(57)【要約】【課題】計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示できる傾斜変状検知装置を提供する。【解決手段】所定の曲率を有する凹状の電極基板と、該電極基板の上に載置された移動自在な１個の導電性球体もしくは複数個の導電性球体群と、電極基板の中心から導電性球体の半径もしくは導電性球体群を円と見立てた場合の半径より離れた所で、電極基板と非接触に、導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極と、電極基板と電極との間に接続された発光手段とを備えている。装置が傾き、それに伴い電極基板が傾いた場合に、導電性球体が前記電極基板の上を転がり移動し、電極に接することにより導通回路が形成されて、発光手段が導電状態に遷移して、原位置で発光する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の曲率を有する凹状の電極基板と、該電極基板の上に載置された移動自在な少なくとも１個の導電性球体と、前記電極基板の中心から前記導電性球体の半径より離れた所で、前記電極基板と非接触に、前記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記電極基板が傾いた場合に、前記導電性球体が前記電極基板の上を転がり移動し、前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項２】
前記電極に接続され形成される前記導通回路は、前記導電性球体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることを特徴とする請求項１に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項３】
前記電極は、前記導電性球体の周囲に環状に並設された第１の電極群と、第１の電極よりも外側に環状に並設された第２の電極群から成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項４】
前記第１の電極群は、下端部が揺動自在となるように上端部が係止されていることを特徴とする請求項３に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の傾斜変状検知装置が、第１のフレームと上部が開口された第２のフレームから構成され、前記第１のフレームの外側部と前記第２のフレームの内側部が螺合し得る構造となっており、前記第２のフレームの内部底面に前記電極基板がリング状構造体で支持固定され、前記第１のフレームの底面外部に前記電極および前記電極の外側周囲に押え部材が形成され、前記第１のフレームと前記第２のフレームの螺合の締付け度合いにより、前記押え部材が前記電極基板を押え付ける度合いが変化し、それに伴い前記電極基板の曲率が変化し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項６】
前記発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示し得ることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項７】
平坦な略円板状の電極基板と、該電極基板の上に載置された移動自在な少なくとも１個の導電性球体と、前記電極基板の中心から前記導電性球体の半径より離れた所で、前記電極基板と非接触に、前記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記電極基板が傾いた場合に、前記導電性球体が前記電極基板の上を転がり移動し、前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項８】
前記電極に接続され形成される導通回路は、前記導電性球体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることを特徴とする請求項７に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項９】
前記発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示し得ることを特徴とする請求項７又は８に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１０】
前記電極基板の略中央に前記導電性球体を保持し得る窪みが形成されたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１１】
電極基板と、該電極基板と接続されている導電性ケーブルを用いて吊り下げられ振り子の錘を構成する導電体と、前記導電体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、装置が傾いた場合に、前記導電体が前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項１２】
前記電極に接続され形成される導通回路は、前記導電体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることを特徴とする請求項１１に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１３】
前記発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示し得ることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の傾斜変状検知装置が、複数ユニット並設されており、それぞれのユニットの前記導電性ケーブル長（振り子のうでの長さ）は異なることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項１５】
電極基板と、該電極基板と下端で接続されている所定の曲げ剛性を備えた導電性棒状体と、前記導電性棒状体の上端が自由端とされ、該自由端に取付けられた錘と、前記導電性棒状体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記導電性棒状体が傾いた場合に、前記導電性棒状体が前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置。
【請求項１６】
前記電極に接続され形成される導通回路は、前記導電体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることを特徴とする請求項１５に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１７】
前記発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示し得ることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の傾斜変状検知装置。
【請求項１８】
前記導通回路に供給する電源は、交流電源であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の傾斜変状検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを検知できる傾斜変状検知装置に関するもので、特に、傾斜の方向や大きさの情報を発光ダイオード（ＬＥＤ）の光の色や強度によって原位置に表示し得る傾斜変状検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
世界共通の概念として、青は安全、赤は危険という概念が浸透している。しかし、自然及び人工構造物と人間社会との一般的関係においては、このような青、赤などの光を用いた安全性を告知するものが見当たらない。自然斜面・自然河川堤防など土質材料および岩盤などで形成されている自然構造物や、橋梁，ダム，トンネルなどの人工構造物や、大型クレーンなどの大型建設機械においては、それらの変状が進み、その安全性が低下し続けている現状があったとしても、それを合理的・経済的に検知し、効果的に周辺住民および作業関係者に知らせる安全性を告知する装置はまだまだ開発途上である。
【０００３】
特に、日本は国土の４分の３が山地で覆われており、全国には約９万の斜面崩壊危険箇所をはじめ、地すべり危険箇所、土石流危険箇所、落石危険箇所など２１万箇所を数える土砂災害危険箇所が存在すると言われており、特に豪雨や震災発生時、斜面工事時などには、斜面災害が集中している。このような状況下、崩壊危険性の高い箇所から斜面防災対策を効率的に実施し、災害の発生やその予兆を捉える装置を配備すると共に、危険度に応じて道路利用者や周辺住民に情報提供することが必要とされている。そのために、専門家による予備調査、予算化されたモニタリングプラン、ＩＴ（Information Technology）技術を適用したデータ転送システム、担当者による安全性判断と警告発信システムなどが開発されている。
【０００４】
しかしながら、自然現象に起因する災害発生の危険度は基本的には不変であるのに対し、災害対策のための整備予算が減少していることもあり、例えば処置を要する斜面崩壊危険箇所の場合でも、未だ全体の約２割の整備率であるというのが実状である。また、このうちデータのリアルタイム分析と住民への告知システムが完備している箇所はごく限定的なものにとどまっている。
【０００５】
現状、斜面崩壊危険箇所などでは、さまざまな計測機器を用いてモニタリングが行われている。かかるモニタリングは、斜面や壁面の表層や内部において傾きセンサ等で計測対象点に発生する傾斜を測定し、そのデータを現場から離れた管理事務所などにあるモニターに表示・監視しているものが殆どである（例えば、特許文献１〜特許文献３を参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−９４３５５号公報
【特許文献２】特開平９−１９５５１３号公報
【特許文献３】特開平８−１３５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示できる傾斜変状検知装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、それら傾斜変状検知装置の構造をシンプルにし、低コストで実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、種々の試作品を作製し、改良を重ねた結果、本発明に係る傾斜変状検知装置を完成したものである。
本発明の第１の観点からは、所定の曲率を有する凹状の電極基板と、該電極基板の上に載置された移動自在な少なくとも１個の導電性球体と、前記電極基板の中心から前記導電性球体の半径より離れた所で、前記電極基板と非接触に、前記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記電極基板が傾いた場合に、前記導電性球体が前記電極基板の上を転がり移動し、前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置が提供される。
【０００９】
かかる傾斜変状検知装置によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示することができる。
ここで、所定の曲率を有する凹状の電極基板は、受け皿状の形状をした導電性基板である。この電極基板の上に自由に移動可能な導電性球体が載っている。ここで、少なくとも１個の導電性球体とあるのは、１個の導電性球体でも、２個以上の複数の導電性球体でも、計測対象点に発生する傾斜の方向をリアルタイムに検知でき、それらの情報を光の色で原位置に表示できるからである。但し、２個以上の複数の導電性球体の方が、１個の導電性球体の場合と比べて、電極との接触性の安定性が向上し、また後述するように傾斜の大きさを効率よく検知することができるのである。複数の導電性球体が電極と接触することによって、通電確立、安定性向上を図ることができるのである。
【００１０】
また、電極基板の中心から導電性球体の半径より離れた所で、電極基板と非接触に、導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極は、所定の曲率を有する凹状の電極基板の外側に配置されるか、或いは、電極基板の上方に垂れ下がって配置される。また、電極の形状は、棒状体でも平板状でもよい。これら電極は、導電性球体の周囲に環状に並設され、導電性球体が電極基板の上を転がり移動した場合に、導電性球体と接することが可能となっている。
【００１１】
また、発光手段が、電極基板と電極との間に接続されている。ここで、発光手段は、発光ダイオードなどの発光回路により傾斜方向を光の色で原位置に表示するものである。なお、発光手段に加えて、警報音を発信する手段や、無線もしくは有線のネットワークに対して信号出力し遠隔地の端末機に情報伝送出力する手段を加えてもかまわない。
本発明の傾斜変状検知装置は、かかる構成とされることにより、電極基板が傾いた場合に、導電性球体が電極基板の上を転がり移動し、電極に接することにより導通回路が形成されて、発光手段が導電状態に遷移し作動することになる。
【００１２】
また、本発明の第１の観点の傾斜変状検知装置において、電極に接続され形成される導通回路は、導電性球体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、異なる方向に配設された電極毎に或いは電極群毎に導通回路が異なることから、傾斜方向が異なれば、異なる方向に配設された電極に導電性球体が接し、異なる導通回路が作動することになる。従って、異なる導通回路では、異なる情報を出力させるように設計することで、傾斜方向の変化に応じて出力する情報を変化させることができる。
【００１３】
また、上記の傾斜変状検知装置における電極は、導電性球体の周囲に環状に並設された第１の電極群と、第１の電極よりも外側に環状に並設された第２の電極群から成ることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向のみならず、さらに傾斜の大きさをリアルタイムに検出できる。
ここで、第１の電極群は、下端部が揺動自在となるように上端部が係止されていることが好ましい。第１の電極群の下端部が揺動自在となるように、第１の電極群の上端部が係止されていることで、導電性球体が電極基板上を転がり移動し第１の電極群に接した状態から更に傾斜した場合には、第１の電極群の下端部が外側に揺動し、第１の電極よりも外側に環状に並設された第２の電極群にも導電性球体が接することになり、それに伴い、第２の電極群に接続された導通回路が作動することになる。
このように電極は、導電性球体の周囲に環状に並設された階層的に電極群から形成されることにより、傾斜量に応じて、光の色や強度を変化させることができる。
【００１４】
また、上記の傾斜変状検知装置が、第１のフレームと上部が開口された第２のフレームから構成され、第１のフレームの外側部と第２のフレームの内側部が螺合し得る構造となっており、第２のフレームの内部底面に電極基板がリング状構造体で支持固定され、第１のフレームの底面外部に電極および電極の外側周囲に押え部材が形成され、第１のフレームと第２のフレームの螺合の締付け度合いにより、押え部材が電極基板を押え付ける度合いが変化し、それに伴い電極基板の曲率が変化し得ることを特徴とすることが好ましい態様である。
【００１５】
かかる態様によれば、第１のフレームの外側部と第２のフレームの内側部が螺合し、第２のフレームの内部底面に電極基板がリング状構造体で支持固定され、第１のフレームの底面外部に押え部材が形成され、第１のフレームと第２のフレームの螺合の締付け度合いにより、押え部材が電極基板を押え付ける度合いが変化し、それに伴い電極基板の曲率が変化できる。
すなわち、第１のフレームのねじ込み具合で、電極基板の曲率を自由に設定できるのである。これにより、高感度で傾斜を検知したい場合には、第１のフレームのねじ込みを緩め、電極基板を平坦に近い状態にする。
一方、感度を緩めたい場合は、第１のフレームをねじ込んで、リング状構造体で支持された部位の内側の電極基板の部位を押え部材が押え付け電極基板を曲げ、所定の曲率を有するように設定するのである。
【００１６】
また、上記の傾斜変状検知装置における発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示できることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示することができる。
【００１７】
次に、本発明の第２の観点の傾斜変状検知装置について説明する。
本発明の第２の観点からは、平坦な略円板状の電極基板と、該電極基板の上に載置された移動自在な少なくとも１個の導電性球体と、前記電極基板の中心から前記導電性球体の半径より離れた所で、前記電極基板と非接触に、前記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記電極基板が傾いた場合に、前記導電性球体が前記電極基板の上を転がり移動し、前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置が提供される。
【００１８】
かかる傾斜変状検知装置によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示することができる。
本発明の第２の観点の傾斜変状検知装置は、第１の観点の傾斜変状検知装置と異なり、平坦な略円板状の電極基板を用いている。かかる平坦な略円板状の電極基板上を１個ないしは複数の導電性球体が自由に移動することで、電極基板が傾いた場合に、導電性球体が電極基板上を転がり移動し電極に接することにより導通回路が形成されることになる。
【００１９】
なお、本発明の第２の観点の傾斜変状検知装置において、第１の観点の傾斜変状検知装置と同様、電極に接続され形成される導通回路は、導電性球体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、異なる方向に配設された電極毎に或いは電極群毎に導通回路が異なることから、傾斜方向が異なれば、異なる方向に配設された電極に導電性球体が接し、異なる導通回路が作動することになる。従って、異なる導通回路では、異なる情報を出力させるように設計することで、傾斜方向の変化に応じて出力する情報を変化させることができるからである。
【００２０】
また、第１の観点の傾斜変状検知装置と同様、上記第２の観点の傾斜変状検知装置における発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示できることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示できる。
【００２１】
ここで、上記第２の観点の傾斜変状検知装置は、電極基板の略中央に導電性球体を保持し得る窪みが形成されることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、定常時に導電性球体が略中央に安定して存在できる。
【００２２】
また、上記第２の観点の傾斜変状検知装置は、階層的に積み重ねられて使用することも可能である。この場合、各層の前記電極基板の略中央の窪みの大きさが異なるように形成されることで、傾斜量に応じて光の色や強度を変化させることができる。
【００２３】
次に、本発明の第３の観点の傾斜変状検知装置について説明する。
本発明の第３の観点からは、電極基板と、該電極基板と接続されている導電性ケーブルを用いて吊り下げられ振り子の錘を構成する導電体と、前記導電体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、装置が傾いた場合に、前記導電体が前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置が提供される。
【００２４】
かかる傾斜変状検知装置によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示することができる。
導電性ケーブルと導電体を用いて振り子を構築して、導電体を移動自在にし、導電体の周囲に環状に並設された複数の電極を用いて、傾斜の方向や大きさを検知できるようにしたものである。
【００２５】
なお、本発明の第３の観点の傾斜変状検知装置において、第１の観点又は第２の観点の傾斜変状検知装置と同様、電極に接続され形成される導通回路は、導電性球体を基点として異なる方向に配設された電極毎に、或いは電極群毎に、異なる回路であることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、異なる方向に配設された電極毎に或いは電極群毎に導通回路が異なることから、傾斜方向が異なれば、異なる方向に配設された電極に導電性球体が接し、異なる導通回路が作動することになる。従って、異なる導通回路では、異なる情報を出力させるように設計することで、傾斜方向の変化に応じて出力する情報を変化させることができるからである。
【００２６】
また、第１の観点又は第２の観点の傾斜変状検知装置と同様、上記第３の観点の傾斜変状検知装置における発光手段は、ＬＥＤ発光回路であり、傾斜方向及び／又は傾斜の大きさをＬＥＤ発光の色及び／又はＬＥＤ発光強度を用いて、原位置に表示できることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示できる。
【００２７】
また、上記第３の観点の傾斜変状検知装置は、複数ユニット並設されており、それぞれのユニットの前記導電性ケーブル長（振り子のうでの長さ）は異なるように形成されていることが好ましい態様である。
かかる態様によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向のみならず、さらに傾斜の大きさをリアルタイムに検出できる。
【００２８】
次に、本発明の第４の観点の傾斜変状検知装置について説明する。
本発明の第４の観点からは、電極基板と、該電極基板と下端で接続されている所定の曲げ剛性を備えた導電性棒状体と、前記導電性棒状体の上端が自由端とされ、該自由端に取付けられた錘と、前記導電性棒状体の周囲に環状に並設された複数の電極と、前記電極基板と電極との間に接続された発光手段と、を備え、前記導電性棒状体が傾いた場合に、前記導電性棒状体が前記電極に接することにより導通回路が形成されて、前記発光手段が導電状態に遷移し得ることを特徴とする傾斜変状検知装置が提供される。
【００２９】
かかる傾斜変状検知装置によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示することができる。
装置が傾くと、導電性棒状体の上端の錘をバランスできなくなり、錘が倒れようとする。倒れようとする錘を導電性棒状体の下端近傍（根元の方）で支えようとする。このとき、導電性棒状体と周囲に環状に並設された電極が接することとなり、電極基板と電極との間で導通回路ができることとなる。
第４の観点の傾斜変状検知装置によれば、上記の第１の観点〜第３の観点と比べて、錘の作用が加わり導電性棒状体と電極とが接する圧力（接触圧）が大きく、非常に安定した作動をすることができる。
【００３０】
ここで、所定の曲げ剛性を備えた導電性棒状体は、電極基板に固定された導電性の棒状体と、その先にバネなどの導電性の弾性体を取り付け、その弾性体の更に先に別の導電性の棒状体を固定し、その上端に錘が取付けられている態様でもかまわない。
弾性体の曲げ剛性（通常、導電性棒状態のそれよりも小さくする）を適切に選ぶことで、導電性棒状体全体として装置設置時の初期鉛直性を保つと共に傾斜に敏感に反応するセンサとしての構造を作ることが可能である。
【００３１】
また、上述した第１の観点〜第４の観点の傾斜変状検知装置において、導通回路に供給する電源は、交流電源であることが好ましい態様である。
交流電源を用いることにより、ボールが電極にさわっているのに、ほこり、手油などの影響により、実際に電流が流れないという現象と回避できることから、動作の安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る傾斜変状検知装置によれば、計測対象点に発生する傾斜の方向や大きさを光の色で原位置にリアルタイムに表示できるといった効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。
【実施例１】
【００３４】
実施例１の傾斜変状検知装置は、下記（１）〜（４）から構成される。
（１）所定の曲率を有する凹状の電極基板
（２）該電極基板の上に載置された移動自在な１個の導電性球体
（３）上記電極基板の中心から導電性球体の半径より離れた所で、上記電極基板と非接触に、上記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極
（４）上記電極基板と上記電極との間に接続された発光手段
【００３５】
先ず、実施例１の傾斜変状検知装置の作動原理について、図１を参照して説明する。
図１（１）の状態は、実施例１の傾斜変状検知装置１が水平に置かれている状態を表している。外フレーム構造１０内にリング状構造体４に支持されている一定の曲率を有する電極基板３があり、その上にベアリングなどに用いる鋼製のボール２（導電性球体）が置かれている。傾斜変状検知装置１の縦中心線が鉛直に保たれている初期状態ではボール２は、円形状の電極基板３の中心（最下点）３ａにある。フレーム構造１０の上部から異なるＬＥＤ（図示しない）につながっている電極（５ａ〜５ｄ）が垂れ下がっている。最初は、これらの電極（５ａ〜５ｄ）のいずれともボール２が接触していないため、ＬＥＤ（図示しない）は点灯していない。ここで、ＬＥＤの点灯状態は、点滅状態も含まれる意味で用いている。以下においても同様である。
【００３６】
次に、図１（２）の状態は、実施例１の傾斜変状検知装置１がわずかに傾いた状態を表している。傾斜変状検知装置１が傾くことにより、当然に、電極基板３も傾くので、その状態における電極基板３の最下点にボール２が移動する。これによって、ボール２と電極５ｂが接触して通電し、ＬＥＤが点灯する。
【００３７】
さらに、図１（３）の状態は、実施例１の傾斜変状検知装置１の傾斜が増大した状態を表している。電極基板３の傾きが増加するために、その状態における最下点はさらに移動し、ボール２はより外側の電極５ａにも接触することになる。ボール２が新たに接触した電極５ａにも通電し、ＬＥＤの点灯状態が変化することになる。ここで、点灯状態が変化するというのは、先ずボール２と電極５ｂが接触して通電して第１のＬＥＤが点灯し、次にボール２と電極５ａが接触して通電して第２のＬＥＤが点灯することにより、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤが同色であれば光の強度が増し、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤが異なる色であれば光の色が変化することになる意味である。
【００３８】
次に、実施例１の傾斜変状検知装置全体の構造について図２を参照して説明する。
実施例１の傾斜変状検知装置１は、図２に示されるように、第１のフレーム１１と上部が開口された第２のフレーム１２から構成され、第１のフレーム１１の外側部と第２のフレーム１２の内側部が螺合し得る構造となっている。すなわち、下部の第２のフレーム１２（曲率を有する円形状の電極基板３側）と上部の第１のフレーム１１（垂れ下がっている電極（５ａ〜５ｇ）側）をねじ構造で連結したものである。
また、第２のフレーム１２の内部底面に、曲率を有する円形状の電極基板３が、リング状構造体４により支持固定されている。そして、電極基板３の上に、導電性のボール２が置かれている。また、第１のフレーム１１の底面外部には、ボール２の周囲を取り囲むように円周上に、電極（５ａ〜５ｈ）が垂れ下がるように形成されている。さらに、電極（５ａ〜５ｈ）の外側周囲に押え部材１１ａが垂れ下がるように形成されている。
また、第１のフレーム１１と第２のフレーム１２の螺合の締付け度合いにより、押え部材１１ａが電極基板３を押え付ける度合いが変化し、それに伴い電極基板３の曲率が調整されるようになっている。すなわち、ねじの締め具合で、電極基板３の曲率を自由に設定できる構造になっている。
【００３９】
これにより、高感度で傾斜を検知したい場合には、ねじの締め具合を緩めて、電極基板３を平坦に近い状態にして設置する。また、感度を緩めたい場合は、ねじの締め具合を強めて、上部の第１のフレーム１１をねじ込み、押え部１１ａで電極基板３を曲げ、電極基板３が所定の曲率を有するように設定する。
ここで、押え部１１ａはリング状に構成されており、押え部１１ａが電極基板３を支持するリング状構造体４の内周側部分を押さえることにより、電極基板３の曲率が変化するのである。
【００４０】
このように、電極基板３が傾いた場合に、ボール２（導電性球体）が電極基板３の上を転がり移動し、いずれかの電極（５ａ〜５ｈ）に接することにより導通回路が形成されて、発光手段であるＬＥＤが導電状態に遷移することになる。なお、電極（５ａ〜５ｈ）は、ボール２の周囲を取り囲むように配置されている。従って、図２においては、中央付近に描かれた電極（５ｃ〜５ｇ）が、ホール２と接しているように見えているが、実際は接していない。
【００４１】
次に、図３を用いて、実施例１の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係を説明する。垂れ下がり型の電極（５ａ，５ｂ，・・・）は、ボールに近い内側に電極（Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１，Ｏ１）、それよりもやや遠い外側の電極（Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２，Ｏ２）の８種の電極で、それぞれが２本ずつ存在して合計で１６個ある。
ボール２がどの方向に移動しても、必ずどれかの電極に接触するように、電極を８つの方向に配している。図３における上側への移動を「装置が北向きに傾斜する」と定義した場合、ボールは電極Ｂ１のどちらかあるいは両方に最初に触れて、その電極Ｂ１に連結されているＬＥＤが点灯する。同様に、それぞれの方向には異なる色のＬＥＤに連結している内側、外側の電極を用意している。
【００４２】
図４（１）は、ボール２が北側に移動して内側の電極Ｂ１に接触し、電極Ｂ１につながっているＬＥＤが点灯している状態を表している。同じ方向に傾斜が増大すると、ボール２はさらに北側に移動し、図４（２）の状態になる。このとき、外側の電極Ｂ２にも通電し、電極Ｂ２につながっているＬＥＤも点灯することになる。
このように、ある方向に傾斜が発生すると、その初期段階でＬＥＤが一つ点灯し、傾斜が増大するとより多くのＬＥＤが点灯（この例では電極Ｂ１につながっているＬＥＤの点灯に加えて、電極Ｂ２につながっているＬＥＤが点灯）して発光量を増すことによって、傾斜が増大していることを視覚的に確認することができる。
【００４３】
また図５に、実施例１の傾斜変状検知装置が北東側（図における右ななめ上側）に傾斜する場合のスイッチの動作を示す。
初期の段階では、ボールが内側の電極Ｂ１に接触しているため、電極Ｂ１につながっているＬＥＤだけが点灯する（図５（１）を参照）。この段階では、視覚的には「北側（図の上側）への傾斜か？」とも見えるが、傾斜が増大するとボール２が電極Ｇ１にも接触する（図５（２）を参照）。このとき、電極Ｂ１と電極Ｇ１が点灯するため、それらのＬＥＤを近距離に配置しておくことによって、視覚的には異なる２種の色の混合色が見えることになる。
そして、傾斜がさらに増大すると、ボール２は電極Ｂ２, 電極Ｇ２にも接触することとなり、より多くのＬＥＤが点灯するため、同様の混合色の光の強さが増大することになる（図５（３）を参照）。
【００４４】
このように、傾斜の方向が変化すると、それぞれの方向に対応した単色、もしくは混合色のＬＥＤが点灯することになり、その光の色と強さによって、原位置での傾斜の方向と大きさを視覚的に確認できることになる。
実施例１の傾斜変状検知装置において、上述の機能を実現するための電気回路図を図８に示す。
【００４５】
上述した傾斜変状検知装置の例は、傾斜の方向と大きさを表現する一例である。傾斜が生じる前の初期段階では何色にすべきか、垂れ下がり電極をいくつの方向に配置するか、方向別の色をどうするか、電極の形状、大きさ、移動するボールの大きさなどの設計仕様内容は、装置の適用対象ごとの状況に応じて最適なデザインをすることが可能であり、それらの内容を上記の態様が限定するものではない。
【実施例２】
【００４６】
次に、実施例２の傾斜変状検知装置について説明する。実施例２の傾斜変状検知装置では、実施例１の傾斜変状検知装置が１個の導電性球体を用いているのに対して、複数個の導電性球体を用いている。
すなわち、実施例２の傾斜変状検知装置は、下記（１）〜（４）から構成される。
（１）所定の曲率を有する凹状の電極基板
（２）該電極基板の上に載置された移動自在な複数個の導電性球体
（３）上記電極基板の中心から導電性球体の半径より離れた所で、上記電極基板と非接触に、上記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極
（４）上記電極基板と上記電極との間に接続された発光手段
【００４７】
実施例２の傾斜変状検知装置の作動原理について、図７を参照して説明する。
図７（１）の状態は、実施例２の傾斜変状検知装置１が水平に置かれている状態を表している。外フレーム構造１０内にリング状構造体４に支持されている一定の曲率を有する電極基板３があり、その上にベアリングなどに用いる鋼製のボール群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）（導電性球体）が置かれている。なお、図７では、ボール群（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ）が描かれているが、実際には、ボールの個数は更に多い。
傾斜変状検知装置１の縦中心線が鉛直に保たれている初期状態ではボール群（２ａ〜２ｅ）は、円形状の電極基板３の中心（最下点）３ａ付近にある。フレーム構造１０の上部から異なるＬＥＤ（図示しない）につながっている電極（５ａ〜５ｄ）が垂れ下がっている。最初は、これらの電極（５ａ〜５ｄ）のいずれともボール群（２ａ〜２ｅ）のいずれもが接触していないため、ＬＥＤ（図示しない）は点灯していない。
【００４８】
次に、図７（２）の状態は、実施例２の傾斜変状検知装置１がわずかに傾いた状態を表している。傾斜変状検知装置１が傾くことにより、当然に、電極基板３も傾くので、その状態における電極基板３の最下点付近にボール群（２ａ〜２ｅ）が移動する。これによって、図７（２）に示されるように、幾つかのボール（図中では２個のボール２ａ，２ｂ）と電極５ｂが接触して通電し、ＬＥＤが点灯する。
複数のボールが電極と接触することによって、通電確立、安定性向上を図ることができる。
【００４９】
さらに、図７（３）の状態は、実施例２の傾斜変状検知装置１の傾斜が増大した状態を表している。電極基板３の傾きが増加するために、その状態における最下点はさらに移動し、ボール群（２ａ〜２ｅ）はより外側の電極５ａにも接触することになる。ボール群（２ａ〜２ｅ）が新たに接触した電極５ａにも通電し、ＬＥＤの点灯状態が変化することになる。ここで、点灯状態が変化するというのは、先ずボール群（２ａ〜２ｅ）と電極５ｂが接触して通電して第１のＬＥＤが点灯し、次にボール群（２ａ〜２ｅ）と電極５ａが接触して通電して第２のＬＥＤが点灯することにより、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤが同色であれば光の強度が増し、第１のＬＥＤと第２のＬＥＤが異なる色であれば光の色が変化することになる意味である。
【００５０】
次に、実施例２の傾斜変状検知装置全体の構造について図８を参照して説明する。
実施例２の傾斜変状検知装置１は、図８に示されるように、第１のフレーム１１と上部が開口された第２のフレーム１２から構成され、第１のフレーム１１の外側部と第２のフレーム１２の内側部が螺合し得る構造となっている。すなわち、下部の第２のフレーム１２（曲率を有する円形状の電極基板３側）と上部の第１のフレーム１１（垂れ下がっている電極（５ａ〜５ｇ）側）をねじ構造で連結したものである。
また、第２のフレーム１２の内部底面に、曲率を有する円形状の電極基板３が、リング状構造体４により支持固定されている。そして、電極基板３の上に、導電性のボール２が置かれている。また、第１のフレーム１１の底面外部には、ボール２の周囲を取り囲むように円周上に、電極（５ａ〜５ｈ）が垂れ下がるように形成されている。さらに、電極（５ａ〜５ｈ）の外側周囲に押え部材１１ａが垂れ下がるように形成されている。
また、第１のフレーム１１と第２のフレーム１２の螺合の締付け度合いにより、押え部材１１ａが電極基板３を押え付ける度合いが変化し、それに伴い電極基板３の曲率が調整されるようになっている。すなわち、ねじの締め具合で、電極基板３の曲率を自由に設定できる構造になっている。
【００５１】
これにより、高感度で傾斜を検知したい場合には、ねじの締め具合を緩めて、電極基板３を平坦に近い状態にして設置する。また、感度を緩めたい場合は、ねじの締め具合を強めて、上部の第１のフレーム１１をねじ込み、押え部１１ａで電極基板３を曲げ、電極基板３が所定の曲率を有するように設定する。
ここで、押え部１１ａはリング状に構成されており、押え部１１ａが電極基板３を支持するリング状構造体４の内周側部分を押さえることにより、電極基板３の曲率が変化するのである。
【００５２】
このように、電極基板３が傾いた場合に、ボール群（２ａ〜２ｅ）が電極基板３の上を転がり移動し、いずれかの電極（５ａ〜５ｈ）に接することにより導通回路が形成されて、発光手段であるＬＥＤが導電状態に遷移することになる。なお、電極（５ａ〜５ｈ）は、ボール２の周囲を取り囲むように配置されている。従って、図８においては、中央付近に描かれた電極（５ｃ〜５ｇ）が、ホール（２ａ〜２ｅ）と接しているように見えているが、実際は接していない。
【００５３】
次に、図９を用いて、実施例２の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係を説明する。垂れ下がり型の電極（５ａ，５ｂ，・・・）は、ボールに近い内側に電極（Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１，Ｏ１）、それよりもやや遠い外側の電極（Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２，Ｏ２）の８種の電極で、それぞれが２本ずつ存在して合計で１６個ある。
ボール群（２ａ，２ｂ，・・・）がどの方向に移動しても、必ずどれかの電極に接触するように、電極を８つの方向に配している。図９における上側への移動を「装置が北向きに傾斜する」と定義した場合、ボールは電極Ｂ１のどちらかあるいは両方に最初に触れて、その電極Ｂ１に連結されているＬＥＤが点灯する。同様に、それぞれの方向には異なる色のＬＥＤに連結している内側、外側の電極を用意している。
【００５４】
図１０（１）は、ボール群（２ａ，２ｂ，・・・）が北側に移動して内側の電極Ｂ１に接触し、電極Ｂ１につながっているＬＥＤが点灯している状態を表している。同じ方向に傾斜が増大すると、ボール群（２ａ，２ｂ，・・・）はさらに北側に移動し、図１０（２）の状態になる。このとき、外側の電極Ｂ２にも通電し、電極Ｂ２につながっているＬＥＤも点灯することになる。
このように、ある方向に傾斜が発生すると、その初期段階でＬＥＤが一つ点灯し、傾斜が増大するとより多くのＬＥＤが点灯（この例では電極Ｂ１につながっているＬＥＤの点灯に加えて、電極Ｂ２につながっているＬＥＤが点灯）して発光量を増すことによって、傾斜が増大していることを視覚的に確認することができる。
【００５５】
また図１１に、実施例２の傾斜変状検知装置が北東側（図における右ななめ上側）に傾斜する場合のスイッチの動作を示す。
図１１では、傾斜変状検知装置の傾斜が増大して、ボール群（２ａ，２ｂ，・・・）は４つの電極Ｂ１，Ｂ２,Ｇ１，Ｇ２に接触している様子を示している。例えば、電極Ｂ１，Ｂ２には青色ＬＥＤの点灯回路が形成されており、また電極Ｇ１，Ｇ２には緑色ＬＥＤの点灯回路が形成されているとした場合、図１１の場合では、青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤが点灯することになる。これら青色ＬＥＤと緑色ＬＥＤが近傍に設置されている場合は、混合色の光が観察されることになる。また、ボールが電極Ｂ１，Ｂ２の２つに接触することで、電極Ｂ１だけに接触した場合と比べて、青色ＬＥＤの光の強さが増大するようにＬＥＤ点灯回路が形成される場合には、混合色の光の強さが増大することになる。
【００５６】
このように、傾斜の方向が変化すると、それぞれの方向に対応した単色、もしくは混合色のＬＥＤが点灯することになり、その光の色と強さによって、原位置での傾斜の方向と大きさを視覚的に確認できることになる。
実施例２の傾斜変状検知装置において、上述の機能を実現するための電気回路図は、実施例１の傾斜変状検知装置における電気回路図（図６）と同様であり、説明は割愛する。
【００５７】
上述した傾斜変状検知装置の例は、傾斜の方向と大きさを表現する一例である。傾斜が生じる前の初期段階では何色にすべきか、垂れ下がり電極をいくつの方向に配置するか、方向別の色をどうするか、電極の形状、大きさ、移動するボールの大きさ、数などの設計仕様内容は、装置の適用対象ごとの状況に応じて最適なデザインをすることが可能であり、それらの内容を上記の態様が限定するものではない。
【実施例３】
【００５８】
次に、実施例３の傾斜変状検知装置について説明する。
実施例３の傾斜変状検知装置は、下記（１）〜（４）から構成される。
（１）平坦な略円板状の電極基板
（２）該電極基板の上に載置された移動自在な１個の導電性球体
（３）上記電極基板の中心から導電性球体の半径より離れた所で、上記電極基板と非接触に、上記導電性球体の周囲に環状に並設された複数の電極
（４）上記電極基板と上記電極との間に接続された発光手段
【００５９】
実施例３の傾斜変状検知装置の作動原理について、図１２を参照して説明する。
図１２（１）の状態は、実施例３の傾斜変状検知装置が水平に置かれている状態を表している。平坦な円板状の電極基板３０があり、その上にベアリングなどに用いる鋼製のボール２（導電性球体）が置かれている。傾斜変状検知装置の縦中心線が鉛直に保たれている初期状態では、ボール２は円形状の電極基板３０の中心にある。円板状の電極基板３０の周囲には、電極（５ａ，５ｂ）が設けられている。
例えば、電極基板３０とボール２が電極のマイナス側につながれて、また円板状の電極基板３０の周囲の電極（５ａ，５ｂ）が電極のプラス側につながれている場合に、装置全体が傾き、ボール２が電極（５ａ，５ｂ）に接することによって、電極スイッチが入る状態となり、ＬＥＤ発光部（図示しない）で発光する原理である。
要するに、正常な状態を逸し、装置の設置個所に傾斜が発生すると、電流を供給しているボールとＬＥＤへつながっている電極が接することによってスイッチが機能し、所定の色で装置のＬＥＤ発光部が点灯する仕組みである。平坦な円板状の電極基板３０の平滑度とボール２の真球度によって、スイッチが作動するときの傾きが決定される。
なお最初は、これらの電極（５ａ，５ｂ）のいずれともボール２が接触していないため、ＬＥＤ（図示しない）は点灯していない。
【００６０】
次に、図１２（２）の状態は、傾斜変状検知装置がわずかに傾いた状態を表している。傾斜変状検知装置が傾くことにより、当然に、電極基板３０も傾くので、低い位置へとボール２が移動する。これによって、ボール２と電極５ａが接触して通電し、ＬＥＤが点灯する。
【００６１】
図１２（３）は、実施例３の傾斜変状検知装置の概略模式図を示したものである。図１２（３）に示されるように、実施例３の傾斜変状検知装置は、円板状の電極基板３０、ボール２、スイッチ部として機能する電極（５ａ〜５ｈ）、ＬＥＤ発光部２０、電源部２２などが配置されている。平坦な円板状の電極基板３０の上にボール２が置かれ、円板状の電極基板３０の周辺には、電極（５ａ〜５ｈ）が並設されている。そして、円板状の電極基板３０の下部のフレーム１３には、ＬＥＤ発光部２０と電源部２２が収納されている。
【００６２】
次に、図１３〜図１５を参照して、実施例３の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係を説明する。図１３〜図１５において、図示されるＲ，Ｙ，Ｇ，Ｃ，Ｂ，Ｐは、赤、黄色、緑、シアン、青、紫の色の光を発光するＬＥＤ回路部への接点となる。
また、図１５の電気回路図に示されるＬＥＤ１〜４は、３原色（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）のチップを有するフルカラーのＬＥＤである。
ＬＥＤ１は、フルカラー又は単色のみを表示するために使用するものである。またＬＥＤ２は、黄色を表示するために使用するものである(Ｒ＋Ｇ＝Yellow)。またＬＥＤ３は、シアン色を表示するために使用するもの（Ｇ＋Ｂ＝Cyan)である。ＬＥＤ４は、紫色を表示するために使用するものである（Ｂ＋Ｒ＝Purple)。
【００６３】
ボール２の直径は、電極（５ａ〜５ｈ）が配置されている外周円の直径よりも小さいため、設置ポイントに傾斜が発生し、その方向にボール２が移動した場合、おもりは多数のスイッチのうち、１か所、もしくは最大２か所に接触することになる。図１４（１）に示すケースでは、赤専用のスイッチ（Ｒ１〜Ｒ４）のうち１本に接触するため、図１５に示すＬＥＤ１が赤く点灯する。一方、図１４（２）に示すケースでは、赤専用のスイッチと、黄色のスイッチの両方に接触するため、ＬＥＤ１が赤く点灯し、ＬＥＤ２が黄色く点灯することになる。
このようにして、全方向３６０度のうち、赤、黄色、緑、シアン、青、紫がそれぞれ６０度ずつの角度ゾーンを表現することになり、光の色によってどの方向に傾斜しているのかが分かることになる。また、図１４（２）に示すケースのように、ちょうど色が変わる６０度ずつのゾーンの境界に来た場合には、２つのＬＥＤ（ＬＥＤ１とＬＥＤ２，３，４のいずれか）が点灯することになり、傾斜の方向がゾーンの境界になっていることを判定することができる。
【００６４】
次に、図１６を参照して、実施例３の傾斜変状検知装置を２段に組み合わせた場合の動作を説明する。
図１６（ａ）に示される２段に組み合わせた実施例３の傾斜変状検知装置では、下段の電極基板３０ｂは平坦でボールの初期位置を無処理の状態にしているが、上段の電極基板３０ａは「くぼみ」を付けた状態にしている。図１６（ｂ）に示されるように、平板とボールの組み合わせで実現される最小角度ａで下段のボール２ｂは転がり、ボール２ｂと電極５ｃが接触してスイッチが入る。図１６（ｃ）に示されるように、さらに傾斜が大きくなると、上段の電極基板３０ａの中央に設けたくぼみがボール２ａを支えきれなくなり、上段のボールも電極に接することとなり、スイッチが作動する。このように、平板の中央におけるボール保持機能が異なる複数のユニットを使用することで、段階的にＬＥＤが点灯する傾斜変状検知装置を容易に組み上げることができる。
【実施例４】
【００６５】
次に、実施例４の傾斜変状検知装置について説明する。
実施例４の傾斜変状検知装置は、下記（１）〜（４）から構成される。
（１）電極基板
（２）該電極基板と接続されている導電性ケーブルを用いて吊り下げられ振り子の錘を構成する導電体
（３）上記導電体の周囲に環状に並設された複数の電極
（４）上記電極基板と上記電極との間に接続された発光手段
【００６６】
実施例４の傾斜変状検知装置の作動原理について、図１７と図１８を参照して説明する。実施例４の傾斜変状検知装置の概略構造を図１７に示す。導電性ケーブル１００を用いて吊り下げられ振り子の固定点から、振り子の錘として機能する導電体２の中心までの距離をＨ、導電体２の表面と発光ダイオード（図示しない）へのスイッチとして機能する電極（５ａ，５ｂ）までの距離をＤとする。
傾斜変状検知装置が傾き、導電体２が電極（５ａ，５ｂ）に接触することで、スイッチが入り、（図示しない）ＬＥＤ発光部が発光するものである。
【００６７】
要するに、正常な状態を逸し、設置個所に傾斜が発生すると、電流を供給している導電体２とＬＥＤ発光部へつながっている電極（５ａ，５ｂ）が接することによってスイッチが機能し、所定の色で装置のＬＥＤ発光部が点灯する仕組みである。
仮に、傾斜変状検知装置全体の傾斜がＤ／Ｈラジアンでスイッチが作動する設定とする。例えば、Ｈ＝１０００ｍｍ，Ｄ＝１ｍｍの場合、傾斜角が５７度（１ラジアン）の１０００分の１，即ち、0.0057度で作動することになる。
【００６８】
図１９は、実施例４の傾斜変状検知装置の概略模式図を示したものである。図１９に示されるように、実施例４の傾斜変状検知装置は、フレーム上部１０１から導電性ケーブル１００が吊り下げられ、自由端部にボール２が取付けられ、ボール２、スイッチ部として機能する電極５、ＬＥＤ発光部２０、電源部２２が配置されている。電極基板はフレーム下部１０３に配置してもよく、それ以外の位置であってもフレーム構造（１０１〜１０３）と導通するように連結されていればよい。ボール２の周辺には、電極５が並設されている。そして、下部のフレーム１０３には、ＬＥＤ発光部２０と電源部２２が収納されている。
【００６９】
次に、図２０〜図２２を参照して、実施例４の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係を説明する。図２０〜図２２において、図示されるＲ，Ｙ，Ｇ，Ｃ，Ｂ，Ｐは、赤、黄色、緑、シアン、青、紫の色の光を発光するＬＥＤ回路部への接点となる。
また、図２２の電気回路図に示されるＬＥＤ１〜４は、３原色（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）のチップを有するフルカラーのＬＥＤである。
ＬＥＤ１は、フルカラー又は単色のみを表示するために使用するものである。またＬＥＤ２は、黄色を表示するために使用するものである(Ｒ＋Ｇ＝Yellow)。またＬＥＤ３は、シアン色を表示するために使用するもの（Ｇ＋Ｂ＝Cyan)である。ＬＥＤ４は、紫色を表示するために使用するものである（Ｂ＋Ｒ＝Purple)。
【００７０】
ボール２の直径は、電極（５ａ〜５ｈ）が配置されている外周円の直径よりも小さいため、設置ポイントに傾斜が発生し、その方向にボール２が移動した場合、おもりは多数のスイッチのうち、１か所、もしくは最大２か所に接触することになる。図２１（１）に示すケースでは、赤専用のスイッチ（Ｒ１〜Ｒ４）のうち１本に接触するため、図２２に示すＬＥＤ１が赤く点灯する。一方、図２１（２）に示すケースでは、赤専用のスイッチと、黄色のスイッチの両方に接触するため、ＬＥＤ１が赤く点灯し、ＬＥＤ２が黄色く点灯することになる。
このようにして、全方向３６０度のうち、赤、黄色、緑、シアン、青、紫がそれぞれ６０度ずつの角度ゾーンを表現することになり、光の色によってどの方向に傾斜しているのかが分かることになる。また、図２１（２）に示すケースのように、ちょうど色が変わる６０度ずつのゾーンの境界に来た場合には、２つのＬＥＤ（ＬＥＤ１とＬＥＤ２，３，４のいずれか）が点灯することになり、傾斜の方向がゾーンの境界になっていることを判定することができる。
【００７１】
次に、図２３と図２４を参照して、実施例４の傾斜変状検知装置を２段に組み合わせた場合の動作を説明する。
図２３に示される２つの実施例４の傾斜変状検知装置では、導電性ケーブル（１００ａ，１００ｂ）の長さが異なっており、それに伴って振り子のうでの長さが異なっている。
導電体２の表面と電極（５ａ，５ｂ，・・・）までの距離（図１７におけるＤ）を一定にした場合、振り子のうでの長さが長い方が、先に導電体２が電極と接することから、先に点灯することになる。図２４（２）に示すように、右側の導電性ケーブル１００ｂの方が、左側の導電性ケーブル１００ａより長いため、振り子のうでの長さが長くなり、同じように装置が傾斜した場合でも、右側の方が先に電極５ｃに接している。このように、長さの異なるケーブルを有する複数のユニットを使用することで、段階的に点灯する傾斜変状検知装置を容易に組み上げることができる。
【実施例５】
【００７２】
次に、実施例５の傾斜変状検知装置について説明する。
実施例５の傾斜変状検知装置は、下記（１）〜（４）から構成される。
（１）電極基板
（２）該電極基板と下端で接続されている所定の曲げ剛性を備えた導電性棒状体
（３）上記導電性棒状体の上端が自由端とされ、該自由端に取付けられた錘と、上記導電性棒状体の周囲に環状に並設された複数の電極
（４）上記電極基板と上記電極との間に接続された発光手段
【００７３】
実施例５の傾斜変状検知装置は、計測対象点に発生する傾斜を基板上に設置した不安定なタワー型装置で検出し、傾斜の方向と大きさという２つの情報を発光ダイオードの光によって原位置に表示するものである。
以下に、実施例５の傾斜変状検知装置の作動原理について、図２５を参照して説明する。図２５（１）に示すように、実施例５の傾斜変状検知装置は基板上に設置した不安定なタワーを形成する。上部の錘１２０を支える導電性棒状体１２１は、供給電源のマイナス側につながれている。また、導電性棒状体１２１の根元付近の周囲には、供給電源のプラス側につながれた電極（１３０ａ，１３０ｂ）が設けられている。
図２５（２）に示すように、装置全体が傾き、導電性棒状体１２１下部の曲げ剛性が低い部分１３５を中心として、導電性棒状体１２１が折れ曲がり、導電性棒状体１２１と電極（１３０ａ，１３０ｂ）が接触することでＬＥＤ発光部（図示しない）が発光するといった原理である。錘１２０と導電性棒状体１２１の鉛直性および導電性棒状体１２１と曲げ剛性の低い部分１３５の剛性比によってスイッチが作られ、スイッチが作動するときの傾きが決定される。
【００７４】
図２６は、実施例５の傾斜変状検知装置の概略模式図を示したものである。図２６に示されるように、実施例５の傾斜変状検知装置は、導電性棒状体１２１の根元付近を取り囲むフレーム１２５にＬＥＤ発光部２０、電源部２２が収納されている。
なお、導電性棒状体の長さ・太さ・曲げ剛性、ＬＥＤ発光部、電極配置などは適宜、最適配置を考えればよい。
【００７５】
実施例５の傾斜変状検知装置における導電性棒状体１２１と電極の位置関係を図２７に示す。上述の実施例１〜４の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係と同じ関係となっている。
【００７６】
図２８に示される実施例５の傾斜変状検知装置では、導電性棒状体１２１の根元付近を取り囲む電極が２段階になっている。
傾斜角が増大する際には、例えば、曲げ剛性が低い２か所の弱部（下側の弱部１３５ａ，上側の弱部１３５ｂ）を設けておく。この際、弱部１３５ａの曲げ剛性は、弱部１３５ｂのそれよりも小さいものとする。図２８に示すように、鉛直な状態（図２８（１）の状態）が崩れ、微小な傾斜が発生すると、図２８（２）に示されるように、弱部１３５ａで曲がりが生じて、電極１３０ａと導電性棒状体１２１が接触し、スイッチが作動する。さらに傾斜が増大すると、図２８（３）に示されるように、弱部１３５ｂにおいても曲がりが生じて、電極１３０ｃと導電性棒状体１２１が接触し、２番目のスイッチも作動することになる。このように、傾斜の増大に対しても同様のメカニズムでＬＥＤ発光部（図示しない）を制御することができるのである。
【００７７】
上述した本発明の傾斜変状検知装置は、自然界、人工構造物に係るほとんどあらゆる場面に応用可能である。以下に、自然災害、構造物の状態把握などの中心的テーマ、および流体の動きや照明に関するものも含めた「傾斜計測と光による結果のリアルタイム原位置表示」の例を挙げる。
（１）道路脇の斜面など自然構造物への適用
豪雨時に斜面の危険性が増し、崩壊などの現象を起こす場合には必ず予兆が現れる。傾斜はその時に観測可能な重要な項目である。傾斜の発生を早期に発見して、早めの避難などを行うことが可能になる。図２９に、道路脇の斜面のモニタリング利用の概念図を示す。
（２）大型建設機械などへの適用
垂直性などを重要視した大型建設機械の倒壊などの危険性を早期に発見するために用いることができる。図３０に、大型建設機械のモニタリング利用の概念図を示す。
（３）橋梁など土木構造物への適用
橋梁などの土木構造物の健全性を評価する目的で装備できる。あるいは、観光地などにおいては木製の橋梁のように、通過する交通、あるいは人の重さによりある程度の傾斜が出ることが前提となっているものもある。図３１に、橋梁の土木構造物のモニタリング利用の概念図を示す。
（４）高層ビルなどの建築構造物への適用
高層ビルなどに埋め込んでおけば、変化がない限りなにも光らない、もしくは初期設定の色から変化しない。しかし、劣化などの現象による変状が発生した場合にはそれが可視化できる。また、地震が発生し、震動が続いている時間は、高層ビルが揺れによる傾斜で様々な色に光ることになる。これをビデオ録画しておけば、ビル全体の揺れを地震の記録として保存することができる。また、震動が終わった時にビルに被害があった場合には、その被害の程度を傾斜計の光の色から読み取ることができる。図３２に、高層ビルの建築構造物のモニタリング利用の概念図を示す。
（５）歴史的建造物への適用
歴史的建造物の状態管理、変状把握も社会的な重要問題である。高層ビルの場合と同様に、適所に傾斜計を配置しておくことによって、光の色による監視が可能となる。図３３に、歴史的建築物のモニタリング利用の概念図を示す。
（６）流速（風、水）の計測への適用
計測対象点に固定するのではなく、ばねなどの弾性を有する部材を介して装着すると、風などの要因によっても傾斜計が光ることになる。これは、光の色による簡易風速計ができることを意味する。また、この装置は防水措置を施すことにより、水中に設置すれば光の色による流速計が出来上がることになる。図３４に、風や水などの流速の計測への利用の概念図を示す。
また、風に対応して光らせるためには、なんらかのポイントを利用して上から傾斜計をつるすこともできる。複数の傾斜計をまとめて、提灯のようなものを作れば、風になびいて様々な色に輝く照明器具を作ることもできる（図３５参照）。
（７）照明インテリアへの適用
この傾斜計を天井からつるす形（例えば）にし、室内照明として用いることができる。たとえば、レストランなどの室内に設置すれば、微妙な室内の空気の流れ、震動などによって装置の傾斜が変化し、自然な色の変化を出せる照明インテリアになる。図３６に、風になびく照明器具の配置例を示す。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明の傾斜変状検知装置は、自然斜面・自然河川堤防など土質材料および岩盤などで形成されている自然構造物や、橋梁，ダム，トンネルなどの人工構造物や、大型クレーンなどの大型建設機械に対して、周辺住民および作業関係者に安全性を告知する装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施例１の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図
【図２】実施例１の傾斜変状検知装置の全体概略構造図
【図３】実施例１の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係
【図４】実施例１の傾斜変状検知装置が傾斜する時のボールと電極の位置関係１
【図５】実施例１の傾斜変状検知装置が傾斜する時のボールと電極の位置関係２
【図６】実施例１の傾斜変状検知装置の電気回路図
【図７】実施例２の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図
【図８】実施例２の傾斜変状検知装置の全体概略構造図
【図９】実施例２の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係
【図１０】実施例２の傾斜変状検知装置が傾斜する時のボールと電極の位置関係１
【図１１】実施例２の傾斜変状検知装置が傾斜する時のボールと電極の位置関係２
【図１２】実施例３の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図
【図１３】実施例３の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係
【図１４】実施例３の傾斜変状検知装置が傾斜する時のボールと電極の位置関係
【図１５】実施例３の傾斜変状検知装置の電気回路図
【図１６】実施例３の傾斜変状検知装置を２段に組み合わせた場合の動作説明図
【図１７】実施例４の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図１
【図１８】実施例４の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図２
【図１９】実施例４の傾斜変状検知装置の全体概略構造図
【図２０】実施例４の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係１
【図２１】実施例４の傾斜変状検知装置におけるボールと電極の位置関係２
【図２２】実施例４の傾斜変状検知装置の電気回路図
【図２３】実施例４の傾斜変状検知装置を２段に組み合わせた場合の動作説明図１
【図２４】実施例３の傾斜変状検知装置を２段に組み合わせた場合の動作説明図２
【図２５】実施例５の傾斜変状検知装置の作動原理の説明図
【図２６】実施例５の傾斜変状検知装置の全体概略構造図
【図２７】実施例５の傾斜変状検知装置における錘と電極の位置関係
【図２８】実施例５の傾斜変状検知装置において電極を２段階にした場合の動作説明図
【図２９】道路脇の斜面のモニタリング利用の概念図
【図３０】大型建設機械のモニタリング利用の概念図
【図３１】橋梁の土木構造物のモニタリング利用の概念図
【図３２】高層ビルの建築構造物のモニタリング利用の概念図
【図３３】歴史的建築物のモニタリング利用の概念図
【図３４】風や水などの流速の計測への利用の概念図
【図３５】風になびく照明器具の概念図
【図３６】風になびく照明器具の配置例
【符号の説明】
【００８０】
１  傾斜変状検知装置
２  ボール（導電性球体）
３，３０  電極基板  
５  電極
２０  ＬＥＤ発光部
２２  電源部（バッテリー）
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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