(57)【要約】【課題】非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかの判定が精度よく行える技術を提供する。【解決手段】トリガ検知センサ接続回路１１には、構造物の状態をセンシングしたトリガ検知センサ１００の計測信号が入力される。判定機能部２３は、トリガ検知センサ接続回路１１に入力されたトリガ検知センサ１００の計測信号から取得した計測値と、その時点における判定値とを比較し、非常に大きな外力が構造物に作用しているかどうかを判定する。判定値決定機能部２２は、判定値を基準値に基づいて決定する。基準値更新機能部２１は、トリガ検知センサ接続回路１１に入力されたトリガ検知センサ１００の計測信号から取得した計測値に応じて、基準値を更新する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の状態をセンシングしたセンサの計測信号が入力される計測信号入力部と、
前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値と、その時点における判定値とを比較し、非常に大きな外力が前記構造物に作用しているかどうかを判定する判定部と、
前記判定値を、基準値に基づいて決定する判定値決定部と、
前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値に応じて、前記基準値を更新する基準値更新部と、を備えた状態検知ユニット。
【請求項２】
前記基準値更新部は、前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値の変化に応じて、前記基準値を更新する、請求項１に記載の状態検知ユニット。
【請求項３】
前記基準値更新部は、第１の時間の間に、前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値の変化に応じて、前記基準値を更新する、請求項１に記載の状態検知ユニット。
【請求項４】
前記基準値更新部は、前記第１の時間よりも短い第２の時間間隔で、前記基準値を更新する、請求項３に記載の状態検知ユニット。
【請求項５】
前記基準値更新部は、前記基準値を、前記第１の時間の間に、前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値の平均値に更新する、請求項３、または４に記載の状態検知ユニット。
【請求項６】
前記基準値更新部は、前記基準値の更新値を、
更新値＝（（前記第２の時間の間に前記センサの計測信号から取得した計測値の総和）＋その時点における前記基準値×（前記第１の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数−前記第２の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数））／（前記第１の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数）
により求める、請求項５に記載の状態検知ユニット。
【請求項７】
前記基準値更新部は、前記基準値を、前記第１の時間の間に、前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値の中央値に更新する、請求項３、または４に記載の状態検知ユニット。
【請求項８】
前記基準値更新部は、前記計測信号入力部に前記センサの計測信号が入力される毎に、前記基準値を更新する、請求項１〜７のいずれかに記載の状態検知ユニット。
【請求項９】
前記センサは、加速度センサである、請求項１〜８のいずれかに記載の状態検知ユニット。
【請求項１０】
計測信号入力部に入力された、構造物の状態をセンシングしたセンサの計測信号から取得した計測値と、その時点における判定値とを比較し、非常に大きな外力が前記構造物に作用しているかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定値を、基準値に基づいて決定する判定値決定ステップと、
前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値に応じて、前記基準値を更新する基準値更新ステップと、をコンピュータが実行する構造物の状態検知方法。
【請求項１１】
計測信号入力部に入力された、構造物の状態をセンシングしたセンサの計測信号から取得した計測値と、その時点における判定値とを比較し、非常に大きな外力が前記構造物に作用しているかどうかを判定する判定ステップと、
前記判定値を、基準値に基づいて決定する判定値決定ステップと、
前記計測信号入力部に入力された前記センサの計測信号から取得した計測値に応じて、前記基準値を更新する基準値更新ステップと、をコンピュータに実行させる構造物の状態検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁、ビル、トンネル、プラント設備等の構造物の状態（損傷等にかかる状態）をモニタリングする技術に関し、特に地震、突風、大型車両の通行等によって、非常に大きな外力が作用したときにおける構造物の状態をモニタリングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁、ビル、トンネル、プラント設備等の構造物の状態（損傷等にかかる状態）をモニタリングするモニタリングシステムがある。モニタリングシステムは、構造物に関係する物理量を、様々な種類のセンサ（温度センサ、湿度センサ、加速度センサ、変位センサ、赤外線イメージセンサ等）でセンシングしている。各種センサは、構造物の状態をセンシングしている。モニタリングシステムでは、各種センサで構造物の状態をセンシングした計測値（構造物に関係する物理量の計測値）を収集し、収集した計測値によって構造物の状態の点検、監視等を行っている。
【０００３】
特に、モニタリングシステムは、地震、突風、大型車両の通行等によって、非常に大きな外力が作用したときに、構造物に関係する物理量の計測値を収集することが重要である。このため、モニタリングシステムは、非常に大きな外力が構造物に作用したことを検知するためにトリガセンサを設けていた（特許文献１等参照）。具体的には、特許文献１のモニタリングシステムは、トリガセンサの計測値と、設定している閾値とを比較し、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかを判定している。このモニタリングシステムは、非常に大きな外力が構造物に作用したと判定すると、各種センサで構造物の状態をセンシングし、構造物に関係する物理量の計測値を収集する構成である。
【０００４】
また、特許文献１には、トリガセンサの計測値と比較する閾値を、日照時間（日出時間および／または日没時間）、気温、湿度、季節、曜日等の各種条件と、予め設定されたトリガ条件の設定ルールとに基づいて決定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０３３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された構成では、閾値は、気象の変動によるセンサの計測値の変化に応じて更新されるだけであった。センサの計測値は、センサの経年劣化、センサを取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等によっても変化する。すなわち、特許文献１に記載された構成では、閾値は、センサの経年劣化、センサを取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等に応じて更新されない。
【０００７】
したがって、特許文献１に記載された構成では、非常に大きな外力が構造物に作用したことを見逃したり、非常に大きな外力が構造物に作用したと誤判定したりする頻度が高く、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかの判定が精度よく行えなかった。
【０００８】
上述したように、モニタリングシステムは、非常に大きな外力が作用したときに、構造物に関係する物理量の計測値を収集することが重要であることから、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかの判定精度の向上が望まれている。
【０００９】
この発明の目的は、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかの判定が精度よく行える技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の状態検知ユニットは、上記目的を達するために、以下のように構成している。
【００１１】
計測信号入力部には、構造物の状態をセンシングしたセンサの計測信号が入力される。判定部は、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値と、その時点における判定値とを比較し、非常に大きな外力が構造物に作用しているかどうかを判定する。また、判定値決定部が基準値に基づいて判定値を決定するとともに、基準値更新部が、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値に応じて、基準値を更新する。
【００１２】
基準値は、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値に応じて更新されることから、気象の変動、センサの経年劣化、センサを取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等に応じた値に更新される。また、判定値は、基準値に基づいて決定される。したがって、気象の変動、センサの経年劣化、センサを取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等によるセンサの計測値の変化の影響を抑え、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかを精度よく判定できる。
【００１３】
また、基準値更新部は、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値の変化に応じて、基準値を更新すればよい。例えば、第１の時間（数分）の間に、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値の変化に応じて、基準値を更新すればよい。例えば、基準値は、第１の時間の間に、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値の平均値に更新してもよいし、第１の時間の間に、計測信号入力部に入力されたセンサの計測信号から取得した計測値の中央値に更新してもよい。
【００１４】
また、基準値は、第１の時間よりも短い第２の時間間隔で更新するのがよい。基準値は、更新する第２の時間間隔が短いほど、気象の変動、センサの経年劣化、センサを取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等によるセンサの計測値の変化の影響を抑えた値に更新できる。
【００１５】
例えば、前記基準値の更新値を、
更新値＝（（前記第２の時間の間に前記センサの計測信号から取得した計測値の総和）＋その時点における前記基準値×（前記第１の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数−前記第２の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数））／（前記第１の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数）
により求めてもよい。この場合、第２の時間の間に前記センサの計測信号から取得する計測値の個数を１個にすれば、基準値をリアルタイムに更新できる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、非常に大きな外力が構造物に作用したかどうかの判定が精度よく行える。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この例にかかる状態検知ユニットを適用したセンサノードの主要部を示すブロック図である。
【図２】基準値と、基準値に基づいて決定された判定値（上限値、および下限値）とを示す図である。
【図３】センサノードの動作を示すフローチャートである。
【図４】トリガ検知センサにより計測された計測対象の構造物にかかる物理量の計測値の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態である状態検知ユニットについて説明する。
【００１９】
図１は、この例にかかる状態検知ユニットを適用したセンサノードの主要部を示すブロック図である。センサノード１は、制御部１０と、トリガ検知センサ接続回路１１と、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４と、タイマ１５と、記憶部１６と、無線通信部１７と、電源部１８とを備えている。この発明にかかる状態検知ユニットは、制御部１０、およびトリガ検知センサ接続回路１１によって構成される。
【００２０】
制御部１０は、センサノード１本体各部の動作を制御する。また、制御部１０は、基準値更新機能部２１と、判定値決定機能部２２と、判定機能部２３とを備えている。制御部１０は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路によって構成されている。ハードウェアＣＰＵが、基準値更新機能部２１、判定値決定機能部２２、および判定機能部２３として機能する。また、メモリは、ワーキングエリアとして、一時的なデータの記憶領域として利用される。また、制御部１０が、この発明にかかる構造物の状態検知方法を実行する。また、制御部１０が、この発明にかかる構造物の状態検知プログラムを実行する。制御部１０は、ハードウェアＣＰＵ、メモリ、その他の電子回路を一体化したＬＳＩであってもよい。
【００２１】
制御部１０が有する基準値更新機能部２１、判定値決定機能部２２、および判定機能部２３の詳細については後述する。
【００２２】
トリガ検知センサ接続回路１１には、トリガ検知センサ１００が接続される。トリガ検知センサ１００は、計測対象の構造物に取り付けている。この例では、トリガ検知センサ１００は加速度センサであり、計測対象の構造物の揺れにかかる物理量をセンシングする。トリガ検知センサ接続回路１１は、接続されているトリガ検知センサ１００に対して駆動電源を供給する電源回路や、入力されたトリガ検知センサ１００の計測信号（トリガ検知センサ１００の出力信号）を処理し、計測値（トリガ検知センサ１００がセンシングした構造物に関係する物理量の計測値）を取得する処理回路を備える。トリガ検知センサ接続回路１１が、この発明で言う計測信号入力部に相当する。
【００２３】
なお、トリガ検知センサ１００は、加速度センサに限らず、計測対象の構造物の揺れ等にかかる物理量（変位量、歪み、振動周波数等）をセンシングする、変位センサ、ひずみセンサ、近接センサ等であってもよい。また、この例では、センサノード１に接続されるトリガ検知センサ１００は１つであるが、センサノード１は複数のトリガ検知センサ１００が接続される構成であってもよい。また、計測対象の構造物は、橋梁、ビル、トンネル、プラント設備等である。
【００２４】
状態検知センサ接続回路１２、１３、１４には、状態検知センサ１０１が接続される。状態検知センサ１０１は、計測対象の構造物に取り付けている。状態検知センサ接続回路１２、１３、１４は、接続されている状態検知センサ１０１に対して駆動電源を供給する電源回路や、状態検知センサ１０１の計測信号（状態検知センサ１０１の出力信号）を処理し、計測値（状態検知センサ１０１がセンシングした構造物に関係する物理量の計測値）を取得する処理回路を備える。状態検知センサ１０１は、計測対象の構造物の状態にかかる物理量（加速度、変位量、歪み、振動周波数、温度、湿度、圧力、赤外線量、音量、照度、風速等）をセンシングするセンサである。この例では、センサノード１に接続される状態検知センサ１０１は３つであるが、センサノード１は１つまたは２つの状態検知センサ１０１が接続される構成であってもよいし、４つ以上の状態検知センサ１０１が接続される構成であってもよい。
【００２５】
なお、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４は、同一の回路ではなく、接続される状態検知センサ１０１に応じた回路である。
【００２６】
タイマ１５は、現在の日時を計時する。
【００２７】
記憶部１６は、センサノード１の動作時に用いる各種設定パラメータや、接続されているトリガ検知センサ１００、および状態検知センサ１０１から入力されたセンシング信号を処理して取得した計測値を記憶する。記憶部１６は、制御部１０が有するメモリであってもよい。
【００２８】
無線通信部１７は、上位装置（不図示）との間における無線通信を制御する。センサノード１は、トリガ検知センサ１００、および状態検知センサ１０１によって計測された計測対象の構造物の状態にかかる物理量を上位装置に送信する。上位装置は、計測対象の構造物の状態の点検、監視等にかかる処理を行う。
【００２９】
電源部１８は、バッテリ（不図示）を備えている。バッテリは、センサノード１の駆動電源である。電源部１８は、センサノード１本体各部に対して動作に必要な電力をバッテリから供給する。上述したように、トリガ検知センサ接続回路１１は、接続されているトリガ検知センサ１００に対して駆動電源を供給し、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４は、接続されている状態検知センサ１０１に対して駆動電源を供給する。すなわち、トリガ検知センサ１００、および状態検知センサ１０１に対する駆動電源の供給もバッテリにより行われる。
【００３０】
また、この例では、センサノード１は、制御部１０、トリガ検知センサ接続回路１１、およびタイマ１５については電源部１８からの駆動電源の供給を常時行うが、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、記憶部１６、および無線通信部１７については電源部１８からの駆動電源の供給を必要に応じて間欠的に行う。具体的には、電源部１８は、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４に対する駆動電源の供給を、制御部１０からの指示にしたがってオン／オフする。
【００３１】
なお、電源部１８が状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、記憶部１６、および無線通信部１７に対して駆動電源の供給をオフしている状態（駆動電源の供給停止状態）とは、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、記憶部１６、および無線通信部１７に対して電力の供給が全く行われていない状態であってもよいが、この状態のみに限るものではない。ここで言う駆動電源の供給停止状態とは、電源部１８が状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、および接続されている状態検知センサ１０１、記憶部１６、および無線通信部１７が適正に動作するのに必要な電力の供給を行っていない状態である。例えば、電源部１８が、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、および接続されている状態検知センサ１０１の起動に要する時間を短縮するため、状態検知センサ接続回路１２、１３、１４、および接続されている状態検知センサ１０１が待機状態（スリープ状態）を保つのに必要な電力を供給している状態も、ここで言う駆動電源の供給停止状態に含まれる。
【００３２】
また、センサノード１は、駆動電源が商用電源である構成であってもよいし、バッテリが太陽電池である構成であってもよい。
【００３３】
次に、制御部１０が有する基準値更新機能部２１、判定値決定機能部２２、および判定機能部２３について説明する。
【００３４】
判定機能部２３は、トリガ検知センサ１００から入力されたセンシング信号を処理して取得した計測値と、判定値とを比較し、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかを判定する。ここで言う非常に大きな外力とは、予め定めた大きさを越える大きさの外力である。判定値は、判定値決定機能部２２において決定される。この例では、トリガ検知センサ１００が加速度センサであるので、判定値は上限値、および下限値の２つで構成される。判定機能部２３は、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得した計測値が、判定値である上限値と下限値との間になければ、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していると判定する。判定機能部２３が、この発明で言う判定部に相当する。
【００３５】
なお、判定値は、トリガ検知センサ１００の種類によっては、上限値、または下限値の一方になることもある。
【００３６】
判定値決定機能部２２は、基準値に応じて判定値を決定する。例えば、判定値の上限値は、予め定めた第１の値を基準値に加えた値である。また、判定値の下限値は、予め定めた第２の値を基準値から差し引いた値である。第１の値、および第２の値は、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していないときに、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得される計測値の変動幅に基づいて決めればよい。また、第１の値と、第２の値とは、同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。また、第１の値、および第２の値は、基準値を変数とする関数によって求められる値であってもよい。図２は、基準値と、この基準値に基づいて決定された判定値（上限値、および下限値）とを示す図である。判定値の決定に用いる基準値は、基準値更新機能部２１によって更新される。図２に示す例では、判定値の上限値は、基準値に第１の値を加えた値であり、判定値の下限値は、基準値から第２の値を差し引いた値である。判定値決定機能部２２が、この発明で言う判定値決定部に相当する。
【００３７】
基準値更新機能部２１は、基準値を、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得した計測値に応じて更新する。基準値更新機能部２１が、この発明で言う基準値更新部に相当する。基準値更新機能部２１は、例えば、予め定めた第１の時間の間に、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得した計測値の平均値を基準値にする。この第１の時間は、センサの温度特性や、計測対象の構造物の振動周波数等を考慮して定めればよい。例えば、加速度センサのオフセットの温度特性が６分／ｍｇであり、計測対象の構造物が地震等により非常に大きな外力が作用したときの振動周波数が０．１Ｈｚである場合、第１の時間は、６分未満で、１０秒より長い時間、例えば１〜３分程度の時間、にすればよい。
【００３８】
なお、加速度センサのオフセットの温度特性（６分／ｍｇ）は、気温の変化を最大で１０℃／３０分と仮定し、且つ加速度センサのオフセットの温度特性を０．５ｍｇ／℃として求めたものである。
【００３９】
基準値の更新は、第１の時間間隔で行ってもよいし、この第１の時間よりも短い第２の時間間隔で行ってもよいし、第１の時間よりも長い第３の時間間隔で行ってもよい。但し、基準値の更新は、非常に大きな外力が構造物に作用しているかどうかの判定を精度良く行う観点から、より短い時間間隔で行うのが好ましい。
【００４０】
基準値更新機能部２１は、基準値の更新を、例えば以下に示す（１）〜（４）のいずれかの方法で行う。
【００４１】
（１）基準値更新機能部２１は、基準値の更新値を、
更新値＝（直前の第１の時間の間に取得したトリガ検知センサ１００の計測値の総和）／（第１の時間の間に取得されるトリガ検知センサ１００の計測値の総数）
によって求める。
【００４２】
（２）また、基準値の更新を、第１の時間よりも短い第２の時間間隔で行う場合、基準値の更新値を、
更新値＝（（直前の第２の時間の間に取得したトリガ検知センサ１００の計測値の総和）＋その時点における基準値×（第１の時間の間に取得されるセンサの計測値の個数−第２の時間の間に取得されるセンサの計測値の個数））／（第１の時間の間に取得されるセンサの計測値の個数）
によって求める。
【００４３】
（３）また、第２の時間を、トリガ検知センサ１００が計測対象の構造物にかかる物理量をセンシングする周期に応じた時間にした場合（すなわち、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して計測値を取得する毎に、基準値を更新する場合、）、基準値の更新値を、
更新値＝（（今回取得したトリガ検知センサ１００の計測値）＋その時点における基準値×（第１の時間の間に取得されるセンサの計測値の個数−１））／（第１の時間の間に取得されるセンサの計測値の個数）
によって求める。
【００４４】
（４）さらに、直前の第１の時間の間に、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得した計測値の中央値を求め、基準値の更新値にする（更新値＝中央値）。
【００４５】
上記した（１）で求められる基準値の更新値は、直前の第１の時間の間に、トリガ検知センサ１００から入力された計測信号を処理して取得した計測値の平均値である。また、上記した（２）、（３）で求められる基準値の更新値は、実際には、第１の時間の間に取得したトリガ検知センサ１００の計測値の平均値ではなく、平均値に相当する値である。また、上記した（１）、（４）により基準値の更新値を求める場合、基準値を更新する周期は、第１の時間よりも長くてもよいし、第１の時間よりも短くてもよい。
【００４６】
また、上記した（１）、（２）の場合、制御部１０は、トリガ検知センサ１００でセンシングした構造物の物理量の計測値の総和を記憶する記憶領域を記憶部１６、または制御部１０のメモリに設け、トリガ検知センサ１００によってセンシングした構造物の物理量の計測値を取得する毎に、取得した計測値を、この記憶領域に記憶している値に加算する構成にすればよい。また、基準値更新機能部２１が基準値を更新したタイミングで、トリガ検知センサ１００でセンシングした構造物の物理量の計測値の総和を記憶している記憶領域をリセットすればよい。上記した（３）の場合、制御部１０は、トリガ検知センサ１００でセンシングした構造物の物理量の計測値の総和を記憶する記憶領域を記憶部１６、および制御部１０のメモリに設ける必要がない。
【００４７】
また、基準値は、上記した（１）〜（４）のいずれの場合であっても、気象の変動、トリガ検知センサ１００の経年劣化、トリガ検知センサ１００を取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等に応じた値に更新される。
【００４８】
また、上述したように、判定値決定機能部２２は、基準値に基づいて判定値を決定する。したがって、判定値も、基準値と同様に、気象の変動、トリガ検知センサ１００の経年劣化、トリガ検知センサ１００を取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等に応じた値に更新される。
【００４９】
そして、判定機能部２３は、判定値を用いて、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかを判定する。したがって、判定機能部２３は、気象の変動、トリガ検知センサ１００の経年劣化、トリガ検知センサ１００を取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等の変化によるトリガ検知センサ１００の計測値の変化に影響されることなく、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかを判定することができる。すなわち、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかの判定精度の向上が図れる。
【００５０】
なお、その時点における基準値、および判定値は、制御部１０のメモリ、または記憶部１６に記憶している。
【００５１】
次に、この例にかかるセンサノード１の動作について説明する。図３は、センサノードの動作を示すフローチャートである。センサノード１は、トリガ検知センサ接続回路１１がトリガ検知センサ１００でセンシングした構造物の物理量の計測値を取得する（ｓ１）。ｓ１では、トリガ検知センサ接続回路１１が、入力されたトリガ検知センサ１００の計測信号（トリガ検知センサ１００の出力信号）を処理し、トリガ検知センサ１００がセンシングした構造物の状態にかかる計測値（ここでは、加速度）を取得する。
【００５２】
センサノード１は、制御部１０が基準値の更新タイミングであるかどうかを判定する（ｓ２）。基準値の更新タイミングは、予め設定されている。例えば、基準値を一定時間間隔（上述した第１の時間よりも長い第３の時間や、第１の時間よりも短い第２の時間等）で更新する設定である場合、制御部１０は、前回基準値を更新してから、一定時間経過したかどうかによって、基準値の更新タイミングであるかどうかを判定する。また、制御部１０は、トリガ検知センサ１００でセンシングした構造物の物理量の計測値を取得する毎に、基準値を更新する設定であれば、ｓ２で基準値の更新タイミングであると判定する。
【００５３】
センサノード１は、ｓ２で基準値の更新タイミングでないと判定すると、後述するｓ５に進む。センサノード１は、ｓ２で基準値の更新タイミングであると判定すると、基準値更新機能部２１が基準値を更新する（ｓ３）。基準値更新機能部２１は、上述した（１）〜（４）のいずれかによって、基準値の更新値を求める。
【００５４】
図４に示すように、基準値は、計測値の変動に応じて変化する。
【００５５】
センサノード１は、基準値更新機能部２１がｓ３で基準値を更新すると、判定値決定機能部２２が更新した基準値に基づいて判定値を決定する（ｓ４）。判定値決定機能部２２は、ｓ３で更新された基準値に応じて判定値を決定する。判定値決定機能部２２は、上述したように、例えば、判定値の上限値を基準値と予め定めた第１の値とを加算した値に決定する。また、判定値決定機能部２２は、判定値の下限値を基準値から予め定めた第２の値を差し引いた値に決定する。
【００５６】
センサノード１は、判定機能部２３が今回ｓ１で取得した構造物の物理量の計測値と、判定値とを比較し、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかを判定する（ｓ５）。判定機能部２３は、ｓ１で取得した構造物の物理量の計測値が、その時点における判定値の上限値と下限値との間になければ、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していると判定する。言い換えれば、判定機能部２３は、ｓ１で取得した構造物の物理量の計測値が、その時点における判定値の上限値と下限値との間にあれば、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していないと判定する。図４に示す例では、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の４つのタイミングで、判定機能部２３が非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していると判定する。
【００５７】
センサノード１は、判定機能部２３が非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していないと判定すると、ｓ１に戻る。
【００５８】
また、センサノード１は、判定機能部２３が非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用していると判定すると、各状態検知センサ１０１で計測対象の構造物の物理量のセンシングを開始する（ｓ７）。ｓ７では、電源部１８が、制御部１０からの指示にしたがって、状態検知センサ接続回路１２〜１４に対する駆動電源の供給を開始する。
【００５９】
センサノード１は、各状態検知センサ１０１で計測対象の構造物の物理量のセンシングを一定時間（例えば５〜１０分程度）行うと、状態検知センサ１０１による計測対象の構造物の物理量のセンシングを停止する（ｓ８）。ｓ７では、電源部１８が状態検知センサ接続回路１２に対して駆動電源の供給を停止する。
【００６０】
センサノード１は、無線通信部１７において、トリガ検知センサ１００で計測した計測対象の構造物の物理量の計測値、および状態検知センサ１０１で計測した計測対象の構造物の物理量の計測値等を含む計測データを上位装置に送信し（ｓ８）、ｓ１に戻る。
【００６１】
このように、このセンサノード１は、気象の変動、トリガ検知センサ１００の経年劣化、トリガ検知センサ１００を取り付けている構造物のたわみ、構造物が設置されている地盤の変化等による構造物自体の振動やひずみ等の変化によるトリガ検知センサ１００の計測値の変化に影響されることなく、非常に大きな外力が計測対象の構造物に作用しているかどうかを精度よく判定することができる。このため、非常に大きな外力が構造物に作用したことを見逃したり、非常に大きな外力が構造物に作用したと誤判定したりするのを抑えられる。したがって、非常に大きな外力が構造物に作用したときに、この構造物に関係する物理量の計測値をほぼ確実に収集することができ、当該構造物の状態の点検、監視等が適正に行える。
【００６２】
なお、センサノード１は、毎正時等、予め定めたセンシングタイミングになる毎に、電源部１８が、制御部１０からの指示にしたがって、状態検知センサ接続回路１２〜１４に対する駆動電源の供給を開始し、各状態検知センサ１０１で計測対象の構造物の物理量のセンシングを一定時間行うようにしてもよい。このようにすれば、非常に大きな外力が構造物に作用していないときにも、この構造物に関係する物理量の計測値を収集することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…センサノード
１０…制御部
１１…トリガ検知センサ接続回路
１２…状態検知センサ接続回路
１５…タイマ
１６…記憶部
１７…無線通信部
１８…電源部
２１…基準値更新機能部
２２…判定値決定機能部
２３…判定機能部
１００…トリガ検知センサ
１０１…状態検知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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