特許 6869416 反射板、測距装置、測距方法、変位観測システム、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6869416

(24)【登録日】2021年4月15日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】反射板、測距装置、測距方法、変位観測システム、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20210426BHJP

   G01B 21/32 20060101ALI20210426BHJP

   G01B 11/16 20060101ALI20210426BHJP

   G01C 15/04 20060101ALI20210426BHJP

   G01C 15/06 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/00 102Z

   G01C15/00 105Z

   G01B21/32

   G01B11/16 Z

   G01C15/04

   G01C15/06 T

【請求項の数】15

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-184827(P2020-184827)

(22)【出願日】2020年11月5日

【審査請求日】2020年11月5日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】591130319

【氏名又は名称】東京パワーテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107984

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 雅紀

(74)【代理人】

【識別番号】100182305

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 鉄平

(74)【代理人】

【識別番号】100102255

【弁理士】

【氏名又は名称】小澤 誠次

(74)【代理人】

【識別番号】100096482

【弁理士】

【氏名又は名称】東海 裕作

(74)【代理人】

【識別番号】100131093

【弁理士】

【氏名又は名称】堀内 真

(74)【代理人】

【識別番号】100150902

【弁理士】

【氏名又は名称】山内 正子

(74)【代理人】

【識別番号】100141391

【弁理士】

【氏名又は名称】園元 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100198074

【弁理士】

【氏名又は名称】山村 昭裕

(74)【代理人】

【識別番号】100096013

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100221958

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 真希恵

(72)【発明者】

【氏名】上村 竜一

(72)【発明者】

【氏名】原田 伸二

(72)【発明者】

【氏名】松下 義昭

(72)【発明者】

【氏名】大竹 浩和

【審査官】 櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４２３１９３０（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０８−３２７４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３２８８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５７１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５８０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６４８００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １５／００

Ｇ０１Ｃ １５／０４

Ｇ０１Ｃ １５／０６

Ｇ０１Ｂ １１／１６

Ｇ０１Ｂ ２１／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の電磁波を、当該電磁波の照射源に反射させる反射板であって、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が円形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上備え、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心円形反射面と、
当該中心円形反射面の周りに渦巻状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に略垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周渦巻反射面と
を含むことを特徴とする反射板。

【請求項2】

所定の電磁波を、当該電磁波の照射源に反射させる反射板であって、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が多角形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上備え、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心多角形反射面と、
当該中心多角形反射面の周りに渦巻き状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周多角形反射面と
を含むことを特徴とする反射板。

【請求項3】

請求項１又は２に記載された反射板であって、構造物に設置され、前記構造物の変位を観測するための反射板。

【請求項4】

少なくとも、変位を観測する構造物の大きさ、種別、設置状態、及び想定変位の大きさや方向のいずれかに応じて、前記反射板の大きさ、前記反射面の面数、前記反射板の中心から遠心方向の反射面の間隔が設定されることを特徴とする請求項３に記載の反射板。

【請求項5】

前記電磁波は、波長が３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲にあるレーザ光であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の反射板。

【請求項6】

反射板と、
前記反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、
前記反射板により反射された電磁波を受信する受信手段と、
前記照射手段により電磁波を照射してから、前記受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、
前記計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段と
を備え、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が円形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上有し、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心円形反射面と、
当該中心円形反射面の周りに渦巻状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に略垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周渦巻反射面と
を含むことを特徴とする測距装置。

【請求項7】

反射板と、
前記反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、
前記反射板により反射された電磁波を受信する受信手段と、
前記照射手段により電磁波を照射してから、前記受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、
前記計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段と
を備え、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が多角形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上有し、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心多角形反射面と、
当該中心多角形反射面の周りに渦巻き状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周多角形反射面と
を含むことを特徴とする測距装置。

【請求項8】

前記反射板は、設置時において、前記照射手段に対して対向させて、前記少なくとも３面以上の反射面のうち、１の反射面で前記電磁波が反射されるように構造物に設置され、
その後に、前記算出手段により算出された距離が前記設置時における前記照射手段から前記１の反射面までの距離と異なることを条件に、前記構造物が前記設置時から変位していると判定することを特徴とする請求項６又は７に記載の測距装置。

【請求項9】

測距装置と、当該測距装置と所定の通信回線を介して接続される情報処理装置とを備えた変位観測システムであって、
前記測距装置は、
構造物に設置される反射板と、
前記反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、
前記反射板により反射された電磁波を受信する第１の受信手段と、
前記照射手段により電磁波を照射してから、前記第１の受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、
前記計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段と、
前記算出された距離を、所定の判定テーブルと照合することで、前記構造物の変位方位及び変位度を判定する判定手段と、
前記情報処理装置に、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を送信する第１の送信手段と
を備え、
前記情報処理装置は、
前記第１の送信手段により送信された、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を受信する第２の受信手段と、
表示装置に、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度の少なくともいずれかに基づいて、前記構造物の変位状態を表示させる表示制御手段と
を備え、
前記測距装置の反射板は、
面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上含み、
前記反射面は、前記電磁波の照射手段から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、段差構造により形成され、
前記構造物の変位状態は、前記構造物の恒久的な変位として示されることを特徴とする変位観測システム。

【請求項10】

所定の気象を観測する気象観測装置をさらに備え、
前記気象観測装置は、気象観測値が所定の閾値以上になることを条件として、前記測距装置に、計測指示及び気象観測値を送信する第２の送信手段を備え、
前記測距装置は、
前記気象観測装置から前記計測指示及び前記気象観測値を受信する第３の受信手段と、
前記気象観測値に基づいて、計測条件を設定する設定手段と
をさらに備え、
前記照射手段は、前記計測条件に従って、前記反射板に所定の電磁波を照射し、
前記第１の受信手段は、前記反射板により反射された電磁波を受信し、
前記計測手段は、前記照射手段により前記計測条件に従って電磁波が照射されてから、前記第１の受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測し、
前記第１の送信手段は、前記気象観測値、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を送信し、
前記情報処理装置は、
表示制御手段を備え、
前記第２の受信手段は、前記第１の送信手段により送信された、前記気象観測値、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を受信し、
前記表示制御手段は、表示装置に、前記気象観測値、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度の少なくともいずれかに基づいて、前記構造物の変位状況を表示させ、
前記構造物の変位状況は、前記構造物の一時的な変位として示されることを特徴とする請求項９に記載の変位観測システム。

【請求項11】

前記判定テーブルは、前記反射面の各々に関して、前記測距装置の照射手段から前記反射面までの距離に、変位方位及び変位度が関連付けられたテーブルであり、
前記変位度は、前記反射板の前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面の中心からの距離に応じて設定されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の変位観測システム。

【請求項12】

前記変位度が所定の変位度以上になると判定されたことに連動して、前記構造物において異常の発生しやすい部位を撮像する撮像手段をさらに備えることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の変位観測システム。

【請求項13】

反射板を備える測距装置における測距方法であって、
前記反射板に所定の電磁波を照射する照射ステップと、
前記反射板により反射された電磁波を受信する受信ステップと、
前記照射ステップにおいて電磁波を照射してから、前記受信ステップにおいて電磁波を受信するまでの時間を計測する計測ステップと、
前記計測された時間に基づいて、前記電磁波の照射源から前記反射板までの距離を算出する算出ステップと
を含み、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が円形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上備え、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心円形反射面と、
当該中心円形反射面の周りに渦巻状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に略垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周渦巻反射面と
を含むことを特徴とする測距方法。

【請求項14】

反射板を備える測距装置における測距方法であって、
前記反射板に所定の電磁波を照射する照射ステップと、
前記反射板により反射された電磁波を受信する受信ステップと、
前記照射ステップにおいて電磁波を照射してから、前記受信ステップにおいて電磁波を受信するまでの時間を計測する計測ステップと、
前記計測された時間に基づいて、前記電磁波の照射源から前記反射板までの距離を算出する算出ステップと
を含み、
前記反射板は、前記電磁波の照射方向に対する略垂直な断面が多角形で形成され、かつ、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上備え、
前記反射面は、
前記断面の中心部に位置する中心多角形反射面と、
当該中心多角形反射面の周りに渦巻き状に形成され、かつ、前記電磁波の照射源から面方向に垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように形成される外周多角形反射面と
を含むことを特徴とする測距方法。

【請求項15】

コンピュータを、請求項６から８のいずれかに記載の測距装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄塔構造物や高層ビル等の構造物の変位を観測する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

構造物は、鉄骨支柱、コンクリート等の複数の材料や部材により構成されており、また、これらの材料や部材は気象条件（例えば、突風、豪雨、土砂崩れ、地震等の気象上の災害）に起因して変位するため、構造物の安全性を確保する上で、構造物の変位を観測することが行われている。

【0003】

従来、この構造物の変位を観測する方法として、衛星測位システムを用いて観測する方法が知られている（例えば、特許文献１）。この特許文献１に開示された方法では、構造物を鉄塔構造物として、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を用いて取得した地上設置装置の位置データと、鉄塔構造物を構成する鉄塔材のボルト頂部に取り付けられた計測器から電波が発信された時刻及びその電波を地上設置装置において受信した時刻に関する時刻データとに基づいて計測器の設置箇所情報（位置情報）を演算し、それを設計値と比較することで、計測器が取り付けられた設置箇所の変位を観測している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−７８６０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示された計測（観測）方法では、位置情報の測位にＧＰＳ信号（衛星信号）を用いており、この衛星信号を用いた測位では、その精度が高精度なものでもセンチメータ級であることに関連して、構造物の微小な変位を検出することが困難であり、精確に変位を観測することができないという問題がある。

【0006】

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その課題は、構造物の変位を精確に観測できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の反射板は、所定の電磁波を、当該電磁波の照射源に反射させる反射板であって、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上備え、前記反射面は、前記電磁波の照射源から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、段差構造により形成されることを特徴とする。なお、本発明において、「構造物に設置され、前記構造物の変位を観測するための反射板」としていることから明らかなように、本発明は「構造物に設置され、前記構造物の変位を観測するための」という用途が付された反射板の用途発明である。

【0008】

本発明の測距装置は、反射板と、前記反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、前記反射板により反射された電磁波を受信する受信手段と、前記照射手段により電磁波を照射してから、前記受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、前記計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段とを備え、前記反射板は、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上含み、前記反射面は、前記照射手段から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、段差構造により形成されることを特徴とする。

【0009】

本発明の変位観測システムは、測距装置と、当該測距装置と所定の通信回線を介して接続される情報処理装置とを備えた変位観測システムであって、前記測距装置は、構造物に設置される反射板と、前記反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、前記反射板により反射された電磁波を受信する第１の受信手段と、前記照射手段により電磁波を照射してから、前記第１の受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、前記計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段と、 前記算出された距離を、所定の判定テーブルと照合することで、前記構造物の変位方位及び変位度を判定する判定手段と、前記情報処理装置に、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を送信する第１の送信手段とを備え、前記情報処理装置は、前記第１の送信手段により送信された、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度を受信する第２の受信手段と、表示装置に、前記算出された距離、並びに前記構造物の変位方位及び変位度の少なくともいずれかに基づいて、前記構造物の変位状態を表示させる表示制御手段とを備え、前記測距装置の反射板は、面方向が前記電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上含み、前記反射面は、前記電磁波の照射手段から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、段差構造により形成され、前記構造物の変位状態は、前記構造物の恒久的な変位として示されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、構造物の変位を精確に観測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】測距装置を備える変位観測システムの概略ブロック図である。

【図2】測距装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図3】測距装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】反射板（丸型）を示す図である。

【図5】反射板（角型）を示す図である。

【図6】判定用テーブルを示す図である。

【図7】常時観測における測距装置の処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】気象連動観測における測距装置の処理の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を限定するものではなく、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれ、また、以下の実施形態の一部を適宜組み合わせることもできる。

【0013】

また、本発明は、上述のように、構造物の変位を観測する技術に関するものであるが、以降では、構造物として、鉄塔構造物（以下、鉄塔と称する）を例に説明する。

【0014】

図１は、測距装置１００を備える変位観測システム１０の概略ブロック図である。測距装置１００は、図１に示されるように、反射板１１０と、地上に固定されたレーザ装置１２０を備える。反射板１１０は、レーザ装置１２０から照射されたレーザ光を反射させ、レーザ装置１２０に返す装置である。レーザ装置１２０は、所定のトリガに従って、レーザ光を反射板１１０に照射し、そのレーザ光を照射してから、反射板１１０により反射されたレーザ光を受光（受信）するまでの時間を計測することで、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を算出し、距離情報として取得する。このように、測距装置１００は、レーザ装置１２０から反射板１１０（即ち、反射板１１０が設置された鉄塔の位置）までの距離を測定する。

【0015】

なお、ここでは、測距装置１００により測距する上で、レーザ光（波長が３８０ｎｍ〜７５０ｎｍの電磁波）を用いて説明しているが、直進性を有し、反射板１１０からの反射波を受信でき、それにより反射板１１０までの距離を計測できる電磁波であれば、必ずしもレーザ光を用いなくてもよい。

【0016】

また、測距装置１００は、情報処理装置２００と所定の通信回線を介して接続され、さらに、気象観測装置３００とＬＡＮ（Local Area Network）等の有線及びＷｉ−ＳＵＮ等の無線を介して接続されることで、変位観測システム１０を構成する。この変位観測システム１０は、その構成により、常時観測システムや気象連動観測システムとして機能する。以下、これらの機能について、順に説明する。

【0017】

常時観測システムは、上記構成のうち、測距装置１００及び情報処理装置２００で機能する。ここで、常時観測は、台風や地震等の影響で鉄塔が動いて戻らない場合のズレ量（移動量）を観測するものであり、また、常時観測として、例えば、所定の時間間隔での観測、所定の日時における定時観測、情報処理装置２００の作業者からの計測指示に従った観測等がある。

【0018】

この常時観測において、測距装置１００は、上述の手順に従ってレーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を測定し、さらに、その測定した距離に基づいて、内部の記憶装置に記憶された所定の判定テーブルを参照することで、反射板１１０（鉄塔）の変位方位及び変位度（階級）を判定する。測距装置１００は、判定結果を、内部の記憶装置に記憶するとともに、測定された距離（距離情報）、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を、所定の通信回線を介して情報処理装置２００に送信する。

【0019】

情報処理装置２００は、例えば、外部のサーバ装置等であり、測距装置１００より送信された、測定された距離、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を、計測条件と関連付けて、内部の記憶装置に記憶する。情報処理装置２００の作業者は、情報処理装置２００の表示装置（表示画面）に、鉄塔の変位方位及び変位度に基づいて、二次元又は三次元で鉄塔の変位状態（即ち、鉄塔が移動して、元の位置に戻らない状態（恒久的な変位））を表示等、可視化することで、鉄塔の状態を分析し、必要に応じて外部の携帯情報端末等と連携させることもできる。なお、ここでは、測距装置１００において鉄塔の変位方位及び変位度を判定する仕様としているが、情報処理装置２００の記憶装置に所定の判定テーブルを記憶させ、情報処理装置２００が、計測条件及び計測した距離情報に基づいて鉄塔の変位方位及び変位度を判定する仕様としてもよい。

【0020】

気象連動観測システムは、言うなれば、外部要因連動観測システムであり、上記構成のうち、測距装置１００、情報処理装置２００、及び気象観測装置３００で機能する。ここで、気象連動観測は、台風や地震等の影響で鉄塔が揺れて戻る場合の揺れ幅（どの程度、揺れるか）等の動態を観測するものであり、また、気象連動観測として、例えば、風速等に連動させた観測等がある。

【0021】

この気象連動観測において、測距装置１００は、気象観測装置３００から計測指示及び気象観測値を受信すると、その観測対象としている気象に応じて設定された計測条件に従ってレーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を測定し、さらに、その測定した距離に基づいて、内部の記憶装置に記憶された所定の判定テーブルを参照することで、反射板１１０（鉄塔）の変位方位及び変位度を判定する。測距装置１００は、判定結果を、内部の記憶装置に記憶するとともに、気象観測値、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を、所定の通信回線を介して情報処理装置２００に送信する。

【0022】

情報処理装置２００は、測距装置１００より送信された、気象観測値、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を、内部の記憶装置に記憶する。情報処理装置２００の作業者は、情報処理装置２００の表示装置（表示画面）に、鉄塔の変位方位及び変位度に基づいて、二次元又は三次元で時系列的に鉄塔の変位状況（即ち、鉄塔が揺れて戻る場合の揺れ幅（一時的な変位））を表示等、可視化することで、鉄塔の状況を分析し、必要に応じて外部の携帯情報端末等と連携させることもできる。なお、鉄塔の変位方位及び変位度の判定に関して、常時観測の場合と同様に、情報処理装置２００の記憶装置に所定の判定テーブルを記憶させ、情報処理装置２００が、計測条件及び計測した距離情報に基づいて鉄塔の変位方位及び変位度を判定する仕様としてもよい。

【0023】

気象観測装置３００としては、例えば、風向風速センサ、振動センサ、加速度センサ、雨量センサ、土中水分量センサ、ワイヤ式センサ等の各種センサが想定され、また、気象観測装置３００に関して、上述では測距装置１００の外部に設置するものとして説明したが、測距装置１００の内部に実装できるものは、内部に実装してもよい（即ち、測距装置１００は、気象観測装置３００を含んでもよい。）

【0024】

気象観測装置３００には、各々、コンパレータ等で構成された閾値設定用の基盤が気象観測装置３００の内部に実装、又は気象観測装置３００の外部に接続（設置）され、その基盤において、気象観測装置３００により観測された値（気象観測値）が設定された閾値以上であると判定されると、気象観測装置３００又は閾値設定用の基盤は、測距装置１００に対して計測指示及び気象観測値を送信する。なお、この閾値に関して、情報処理装置２００の作業者は、気象観測値、計測した距離情報、計測条件、鉄塔の変位方位及び変位度等を確認することで、観測対象とする気象に応じて調整することもできる。また、以降の変位観測システム１０に関する説明では、閾値設定用の基盤が気象観測装置３００の内部に実装されているものとして説明し、気象観測装置３００として風向風速センサを例に説明する。

【0025】

その他、図１には、図示していないが、鉄塔には撮像装置が設置され、撮像装置は、気象観測値、また、変位度（所定の変位度以上になると判定されたこと）に応じて連動させることができる。例えば、基礎周辺ののり面の崩壊が危惧される鉄塔であれば、「のり面の画像」を撮像し、鉄塔の基礎（コンクリート）部分を観測したい場合であれば、「鉄塔の基礎部分の画像」を撮像し、また、風によるギャロッピングが懸念される鉄塔であれば、「鉄塔の腕金部分の部材や電線保持箇所の画像」等、鉄塔において異常の発生しやすい部位を撮像する。これにより、作業者の点検作業、保守作業を省力化することやリアルタイムの画像モニタリング（監視）が可能となる。また、測距装置１００の外部には太陽光パネルが設置され、測距装置１００は、商用電源での運用以外に、自立電源での運用も可能としている。

【0026】

図２は、測距装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。測距装置１００は、図２に示されるように、レーザ装置１２０と反射板１１０を備える。レーザ装置１２０は、その主な構成として、制御装置１３１、レーザ照射装置１３２、受光装置１３３、計測装置１３４、記憶装置１３５、インタフェース１３６、通信装置１３７等を備える。

【0027】

制御装置１３１は、所定のプロセッサを搭載したコンピュータであり、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を測定（計測）する測定制御、また、測定された距離情報と、記憶装置１３５に記憶されている変位方位及び変位度を判定するための判定テーブルを照合することで、鉄塔の変位方位及び変位度を判定する判定制御を行う。また、制御装置１３１は、変位度に応じて撮像装置（カメラ）４００に対して、撮像指示を行ったり、情報処理装置２００の作業者からの命令に従って、記憶装置１３５に記憶されているファームウェアの更新等を行ったりする。

【0028】

これ以外に、制御装置１３１は、各種データの取得制御として、例えば、インタフェース１３６を介して、気象観測装置３００から計測指示及び気象観測値、撮像装置４００から画像データを取得するように制御する。また、制御装置１３１は、記憶制御として、記憶装置１３５に、各種取得したデータ、各種処理の結果、各種設定（例えば、定時観測時における計測条件等）を記憶するように制御する。また、制御装置１３１は、各種データの送信制御として、通信装置１３７を介して、常時観測において、測定された距離、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を送信するように制御し、気象連動観測において、気象観測値、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を送信するように制御する。

【0029】

レーザ照射装置１３２は、レーザの照射源であり、レーザ光を発振するレーザ発振器と、レーザ発振器により発振されたレーザ光を焦点に集める集光レンズを備え、上述のように、情報処理装置２００の作業者又は気象観測装置３００の計測指示等をトリガとして、反射板１１０にレーザ光を照射する。受光装置１３３は、反射板１１０により反射されたレーザ光を受光（受信）する装置である。計測装置１３４は、レーザ照射装置１３２から照射されたレーザ光が反射板１１０により反射され、受光装置１３３により受光されるまでの時間を計測する。

【0030】

記憶装置１３５は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＤカード等であり、常時観測において、測定された距離、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を記憶し、気象連動観測において、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を記憶する。その他、変位方位及び変位度を判定するための判定テーブル、気象観測値等の各種取得したデータ、各種処理の実行に用いられるプログラム等を記憶する。

【0031】

また、インタフェース１３６は、ＲＳ（Recommended Standard）２３２、ＬＡＮ等の有線及びＥｎＯｃｅａｎ、ＬｏＲａ、Ｗｉ−ＳＵＮ等の無線を介して、気象観測装置３００からのアナログ入力又はデジタル入力、及び気象観測装置３００やその他の機器へのデジタル出力を行うインタフェースである。通信装置１３７は、モバイル通信（例えば、通信規格としてＬＴＥ（Long Term Evolution）を用いた通信等）用のアンテナである。

【0032】

反射板１１０は、レーザ光を正反射（鏡面反射）するように設計された装置であり、詳細は、図４、図５を用いて後述するが、簡易には、一方の反射面と、その一方の反射面に対する高さが異なる段差面を有する段差構造により形成される。また、変位する方位を確認する上では（例えば、鉄塔が右側又は左側に変位したのかを確認する上では）、面方向がレーザ光の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上具備させ、レーザ照射装置１３２から面方向に垂直な距離が各々の反射面で異なるように、段差構造により形成させればよい。その他、反射板１１０の素材としては、例えば、樹脂又は金属（鉄、アルミ）等、レーザ光を反射する素材であれば、どのような素材でも用いることができる。

【0033】

図３は、測距装置１００の機能構成を示すブロック図である。測距装置１００は、図３に示されるように、その機能として、受信部１４１、記憶部１４２、計測条件設定部１４３、距離情報取得部１４４、判定部１４９、送信部１５０を備える。

【0034】

受信部１４１は、気象観測装置３００から送信される計測指示及び気象観測値、また、情報処理装置２００の作業者から送信される計測指示等を受信する。記憶部１４２は、受信部１４１において受信した気象観測値等の各種取得したデータ、変位方位及び変位度を判定するための判定テーブル、各種処理の実行に用いられるプログラム、各種処理の実行結果（例えば、常時観測において、測定された距離、並びに鉄塔の変位方位及び変位度、気象連動観測において、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度等の実行結果）を記憶する。

【0035】

計測条件設定部１４３は、気象連動観測において、受信部１４１により計測指示及び気象観測値が受信されると、その気象観測値に基づいて、鉄塔の距離情報を取得する上での条件（計測条件）を設定する。距離情報取得部１４４は、計測条件設定部１４３により設定された計測条件に従って、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を距離情報として取得する。距離情報取得部１４４は、図３に示されるように、レーザ照射部１４５、受光部１４６、計測部１４７、距離情報算出部１４８を備える。レーザ照射部１４５は、受信部１４１により計測指示が受信されると、反射板１１０にレーザ光を照射する。受光部１４６は、反射板１１０により反射されたレーザ光を受光（受信）する。計測部１４７は、レーザ照射部１４５によりレーザ光が照射されてから、反射板１１０により反射され、受光部１４６により受光されるまでの時間を計測する。距離情報算出部１４８は、三角測距方式や位相差距離方式等の演算処理により、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を算出する。

【0036】

判定部１４９は、距離情報取得部１４４より取得された距離情報を、変位方位及び変位度を判定するための判定テーブルと照合することで、変位方位及び変位度を判定する。送信部１５０は、常時観測において、測定された距離（距離情報）、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を送信し、気象連動観測において、測定された距離、気象観測値、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を送信する。また、送信部１５０は、情報処理装置２００の作業担当者より気象観測値に関する閾値の調整指示（命令）があった場合に、その調整指示を気象観測装置３００に送信する。

【0037】

図４は、丸型の反射板１１２を示す図である。図４（Ａ）は丸型の反射板１１２の上面図であり、図４（Ｂ）は丸型の反射板１１２を構成する各々の反射面（以下、単に「面」と称することもある）の高さを表として示したものである。図４（Ａ）に示される丸型の反射板１１２は、レーザ光の照射方向に対する略垂直な断面が円形で形成される。図４に示される丸型の反射板１１２では、その中心部に位置する中心円形反射面であるＮｏ．０の面と、Ｎｏ．０の面の周りに渦巻状に形成され、かつ、レーザ装置１２０（レーザ照射装置１３２）から面方向に略垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように（低くなるように）形成された外周渦巻反射面であるＮｏ．１からＮｏ．１２までの面とで形成され、また、Ｎｏ．０からＮｏ．１２までの面が、レーザ装置１２０から照射されたレーザ光を入射方向に正反射させるように形成されている（即ち、面方向がレーザ光の照射方向に略垂直な段差面を有する段差構造になるように形成されている）。

【0038】

段差構造に関して、より具体的には、図４（Ｂ）の表に示されるように、Ｎｏ．１２の面の高さを基準として（即ち、０ｍｍとして）、Ｎｏ．１１の面が２０ｍｍ、Ｎｏ．１０の面が４０ｍｍ、Ｎｏ．９の面が６０ｍｍ、Ｎｏ．８の面が８０ｍｍ、Ｎｏ．７の面が１００ｍｍ、Ｎｏ．６の面が１２０ｍｍ、Ｎｏ．５の面が１４０ｍｍ、Ｎｏ．４の面が１６０ｍｍ、Ｎｏ．３の面が１８０ｍｍ、Ｎｏ．２の面が２００ｍｍ、Ｎｏ．１の面が２２０ｍｍ、Ｎｏ．０の面が２４０ｍｍの高さで形成される。

【0039】

このように、面方向がレーザ光の照射方向に略垂直な反射面の各々に関して、中心円形反射面の周りに渦巻状に形成させ、かつ、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に低くなるように形成させることで、レーザ照射装置１３２から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、丸型の反射板１１２を段差構造にする（即ち、レーザ光を照射してから、反射板１１２により反射されたレーザ光を受光するまでの時間を、各々の面で異なる時間として計測されるようにする）。

【0040】

これにより、例えば、設置時（鉄塔が変位していないとき等の正常時）において、レーザ装置１２０からのレーザ光がＮｏ．０の面で反射されるように反射板１１２を設置していた場合であって、その後に、鉄塔が変位すると、レーザ装置１２０からのレーザ光がＮｏ．０の面以外の面で反射されることになり、結果、レーザ装置１２０から反射板１１２までの距離が、設置時よりも、長く計測されることになり（異なって計測されることになり）、鉄塔の変位を確認することができる。また、補足として、上述の略垂直とは、レーザ光の照射方向と反射面の面方向の成す角度が必ずしも９０度である必要はなく、反射面により反射されたレーザ光が、受光装置１３３において受光され得るように設定される、レーザ光の照射方向と反射面の面方向の成す角度として示される。

【0041】

なお、図４では、各々の段差を２０ｍｍに設定した場合を、その一例として示しているが、レーザ装置１２０の測距精度（略１ｍｍ程度）以上であれば、段差の間隔を任意に設定することができる。そのため、反射板１１２を構成する各々の面に関して、レーザ光を入射方向に正反射できることを前提に、段差の間隔を略１ｍｍ程度で設定し、反射板１１２を円形のスロープ状に形成させることもできる。他方、鉄塔の変位（異常）を確認するだけであれば、鉄塔の許容変位に応じたサイズで形成された面（正常時の測距に用いる面）と、その面と高さが異なる段差面を有する段差構造により形成させればよい。また、図４の反射板１１２では、Ｎｏ．０からＮｏ．１２までの面が段階的に低くなるように、凸状に形成させているが、その逆の構造としてもよい。即ち、反射板１１２を、Ｎｏ．１２からＮｏ．０までの面が段階的に低くなるように、凹状に形成させてもよい。

【0042】

補足として、図４では、反射板１１０の形状として丸型の反射板１１２について説明したが、反射板１１０の形状は必ずしも丸型である必要はなく、図５（図５（Ａ）及び図５（Ｂ））に示されるような角型（角形）で形成してもよい。即ち、レーザ光の照射方向に対する略垂直な断面を角型（角形）で形成してもよい。

【0043】

図５（Ａ）に示される角型の反射板１１４では、その中心部に位置する中心正方形反射面であるＮｏ．０の面と、Ｎｏ．０の面の周りに渦巻き状に形成され、かつ、レーザ装置１２０（レーザ照射装置１３２）から面方向に垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように（低くなるように）形成される外周多角形反射面であるＮｏ．１からＮｏ．１２までの面とで形成され、また、Ｎｏ．０からＮｏ．１２までの面が、レーザ装置１２０から照射されたレーザ光を入射方向に正反射させるように形成されている（即ち、面方向がレーザ光の照射方向に略垂直な段差面を有する段差構造になるように形成されている）。

【0044】

また、図５（Ｂ）に示される角型の反射板１１６では、その中心部に位置する中心正方形反射面であるＮｏ．２５の面と、Ｎｏ．２５の面の周りに渦巻き状に形成され、かつ、レーザ装置１２０（レーザ照射装置１３２）から面方向に垂直な距離が、渦巻き方向内周側から外周側に向かって段階的に異なるように（低くなるように）形成される外周正方形反射面であるＮｏ．２４からＮｏ．１までの面とで格子状に形成され、また、Ｎｏ．２５からＮｏ．１までの面が、レーザ装置１２０から照射されたレーザ光を入射方向に正反射させるように形成されている（即ち、面方向がレーザ光の照射方向に略垂直な段差面を有する段差構造になるように形成されている）。

【0045】

その他、反射板１１０の形状に関して、三角形、五角形、六角形等の多角形で形成することもできる。詰まりは、鉄塔が、どの方向に、どれくらい変位したかを確認することができれば、どのような形状で形成してもよい（最低限、異常を検知できる形状であれば（どれくらい変位したかを確認できる形状であれば）、どのような形状で形成してもよい）。なお、どの程度の変位を「異常」とするかは、鉄塔（構造物）の大きさ、種別、設置状態、及び想定変位の大きさや方向等の少なくともいずれかで異なり、それらの条件に合わせて、反射板１１０の大きさ（例えば、直径３０ｃｍから５０ｃｍ）、区分数（例えば、１２区分から１６区分等の反射面の面数）、反射板１１０を構成する反射面と反射面の間隔（例えば、５ｃｍから３ｃｍ）等を変更する。

【0046】

図６は、鉄塔の変位方位及び変位度を判定するための判定用テーブル（簡単には、鉄塔の異常を判定するための判定用テーブル）を示す図である。なお、ここでは、反射板１１０として、上述の図４の丸型の反射板１１２を用いた場合であって、かつ、図４の丸型の反射板１１２をレーザ装置１２０に対して対向させて、反射板１１２のＮｏ．０の面とレーザ装置１２０との距離が３０ｍの場合の判定用テーブルを示している。

【0047】

判定用テーブルにおいて、第１列の「Ｎｏ」は、丸型の反射板１１２を構成する面の番号として示され、第２列の「中央値」は、レーザ装置１２０の測距精度に誤差がないものと仮定した場合であって、かつ、各々の段差を２０ｍｍに設定した場合の、レーザ装置１２０から丸型の反射板１１２を構成する各々の面までの距離として示される。また、第３列の「レーザ測距値」は、測距装置１００で計測される距離であり、レーザ装置１２０から丸型の反射板１１２を構成する各々の面までの距離（「中央値」）に、レーザ装置１２０の測距誤差（ここでは、区分の都合上、−１０ｍｍ以上、＋１０ｍｍ未満として設定）を含めたものとして示される。例えば、「中央値」が３０．０２０である場合、「レーザ測距値」は、レーザ装置１２０の測距誤差及び区分の範囲（都合）を考慮して、３０．０１０ｍ以上 〜 ３０．０３０ｍ未満で設定される。

【0048】

さらに、第４列の「変位方位」は、丸型の反射板１１２（鉄塔）の変位する方位（東：Ｅ、西：Ｗ、北：Ｎ、南：Ｓ）として示され、また、第５列の「変位度（階級）」は、丸型の反射板１１２のＮｏ．０の中心からの変位の度合いとして示される。なお、「変位度（階級）」に関して、例えば、「階級０」は異常がないレベルであること、「階級１」は変位があるが、要監視レベルであること、「階級２」以上は変位があり、異常レベルであることを示すものとして定義される。

【0049】

加えて、第６列の「変位」は、丸型の反射板１１２のＮｏ．０の中心から遠心方向への距離として示される。上述の図４の丸型の反射板１１２において、反射板１１２のＮｏ．０の面の直径を２０ｍｍ、Ｎｏ．１の面のＮｏ．０側からＮｏ．５側までの間隔（幅）を５０ｍｍ、Ｎｏ．５の面のＮｏ．１側からＮｏ．９側までの間隔（幅）を５０ｍｍ、その他も同様に、反射板１１０を構成する面と面の間隔を５０ｍｍに設定している。この場合、丸型の反射板１１２のＮｏ．０の面の中心から外側に、Ｎｏ．０の面とＮｏ．１の面の境界までの距離は１０ｍｍ、Ｎｏ．１の面とＮｏ．５の面の境界までの距離は６０ｍｍ、Ｎｏ．５の面とＮｏ．９の面の境界までの距離は１１０ｍｍ、Ｎｏ．９の面の外側境界までの距離は１６０ｍｍとなる。この点、丸型の反射板１１２のＮｏ．０の面の中心から外側に、Ｎｏ．２の面、Ｎｏ．３の面、Ｎｏ．４の面の方向においても同様である。

【0050】

測距装置１００は、レーザ装置１２０から丸型の反射板１１２までの距離を計測すると、その測定された距離が判定用テーブル内の「レーザ測距値」のどの範囲に含まれるかを判定し、その範囲に紐づけられた「変位方位」及び「変位度（階級）」を導出する。なお、この判定用テーブルに設定される数値は、反射板１１０の形状、レーザ装置１２０と反射板１１０の距離、どの程度の変位を異常として判定するか、どの程度の変位を観測するか等によって異なる。

【0051】

図７は、常時観測における測距装置１００の処理の手順を示すフローチャートであり、ここでは、常時観測として、情報処理装置２００より送信された計測指示及び計測条件を受信してから、情報処理装置２００に変位方位及び変位度を送信するまでの手順を例示する。なお、以下において、フローチャートの説明における記号「Ｓ」は、ステップを表すものとする。即ち、ここでは、フローチャートの各処理ステップＳ７１〜ステップＳ７６をＳ７１〜Ｓ７６と略記する。また、この点、後述の図８に示すフローチャートにおいても同様とする。

【0052】

図７の常時観測における測距装置１００の処理は、上述のように、情報処理装置２００から計測指示及び計測条件を受信すると（Ｓ７１）、開始される。受信部１４１により計測指示及び計測条件が受信されると、判定部１４９は、記憶部１４２から、その構造物（鉄塔）に応じて設定された判定用テーブルを読み込む（Ｓ７２）。

【0053】

距離情報取得部１４４は、受信部１４１により計測指示及び計測条件が受信されると、計測条件に従って、レーザ光を反射板１１０に照射し、そのレーザ光を照射してから、反射板１１０により反射されたレーザ光を受光するまでの時間を計測することで、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を算出し、距離情報として取得する（Ｓ７３）。なお、距離情報取得部１４４は、記憶部１４２に取得した距離情報を記憶する。

【0054】

そして、距離情報を取得すると、判定部１４９は、取得した距離情報を判定用テーブルと照合する（Ｓ７４）。判定部１４９は、照合の結果、導出された変位方位及び変位度を記憶部１４２に記憶する（Ｓ７５）。そして、送信部１５０は、記憶部１４２に変位方位及び変位度が記憶されると、送信処理の設定（即ち、即時に送信する設定、又はバッチ処理により送信する設定のいずれに設定されているか）を判定し（Ｓ７６）、即時に送信する設定である場合には、情報処理装置２００に、距離情報（レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離）、変位方位及び変位度を送信する（Ｓ７７）。

【0055】

なお、Ｓ７２の処理とＳ７３の処理の順序は、必ずしもこの順序に限定されず、Ｓ７３の処理をＳ７２の処理よりも先に実行してもよく、また、Ｓ７２の処理とＳ７３の処理を並列に実行してもよい。また、補足として、情報処理装置２００の作業者は、変位方位及び変位度を受信すると、所定のアプリケーションを用いて、鉄塔の変位状態を表示させる（具体的には、変位度（階級）に応じて、「階級０」を黒色（異常なし）、「階級１」を青色（要監視）、「階級２」を黄色（異常あり）、「階級３」を赤色（異常あり）、「階級４」を紫色（異常あり）等で表示させる）。

【0056】

図８は、気象連動観測における測距装置１００の処理の手順を示すフローチャートである。即ち、測距装置１００において、気象観測装置３００より送信された計測指示及び気象観測値を受信してから、情報処理装置２００に変位方位及び変位度を送信するまでの手順を示すフローチャートである。

【0057】

図８の気象連動観測における測距装置１００の処理は、上述のように、気象観測装置３００から計測指示及び気象観測値を受信すると（Ｓ８１）、開始される。受信部１４１により計測指示及び気象観測値が受信されると、計測条件設定部１４３は、観測対象としている気象及び気象観測値に基づいて、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を計測する条件（計測条件）を設定する（Ｓ８２）。また、判定部１４９は、記憶部１４２から、その構造物（鉄塔）に応じて設定された判定用テーブルを読み込む（Ｓ８３）。

【0058】

距離情報取得部１４４は、計測条件設定部１４３により計測条件が設定されると、その計測条件に従って、レーザ光を反射板１１０に照射し、そのレーザ光を照射してから、反射板１１０により反射されたレーザ光を受光するまでの時間を計測することで、レーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を算出し、距離情報として取得する（Ｓ８４）。なお、距離情報取得部１４４は、記憶部１４２に取得した距離情報を記憶する。

【0059】

そして、距離情報を取得すると、判定部１４９は、取得した距離情報を判定用テーブルと照合する（Ｓ８５）。判定部１４９は、照合の結果、導出された変位方位及び変位度を記憶部１４２に記憶する（Ｓ８６）。送信部１５０は、送信処理の設定（即ち、即時に送信する設定、又はバッチ処理により送信する設定のいずれに設定されているか）を判定し（Ｓ８７）、即時に送信する設定である場合には、情報処理装置２００に、気象観測値、測定された距離、計測条件、並びに鉄塔の変位方位及び変位度を送信する（Ｓ８８）。その後、計測終了の条件を充足するか否かを判定し（Ｓ８９）、計測を継続するようであれば、処理をＳ８４に返し、計測を終了するようであれば、図８のフローチャートに示される処理を終了する。

【0060】

次に、図８に示される気象連動観測において、気象観測装置３００から測距装置１００に対して送信される計測指示と、測距装置１００においてレーザ装置１２０から反射板１１０までの距離を計測する条件（計測条件）について説明を補足する。

【0061】

上述の説明では、その観測対象を「風（風光及び風速）」として（即ち、気象観測装置３００を「風向風速センサ」として）説明したが、上述のように、観測対象としては、「風（風光及び風速）」以外の気象条件も想定されるため、その他の気象条件を観測（計測）する気象観測装置３００についても併せて説明する。

【0062】

具体的には、気象観測装置３００（センサ）として、（１）風向風速センサ以外に、（２）「振動センサ」及び「加速度センサ」（地震に関するセンサ）、（３）「雨量センサ」、（４）「土中水分量センサ」、（５）「ワイヤ式センサ」があり、ここでは、これらのセンサの各々に関して設定される（ａ）検出対象、（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値、（ｃ）計測条件について説明する。

【0063】

（１）「風向風速センサ」
「風向風速センサ」は、（ａ）検出対象を「風向」及び「風速」とするセンサである。（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値に関しては、「風向」に応じた「風速」が閾値として設定される。

【0064】

ここで、「風向」は鉄塔が風を受ける方向のことであり、鉄塔においては、風を受ける方向によって風圧（風圧荷重）が異なり、取り分け、角度鉄塔においては、「風速」だけではなく、「風向」も、倒壊に至るような大きな変位に影響を及ぼす要因となる。そこで、ここでは、「風向」別（例えば、８方向別等）に、倒壊に至るような大きな変位に影響を及ぼす「風速（最大瞬間風速）」を閾値として設定する。具体的には、ある「風向」において、倒壊等の異常に寄与しないようであれば、閾値としての「風速」を高く設定し、また、その逆の場合には、閾値としての「風速」を低く設定する。

【0065】

また、（ｃ）計測条件に関しては、異常を有効に検知できるように設定される。例えば、ある「風向」において、「風速」が４０ｍ以上であって、かつ４２．５ｍ未満であれば、閾値と比較する上での鉄塔の変位を算出する上で、「１秒間に１０回計測（観測）する」ように設定される。また、より詳細な動静を把握するためには「１秒間に２００回計測（観測）する」ように設定することも可能である。

【0066】

（２）「振動センサ」及び「加速度センサ」
「振動センサ」及び「加速度センサ」は、「地震」を検知するためのセンサである（即ち、（ａ）検出対象を「地震」とするセンサである）。加えて、「振動センサ」及び「加速度センサ」において、（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値に関して、「震度５弱以上」、又は「震度４かつ降雨中」として設定され、また、（ｃ）計測条件に関して、「例えば、１分間隔等で計測（観測）する」ように設定される。

【0067】

（３）「雨量センサ」
「雨量センサ」は、（ａ）検出対象を「降雨」とするセンサである。加えて、「雨量センサ」において、（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値に関して、例えば、『気象庁が発表している「大雨警報（土砂災害）の危険度分布（土砂災害警戒判定メッシュ情報）」の「非常に危険（警戒レベル４相当）」が１時間以上、継続した場合』等として設定され、また、（ｃ）計測条件に関して、「例えば、１分間隔等で計測（観測）する」ように設定される。

【0068】

（４）「土中水分量センサ」
「土中水分量センサ」は、（ａ）検出対象を、鉄塔の基礎周辺の崩壊が危惧される斜面等とするセンサである。加えて、「土中水分量センサ」において、（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値に関して、「降雨量２０ｍｍ／ｈ以上」として設定され、また、（ｃ）計測条件に関して、「例えば、１０分間隔等で計測（観測）する」ように設定される。なお、（４）「ワイヤ式センサ」に関しては、（３）「土中水分量センサ」と同様である。

【0069】

このように、各々のセンサにおいて、（ａ）検出対象、（ｂ）測距装置１００に計測指示を送信する上での閾値、（ｃ）計測条件を適切に設定することで、鉄塔の変位方位及び変位度を適切に検知することができる。

【0070】

以上、説明したように、本発明によれば、構造物の変位を精確に観測することができる。なお、気象連動観測において、計測条件を、その観測対象としている気象に応じて設定するように説明したが、構造物の変位（異常）を検知する上で十分な時間間隔（例えば、１秒間隔）であれば、その時間間隔を予め計測条件として設定して、その時間間隔に基づいて構造物の距離情報を取得するようにしてもよい。

【0071】

また、上述では、構造物が水平方向に変位することを前提に説明したが、構造物が変位する場合、実際には、構造物は傾きをもって変位する（例えば、鉄塔が突風、地震、地盤沈下、土砂崩れ等の要因で変位した場合等に、鉄塔が水平移動することは想定し難く、鉄塔は傾きをもって移動する）。そのため、上述の実施形態では、便宜上、構造物が水平に変位したものと見做して、測定された距離と構造物の変位との関係をテーブルとして設定し、これに基づいて変位度を確認するものとして説明した。

【0072】

なお、これに関連して、反射板を、例えば、鉛直ジャイロ、ジンバル等の鉛直保持構造を有する支持機構に装着させ、その支持機構を構造物に設置することにより、反射板が鉛直下方向（レーザ装置の照射方向）に向くようにしてもよい。また、変位の観測を補完する上で、構造物に、構造物の傾斜角を検出する傾斜センサを設置してもよい。

【0073】

さらに、上述の説明では、構造物を鉄塔として、レーザ装置及び反射板を鉄塔の中心線上に配置する例について説明したが、構造物を高層ビルとする場合等、構造物の中心線上にレーザ装置及び反射板を配置することができない場合には、構造物（高層ビル）の側壁に反射板を所定の角度で傾けて設置し、さらに、レーザ装置（電磁波の照射装置）を反射板に対して対向させて配置すればよい。この場合、測定された距離、及び反射板の設置角度等から、三平方の定理等、所定の演算式を適用することで、構造物の変位を確認することができる。

【0074】

加えて、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し、実行する処理でも実現可能である。

【符号の説明】

【0075】

１０ 変位観測システム
１００ 測距装置
１１０ 反射板
１２０ レーザ装置
２００ 情報処理装置
３００ 気象観測装置

【要約】

【課題】構造物の変位を精確に観測できるようにする。
【解決手段】
本発明の測距装置は、反射板と、反射板に所定の電磁波を照射する照射手段と、反射板により反射された電磁波を受信する受信手段と、照射手段により電磁波を照射してから、受信手段により電磁波が受信されるまでの時間を計測する計測手段と、計測された時間に基づいて、前記照射手段から前記反射板までの距離を算出する算出手段とを備え、反射板は、面方向が電磁波の照射方向に略垂直な反射面を少なくとも３面以上含み、反射面は、照射手段から面方向に垂直な距離が各々の面で異なるように、段差構造により形成される。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】