(57)【要約】【課題】複数の計測箇所を同期して計測可能な計測システムを提供する。【解決手段】計測システムは、構造物の変位量を計測する計測システムであって、変位量を計測する計測部と、通信部と、が設けられた複数の移動体を備え、移動体は、通信部を介して、相互に位置情報を交換して位置情報に基づいて移動するとともに、相互に同期して変位量の計測をおこなう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の変位量を計測する計測システムであって、
前記変位量を計測する計測部と、
通信部と、が設けられた複数の移動体を備え、
前記移動体は、前記通信部を介して、相互に位置情報を交換して前記位置情報に基づいて移動するとともに、相互に同期して前記変位量の計測をおこなうことを特徴とする計測システム。
【請求項２】
請求項１に記載の計測システムであって、
前記移動体は、少なくとも３体で構成されることを特徴とする計測システム。
【請求項３】
請求項２に記載の計測システムであって、
前記複数の移動体は、基準移動体を含み、
前記移動体の前記移動および前記同期の少なくとも一方は、前記基準移動体が有する基準データに基づいておこなわれることを特徴とする計測システム。
【請求項４】
請求項３に記載の計測システムであって、
前記構造物に標識を設置するとともに、前記移動体に前記標識の読取部を設けることを特徴とする計測システム。
【請求項５】
請求項４に記載の計測システムであって、
前記移動体は、前記標識から前記移動体の前記移動および前記同期の少なくとも一方に用いるデータを得ることを特徴とする計測システム。
【請求項６】
請求項４に記載の計測システムであって、
前記移動体は、前記標識の読取に応じて、前記変位計の計測レンジおよび感度の少なくとも一方を切り替えることを特徴とする計測システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の計測システムであって、
前記移動体には前記構造物の清掃をおこなう清掃ユニットが設けられていることを特徴とする計測システム。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の計測システムであって、
前記移動体には前記構造物の防災監視をおこなう防災センサーユニットが設けられていることを特徴とする計測システム。
【請求項９】
構造物の変位量を計測する方法であって、
前記変位量を計測する計測部と、通信部と、が設けられた複数の移動体を移動させるステップと、
前記通信部を介して前記移動体の位置情報を相互に交換するステップと、
前記位置情報に基づき前記移動体を移動させるステップと、
前記通信部を介して前記複数の移動体の前記変位量の計測を同期しておこなうステップと、を含むことを特徴とする構造物の変位量計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測システム、計測システムを用いた計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物やダムなどの構造物の健全性は、加速度計や歪みゲージなどを用いて構造物の躯体などの変位量を計測することで監視されている。これら変位量は、その計測対象となる構造物に常設された各種センサーによって計測されていることが一般的である。センサーで計測された変位量は、配線によってデータ処理装置へ伝送されて解析など経て監視がおこなわれている。
例えば、特許文献１には、発電をおこなう構造物において複数の加速度計を配置し、その加速度計から得られる変位量に基づいて地震などによる構造物の変位量を計測して解析する計測システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平８−３５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の計測システムは、構造物に加速度計などのセンサーを常設するため、計測箇所の変更が容易ではないという課題があった。また、計測箇所および計測範囲を拡張するためには、多くのセンサーを設けることから設備費用が嵩み、さらに、これらセンサーとデータ処理装置を接続する多くの配線を要することから設置費用が嵩む課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態、または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例に係る計測システムは、構造物の変位量を計測する計測システムであって、変位量を計測する計測部と、通信部と、が設けられた複数の移動体を備え、移動体は、通信部を介して相互に位置情報を交換して、位置情報に基づいて移動するとともに、相互に同期して変位量の計測をおこなうことを特徴とする。
【０００７】
この様な計測システムによれば、変位量を計測する計測部が設けられた複数の移動体が移動するとともに、当該移動体は、通信部を介して相互に位置情報の交換、および相互に同期して計測をおこなうことができる。
したがって、複数の計測箇所を有する建築構造物等において、計測部が設けられた移動体は、異なる階層に配置して相互に位置情報を交換することで各階層において平面的に同じ位置に配置することができる。また、同期させて構造物の変位量を計測することで構造物の層間変位量を計測することができる。即ち、同時に計測を欲する箇所数に応じて計測部と通信部とが設けられた移動体を用意することで、任意の複数箇所において構造物の変位量を同期させて計測を行う計測システムを実現することができる。
よって、計測箇所および範囲を容易に拡張するとともに、計測に伴う機器類を常設することを要しない計測システムを実現することができる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例に係る計測システムにおいて、移動体は、少なくとも３体で構成されることが好ましい。
【０００９】
この様な計測システムによれば、計測部で計測された変位量は、少なくとも３体で構成された移動体相互で比較することで、他の二の移動体で計測された変位量に基づいて一の移動体で計測された変位量の異常の有無を検出することができる。
【００１０】
［適用例３］
上記適用例に係る計測システムにおいて、複数の移動体は、基準移動体を含み移動体の移動および同期の少なくとも一方は、基準移動体が有する基準データに基づいておこなわれることが好ましい。
【００１１】
この様な計測システムによれば、移動体の移動および同期は、基準となる移動体に有する基準データに基づいておこなわれることで、計測部で計測された変位量と基準データとを比較し、その差異に応じた計測をおこなうことができる。
【００１２】
［適用例４］
上記適用例に係る計測システムにおいて、構造物に標識を設置するとともに、移動体に標識の読取部を設けることが好ましい。
【００１３】
この様な計測システムによれば、移動体に設けられた読取部を介して構造物に設置された標識に有する情報を取得することができる。これにより、通信部を介して移動および同期をおこなうことが不能な場合においても、当該標識に基づきそれぞれの移動体の移動と、計測の同期とをおこなうことができる。
【００１４】
［適用例５］
上記適用例に係る計測システムにおいて、移動体は、標識から移動体の移動および同期の少なくとも一方に用いるデータを得ることを特徴とする。
【００１５】
この様な計測システムによれば、移動体に設けられた読取部を介して構造物に設置された標識から移動および同期の少なくとも一方に用いるデータを取得することで、移動体相互の移動位置および計測の同期を補正するとともに、通信部を介して移動および同期をおこなうことが不能な場合においても、当該標識に基づきそれぞれの移動体の移動と、計測の同期とをおこなうことができる。
【００１６】
［適用例６］
上記適用例に係る計測システムにおいて、移動体は、標識の読み取りに応じて変位計の計測レンジおよび感度の少なくとも一方を切り替えることが好ましい。
【００１７】
この様な計測システムによれば、移動体は、構造物に設置された標識のデータに基づいて変位計の計測レンジなどを切り替えることで、変位量の計測箇所に応じて適切な計測レンジで計測をおこなうことができる。
【００１８】
［適用例７］
上記適用例に係る計測システムにおいて、移動体には構造物の清掃をおこなう清掃ユニットが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
この様な計測システムによれば、移動体に清掃ユニットが設けられていることで、構造物の変位量の計測にともない構造物の清掃をおこなうとともに、変位量の計測の障害となる異物などの除去をおこなうことができる。
【００２０】
［適用例８］
上記適用例に係る計測システムにおいて、移動体には構造物の防災監視をおこなう防災センサーユニットが設けられていることを特徴とする。
【００２１】
この様な計測システムによれば、移動体に防災センサーユニットが設けられていることで、構造物の変位量の計測をおこなうとともに、構造物の防災監視をおこなうことができる。
【００２２】
［適用例９］
本適用例に係る変位量計測方法は、構造物の変位量を計測する方法であって、前記変位量を計測する計測部と、通信部と、が設けられた複数の移動体を移動させるステップと、通信部を介して記移動体の位置情報を相互に交換するステップと、位置情報に基づき移動体を移動させるステップと、通信部を介して複数の移動体の変位量の計測を同期しておこなうステップと、を含むことを特徴とする。
【００２３】
このような変位量計測方法によれば、移動体の位置情報を相互に交換するステップで得られた位置情報に基づき複数の移動体を移動させるステップによって移動させることができる。また、複数の移動体に設けられている計測部による計測を同期しておこなうことができる。
したがって、このような変位量を計測する方法は、複数の計測箇所を有する建築構造物等において、計測部が設けられた移動体を異なる階層に配置して通信部を介して相互に位置情報を交換することができる。また、計測部が設けられた移動体を各階層において平面的に同じ位置に配置するとともに、同期させて構造物の変位量を計測することで構造物の層間変位量を計測することができる。
よって、計測箇所および範囲を容易に拡張するとともに、同時に処理をする変位量が抑制されているため、変位量の解析に伴う負荷を抑制した変位量計測方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態に係る計測システムの概略構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る計測システムを構成する計測ユニットの概略構成を示すブロック図。
【図３】第１実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の一例を示す模式図。
【図４】第１実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の工程を示すフロー工程図。
【図５】第２実施形態に係る計測システムの概略構成を示すブロック図。
【図６】第２実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の一例を示す模式図。
【図７】第２実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の工程を示すフロー工程図。
【図８】変形例にかかる計測システムを用いた変位量計測方法の一例を示す模式図。
【図９】変形例にかかる計測システムを構成する計測ユニットの概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
【００２６】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る計測システムについて、図１から図４を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る計測システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る計測システムの計測ユニットの概略構成を示すブロック図である。図３は、本実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の一例を示す模式図で、建築構造物に適用した例を示す図である。図４は、本実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法のフロー工程図である。
【００２７】
＜計測システム１の構成＞
本実施形態の計測システム１は、図１に示す様に、移動体としての計測ユニット１００と、データ処理部３００と、を含み構成されている。また、本実施形態の計測システム１は、複数の計測ユニット１００を含み構成されている。本実施形態の計測システム１においては、その一例として３つの計測ユニット１００Ａ，１００Ｂ、１００Ｃ（以下、総括する場合は「計測ユニット１００」と称する。）で構成されている例を説明する。
計測ユニット１００Ａから１００Ｃは、その構成は同じであるため総括して計測ユニット１００として説明する。
【００２８】
（計測ユニット１００）
計測ユニット１００は、図２に示す様に、移動機構１１０と、計測部１２０と、制御部１４０と、通信部１６０と、を含み構成されている。
【００２９】
（移動機構１１０）
移動機構１１０には、計測部１２０、制御部１４０、および通信部１６０が搭載されている。移動機構１１０は、例えば車輪や障害物検知センサーなどを有する自走車であり、制御部１４０によって制御されるものである。また、当該移動機構１１０には、計測部１２０、制御部１４０、通信部１６０、および移動機構１１０を駆動させる電源部（不図示）が搭載されている。なお、移動機構１１０は、その形状や構成は特に限定されることが無いが、その筐体は矩形が好ましい。移動機構１１０は、矩形状であることで床面や壁面に沿って移動（走行）することができ、移動機構１１０と床面や柱との間の隙間の発生を抑制するとともに、床面や柱に沿った計測位置で変位量Ｍの計測をおこなうことができる。
【００３０】
（計測部１２０）
計測部１２０は、各種変位量Ｍの計測をおこなうセンサー１２２を含み構成されている。計測部１２０は、計測対象に応じたセンサー１２２を選択することができる。計測部１２０は、センサー１２２として、例えば、非接触型のセンサー（レーザー変位計や渦電流型変位計等）や接触型のセンサー（静電容量型変位計や歪みゲージ型変位計等）を用いることができる。センサー１２２で計測された変位量Ｍは、計測部１２０で信号処理がなされ、制御部１４０へ伝送される。なお、計測部１２０は、計測対象に応じて複数のセンサー１２２を搭載しても良い。複数のセンサー１２２が搭載されることで、複数の変位量Ｍを同時に計測することができる。
【００３１】
（制御部１４０）
制御部１４０は、ＣＰＵ１４２、メモリー１４４、およびインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１４６を含み構成されている。
ＣＰＵ１４２には、インターフェイス１４６を介してセンサー１２２で計測された変位量Ｍが入力される。ＣＰＵ１４２に入力された変位量Ｍは、メモリー１４４に格納されているプログラムなどに基づき計測時刻などを付加する演算処理がおこなわれる。また、メモリー１４４に格納されている基準となるデータＲと比較処理をおこなうことができる。
また、制御部１４０は、メモリー１４４に格納されているデータＲに基づき移動機構１１０の制御をおこなう。なお、制御部１４０は、他の計測ユニット１００の制御部１４０から通信部１６０を介してデータＲなどを取得し、他の計測ユニット１００と協調して移動機構１１０の制御をおこなうことができる。
また、制御部１４０は、他の計測ユニット１００の制御部１４０で処理された変位量Ｍに基づくデータＤを、通信部１６０を介して取得して計測された変位量Ｍと比較する演算処理をおこなうことができる。例えば、計測ユニット１００Ｂで計測された変位量Ｍは、通信部１６０を介して計測ユニット１００Ａで取得して利用することができる。
【００３２】
（通信部１６０）
通信部１６０は、制御部１４０で処理された変位量Ｍに基づくデータＤを他の計測ユニット１００や後述するデータ処理部３００へ伝送することができる。また、通信部１６０は、他の計測ユニット１００やデータ処理部３００から各種データを受信し、制御部１４０に伝送することができる。
通信部１６０は、その伝送（通信）方法は特に限定されることはない。例えば、移動自在な配線などが接続されていてもよい。また、電波、光、音波などによる各種無線通信を用いても良い。本実施形態の計測システム１において通信部１６０は、その伝送に電波による無線通信を用いている。
【００３３】
（データ処理部３００）
図１に戻りデータ処理部３００について説明する。
データ処理部３００は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３２０と、ＣＰＵ３４０と、メモリー３６０と、記録媒体３８０と、を含み構成されている。
データ処理部３００は、計測ユニット１００で計測された変位量Ｍに基づくデータＤの伝送を受けて、その変位量Ｍを含むデータＤの解析処理および蓄積をおこなうことができる。
データ処理部３００は、インターフェイス３２０を介して計測ユニット１００から伝送された変位量ＭがＣＰＵ３４０に入力される。ＣＰＵ３４０に入力された変位量Ｍは、メモリー３６０や記録媒体３８０に格納されているプログラムなどに基づき演算および解析処理がおこなわれる。処理がおこなわれた変位量Ｍに基づくデータＤは、記録媒体３８０に格納される。
【００３４】
＜計測システム１による変位量計測方法＞
本実施形態の計測システム１を用いた変位量計測方法について図３および図４を用いて説明する。図３は、本実施形態の計測システム１を建築構造物Ｂに適用した一例を模式的に示す図である。図４は、本実施形態の計測システム１を用いた変位量計測方法の各ステップの工程を示すフロー工程図である。
図３に示す建築構造物Ｂに適用した例における計測システム１は、データ処理部３００と、３台の計測ユニット１００Ａ，１００Ｂ、および１００Ｃと、を含み構成されている。計測ユニット１００は、その配置台数に限定はなく、計測対象となる構造物（建築構造物Ｂ）に応じて決定して良い。なお、変位量計測方法の説明においても計測ユニット１００Ａ〜１００Ｃは、総括して計測ユニット１００と称する。
【００３５】
本実施形態の変位量計測方法は、計測の準備をおこなうステップと、通信部を介して移動体相互の位置情報を交換するステップと、当該位置情報に基づき移動体を移動させるステップと、通信部を介して変位量Ｍの計測を同期しておこなうステップと、を含む。以下に各ステップを工程順に説明する。
【００３６】
（計測準備工程）
ステップＳ１には、計測システム１を用いて計測をおこなうための計測準備工程を含む。
計測準備工程は、各計測ユニット１００の制御部１４０に当該計測ユニット１００が移動（走行）するルートや計測箇所のデータ、および変位量Ｍの基準データ（以下、「データＲ」と称する。）を格納する工程である。
本実施形態の変位量計測方法は、計測ユニット１００Ａから１００Ｃのいずれかに格納されたデータＲに基づき計測ユニット１００を移動させるとともに、同期して計測をおこなう。したがって、例えば、基準となる計測ユニット１００Ａには計測の基準となるデータＲを格納し、他の計測ユニット１００Ｂおよび１００Ｃには、計測ユニット１００ＡからデータＲを取得できなかった際のバックアップデータＲ２が格納される。
また、計測準備工程では、各計測ユニット１００（１００Ａから１００Ｃ）を建築構造物Ｂのフロアに配置される。本実施形態では、図３に示す様に第３フロア３Ｆに計測ユニット１００Ａを、第２フロア２Ｆに計測ユニット１００Ｂを、第１フロアＧＦに計測ユニット１００Ｃを、それぞれ配置した一例を説明する。各計測ユニット１００の配置が完了すれば、ステップＳ２へ工程を進める。
以下の説明において計測ユニット１００Ａを「基準ユニット１００Ｍ」とし、計測ユニット１００Ｂおよび１００Ｃを「従属ユニット１００Ｓ」として説明する。また、基準ユニット１００Ｍとしての計測ユニット１００Ａを構成する各構成要素を移動機構１１０Ｍ、計測部１２０Ｍ、制御部１４０Ｍ、通信部１６０Ｍと称して説明する。また、従属ユニット１００Ｓとしての計測ユニット１００Ｂおよび１００Ｃを構成する各構成要素を移動機構１１０Ｓ、計測部１２０Ｓ、制御部１４０Ｓ、通信部１６０Ｓと称して説明する。
【００３７】
（位置情報交換工程）
ステップＳ２には、基準ユニット１００Ｍ（計測ユニット１００Ａ）の位置情報と、従属ユニット１００Ｓ（計測ユニット１００Ｂおよび１００Ｃ）の位置情報と、を交換する位置情報交換工程を含む。
位置情報交換工程は、通信部１６０Ｍを介して基準ユニット１００Ｍの位置情報を従属ユニット１００Ｓに伝達をするとともに、通信部１６０Ｓを介して従属ユニット１００Ｓの位置情報を基準ユニット１００Ｍに伝達する工程である。
また、位置情報工程は、基準ユニット１００Ｍから従属ユニット１００Ｓに伝達された位置情報のフィードバックを、従属ユニット１００Ｓから基準ユニット１００Ｍに受けることで正しく伝達されているかの判断をおこなう。位置情報が適切な場合は、ステップＳ３に工程を進める。不適切な場合は、当該位置情報交換工程を再度おこなう。
【００３８】
（移動工程）
ステップＳ３には、基準ユニット１００Ｍと、従属ユニット１００Ｓと、を移動（走行）させる移動工程を含む。
移動工程は、基準ユニット１００Ｍの制御部１４０Ｍに格納されたデータＲに基づき制御部１４０Ｍで移動機構１１０Ｍの制御をおこない、当該基準ユニット１００Ｍを移動させる工程である。
また、移動工程は、基準ユニット１００Ｍに格納されたデータＲおよび基準ユニット１００Ｍの位置情報を、通信部１６０Ｍを介し従属ユニット１００Ｓに伝達をする。さらに、移動工程は、従属ユニット１００Ｓの通信部１６０Ｓを介して制御部１４０Ｓに伝達された基準ユニット１００Ｍの位置情報および基準ユニット１００Ｍに格納されたデータＲに基づいて制御部１４０Ｓによって移動機構１１０Ｓの制御をおこなうことで当該従属ユニット１００Ｓを移動させる工程である。
また、移動工程は、基準ユニット１００Ｍの格納されたデータＲに基づき基準ユニット１００Ｍの移動位置と、従属ユニット１００Ｓの移動位置と、が適切か否かの判断をおこなう。移動位置が適切な場合は、ステップＳ４に工程を進める。不適切な場合は、移動工程を再度行い計測ユニット１００の移動位置を補正するとともに、再度、移動位置の判断をおこなう。
【００３９】
（同期計測工程）
ステップＳ４には、基準ユニット１００Ｍからの同期信号に基づき、基準ユニット１００Ｍおよび従属ユニット１００Ｓにおいて変位量Ｍの計測をおこなう同期計測工程を含む。
同期計測工程は、通信部１６０Ｍを介して基準ユニット１００Ｍから送出された同期信号を受けた従属ユニット１００Ｓ、および同期信号の送出元である基準ユニット１００Ｍにおいて同時に変位量Ｍの計測をおこなう工程である。
同期信号に基づき各計測ユニット１００で変位量Ｍの計測を同時に行うことで、計測を行った時間を基準とする別個の計測箇所で計測された変位量Ｍを得ることができる。
また、同期計測工程は、各計測ユニット１００において変位量Ｍの計測が完了したか否かの判断をおこなう。計測が完了している場合は、ステップＳ５に工程を進める。計測が完了していない場合は待機して一定時間後に完了しない場合は、再度、同期計測工程をおこなう。
【００４０】
（データ交換比較工程）
ステップＳ５には、計測された変位量Ｍを各計測ユニット１００相互に交換し、比較するデータ交換比較工程を含む。
データ交換比較工程は、計測された変位量Ｍを通信部１６０を介して各計測ユニット１００相互において交換して比較をおこなう工程である。
データ交換比較工程は、交換された変位量Ｍの比較をおこなうことで計測された変位量Ｍの異常の有無を判断する。
【００４１】
ここでデータ交換比較工程は、少なくとも３体（ユニット）の計測ユニット１００を用いることで「多数決の原理」に基づいて異常な変位量Ｍ（計測値）の有無を一次的に判断することができる。変位量Ｍの異常の有無の判断は、例えば、計測ユニット１００Ａで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ｂおよび計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。また、計測ユニット１００Ｂで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ａ及び計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。また、計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ａ及び計測ユニット１００Ｂで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。
また、データ交換比較工程は、計測された変位量Ｍと、制御部１４０に格納されたデータＲに含まれる基準となる変位量Ｍの規定値の範囲と、を比較し、異常な変位量Ｍの有無を二次的に判断することができる。
データ交換比較工程は、比較の結果、変位量Ｍが正常であればステップＳ６に工程を進める。また、比較の結果、異常な変位量Ｍが認められる場合には、ステップＳ５１において同期計測工程を、ステップＳ５２においてデータ交換比較工程をそれぞれ再度おこなう。ステップＳ５２においては、変位量Ｍに異常な値を有していても、その変位量Ｍを異常値として取り扱い、ステップＳ６に工程を進める。
【００４２】
（データ転送工程）
ステップＳ６には、各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍに基づくデータＤをデータ処理部３００に転送をおこなうデータ転送工程を含む。
データ転送工程は、通信部１６０を介して各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍに基づくデータＤをデータ処理部３００に転送（伝送）する。
【００４３】
（データ解析工程）
ステップＳ７には、データ転送工程によってデータ処理部３００に転送された変位量Ｍに基づくデータＤの演算および解析処理をおこなうデータ解析工程を含む。
データ解析工程は、データ処理部３００において、メモリー３６０や記録媒体３８０に格納されているプログラムなどに基づきＣＰＵ３４０で演算および解析処理がおこなわれる工程である。処理がおこなわれた変位量Ｍに基づくデータＤは、記録媒体３８０に格納される。データ解析工程は、データＤを記録媒体３８０に格納した後に、ステップＳ８へ工程を進める。
【００４４】
ここで本実施形態の計測システム１を用いた建築構造物Ｂ（構造物）の変位量計測方法は、複数の計測ユニット１００を用いることで同時に異なる箇所を変位量Ｍの計測することができる。したがって、例えば、異なる階層のスラブ（コンクリート製の床）の撓みや歪みなどの変位量Ｍを同時に計測することができる。よって、データ解析工程は、同時（同じ時刻）に計測されたこれらの変位量Ｍに基づくデータＤを解析することで、時間を基準とした建築構造物Ｂ全体の変位を容易に解析することができる。
【００４５】
（計測終了判定工程）
ステップＳ８には、データＲに基づく計測が終了したか否かの判定をおこなう計測終了判定工程を含む。
計測終了判定工程は、データＲを参照し全ての計測対象の計測が終了したかの判定をおこない、計測対象箇所が残っている場合はステップＳ２から再度各工程を実行する。また、計測対象箇所が残っていない場合は、本変位量計測方法を終了させる。
【００４６】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な計測システム１によれば、変位量Ｍを計測する計測部１２０が設けられた複数の計測ユニット１００が移動するとともに、計測ユニット１００相互が位置情報の交換、および同期して計測をおこなうことができる。
したがって、複数の計測箇所を有する計測対象の建築構造物Ｂ等において、計測ユニット１００は、異なる階層に配置して相互に位置情報を交換することで各階層において平面的に同じ位置に配置するとともに、同期させて計測対象の変位量Ｍを計測することで計測対象の層間変位量を計測することができる。即ち、同時に計測を欲する箇所数に応じて計測ユニット１００を用意することで、任意の複数箇所において計測対象の変位量Ｍを同期させて計測を行う計測システム１を実現することができる。
よって、計測箇所および範囲を容易に拡張するとともに、計測に伴う機器類を常設することを要しない計測システム１を実現することができる。また、この様な計測システム１は、設置場所に限定されない安価な計測システム１を実現することができる。
【００４７】
［第２実施形態］
第２実施形態に係る計測システム、および計測システムを用いた変位量計測方法について、図５から図７を用いて説明する。
図５は、本実施形態に係る計測システムの概略構成を示すブロック図である。図６は、本実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の一例を示す模式図で、建築構造物に適用した例を示す図である。図７は、本実施形態に係る計測システムを用いた変位量計測方法の工程を示すフロー工程図である。
【００４８】
＜計測システム２の構成＞
本実施形態の計測システム２は、図５に示す様に計測ユニット１００と、データ処理部３００と、を含み構成されている。また、本実施形態の計測システム２は、複数の計測ユニット１００を含み構成されている。計測システム２においては、その一例として３つの計測ユニット１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ（以下、総括する場合は「計測ユニット１００」と称する。）で構成されている例を説明する。
なお、計測システム２の構成は、上述した第１実施形態にかかる計測システム１とは、計測ユニット１００を構成する制御部１４０の機能、およびデータ処理部３００の機能に相違する部分を有するが、その他は略同様のため、説明を一部省略する。
【００４９】
（計測ユニット１００）
計測ユニット１００は、移動機構１１０と、計測部１２０と、制御部１４０と、通信部１６０と、を含み構成されている。
計測システム２に係る計測ユニット１００の構成は、上述した計測システム１に係る計測ユニット１００の構成と略同様であり、制御部１４０に格納されているプログラムが異なる。したがって、移動機構１１０、計測部１２０（変位量Ｍの計測をおこなうセンサー１２２を含む。）、および通信部１６０の説明を省略する。
【００５０】
（制御部１４０）
制御部１４０は、ＣＰＵ１４２、メモリー１４４、およびインターフェイス１４６を含み構成されている。
制御部１４０には、インターフェイス１４６を介してセンサー１２２によって計測された変位量ＭがＣＰＵ１４２に入力される。ＣＰＵ１４２に入力された変位量Ｍは、メモリー１４４に格納されているプログラムなどに基づき計測時刻などを付加する演算処理がおこなわれる。演算処理がおこなわれた変位量Ｍに基づくデータＤは、一時的にメモリー１４４に記憶された後に、通信部１６０を介して後述するデータ処理部３００へ伝送される。
また、制御部１４０は、移動機構１１０の制御をおこなう。移動機構１１０の制御は、通信部１６０を介して後述するデータ処理部３００から伝送される走行ルートを含むデータＲを取得し、そのデータＲに基づきおこなわれる。また、データＲには、計測の開始を指示する同期信号が含まれ、この同期信号に基づき計測部１２０で計測がおこなわれる。
【００５１】
（データ処理部３００）
データ処理部３００は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）３２０と、ＣＰＵ３４０と、メモリー３６０と、記録媒体３８０と、を含み構成されている。
データ処理部３００は、計測ユニット１００で計測および演算処理された変位量Ｍに基づくデータＤの伝送を受けて、メモリー３６０や記録媒体３８０に格納されているプログラムなどに基づき演算および解析処理をおこなうことができる。また、処理がおこなわれた変位量Ｍに基づくデータＤは、記録媒体３８０に格納される。
ここで、本実施形態のデータ処理部３００には、移動機構１１０によって計測をおこなう場所に計測ユニット１００を移動させるための走行ルートや計測位置、および基準となる変位量Ｍを含むデータＲが格納されている。
【００５２】
その他の計測システム２の構成は、第１実施形態で上述した計測システム１と同様のため説明を省略する。
【００５３】
＜計測システム２による変位量計測方法＞
本実施形態の計測システム２を用いた変位量計測方法について図６および図７を用いて説明する。本実施形態の変位量計測方法は、データ処理部３００に格納された計測の基準となるデータＲを、各計測ユニット１００が用いることで構築物の変位量Ｍを計測するものである。
図６は、本実施形態の計測システム２を建築構造物Ｂに適用した場合を模式的に示す図である。図７は、本実施形態の計測システム２を用いた変位量計測方法の各ステップの工程を示すフロー図である。
図６に示す建築構造物Ｂに適用した例において計測システム２は、データ処理部３００と、３台の計測ユニット１００Ａ，１００Ｂ、および１００Ｃを含み構成されている。計測ユニット１００は、その配置台数に限定はなく、計測対象の建築構造物Ｂに応じて決定して良い。なお、計測システム２による変位量計測方法の説明においても計測ユニット１００Ａ〜１００Ｃは、総括して計測ユニット１００と称する。
【００５４】
本実施形態の変位量計測方法は、第１実施形態で上述した変位量計測方法と同様に、計測の準備をおこなうステップと、通信部を介して移動体相互の位置情報を交換するステップと、当該位置情報に基づき移動体を移動させるステップと、変位量Ｍの計測を同期しておこなうステップと、を含む。以下に各ステップを工程順に説明する。
【００５５】
（計測準備工程）
ステップＳ１には、計測システム２を用いて計測をおこなうための計測準備工程を含む。
計測準備工程は、データ処理部３００に各計測ユニット１００が移動（走行）するルートや計測箇所のデータ、および変位量Ｍの基準データ（以下、「データＲ」と称する。）を格納する工程である。
本実施形態の変位量計測方法は、データ処理部３００に格納されたデータＲに基づき各計測ユニット１００を移動させるとともに、同期して計測をおこなう。
したがって、各計測ユニット１００は、計測に必要なデータＲをデータ処理部３００から取得する。なお、各計測ユニット１００の制御部１４０には、データ処理部３００からのデータＲを取得できなかった際のバックアップのデータＲ２が格納される。
また、計測準備工程は、各計測ユニット１００を建築構造物Ｂのフロアに配置する。本実施形態では、図６に示す様に第３フロア３Ｆに計測ユニット１００Ａを、第２フロア２Ｆに計測ユニット１００Ｂを、第１フロアＧＦに計測ユニット１００Ｃを、それぞれ配置した一例を説明する。各計測ユニット１００の配置が完了すれば、ステップＳ２へ工程を進める。
【００５６】
（位置情報交換工程）
ステップＳ２には、各計測ユニット１００の位置情報を相互に交換する位置情報交換工程を含む。
位置情報交換工程は、通信部１６０を介して各計測ユニット１００の位置情報をデータ処理部３００に伝送をおこなう工程である。
位置情報交換工程は、各計測ユニット１００からデータ処理部３００に伝達された位置情報を各計測ユニット１００にフィードバックし、位置情報が正しく伝達されているかの判断をおこなう。位置情報が適切な場合は、ステップＳ３に工程を進める。不適切な場合は、当該位置情報交換工程を再度おこなう。
【００５７】
（移動工程）
ステップＳ３には、各計測ユニット１００を移動（走行）させる移動工程を含む。
移動工程は、データ処理部３００に格納されたデータＲに基づき各計測ユニット１００の制御部１４０で移動機構１１０の制御をおこない、それぞれの計測ユニット１００を移動させる工程である。
また、移動工程は、データ処理部３００に格納されたデータＲに基づき各計測ユニット１００の移動位置が適切か否かの判断をおこなう。移動位置が適切な場合は、ステップＳ４に工程を進める。不適切な場合は、移動工程を再度行い計測ユニット１００の移動位置を補正するとともに、再度、移動位置の判断をおこなう。また、データ処理部３００からデータＲを受信できない場合、またはデータＲに異常がある場合は、各計測ユニット１００の制御部１４０に格納されたバックアップのデータＲ２を用いて移動をおこなう。
【００５８】
（同期計測工程）
ステップＳ４には、データ処理部３００からの同期信号に基づき、各計測ユニット１００において変位量Ｍの計測をおこなう同期計測工程を含む。
同期計測工程は、データ処理部３００から送出された同期信号を受けて各計測ユニット１００において同時に変位量Ｍの計測をおこなう工程である。
同期信号に基づき各計測ユニット１００で変位量Ｍの計測を同時におこなうことで、同期信号を基準として別個の計測箇所で計測された変位量Ｍを得ることができる。
また、同期計測工程は、各計測ユニット１００において変位量Ｍの計測が完了したか否かの判断をおこなう。計測が完了している場合は、ステップＳ５に工程を進める。計測が完了していない場合は待機し、一定時間後に完了しない場合は、再度、同期計測工程をおこなう。
【００５９】
（データ転送工程）
ステップＳ５には、各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍに基づくデータＤをデータ処理部３００に転送をおこなうデータ転送工程を含む。
データ転送工程は、通信部１６０を介して各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍに基づくデータＤをデータ処理部３００に転送（伝送）する。
【００６０】
（データ比較工程）
ステップＳ６には、計測された変位量Ｍを比較するデータ比較工程を含む。
データ比較工程は、データ処理部３００に伝送された変位量Ｍの比較をおこなう工程である。データ比較工程は、各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍを相互に比較をおこなうことで、計測された変位量Ｍの異常の有無を判断する。
【００６１】
ここでデータ比較工程は、少なくとも３体（ユニット）の計測ユニット１００を用い、それぞれで計測された３つの変位量Ｍを比較することで「多数決の原理」に基づいて異常な変位量Ｍ（計測値）の有無を一次的に判断することができる。
各計測ユニット１００で計測された変位量Ｍの異常の有無の判断は、例えば、計測ユニット１００Ａで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ｂおよび計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。また、計測ユニット１００Ｂで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ａ及び計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。また、計測ユニット１００Ｃで計測された変位量Ｍを、計測ユニット１００Ａ及び計測ユニット１００Ｂで計測された変位量Ｍと比較することでおこなうことができる。
【００６２】
また、データ比較工程は、計測された変位量Ｍと、データ処理部３００に格納されたデータＲに含まれる基準となる変位量Ｍの規定値の範囲と、を比較し、異常な変位量Ｍの有無を二次的に判断することができる。
【００６３】
データ比較工程は、比較の結果、変位量Ｍが正常であれば当該変位量Ｍに基づくデータＤを一時的にメモリー３６０に記憶させた上でステップＳ７に工程を進める。また、比較の結果、異常な変位量Ｍが認められる場合には、ステップＳ６１において同期計測工程を、ステップＳ６２においてデータ比較工程を、それぞれ再度おこなう。ステップＳ６２においては、変位量Ｍに異常な値を有していても、その変位量Ｍを異常値として取り扱い、ステップＳ７に工程を進める。
【００６４】
（データ解析工程）
ステップＳ７には、データ比較工程によって一時的にメモリー３６０に記憶されている変位量Ｍに基づくデータＤの演算、および解析処理をおこなうデータ解析工程を含む。
データ解析工程は、データ処理部３００において、メモリー３６０や記録媒体３８０に格納されているプログラムなどに基づきＣＰＵ３４０で演算および解析処理がおこなわれる工程である。データ解析工程は、データＤを記録媒体３８０に格納した後に、ステップＳ８へ工程を進める。
データ解析工程は、第１実施形態で説明した計測システム１を用いた変位量計測方法と同様のため、説明を省略する。
【００６５】
（計測終了判定工程）
ステップＳ８には、データＲに基づく計測が終了したか否かの判定をおこなう計測終了判定工程を含む。
計測終了判定工程は、データＲを参照し全ての計測対象の計測が終了したかの判定をおこない、計測対象箇所が残っている場合はステップＳ２から再度各工程を実行する。また、計測対象箇所が残っていない場合は、本変位量計測方法を終了させる。
【００６６】
上述した第２実施形態によれば、以下の効果が得られる。
この様な計測システム２は、第１実施形態で上述した計測システム１による効果に加えて計測された変位量Ｍや各計測ユニット１００の制御をデータ処理部３００で一括しておこなうことから、各計測ユニット１００の構成を簡略化し、計測された変位量Ｍの処理にかかる制御部１４０の負荷を抑制することができる。したがって、計測ユニット１００の設置費用を抑制しつつ、容易に計測箇所や計測範囲を拡張することができる計測システム２を実現することができる。
【００６７】
［変形例］
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６８】
＜変形例１＞
図８は、変形例１にかかる計測システムを用いた変位量計測方法の一例で建築構造物Ｂに適用した一例を示す模式図である。
第１実施形態および第２実施形態で説明した変位量計測方法は、計測対象としての建築構造物Ｂの異なる階層に計測ユニット１００を配置する例を説明したが、これに限定されること無く、図８に示す様に同じ階層に計測ユニット１００（例えば、計測ユニット１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ）を複数配置することができる。同じ階層に複数の計測ユニット１００を配置することで、スラブの撓みや歪みなどの変位量Ｍを同時に計測することができる。よって、同時（同じ時刻）に計測されたこれらの変位量Ｍに基づくデータＤを解析することで、時間を基準とした階層ごとの変位を容易に解析することができる。
【００６９】
＜変形例２＞
図９は、変形例２にかかる計測システムを構成する計測ユニットの概略構成を示すブロック図である。
第１実施形態および第２実施形態で説明した変位量計測方法は、基準となる計測ユニット１００（基準ユニット１００Ｍ）、またはデータ処理部３００から取得したデータＲに基づいて、計測ユニット１００の移動や、各計測ユニット１００が同期して計測をおこなっている。しかし、これに限定されることなく、図９に示す計測ユニット１００に設けられた読取部１８０によって、計測対象となる構築物に設けられた標識（マーカー）（不図示）を読み取り、計測ユニット１００の走行ルートや、計測の同期信号や、計測レンジの切り替えなどのデータＲを取得することができる。
読取部１８０の構成、および標識の構成は、特に限定されることはない。例えば、光学式の読み取り機構を備え、標識としてバーコードや光学式文字認識のための字形（例えば、ＪＩＳ  Ｘ９００１，Ｘ９００３，Ｘ９００４）を用いることができる。また、標識は、例えば、計測ユニット１００の移動に必要なデータ、計測ユニット１００における計測に必要なデータ、など別個に設けても良い。
標識によってデータＲを取得することで計測ユニット１００の移動位置の補正などが軽減され、各計測ユニット１００の制御部１４０や、データ処理部３００の負荷を低減するとともに、制御や解析にかかるプログラムを簡略化することができる。
【００７０】
＜変形例３＞
第１実施形態および第２実施形態で説明した計測システム１および２は、変位量Ｍの計測と同時に各種機能を発揮させることができる。その一例として、計測ユニット１００に清掃ユニット、防災センサー（例えば、熱センサー、煙センサー、火炎センサー、ガスセンサー）ユニット、防犯センサー（例えば、人感センサー、衝撃センサー）ユニットを設けることができる。
この様な計測システム１および２は、各計測ユニット１００に清掃ユニットが設けられることで、計測対象の構造物の変位量Ｍの計測にともない構造物の清掃をおこなうとともに、変位量Ｍの計測の障害となる異物などの除去をおこなうことができる。
また、この様な計測システム１および２は、各計測ユニット１００に防災センサーユニットや防犯センサーユニットが設けられることで、計測対象の構造物の変位量Ｍの計測をおこなうとともに、構造物の防災及び防犯監視をおこなうことができる。
なお、上述した計測システム１および２は、清掃機能や防災および防犯監視機能を有する自走装置（ロボット）に組み込まれることで、構造物の変位量Ｍの計測をおこなうこともできる。即ち、計測システム１および２は、構造物において移動する各種装置に組み込まれることで、構造物の変位量Ｍの計測をおこなうことができる。
【符号の説明】
【００７１】
１，２…計測システム、１００…計測ユニット、１００Ｍ…基準ユニット、１００Ｓ…従属ユニット、１１０…移動機構、１２０…計測部、１２２…センサー、１４０…制御部、１４２…ＣＰＵ、１４４…メモリー、１４６…インターフェイス、１６０…通信部、１８０…読取部、３００…データ処理部、３２０…インターフェイス、３４０…ＣＰＵ、３６０…メモリー、３８０…記録媒体。
【図１】
2015117987.tif 000003
【図２】
2015117987.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015117987.tif 000007
【図６】
2015117987.tif 000008
【図７】
2015117987.tif 000009
【図８】
2015117987.tif 000010
【図９】
2015117987.tif 000011