項６】
前記光ファイバカプラの結合部の外周に前記水分を集中させるための水分収集ケースを設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水分検出装置。
【請求項７】
前記光ファイバカプラの結合部の外周に、塵埃を除去するための、吸水性材料、濾過フィルタ、目の細かい布、不織布のいずれかを設けることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の水分検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の水分検出装置と、
前記水分検出装置からの警報信号に基づいて外部に警報を発する外部警報手段と
を備えていることを特徴とする水分検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の屋根裏や内壁で発生する漏水、内壁で発生する結露等、建物の各所から漏れ出す水分を検出する水分検出装置及びこの水分検出装置を用いた水分検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の住宅管理方法では、防水壁の裏面や外壁又は内壁と断熱材の間等に敷設した光ファイバに対して所定の検出信号を入力して、光ファイバの信号伝送特性の経時変化を監視することにより、水回り等の漏水の有無を監視している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１４０７７４号公報（請求項４〜請求項７，［０００７］〜［００１０］，［００１５］〜［００２１］，［００２６］〜［００２７］、図２，図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の住宅管理方法では、光ファイバの外周に水が接触した場合に光伝送特性が変化することを利用しているが、これは、以下に示す原理による。すなわち、水は、液体の状態では水素イオンと水酸化イオンとに分離しており、光ファイバ、特に、石英ガラス等からなる光ファイバの中に浸透していく。そして、イオン状態の水に特定波長（例えば、光通信で用いられる１μｍ帯）の光が入射されると、特に、水酸化イオンの振動が大きくなることにより吸収損失が大きくなるため、光伝送特性が低下するのである。
【０００５】
しかし、光ファイバの吸水率は極めて小さいため、たとえ一次被覆を残してすべての保護被覆を除去したり、吸水性の保護被覆を施したりした場合であっても、当該光ファイバの吸収損失が大きくなり光伝送特性の低下が検出できる程度に光ファイバの中に水が浸透するまでに長い時間がかかってしまう。したがって、例えば、暴風雨等により屋根が破損して一度に大量の雨水が浸入した場合であっても、直ちに水分が検出されないため、対処が遅くなるおそれがある。
【０００６】
上記したように、光ファイバの吸水率は極めて小さいため、少量の水分では吸収損失が極わずかに大きくなるだけであり、光伝送特性の低下も少ないので、光ファイバの中を伝送された光信号を受光する受光部の感度を上げても、ノイズに起因する検出信号の変化であるか、水分に起因する検出信号の変化であるか判断することが難しい。したがって、例えば、漏水等のように、極わずかな水分が長い時間をかけて屋根裏にしみ出てくるような場合には、水分が検出されない場合があり、また水分が検出された段階では、すでに屋根裏の建築材料等の腐食が始まっているおそれがある。したがって、検出範囲を拡大するために光ファイバを広範囲に張り巡らせた場合でも、光ファイバの各箇所に接触する水分の量がわずかであれば、上記した場合と同様の不都合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る水分検出装置は、前述の課題を解決するために、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に光ファイバカプラを設け、この光ファイバカプラ内を伝送される光信号の変化に基づいて水分を検出し、警報を発する。
【０００８】
また、本発明に係る水分検出システムは、上記水分検出装置と、この水分検出装置からの警報信号に基づいて外部に警報を発する外部警報手段とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る水分検出装置は、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に光ファイバカプラを設け、この光ファイバカプラ内を伝送される光信号の変化に基づいて水分を検出し、警報を発している。したがって、少量の水分でも短時間で検出することができる。
【００１０】
また、本発明に係る水分検出装置は、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に２本の光ファイバを結合して構成された光ファイバカプラを設け、この光ファイバカプラを構成する１本の光ファイバに光信号を入射し、２本の光ファイバから出射された２つの光信号から変換された２つの電気信号から得られる分岐比の変化に基づいて水分を検出し、警報を発している。したがって、光源から２個の受光素子までの伝送路において、何らかの原因により光信号の出力損失が発生した場合であっても、漏水等に起因する水分が検出されたものと誤判定することはない。
【００１１】
また、本発明に係る水分検出装置は、光ファイバを建物内部に張り巡らせるとともに、この光ファイバのうち、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に複数の光ファイバカプラを設け、ＯＴＤＲからこの光ファイバにパルス光を入射し、光ファイバから出射される後方散乱光のＯＴＤＲ波形を測定することにより光ファイバにおける異常発生位置を評価して、異常発生位置に関する位置データを出力する。制御部は、位置データに基づいて水分を検出し、警報を発する。したがって、簡単な構成で、異常が発生した建物の箇所を特定して報知することができるので、具体的な水分検出対策を直ちに施すことができる。この結果、被害を最小限に抑えることができる。
【００１２】
また、本発明に係る水分検出システムでは、上記いずれかの水分検出装置と、この水分検出装置からの警報信号に基づいて外部に警報を発する外部警報手段とを備えているので、簡単な構成で外部に警報を発することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１である水分検出システムの構成を示すブロック図である。
この例の水分検出システムは、水分検出装置１と、ネットワーク２と、メンテナンス会社クライアント３と、基地局４と、携帯端末５と、メンテナンス車端末６とから概略構成されている。水分検出装置１と、メンテナンス会社クライアント３と、基地局４とは、ネットワーク２を介して接続されている。
【００１４】
水分検出装置１は、光源１１と、光ファイバ１２及び１３と、受光素子１４と、制御部１５と、警報部１６と、通信部１７と、解除ボタン１８とから構成されている。光源１１は、例えば、所定波長を有する単色光の光信号ＳP1を連続で出射する半導体レーザや発光ダイオードからなる。光ファイバ１２は、例えば、ファイバ径が２５０μｍであり、石英ガラスやＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル（ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂））等のプラスチックからなり、光源１１から供給される光信号ＳP1を伝送する。なお、光ファイバ１２の伝搬モード数は、シングルモード又はマルチモードのいずれでも良い。
【００１５】
光ファイバ１２は、図示しないが、建物の内部に張り巡らされている。光ファイバ１２には、図１〜図３に示すように、その一部に、光ファイバ１３が融着及び延伸されることにより結合されて光ファイバカプラ１９が形成されている。図３から分かるように、結合部１９ａにおいては、光ファイバ１２のコア部と光ファイバ１３のコア部とが融着及び延伸されてコア部１９ｂを構成しているとともに、光ファイバ１２のクラッド部と光ファイバ１３のクラッド部とが融着及び延伸されてクラッド部１９ｃを構成している。コア部１９ｂの直径は、各光ファイバ１２及び１３の元の直径の約１／１０以下（約１μｍ以下）である。光ファイバカプラ１９は、光源１１から出射された光信号ＳP1がポート１から入射され、結合部１９ａを経て、その一部がポート３から光信号ＳP3として出射されるとともに、残りの一部がポート４から光信号ＳP4として出射される。
【００１６】
なお、光ファイバカプラ１９の製造方法の詳細については、例えば、特開２００３−３３７２５６号公報を参照されたい。この光ファイバカプラの製造方法は、後述する他の実施の形態においても同様に用いられる。光ファイバカプラ１９は、雨等による漏水が予想される箇所（例えば、建物の屋根裏や内壁の防水層の裏側）、結露が予想される箇所（例えば、建物の内壁）、雨等による浸水が予想される箇所（例えば、床板の下面）、給水管や排水管の破損が予想される箇所（例えば、台所、洗面所、風呂場、トイレ）など、建物の通常の使用状態では水分が検出されない箇所に設ける。
【００１７】
受光素子１４は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光伝導セル、あるいは太陽電池等からなり、光ファイバ１２の出力端から出射された光信号ＳP3を電気信号ＳEに変換して出力する。制御部１５は、中央処理装置（ＣＰＵ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、シーケンサ等からなり、受光素子１４から供給される電気信号ＳEの電圧値ＶDを予め設定した基準電圧値（閾値）ＶTHと比較し、電圧値ＶDが基準電圧値ＶTHより低い場合には、漏水等の何らかの異常が発生したと判断して、警報部１６に異常発生を示す第１警報信号ＳA1を供給するとともに、通信部１７に異常発生を示す第２警報信号ＳA2を供給する。また、制御部１５は、解除ボタン１８から供給される解除信号ＳCに基づいて、警報部１６への第１警報信号ＳA1の供給を停止する。
【００１８】
警報部１６は、例えば、音響警報器、発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）や電球等の表示灯からなる。音響警報器は、第１警報信号ＳA1に基づいて、アラーム又は音声により異常の発生を報知する。一方、表示灯は、第１警報信号ＳA1に基づいて、連続点灯又は点滅点灯により異常の発生を報知する。警報部１６は、建物内部にいる顧客又はその関係者に異常の発生を報知するために住宅又は事務所内の所定の箇所に設置する。ここで、顧客とは、メンテナンス会社と水分検出メンテナンス契約を締結している者をいう。通信部１７は、モデム、ターミナルアダプタ、あるいはルータ等からなり、第２警報信号ＳA2を所定のプロトコルでネットワーク２を介してメンテナンス会社クライアント３に送信するとともに、ネットワーク２及び基地局４を介して顧客又はその関係者が所持する携帯端末５に送信する。
【００１９】
解除ボタン１８は、警報部１６による警報を解除するためのボタンであり、顧客又はその関係者により押下されることにより、解除信号ＳCを発生し、制御部１５に供給する。また、警報部１６による警報を解除するために、解除ボタン１８に換えて、複数桁の暗証番号を入力するようにしたり、複数のボタンを操作するようにしても良い。以上説明した光源１１、受光素子１４、制御部１５、警報部１６、通信部１７及び解除ボタン１８が１個の筐体に収納された水分検出装置１の本体は、顧客の住宅又は事務所内の所定箇所に設置されている。
【００２０】
ネットワーク２は、例えば、構内ネットワーク（ＬＡＮ： Local Area Network）、広域ネットワーク（ＷＡＮ： Wide Area Network）、インターネット、移動通信網、固定通信網等からなる。ネットワーク２は、水分検出装置１と、メンテナンス会社クライアント３と、基地局４とは、例えば、ツイスト・ペアケーブル、同軸ケーブルや光ファイバケーブル等により有線接続され、又は無線接続されている。
【００２１】
メンテナンス会社クライアント３は、例えば、メンテナンス会社の本社や営業所に１台又は複数台設置されている。このメンテナンス会社クライアント３は、制御部と、記憶部と、操作部と、表示部と、通信部等とを有するコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。制御部は、ＣＰＵ等からなり、記憶部に記憶されている水分検出監視プログラム、警報報知プログラム等に基づいて、水分検出監視処理、警報報知処理等を実行し、メンテナンス会社クライアント３の各部を制御する。すなわち、例えば、水分検出監視プログラムが記憶部から読み出されると、制御部に読み込まれ、制御部の動作を制御する。制御部は、水分検出監視プログラムが起動されると、水分検出監視プログラムの制御により、水分検出監視処理を実行するのである。
【００２２】
水分検出監視処理は、当該メンテナンス会社と水分検出メンテナンス契約を締結した各顧客の住宅又は事務所に設置された水分検出装置１から第２警報信号ＳA2が送信されるか否かを常時監視し、第２警報信号ＳA2が送信された場合には、当該顧客の氏名又は名称とともにその旨をメンテナンス会社の本社や営業所に駐在しているメンテナンス員に報知する処理である。警報報知処理は、当該メンテナンス会社の顧客の住宅又は事務所で異常が発生した旨を示す第３警報信号ＳA3を所定のプロトコルでネットワーク２及び基地局４を介してメンテナンス車端末６に送信する処理である。
【００２３】
記憶部は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤ（フロッピー（登録商標）・ディスク）が装着されるＦＤドライブ、ＨＤ（ハード・ディスク）が装着されるＨＤドライブ、ＭＯ（光磁気）ディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ（コンパクト・ディスク）−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ（Recordable）、ＣＤ−ＲＷ（ReWritable）やＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。記憶部には、制御部が実行する各種プログラムの他、各種のデータが記憶される。
【００２４】
操作部は、キーボードやマウス等からなる。表示部は、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどからなる。通信部は、ネットワーク２を介して水分検出装置１から所定のプロトコルで送信される第２警報信号ＳA2を受信するとともに、ネットワーク２及び基地局４を介して所定のプロトコルで第３警報信号ＳA2をメンテナンス車端末６に送信する。
【００２５】
基地局４は、例えば、所定間隔で屋外又は屋内に設置されている。基地局４は、ネットワーク２を介して水分検出装置１から送信される第２警報信号ＳA2や、ネットワーク２を介してメンテナンス会社クライアント３から送信される第３警報信号ＳA3を受信して、アンテナ７で電波に変換し、携帯端末５又はメンテナンス車端末６に送信する。また、基地局４は、携帯端末５又はメンテナンス車端末６から送信される電波をアンテナ７で受信して通信信号に変換し、ネットワーク２を介してメンテナンス会社クライアント３等に伝送する。
【００２６】
携帯端末５は、例えば、携帯電話又は簡易型携帯電話（ＰＨＳ：Personal Handy-phone System）などからなる。携帯端末５は、制御部と、記憶部と、表示部と、操作部と、送受信部と、送受話部と、報知部等から構成されている。制御部は、ＣＰＵ等からなり、記憶部に記憶されている各種プログラムに基づいて、異常報知処理等を実行し、この携帯端末５の各部を制御する。異常報知処理は、水分検出装置１からネットワーク２及び基地局４を介して送信された第２警報信号ＳA2に基づいて報知部を制御し、住宅又は事務所で異常が発生した旨をこの携帯端末５の所持者に報知する処理である。また、制御部は、送受信部から供給される制御信号を制御部内部の処理に用いるとともに、送受信部から供給される音声信号を処理して送受話部に供給し、送受話部から供給される音声信号を処理して送受信部に供給する。
【００２７】
記憶部は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリなどからなる。記憶部には、制御部が実行する各種プログラムの他、各種のデータが記憶される。表示部は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどからなる。操作部は、携帯端末５の電源をオン／オフするための電源ボタン、相手先の電話番号等の入力に用いられるテンキー、着信があった場合に携帯端末５を通話状態とするための通話ボタンなどから構成されている。送受信部は、基地局４からアンテナ７を介して送信される無線電話信号を受信して音声信号、通信データ、あるいは制御信号を復調して制御部に供給するとともに、制御部から供給される音声信号、通信データ、あるいは制御信号を無線電話信号に変調して上記基地局４に送信する。
【００２８】
送受話部は、スピーカ及びマイクからなり、制御部から供給される音声信号に基づいてスピーカから音声を放出するとともに、マイクによって音声から変換された音声信号を制御部に供給することにより、相手先との通話等に用いられる。報知部は、所定の周期や所定の色で点滅する発光ダイオード、単一音を発生させるサウンダ、携帯端末５の筐体を振動させるバイブレータなどからなり、相手先からの着信や、制御部の制御の下、住宅又は事務所で異常が発生した旨をこの携帯端末５の所持者に報知する。
【００２９】
メンテナンス車端末６は、顧客の住宅又は事務所がある地域を受持区域とするメンテナンス会社の営業所に所属し、その受持区域を定期的に巡回するメンテナンス車に搭載されている。メンテナンス車端末６は、制御部と、記憶部と、表示部と、操作部と、通信部と、報知部等とを有するコンピュータによって構成されている。制御部は、ＣＰＵ等からなり、記憶部に記憶されている各種プログラムに基づいて、異常報知処理、カー・ナビゲーション処理等を実行し、このメンテナンス車端末６の各部を制御する。異常報知処理は、メンテナンス会社クライアント３からネットワーク２及び基地局４を介して送信された第３警報信号ＳA3に基づいて報知部を制御し、受持区域に存在するある顧客の住宅又は事務所で異常が発生した旨をこのメンテナンス車端末６が搭載されているメンテナンス車に搭乗しているメンテナンス員に報知する処理である。カー・ナビゲーション処理は、上記受持区域に存在する顧客の住宅又は事務所の所在地を案内する処理である。このカー・ナビゲーション処理については、周知の技術であるので、特に説明しない。
【００３０】
記憶部は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。記憶部には、制御部が実行する各種プログラムの他、各種のデータが記憶される。表示部は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、あるいはプラズマディスプレイなどからなる。
【００３１】
操作部は、キーボードやタッチパッド又はペンデバイス等のポインティングデバイスなどからなる。通信部は、基地局４からアンテナ７を介して送信される無線電話信号を受信して通信データ又は制御信号を復調して制御部に供給するとともに、制御部から供給される通信データ又は制御信号を無線電話信号に変調して上記基地局４に送信する。報知部は、所定の周期や所定の色で点滅する発光ダイオード、単一音を発生させるサウンダなどからなり、制御部の制御の下、受持区域に存在するある顧客の住宅又は事務所で異常が発生した旨をこのメンテナンス車端末６が搭載されているメンテナンス車に搭乗しているメンテナンス員に報知する。
【００３２】
次に、上記構成の水分検出装置１が水分を検出する原理について説明する。上記したように、光ファイバカプラ１９のコア部１９ｂの直径は、各光ファイバ１２及び１３の元の直径の約１／１０以下（約１μｍ以下）であるため、ポート１から入射された光信号ＳP1は、コア部１９ｂ内部に閉じこめられずにクラッド部１９ｃ全体に拡がる。ここで、光ファイバ１２及び１３の構造パラメータが等しいものと仮定し、かつ、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの断面形状を図３に破線で示す矩形状で近似する。
【００３３】
これにより、最低次の偶数次伝搬モードと奇数次伝搬モードとの間の干渉に基づいて、ポート３及び４からそれぞれ出射される光信号ＳP3及びＳP4の出力特性を以下に示すように説明することができる。ポート３から出射される光信号ＳP3及びポート４から出射される光信号ＳP4は、それぞれ式（１）及び式（２）で表される。
ＳP3＝cos2（ＣＬ）  ・・・（１）
ＳP4＝sin2（ＣＬ）  ・・・（２）
【００３４】
式（１）及び式（２）において、Ｃは、いわゆる結合係数とでも呼べるものであり、光ファイバカプラ１９が光信号ＳP1を光信号ＳP3と光信号ＳP4とに分岐させる割合を示す結合度を決定する。結合係数Ｃは、式（３）で表される。
Ｃ＝（３πλ／３２ｎ0ｄ2）・｛１／（１＋１／ν）2｝  ・・・（３）
また、式（１）及び式（２）において、Ｌは、結合部１９ａの長さである（図２参照）。
【００３５】
また、式（３）において、λは光信号ＳP1、ＳP3、ＳP4の波長、ｎ0はクラッド部１９ｃの屈折率、ｄは光ファイバカプラ１９の断面の短辺の長さ（図３参照）、νは規格化周波数であり、式（４）で表される。
ν＝ｄ・（２π／λ）・（ｎ02−ｎs2）1/2  ・・・（４）
また、式（４）において、ｎsは、光ファイバカプラ１９の周囲媒質の屈折率である。
【００３６】
式（３）及び式（４）から分かるように、結合係数Ｃは、光ファイバカプラ１９の周囲媒質の屈折率ｎsの関数である。ここで、図４に周囲媒質の屈折率ｎsに対する光信号の受光素子１４への入力比率の特性曲線の一例を示す。周囲媒質が空気である場合、屈折率ｎsは１であり、周囲媒質が水である場合、屈折率ｎsは１．３３である。図４から分かるように、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの周囲媒質が空気である場合、ポート１から入射された光信号ＳP1は、ほとんどそのまま光信号ＳP3として受光素子１４に入射される。これに対し、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの周囲媒質が水である場合、ポート１から入射された光信号ＳP1は、光信号ＳP3として受光素子１４にほとんど入射されない。そこで、この実施の形態１においては、受光素子１４から出力される電気信号ＳEの電圧値ＶDに基づいて水分の検出を行うのである。
【００３７】
次に、上記構成の水分検出システムの動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。図１に示す設置状態において、水分検出装置１の本体に電源を投入すると、光源１１は、例えば、所定波長を有する単色光の光信号ＳP1を連続で出射する一方、制御部１５は、装置各部の初期設定を行う。この初期設定は、図示せぬ記憶部を構成する作業用ＲＡＭに確保された各種レジスタのクリア等である。そして、制御部１５は、図５に示すステップＳＰ１の処理へ進む。
【００３８】
ステップＳＰ１では、制御部１５は、基準電圧値（閾値）ＶTHの設定を行った後、ステップＳＰ２へ進む。この基準電圧値設定処理では、まず、制御部１５は、雨漏りや結露等何らの異常も発生していないため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周にも水分が接触していない状態において受光素子１４から供給される電気信号ＳEの電圧値ＶDを正常電圧値ＶNとする（図６参照）。次に、制御部１５は、雨漏りや結露等何らかの異常が発生したため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に水分が接触した状態を正確に検出するために、基準電圧値（閾値）ＶTHを設定する（図６参照）。なお、計時変化等により、光源１１から出射される光信号ＳP1の光強度が低下したり、光ファイバ１２の伝送効率が低下する場合があるので、制御部１５は、そのことを考慮して水分検出装置１の設置当初に基準電圧値（閾値）ＶTHを設定するとともに、定期に又は不定期に上記した基準電圧値設定処理を実行する。
【００３９】
ステップＳＰ２では、制御部１５は、受光素子１４から供給される電気信号ＳEの電圧値ＶDを上記した基準電圧値（閾値）ＶTHと比較し、電圧値ＶDが基準電圧値ＶTHより低いか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部１５は、同判断を繰り返す。雨漏りや結露等何らの異常も発生していないため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周にも水分が接触していない状態では、電気信号ＳEの電圧値ＶDは、正常電圧値ＶNであって、図６に示すように、基準電圧値ＶTH以上であるので、制御部１５は、ステップＳＰ２の処理を繰り返す。
【００４０】
そして、例えば、集中的に大量の雨が降って雨漏りが発生し、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に水分が接触したとする。この結果、今まで光源１１から出射され、光ファイバ１２中を伝送され、光ファイバカプラ１９を経て光ファイバ１２の出力端から出射されていた光信号ＳP3は、その大部分が伝送されなくなり、光ファイバ１２の出力端からは極わずかな光信号ＳP3のみが出射される。したがって、受光素子１４がその極わずかな光信号ＳP3を電気信号ＳEに変換するので、電気信号ＳEの電圧値ＶDは、図６に示すように、基準電圧値ＶTHより低くなる。これにより、ステップＳＰ２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、制御部１５は、ステップＳＰ３へ進む。
【００４１】
ステップＳＰ３では、制御部１５は、その内部に設けられたハードタイマ又はプログラムタイマの計時を開始させるとともに、警報部１６に異常発生を示す第１警報信号ＳA1を供給した後、ステップＳＰ４へ進む。警報部１６では、第１警報信号ＳA1に基づいて、音響警報器は、例えば、アラームにより異常の発生を報知する一方、表示灯は、例えば、連続点灯により異常の発生を報知する。したがって、建物内部にいる顧客又はその関係者は、雨漏り等の異常発生を認識することができる。
【００４２】
ステップＳＰ４では、制御部１５は、ステップＳＰ３の処理で計時を開始させたハードタイマ又はプログラムタイマから得られる経過時間ＴPが予め設定された設定時間ＴS（例えば、１分間）より短いか否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、制御部１５は、ステップＳＰ５へ進む。ステップＳＰ５では、制御部１５は、解除ボタン１８から解除信号ＳCが供給されたか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部１５は、ステップＳＰ４へ戻る。
【００４３】
一方、ステップＳＰ５の判断結果が「ＹＥＳ」の場合、すなわち、解除ボタン１８から解除信号ＳCが供給された場合には、制御部１５は、ステップＳＰ６へ進む。ステップＳＰ６では、制御部１５は、警報部１６への第１警報信号ＳA1の供給を停止した後、ステップＳＰ２へ戻る。これにより、警報部１６では、第１警報信号ＳA1の供給停止に基づいて、音響警報器はアラームを停止する一方、表示灯も消灯する。上記したステップＳＰ４〜ＳＰ６の処理を行うのは、以下に示す理由による。すなわち、顧客又はその関係者が建物内部におり、かつ、雨漏り等が発生したことを認識して、顧客等が自ら警報を解除できるようにするためである。この場合、音響警報器のアラームのみ停止させ、表示灯だけは点灯させたままでも良い。
【００４４】
一方、ステップＳＰ４の判断結果が「ＮＯ」の場合、すなわち、経過時間ＴPが予め設定された設定時間ＴS（例えば、１分間）以上であって、かつ、解除ボタン１８も操作されずに解除信号ＳCが供給されなかった場合には、制御部１５は、ステップＳＰ７へ進む。ステップＳＰ７では、制御部１５は、通信部１７に異常発生を示す第２警報信号ＳA2を供給した後、一連の処理を終了する。これにより、通信部１７は、第２警報信号ＳA2を所定のプロトコルでネットワーク２を介してメンテナンス会社クライアント３に送信するとともに、ネットワーク２及び基地局４を介して顧客又はその関係者が所持する携帯端末５に送信する。
【００４５】
したがって、第２警報信号ＳA2を受信した携帯端末５では、制御部は、第２警報信号ＳA2に基づいて報知部を制御し、住宅で異常が発生した旨をこの携帯端末５の所持者に報知する。一方、第２警報信号ＳA2を受信したメンテナンス会社クライアント３では、制御部は、水分検出監視処理及び警報報知処理を実行する。すなわち、メンテナンス会社クライアント３の制御部は、第２警報信号ＳA2を送信してきた住宅の住人である顧客の氏名とともに当該住宅で異常が発生した旨をメンテナンス会社の本社や営業所に駐在しているメンテナンス員に報知する。また、メンテナンス会社クライアント３の制御部は、メンテナンス車端末６に当該顧客の住宅で異常が発生した旨を示す第３警報信号ＳA3を所定のプロトコルでネットワーク２及び基地局４を介してメンテナンス車端末６に送信する。
【００４６】
これにより、第３警報信号ＳA3を受信したメンテナンス車端末６では、制御部は、異常報知処理を実行する。すなわち、メンテナンス車端末６の制御部は、第３警報信号ＳA3に基づいて報知部を制御し、当該顧客の住宅で異常が発生した旨をこのメンテナンス車端末６が搭載されているメンテナンス車に搭乗しているメンテナンス員に報知する。そこで、このメンテナンス員が当該住宅に赴くべくカー・ナビゲーション処理の実行を指示すると、メンテナンス車端末６の制御部は、当該顧客の住宅まで案内する。
【００４７】
このように、この例の構成によれば、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に水が接触することにより、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの周囲媒質の屈折率ｎsが変化することを利用して、光ファイバ１２で伝送された光信号ＳP3を変換した電気信号ＳEの電圧値ＶDが基準電圧値ＶTHより低くなった場合には、そのことを検出して外部に警報を発している。この周囲媒質の屈折率ｎsの変化は、結合部１９ａの外周に水が接触すると直ちに発生する。したがって、ごく短時間で雨漏り等を検出することができるため、例えば、暴風雨等により屋根が破損して一度に大量の雨水が浸入した場合であっても、顧客等は直ちに対処することができる。
【００４８】
また、空気の屈折率が１であるのに対し、水の屈折率が１．３３であるため、少量の水分であっても、受光素子１４の感度を上げなくても水分に起因する電気信号ＳEの電圧値ＶDの変化であると判断することができる。したがって、例えば、漏水等のように、極わずかな水分が長い時間をかけて屋根裏にしみ出てくるような場合であっても、確実に水分が検出されるとともに、また水分が検出された段階ですでに屋根裏の建築材料等の腐食が始まっているというおそれはない。したがって、検出範囲を必要最上限度に抑えることができるので、光ファイバカプラ１９を小型化することができる。
【００４９】
実施の形態２．
上述した実施の形態１では、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に積極的に水分を集中させる工夫を施さない例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。本発明は、例えば、図７に示すように、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に積極的に水分を集中させるために、水分収集ケース２１を用いる場合にも適用することができる。図７において、水分収集ケース２１は、平面形状が略長方形で全体形状が枡形の貯水部２２と、貯水部２２の開口部２２ａの２つの長辺に所定の角度をなして取り付けられた略長方形状のつば部２３及び２４とから構成されている。
【００５０】
貯水部２２の前板２２ｂ及び背板２２ｃの底辺略中央には、貫通孔２２ｂ1及び２２ｃ1が形成されており、光ファイバカプラ１９を構成する光ファイバ１２及び１３が挿入されているとともに、貫通孔２２ｂ1及び２２ｃ1の隙間には接着剤その他の充填材が充填されており、水分が漏れ出ないようになされている。なお、図７には、貫通孔２２ｂ1のみ示している。このように、この実施の形態２によれば、貯水部２２に雨水等の水分が集められ貯められるので、光ファイバカプラ１９の水分の検出感度が上昇する。なお、貯水部２２に効率的に水分を集められる場合には、つば部２３及び２４は設けなくても良い。また、貯水部２２に貯まった水分は、例えば、貯水部２２の下面に取り付けたヒータを加熱することにより蒸発させる、貯水部２２の内部に取り付けたファンを回転させることにより蒸発させる、あるいは定期的（例えば、１時間ごと）に貯水部２２の下面を開放して下方に排水する等により、取り除いて次の検出周期に備えるようにしても良い。
【００５１】
実施の形態３．
上述した実施の形態１及び２では、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周には何らの材料も取り付けない例を示したが、本発明はこれに限定するものではない。結合部１９ａの外周に、例えば、アクリル酸系の高分子吸収体 (ポリマー)、スチレン−ジビニルベンゼン系のスチロール樹脂等の吸水性のある材料をコーティングしたり、雨水等から塵埃を除去するための濾過フィルタ、目の細かい布、あるいは不織布を巻き付けたりしても良い。このように、この実施の形態３によれば、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａに塵埃が付着せず、水分だけと接触するので、結合部１９ａは、水分の湿潤・乾燥が繰り返されても、水分検出センサとして安定的に動作する。
【００５２】
実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４である水分検出システムの構成を示すブロック図である。図８において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図８に示す水分検出システムにおいては、図１に示す水分検出装置１に換えて、水分検出装置３１が新たに設けられている。水分検出装置３１においては、図１に示す制御部１５に換えて、制御部３２が新たに設けられている。また、受光素子３３が新たに設けられている。
【００５３】
受光素子３３は、受光素子１４と同様、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光伝導セル、あるいは太陽電池等からなり、光ファイバ１３の出力端から出射された光信号ＳP4を電気信号ＳE2に変換して出力する。なお、図８においては、受光素子１４から出力される電気信号を電気信号ＳE1としているが、これは、受光素子３３から出力される電気信号ＳE2と区別するためであり、図１に示す電気信号ＳEと異なることはない。以下において、電気信号ＳE1の電圧値を電圧値ＶD1としているのも同様である。
【００５４】
制御部３２は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、シーケンサ等からなり、受光素子１４から供給される電気信号ＳE1の電圧値ＶD1と、受光素子３３から供給される電気信号ＳE2の電圧値ＶD2とから分岐比ＲＶを算出し、この分岐比ＲＶを予め設定した基準分岐比（閾値）ＲＶTHと比較し、分岐比ＲＶが基準分岐比ＲＶTHより低い場合には、漏水等の何らかの異常が発生したと判断して、警報部１６に異常発生を示す第１警報信号ＳA1を供給するとともに、通信部１７に異常発生を示す第２警報信号ＳA2を供給する。分岐比ＲＶは、式（５）又は式（６）に基づいて算出する。また、制御部３２は、解除ボタン１８から供給される解除信号ＳCに基づいて、警報部１６への第１警報信号ＳA1の供給を停止する。
ＲＶ＝ＶD1／（ＶD1＋ＶD2）  ・・・（５）
ＲＶ＝ＶD2／（ＶD1＋ＶD2）  ・・・（６）
【００５５】
次に、上記構成の水分検出システムの動作について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。図９において、図５の各処理に対応する処理には同一の符号を付ける、図９に示すフローチャートにおいては、図５に示すステップＳＰ１及びＳＰ２に換えて、ステップＳＰ１１及びＳＰ１２が新たに実行される。したがって、以下では、ステップＳＰ１１及びＳＰ１２の処理についてのみ説明する。図８に示す設置状態において、水分検出装置３１の本体に電源を投入すると、光源１１は、例えば、所定波長を有する単色光の光信号ＳP1を連続で出射する一方、制御部３２は、装置各部の初期設定を行う。この初期設定は、図示せぬ記憶部を構成する作業用ＲＡＭに確保された各種レジスタのクリア等である。そして、制御部３２は、図９に示すステップＳＰ１１の処理へ進む。
【００５６】
ステップＳＰ１１では、制御部３２は、基準分岐比（閾値）ＲＶTHの設定を行った後、ステップＳＰ１２へ進む。この基準分岐比設定処理では、まず、制御部３２は、雨漏りや結露等何らの異常も発生していないため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周にも水分が接触していない状態において、受光素子１４から供給される電気信号ＳE1の電圧値ＶD1と、受光素子３３から供給される電気信号ＳE2の電圧値ＶD2とから分岐比ＲＶを算出し、この分岐比ＲＶを正常分岐比ＲＶNとする（図１０参照）。次に、制御部３２は、雨漏りや結露等何らかの異常が発生したため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に水分が接触した状態を正確に検出するために、基準分岐比（閾値）ＲＶTHを設定する（図１０参照）。なお、計時変化等により、光源１１から出射される光信号ＳP1の光強度が低下したり、光ファイバ１２の伝送効率が低下する場合があるので、制御部３２は、そのことを考慮して水分検出装置３１の設置当初に基準分岐比（閾値）ＲＶTHを設定するとともに、定期に又は不定期に上記した基準分岐比設定処理を実行する。
【００５７】
ステップＳＰ１２では、制御部３２は、受光素子１４から供給される電気信号ＳE1の電圧値ＶD1と、受光素子３３から供給される電気信号ＳE2の電圧値ＶD2とから分岐比ＲＶを算出し、この分岐比ＲＶを上記した基準分岐比（閾値）ＲＶTHと比較し、分岐比ＲＶが基準分岐比ＲＶTHより低いか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部３２は、同判断を繰り返す。雨漏りや結露等何らの異常も発生していないため、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周にも水分が接触していない状態では、分岐比ＲＶは、正常分岐比ＲＶNであって、図１０に示すように、基準分岐比ＲＶTH以上であるので、制御部３２は、ステップＳＰ１２の処理を繰り返す。
【００５８】
そして、例えば、集中的に大量の雨が降って雨漏りが発生し、光ファイバカプラ１９の結合部１９ａの外周に水分が接触したとする。この結果、今まで光源１１から出射され、光ファイバ１２中を伝送され、光ファイバカプラ１９を経て光ファイバ１２の出力端から出射されていた光信号ＳP3は、その大部分が伝送されなくなり、光ファイバ１２の出力端からは極わずかな光信号ＳP3のみが出射される。同様に、今まで光源１１から出射され、光ファイバ１２中を伝送され、光ファイバカプラ１９を経て光ファイバ１３の出力端から出射されていた光信号ＳP4は、その大部分が伝送されなくなり、光ファイバ１３の出力端からは極わずかな光信号ＳP4のみが出射される。したがって、受光素子１４及び３３がその極わずかな光信号ＳP3及びＳP4を電気信号ＳE1及びＳE2に変換するので、分岐比ＲＶは、図１０に示すように、基準分岐比ＲＶTHより低くなる。これにより、ステップＳＰ１２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、制御部３２は、ステップＳＰ３へ進む。
【００５９】
このように、この例の構成によれば、２個の受光素子１４及び３３を設け、受光素子１４からの電圧値ＶD1と受光素子３３からの電圧値ＶD2とから分岐比ＲＶを算出し、この分岐比ＲＶが基準分岐比ＲＶTHより低くなった場合には、そのことを検出して外部に警報を発している。したがって、上記した実施の形態１により得られる効果はもちろん得られるが、これに加えて、光源１１から２個の受光素子１４及び３３までの伝送路である光ファイバ１２及び１３において、何らかの原因により光信号の出力損失が発生した場合であっても、漏水等に起因する水分が検出されたものと誤判定することはない。
【００６０】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５である水分検出システムの構成を示すブロック図である。図１１において、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１１に示す水分検出システムにおいては、図１に示す水分検出装置１に換えて、水分検出装置４１が新たに設けられている。この水分検出装置４１は、図１に示す水分検出装置１を構成する光源１１、光ファイバ１２及び１３、受光素子１４、制御部１５及び警報部１６に換えて、１本の光ファイバ４２、ｎ本（ｎは自然数）の光ファイバ４３1〜４３n、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectometer）４４、制御部４５、記憶部４６及び警報部４７が新たに設けられている。
【００６１】
光ファイバ４２は、例えば、ファイバ径が２５０μｍであり、石英ガラスやＰＭＭＡ等のプラスチックからなり、ＯＴＤＲ４４から供給されるパルス光を伝送する。なお、光ファイバ４１２の伝搬モード数は、シングルモード又はマルチモードのいずれでも良い。光ファイバ４２は、図示しないが、建物の内部に張り巡らされている。光ファイバ４２には、その各部に、ｎ本の光ファイバ４３1〜４３nがそれぞれ融着及び延伸されることにより結合されてｎ個の光ファイバカプラ４８1〜４８nが形成されている。各光ファイバカプラ４８1〜４８nの構造及び機能は、図１〜図３に示す光ファイバカプラ１９と同様である。また、ＯＴＤＲ４４に入射される光信号の入力比率の特性曲線は図４に示す特性曲線と同様であっても異なっていても良い。各光ファイバカプラ４８1〜４８nは、雨による漏水が予想される箇所（例えば、建物の屋根裏や内壁の防水層の裏側）、結露が予想される箇所（例えば、建物の内壁）、雨による浸水が予想される箇所（例えば、床板の下面）、給水管や排水管の破損が予想される箇所（例えば、台所、洗面所、風呂場、トイレ）にそれぞれ設ける。
【００６２】
ＯＴＤＲ４４は、光ファイバ４２にパルス光を入射し、光ファイバ４２の途中に形成された光ファイバカプラ４８1〜４８nの１個又は複数個の結合部で生じる後方散乱光のパワーの時間に対する波形（ＯＴＤＲ波形）を測定することにより、光ファイバ４２を評価する。すなわち、光ファイバカプラ４８1〜４８nの１個又は複数個の結合部の周囲に水分が接触すると、水分が接触した結合部において光信号の入力比率が変化する。当該結合部における光信号の入力比率変化は、結果として当該結合部で生じる後方散乱光のパワー変化となるので、ＯＴＤＲ４４が後方散乱光のパワーのＯＴＤＲ波形を測定することにより、光ファイバ４２を評価するのである。上記パルス光の送信時刻と上記後方散乱光の受信時刻との時間差は、光ファイバ４２内を伝送されたパルス光の光成分が後方散乱されて戻ってくるまでの遅延時間であり、上記水分接触点の光ファイバ４２での位置に対応している。そこで、ＯＴＤＲ４４は、この後方散乱光のパワーのＯＴＤＲ波形を測定し、ＯＴＤＲ波形での異常の有無及び異常が発生した遅延時間を評価することにより、光ファイバ４２における異常の有無及び異常発生位置を評価し、異常発生位置に関する位置データＤEを制御部４５に供給する。なお、ＯＴＤＲ４４の構成、機能及び動作の詳細については、例えば、特開２００３−２９４５７６号公報を参照されたい。
【００６３】
制御部４５は、ＣＰＵ、ＤＳＰ、シーケンサ等からなる。制御部４５は、ＯＴＤＲ４４から位置データＤEが供給された場合には、当該建物で雨漏り等何らかの異常が発生したと判断して、記憶部４６に予め記憶された光ファイバ４２の入力端からの距離と各光ファイバカプラ４８1〜４８nとの位置に関するテーブルを参照して、異常発生箇所を特定する。そして、制御部４５は、警報部４７に特定した異常発生箇所での異常発生を示す第１警報信号ＳA1xを供給するとともに、通信部１７に特定した異常発生箇所での異常発生を示す第２警報信号ＳA2xを供給する。さらに、制御部４５は、解除ボタン１８から供給される解除信号ＳCに基づいて、警報部４７への第１警報信号ＳA1x又はＳA1xの供給を停止する。
【００６４】
記憶部４６は、ＲＡＭやＲＯＭ、あるいはフラッシュメモリ等の半導体メモリ、ＦＤが装着されるＦＤドライブ、ＨＤが装着されるＨＤドライブ、ＭＯディスクが装着されるＭＯディスクドライブ、あるいはＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等が装着されるＣＤ／ＤＶＤドライブ等からなる。記憶部４６は、上記したテーブルが記憶される他、制御部４５が作業用として用いる。
【００６５】
警報部４７は、例えば、音響警報器、ＬＥＤや電球等の表示灯からなる。音響警報器は、第１警報信号ＳA1xに基づいて、例えば、ある音色のアラームや、例えば、第１警報信号ＳA1xの１桁目の添え字の値ｘ（図１３参照）に対応して、１桁目の添え字の値が「２」である場合には、「２階内壁で結露が発生しています」等の異常発生箇所を特定した音声メッセージにより異常の発生を報知する。一方、表示灯は、第１警報信号ＳA1xに基づいて、連続点灯又は点滅点灯により異常の発生を報知する。
【００６６】
次に、上記構成の水分検出システムの動作について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。図１１に示す設置状態において、水分検出装置４１の本体に電源を投入すると、制御部４５は、装置各部の初期設定を行う。この初期設定は、記憶部４６を構成する作業用ＲＡＭに確保された各種レジスタのクリア等である。そして、制御部４５は、図１２に示すステップＳＰ２１へ進む。ステップＳＰ２１では、制御部４５は、水分検出装置の設置者による操作に応じて、例えば、図１３に示すテーブルを作成した後、ステップＳＰ２２へ進む。設置者が光ファイバ４２の入力端から各光ファイバカプラ４８1〜４８nまでの距離を実測し、図示せぬ操作部を操作して、各光ファイバカプラ４８1〜４８nの設置場所と、各光ファイバカプラ４８1〜４８nにおける光ファイバ４２の距離を入力すると、制御部４５は、このテーブル作成処理を実行し、入力された設置場所の名称と、各光ファイバカプラ４８1〜４８nにおける光ファイバ４２の距離とからなるテーブルを作成し、記憶部４６の所定の記憶領域に記憶する。図１３にテーブルの構成の一例を示す。この例では、ｎが６の場合、すなわち、６個の光ファイバカプラ４８1〜４８6が設置されているものとし、各光ファイバカプラ４８1〜４８6の長さが１ｍであるとしている。これらのうち、台所では、光ファイバカプラ４８5は、シンク下の排水管の周囲に巻き付ける。
【００６７】
ステップＳＰ２２では、制御部４５は、ＯＴＤＲ４４から位置データＤEが供給されたか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部４５は、同判断を繰り返す。建物のいずれの箇所においても雨漏り等何らの異常も発生していないため、すべての光ファイバカプラ４８1〜４８6の結合部に水分が接触していない状態では、ＯＴＤＲ波形は、図１４に破線ａで示すように、光パワーが光ファイバ４２の距離に応じて漸次減少するので、ＯＴＤＲ４４は何ら異常を検出せず、制御部４５に位置データＤEを供給しない。したがって、制御部４５は、ステップＳＰ２２の処理を繰り返す。
【００６８】
そして、例えば、２階内壁で結露が発生したことにより、光ファイバカプラ４８2の結合部（光ファイバ４２の入力端から距離ｄ0（約７．５ｍ）だけ離れた部分。）に水分が接触し、当該部分における光信号の入力比率が減少したものとする。この結果、図１４に示すように、上記部分における後方散乱光パワーが低下するので、ＯＴＤＲ４４は、この後方散乱光のパワーのＯＴＤＲ波形（図１４の実線ｂ参照。）を測定し、ＯＴＤＲ波形での異常の有無及び異常が発生した遅延時間を評価することにより、光ファイバ４２における異常の有無及び異常発生位置を評価し、異常発生位置（距離ｄ0（約７．５ｍ））に関する位置データＤEを制御部４５に供給する。これにより、ステップＳＰ２２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、制御部４５は、ステップＳＰ２３へ進む。
【００６９】
ステップＳＰ２３では、制御部４５は、その内部に設けられたハードタイマ又はプログラムタイマの計時を開始させるとともに、当該建物で雨漏り等何らかの異常が発生したと判断して、記憶部４６に予め記憶されているテーブル（図１３参照）を参照して、異常発生箇所を特定する。今の場合、位置データＤEは距離ｄ0（約７．５ｍ））に関するものであるので、制御部４５は、当該異常発生箇所が２階内壁であると特定する。そして、制御部４５は、警報部４７に特定した異常発生箇所（今の場合、２階内壁）での異常発生を示す第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）を供給した後、ステップＳＰ２４へ進む。警報部４７では、第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）に基づいて、音響警報器は、例えば、ある音色のアラームや、例えば、第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）の１桁目の添え字の値「ｘ」（今の場合、「２」）に対応して、「２階内壁で異常が発生しています」等の異常発生箇所を特定した音声メッセージにより異常の発生を報知する。一方、表示灯は、第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）に基づいて、連続点灯又は点滅点灯により異常の発生を報知する。したがって、建物内部にいる顧客又はその関係者は、２階内壁において結露等の異常の発生を認識することができる。
【００７０】
ステップＳＰ２４では、制御部４５は、ステップＳＰ２３の処理で計時を開始させたハードタイマ又はプログラムタイマから得られる経過時間ＴPが予め設定された設定時間ＴS（例えば、１分間）より短いか否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合には、制御部４５は、ステップＳＰ２５へ進む。ステップＳＰ２５では、制御部４５は、解除ボタン１８から解除信号ＳCが供給されたか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合には、制御部４５は、ステップＳＰ２４へ戻る。
【００７１】
一方、ステップＳＰ２５の判断結果が「ＹＥＳ」の場合、すなわち、解除ボタン１８から解除信号ＳCが供給された場合には、制御部４５は、ステップＳＰ２６へ進む。ステップＳＰ２６では、制御部４５は、警報部４７への第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）の供給を停止した後、ステップＳＰ２２へ戻る。これにより、警報部４７では、第１警報信号ＳA1x（今の場合、第１警報信号ＳA12）の供給停止に基づいて、音響警報器はアラーム又は音声メッセージの出力を停止する一方、表示灯も消灯する。上記したステップＳＰ２４〜ＳＰ２６の処理を行う理由については、上記した実施の形態１の場合と同様である。この場合、音響警報器のアラームのみ停止させ、表示灯だけは点灯させたままでも良い。
【００７２】
一方、ステップＳＰ２４の判断結果が「ＮＯ」の場合、すなわち、経過時間ＴPが予め設定された設定時間ＴS（例えば、１分間）以上であって、かつ、解除ボタン１８も操作されずに解除信号ＳCが供給されなかった場合には、制御部４５は、ステップＳＰ２７へ進む。ステップＳＰ２７では、制御部４５は、通信部１７に異常発生を示す第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）を供給した後、一連の処理を終了する。これにより、通信部１７は、第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）を所定のプロトコルでネットワーク２を介してメンテナンス会社クライアント３に送信するとともに、ネットワーク２及び基地局４を介して顧客又はその関係者が所持する携帯端末５に送信する。
【００７３】
したがって、第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）を受信した携帯端末５では、制御部は、第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）に基づいて報知部を制御し、住宅の特定の箇所（今の場合、２階内壁）で異常が発生した旨をこの携帯端末５の所持者に報知する。一方、第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）を受信したメンテナンス会社クライアント３では、制御部は、水分検出監視処理及び警報報知処理を実行する。すなわち、メンテナンス会社クライアント３の制御部は、第２警報信号ＳA2x（今の場合、第２警報信号ＳA22）を送信してきた住宅の住人である顧客の氏名とともに当該住宅の特定の箇所（今の場合、２階内壁）で異常が発生した旨をメンテナンス会社の本社や営業所に駐在しているメンテナンス員に報知する。また、メンテナンス会社クライアント３の制御部は、メンテナンス車端末６に当該顧客の住宅の特定の箇所（今の場合、２階内壁）で異常が発生した旨を示す第３警報信号ＳA3x（今の場合、第３警報信号ＳA32）を所定のプロトコルでネットワーク２及び基地局４を介してメンテナンス車端末６に送信する。
【００７４】
これにより、第３警報信号ＳA3x（今の場合、第３警報信号ＳA32）を受信したメンテナンス車端末６では、制御部は、異常報知処理を実行する。すなわち、メンテナンス車端末６の制御部は、第３警報信号ＳA3x（今の場合、第３警報信号ＳA32）に基づいて報知部を制御し、当該顧客の住宅の特定の箇所（今の場合、２階内壁）で異常が発生した旨をこのメンテナンス車端末６が搭載されているメンテナンス車に搭乗しているメンテナンス員に報知する。そこで、このメンテナンス員が当該住宅に赴くべくカー・ナビゲーション処理の実行を指示すると、メンテナンス車端末６の制御部は、当該顧客の住宅まで案内する。
【００７５】
このように、この例の構成によれば、１本の光ファイバ４２に複数個の光ファイバカプラ４８1〜４８nを形成し各光ファイバカプラ４８1〜４８nを雨漏り等の異常が発生すると予想される複数の箇所に設置するとともに、ＯＴＤＲ４４を設けて、光ファイバ４２にパルス光を入射してＯＴＤＲ波形を測定し、光ファイバ４２の異常発生位置に関する位置データＤEを制御部４５に供給している。そして、この位置データＤEに基づいて、制御部４５が異常発生位置を特定し、外部に警報を発している。したがって、上記した実施の形態１で得られる効果はもちろん得られるが、その他、具体的な水分検出対策を直ちに施すことができる。この結果、被害を最小限に抑えることができる。
【００７６】
以上、この実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の実施の形態１〜４においては、連続光を光ファイバに入射する例を示したが、これに限定されず、パルス光を入射しても良い。この場合、電気的なパルス信号を発生するパルス発生器や発生されたパルス信号で光源１１の出射光を変調してパルス光を発生する光変調器が必要である。
また、上述の実施の形態５においては、光ファイバ４２及び光ファイバカプラ４８1〜４８nを１つの建物に設ける例を示したが、これに限定されず、光ファイバを複数の建物の棟ごとにそれぞれ設けても良い。
また、上述の各実施の形態においては、１本の光ファイバの一部ともう１本の光ファイバとを融着及び延伸させることにより結合して光ファイバカプラを形成する例を示したが、これに限定されず、光ファイバカプラは、１本の光ファイバの一部ともう１本の光ファイバとを研削及び融着させることにより結合して形成しても良い。
【００７７】
また、上述の各実施の形態においては、メンテナンス会社クライアント３とメンテナンス車端末６とは、前者が本社や営業所に設置され、後者がメンテナンス車に搭載されるように構成したために別々の機能を有する例を示したが、これに限定されず、ともに同一の機能を有するように構成しても良い。このように構成すれば、水分検出装置１から直接メンテナンス車端末６にアクセスでき、より速やかに事態に対処することができる。
また、上述の各実施の形態においては、携帯端末５は携帯電話、ＰＨＳである例を示したが、これに限定されず、携帯電話やＰＨＳと接続可能な、ノート型、パーム型、ポケット型等のコンピュータ、あるいは携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）などでも良い。
また、上述の各実施の形態においては、メンテナンス会社と契約し、顧客の住宅や事務所の異常発生時にメンテナンス員に顧客の住宅や事務所に赴いてもらう例を示したが、これに限定されず、システムとして水分検出装置１だけを設け、海外勤務等で長期不在中の顧客又はその関係者が住宅や事務所で異常が発生したことを携帯端末５による報知で知った場合に顧客の住宅や事務所の近隣にいる少なくとも１人の親戚や知人、近隣の営業所にいる従業員（以下、親戚等という。）等に公衆電話等別の電話機により連絡して住宅や事務所に赴いてもらうように構成しても良い。この場合、上記親戚等がコンピュータを持っているならば、メンテナンス会社クライアント３と略同一の機能を有するプログラムをそのコンピュータにインストールしてもらえば、上記親戚等に上記した営業所に常駐するメンテナンス員やメンテナンス車に搭乗しているメンテナンス員と略同様の役割を果たしてもらうことができる。上記親戚等が所持するコンピュータは、ディスクトップ型に限らず、顧客又はその関係者によって携帯される携帯端末、すなわち、携帯電話やＰＨＳと接続可能な、ノート型、パーム型、ポケット型等のコンピュータ、あるいはＰＤＡなどでも良い。もっとも、メンテナンス会社クライアント３もこの種の携帯端末でも良い。この場合、メンテナンス会社との契約が不要であるので、より安価に事態に対処することができる。
【００７８】
また、上述の各実施の形態においては、本発明を水分検出に使用する例を示したが、これに限定されない。例えば、光ファイバが特にＰＭＭＡ等のプラスチックで構成されている場合には、火災に伴って発生する比較的低い温度の熱で光ファイバが溶けて光信号の伝送損失が増大するので、本発明は火災の検知にも適用することができる。
また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。例えば、上記した実施の形態２又は３の技術は、上記した実施の形態４及び５の技術にも流用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施の形態１である水分検出システムの構成を示すブロック図である。
【図２】光ファイバカプラの概略図である。
【図３】光ファイバカプラの断面図である。
【図４】光信号の入力比率の特性曲線の一例を示す図である。
【図５】水分検出装置の制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図６】電気信号ＳEの電圧値ＶDの変化の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２である水分検出システムを構成する水分収集ケースの概略使用図である。
【図８】本発明の実施の形態４である水分検出システムの構成を示すブロック図である。
【図９】水分検出装置の制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】分岐比ＲＶの変化の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態５である水分検出システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】水分検出装置の制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１４】ＯＴＤＲ波形の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１，３１，４１  水分検出装置、２  ネットワーク、３  メンテナンス会社クライアント（外部警報手段）、４  基地局、５  携帯端末（外部警報手段）、６  メンテナンス車端末（外部警報手段）、７  アンテナ、１１  光源、１２，１３，４２，４３1〜４３n  光ファイバ、１４，３３  受光素子、１５，３２，４５  制御部、１６，４７  警報部、１７  通信部、１８  解除ボタン、１９，４８1〜４８n  光ファイバカプラ、１９ａ  結合部、１９ｂ  コア部、１９ｃ  クラッド部、２１  水分収集ケース、２２  貯水部、２２ａ  開口部、２２ｂ  前板、２２ｂ1  貫通孔、２２ｃ  背板、２３，２４  つば部、４４  ＯＴＤＲ、４６  記憶部。
【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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【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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