(57)【要約】【課題】  従来の構成よりも低い消費電力で液面レベルを検出することが可能な技術を提供する。【解決手段】  液面レベルを検出する液面センサ装置は、予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットからなるものであって、当該センサユニットに液面が達することによりインピーダンスが変化するユニット回路をそれぞれ有する、センサユニットと、前記複数のセンサユニットが有する複数の前記ユニット回路と、内部電源と、を接続してなる回路と、前記インピーダンスの変化に応じて変化する、前記回路に流れる電流又は回路電圧に基づいて、前記液面レベルを検出する第１検出手段と、を備える。【選択図】  図５
2007218740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液面レベルを検出する液面センサ装置であって、
予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットからなるものであって、当該センサユニットに液面が達することによりインピーダンスが変化するユニット回路をそれぞれ有する、センサユニットと、
前記複数のセンサユニットが有する複数の前記ユニット回路と、内部電源と、を接続してなる回路と、
前記インピーダンスの変化に応じて変化する、前記回路に流れる電流又は回路電圧に基づいて、前記液面レベルを検出する第１検出手段と、
を備えることを特徴とする液面センサ装置。
【請求項２】
前記センサユニットは前記液面に合わせて浮動可能な浮動手段を備え、
前記ユニット回路は、前記浮動手段の浮動に応じて接続が切り替わるスイッチ手段と、抵抗と、を備え、
前記ユニット回路のインピーダンスは、前記スイッチ手段における前記接続の切り替わりによって変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の液面センサ装置。
【請求項３】
前記ユニット回路は、空間を隔てて配置された一対の電極と、抵抗と、が接続され、
前記ユニット回路のインピーダンスは、前記電極の間に液体が満たされることにより変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の液面センサ装置。
【請求項４】
前記回路は、前記センサユニットに液面が達することにより、前記内部電源により導通される
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の液面センサ装置。
【請求項５】
前記複数のユニット回路のそれぞれにおける前記抵抗の抵抗値は、全てが同一ではない
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の液面センサ装置。
【請求項６】
更に、
前記液面センサ装置の検出性能を維持するための保護手段
を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液面センサ装置。
【請求項７】
更に、
前記第１検出手段において検出された前記液面レベルを示す情報を、外部装置へ無線通信する無線通信手段
を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液面センサ装置。
【請求項８】
気候に係る物理量を検出する第２検出手段を更に備え、
前記無線通信手段は、更に、前記第２検出手段において検出された情報を前記外部装置へ無線通信する
ことを特徴とする請求項７に記載の液面センサ装置。
【請求項９】
屋外に設置されるコンクリート製品であって、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の液面センサ装置を内蔵する
ことを特徴とするコンクリート製品。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載の液面センサ装置と、ホストコンピュータとを少なくとも備え、水害による浸水状況を検知する浸水状況検知システムであって、
前記ホストコンピュータは、
前記液面センサ装置において検出され、前記無線通信手段により無線通信された情報を受信する受信手段と、
受信された前記情報に基づいて浸水状況を解析する解析手段と、
前記解析結果を表示する表示手段と、を備える
ことを特徴とする浸水状況検知システム。
【請求項１１】
液面レベルを検出する液面センサ装置であって、
予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットからなるものであって、当該センサユニットに液面が達することをそれぞれ検出する、センサユニットと、
前記センサユニットのそれぞれにおける前記検出の結果に基づいて、前記液面レベルを検出する検出手段と、
前記液面センサ装置の検出性能を維持するための保護手段と、
を備えることを特徴とする液面センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋外に設置可能で水害による浸水の液面レベルを適切に測定できる液面センサ装置、該液面センサ装置を内蔵するコンクリート製品、及び、該液面センサ装置を用いた浸水状況検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
梅雨前線、台風、積乱雲の発達等により短時間に大量の雨が降り、洪水や浸水等の水害が発生することがある。このような水害には、河川の流量が異常に増加し、河川水が堤防を越えたり堤防が決壊することで生じる外水氾濫や、市街地やその近辺等において地表水の増加に排水が追いつかず、或いは、河川の増水や高潮によって排水が阻まれ、下水路や用水路が溢れる内水氾濫がある。外水氾濫、又は、内水氾濫による水害の被害は甚大なものとなり得るため、水害を未然に防ぎ、或いは、水害による被害を最小限に食い止めるために、河川水や地下水、下水、用水等の水位や、浸水等の被害が発生した場合はその被害状況をモニタすることが重要である。特に、内水氾濫は短時間かつ局所的に発生するため、簡易な浸水検知および検知情報の迅速な伝達は、住民の避難や被害軽減において重要であり、社会的ニーズが高くなっている。
【０００３】
従来より河川やタンク等の水位（液面）を計測する水位（液面）センサが知られている。水位センサとしては、超音波方式、画像処理による方式、光ファイバーやＬＥＤと受光機等を組み合わせた光学系を利用する方式、差圧水位計やＭＥＭＳ等を利用する圧力感知方式、電極間の電気伝導度に基づく方式、フロートスイッチによる方式などがある。
【０００４】
また、これらの水位センサを屋外の多地点に設置し、当該水位センサにより計測された水位に基づいて所定地点における水位を検出するシステムが知られている。特許文献１には、都市ガス導管路において、不特定場所の水取器に設置される少なくとも一つの水位監視装置（水位センサ）と、同装置による水位監視結果を情報管理する情報管理装置とを備える水位監視システムが開示されている。また、特許文献２には、地下水位を測定する水位計（水位センサ）を複数箇所に設け、水位計の計測データを監視装置に送信して地下水位の変化を監視する地下水位監視システムが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１９４６１２号公報
【特許文献２】特開２００３−１９６７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、超音波方式、画像処理による方式、光学系を利用する方式、圧力感知方式による水位センサは消費電力が高く、電池や太陽電池等で駆動することが困難で、外部から電力供給ラインにより電力を供給する必要があった。従って、これらの水位センサを屋外で用いた場合、水位センサを配置できる場所が地形や電力インフラの状況等の環境に制約され、水害時に水位センサの配置場所での各水位を適切に検出し、水位センサが配置された地域での浸水状況を効果的に把握するシステムを構築することが困難だった。
【０００６】
なお、フロート式スイッチや電極方式による水位センサはこれらの水位センサよりも消費電力が小さい。しかし、フロート式スイッチや電極方式による水位センサは、ある地点における水等の液体の有無を検出することができるものの、液面がどのレベルまで達しているかきめ細かく測定できるものではない。また、フロート式スイッチや電極方式による水位センサを複数設けることで液面がどのセンサまで達しているかを検出することができるものの、構成が複雑になり、液面レベルの変動を効率的に検出することができなかった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、外部電源を要せず屋外でも使用可能で、例えば、水害時など計測が必要な場合には駆動して浸水等による液面レベル（水位等）を小さな装置構成で適切かつ効率的に検出することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明による液面センサ装置は少なくとも以下の構成を備える。即ち、  液面レベルを検出する液面センサ装置であって、
予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットからなるものであって、当該センサユニットに液面が達することによりインピーダンスが変化するユニット回路をそれぞれ有する、センサユニットと、
前記複数のセンサユニットが有する複数の前記ユニット回路と、内部電源と、を接続してなる回路と、
前記インピーダンスの変化に応じて変化する、前記回路に流れる電流又は回路電圧に基づいて、前記液面レベルを検出する検出手段と、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る液面センサ装置によれば、外部電源を要せず屋外でも使用可能であり、計測が必要なときに駆動して水位等の液面レベルを小さな装置構成で適切かつ効率的に検出することが可能な技術を提供することができる。従って、この液面センサ装置を用いることで、市街地等での水害時における浸水状況を効果的に把握することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１１】
＜＜第１実施形態＞＞
本実施形態では、液面レベルを検出する液面センサ装置、該液面センサ装置及びホストコンピュータを備え水害等による浸水状況を検知する浸水状況検知システム、及び、前記浸水状況を検知するために前記液面センサ装置を内蔵し屋外に設置されるコンクリート製品について説明する。
【００１２】
（浸水状況検知システム）
まず、図１を参照して本実施形態に係る浸水状況検知システムの構成について説明する。図１は、本実施形態に係る浸水状況検知システムの基本構成を例示的に示した模式図である。図１に示すように、浸水状況検知システムは、後述する液面センサ装置１００、ホストコンピュータ２００、及び、これらの機器の通信経路となるネットワーク３００から構成されている。
【００１３】
液面センサ装置１００は、外水氾濫や内水氾濫等の水害により発生した液体（例えば、雨水、泥水、河川水、地下水、地表水、海水、雪解け水、下水、用水、浸水等）の液面レベル（水位等）を検出する装置である。後述するように、液面センサ装置１００は、予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットを備えている。このセンサユニットは、当該センサユニットに液面が達することをそれぞれ検出する装置である。また、液面センサ装置１００は、浸水時に検出された液面レベルを示す情報を、ホストコンピュータ２００へ無線通信するための無線通信アンテナを備えている。なお、液面センサ装置１００は、水害等による浸水状況を的確に把握するために屋外の適切な場所に設置される。例えば、浸水想定区域内の道路・交差点・公園、下水路や用水路内、頻繁に氾濫が発生する河川流域、潮の満ち引きにより水位が変動する河口流域等に設置することで、市街地等での水害時における浸水状況を効果的に把握することができよう。また、同一の水路（下水、用水路、河川等を含む）に複数の液面センサ装置１００を設置することで、その水路による浸水状況を効果的に把握することができよう。
【００１４】
ホストコンピュータ２００は、液面センサ装置１００から受けとった情報に基づいて浸水状況を解析する情報処理装置である。ホストコンピュータ２００は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）等で実現される。ホストコンピュータ２００は、ユーザから浸水状況検知システムへの指示入力を受け付ける指示入力装置や、浸水状況に係る解析結果等の表示を行う表示装置等の、ユーザインタフェースを備えている。
【００１５】
ネットワーク３００はデータ送受信可能な回線であり、有線／無線を問わず様々な装置構成により構成することができる。例えば、特定小電力の標準規格「ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ６７」に準拠した無線通信、ＬＡＮ（Local Area Network）、公衆回線（アナログ回線、ＩＳＤＮ（Integrated Services Digital Network）等）やＷＡＮ（Wide Area Network）、無線ＬＡＮ等により構成することができる。ただし、液面センサ装置１００は、無線信号により液面レベルを示す情報を送出するため、ネットワーク３００は、基地局や無線アクセスポイント、無線アンテナ等の無線信号を受信可能な中継装置を備える。
【００１６】
ネットワーク３００は、例えば、自動的にアドホックネットワークを形成して、マルチホップ通信を行う、複数の中継装置等により構成することができる。ネットワーク３００をこのように構成した場合、ホストコンピュータ２００は、液面センサ装置１００の設定や煩雑な配線などに煩わされることなく、広範囲にわたる複数箇所から浸水状況に係る情報を容易に収集することが可能となる。なお、ネットワーク３００上の通信プロトコルは、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等を採用することができる。また、いわゆるユビキタスセンサネットワークによりネットワーク３００を構成することもできる。
【００１７】
図１に例示した浸水状況検知システムの構成は、市街地等における水害等による浸水を想定した本実施形態に係る構成の作用及び効果を説明するための基本的なものである。従って、浸水状況検知システムを現実に種々の場面で運用する場合は、ホストコンピュータ２００が液面センサ装置により検出された情報を取得できるならば、用途や目的、或いは、地形や設置環境等の制約条件に基づいて、多様な構成を取ることができる。例えば、ホストコンピュータ２００が液面センサ装置１００からの無線信号を直接受信し、解析を行うように構成してもよい。
【００１８】
（液面センサ装置１００）
次に、図２を参照して液面センサ装置１００の構成について説明する。図２は、液面センサ装置１００の主要部を模式的に示した図である。液面センサ装置１００は、複数のセンサユニット１１０（１１０ａ及び１１０ｂ）と、検出装置（第１検出手段）１６０とが接続されて構成される。図２において、（ａ）はセンサユニット１１０をフロート型センサ１１０ａにより実現した構成、（ｂ）はセンサユニット１１０を電極型センサ１１０ｂにより実現した構成を示している。なお、図２に示された構成は、一例として４つのセンサユニット１１０ａ及び１１０ｂをそれぞれ備えている。
【００１９】
センサユニット１１０は、そのセンサユニット１１０に液面が達したことをそれぞれ検出する装置であり、そのセンサユニット１１０に液面が達することによりインピーダンスが変化するユニット回路１４０（１４０ａ、１４０ｂ等）をそれぞれ有する。センサユニット１１０毎にユニット回路を設けることが本実施形態に係る構成の特徴の一つであり、これによって消費電力を低減化することができる。センサユニット１１０の構成やユニット回路１４０については後述する。図２のように、液面センサ装置１００は複数のセンサユニット１１０を備えるが、各センサユニット１１０は、検出すべき液面レベルに応じて所定の高さにそれぞれ配置される。このため、本実施形態においては、略鉛直方向に延びる支柱１９０にセンサユニット１１０を所定の間隔で配置した構成を想定する。支柱１９０は、複数の部品を設置できる程度の強度を有する材料により構成することができ、例えば、金属やセメント、セラミック、強化プラスチック等に構成することができる。また、支柱１９０を筒状の部材により構成し、支柱１９０の内部又は外部に回路１５０が設置されるように構成することができる。ただし、センサユニット１１０は、用途や目的に応じて異なる高さに配置することができる。隣り合うセンサユニット１１０の間隔は測定精度を定め、最下部のセンサユニット１１０と最上部のセンサユニット１１０の距離は測定レンジを定める。このため、例えば、水位の変動が激しい場所には最下部のセンサユニット１１０と最上部のセンサユニット１１０の距離を大きく（例えば、２ｍ以上）設定し、各センサユニット１１０の間隔も大きめ（例えば、０．５ｍ程度）に設定することで、激しい水位の変動を的確に追跡して検出することができる。また、例えば、水位の変動が穏やかな場所には最下部のセンサユニット１１０と最上部のセンサユニット１１０の距離を小さく（例えば、１ｍ以下）設定し、各センサユニット１１０の間隔も小さめ（例えば、５ｃｍ程度）に設定することで、水位の変動を精密に検出することができる。このように、測定場所に応じてセンサユニット１１０の配置を適切に配置することにより、市街地等での水害時における浸水状況を効果的に検出することができる。
【００２０】
また、液面センサ装置１００においては、複数のセンサユニット１１０が有する複数のユニット回路１４０と、内部電源１５１とが接続されて、図５に示すような回路１５０が構成される。内部電源１５１は回路１５０に電力を供給する電力源であり、例えば、単独で動作可能な蓄電池（バッテリ）や太陽電池等により実現することができる。このように内部電源１５１を単独で動作可能な装置により実現した場合、液面センサ装置１００は、電線の敷設状況等のインフラストラクチャ環境に制約されずに屋外においても自由に設置することができる。
【００２１】
検出装置１６０は、ユニット回路１４０のインピーダンスの変化に応じて変化する、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいて、液面レベル、言い換えれば、各センサユニット１１０の高さに液面が達しているか否かを検出する装置である。上記のように、センサユニット１１０はそれぞれ予め定められた高さに配置され、また、ユニット回路１４０のインピーダンスはセンサユニット１１０に液面が達することにより変化する。従って、液面がどのセンサユニット１１０まで達したかによって、回路１５０のインピーダンスが一定の態様で変化し、結果として、回路１５０に流れる電流又は回路電圧が一定の態様で変化することになる。検出装置１６０は、このような原理により、回路に流れる電流又は回路電圧に基づいて、水害等により発生した前記液体がどの液面レベル（ある位置を基準とした高さ、例えば、道路面からの冠水の深さ）まで達しているかを検出する。なお、本実施形態では、回路１５０に流れる電流又は回路電圧によって液面レベルを検出するものとするが、例えば、回路にコンデンサを設け、当該コンデンサの蓄電量等によっても同様の原理によって液面レベルを検出可能であることは言うまでもない。即ち、等価な関係にある電気パラメータならばどれを用いてもよい。このように、本実施形態に係る構成においては、センサユニット１１０とユニット回路１４０を組合せ、当該ユニット回路１４０を接続して回路１５０を構成し、回路１５０に流れる電流又は回路電圧によって液面レベルを検出するため、小さな装置構成で液面レベルの変動を適切かつ効率的に検出することが可能となる。
【００２２】
なお、液面センサ装置１００は、好適には、検出装置１６０において検出された液面レベルを示す情報を、外部装置へ無線通信するためのアンテナ（無線通信手段）１７０を備える。アンテナは、例えば、無線ＬＡＮアンテナや携帯電話アンテナ等の公知の規格に基づく装置により実現することができる。なお、検出装置１６０は、検出した情報をその液面センサ装置１００を識別する識別情報（場所情報、位置情報）とともに、アンテナ１７０を介して送出するように制御する。ただし、検出装置１６０は、予め設定されたタイミング（例えば、１時間毎、１日毎等）や、或いは、液体が検出された場合にのみ、検出した情報を送出するように制御する。
【００２３】
（フロート型センサ）
次に、センサユニット１１０として好適な一つであるフロート型センサ１１０ａについて、図３を参照して説明する。図３はフロート型センサ１１０ａの構成を例示した模式図である。ただし、図３において、（ａ）はフロート型センサ１１０ａが有するユニット回路１４０ａの回路構成、（ｂ）のフロート型センサ１１０ａの内部構成を示している。
【００２４】
フロート型センサ１１０ａは、液面に合わせて浮動可能なフロート（浮動手段）１１２を備える。また、フロート型センサ１１０ａが有するユニット回路１４０ａは、フロート１１２の浮動に応じて接続が切り替わるスイッチ（スイッチ手段）１４１と、抵抗１４２と、を備え、ユニット回路１４０ａのインピーダンスは、スイッチ１４１における接続の切り替わりによって変化する。即ち、フロート１１２の浮動に応じてインピーダンスは変化する。なお、図３の（ａ）には、スイッチ１４１と抵抗１４２とが並列に接続されたユニット回路１４０ａが例示されている。
【００２５】
フロート１１２は、発泡スチロールや空気層を内包する浮き等、液面レベルを検出する液体よりも密度が小さい物体により構成される。図３の例では、フロート１１２はステム１１４に沿って移動可能に設けられている。従って、フロート型センサ１１０ａの周囲が液体で満たされた場合、フロート１１２はステム１１４に沿って浮動することになる。なお、フロート１１２には磁石（マグネット）１２６（１２６ａ、１２６ｂ）が取り付けられており、磁石１２６は、フロート１１２の浮動に合わせて移動する。また、ステム１１４の上部及び下部にはストッパー１１６ａ、１１６ｂが設けられており、フロート１１２はストッパー１１６ａ、１１６ｂの間を移動可能である。また、ステム１１４は、支柱１９０により実現してもよい。
【００２６】
ステム１１４はその内部に中空領域を有するガラス管１１８を備えており、ガラス管１１８には一対の電極１２０ａ、１２０ｂが挿入されている。また、電極１２０ａ、１２０ｂには、それぞれ、一端がリード線（１２８ａ、１２８ｂ）に接続され、もう一端が接点部１２２（１２２ａ、１２２ｂ）を有する、リード片１２４（１２４ａ、１２４ｂ）が設けられている。ただし、接点部１２２ａ、１２２ｂは、互いに向き合う位置に設けられており、また、リード片１２４は弾性のある電導物質により構成されている。
【００２７】
図３の例では、スイッチ１４１は、磁石１２６の磁力によって接点部１２２が接続されたり切断されることにより実現される。即ち、フロート１１２が浮動していない通常状態では接点部１２２は離れており、リード線１２８は切断されている。ここで、フロート１１２が液体により浮動すると磁石１２６はフロート１１２の浮動ともに移動する。そして、磁石１２６が接点部１２２の近辺に移動したとき、接点部１２２ａと１２２ｂは、磁石１２６ａ、１２６ｂによりＮ極とＳ極に誘導され、この磁気吸引力により中央に導かれ、やがて接点部１２６ａ、１２６ｂは機械的に接続する。液体が無くなり、フロート１１２が下降すると磁石１２６も下降し、接点部１２２ａ、１２２ｂには磁力が働かなくなるようになって、接点部１２２ａ、１２２ｂは切断する。
【００２８】
ユニット回路１４０ａは、例えば上記のように実現されるスイッチ１４１とリード線１２８を有し、更に、抵抗１４２（図３（ｂ）には不図示）を備える。このため、ユニット回路１４０ａのインピーダンスは、スイッチ１４１における接続の切り替わりによって変化することになる。例えば、図３（ａ）に例示したユニット回路１４０ａにおいては、液体がフロート型センサ１１０ａに達しておらずスイッチ１４１が切断されているときは、該ユニット回路１４０ａのインピーダンスはＲである。これに対して、液体がフロート型センサ１１０ａに達しスイッチ１４１が接続されているときは、該ユニット回路１４０ａのインピーダンスは０となる。回路１５０は、このように液体の有無に応じてインピーダンスが変化するユニット回路１４０を接続して構成されるため、回路１５０を流れる電流又は回路電圧を測定することにより、液面レベルを検出することができる。スイッチ１４１や抵抗１４２を含むユニット回路１４０ａや、回路１５０の詳細な回路構成については後述する。
【００２９】
（電極型センサ）
次に、図２におけるセンサユニット１１０としての電極型センサ１１０ｂについて、図４を参照して説明する。図４は電極型センサ１１０ｂの構成を例示した模式図である。図４のように、電極型センサ１１０ｂは、例えば、スティックタイプ（図４（ａ））、電極タイプ（図４（ｂ））、ピンタイプ（図４（ｃ））等の構成をとることができる。
【００３０】
電極型センサ１１０ｂが有するユニット回路１４０ｂは、空間を隔てて配置された一対の電極１３０（１３０ａ、１３０ｂ）と、抵抗１３２（図８を参照して後述する）と、が接続されている。図４に例示した構成では、電極１３０は絶縁部１３４上に設けられており、また、各電極１３０にはそれぞれリード線１３６が設けられている。なお、電極型センサ１１０ｂは、取付部１３８により支柱１９０に接続することができる。
【００３１】
図４のように、電極１３０ａ、１３０ｂは空間的に隔てられており、このままでは電極１３０ａ、１３０ｂ間のインピーダンスはほぼ無限大で、電流は流れない。ここで、浸水等により電極１３０ａ、１３０ｂの両方を液体が浸した場合を考える。この場合、水害時の浸水等による液体の場合は泥成分などによって何らかのイオンが含まれるため、電極１３０ａ、１３０ｂ間のインピーダンスは小さくなり、微少電流が流れるようになる。このように、ユニット回路１４０ｂのインピーダンスは、電極１３０ａ、１３０ｂの間に液体が満たされることにより変化する。なお、電極１３０や抵抗１３２を含むユニット回路１４０ｂや、回路１５０の詳細な回路構成については後述する。
【００３２】
（回路構成）
次に、回路１５０及びユニット回路１４０の回路構成について図面を参照して説明する。図５はユニット回路１４０及び内部電源１５１を接続してなる回路１５０の構成を例示した模式図である。ただし、図５では、フロート型センサ１１０ａによりセンサユニット１１０を構成した場合における回路構成を示している。
【００３３】
図５において、回路１５０は、４つのユニット回路１４０ａ、２つの抵抗１５３、１５４、内部電源１５１が直列に接続されて構成される。そして、各センサユニット１１０毎に形成されるユニット回路１４０ａは、それぞれスイッチ１４１と抵抗１４２とが並列に接続されて構成される。ただし、スイッチ１４１の動作原理は上記の通りである。また、図５において、１５２は、電圧を測定する端子、１５５は接地を示している。なお、抵抗１５３、１５４及び１４２は、図６に示すように各抵抗値が互いに異なっている。
【００３４】
このような構成において、ユニット回路１４０ａのインピーダンスは、スイッチ１４１における接続の切り替わりによって変化する。例えば、抵抗値がＲ５の抵抗１４２とスイッチ１４１（ｓｗ４）が並列に接続されたユニット回路１４０ａを考える。そのユニット回路１４０ａを有するセンサユニット１１０に液面が達していない場合はスイッチ１４１が切り離されているため、そのユニット回路１４０ａのインピーダンスはＲ５である。一方、センサユニット１１０に液面が達した場合はフロート１１２が移動してスイッチ１４１が接続するため、インピーダンスは０となる。このように、ユニット回路１４０ａは周囲の液体の有無によって、インピーダンスが変化する。
【００３５】
回路１５０は、前記液体の有無によってインピーダンスが変化するユニット回路１４０ａを直列に接続して構成されているため、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいてどのセンサユニット１１０まで液面が達したか、つまり液面レベルを検出することが可能となる。このことを図６、７を参照して説明する。図６は、電源の電圧、及び、抵抗の抵抗値の一例を示した図である。図７は、スイッチの作動状況と回路電圧との関係の一例を示した図である。
【００３６】
図６において、６０１は電源１５１の電圧が５Ｖであることを例示している。６０２は、図５の各抵抗の抵抗値を例示している。この場合、スイッチ１４１の接続関係と端子１５２における電圧との関係は図７のようになる。例えば、どのスイッチ１４１も接続されていない（"ｏｆｆ"）、即ち、どのセンサユニット１１０にも液面が達していない場合は、７０１のように端子電圧は２．９２Ｖとなる。或いは、ｓｗ１、ｓｗ２が接続され（"ｏｎ"）、ｓｗ３，ｓｗ４が接続されていない（"ｏｆｆ"）場合、即ち、下から２つ目のセンサユニット１１０まで液面が達した場合は、７０３のように端子電圧は１．３２となる。
【００３７】
このように、液面が達したセンサユニット１１０、つまり液面レベルと端子１５２の電圧が１対１に対応するため、端子１５２の電圧に基づいて液面レベルを検出することができる。検出装置１６０は、このような原理により、端子１５２の電圧で示される回路電圧に基づいて液面レベルを検出する。なお、オームの法則により、回路電圧と回路１５０を流れる電流は１対１に対応するため、回路電圧に代えて電流に基づいて液面レベルを検出するように構成しても同様である。また、回路１５０の構成は比較的単純であるため、本実施形態に係る構成は適切かつ効率的に液面レベルを検出することができる。
【００３８】
なお、図６のように、本実施形態に係る構成においては、ユニット回路１４０のそれぞれにおける抵抗の抵抗値は、必ずしも全てが同一ではない。このためようにしておくと、回路電圧（端子１５２の電圧）の値に基づいて、スイッチ１４１を区別してスイッチの接続関係を検出することができ、これにより回路電圧に基づいて液面レベルを検出するだけでなくセンサユニット１１０の故障をも検出することができる。
【００３９】
このことを図５、７を参照して説明する。正常な動作において、あるスイッチ１４１が接続された場合、そのスイッチ１４１を有するセンサユニット１１０には液面が達している。その場合通常は、当然、そのセンサユニット１１０より下部のセンサユニット１１０にも液面が達しており、従って、その下部のセンサユニット１１０が有するスイッチも接続されているはずである。このように、液面が下から上に上昇する限り、正常な動作においては、スイッチ１４１は下部のものから順に接続されることになる。従って、７０３のように、ｓｗ４のみが接続され（"ｏｎ"）、ｓｗ１〜ｓｗ３が接続されない（"ｏｆｆ"）ことは、正常な動作においてはあり得ず、いずれかのセンサユニット１１０が故障していることが分かる。同様に、７０４のように、ｓｗ１が接続されていない（"ｏｆｆ"）にも関わらず、それより上部に設置されたｓｗ２、ｓｗ３が接続される（"ｏｎ"）ことは正常な動作においてはあり得ず、いずれかのセンサユニット１１０が故障していることが分かる。
【００４０】
上記の例では、ユニット回路１４０のそれぞれにおける抵抗の抵抗値は、全てが同一ではないため、スイッチ１４１の接続関係と回路電圧とが１対１の関係を有する。従って、本実施形態に係る構成によれば、回路電圧を解析することにより、液面レベルだけではなく、場合によってはセンサユニット１１０の故障をも検出することができる。なお、オームの法則により、回路１５０を流れる電流によっても同様にセンサユニット１１０の故障を検出可能である。
【００４１】
なお、図６に例示した抵抗は抵抗値が互いに異なっているが、一部の抵抗の抵抗値が同一であってもよい。例えば、図５において、抵抗Ｒ２とＲ３の抵抗値を同一とした構成を考える。この場合、回路電圧によっては、スイッチｓｗ１、ｓｗ２を含むセンサユニット１１０の故障を検出することができないが、スイッチｓｗ３、ｓｗ４を含むセンサユニット１１０の故障は検出することができる。このように、抵抗値の選択によって、液面センサ装置１００を構成するある特定のセンサユニット１１０の故障のみを検出可能に構成することができる。従って、例えば、特に故障する見込みの高いセンサユニット１１０の故障のみを検出することが可能なように、抵抗値を選択することができよう。
【００４２】
以上、フロート型センサ１１０ａによりセンサユニット１１０を構成した場合における回路構成について例示的に説明したが、他の方式によりセンサユニット１１０を構成した場合も同様であることは言うまでもない。一例として、電極型センサ１１０ｂにより、センサユニット１１０を構成した場合について図８を参照して更に説明する。図８は、電極型センサ１１０ｂが有するユニット回路１４０ｂ及び内部電源１５１を接続してなる回路１５０の構成を例示した模式図である。
【００４３】
図８において、回路１５０は、４つのユニット回路１４０ｂ、２つの抵抗１５３、１５４、内部電源１５１が直列に接続されて構成される。そして、ユニット回路１４０ｂは、それぞれ電極１３０と抵抗１３２とが並列に接続されて構成される。また、図５と同様に、１５２は電圧を測定する端子、１５５は接地を示している。
【００４４】
上記のように、ユニット回路１４０ｂのインピーダンスは、センサユニット１１０まで液面が達し、電極１３０ａ、１３０ｂの間に液体が満たされることにより変化し、また、回路１５０は、このような液体の有無によってインピーダンスが変化するユニット回路１４０ｂを複数個直列に接続して構成されている。このため、センサユニット１１０をフロート型センサ１１０ａにより実現した場合と同様に、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいてどのセンサユニット１１０まで液面が達したかを検出することが可能となる。また、ユニット回路１４０のそれぞれにおける抵抗の抵抗値が、全てが同一ではないように構成することで、前述の通り、センサユニット１１０の故障を検出可能にすることができることは言うまでもない。
【００４５】
なお、図５及び図８では、ユニット回路１４０は、スイッチ１４１又は電極１３０と、抵抗１４２又は１３２とを並列に接続して構成され、回路１５０は、ユニット回路１４０と電源１５１とを直列に接続して構成される場合を例示した。しかし、回路構成はこれに限られるものではなく、用途や目的に応じて適切に回路を構成することができる。他の回路構成について、図９を参照して説明する。図９は、ユニット回路１４０及び内部電源１５１を接続してなる回路１５０の他の構成を例示した模式図である。ただし、図９では、フロート型センサ１１０ａによりセンサユニット１１０を構成した場合における回路構成を例示している。
【００４６】
図９に示す回路１５０においては、抵抗１５４と４つのユニット回路１４０ａが並列に接続され、また、抵抗１５４及びユニット回路１４０ａと、抵抗１５３、電源１５１が直列に接続されている。そして、ユニット回路１４０ａは、それぞれスイッチ１４１と抵抗１４２とが直列に接続されて構成される。ただし、スイッチ１４１の動作原理は上記の通りである。また、図５と同様に、１５２は、電圧を測定する端子、１５５は接地を示している。
【００４７】
このような構成においても、ユニット回路１４０ａのインピーダンスは、スイッチ１４１における接続の切り替わりによって変化する。例えば、抵抗値がＲ２の抵抗１４２とスイッチ１４１（ｓｗ１）が直列に接続されたユニット回路１４０ａを考える。そのユニット回路１４０ａを有するセンサユニット１１０に液面が達していない場合はスイッチ１４１は切り離されているため、そのユニット回路１４０ａのインピーダンスは無限大である。一方、センサユニット１１０に液面が達した場合はスイッチ１４１は接続するため、インピーダンスはＲ２となる。このように、センサユニット１１０の周囲の液体の有無により、ユニット回路１４０ａはインピーダンスが変化する。
【００４８】
回路１５０は、このような液体の有無によってインピーダンスが変化するユニット回路１４０ａを並列に接続して構成されているため、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいてどのセンサユニット１１０まで液面が達したかを検出し、液面レベルを測定することが可能となる。なお、回路電圧としては、例えば、端子１５２の電圧を用いることができる。また、液面レベルを検出するために用いる電流は、例えば、抵抗１５４を流れる電流を用いることができる。これらの電圧、又は、電流は、スイッチ１４１の接続関係と１対１に対応するからである。
【００４９】
図９では、フロート型センサ１１０ａによりセンサユニット１１０を構成した場合について説明したが、電極型センサ１１０ｂ等の他の方式によるセンサユニット１１０で構成した場合も同様である。また、ユニット回路１４０、回路１５０の回路構成は、図５、８、９に例示したものに限られない。また、上記と同様に、ユニット回路１４０のそれぞれにおける抵抗の抵抗値が、全てが同一ではないように構成することで、前述の通りセンサユニット１１０の故障を検出可能にすることができることは言うまでもない。また、上述の通り、本実施形態に係る液面センサ装置２００は内部電源１５１を有する。このため、本実施形態に係る液面センサ装置２００は外部電源１５１を要さずに屋外で使用することができる。また、図５、８、９に例示したように、ユニット回路１４０を接続してなる回路１５０は比較的単純に構成することができるため、小さな装置構成で液面レベルを適切かつ効率的に検出することができる。
【００５０】
（保護管）
上記の構成により液面センサ装置１００を市街地等での水害による浸水状況を検知するのに適用することが可能となるが、屋外に設置する場合は汚れや風雨、衝撃等にさらされることになるため、耐久性が高いことが好ましい。従って、更に、液面センサ装置１００の検出性能を維持するための保護手段を備えるようにすることで、液面センサ装置１００の耐久性を高めることが好ましい。そこで、次に、保護手段としての保護管１８０について図１０を参照して説明する。図１０は保護管１８０を例示した模式図である。
【００５１】
図１０において、１８１は、保護管１８０の外壁であり、例えば、コンクリートやアクリル、セラミック、ガラス、ステンレス等の耐久性の高い材料により構成することができる。外壁を設けることにより風雨にさらされにくくなるとともに、洪水等での水流による圧力の影響を小さくすることができる。また、水位変動の激しい場所では緩衝材としても作用するため、より正確に水位を測定することができる。１８２は金網であり、前記液体に含まれる石や不純物、ゴミ、落ち葉等が液面センサ装置１００の主要部に流れ込むことを防ぎ、液体のみが外壁１８１の内部に流出入可能にするものである。金網１８２を設けることで、センサユニット１１０等（フロート型センサ１１０ａ、電極型センサ１１０ｂ等）の耐久性を高めることができる。なお、ここでいう保護管とは管状のものに限定するものではなく、外壁やカバーを有するもの全てをいう。
【００５２】
図１０において（ａ）は外壁１８１に複数の円形の金網１８２が設けられた構成を例示したものである。（ｂ）は外壁１８１に複数の円形の穴１８３が設けられた構成を例示したものである。穴１８３は、金網１８２と同様に、液体に含まれる石や不純物、ゴミ、落ち葉等が液面センサ装置１００の主要部に流れ込むことを防ぎ、液体のみが外壁１８１の内部に流出入可能にする。（ｃ）は外壁１８１に複数の矩形の金網１８２が設けられた構成を例示したものである。（ｄ）は外壁１８１に矩形の金網１８２と、センサユニット１１０を点検するための点検口１８４が設けられた構成を例示したものである。（ｅ）は外壁１８１の代わりに、保護管１８０を金網１８２で構成したものである。（ｆ）は外壁１８１に縦長の矩形の金網１８２が設けられた構成を例示したものである。（ｇ）は外壁１８１に縦長の矩形の金網１８２と円形の金網１８２が設けられた構成を例示したものである。
【００５３】
これらの保護管１８０の構成は例示的なものであり、液面センサ装置１００の液面レベルに係る検出性能を維持することができれば、どのような構成でもよい。以上のように、保護管を設けることにより、屋外での長期間にわたる使用に際しても検出性能を維持することができる。
【００５４】
（液面センサ装置１００の実装例）
上記の液面センサ装置１００は、ボラード（車止め）、ポール等の、様々な形態により実装することができる。そこで、次に、液面センサ装置１００の実装例について図面を参照して説明する。
【００５５】
図１１は、本実施形態に係る液面センサ装置１００が実装されたボラードを例示した模式図である。図１１において、１１０はセンサユニット（図１１ではフロート型センサ１１０ａ）、１６０は検出装置、１７０はアンテナ、１５１は内部電源としての太陽電池、１８１は外壁、１８２は金網、１８５はカバーを示している。ただし、カバー１８５は、液面センサ装置１００を外部から保護するものであり、例えば、透明なアクリル等の材料によって構成することができる。このように液面センサ装置１００を実装することで、ボラードかつセンサ端末として、液面センサ装置１００を市街地等における様々な場所に設置することが可能となる。
【００５６】
また、図１２は、本実施形態に係る液面センサ装置１００が実装されたポールを例示した模式図である。図１２において、１８０はセンサユニット１１０等が内蔵された保護管１８０、１５０は回路、１５１は内部電源としての太陽電池、１６０は検出装置、１７０はアンテナ、５００はポールである。このように、液面センサ装置１００をポールに設置することによっても、液面センサ装置１００を市街地等における様々な場所に設置することが可能である。ポールのような高いものを利用することによって、無線通信をより良好に行うことができる。
【００５７】
また、図１３は、屋外に設置されるコンクリート製品の一例であって、本実施形態に係る液面センサ装置１００が内蔵されたコンクリート製品の外観構成を例示した模式図である。ただし、図１３にはボラードとしても使用可能なコンクリート製品を例示している。図１３の（ａ）は上面図、（ｂ）（ｃ）は側面図である。図１３において、１１０はセンサユニット、１５１は内部電源としての太陽電池、１６０は検出装置、１７０はアンテナ、１８０は保護管、１８５はカバー、４００はコンクリート壁、４１０はスリットである。ただし、液体の流出入はスリット４１０を介して行われる。このように、コンクリート製品は、上記の液面センサ装置１００（保護管１８０を備えたものも含む）を内蔵するため、単体の独立した製品として提供することが可能となる。なお、図１３にはボラードとしても使用可能なコンクリート製品を例示したが、コンクリート製品はこれに限られない。例えば、コンクリート製品としては、図１２に示すようなコンクリート製のポール、或いは、コンクリート製の標識、コンクリートの構造物など様々なものとして実装することができる。なお、コンクリート製品におけるコンクリート壁は保護管としての役割も果たす。
【００５８】
（ホストコンピュータ２００）
次に、ホストコンピュータ２００のハードウェア構成について、図１４を参照して説明する。図１４は、ホストコンピュータ２００のハードウェア構成を模式的に示したブロック図である。
【００５９】
図１４において、２１０はＣＰＵである。ＣＰＵ２１０は、後述するハードディスク装置２０５に格納されているアプリケーションプログラム、オペレーティングシステム（ＯＳ）や制御プログラム等を実行し、ＲＡＭ２０２にプログラムの実行に必要な情報、ファイル等を一時的に格納する制御を行う。なお、本実施形態では、液面センサ装置１００から受信された情報に基づいて浸水状況を解析する解析手段として機能する。
【００６０】
２０１はＲＯＭであり、内部には基本Ｉ／Ｏプログラム等のプログラム、基本処理において使用するフォントデータ、テンプレート用データ等の各種データを記憶する。２０２は各種データを一時記憶するためのＲＡＭであり、ＣＰＵ２１０の主メモリ、ワークエリア等として機能する。
【００６１】
２０３は記録媒体へのアクセスを実現するための外部記憶ドライブであり、メディア（記録媒体）２０４に記憶されたプログラム等を本コンピュータシステムにロードすることができる。尚、メディア２０４には、例えば、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＰＣカード、ＤＶＤ、ＩＣメモリカード、ＭＯ、メモリスティック等が含まれる。
【００６２】
２０５は外部記憶装置であり、本実施形態では大容量メモリとして機能するＨＤ（ハードディスク装置）を用いている。ＨＤ２０５には、アプリケーションプログラム、ＯＳ、制御プログラム、関連プログラム等が格納される。
【００６３】
２０６は指示入力装置であり、キーボードやポインティングデバイス（マウス等）、タッチパネル等がこれに相当する。指示入力装置２０６を用いて、ユーザは、ホストコンピュータ２００に対して、装置を制御するコマンド等を入力指示する。
【００６４】
２０７はディスプレイであり、指示入力装置２０６から入力されたコマンドや、それに対するホストコンピュータ２００の応答出力等を表示したりするものである。なお、ディスプレイ２０７は、浸水状況の解析結果を表示する表示手段として機能する。
【００６５】
２０９はシステムバスであり、ホストコンピュータ２００内のデータの流れを司るものである。２０８はインターフェイス（以下、Ｉ／Ｆという）であり、このＩ／Ｆ２０８を介して外部装置とのデータのやり取りを行う。Ｉ／Ｆ２０８は、液面センサ装置１００において検出され、アンテナ１７０により無線通信された情報を受信する受信手段として機能する。
【００６６】
尚、以上の各装置と同等の機能を実現するソフトウェアにより、ハードウェア装置の代替として構成することもできる。
【００６７】
本実施形態では、メディア２０４から本実施形態に係るプログラム及び関連データを直接ＲＡＭ２０２にロードして実行させる例を示すが、これ以外にも、本実施形態に係るプログラムを動作させる度に、既にプログラムがインストールされているＨＤ２０５からＲＡＭ２０２にロードするようにしてもよい。また、本実施形態に係るプログラムをＲＯＭ２０１に記録しておき、これをメモリマップの一部をなすように構成し、直接ＣＰＵ２１０で実行することも可能である。
【００６８】
また、本実施形態では、説明の便宜のため、本実施形態に係るホストコンピュータ２００を１つの装置で実現した構成について述べるが、複数の装置にリソースを分散した構成によって実現してもよい。例えば、記憶や演算のリソースを複数の装置に分散した形に構成してもよい。或いは、ホストコンピュータ２００上で仮想的に実現される構成要素毎にリソースを分散し、並列処理を行うようにしてもよい。
【００６９】
（ホストコンピュータ２００の処理）
次に、ホストコンピュータ２００が実行する処理について、図１５を参照して説明する。図１５は、ホストコンピュータ２００が実行する処理の流れを示したフローチャートである。
【００７０】
まず、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２１０は、液面センサ装置１００からの情報を受信するように、ホストコンピュータ２００を制御する。液面センサ装置１００からの情報は、液面センサ装置１００において検出され、アンテナ１７０により無線通信された、液面レベル等の情報である。
【００７１】
次に、ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２１０は、受信された情報に基づいて浸水状況を解析するように、ホストコンピュータ２００を制御する。即ち、液面センサ装置１００の位置と、その液面センサ装置１００で検出された情報に基づいて、各地の浸水状況を解析する。
【００７２】
次に、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２１０は、ステップＳ１０２における解析の結果をディスプレイ２０７に表示するように制御する。図１６は、市街地での洪水による浸水状況に係る解析結果の表示画面を例示した図である。図１６において、１６０１は、浸水状況を表す地図である。地図１６０１上では、液面センサ装置１００が設置された場所に対応する位置において、その液面センサ装置１００において検出された液面レベルを示すアイコンが表示制御される。例えば、液面レベル毎に色分けされたアイコンが表示制御される。このように、地図１６０１上には浸水状況がアイコンによって示されるため、ホストコンピュータ２００のユーザは浸水状況を一見して把握することが可能となる。
【００７３】
上記のように、本実施形態に係る液面センサ装置１００は、ユニット回路１４０のインピーダンスの変化による、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいて液面レベルを検出するため、従来よりも小さな装置構成で液面レベルをきめ細かく検出することが可能である。即ち、フロート型センサ１１０ａや電極型センサ１１０ｂ等とユニット回路１４０とを組合せ、当該ユニット回路１４０を接続して回路１５０を構成し、当該回路１５０に流れる電流又は電圧に基づいて液面レベルを検出するため、効率的な構成で液面レベルの変動を適切に検出することが可能となる。また、本実施形態に係る液面センサ装置１００は上述のように低消費電力で動作するため、バッテリで動作することができ、屋外でも液面センサ装置１００を広範囲にわたって設置することができる。また、電池の交換に係る運営コストや、太陽電池を利用した場合における水位センサのコストを小さくすることができ、長期間での使用が可能となる。また、本実施形態に係る液面センサ装置１００は、複数のセンサユニット１１０を備えるため、検出可能な液面の高さの範囲が広い。
【００７４】
なお、センサユニット１１０をフロート型センサ１１０ａにより実現した場合、スイッチ１４１の接続の切り替わりによってユニット回路１４０ａ及び回路１５０のインピーダンスが変化するため、液面位置を正確に測定することができる。また、センサユニット１１０を電極型センサ１１０ｂにより実現した場合、フロート型センサ１１０ａのように機構的な動作を伴わないため、故障に対するリスクを小さくすることができる耐久性を高く保つことができる。
【００７５】
また、本実施形態に係る構成においては、複数のユニット回路１４０のそれぞれにおける抵抗の抵抗値は、必ずしも全てが同一ではないため、回路１５０に流れる電流又は回路電圧の値に基づいて、センサユニット１１０の故障を検出することができる。
【００７６】
また、液面センサ装置１００の検出性能を維持するための保護管１８０を備えるため、液面センサ装置１００の耐久性を高めることができ、屋外でも長期間にわたって使用可能となる。
【００７７】
また、本実施形態に係る液面センサ装置１００は、検出装置１６０において検出された液面レベルを示す情報を、外部装置へ無線通信するアンテナ１７０を備えるため、外部装置で複数の場所での液面の高さを同時に監視することができる。また、通信は無線で行われるため、液面センサ装置１００を設置可能な場所の範囲が広い。
【００７８】
また、上記の液面センサ装置１００（保護管１８０を備えたものも含む）を内蔵するコンクリート製品によれば、本来の各種コンクリート製品の機能（例えば、ボラードやポール等）に加えて、液面センサ装置１００を単体の独立した製品（センサ端末）として提供することが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態に係る液面センサ装置１００は、前述の通り低消費電力のためバッテリで動作可能であり、また、無線通信機能を有する。このため、液面センサ装置１００は長期間にわたって単独で動作可能であり、地形や電力インフラ等に関わらず、所望とする浸水検出システムを柔軟に設計することが可能である。従って、市街地等での洪水による浸水状況を監視するのに好適である。
【００８０】
また、本実施形態に係る液面センサ装置１００は、液面レベルを検出する液面センサ装置であって、センサユニット１１０と、検出装置１６０と、保護管１８０を備える。ただし、センサユニット１１０は、予め定められた高さにそれぞれ配置される複数のセンサユニットからなるものであって、当該センサユニットに液面が達することをそれぞれ検出する。また、検出装置１６０は、センサユニット１１０のそれぞれにおける検出の結果に基づいて、液面レベルを検出する。また、保護管１８０は、液面センサ装置の検出性能を維持する。このため、このような構成によれば、従来の構成よりも液面センサ装置１００の耐久性を高め、屋外での長期間の使用に耐えうるものとすることができる。
【００８１】
＜＜その他の実施形態＞＞
第１実施形態に係る構成においては、回路１５０は常時内部電源１５１により導通されていた。しかし、検出装置１６０及びアンテナ１７０は、センサユニット１１０に液面が達することにより初めて起動するように構成することもできる。このような構成によれば、液面センサ装置１００の消費電力を更に低減化することが可能である。例えば、センサユニット１１０の一つに液面が達することにより初めて回路１５０が内部電源１５１により導通されるように構成することで、消費電力を更に節約することができる。なお、このような電源の導通制御の基礎となるセンサユニット１１０をトリガーセンサと呼ぶ。
【００８２】
図１７は、センサユニット１１０の一つに液面が達することにより初めて回路１５０が内部電源１５１により導通されるような回路構成を例示した図である。図１７においては、最下部に設置されるセンサユニット１１０のユニット回路１４０ｃに内部電源１５１が組み込まれており、それ以外には内部電源１５１は存在しない。そして、内部電源１５１は、スイッチｓｗ４が切り離されている限り、回路１５０に導通しない。このため、図１７に例示した回路１５０は、最下部に設置されたセンサユニット１１０に液面が達し、そのセンサユニット１１０が有するスイッチｓｗ４が接続して初めて、内部電源１５１により導通されることになる。つまり、最下部のセンサユニット１１０はトリガーセンサとして機能する。
【００８３】
このような構成においては、液体を検出しない通常時においては、内部電源１５１は回路１５０から切り離されているため、電源の消費電力を更に低減化させることが可能である。なお、図１７に示した回路構成は一例であり、センサユニット１１０の一つに液面が達することにより、初めて回路１５０が内部電源１５１により導通されるならば、どのような構成でもよい。また、図１７では、フロート型センサ１１０ａにより、センサユニット１１０を構成した場合を例示したが、電極型センサ１１０ｂ等、他の方式によりセンサユニット１１０を構成した場合においても、同様の手法により消費電力を低減化可能である。
【００８４】
また、検出装置１６０が、回路１５０に電圧をかける、即ち、電流が流れるタイミングを制御するように構成してもよい。例えば、検出装置１６０が、所定のインターバル（例えば、５分〜１月等）を設定し、測定間隔においてのみ回路１５０に電圧をかけるように制御してもよい。このインターバルは、アンテナ１７０を介して液面センサ装置１００が情報を外部装置へ無線通信するタイミングに同期させ、液面センサ装置１００は、最新の液面レベル等に関する情報を外部装置へ送出するように構成することができる。なお、検出装置１６０は、常時起動しているのではなく、液面レベルの検出又は外部装置との通信を行うタイミング以外ではスリープ状態にあるように構成することで、低消費電力を実現することができる。このため、例えば、液面センサ装置１００をバッテリで駆動した場合に長期間にわたって単独で動作可能であり、液面センサ装置１００の管理コストを低減することができる。なお、液面レベルの検出と同時に温度や湿度等の気候に関する物理量の測定も行うように制御することで、低消費電力を実現することができる。物理量の検出については後述する。
【００８５】
また、上記のトリガーセンサの液面検出に応じて、液面レベルの検出及び外部装置との通信のタイミングを制御するようにしてもよい。このタイミング制御について図１８、１９を参照して説明する。図１８は液面センサ装置１００の構成を模式的に示した図である。図１８において、１８０１〜１８０４はセンサユニット１１０としてのセンサＡ、センサＢ、センサＣ、センサＤである。１６０は検出装置、１７０はアンテナであることは上記と同様である。図１８のように、センサＡ１８０１、センサＢ１８０２、センサＣ１８０３、センサＤ１８０４はこの順で下部から上部へ設置されている。以下、センサＡ１８０１がトリガーセンサとして機能する場合を例示的に説明するが、その他のセンサ（１８０２〜１８０４）がトリガーセンサとして機能した場合も同様である。
【００８６】
図１９は、検出装置１６０が液面レベルの検出及び外部装置との通信のタイミングを制御する処理の流れを示したフローチャートである。まず、ステップＳ２０１において、検出装置１６０は、トリガーセンサ（センサＡ１８０１）が液面を検出したか否かを判定する。検出した場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）はステップＳ２０３へ進み、検出しなかった場合（ステップＳ２０１でＮＯ）はステップＳ２０２へ進む。
【００８７】
ステップＳ２０２では、上述のように回路１５０に電圧をかけ、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいて液面レベルを検出する。このとき、気候に関する物理量を検出しても構わない。そして、検出された情報を外部装置（ホストコンピュータ２００）へ送出する。さらに、所定の期間ｔa（例えば、２４時間）待機し、ステップＳ２０１へ戻る。
【００８８】
ステップＳ２０１で液面が検出された場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）は液面レベルの変動を細かく追跡する必要がある。このため、ステップＳ２０３以降では、一定期間（ｔc）、液面レベルの検出及び外部装置との通信のインターバルをｔaよりも短い期間（ｔb）毎に行う処理を行う。
【００８９】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０２と同様に、回路１５０に電圧をかけ、回路１５０に流れる電流又は回路電圧に基づいて液面レベルを検出し、検出された情報を外部装置（ホストコンピュータ２００）へ送出する。そして、期間ｔb（例えば、１０分）待機してからステップＳ２０４へ進む。ただし、気候に関する物理量を検出しても構わないことは同様である。
【００９０】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０１でトリガーセンサが液面を検出したと判定されたときからの経過時間が所定の期間ｔc（例えば、１２時間）経過したか否かを判定する。経過した場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）はステップＳ２０１へ戻り、液面レベルの検出及び外部装置との通信のインターバルを通常時に戻す。経過していない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）はステップＳ２０３へ戻り、さらに液面レベルの変動を細かく追跡するように制御する。
【００９１】
上述のように、液面検出に応じて液面レベルの検出及び外部装置との通信のタイミングを制御することで、不要な電力消費を防ぐとともに、必要な場合は浸水等による液面レベルの変動を詳細に追跡することができる。このため、液面レベルの検出を適切かつ効率的に行うことができる。
【００９２】
上記の構成においては、液面センサ装置１００は、液面レベルを測定するためのセンサユニット１１０により液面レベルを検出し、検出された情報を外部装置へ送出していたが、該センサユニット１１０以外のセンサを設けておくことにより液面レベルに加えて他の気候に係る物理量をも検出し、検出された情報を外部装置へ送出するように構成してもよい。ただし、気候に係る物理量には、例えば、温度、湿度、風向、風速、雨量、日射量、光量の少なくともいずれかが含まれる。これらの物理量の検出は、公知の検出装置（第２検出手段）を備えるようにすることで行うことができる。
なお、物理量の検出を所定の標準的な観測条件の下で行うことで、上記の物理量の信頼性を高めることができよう。
【００９３】
例えば、温度は、接触式センサや非接触式センサを設置することにより測定することができる。接触式センサは、直接物体に接触し、測定する方式であり、白金測温抵抗体・サーミスタ・熱電対などがある。非接触式センサは、物体から放射される赤外線を測定し、赤外線の量から物体の温度を測定する方式によるセンサであり、代表例としてサーモバイルを挙げることができる。
【００９４】
湿度は、乾湿球式湿度センサ・毛髪式湿度センサ・水晶振動式湿度センサ・高分子系湿度センサや金属酸化物湿度センサを利用することにより、測定することができる。高分子系湿度センサや金属酸化物湿度センサは電子回路との相性が良く、サイズを小さくできる利点を有する。
【００９５】
なお、温度センサや湿度センサを設置する地表からの高さや直射日光が当たるか否か等の観測条件を、観測条件の標準に適合することで、当該センサの測定値の信頼性を高めることができる。
【００９６】
風向は、超音波式風速計・矢羽型風向計などにより、風速は、熱式風速計・羽車式風速計・超音波式風速計・ピトー管式風速計を設置することにより測定することができる。中でも、発電機と羽車を組み合わせた羽車式風速計を使用することにより、低消費電力を実現することができる。雨量は、通雨量計と自記雨量計、日射量は、熱型日射計・量子型日射計・化学反応型日射計、光量は、紫外線光量計などを設置することにより測定することができる。
【００９７】
なお、風向・風速・日射・光量などは、建物や樹木の影響を受けるため、建物や樹木の高さに応じ、設置間隔や高さを決める必要がある。
【００９８】
液面センサ装置１００が、これらの気候に係る物理量を検出するための検出装置を更に備え、アンテナ１７０は、更に、この検出装置において検出された情報をホストコンピュータ２００へ無線通信するように構成することで、ホストコンピュータ２００は液面の高さに加えて他のパラメータによる日常情報（例えば、紫外線量、洗濯指数、光化学スモッグ等）を取得・監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】浸水状況検知システムの基本構成を例示的に示した模式図である。
【図２】液面センサ装置の主要部を模式的に示した図である。
【図３】フロート型センサの構成を例示した模式図である。
【図４】電極型センサの構成を例示した模式図である。
【図５】ユニット回路及び内部電源を接続してなる回路の構成を例示した模式図である。
【図６】電源の電圧、及び、抵抗の抵抗値の一例を示した図である。
【図７】スイッチの作動状況と回路電圧との関係を示した図である。
【図８】ユニット回路及び内部電源を接続してなる回路の構成を例示した模式図である。
【図９】ユニット回路及び内部電源を接続してなる回路の構成を例示した模式図である。
【図１０】保護管を例示した模式図である。
【図１１】液面センサ装置が実装されたボラードを例示した模式図である。
【図１２】液面センサ装置が実装されたポールを例示した模式図である。
【図１３】屋外に設置されるコンクリート製品であって、液面センサ装置が内蔵されたコンクリート製品の外観構成を例示した模式図である。
【図１４】ホストコンピュータのハードウェア構成を模式的に示したブロック図である。
【図１５】ホストコンピュータが実行する処理の流れを示したフローチャートである。
【図１６】浸水状況に係る解析結果の表示画面を例示した図である。
【図１７】センサユニットに液面が達することにより回路が内部電源により導通されるような回路構成を例示した図である。
【図１８】液面センサ装置の構成を模式的に示した図である。
【図１９】検出装置が液面レベルの検出及び外部装置との通信のタイミングを制御する処理の流れを示したフローチャートである。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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