(57)【要約】  【課題】  光ケーブルの張力が回復し、光伝送損失の発生が回復してしまうと、被監視物の検出が出来なかった。  【解決手段】  光ケーブルに引張張力が加わることにより光損失発生部の光伝送損失が変化することを光検出器が測定して、前記光ケーブルの長手方向における任意の位置での異常を検知する検知装置において、前記光損失発生部は前記光伝送損失の変化を維持させる変化維持装置を備えたことを特徴とする。これにより、光ケーブルに張力が加わることによって光損失発生部で発生した光伝送損失の変化が、例え、光ケーブルに加わる張力が解消したとしてもそのまま変化維持装置によって維持されるので、確実に被監視物を検知することができる。  【選択図】  図１
2005090975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
布設された光ケーブルと、前記光ケーブルの長手方向の複数箇所に形成された光損失発生部と、前記光ケーブルの端部から他端に向けて光パルスを出射し、その光パルスの戻り光の状態を測定する光検出器とで構成され、前記光ケーブルに引張張力が加わることにより前記光損失発生部の光伝送損失が変化することを前記光検出器が測定して、変化を検知する検知装置において、前記光損失発生部は前記光伝送損失の変化を維持させる変化維持装置を備えたことを特徴とする検知装置。
【請求項２】
変化維持装置は光ケーブルの移動を摩擦抵抗によって静止するものであることを特徴とする請求項１に記載の検知装置。
【請求項３】
変化維持装置は光ケーブルに備えられた支持線を光損失発生部に形成された支持線収納溝に嵌め込み、且つ前記支持線収納溝の端部がその中央よりも拡大していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検知装置。
【請求項４】
支持線収納溝は中央から端部に向ってテーパ状に拡大していることを特徴とする請求項３に記載の検知装置。
【請求項５】
支持線収納溝は中央から端部に向って１または複数の段差が形成されて拡大していることを特徴とする請求項３に記載の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、人あるいは動物などの被監視物が所定の監視区域内に侵入したことを監視する検知装置、砂防柵の変形により土砂くずれの発生を監視する検知装置、ガードレールの変形により交通事故の発生を監視する検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の検知装置として、以下に記載の様々なものが提案されている。
イ、監視区域に赤外線を空間伝送させ、伝送先でその赤外線を検知し、到達する赤外線が途絶えたことで被監視物を検知する方法。
ロ、マイクロ波を空間伝搬させ、被監視物に当って反射してくるドップラ効果による周波数ズレにより被監視物を検知する方法。
ハ、メタル通信ケーブルを警戒区域に布設し、ケーブルの振動を電気信号として捕らえることで被監視物を検知する方法。、
ニ、光ケーブルをフェンスに張り、光ファイバの歪をブルリアン散乱光の周波数のズレをブルリアン測定器（ＢＯＴＤＲ＝BrillouinOptical Time Refrectometer）により測定する方法。
ホ、光ケーブルを監視区域に布設してそのケーブルの一端から他端に向けて光パルスを発射し、その戻ってくる時間遅れにより被監視物を検知する方法。
へ、光ファイバを監視区域に布設し、光ファイバに張力が加わることにより光ファイバの光伝送損失を増加させ、この増加を光ファイバの端部に接続された光パルス測定器（ＯＴＤＲ＝Optical Time Domain Reflectometer）により測定して、被監視物の位置を検知する方法（例えば特許文献1）。
【０００３】
この内、上記への方法は、図１１に示すように、監視区域の地面１に複数のポール２を設置したり、図１２に示すように、塀３の上に複数のポール2を設置し、そのポール2に光ファイバ４を線状もしくは面状に配置し、ポール２部分の光ファイバ４を固定具５で８の字型、Ｕ字型、Ｍ字型などに固定して、図示しない被監視物が光ファイバ４に触れて光ファイバ４に張力を与えた際に固定具5部分の光ファイバ４に光伝送損失が発生するように構成し、更に、光ファイバ４の一端には、図１３に示すように、その他端に向けて光パルスを発射しその戻り光を測定する光パルス測定器６を設置して前記光伝送損失の発生を検知することにより被監視物を検知する方法である。なお、図１３において、７は光パルス測定器６で測定された光ファイバ４の光伝送損失の発生箇所からの戻り光による電気信号を取り込み、光伝送損失の発生箇所を求めるためのコントローラである。
【０００４】
【特許文献１】特開平5−２３３９６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記イ及びロの方法は、赤外線を空間伝搬させるので、雨が降ったり霧が発生すると赤外線の伝搬が確実に行われなくなり、誤動作すること、空中を飛んでいるごみや落ち葉などを被監視物として捕らえ前記と同様に誤動作すること、検知エリアが数十メートル以内に限定されてしまうこと、検知部に電源が必要なことから現地屋外に電源ケーブルの布設などの電源が必要になるなどのために屋外の広いエリアの検知に適さなかった。
また、ハの検知方法は、長距離の検知範囲を得ることができるが、微細な電気信号を検知するために、雷等の電磁誘導等による障害を受け、誤動作する危険があった。
また、ニの方法は、光ケーブルをフェンスに張る際の張力などの調整が難しいことや、測定時間が１０分程度かかってしまうことがあり、監視目的には適合し難い。
また、ホ、ヘの方法は、上記各課題を解決できるものの、光パルスによる測定に数十秒から数分の時間を要するため、その間に光ケーブルの張力が回復し、光伝送損失の発生が回復してしまうと、被監視物の検知が出来なかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑み、布設された光ケーブルと、前記光ケーブルの長手方向の複数箇所に形成された光損失発生部と、前記光ケーブルの端部から他端に向けて光パルスを出射し、その光パルスの戻り光の大きさ及び時間遅れを測定する光検出器とで構成され、前記光ケーブルに引張張力が加わることにより前記光損失発生部の光伝送損失が変化することを前記光検出器が測定して、変化を検知する検知装置において、前記光損失発生部は前記光伝送損失の変化を維持させる変化維持装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
他の本発明は、変化維持装置は光ケーブルの移動を摩擦抵抗によって静止するものであることを特徴とする。
【０００８】
更に他の本発明は、変化維持装置が光ケーブルに備えられた支持線を光損失発生部に形成された支持線収納溝に嵌め込み、且つ前記支持線収納溝の端部がその中央よりも拡大していることを特徴とする。
【０００９】
更に他の本発明は、支持線収納溝が中央から端部に向ってテーパ状に拡大していることを特徴とする。
【００１０】
更に他の本発明は、支持線収納溝が中央から端部に向って１または複数の段差が形成されて拡大していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、上記構成により、光ケーブルに張力が加わることによって光損失発生部で発生した光伝送損失の変化が、例え、光ケーブルに加わる張力が解消したとしてもそのまま変化維持装置によって維持されるので、確実に変化を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
光損失発生部に形成された変化維持装置は、光伝送損失の変化をそのまま維持できるものであればどのような形態のものであっても良い。
【実施例１】
【００１３】
以下本発明を図示した実施例により説明する。本実施例は警戒区域への被監視物の侵入を監視する検知装置として構成されている。図１〜２は本発明の光損失発生部１０を示したもので、１１は光ケーブル、１２は一辺に肉厚部１２’を持つ一対の枠体、１３はスプリング、１４は一対の枠体１２を互いに、その肉厚部１２’を対向させて固定するための蝶ネジ、１５は肉厚部１２’の互いに対向する面に形成された一対の支持線収納溝、１６は一対の枠体１２を互いに対向させた際の間隔を調整するための調整ネジである。
【００１４】
一対の枠体１２は互いの肉厚部１２’を対向させて配置させた際に、図２のロに示すように、その非肉厚部の部分によって構成される光ファイバ心線収納用の空間１２''が形成される。
光ケーブル１１は、図３に示すように、の光ファイバ心線２１の両サイドに
直径０．４ｍｍの鋼製テンションメンバ２２が配置され、これらの一側部に直径１．２ｍｍの鋼製支持線２３が配置され、これらの周りをプラスチック樹脂２４で一体に覆われ、光ファイバ心線２１、テンションメンバ２２及びプラスチック樹脂２４で構成される光テープ心線部２５と、支持線２３とプラスチック樹脂２４とで構成される支持線部２６とで構成されている。
光ケーブルの幅（図３中Ａ寸法）は約５ｍｍ、厚さ（図３中Ｂ寸法）は約２ｍｍに形成されている。光ファイバ心線２１は外径１２５μｍ、モードフィールド径９．５μｍの光ファイバに紫外線硬化樹脂で一次被覆し外径２５０μｍに形成している。この光ファイバ心線２１は０．２５ｍｍ間隔で２本並べられ、紫外線硬化樹脂で一括被覆されて光ケーブル１１内に配置されている。軽量で布設作業性が良いこと、耐環境性に優れ屋外での使用に耐えること、曲げを負荷しやすいことから本願発明にかかる光ケーブルとして好適である。
【００１５】
光損失発生部１０は図１１〜１２に示す固定具５と同様に、ポール２などに固定される。
図１において、光ケーブル１１は光損失発生部１０の箇所において、支持線部２６が分断され、光テープ心線部２５のみが互いに連通した状態となっている。この連通した光テープ心線部２５は図１〜２に示すように、空間１２''内で曲率半径３５ｍｍ程度の大きなループを描くように配置されている。他方、分断された支持線部２６の端部は所定の長さだけそれぞれ取り除かれ、残った支持線部２６のプラスチック樹脂２４を所定長除去して支持線２３が露出され、その露出した支持線２３がそれぞれ異なる支持線収納溝１５に収納されている。
【００１６】
支持線収納溝１５に収納された支持線２３は、図示しない被監視物によって光ケーブル１１に引っ張り張力が働いた場合に、支持線収納溝１５内をスリップし、その力が解除したとしても光テープ心線部２５内のテンションメンバ２２や支持線２３の剛性等により元の位置に戻らないように、調整ネジ１６のによって一対の枠体１２間の肉厚部１２´に把持されて収納されている。これによって本発明における変化維持装置１７の一形態が構成される。
【００１７】
空間１２''内で大きなループを描くように配置されて光テープ心線部２５は、上記した図示しない被監視物によって光ケーブル１１に引っ張り張力が働いた時に、大きなループが小さくなり、これによって光ファイバ心線２１の光伝送損失が増加する。また、光テープ心線部２５がそのループ内に配置された蝶ネジ１４’に硬く絡み付き、これによって光ファイバ心線２１にマイクロベンドを発生させ、光ファイバ心線２１の光伝送損失を更に増加させこともできる。
この発生した光伝送損失の増加は、前記した変化維持装置によって、支持線２３が基の位置に戻ることがないので光伝送損失はそのまま維持される。
【００１８】
図４は本発明の実施例における監視系の構成図を示すもので、警戒区域に複数の光ケーブル１１が接続部３０を介して所定監視区域毎にループ状に配置されている。この隣り合う接続部３０の間隔は例えば５００ｍ程度である。３１は所定区域内を監視する管理センタ、３２は通信用幹線光ケーブル、３３はＬＡＮ光回線であり、通信用幹線光ケーブル３２は各管理センタ３１を経由してループ状に二系統配置され、通信が右回り及び左周りに伝搬する構成となっている。
このため、例えば一方の通信用幹線光ケーブル３２が故障点３４で故障した場合、他方の通信用幹線光ケーブル３２を使用して各管理センタ３１は情報交換を行うことができる。なお、３５は中央管理センタであり、ＬＡＮ光回線３３を介して、各管理センタ３１の情報を収集し、監視区域の全体を管理する。
【００１９】
各管理センタ３１は図５に示すように光パルスを出射しその光パルスの戻り光の大きさを測定する光検出器３６、それを制御するためのコントローラ３７、パソコン３８、及び図示していない各センタとの通信装置などを備えている。光検出器３６は光伝送路３９を介して前記した各管理区域内の光ケーブル１１に接続され、光ケーブル１１の光損失発生部１０で発生する光伝送損失の増加の監視を行う。
【００２０】
各光接続部（クロージャ）３０間の光ケーブル１１は、図６に示すように、ポール４０に面状、または図７に示すように線状に配置されている。そして、各ポール４０と光ケーブル１１との交叉部には、前記し光損失発生部１０が形成されている。このため、図７に示すように、非監視物がＰ点で光ケーブル１１を押圧して光ケーブル１１を点線のように屈曲させた場合、光ケーブル１１に張力が作用して光損失発生部１０内の光ファイバに光損失を発生させ、かつ光損失発生部１０内に形成された変化維持装置によってその光伝送損失が維持される。これによって、例え、光検出器が計測に時間を要するものであっても確実に計測することができ、正確な監視を行うことができる。
【実施例２】
【００２１】
図８は本発明の他の実施例における光損失発生部１０を示すものである。図において、１１は前記と同様にセンサ用の光ケーブル、４１は周面の所定箇所が切り欠かれた筒体であり、筒体４１は切り欠けられた部分を上部にして配置されている。４３はスプリング、４２は筒体４１の中に収納され上部が円弧状に形成された応圧体である。４４は筒体４１の下方に配置され、光ケーブル１１を一定の力で挟持して、光ケーブル１１の移動を妨げる変化維持装置である。
【００２２】
光ケーブル１１は図８ロの点線で示されるように筒体４１の外周を取り囲むようにループ状に配置されている。ここで図示しない非監視物によって光ケーブル１１が張力を受けると、その張力がスプリング４３の抗力及び変化維持装置４４の抗力に打ち勝って、図８ロの実践で示すように応圧体４２を押し下げ、光ケーブル１１は前記切り欠き部分で大きな屈曲を受けて光伝送損失が増加する。この状態を変化維持装置４４が維持する。これによって、光ケーブル１１に前記張力が解消されたとしても前記光伝送損失は維持し続ける。
【実施例３】
【００２３】
図９は光損失発生部１０の更に他の実施例を示したもので、５０は光損失を効率的に発生させる損失発生部材である。この損失発生部材５０は外周が円形に形成され、その外周に突起５１が形成されている。光ケーブル１１は始め緩く損失発生部材５０の周りにループ状に配置されている。その後、被監視物によって光ケーブルに応圧が加わると、光ケーブル１１には図示の矢印のような引張応力加わり、始め緩くループ状に配置された光ケーブル１１が損失発生部材５０を締めるように硬く巻きつき、突起５１の部分で光ケーブルが屈曲し、その中に収納された光ファイバも屈曲する。これによって光ファイバは光伝送損失が増加する。この増加した光伝送損失は図８に示すような変化維持装置によって維持される。
【実施例４】
【００２４】
図１０は光損失発生部１０の更に他の実施例を示したものである。図において、６０は図１における１２と同様に機能する枠体である。図１に示すものと異なる点は、肉厚部１２’の互いに対向する面に形成された一対の支持線収納溝の構造が異なっている。本実施例における支持線収納溝６１は、半円形に形成され、途中に段差６２が形成され、直径１．２ｍｍの光ケーブルの支持線が挿入される側の枠体６０の側面に近い側の溝が例えば半径３ｍｍの半円形で支持線収納溝６１の中央部６３の溝（例えば半径１．２ｍｍの半円形）よりも大きく構成されている。このため、図１と同様に被監視物によって光ケーブルに引っ張り張力が働き、光ケーブルの支持線が溝の大きい方に移動した後は、上記段差６２によって再び元の位置に戻ることがなく、光伝送損失の増加を維持させることができる。
なお、本発明は、上記段差６２は複数構成されていてもまた、テーパ状に構成されたものであっても良い。
【実施例５】
【００２５】
上記実施例において、光ケーブル１１は支持線２３付きの自己支持型のものを示しているが、本発明はその他の構造の光ケーブルであっても良く、また、上記自己支持型の光ケーブルに更に他の支持線を配置した構造のものであっても良い。また、他の支持線を直接あるいは光ケーブルを保護管にいれた状態であらかじめ敷設しておき、その予め布設しておいた支持線に上記のような光ケーブルを巻き付けるなどして一体にした構成であっても良く、これによっても、同様に動作させることができる。そしてこのように構成した場合は、張力に対する効力を上げてケーブルが障害時に断線しないよう調整することが可能である。
また、光ケーブルを砂防柵に布設し、土砂崩れによる砂防柵の変形を検知して土砂崩れを監視する検知装置として構成したり、ガードレールに布設し、交通事故によるガードレールの変形を検知して交通事故の発生を監視する検知装置として構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、イは後部側の枠体及び光ケーブルを示す正面図、ロは前部側の枠対を示す正面図。
【図２】上記本発明の一実施例を組み立てたものを示すもので、イは底面図、ロはＡ−Ａ線における断面図。
【図３】本発明の一実施例で使用される光ケーブルの端面図。
【図４】本発明の一実施例で使用される管理センター配置図。
【図５】上記管理センタ内の構成図。
【図６】本発明の一実施形態における光ケーブルの配置を示すもので、イは正面説明図、ロは側面説明図。
【図７】本発明の他の実施形態における光ケーブルの正面説明図。
【図８】本発明の他の実施例における光損失発生部を示すもので、イは正面図、ロは左側面図、ハはＢ−Ｂ線における断面図。
【図９】本発明の更に他の実施例における光損失発生部を示す正面説明図。
【図１０】本発明の更に他の実施例における光損失発生部を示すものであり、イは正面図、ロは左側面図、ハはＢ−Ｂ銭における断面図。
【図１１】従来の一例における光ケーブル配置図
【図１２】従来の他の例における光ケーブルの配置図。
【図１３】従来の一例における測定係を示す説明図。
【符号の説明】
【００２７】
１０    光損失発生部
１１    光ケーブル
１２    枠体
１４    蝶ネジ
１５    支持線収納溝
１６    調整ネジ
１７    変化維持装置
２１    光ファイバ心線
２２    テンションメンバ
２３    支持線
２４    プラスチック樹脂
２５    光テープ心線部
２６    支持線部
３０    接続部
３１    管理センタ
３２    通信用幹線光ケーブル
３３    光回線
３４    故障点
３６    光検出器
３９    光伝送路
４０    ポール
４１    筒体
４２    押圧体
４３    スプリング
４４    変化維持装置
５０    損失発生部材
５１    突起
５２    非監視物
６０    枠体
６１    支持線収納溝
６２    段差
６３    中央部
【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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