(57)【要約】【課題】傾斜角度の変動量に拘わらず、傾斜角度の変動を精度良く検出する。【解決手段】傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が第１所定範囲内にある状態から第１所定範囲内にない状態に変化すると、地盤傾斜計１１のレンジが広くなるように調整されると共に、上記出力信号値が第１所定範囲内にない状態から第１所定範囲内にある状態に変化すると、地盤傾斜計１１のレンジが狭くなるように調整される。【選択図】図３
2009014557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力可能な出力信号値の出力範囲を変更可能なレンジ変更手段と、
前記レンジ変更手段によって出力信号値の出力範囲を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、
前記レンジ変更手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記出力範囲がその直前よりも広くなるように前記レンジ変更手段を制御すると共に、
前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にない状態から前記範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記出力範囲がその直前よりも狭くなるように前記レンジ変更手段を制御することを特徴とする傾斜角度検出装置。
【請求項２】
前記レンジ変更手段が変更したレンジに応じて、前記出力信号のオフセット値を変更するオフセット変更制御手段を備えた請求項１に記載の傾斜角度検出装置。
【請求項３】
傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力可能な出力信号の周波数の最大値を変更可能な最大周波数変更手段と、
前記最大周波数変更手段によって出力信号の周波数の最大値を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、
前記最大周波数変更手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも大きくなるように前記最大周波数変更手段を制御すると共に、
前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にない状態から前記範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように前記最大周波数変更手段を制御することを特徴とする傾斜角度検出装置。
【請求項４】
傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、
前記出力手段によって出力可能な出力信号の周波数の最大値を変更可能な最大周波数変更手段と、
前記最大周波数変更手段によって出力信号の周波数の最大値を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、
前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、
前記最大周波数変更手段を制御する制御手段とを備えており、
前記制御手段は、
前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように前記最大周波数変更手段を制御することを特徴とする傾斜角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば傾斜地の斜面傾きを計測するために利用される傾斜角度検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地滑り、崖崩れ、陥没等の地盤異常による土砂災害は、地域住民の生命や財産に甚大な被害を与えるため、地滑りを事前に検知して地域住民の避難に役立てることが望まれている。そこで、例えば地盤の傾斜角度を計測する地盤傾斜計等の各計測装置を地盤異常の起こりそうな観測地に設置すると共に、地盤異常による被害が及ばない場所にモニター装置を設置し、各計測装置で計測された観測情報を画面表示等して監視員に報知するようにしている。従って、監視員が観測情報に基づいて地盤異常が起こり易い状況になったと判断したときには、その旨を示す予測情報を地盤異常による被害が及びそうな地域の役場等の関係機関に報知し、関係機関が避難勧告や警告を行うことによって、被害の拡大を防止すると共に早期の復旧を実現するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６７７５号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
地盤傾斜計では、出力可能な出力信号値のレンジ（出力範囲）が設定されているのが一般的である。従って、この地盤傾斜計では、上記レンジ内の出力信号値、つまり、上記レンジの最小値以上であって且つレンジの最大値以下の出力信号値しか出力することができない。また、地盤傾斜計では、出力信号の応答性（出力可能な出力信号の周波数の最大値）が設定されている。従って、この地盤傾斜計では、上記最大周波数以下の出力信号しか出力することができない。
【０００４】
ここで、観測地の傾斜地に設置された地盤傾斜計について考える。まず、災害が発生する前の状態では傾斜地の傾き変動が小さいので、地盤傾斜計のレンジは狭い方が分解能の高い計測が可能である。しかしながら、災害が発生して傾斜地の傾き変動が大きくなったときに、地盤傾斜計のレンジが狭い場合には、出力信号値がレンジ内に入らなくなる（レンジオーバーになる）ので、災害発生時の傾斜角度の大きな変動を計測することができない。一方、災害発生時の傾斜角度の大きな変動を計測することができるように、地盤傾斜計のレンジを常に広くしておくと、災害が発生する前の傾斜地の傾斜角度の小さな変動を精度良く計測することができなくなる。
【０００５】
また、地盤傾斜計の出力信号の応答性が速く設定されている場合には、災害が発生する前の状態においては検出する必要のない小動物や道路を走る自動車による地面の振動が検出されることによって、検出誤差が大きくなる。一方、出力信号の応答性が遅く設定されている場合には、災害発生時の傾斜面の傾斜角度の速い挙動を検出することができない。
【０００６】
このように、地盤傾斜計のレンジ及び出力信号の応答性が固定されている場合には、災害が発生する前及び災害発生時の両方の時期において、傾斜地の傾斜角度の変動を精度良く検出することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、傾斜角度の変動量に拘わらず、傾斜角度の変動を精度良く検出することができる傾斜角度検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
本発明の傾斜角度検出装置は、傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、前記出力手段によって出力可能な出力信号値の出力範囲を変更可能なレンジ変更手段と、前記レンジ変更手段によって出力信号値の出力範囲を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、前記レンジ変更手段を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記出力範囲がその直前よりも広くなるように前記レンジ変更手段を制御すると共に、前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にない状態から前記範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記出力範囲がその直前よりも狭くなるように前記レンジ変更手段を制御することを特徴としている。
【０００９】
この構成によると、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある場合に、出力手段から出力可能な出力信号の出力範囲を比較的狭く設定しておくことによって、その出力範囲内の傾斜角度の変動を精度良く検出することができる。そして、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある状態から所定範囲内にない状態になると、出力手段から出力可能な出力信号の出力範囲がその直前よりも広くなるように変更されるので、出力信号値が出力範囲内に入らないことによって検出できなくなるのを抑制することができるようになる。また、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にない状態から所定範囲内にある状態に変化すると、出力手段から出力可能な出力信号の出力範囲がその直前よりも狭くなるように変更されるので、再度、その出力範囲内の傾斜角度の変動を精度良く検出することができるようになる。
【００１０】
本発明の傾斜角度検出装置は、前記レンジ変更手段が変更したレンジに応じて、前記出力信号のオフセット値を変更するオフセット変更制御手段を備えていてもよい。
【００１１】
本発明の傾斜角度検出装置は、傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、前記出力手段によって出力可能な出力信号の周波数の最大値を変更可能な最大周波数変更手段と、前記最大周波数変更手段によって出力信号の周波数の最大値を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、前記最大周波数変更手段を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも大きくなるように前記最大周波数変更手段を制御すると共に、前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にない状態から前記範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように前記最大周波数変更手段を制御することを特徴としている。
【００１２】
この構成によると、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある場合に、出力手段から出力可能な出力信号の周波数の最大値を比較的小さく設定しておくことによって、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができる。そして、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある状態から所定範囲内にない状態になると、出力手段から出力可能な出力信号の周波数の最大値がその直前よりも大きくなるように変更されるので、出力信号の応答性が速くなって、傾斜角度の速い挙動を検出することができるようになる。また、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にない状態から所定範囲内にある状態に変化すると、出力手段から出力可能な出力信号の周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように変更されるので、再度、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができるようになる。
【００１３】
本発明の傾斜角度検出装置は、傾斜角度を検出する傾斜角度検出機構と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号を出力する出力手段と、前記出力手段によって出力可能な出力信号の周波数の最大値を変更可能な最大周波数変更手段と、前記最大周波数変更手段によって出力信号の周波数の最大値を変更するか否かを判断する際に利用される出力信号値の範囲を記憶する記憶手段と、前記傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が、前記記憶手段に記憶された範囲内にあるか否かを判断する判断手段と、前記最大周波数変更手段を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記判断手段によって前記出力信号値が前記範囲内にある状態から前記範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、前記周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように前記最大周波数変更手段を制御することを特徴としている。
【００１４】
この構成によると、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある場合に、出力手段から出力可能な出力信号の周波数の最大値を比較的大きく設定しておくことによって、出力信号の応答性が速くなって、傾斜角度の速い挙動を検出することができる。そして、傾斜角度検出機構によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が所定範囲内にある状態から所定範囲内にない状態になると、出力手段から出力可能な出力信号の周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように変更されるので、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る地盤傾斜計を含む土砂災害事前感知警報システムの概略構成を示す図である。図２は、図１の土砂災害事前感知警報システムに含まれる観測局及び子局の配置の一例を示す図である。
【００１６】
土砂災害事前感知警報システムは、図１に示すように、地盤異常の危険性がある観測地１０に設置されており、地盤異常の予測に使用される観測情報を検出する観測機器１と、観測情報を収集し、収集した観測情報に基づいて地盤異常の予測情報を求めると共に、これら予測情報および観測情報を送信する観測局２と、観測情報を収集し、収集した観測情報に基づいて地盤異常の予測情報を求めると共に、これら予測情報および観測情報を無線通信により観測局２に送信する子局３と、観測地１０の地域住民への連絡機構４および地盤異常に対処する関係機関５に通信回線７を介して接続され、観測局２から送信された予測情報および観測情報を受信して連絡機構４および関係機関５に並列的に報知する監視局６とを有している。
【００１７】
観測地１０内の地盤異常の危険箇所に設置される観測機器１は、地盤の傾斜角度を検出する地盤傾斜計１１と、地盤の緯度、経度および高さ位置からなる位置情報を検出するＧＰＳ観測装置１２と、地下水の水位を検出する地下水位計１３と、地面から所定深度や所定長で形成された孔部の伸縮長を検出する孔内伸縮計１４と、単位時間当たりの雨量を検出する雨量計１５との少なくとも一種以上の組み合わせからなっている。そして、観測機器１は、各機器１１〜１５で検出された傾斜角度等の情報を観測情報として出力するように構成されている。
【００１８】
観測機器１は、観測局２や子局３にメタルケーブルからなる信号ケーブル１６を介して直接的に接続されている。観測局２と子局３とは、無電ＬＡＮ１７の形態で接続されており、１台の観測局２に対して複数台の子局３がデータ通信可能にされている。
【００１９】
観測局２は、図１に示すように、通信回線６２を介して監視局６に接続されている。監視局６は、音声自動応答／通報装置６４と情報監視端末装置６５とプリンタ６６とデータ蓄積装置６７とデータ処理装置６８とウエブサーバ６９とを備えている。音声自動応答／通報装置６４は、地域住民からの問い合わせに対して自動で地盤異常の予測情報等を提供可能になっている。また、情報監視端末装置６５は、図２に示すように、各地に分散配置された観測局２から送信された観測情報や予測情報等の全情報を表示可能になっている。
【００２０】
また、データ蓄積装置６７は、大容量のデータを記録可能なディスクアレイや磁気テープ等からなっており、各地の観測局２から収集された観測情報や予測情報等を記録可能になっている。データ処理装置６８は、監視局６全体の動作を制御する機能を有すると共に、各地の観測局２から収集された観測情報や予測情報に基づいて広域的な予測情報や長期的な予測情報を求める機能を有している。ウエブサーバ６９は、データ処理装置６８での処理結果や観測情報、各地の観測局２からの予測情報を通信回線７を介してインターネット上に公開するようになっている。
【００２１】
監視局６には、一般回線７０を介して地域住民の携帯電話７１や固定電話７２、ファクシミリ装置７３に接続されており、地域住民から送信された目撃情報や前兆情報、災害情報を受信可能にされている。また、一般回線７０は、音声自動応答／通報装置６４に接続可能にされており、地域住民は、音声で地盤異常の予測情報等を聞き出すことが可能になっている。
【００２２】
また、監視局６は、ＩＳＤＮ回線や光ケーブル回線、多重無線回線等の通信回線７を介して関係機関５に接続されている。なお、この監視局６と関係機関５との接続形態は、インターネット上の公開された信号網を介して連絡可能にされていてもよいし、専用線等のように閉鎖された信号網を介して連絡可能にされていてもよい。観測地に近隣の関係機関５としては、避難所や公民館、郵便局等がある。これらの関係機関５には、パソコン等の情報端末７４や電話７５、ファクシミリ装置７６、情報掲示板７７等の報知装置が備えられている。
【００２３】
そして、これらの報知装置は、監視局６からの指令や情報を関係機関５が受けたときに、災害情報や避難情報、避難/安否情報、負傷者情報を表示等して地域住民に報知可能になっている共に、平常時においても観測情報を表示可能になっている。また、観測地から遠隔の関係機関５としては、国や県、官庁等の監督官庁、関係市町村等があり、これらの関係機関５は、監視局６からの予測情報に基づいて被害の範囲や程度を把握し、復旧の準備作業を行うようになっている。
【００２４】
また、監視局６には、一般回線７０を介して据え付け式の非常用子局７８ａが接続されている。非常用子局７８ａは、地盤異常の起こる可能性が高い場合に作動され、地域住民が所持するパソコン７９や携帯電話８０に接続可能にされている。さらに、監視局６および非常用子局７８ａには、携帯型の携帯電話８０やパソコン７９が非常用子局７８ｂとして接続可能にされている。そして、これらの非常用子局７８ａ・７８ｂは、予測情報や被害情報等を双方向に送受信可能にされている。さらに、監視局６には、連絡機構４が接続されている。連絡機構４は、戸別受信機８１や屋外拡声装置８２、広報車両８３、情報表示板８４等からなっている。
【００２５】
次に、地盤傾斜計１１の概略構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、地盤傾斜計の概略構成を示す図である。図４は、図３の地盤傾斜計に含まれる傾斜角度検出機構の概略構成を示す図である。
【００２６】
地盤傾斜計１１は、図３に示すように、傾斜角度検出機構２０と、電子回路４１と、サーボアンプ４２と、制動回路４３と、制御部５０とを有している。また、地盤傾斜計１１において、これらを含む回路には、後述するように、レンジ調整部３０と、オフセット調整部３１と、応答性調整部３２とが設けられている。
【００２７】
傾斜角度検出機構２０は、図４に示すように、振子２１と、振子２１と支持棒２２を介して接続された可動コイル２３と、可動コイル２３の近傍に配置されたトルカ２５と、振子２１に近接して配置された振子位置検出器２６とを有している。
【００２８】
トルカ２５が、略円筒形状を有しており、その円周の一部が切断されている。そして、トルカ２５の一端部２５ａと他端部２５ｂとの間には、一様な磁界が発生している。可動コイル２３は、トルカ２５の一端部２５ａと他端部２５ｂとの間に配置されており、回転軸２４を軸として回転自在に支持されている。回転軸２４は、トルカ２５の軸方向に平行になるように配置されている。また、振子２１は、可動コイル２３の回転軸２４に対して垂直に設けられた支持棒２２に支持されており、可動コイル２３が傾斜した場合には、角変位を生じる。従って、振子位置検出器２６は、振子２１の角変位を検出する。
【００２９】
ここで、傾斜角度検出機構２０の振子位置検出器２６は、検出信号を電気信号である出力信号に変換する電子回路４１の入力端に接続されており、電子回路４１の出力端は、出力信号を増幅するサーボアンプ４２の２つの入力端の一方に接続されている。サーボアンプ４２の出力端は、可動コイル２３に帰還電流を流す制動回路４３の入力端に接続されている。そして、制動回路４３の出力端は、傾斜角度検出機構２０の可動コイル２３に接続されている。また、サーボアンプ４２の出力端は、制御部５０に接続されている。
【００３０】
電子回路４１の出力端とサーボアンプ４２の入力端との間の節点Ｘ１と、サーボアンプ４２の出力端と制動回路４３の入力端との間の節点Ｘ２とは、レンジ調整部３０を介して接続されている。また、サーボアンプ４２の２つの入力端の他方は、オフセット調整部３１を介して接地されると共に定電圧部に接続されている。さらに、サーボアンプ４２の出力端と制御部５０との間には、応答性調整部３２が設けられている。
【００３１】
レンジ調整部３０は、節点Ｘ１と節点Ｘ２とを接続する配線に配置された抵抗素子Ｒ１０と、抵抗素子Ｒ１０に対して並列に配置された抵抗素子Ｒ１１及びスイッチＳ１１とを有している。従って、スイッチＳ１１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えると、レンジ調整部３０の抵抗値が変化するので、地盤傾斜計１１のレンジを変更することができる。
【００３２】
オフセット調整部３１は、サーボアンプ４２の他方の入力端と接地部との間に配置された抵抗素子Ｒ１５と、サーボアンプ４２の他方の入力端と定電圧部との間に互いに並列に配置された抵抗素子Ｒ１６及びスイッチＳ１６と、抵抗素子Ｒ１７及びスイッチＳ１７とを有している。従って、スイッチＳ１６、Ｓ１７のＯＮ／ＯＦＦを切り換えると、オフセット調整部３１の抵抗値が変化するので、サーボアンプ４２のオフセットを行うことができる。
【００３３】
応答性調整部３２は、節点Ｘ２と制御部５０とを接続する配線に配置された抵抗素子Ｒ２０と、抵抗素子Ｒ２０に対して並列に配置された抵抗素子Ｒ２１及びスイッチＳ２１とを有している。従って、スイッチＳ２１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えると、応答性調整部３２の抵抗値が変化するので、地盤傾斜計１１の出力信号の応答性を変更することができる。
【００３４】
制御部５０は、出力部５１と、第１記憶部５２と、第２記憶部５３と、第１判断部５４と、第２判断部５５と、レンジ制御部５６と、オフセット制御部５７と、応答性制御部５８とを有している。なお、制御部５０は、レンジ調整部３０、オフセット調整部３１及び応答性調整部３２をそれぞれ独立して制御可能である。
【００３５】
出力部５１は、振子位置検出器２６で検出された出力信号を、地盤傾斜計１１の出力信号として外部に出力する。
【００３６】
第１記憶部５２は、第１判断部５４において、レンジ調整部３０を制御して地盤傾斜計１１のレンジを変更するか否かを判断するときに利用される出力信号値の第１所定範囲を記憶している。ここで、本実施の形態では、第１記憶部５２には、第１所定範囲として、出力信号値の絶対値が閾値Ａよりも小さい範囲、すなわち、出力信号値が−Ａよりも大きく且つ＋Ａよりも小さい範囲が記憶されている。なお、第１所定範囲は、出力信号値の絶対値が閾値よりも小さい範囲に限られず、例えば出力信号値が閾値よりも小さい範囲に設定することもできるし、出力信号値が第１閾値と第２閾値との間の範囲に設定することもできる。
【００３７】
第２記憶部５３は、第２判断部５５において、応答性調整部３２を制御して地盤傾斜計１１の応答性を変更するか否かを判断するときに利用される出力信号値の第２所定範囲を記憶している。ここで、本実施の形態では、第２記憶部５３には、第２所定範囲として、出力信号値の絶対値が閾値Ｂよりも小さい範囲、すなわち、出力信号値が−Ｂよりも大きく且つ＋Ｂよりも小さい範囲が記憶されている。なお、第２所定範囲は、出力信号値の絶対値が閾値よりも小さい範囲に限られず、例えば出力信号値が閾値よりも小さい範囲に設定することもできるし、出力信号値が第１閾値と第２閾値との間の範囲に設定することもできる。
【００３８】
第１判断部５４は、振子位置検出器２６で検出された出力信号値が第１所定範囲内にあるか否かを判断する。ここで、本実施の形態では、上述したように、第１所定範囲は、出力信号値の絶対値が閾値Ａよりも小さい範囲である。従って、第１判断部５４は、上記出力信号値の絶対値が閾値Ａよりも小さいか否かを繰り返し判断して、上記出力信号値と閾値Ａとの大小関係を検知することによって、両者の大小関係が変化するタイミングを検知することができる。
【００３９】
第２判断部５５は、振子位置検出器２６で検出された出力信号値が第２所定範囲内にあるか否かを判断する。ここで、本実施の形態では、上述したように、第２所定範囲は、出力信号値の絶対値が閾値Ｂよりも小さい範囲である。従って、第２判断部５５は、上記出力信号値の絶対値が閾値Ｂよりも小さいか否かを繰り返し判断して、上記出力信号値と閾値Ｂとの大小関係を検知することによって、両者の大小関係が変化するタイミングを検知することができる。
【００４０】
レンジ制御部５６は、地盤傾斜計１１のレンジを変更するために、レンジ調整部３０を制御する。ここで、具体的には、レンジ制御部５６は、レンジ調整部３０のスイッチＳ１１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、レンジ調整部３０の抵抗値を変化させることによって、地盤傾斜計１１のレンジが広くなるように、レンジの最大値を調整する。なお、本実施の形態では、レンジの最小値は変更されない。
【００４１】
レンジ制御部５６は、第１判断部５４において、出力信号値が第１所定範囲内にある状態から第１所定範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、レンジ調整部３０を制御して、地盤傾斜計１１のレンジの範囲が広くなるように、つまり、出力部５１から出力可能な出力信号値の最大値が大きくなるように変更する。なお、本実施の形態では、例えば、出力信号値が第１所定範囲内にあるときには、出力信号値の最小値が０に設定されると共に、出力信号値の最大値が値Ｘに設定されており、上記比較結果が得られた場合に、出力信号値の最大値だけが値Ｘの３倍の値３Ｘに変更される。
【００４２】
一方、レンジ制御部５６は、第１判断部５４において、出力信号値が第１所定範囲内にない状態から第１所定範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、レンジ調整部３０を制御して、地盤傾斜計１１のレンジが狭くなるように、つまり、出力部５１から出力可能な出力信号値の最大値が小さくなるように変更する。なお、本実施の形態では、上述したように、出力信号値が第１所定範囲内にないときには、出力信号値の最大値が値３Ａに設定されているので、上記比較結果が得られた場合に、出力信号値の最大値が値Ａに変更される。
【００４３】
オフセット制御部５７は、サーボアンプ４２のオフセット調整を行うために、オフセット調整部３１を制御する。ここで、具体的には、オフセット制御部５７は、オフセット調整部３１のスイッチＳ１６、Ｓ１７のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、サーボアンプ４２のオフセット調整を行う。
【００４４】
応答性制御部５８は、出力信号の応答性を変更するために、応答性調整部３２を制御する。ここで、具体的には、応答性制御部５８は、応答性調整部３２のスイッチＳ２１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、出力信号の応答性を変更する。
【００４５】
応答性制御部５８は、第２判断部５５において、出力信号値が第２所定範囲内にある状態から第２所定範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られた場合に、応答性調整部３２を制御して、応答性が速くなるように、つまり、出力部５１から出力可能な出力信号値の最大周波数が大きくなるように変更する。なお、本実施の形態では、例えば、出力信号値が第２所定範囲内にあるときには、出力信号値の最大周波数が周波数ｆ０に設定されており、上記比較結果が得られた場合に、出力信号値の最大周波数が周波数ｆ０の２倍の周波数２×ｆ０に変更される。
【００４６】
一方、応答性制御部５８は、第２判断部５５において、出力信号値が第２所定範囲内にない状態から第２所定範囲内にある状態に変化したという判断結果が得られた場合に、応答性調整部３２を制御して、応答性が遅くなるように、つまり、出力部５１から出力可能な出力信号値の最大周波数が小さくなるように変更する。なお、本実施の形態では、上述したように、出力信号値が第２所定範囲内にないときには、出力信号値の最大周波数が周波数２×ｆ０に設定されているので、上記比較結果が得られた場合に、出力信号値の最大周波数が周波数ｆ０に変更される。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態の地盤傾斜計１１においては、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が第１所定範囲内にある場合に、出力部５１から出力可能な出力信号の出力範囲を比較的狭く設定しておくことによって、傾斜角度の小さな変動を精度良く検出することができる。そして、上記出力信号値が第１所定範囲内にある状態から第１所定範囲内にない状態になると、上記出力範囲がその直前よりも広くなるように変更され、また、出力範囲に応じて出力信号のオフセット値が変更されるので、出力信号値が出力範囲内に入らないことによって検出できなくなるのを抑制することができるようになる。また、上記出力信号値が第１所定範囲内にない状態から第１所定範囲内にある状態に変化すると、上記出力範囲がその直前よりも狭くなるように変更されるので、再度、傾斜角度の小さな変動を精度良く検出することができるようになる。
【００４８】
また、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が第２所定範囲内にある場合に、出力部５１から出力可能な出力信号の周波数の最大値を比較的小さく設定しておくことによって、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができる。そして、上記出力信号値が第２所定範囲内にある状態から第２所定範囲内にない状態になると、上記出力信号の周波数の最大値がその直前よりも大きくなるように変更されるので、出力信号の応答性が速くなって、傾斜角度の速い挙動を検出することができるようになる。また、上記出力信号値が第２所定範囲内にない状態から第２所定範囲内にある状態に変化すると、上記出力信号の周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように変更されるので、再度、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができるようになる。
【００４９】
このように、地盤傾斜計１１では、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値の大きさに基づいて、出力部５１から出力可能な出力信号の出力範囲の最大値及び出力信号の周波数の最大値が自動的に調整されるので、災害が発生する前の傾斜面の傾斜角度の変動の小さい状態及び災害発生時の傾斜面の傾斜角度の変動の大きな状態のいずれにおいても、誤差をあまり生じることなく、傾斜面の傾斜角度の変動を精度良く検出することができる。
【００５０】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態に係る地盤傾斜計の概略構成を示す図である。
【００５１】
本実施の形態の地盤傾斜計１１１が、第１の実施の形態の地盤傾斜計１１と大きく異なる点は、第１の実施の形態では、応答性制御部５８は、第２判断部５５において出力信号値が第２所定範囲内にある場合に出力信号の応答性が遅く、出力信号値が第２所定範囲内にない場合に出力信号の応答性が速くなるように応答性調整部３２を制御しているが、本実施の形態では、応答性制御部１５８は、出力信号値が第２所定範囲内にある場合に出力信号の応答性が速く、出力信号値が第２所定範囲内にない場合に出力信号の応答性が遅くなるように応答性調整部３２を制御する点である。なお、本実施の形態の地盤傾斜計１１１のその他の構成は、第１の実施の形態の地盤傾斜計１１と同じであるので、同一符号を付けて詳細な説明は省略する。
【００５２】
地盤傾斜計１１１は、図５に示すように、傾斜角度検出機構２０と、電子回路４１と、サーボアンプ４２と、制動回路４３と、制御部１５０とを有している。制御部１５０は、出力部５１と、第１記憶部５２と、第２記憶部５３と、第１判断部５４と、第２判断部５５と、レンジ制御部５６と、オフセット制御部５７と、応答性制御部１５８とを有している。
【００５３】
応答性制御部１５８は、出力信号の応答性を変更するために、応答性調整部３２を制御する。ここで、具体的には、応答性制御部１５８は、応答性調整部３２のスイッチＳ２１のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることによって、出力信号の応答性を変更する。
【００５４】
応答性制御部１５８は、第２判断部５５において、出力信号値が第２所定範囲内にある状態であるという判断結果が得られた場合（第２所定範囲内にある状態から第２所定範囲内にない状態に変化したという判断結果が得られるまで）は、応答性調整部３２を制御して、応答性が速くなるように、つまり、出力部５１から出力可能な出力信号値の最大周波数が大きくなるように変更する。なお、本実施の形態では、例えば、出力信号値が第２所定範囲内にあるときには、出力信号値の最大周波数が周波数２×ｆ０に設定されており、上記比較結果が得られた場合に、出力信号値の最大周波数が周波数ｆ０に変更される。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態の地盤傾斜計１１１においては、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が第１所定範囲内にある場合に、出力部５１から出力可能な出力信号の出力範囲を比較的狭く設定しておくことによって、傾斜角度の小さな変動を精度良く検出することができる。そして、上記出力信号値が第１所定範囲内にある状態から第１所定範囲内にない状態になると、上記出力範囲がその直前よりも広くなるように変更されるので、出力信号値が出力範囲内に入らないことによって検出できなくなるのを抑制することができるようになる。また、上記出力信号値が第１所定範囲内にない状態から第１所定範囲内にある状態に変化すると、上記出力範囲がその直前よりも狭くなるように変更されるので、再度、傾斜角度の小さな変動を精度良く検出することができるようになる。
【００５６】
また、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値が第２所定範囲内にある場合に、出力部５１から出力可能な出力信号の周波数の最大値を比較的大きく設定しておくことによって、出力信号の応答性が速くなって、傾斜角度の速い挙動を検出することができる。そして、上記出力信号値が第２所定範囲内にある状態から第２所定範囲内にない状態になると、上記出力信号の周波数の最大値がその直前よりも小さくなるように変更されるので、出力信号の応答性が遅くなって、検出する必要のない傾斜角度の速い変動が検出されなくなり、傾斜角度の変動を検出する際の誤差を低減することができる。
【００５７】
このように、地盤傾斜計１１１では、傾斜角度検出機構２０によって検出された傾斜角度に対応した出力信号値の大きさに基づいて、出力部５１から出力可能な出力信号の出力範囲の最大値が自動的に調整されるので、災害が発生する前の傾斜面の傾斜角度の変動の小さい状態及び災害発生時の傾斜面の傾斜角度の変動の大きな状態のいずれにおいても、傾斜面の傾斜角度の変動を精度良く検出することができる。
【００５８】
なお、本実施の形態では、通常時には、第１の実施の形態では検出する必要のない傾斜角度の速い変動としてノイズとみなしている高周波成分を含む出力信号が出力されるようになっているが、その高周波成分の振動が移動性のもの（動物や自動車等）によって発生している場合には、その振動は比較的短い時間以内に収まると考えられる。一方、その高周波成分の振動が移動性のものによって発生していないで、地滑りや崩壊等の災害によって発生している場合には、その振動は長時間にわたって継続されると考えられる。
【００５９】
なお、第１及び第２の実施の形態として、地盤傾斜計の出力信号の応答性を切り換えるタイミングが異なる２種類の地盤傾斜計１１、１１１について説明したが、これらを併用することも考えられる。例えば、複数の地盤傾斜計を広範囲にわたって設置する場合に、急傾斜地には第１の実施の形態の地盤傾斜計１１を設置して、傾斜地の付近の道路には第２の実施の形態の地盤傾斜計１１１を設置すれば、車両が通過する際の振動が傾斜地の傾斜角度の変動に対して、どのような影響を与えるかを調べることができる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、出力部５１から出力可能な出力信号の出力範囲の最大値だけが大きくなるように変更されることによって、地盤傾斜計１１、１１１のレンジが調整されているが、例えば出力範囲の最小値が小さくなるように変更されると共に、出力範囲の最大値が大きくなるように変更されてもよいし、その他の方法で、地盤傾斜計１１、１１１のレンジが調整されてもよい。
【００６１】
また、上述の実施の形態では、傾斜角度検出機構２０が、振子２１、可動コイル２３及びトルカ２５を有しており、振子２１の角変位に基づいて傾斜面の傾斜角度を検出しているが、傾斜角度検出機構は傾斜面の傾斜角度を検出できればよく、その構成は変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る地盤傾斜計を含む土砂災害事前感知警報システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１の土砂災害事前感知警報システムに含まれる観測局及び子局の配置の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る地盤傾斜計の概略構成を示す図である。
【図４】図３の地盤傾斜計に含まれる傾斜角度検出機構の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る地盤傾斜計の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１、１１１  地盤傾斜計
２０  傾斜角度検出機構
３０  レンジ調整部
３２  応答性調整部
５０、１５０  制御部
５１  出力部
５２  第１記憶部
５３  第２記憶部
５４  第１判断部
５５  第２判断部
５６  レンジ制御部
５７  オフセット制御部
５８、１５８  応答性制御部
【図１】
2009014557.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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