(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の傾斜情報を検出する傾斜センサと、
前記傾斜センサによって検出された前記傾斜情報を取得し、取得した前記傾斜情報を管理装置に送信する制御を行う制御部と
を備え、
前記傾斜センサは、
前記構造物に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサの出力と、前記圧力センサの移動情報とに基づいて、前記傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と、
前記構造物に対して、前記圧力センサを所定の移動経路で移動させる移動機構と
を備え、
前記傾斜情報検出部は、前記移動機構によって前記所定の移動経路を移動された前記圧力センサの移動情報と、前記圧力センサの出力とに基づいて、前記傾斜情報を検出し、
前記移動機構は、前記圧力センサが配置される回転体を備え、前記回転体を回転させることよって前記圧力センサを円状に移動させる
ことを特徴とする傾斜監視装置。
【請求項２】
前記移動機構は、自然エネルギーに基づいて、前記圧力センサを前記所定の移動経路で移動させる駆動部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の傾斜監視装置。
【請求項３】
前記駆動部は、風力によって得られるエネルギーに基づいて、前記圧力センサを前記所定の移動経路で移動させる
ことを特徴とする請求項２に記載の傾斜監視装置。
【請求項４】
前記傾斜情報検出部は、
前記所定の移動経路を移動されて前記圧力センサから出力される周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記傾斜情報を検出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項５】
前記傾斜情報には、第１の方向の傾斜情報と、前記第１の方向に直交する第２の方向の傾斜情報とが含まれ、
前記傾斜情報検出部は、
前記周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく第１の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第１の方向の傾斜情報を検出するとともに、前記周期的な出力信号と、前記第１の参照信号と位相が９０度ずれた第２の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第２の方向の傾斜情報を検出する
ことを特徴とする請求項４に記載の傾斜監視装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記傾斜センサによって検出された傾斜情報に基づいて、前記構造物の異常を示す警報を前記管理装置に送信する制御を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記傾斜情報が示す検出値が、所定の範囲から外れる場合に、前記構造物の異常を示す警報を前記管理装置に送信する制御を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の傾斜監視装置。
【請求項８】
前記制御部は、定期的に前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させる
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記圧力センサによって異常な振動を検出した場合に、前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させる
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記傾斜センサから前記傾斜情報を取得した後に、前記傾斜センサを低消費電力モードに移行させるとともに、前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させる前に、前記低消費電力モードを解除させる
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項１１】
温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出した前記温度に基づいて、前記傾斜情報を補正する温度補正部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項１２】
大気圧を検出する絶対圧センサと、
前記絶対圧センサが検出した前記大気圧に基づいて、前記傾斜情報を補正する大気圧補正部と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の傾斜監視装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の傾斜監視装置と、
前記傾斜監視装置から取得した前記傾斜情報を、記憶部に記憶させる前記管理装置と
を備えることを特徴とする傾斜監視システム。
【請求項１４】
前記傾斜監視装置を複数備えることを特徴とする請求項１３に記載の傾斜監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、傾斜監視装置、及び傾斜監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、構造物の状態（例えば、構造物の傾斜情報）を監視する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このような従来の技術では、加速度センサを用いて、構造物の傾斜情報を検出するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１４−５３１５７７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、上述した従来の技術では、傾斜情報の検出に加速度センサを使用しているため、例えば、風などによる構造物の揺れによって慣性力の影響を受ける場合があった。上述した従来の技術では、慣性力の影響を受けるため、構造物の傾斜情報を正確に検出することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、慣性力の影響を受けることなく構造物の傾斜情報を正確に検出することができる傾斜監視装置、及び傾斜監視システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、構造物の傾斜情報を検出する傾斜センサと、前記傾斜センサによって検出された前記傾斜情報を取得し、取得した前記傾斜情報を管理装置に送信する制御を行う制御部とを備え、前記傾斜センサは、前記構造物に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサの出力と、前記圧力センサの移動情報とに基づいて、前記傾斜情報を検出する傾斜情報検出部と、前記構造物に対して、前記圧力センサを所定の移動経路で移動させる移動機構とを備え、前記傾斜情報検出部は、前記移動機構によって前記所定の移動経路を移動された前記圧力センサの移動情報と、前記圧力センサの出力とに基づいて、前記傾斜情報を検出し、前記移動機構は、前記圧力センサが配置される回転体を備え、前記回転体を回転させることよって前記圧力センサを円状に移動させることを特徴とする傾斜監視装置である。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記移動機構は、自然エネルギーに基づいて、前記圧力センサを前記所定の移動経路で移動させる駆動部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記駆動部は、風力によって得られるエネルギーに基づいて、前記圧力センサを前記所定の移動経路で移動させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記傾斜情報検出部は、前記所定の移動経路を移動されて前記圧力センサから出力される周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記傾斜情報を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記傾斜情報には、第１の方向の傾斜情報と、前記第１の方向に直交する第２の方向の傾斜情報とが含まれ、前記傾斜情報検出部は、前記周期的な出力信号と、前記移動情報に基づく第１の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第１の方向の傾斜情報を検出するとともに、前記周期的な出力信号と、前記第１の参照信号と位相が９０度ずれた第２の参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、前記第２の方向の傾斜情報を検出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記制御部は、前記傾斜センサによって検出された傾斜情報に基づいて、前記構造物の異常を示す警報を前記管理装置に送信する制御を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記制御部は、前記傾斜情報が示す検出値が、所定の範囲から外れる場合に、前記構造物の異常を示す警報を前記管理装置に送信する制御を行うことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記制御部は、定期的に前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記制御部は、前記圧力センサによって異常な振動を検出した場合に、前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、前記制御部は、前記傾斜センサから前記傾斜情報を取得した後に、前記傾斜センサを低消費電力モードに移行させるとともに、前記傾斜センサに前記傾斜情報を検出させる前に、前記低消費電力モードを解除させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、温度を検出する温度センサと、前記温度センサが検出した前記温度に基づいて、前記傾斜情報を補正する温度補正部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置において、大気圧を検出する絶対圧センサと、前記絶対圧センサが検出した前記大気圧に基づいて、前記傾斜情報を補正する大気圧補正部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視装置と、前記傾斜監視装置から取得した前記傾斜情報を、記憶部に記憶させる前記管理装置とを備えることを特徴とする傾斜監視システムである。
【００２１】
また、本発明の一態様は、上記の傾斜監視システムにおいて、前記傾斜監視装置を複数備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、慣性力の影響を受けることなく構造物の傾斜情報を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態によるモニタリングシステムの適用例を示す図である。
【図２】第１の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態による傾斜センサの一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における圧力センサの水平時における出力信号の一例を説明する図である。
【図５】第１の実施形態における圧力センサの傾斜時における出力信号の一例を説明する図である。
【図６】第１の実施形態における同期検波部の動作の一例を示す第１の図である。
【図７】第１の実施形態における同期検波部の動作の一例を示す第２の図である。
【図８】第１の実施形態によるモニタリング装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施形態によるモニタリング装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１１】第３の実施形態による傾斜センサの一例を示すブロック図である。
【図１２】第４の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１３】第４の実施形態による傾斜センサの一例を示すブロック図である。
【図１４】第５の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１５】第５の実施形態による傾斜センサの一例を示すブロック図である。
【図１６】第６の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１７】第７の実施形態によるモニタリングシステムの一例を示す機能ブロック図である。
【図１８】第１の変形例の傾斜センサを示すブロック図である。
【図１９】第２の変形例の傾斜センサを示すブロック図である。
【図２０】第３の変形例の傾斜センサを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態による傾斜監視装置、及び傾斜監視システムについて、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態によるモニタリングシステム１の適用例を示す図である。また、図２は、第１の実施形態によるモニタリングシステム１の一例を示す機能ブロック図である。
図１及び図２に示すように、モニタリングシステム１（傾斜監視システムの一例）は、モニタリング装置１００と、管理装置２００とを備えている。
【００２５】
モニタリング装置１００（傾斜監視装置の一例）は、構造物の傾斜情報を検出し、検出した傾斜情報を管理装置２００に送信するとともに、検出した傾斜情報に異常がある場合に、構造物の異常があることを警告する異常アラームを管理装置２００に送信する。
なお、本実施形態では、モニタリングシステム１を、構造物の一例として橋梁ＯＢ１に適用した例について説明する。
【００２６】
図１に示すように、モニタリング装置１００は、例えば、橋梁ＯＢ１の中央部分に設置されているものとする。なお、図１において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、紙面の左右方向をＸ軸方向、紙面に直交する方向をＹ軸方向、及び紙面の上下方向をＺ軸方向とする。ここで、ＸＹ平面が水平面であり、以下の説明において、図１に示すＸＹＺ直交座標系を元に説明する。
また、モニタリング装置１００は、管理装置２００と無線通信により通信可能になっている。モニタリング装置１００は、図２に示すように、傾斜センサ１１０と、電源部１２０と、無線通信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
【００２７】
傾斜センサ１１０は、橋梁ＯＢ１（構造物）の傾斜情報を検出する。ここで、傾斜情報は、例えば、橋梁ＯＢ１の傾斜角である。なお、傾斜センサ１１０の構成の詳細については、図３を参照して後述する。
電源部１２０は、モニタリング装置１００が備える各部を動作させるための電源電圧を生成し、生成した電源電圧を各部に供給する。なお、電源部１２０は、制御部１４０からの指示に基づいて、電源電圧の各部への供給又は遮断を制御可能な構成であってもよい。また、電源部１２０は、例えば、電池（不図示）を有し、電池から供給される電力に基づいて電源電圧を生成する。
【００２８】
無線通信部１３０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（ブルートゥース（登録商標））や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの無線通信により、管理装置２００と通信を行う。無線通信部１３０は、例えば、制御部１４０の制御に基づいて、傾斜センサ１１０が検出した橋梁ＯＢ１の傾斜角、及び異常を検出した場合の異常アラームを管理装置２００に送信する。
制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを含むプロセッサであり、モニタリング装置１００を統括的に制御する。制御部１４０は、例えば、傾斜センサ１１０によって検出された橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得し、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を管理装置２００に送信する制御を行う。すなわち、制御部１４０は、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を、無線通信部１３０を介して、管理装置２００に送信する。なお、制御部１４０は、所定の検出間隔により定期的に傾斜センサ１１０に傾斜角を検出させ、検出した傾斜角を、一定時間（所定の期間）経過するごとに管理装置２００に送信する。
【００２９】
また、制御部１４０は、例えば、傾斜センサ１１０によって検出された橋梁ＯＢ１の傾斜角に基づいて、橋梁ＯＢ１の異常を示す警報（異常アラーム）を管理装置２００に送信する制御を行う。具体的に、制御部１４０は、橋梁ＯＢ１の傾斜角（傾斜情報が示す検出値）が、所定の範囲から外れる場合（例えば、傾斜角が±○○度以内の範囲から外れる場合など）に、異常アラームを、無線通信部１３０を介して管理装置２００に送信する。
【００３０】
管理装置２００は、モニタリングシステム１を管理するコンピュータ装置である。管理装置２００は、例えば、モニタリング装置１００から取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を、データ記憶部２３０に記憶させる。管理装置２００は、例えば、無線通信部２１０と、警報出力部２２０と、データ記憶部２３０と、管理制御部２４０とを備えている。
【００３１】
無線通信部２１０は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮなどの無線通信により、モニタリング装置１００と通信を行う。無線通信部２１０は、例えば、モニタリング装置１００から橋梁ＯＢ１の傾斜角、及び異常アラームを受信する。
警報出力部２２０は、モニタリング装置１００からの異常アラームに応じて、管理制御部２４０による指示に基づいて、警報を出力する。警報出力部２２０は、例えば、音により警報を出力するスピーカ、光で警報を出力する警告灯、警報を示すメッセージなどを表示する表示部などである。
【００３２】
データ記憶部２３０（記憶部の一例）は、モニタリング装置１００から無線通信部２１０を介して受信した、橋梁ＯＢ１の傾斜角を記憶する。データ記憶部２３０は、例えば、検出した時刻情報と、橋梁ＯＢ１の傾斜角とを対応付けて記憶する。
【００３３】
管理制御部２４０は、例えば、ＣＰＵなどを含むプロセッサであり、管理装置２００を統括的に制御する。管理制御部２４０は、例えば、モニタリング装置１００から無線通信部２１０が受信した橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得し、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を、データ記憶部２３０に記憶させる。また、管理制御部２４０は、例えば、モニタリング装置１００から無線通信部２１０を介して受信した異常アラームを取得した場合に、取得した異常アラームに応じた警報を警報出力部２２０に出力させる。
【００３４】
次に、図３を参照して、本実施形態による傾斜センサ１１０の構成について説明する。
図３は、本実施形態による傾斜センサ１１０の一例を示すブロック図である。
図３に示すように、傾斜センサ１１０は、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０とを備えている。
【００３５】
圧力センサ１０は、例えば、空気、液体などの流体の圧力を検出する。圧力センサ１０は、橋梁ＯＢ１（構造物）に対して相対的に移動可能に配置されている。圧力センサ１０は、例えば、後述する移動機構２０の回転板２１の回転運動により円状に移動可能に、回転板２１に配置されている。また、圧力センサ１０は、例えば、圧力による物理的な変形により抵抗値が変化する差圧センサ（相対センサ）と、当該差圧センサを抵抗の一部とするホイートストンブリッジ回路と、出力アンプとを備えており、圧力による差圧センサの抵抗変化に基づいて、圧力（例えば、気圧）を検出する。
【００３６】
移動機構２０は、橋梁ＯＢ１に対して相対的に、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる。移動機構２０は、例えば、圧力センサ１０を所定の移動経路として、円状に移動させる。すなわち、移動機構２０は、圧力センサ１０を同一平面上に移動させる。
また、移動機構２０は、回転板２１と、モータ制御部２２と、モータ２３とを備えている。移動機構２０は、回転板２１を回転させることよって圧力センサ１０を円状に移動させる。
【００３７】
回転板２１（回転体の一例）は、圧力センサ１０及び後述する磁石３１が配置され、モータ２３によって、Ｘ軸方向の回転軸Ｃ１（中心軸）を中心に所定の回転速度で回転される。
モータ制御部２２は、例えば、モータドライバを含み、モータ２３を制御する。モータ制御部２２は、回転板２１を所定の回転速度で回転させて、圧力センサ１０を円状に移動させる。
モータ２３は、回転軸Ｃ１を介して回転板２１と接続され、回転板２１を回転させる。また、モータ２３は、例えば、モニタリング装置１００の筐体に固定されているものとし、さらにモニタリング装置１００（の筐体）が橋梁ＯＢ１に所定の角度（例えば、水平）になるように固定されているものとする。
【００３８】
磁石３１は、回転板２１の円周付近に配置されており、圧力センサ１０（又は回転板２１）の回転位置の検出に利用される。
回転検出部３２（移動情報検出部の一例）は、圧力センサ１０の移動情報を検出する。なお、圧力センサ１０の移動情報とは、例えば、圧力センサ１０の移動位置（回転位置）、移動量、速度、方向、及び位相などの情報であり、ここでは、一例として、圧力センサ１０の回転位置を示す情報（回転位置情報）として説明する。回転検出部３２は、例えば、ホール素子などの磁気検出素子であり、回転板２１に配置された磁石３１が接近することにより、回転板２１の基準位置を検出し、検出信号を出力する。
【００３９】
同期クロック信号生成部３３（参照信号生成部の一例）は、回転検出部３２が検出した移動情報に基づいて、所定の方向の傾斜に対応する同期クロック信号（参照信号）を生成する。すなわち、同期クロック信号生成部３３は、回転板２１の基準位置に応じて回転検出部３２から出力された検出信号に基づいて、例えば、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波する同期クロック信号を生成する。具体的に、同期クロック信号生成部３３は、回転検出部３２から出力された検出信号をトリガとして、回転板２１の回転周期と同一周期のクロック信号を生成する。そして、同期クロック信号生成部３３は、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、生成したクロック信号を遅延させて、同期クロック信号として傾斜情報検出部４０に出力する。
【００４０】
電源部３４は、傾斜センサ１１０を動作させるための電源電圧を生成し、生成した電源電圧を各部に供給する。また、電源部３４は、スリップリング３５を介して、回転板２１上の圧力センサ１０に電源電圧（電源電力）を供給する。
スリップリング３５は、回転している回転板２１上の圧力センサ１０に、電源部３４が生成した電源電圧（電源電力）を供給するとともに、圧力センサ１０から出力された出力信号を傾斜情報検出部４０に伝送する信号伝送手段である。スリップリング３５を用いることにより、傾斜センサ１１０は、回転している回転板２１上に配置されている圧力センサ１０の出力信号を適切に傾斜情報検出部４０に伝送することが可能になる。
【００４１】
傾斜情報検出部４０は、圧力センサ１０の出力と、圧力センサ１０の移動情報とに基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜情報（例えば、傾斜角）を検出する信号処理部である。すなわち、傾斜情報検出部４０は、移動機構２０によって所定の移動経路を移動された圧力センサ１０の移動情報と、圧力センサ１０の出力とに基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜情報を検出する。ここで、傾斜情報には、例えば、傾斜角、水平度、傾斜の有無を示す情報などが含まれる。本実施形態では、一例として、傾斜情報検出部４０が、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する例について説明する。
【００４２】
また、傾斜情報検出部４０は、例えば、圧力センサ１０の移動距離と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角θを検出する。傾斜情報検出部４０は、例えば、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号と、圧力センサ１０から出力される周期的な出力信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角θを検出する。また、傾斜情報検出部４０は、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２とを備えている。
【００４３】
同期検波部４１は、上述した圧力センサ１０の周期的な出力信号と、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行する。同期検波部４１は、例えば、ロックインアンプ回路とローパスフィルタ（ＬＰＦ）とを含み、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号を生成する。
【００４４】
傾斜角生成部４２は、上述した同期検波部４１が生成した圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号に基づいて、傾斜角θを傾斜情報として生成する。傾斜角生成部４２は、例えば、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号に基づいて、圧力センサ１０の高さの変化量を生成し、生成した高さの変化量と、後述する圧力センサ１０の回転半径とに基づいて、傾斜角θを生成する。また、傾斜角生成部４２は、生成した傾斜角を示す情報を、傾斜情報として出力する。
なお、同期検波部４１及び傾斜角生成部４２による傾斜角の検出原理の詳細については、図４及び図５を参照して後述する。
【００４５】
＜傾斜角の検出原理＞
図４は、本実施形態における圧力センサ１０の水平時における出力信号の一例を説明する図である。
図４（ａ）において、傾斜センサ１１０は、橋梁ＯＢ１が水平である場合（橋梁ＯＢ１の水平時）の状態を示している。また、図４（ｂ）は、橋梁ＯＢ１の水平時における圧力センサ１０の出力信号を示している。
【００４６】
なお、図４（ｂ）において、グラフの縦軸は、圧力センサ１０の出力信号の電圧を示し、グラフの横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ１は、圧力センサ１０の出力信号の波形を示している。
図４（ａ）に示すように、橋梁ＯＢ１が水平状態である場合、回転板２１とともに、円状に移動する圧力センサ１０は、水平に移動するため、図４（ｂ）の波形Ｗ１に示すように、一定の電圧を出力する。
【００４７】
また、図５は、本実施形態における圧力センサ１０の傾斜時における出力信号の一例を説明する図である。
図５（ａ）において、傾斜センサ１１０は、橋梁ＯＢ１がＸ軸方向に傾斜角θだけ傾斜している場合（橋梁ＯＢ１の傾斜時）の状態を示している。また、図５（ｂ）は、橋梁ＯＢ１の傾斜時における圧力センサ１０の出力信号を示している。
なお、図５（ｂ）において、縦軸は、圧力センサ１０の出力信号の電圧を示し、横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ２は、圧力センサ１０の出力信号の波形を示している。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、橋梁ＯＢ１がＸ軸方向に傾斜角θだけ傾斜している場合、回転板２１とともに、円状に移動する圧力センサ１０は、Ｚ軸方向に変位するため、図５（ｂ）の波形Ｗ２に示すように、周期的な出力信号を出力する。この場合、圧力センサ１０は、Ｚ軸方向の変位（高さの変化）による気圧の変化を検出し、波形Ｗ２のような正弦波状の出力信号を出力する。なお、出力信号（波形Ｗ２）のピーク間の変化量を変化量ΔＶｏとすると、例えば、傾斜角θが大きい程、変化量ΔＶｏが大きくなり、傾斜角θが小さい程、変化量ΔＶｏが小さくなる。また、傾斜角θは、下記の式（１）により算出することができる。
【００４９】
【数１】
0006587239.tif 000002
【００５０】
ここで、変数Ｒｓは、図５（ａ）に示すように、圧力センサ１０の回転半径を示している。また、（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）は、圧力センサ１０の出力信号の変化量ΔＶｏをＺ軸方向の高さの変化に変換したものである。傾斜情報検出部４０は、例えば、演算により変化量ΔＶｏから（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）を変換してもよいし、変化量ΔＶｏと高さの変化とを対応付けた変換テーブルに基づいて、（変化量ΔＶｏに対応する高さの変化）を生成してもよい。
また、傾斜情報検出部４０は、上述した式（１）を利用して、傾斜角θを傾斜情報として生成する。
【００５１】
図３の説明に戻り、傾斜情報検出部４０は、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号と、圧力センサ１０から出力される周期的な出力信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、橋梁ＯＢ１の所定の方向の傾斜情報を検出する。また、傾斜情報検出部４０は、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２とを備えている。
【００５２】
同期検波部４１は、上述した圧力センサ１０の周期的な出力信号と、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行する。同期検波部４１は、例えば、ロックインアンプ回路とローパスフィルタ（ＬＰＦ）とを含み、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号を生成する。なお、同期検波部４１の動作の詳細については、図６及び図７を参照して後述する。
【００５３】
傾斜角生成部４２は、上述した式（１）を利用して、傾斜角θを傾斜情報として生成する。傾斜角生成部４２は、例えば、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流信号に基づいて、圧力センサ１０の高さの変化量を生成し、生成した高さの変化量と、上述した式（１）に基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角θを生成する。また、傾斜角生成部４２は、生成した傾斜角θを示す情報を、傾斜情報として出力する。
【００５４】
次に、本実施形態によるモニタリングシステム１の動作について、図面を参照して説明する。
まず、本実施形態による傾斜センサ１１０の動作について説明する。傾斜センサ１１０は、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する場合に、まず、移動機構２０のモータ制御部２２が、モータ２３を所定の回転速度で回転するように駆動させる。モータ２３は、回転軸Ｃ１を介して、回転板２１を回転させる。回転板２１が回転すると、回転板２１に配置されている圧力センサ１０及び磁石３１が、所定の回転速度で円状に移動する。
【００５５】
回転検出部３２は、回転板２１に配置された磁石３１が接近することにより、回転板２１の基準位置を検出し、検出信号を出力する。そして、同期クロック信号生成部３３は、回転検出部３２から出力された検出信号をトリガとして、例えば、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、同期クロック信号を生成し、生成した同期クロック信号を傾斜情報検出部４０に出力する。
【００５６】
また、圧力センサ１０は、橋梁ＯＢ１が傾斜している場合に、回転板２１が回転することにより、図５（ｂ）の波形Ｗ２に示すような、正弦波状の出力信号を、スリップリング３５を介して、傾斜情報検出部４０に出力する。
傾斜情報検出部４０の同期検波部４１は、同期クロック信号生成部３３が生成した同期クロック信号により、圧力センサ１０の出力信号を同期検波して、例えば、Ｘ軸方向の傾斜による圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例する直流信号を出力する。
【００５７】
図６は、本実施形態における同期検波部４１の動作の一例を示す第１の図である。
図６に示す例は、橋梁ＯＢ１がＸ軸方向に傾斜している場合の一例を示している。この図において、各グラフの縦軸は、各出力信号の電圧を示し、各グラフの横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ３〜波形Ｗ６は、順に、圧力センサ１０の出力信号、同期クロック信号、同期検波後の出力信号、及びＬＰＦの出力信号の各波形を示している。
【００５８】
図６に示す例では、橋梁ＯＢ１がＸ軸方向に傾斜している場合の例であるため、圧力センサ１０の出力信号の波形Ｗ３と、同期クロック信号の波形Ｗ４とは、位相が一致している。そのため、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として、波形Ｗ５に示すような出力信号を生成する。同期検波部４１は、同期検波として、例えば、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間、及び時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの期間において、同期クロック信号がＨ状態（Ｈｉｇｈ状態：ハイ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“＋１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。また、同期検波部４１は、例えば、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの期間において、同期クロック信号が０Ｖ（Ｌｏｗ状態：ロウ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“−１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。これにより、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として波形Ｗ５に示すような同期検波後の出力信号を生成する。
【００５９】
また、同期検波部４１は、波形Ｗ５に示すような同期検波後の出力信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）により、所定の周波数以上の成分を除去することで、波形Ｗ６に示すような、圧力センサ１０の出力信号の振幅に比例した直流電圧の信号を生成する。ここで、波形Ｗ６の直流信号の電圧Ｖ１は、上述した図３（ｂ）に示す変化量ΔＶｏの所定の係数α倍の値となる。
【００６０】
また、図７は、本実施形態における同期検波部４１の動作の一例を示す第２の図である。
図７に示す例は、橋梁ＯＢ１がＹ軸方向に傾斜している場合（Ｘ軸方向は傾斜していない場合）の一例を示している。この図において、各グラフの縦軸は、各出力信号の電圧を示し、各グラフの横軸は、時間を示している。また、波形Ｗ７〜波形Ｗ１０は、順に、圧力センサ１０の出力信号、同期クロック信号、同期検波後の出力信号、及びＬＰＦの出力信号の各波形を示している。
【００６１】
図７に示す例では、橋梁ＯＢ１がＹ軸方向に傾斜している場合（Ｘ軸方向は傾斜していない場合）の例であるため、圧力センサ１０の出力信号の波形Ｗ７と、同期クロック信号の波形Ｗ８とは、位相が９０度（１／４周期）ずれている。そのため、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として、波形Ｗ９に示すような出力信号を生成する。同期検波部４１は、同期検波として、例えば、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間、及び時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの期間において、同期クロック信号がＨ状態（Ｈｉｇｈ状態：ハイ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“＋１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。また、同期検波部４１は、例えば、時刻Ｔ６から時刻Ｔ７までの期間において、同期クロック信号が０Ｖ（Ｌｏｗ状態：ロウ状態）であるため、圧力センサ１０の出力信号に“−１”を乗算して同期検波の実行結果として生成する。これにより、同期検波部４１は、同期検波の実行結果として波形Ｗ９に示すような同期検波後の出力信号を生成する。
【００６２】
また、同期検波部４１は、波形Ｗ９に示すような同期検波後の出力信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）により、所定の周波数以上の成分を除去することで、波形Ｗ１０に示すような、直流電圧の信号を生成する。ここで、Ｙ軸方向の傾斜であるため、波形Ｗ１０の直流信号の電圧は、０Ｖとなる。
【００６３】
次に、傾斜角生成部４２は、同期検波部４１が生成した直流信号に基づいて、上述した式（１）を利用して、傾斜角θを傾斜情報として生成する。傾斜角生成部４２は、例えば、直流信号の電圧値に基づいて、圧力センサ１０の高さの変化量を生成し、生成した高さの変化量と、上述した式（１）に基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角θを生成する。
例えば、上述した図４に示す例では、傾斜角生成部４２は、波形Ｗ６の電圧Ｖ１に基づいて、Ｘ軸方向の傾斜角θを生成する。また、上述した図６に示す例では、傾斜角生成部４２は、Ｘ軸方向は傾斜していない場合であり、波形Ｗ１０の電圧が０Ｖであるため、Ｘ軸方向の傾斜角θを０度として生成する。
このように、本実施形態による傾斜情報検出部４０は、同期検波を利用することにより、所定の方向（ここでは、Ｘ軸方向）の傾斜角θを適切に検出することができる。
【００６４】
次に、図８を参照して、本実施形態によるモニタリング装置１００の動作について説明する。
図８は、実施形態によるモニタリング装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
図８に示すように、モニタリング装置１００は、まず、傾斜センサ１１０が、傾斜角を検出する（ステップＳ１０１）。すなわち、モニタリング装置１００の制御部１４０は、傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる。
【００６５】
次に、制御部１４０は、傾斜センサ１１０から傾斜角を取得する（ステップＳ１０２）。すなわち、制御部１４０は、傾斜センサ１１０が検出した橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得する。
次に、制御部１４０は、取得した傾斜角が、規格値以下（所定の範囲内）であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。制御部１４０は、規格値以下（所定の範囲内）である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０４に進める。また、制御部１４０は、規格値を超える（所定の範囲から外れる）場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０６に進める。
【００６６】
ステップＳ１０４において、制御部１４０は、所定の期間に達したか否かを判定する。ここで、所定の期間は、橋梁ＯＢ１の傾斜角を管理装置２００に送信する時間間隔を示す一定の時間（期間）である。制御部１４０は、所定の期間に達した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０５に進める。また、制御部１４０は、所定の期間に達していない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００６７】
ステップＳ１０５において、制御部１４０は、検出した傾斜角を管理装置２００に送信する。すなわち、制御部１４０は、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を、無線通信部１３０を介して管理装置２００に送信する。このように、モニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角が、規格値以下である場合に、一定時間（所定の期間）ごとに、橋梁ＯＢ１の傾斜角を管理装置２００に送信する。ステップＳ１０５の処理後に、制御部１４０は、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００６８】
また、ステップＳ１０６において、制御部１４０は、検出した傾斜角及び異常アラームを管理装置２００に送信する。すなわち、制御部１４０は、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角と、異常アラームとを、無線通信部１３０を介して管理装置２００に送信する。このように、モニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角が、規格値を超える場合に、即座に、橋梁ＯＢ１の異常を示す異常アラーム（警報）と、橋梁ＯＢ１の傾斜角とを管理装置２００に送信する。
【００６９】
次に、制御部１４０は、所定の期間に達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。制御部１４０は、所定の期間に達していない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ１０７に戻し、所定の期間に達するまでモニタリング装置１００を待機させる。また、制御部１４０は、所定の期間に達した場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０１に戻す。
【００７０】
なお、管理装置２００の管理制御部２４０は、無線通信部２１０を介して、モニタリング装置１００から橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得し、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角をデータ記憶部２３０に記憶させる。また、管理制御部２４０は、モニタリング装置１００から異常アラーム（警報）を受信した場合に、例えば、警報出力部２２０に異常アラームに応じた警報を出力する。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリング装置１００（傾斜監視装置）は、橋梁ＯＢ１（構造物）の傾斜情報（例えば、傾斜角）を検出する傾斜センサ１１０と、傾斜センサ１１０によって検出された橋梁ＯＢ１の傾斜情報（例えば、傾斜角）を取得し、取得した橋梁ＯＢ１の傾斜情報（例えば、傾斜角）を管理装置２００に送信する制御を行う制御部１４０とを備えている。傾斜センサ１１０は、圧力センサ１０と、傾斜情報検出部４０とを備えている。圧力センサ１０は、橋梁ＯＢ１に対して相対的に移動可能に配置され、流体の圧力を検出する。そして、傾斜情報検出部４０は、圧力センサ１０の出力と、圧力センサ１０の移動情報とに基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜情報を検出する。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００は、圧力センサ１０を用いて傾斜情報（例えば、傾斜角）を検出するため、加速度の影響を受けることがない。例えば、風などによる橋梁ＯＢ１（構造物）の揺れが発生した場合でも、傾斜センサ１１０は、揺れによる慣性力の影響を受けることがない。よって、本実施形態によるモニタリング装置１００は、慣性力の影響を受けることなく橋梁ＯＢ１の傾斜情報（例えば、傾斜角）を正確に検出することができる。また、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の異常を早期に発見することができる。
【００７２】
なお、本実施形態による傾斜センサ１１０は、圧力センサ１０を移動させて傾斜情報を検出し、少なくとも１つの圧力センサ１０により傾斜角を検出できるため、例えば、複数の圧力センサ１０間のバラツキにより、傾斜角の検出精度が低下することがない。よって、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出精度を向上させることができる。
【００７３】
ところで、傾斜角の検出に、加速度センサ又はジャイロセンサ（角速度センサ）を使用した場合、傾斜角の検出には、積分処理が必要となり、積分処理により誤差が蓄積され、傾斜角の検出精度が低下する傾向にある。また、加速度センサ又はジャイロセンサ（角速度センサ）を使用した場合、傾斜角を検出する処理が複雑になり、応答速度が低下する傾向がある。
これに対して、本実施形態による傾斜センサ１１０では、圧力センサ１０を使用しているため、上述したような積分処理により誤差の蓄積がなく、傾斜角の検出精度を向上させることができる。また、本実施形態による傾斜センサ１１０は、上述した式（１）を利用して、簡易な演算処理により、傾斜角を検出することができる。よって、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出精度を向上させることができるとともに、応答処理を速めることができるため、リアルタイムにより傾斜角の変化を検出することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、傾斜センサ１１０は、橋梁ＯＢ１に対して、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる移動機構２０を備えている。傾斜情報検出部４０は、移動機構２０によって所定の移動経路を移動された圧力センサ１０の移動情報と、圧力センサ１０の出力とに基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する。
これにより、圧力センサ１０が、所定の移動経路を移動するため、本実施形態による傾斜センサ１１０は、位置情報（例えば、回転位置情報）を検出することで、容易に圧力センサ１０の移動距離を算出することが可能になる。すなわち、傾斜センサ１１０は、移動情報の算出を簡略化することができる。よって、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出処理を簡略化させることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、移動機構２０は、圧力センサ１０が配置される回転板２１（回転体）を備え、回転板２１を回転させることよって圧力センサ１０を円状に移動させる。
これにより、傾斜センサ１１０は、正弦波状の周期的な出力信号を圧力センサ１０から容易に得ることができるため、例えば、同期検波などの簡易な検出手法を利用することができる。また、傾斜センサ１１０は、圧力センサ１０の回転半径Ｒｓから圧力センサ１０の移動距離を容易に算出することできる。よって、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出処理を簡略化することができるため、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出処理において応答処理を速めることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、傾斜情報検出部４０は、所定の移動経路を移動されて圧力センサ１０から出力される周期的な出力信号と、移動情報に基づく参照信号とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００は、同期検波を利用するため、橋梁ＯＢ１の傾斜角の検出処理を簡略化することができる。
【００７７】
また、本実施形態では、制御部１４０は、傾斜センサ１１０によって検出された傾斜情報に基づいて、橋梁ＯＢ１の異常を示す警報（異常アラーム）を管理装置２００に送信する制御を行う。例えば、制御部１４０は、橋梁ＯＢ１の傾斜角（傾斜情報が示す検出値）が、所定の範囲から外れる場合に、橋梁ＯＢ１の異常を示す警報（異常アラーム）を管理装置２００に送信する制御を行う。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００は、橋梁ＯＢ１の異常を適切に検出するとともに、橋梁ＯＢ１の異常を管理装置２００に通知することができる。
【００７８】
また、本実施形態では、制御部１４０は、定期的に傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００は、定期的に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出するので、橋梁ＯＢ１を監視して橋梁ＯＢ１の異常を適切に検出することができる。
【００７９】
また、本実施形態によるモニタリングシステム１（傾斜監視システム）は、上述したモニタリング装置１００と、モニタリング装置１００から取得した橋梁ＯＢ１の傾斜角を、データ記憶部２３０に記憶させる管理装置２００とを備えている。
これにより、本実施形態によるモニタリングシステム１は、上述したモニタリング装置１００と同様の効果を奏する。すなわち、本実施形態によるモニタリングシステム１は、慣性力の影響を受けることなく橋梁ＯＢ１の傾斜角を正確に検出することができる。
【００８０】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態によるモニタリングシステム１について、図面を参照して説明する。第２の実施形態では、基本的な処理は、第１の実施形態と同様であるが、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する制御が一部異なる変形例である。
本実施形態では、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出するタイミングが一部異なる点と、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出していない期間を低消費電力モードにする点とが第１の実施形態と異なる。
【００８１】
なお、本実施形態によるモニタリングシステム１の構成は、制御部１４０の一部の処理を除いて図２に示す第１の実施形態と同様である。
本実施形態における制御部１４０は、傾斜センサ１１０から橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得した後に、傾斜センサ１１０を低消費電力モードに移行させるとともに、傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる前に、低消費電力モードを解除させる。制御部１４０は、例えば、電源部３４を制御して傾斜センサ１１０の圧力センサ１０を除く各部への電源電圧の供給を停止させる。ここで、低消費電力モードは、例えば、傾斜センサ１１０の圧力センサ１０を除く各部への電源電圧の供給が停止され、傾斜センサ１１０の動作を停止した状態である。また、制御部１４０は、傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる前に、例えば、電源部３４を制御して、傾斜センサ１１０の各部へ電源電圧を供給させて、回転板２１を回転させる。
【００８２】
また、制御部１４０は、圧力センサ１０によって異常な振動を検出した場合に、傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる。すなわち、制御部１４０は、低消費電力モードになっている傾斜センサ１１０の圧力センサ１０の出力信号を取得し、出力信号の変化（変動）を監視する。制御部１４０は、出力信号に所定の値以上の変動が出力された場合に、異常な振動があると判定して、傾斜センサ１１０の低消費電力モードを解除し、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる。
【００８３】
次に、図９を参照して、本実施形態によるモニタリング装置１００の動作について説明する。
図９は、本実施形態によるモニタリング装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。
図９において、モニタリング装置１００の制御部１４０は、まず、傾斜センサ１１０の圧力センサ１０以外、及び無線通信部１３０を低消費電力モードにする（ステップＳ２０１）。制御部１４０は、例えば、電源部３４を制御して、傾斜センサ１１０の圧力センサ１０以外の各部への電源電圧の供給が停止させる。また、制御部１４０は、例えば、電源部１２０を制御して、無線通信部１３０への電源電圧の供給を停止させる。なお、無線通信部１３０が、内部クロックを停止する又は内部の電源供給を停止するなどの低消費電力モードを備えている場合には、制御部１４０は、無線通信部１３０に電源電圧を供給したままで、低消費電力モードにさせる制御を行ってもよい。
【００８４】
次に、制御部１４０は、所定の期間が経過したが否かを判定する（ステップＳ２０２）。制御部１４０は、所定の期間が経過した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０４に進める。また、制御部１４０は、所定の期間が経過していない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０３に進める。
【００８５】
ステップＳ２０３において、制御部１４０は、異常振動を検出したか否かを判定する。制御部１４０は、回転板２１が停止した状態における圧力センサ１０の出力信号に、所定の値上の変動が出力された場合に、異常振動を検出したと判定する。制御部１４０は、異常振動を検出した（所定の値以上の変動が出力された）場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０４に進める。また、制御部１４０は、異常振動を検出していない（所定の値上の変動が出力されていない）場合（ステップＳ２０３：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０２に戻す。
【００８６】
ステップＳ２０４において、制御部１４０は、傾斜センサ１１０の低消費電力モードを解除する。すなわち、制御部１４０は、例えば、電源部３４を制御して、傾斜センサ１１０の各部へ電源電圧を供給させて、傾斜センサ１１０に傾斜角の検出を開始させる。
【００８７】
続くステップＳ２０５からステップＳ２０７までの処理は、上述した図８に示すステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理と同様であるので、ここではその説明を省略する。
なお、ステップＳ２０７において、制御部１４０は、傾斜角が規格値以下である場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０８に進め、傾斜角が規格値を超える場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）に、処理をステップＳ２０９に進める。
【００８８】
ステップＳ２０８において、制御部１４０は、無線通信部１３０の低消費電力モードを解除して、検出した傾斜角を管理装置２００に送信する。ステップＳ２０８の処理後に、制御部１４０は、処理をステップＳ２０１に戻す。
ステップＳ２０９において、制御部１４０は、無線通信部１３０の低消費電力モードを解除して、検出した傾斜角及び異常アラームを管理装置２００に送信する。
【００８９】
次に、制御部１４０は、所定の期間に達したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。制御部１４０は、所定の期間に達していない場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）に、処理をステップＳ２１０に戻し、所定の期間に達するまでモニタリング装置１００を待機させる。また、制御部１４０は、所定の期間に達した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０５に戻す。
【００９０】
以上説明したように、本実施形態において、制御部１４０は、圧力センサ１０によって異常な振動を検出した場合に、傾斜センサ１１０に傾斜情報を検出させる。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００は、例えば、地震や強風などにより橋梁ＯＢ１に異常な振動（揺れ）が発生した場合に、橋梁ＯＢ１の異常をより迅速に検出することが可能になる。
【００９１】
また、本実施形態では、制御部１４０は、傾斜センサ１１０から橋梁ＯＢ１の傾斜角を取得した後に、傾斜センサ１１０を低消費電力モードに移行させるとともに、傾斜センサ１１０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出させる前に、低消費電力モードを解除させる。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００及びモニタリングシステム１は、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出しない大部分の期間を、傾斜センサ１１０を低消費電力モードにするため、モニタリング装置１００の平均消費電力を低減することができる。また、本実施形態によるモニタリング装置１００は、例えば、太陽電池などの発電による自立電源駆動を適用し易くなる。
【００９２】
なお、上述した図９に示すフローチャートでは、ステップＳ２０１において、制御部１４０が、傾斜センサ１１０の圧力センサ１０以外、及び無線通信部１３０を低消費電力モードにする例を説明したが、制御部１４０を自ら低消費電力モードにするようにしてもよい。すなわち、制御部１４０は、圧力センサ１０以外、及び無線通信部１３０を低消費電力モードにした後に、自らのクロックの停止や低周波数のクロックに切り替えるなどの低消費電力モードにさせるようにしてもよい。また、この場合、タイマなどにより所定の期間が検出された、又は、異常振動を検出した場合に、制御部１４０は、自らの低消費電力モードを解除するとともに、傾斜センサ１１０の低消費電力モードを解除する。
【００９３】
また、上述した図９に示すフローチャートにおいて、制御部１４０は、ステップＳ２０３の処理を実行しないようにして、傾斜センサ１１０を定期的な間欠駆動をさせるようにしてもよい。この場合、制御部１４０は、低消費電力モードにおいて、傾斜センサ１１０の電源遮断を行うことが可能になり、モニタリング装置１００は、さらに低消費電力化が可能になる。
【００９４】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態によるモニタリングシステム１ａについて、図面を参照して説明する。
図１０は、第３の実施形態によるモニタリングシステム１ａの一例を示す機能ブロック図である。
図１０に示すように、モニタリングシステム１ａは、モニタリング装置１００ａと、管理装置２００とを備えている。また、モニタリング装置１００ａは、傾斜センサ１１０ａと、電源部１２０と、無線通信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９５】
本実施形態では、傾斜センサ１１０ａが、Ｘ軸方向の傾斜角θｘと、Ｙ軸方向の傾斜角θｙとの２軸方向（２次元方向）の傾斜角を検出する点が第１の実施形態と異なる。
傾斜センサ１１０ａは、圧力センサ１０が出力する周期的な出力信号と、第１の同期クロック信号（第１の参照信号）とに基づいて同期検波を実行するとともに、同一の周期的な出力信号と、第２の同期クロック信号（第２の参照信号）とに基づいて同期検波を実行する。傾斜センサ１１０ａは、この２つの同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角θｘと、傾斜角θｙとを検出する。なお、第１の同期クロック信号は、第１の実施形態と同様に、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように生成したクロック信号である。また、第２の同期クロック信号は、第１の同期クロック信号と位相が９０度ずれたクロック信号である。
【００９６】
図１１は、本実施形態による傾斜センサ１１０ａの一例を示すブロック図である。
図１１に示すように、傾斜センサ１１０ａは、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３ａと、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ａとを備えている。
なお、この図において、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９７】
本実施形態において、同期クロック信号生成部３３ａは、Ｘ軸方向の傾斜を同期検波するように、第１の同期クロック信号を生成するとともに、第１の同期クロック信号と９０度位相のずれた第２の同期クロック信号を生成する。
【００９８】
傾斜情報検出部４０ａは、同期検波部４１ａと、傾斜角生成部４２ａとを備えている。
同期検波部４１ａは、圧力センサ１０の出力信号と、第１の同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行するとともに、圧力センサ１０の出力信号と、第２の同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行する。
【００９９】
傾斜角生成部４２ａは、同期検波部４１ａが実行した２つの同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する。例えば、傾斜角生成部４２ａは、第１の同期クロック信号に基づく同期検波の実行結果に基づいて、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ（第１の方向の傾斜情報）を検出するとともに、第２の同期クロック信号に基づく同期検波の実行結果に基づいて、Ｙ軸方向の傾斜角θｙ（第２の方向の傾斜情報）を検出する。
傾斜角生成部４２ａは、例えば、上述した式（１）を利用して、Ｘ軸方向の傾斜角θｘと、Ｙ軸方向の傾斜角θｙとをそれぞれ算出する。
【０１００】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリング装置１００ａでは、橋梁ＯＢ１の傾斜角には、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ（第１の方向の傾斜情報）と、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向の傾斜角θｙ（第２の方向の傾斜情報）とが含まれる。傾斜情報検出部４０ａは、圧力センサ１０の周期的な出力信号と、移動情報に基づく第１の同期クロック信号（第１の参照信号）とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、Ｘ軸方向の傾斜角θｘを検出する。また、傾斜情報検出部４０ａは、圧力センサ１０の周期的な出力信号と、移動情報に基づく第２の同期クロック信号（第２の参照信号）とに基づいて同期検波を実行し、当該同期検波の結果に基づいて、Ｙ軸方向の傾斜角θｙを検出する。
【０１０１】
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ａ及びモニタリングシステム１ａは、簡易な手法により、２軸方向の傾斜角を正確に検出することができ、橋梁ＯＢ１の異常をさらに早期に発見することができる。
【０１０２】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態によるモニタリングシステム１ｂについて、図面を参照して説明する。
図１２は、第４の実施形態によるモニタリングシステム１ｂの一例を示す機能ブロック図である。
図１２に示すように、モニタリングシステム１ｂは、モニタリング装置１００ｂと、管理装置２００とを備えている。また、モニタリング装置１００ｂは、傾斜センサ１１０ｂと、電源部１２０と、無線通信部１３０と、制御部１４０ａと、温度センサ１５０と、絶対圧センサ１６０と、補正情報記憶部１７０とを備えている。
なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態では、温度センサ１５０が検出する温度情報と、絶対圧センサ１６０が検出する大気圧情報とに基づいて、傾斜角を補正する点が第１の実施形態と異なる。
温度センサ１５０は、傾斜センサ１１０ｂの周辺の気温を検出する。
絶対圧センサ１６０は、傾斜センサ１１０ｂの周辺の大気圧を検出する。
補正情報記憶部１７０は、例えば、温度情報と温度補正情報とを対応付けた温度補正テーブルと、大気圧情報と大気圧補正情報とを対応付けた大気圧補正テーブルとを記憶する。ここで、温度補正情報、及び大気圧補正情報は、例えば、傾斜センサ１１０ｂにおける圧力センサ１０の出力、又は同期検波の実行結果を補正する、補正係数及びオフセット値である。
【０１０４】
制御部１４０ａの基本的な機能は、第１の実施形態の制御部１４０と同様であるが、傾斜角の補正に関する処理が追加になっている。制御部１４０ａは、例えば、温度センサ１５０が検出した温度情報を取得し、当該温度情報に対応する温度補正情報を補正情報記憶部１７０から取得する。また、制御部１４０ａは、絶対圧センサ１６０が検出した大気圧情報を取得し、当該大気圧情報に対応する大気圧補正情報を補正情報記憶部１７０から取得する。制御部１４０ａは、補正情報記憶部１７０から取得した温度補正情報及び大気圧補正情報を傾斜センサ１１０ｂに出力して、傾斜角を傾斜センサ１１０ｂに補正させる。
【０１０５】
傾斜センサ１１０ｂは、圧力センサ１０が出力する周期的な出力信号と、同期クロック信号とに基づいて同期検波を実行することで、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する。なお、傾斜センサ１１０ｂは、制御部１４０ａから取得した補正情報（温度補正情報及び大気圧補正情報）に基づいて、橋梁ＯＢ１の傾斜角を補正する。
【０１０６】
図１３は、本実施形態による傾斜センサ１１０ｂの一例を示すブロック図である。
図１３に示すように、傾斜センサ１１０ｂは、圧力センサ１０と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ｂとを備えている。また、傾斜情報検出部４０ｂは、同期検波部４１と、傾斜角生成部４２と、温度補正部４３と、大気圧補正部４４とを備えている。
なお、図１３において、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０７】
温度補正部４３は、温度センサ１５０が検出した温度情報に基づいて、傾斜角を補正する。具体的に、温度補正部４３は、例えば、制御部１４０ａから取得した温度補正情報に基づいて、同期検波部４１の実行結果（図６の直流電圧Ｖ１）を補正することにより、傾斜角を補正する。ここで、温度補正情報は、例えば、補正係数と、オフセット値とであり、温度補正部４３は、直流電圧Ｖ１に補正係数を乗算し、さらにオフセット値を加算して補正する。
【０１０８】
大気圧補正部４４は、絶対圧センサ１６０が検出した大気圧情報に基づいて、傾斜角を補正する。具体的に、大気圧補正部４４は、例えば、制御部１４０ａから取得した大気圧補正情報に基づいて、同期検波部４１の実行結果（図６の直流電圧Ｖ１）を補正することにより、傾斜角を補正する。ここで、大気圧補正情報は、例えば、補正係数と、オフセット値とであり、大気圧補正部４４は、直流電圧Ｖ１に補正係数を乗算し、さらにオフセット値を加算して補正する。
【０１０９】
傾斜角生成部４２は、温度補正部４３及び大気圧補正部４４によって補正された同期検波の実行結果に基づいて、傾斜角を生成する。
なお、温度補正部４３による補正と、大気圧補正部４４による補正とは、どちらを先に実行してもよい。また、制御部１４０ａの指示に基づいて、温度補正部４３による補正と、大気圧補正部４４による補正とのうちの一方の補正を実行するようにしてもよい。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリング装置１００ｂは、温度を検出する温度センサ１５０と、温度センサ１５０が検出した温度に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角）を補正する温度補正部４３とを備えている。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ｂ及びモニタリングシステム１ｂは、温度変化に応じて、橋梁ＯＢ１の傾斜角をさらに正確に検出することが可能になる。
【０１１１】
また、本実施形態によるモニタリング装置１００ｂは、大気圧を検出する絶対圧センサ１６０と、絶対圧センサ１６０が検出した大気圧に基づいて、傾斜情報（例えば、傾斜角）を補正する大気圧補正部４４とを備えている。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ｂ及びモニタリングシステム１ｂは、大気圧変化（例えば、天候の変化、場所の高度の変化など）に応じて、橋梁ＯＢ１の傾斜角をさらに正確に検出することが可能になる。
【０１１２】
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態によるモニタリングシステム１ｃについて、図面を参照して説明する。
図１４は、第５の実施形態によるモニタリングシステム１ｃの一例を示す機能ブロック図である。
図１４に示すように、モニタリングシステム１ｃは、モニタリング装置１００ｂと、管理装置２００とを備えている。また、モニタリング装置１００ｂは、傾斜センサ１１０ｃと、電源部１２０と、無線通信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
なお、この図において、図２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
本実施形態では、図１４に示すように、傾斜センサ１１０ｃの移動機構２０ａが、モータ２３の代わりに、風力によって回転板２１を回転させる風力回転機構２３ａを備えている点が、第１の実施形態と異なる。
【０１１４】
図１５は、本実施形態による傾斜センサ１１０ｃの一例を示すブロック図である。
図１５に示すように、傾斜センサ１１０ｃは、圧力センサ１０と、移動機構２０ａと、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０とを備えている。
なお、図１５において、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１５】
移動機構２０ａは、風力（自然エネルギーの一例）によって、回転板２１を回転させることよって圧力センサ１０を円状に移動させる。また、移動機構２０ａは、回転板２１と、風力回転機構２３ａとを備えている。
【０１１６】
風力回転機構２３ａ（駆動部の一例）は、自然エネルギーに基づいて、圧力センサ１０を所定の移動経路（例えば、円状）で移動させる。風力回転機構２３ａは、例えば、風車であり、風力によって得られるエネルギーに基づいて、圧力センサ１０を所定の移動経路（例えば、円状）で移動させる。風力回転機構２３ａは、例えば、回転板２１の駆動を構造物由来の現象で行う。ここで、構造物由来の現象とは、例えば、構造物に吹き付ける自然の風や風力回転機構２３ａの付近を車等が通ることによる風を利用して、回転板２１を回転させる。
このように、移動機構２０ａは、自然エネルギーに基づいて、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる風力回転機構２３ａ（駆動部）を備える。本実施形態による傾斜センサ１１０ｃは、風力回転機構２３ａが風力により、回転板２１を回転させて、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出する。
【０１１７】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリング装置１００ｃでは、移動機構２０ａは、自然エネルギーに基づいて、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる風力回転機構２３ａ（駆動部）を備えている。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ｃ及びモニタリングシステム１ｃは、例えば、風力などの自然エネルギーに基づいて、圧力センサ１０を移動させるため、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出するための消費電力を低減することができる。そのため、本実施形態によるモニタリング装置１００ｃは、低消費電力化を実現するとともに、慣性力の影響を受けることなく橋梁ＯＢ１の傾斜情報（例えば、傾斜角）を正確に検出することができる。
【０１１８】
また、本実施形態では、風力回転機構２３ａ（駆動部）は、風力によって得られるエネルギーに基づいて、圧力センサ１０を所定の移動経路で移動させる。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ｃ及びモニタリングシステム１ｃは、風力により、圧力センサ１０を移動させるため、橋梁ＯＢ１の傾斜角を検出するための消費電力を低減することができる。
【０１１９】
［第６の実施形態］
次に、第６の実施形態によるモニタリングシステム１ｄについて、図面を参照して説明する。
図１６は、第６の実施形態によるモニタリングシステム１ｄの一例を示す機能ブロック図である。
図１６に示すように、モニタリングシステム１ｄは、モニタリング装置１００ｄと、管理装置２００とを備えている。また、モニタリング装置１００ｄは、傾斜センサ１１０ｃと、自立電源部１２０ａと、無線通信部１３０と、制御部１４０とを備えている。
なお、この図において、図１４に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態では、図１６に示すように、モニタリング装置１００ｄが、電源部１２０の代わりに、自立電源部１２０ａを備えている点が、第５の実施形態と異なる。
自立電源部１２０ａは、自然エネルギーに基づいて発電を行い、モニタリング装置１００ｄに電源電圧（電源電力）を供給する。自立電源部１２０ａは、例えば、発電部１２１と、蓄電部１２２とを備えている。
【０１２１】
発電部１２１は、例えば、太陽電池や風力発電機であり、太陽光や風力などの自然エネルギーに基づいて発電する。
蓄電部１２２は、例えば、発電部１２１が発電した電力を蓄電する二次電池である。蓄電部１２２は、蓄電した電力を電源電力として、モニタリング装置１００ｄの各部に供給する。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリング装置１００ｄは、自然エネルギーに基づいて、モニタリング装置１００ｄの各部に電源電力を供給する自立電源部１２０ａを備えている。
これにより、本実施形態によるモニタリング装置１００ｄは、外部から電源を供給してもらう必要がなく、電源の供給のない構造物に対しても適用することができる。また、本実施形態によるモニタリング装置１００ｄ及びモニタリングシステム１ｄは、自然エネルギーを利用して動作するので、省エネルギー化を図ることができる。また、本実施形態によるモニタリング装置１００ｄ及びモニタリングシステム１ｄは、電池交換の必要もないため、メンテナンスの負荷やコストを削減することができる。
【０１２３】
［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態によるモニタリングシステム１ｅについて、図面を参照して説明する。
図１７は、第７の実施形態によるモニタリングシステム１ｅの一例を示す図である。
図１７に示すように、モニタリングシステム１ｅは、モニタリング装置１００−１〜１００−５と、管理装置２００とを備えている。
なお、モニタリング装置１００−１〜１００−５は、上述したモニタリング装置１００と同一の構成であり、本実施形態において、モニタリングシステム１ｅが備える任意のモニタリング装置を示す場合、又は特に区別しない場合には、モニタリング装置１００として説明する。
【０１２４】
モニタリング装置１００−１〜１００−５のそれぞれは、例えば、橋梁ＯＢ１の傾斜を管理する必要のある箇所に配置されている。
管理装置２００は、モニタリング装置１００−１〜１００−５のそれぞれが検出した橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角を受信し、受信した橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角をデータ記憶部２３０に記憶させる。すなわち、管理装置２００の管理制御部２４０は、各モニタリング装置１００から無線通信部２１０を介して、橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角を取得する。なお、モニタリングシステム１ｅにおいて、各モニタリング装置１００には、モニタリング装置１００を識別する識別情報が付与されており、管理制御部２４０は、識別情報とともに、橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角を各モニタリング装置１００から取得する。管理制御部２４０は、例えば、取得した橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角と、識別情報とを対応付けてデータ記憶部２３０に記憶させる。
【０１２５】
また、管理制御部２４０は、無線通信部２１０を介して、異常アラームを受信した場合に、識別情報に対応する橋梁ＯＢ１の箇所（モニタリング装置１００が配置されている箇所）に対応する警報を警報出力部２２０に出力させる。管理制御部２４０は、例えば、橋梁ＯＢ１の異常箇所を示す情報とともに、メッセージを出力したり、橋梁ＯＢ１の異常箇所を示す警告灯を点灯させたりしてもよい。
また、管理制御部２４０は、データ記憶部２３０が記憶する橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角に基づいて、橋梁ＯＢ１の異常を判定してもよい。管理制御部２４０は、橋梁ＯＢ１の各箇所の傾斜角に基づいて、例えば、各傾斜角は基準値に達していないが、各箇所の傾斜角が異なっており、橋梁ＯＢ１に歪が生じている等の異常を判定してもよい。
【０１２６】
以上説明したように、本実施形態によるモニタリングシステム１ｅは、複数のモニタリング装置１００を備えている。
これにより、モニタリングシステム１ｅは、橋梁ＯＢ１（構造物）の各箇所の傾斜を把握することが可能になり、例えば、橋梁ＯＢ１の全体が一様に傾いているのか、もしくは場所（箇所）ごとで傾きが違っておりどこかに歪が生じているのか、等を判定することが可能になる。
【０１２７】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、傾斜センサは、上述した形態に限定されるものではなく、傾斜センサ１１０（１１０ａ、１１０ｂ）の代わりに、下記の第１の変形例から第３の変形例を適用してもよい。
【０１２８】
＜第１の変形例＞
図１８は、第１の変形例の傾斜センサ１１０ｄを示すブロック図である。
図１８に示すように、傾斜センサ１１０ｄは、圧力センサ（１１、１２）と、移動機構２０と、磁石３１と、回転検出部３２と、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、スリップリング３５と、傾斜情報検出部４０ｃとを備えている。また、傾斜情報検出部４０ｃは、同期検波部４１ｂと、傾斜角生成部４２ａとを備えている。
なお、図１８において、図３及び図１１に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。また、圧力センサ（１１、１２）は、上述した圧力センサ１０と同一の構成であり、傾斜センサ１１０ｄが備える任意の圧力センサを示す場合、又は特に区別しない場合には、圧力センサ１０として説明する。
【０１２９】
第１の変形例の傾斜センサ１１０ｄは、複数の圧力センサ１０を備え場合の一例である。傾斜センサ１１０ｄは、例えば、２つの圧力センサ１０を備えている。
圧力センサ１１（第１の圧力センサ）と圧力センサ１２（第２の圧力センサ）とは、回転板２１上で回転軸Ｃ１における回転角が互いに９０度ずれるように、回転板２１上に配置されている。これにより、圧力センサ１１と圧力センサ１２とは、回転板２１の回転により、位相が９０度ずれた正弦波状の出力信号を出力する。
【０１３０】
同期検波部４１ｂは、圧力センサ１１の出力信号と、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号とにより同期検波を実行する。また、同期検波部４１ｂは、圧力センサ１２の出力信号と、同期クロック信号生成部３３が出力する同期クロック信号とにより同期検波を実行する。
傾斜角生成部４２ａは、同期検波部４１ｂによる２つの同期検波の実行結果に対して、第３の実施形態と同様の処理を実行することで、傾斜角θｘ及び傾斜角θｙを生成する。
【０１３１】
＜第２の変形例＞
図１９は、第２の変形例の傾斜センサ１１０ｅを示すブロック図である。
図１９に示すように、傾斜センサ１１０ｅは、圧力センサ１０と、移動機構２０ｂと、磁石３１と、位置検出部３２ａと、同期クロック信号生成部３３と、電源部３４と、フレキシブル基板３５ａと、傾斜情報検出部４０とを備えている。
なお、図２１において、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３２】
第２の変形例では、圧力センサ１０の移動を、円状の移動の代わりに、直線状に往復移動させる直線移動にした場合の一例について説明する。
移動機構２０ｂは、圧力センサ１０が配置され、直線状に移動可能な移動板２５（直線移動体）を備え、移動板２５を直線状に移動させることによって圧力センサ１０を直線移動させる。すなわち、移動機構２０ｂは、圧力センサ１０を直線状に往復移動させる直線移動を可能にする。また、移動機構２０ｂは、例えば、リニアトラッキング機構５０と、モータ制御部２２と、モータ２３とを備えている。
【０１３３】
リニアトラッキング機構５０は、回転板２１と、クランクシャフト２４と、移動板２５と、レール２６とを備え、回転板２１の回転運動を、移動板２５の直線移動（例えば、Ｘ軸方向の直線移動）に変換する。
クランクシャフト２４は、回転板２１の回転運動を、移動板２５に伝達し、直線移動（例えば、Ｘ軸方向（水平時）の直線移動）に変換する。
移動板２５（直線移動体の一例）は、圧力センサ１０及び磁石３１が配置され、モータ２３によって、回転板２１が回転されることによって、クランクシャフト２４を介して、水平時にレール２６上をＸ軸方向に直線状に移動する。
【０１３４】
モータ制御部２２は、回転板２１を所定の回転速度で回転させて、圧力センサ１０を上述した直線移動させるように制御する。
位置検出部３２ａ（移動情報検出部の一例）は、圧力センサ１０の移動情報を検出する。位置検出部３２ａは、例えば、ホール素子などの磁気検出素子であり、移動板２５に配置された磁石３１が接近することにより、移動板２５の基準位置を検出し、検出信号を同期クロック信号生成部３３に出力する。
【０１３５】
傾斜情報検出部４０は、同期検波部４１による同期検波の実行結果と、上述した式（１）を利用して傾斜角θを生成する。
以上のように、第２の変形例では、移動機構２０ｂは、圧力センサ１０が配置され、直線状に移動可能な移動板２５（直線移動体）を備え、移動板２５を直線状に移動させることによって圧力センサ１０を直線移動させる。
これにより、傾斜センサ１１０ｅは、第１の実施形態の傾斜センサ１１０と同様に、傾斜情報の検出精度を向上させることができる。
【０１３６】
＜第３の変形例＞
図２０は、第３の変形例の傾斜センサ１１０ｆを示すブロック図である。
図２０に示すように、傾斜センサ１１０ｆは、圧力センサ１０と、移動機構２０ｂと、磁石３１と、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）と電源部３４と、フレキシブル基板３５ａと、傾斜情報検出部４０ｄとを備えている。
なお、図２０において、図１９に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１３７】
第３の変形例では、圧力センサ１０の周期的な出力信号に基づく同期検波の代わりに、直線移動した２箇所における圧力センサ１０の出力に基づいて傾斜情報を検出する場合の一例について説明する。
位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）は、位置検出部３２ａと同一の構成であり、移動板２５に配置された磁石３１が接近することにより、移動板２５の移動位置を検出し、検出信号を傾斜情報検出部４０ｄに出力する。第３の変形例において、位置検出部（３２ａ−１、３２ａ−２）は、傾斜センサ１１０ｆが備える任意の位置検出部を示す場合、又は特に区別しない場合には、位置検出部３２ａとして説明する。
位置検出部３２ａ−１は、例えば、圧力センサ１０が第１の位置に移動したことを検出し、第１の位置において検出信号を傾斜情報検出部４０ｄに出力する。また、位置検出部３２ａ−２は、例えば、圧力センサ１０が第２の位置に移動したことを検出し、第２の位置において検出信号を傾斜情報検出部４０ｄに出力する。なお、第１の位置と第２の位置とは、レール２６と平行に移動する圧力センサ１０の移動距離ΔＤだけ離れているものとする。
【０１３８】
傾斜情報検出部４０ｄは、圧力センサ１０の移動距離と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、橋梁ＯＢ１（構造物）の傾斜情報を検出する。傾斜情報検出部４０ｄは、例えば、上述した第１の位置と第２の位置との移動距離ΔＤと、移動距離ΔＤに対する圧力センサ１０の出力値の変化とに基づいて、橋梁ＯＢ１のＸ軸方向の傾斜角を検出する。また、傾斜情報検出部４０ｄは、傾斜角生成部４２ｂを備えている。
【０１３９】
傾斜角生成部４２ｂは、位置検出部３２ａ−１により検出信号が出力された第１の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ１）を取得する。また、傾斜角生成部４２ｂは、位置検出部３２ａ−２により検出信号が出力された第２の位置における圧力センサ１０の出力値（電圧Ｖ２）を取得する。傾斜角生成部４２ｂは、第１の位置の出力値と、第２の位置の出力値との変化量ΔＶｏ（＝Ｖ２−Ｖ１）を算出する。そして、傾斜角生成部４２ｂは、上述した式（１）を利用して、移動距離ΔＤと、変化量ΔＶｏとに基づいて、傾斜角θを算出する。なお、第３の変形例では、式（１）において、移動距離（２×Ｒｓ）の代わりに、上述した移動距離ΔＤを使用する。
【０１４０】
このように、第３の変形例では、傾斜情報検出部４０ｄは、圧力センサ１０の移動距離（例えば、移動距離ΔＤ）と、移動距離に対する圧力センサ１０の出力値の変化（例えば、変化量ΔＶｏ）とに基づいて、橋梁ＯＢ１（構造物）の傾斜情報（例えば、傾斜角θ）を検出する。
これにより、第３の変形例による傾斜センサ１１０ｆは、上述した同期検波を使用する場合に比べて、簡易な構成により、傾斜情報を検出することができる。
【０１４１】
なお、上記の各実施形態及び各変形例において、傾斜センサ１１０（１１０ａ〜１１０ｆ）は、圧力センサ１０を円状又は直線状に移動させる例を説明したが、円弧状にスイングさせて移動させるなど、他の移動運動であってもよい。
また、上記の各実施形態及び各変形例において、圧力センサ１０は、差圧センサである例を説明したが、例えば、絶対圧センサなどの他の方式の圧力センサを用いてもよい。
【０１４２】
また、上記の各実施形態において、モニタリング装置１００（１００ａ〜１００ｄ）が、橋梁ＯＢ１に配置される例を説明したが、これに限定されるものではなく、他の構造物に適用してもよい。例えば、モニタリング装置１００（１００ａ〜１００ｄ）は、ビル、競技場、劇場、映画館、道路、信号機等の道路付帯物、鉄塔などの構造物に配置されるようにしてもよい。
【０１４３】
また、上記の各実施形態及び各変形例において、移動情報検出部（回転検出部３２、位置検出部３２ａ）として、ホール素子を用いる例を説明したが、ホール素子の代わりに、例えば、マイクロスイッチ、エンコーダ、光センサなどを用いてもよい。また、回転板２１、又は移動板２５が、ホール素子などの移動情報検出部を備え、回転板２１、又は移動板２５の移動経路上に磁石３１を配置するようにしてもよい。
【０１４４】
また、上記の各実施形態及び第１の変形例において、圧力センサ１０から出力された出力信号を傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｃ）に伝送する信号伝送手段として、スリップリング３５を用いる例を説明したが、スリップリング３５の代わりに、例えば、ロータリコネクタ、無線通信、フォトカプラなどによる光伝送などの他の手段を用いるようにしてもよい。また、圧力センサ１０に電源電圧（電源電力）を供給する手段としては、スリップリング３５の代わりに、ロータリコネクタ、ワイヤレス給電、回転板２１に電池を備えるなどの手段を用いてもよい。
また、上記の第２の変形例及び第３の変形例においても、フレキシブル基板３５ａの代わりに、上述した電源電圧（電源電力）を供給する手段、及び信号伝送手段を用いるようにしてもよい。
【０１４５】
また、上記の各実施形態は、単独で実施される例を説明したが、複数の実施形態の一部又は全部を組み合わせて実施してもよい。例えば、第７の実施形態によるモニタリングシステム１ｅは、モニタリング装置１００の代わりに、モニタリング装置１００ａ〜１００ｄを適用してもよい。
また、上記の各実施形態において、傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｃ）は、同期検波を利用して、圧力センサ１０の出力信号の変化量を検出する例を説明したが、これに限定されるものではない。傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｃ）は、例えば、整流回路やピークホールド回路を利用してもよいし、移動前後の差分により、圧力センサ１０の出力信号の変化量を検出するようにしてもよい。
【０１４６】
また、上記の各実施形態において、管理装置２００は、管理装置２００内のデータ記憶部２３０に橋梁ＯＢ１の傾斜角を記憶させる例を説明したが、管理装置２００の外部に設けられたクラウドサーバ（例えば、橋梁管理会社のクラウドサーバなど）に橋梁ＯＢ１の傾斜角を記憶させるようにしてもよい。すなわち、データ記憶部２３０は、管理装置２００の外部に備えられるようにしてもよい。
また、上記の各実施形態において、警報出力部２２０は、管理装置２００が設置されている場所で異常アラームを出力する例を説明したが、例えば、橋梁管理会社のサーバ装置などの外部装置に異常アラームを送信するようにしてもよい。
【０１４７】
また、上記の各実施形態において、傾斜センサ１１０（１１０ａ〜１１０ｆ）が傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｄ）を備える例を説明したが、モニタリング装置１００（１００ａ〜１００ｄ）が備える制御部１４０（１４０ａ）が、傾斜情報検出部４０（４０ａ〜４０ｄ）の機能を備えるようにしてもよい。
また、モニタリング装置１００（１００ａ、１００ｃ〜１００ｄ）は、２つの方向（２軸方向）の傾斜角を検出する場合には、直交する異なる方向の傾斜を検出するように配置された２つの傾斜センサ１１０（１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ）を備えるようにしてもよい。
【０１４８】
また、上記の第４の実施形態において、傾斜センサ１１０ｂの外部に、温度センサ１５０、絶対圧センサ１６０、及び補正情報記憶部１７０を備える例を説明したが、傾斜センサ１１０ｂが、温度センサ１５０、絶対圧センサ１６０、及び補正情報記憶部１７０の一部又は全部を備えるようにしてもよい。また、傾斜センサ１１０ｂは、温度補正部４３と、大気圧補正部４４との両方を備える例を説明したが、いずれか一方を備えるようにしてもよい。また、温度補正部４３及び大気圧補正部４４は、同期検波部４１の実行結果を補正する例を説明したが、圧力センサ１０の出力信号を補正するようにしてもよい。また、温度補正部４３及び大気圧補正部４４は、補正係数及びオフセット値に基づいて補正する例を説明したが、これに限定されるものではなく、補正係数及びオフセット値のいずれか一方に基づいて補正してもよいし、他の手法により補正するようにしてもよい。
【０１４９】
また、上記の第６の実施形態において、傾斜センサ１１０ｃは、風力回転機構２３ａにより、回転板２１を回転させる例を説明したが、自立電源部１２０ａから供給される電源電力により、回転板２１を回転させるようにしてもよい。
また、傾斜センサ１１０ｃは、風力回転機構２３ａの代わりに、振動、揺れなどの他の自然エネルギーを利用して、圧力センサ１０を移動させるようにしてもよい。
【０１５０】
なお、上述したモニタリングシステム１（１ａ〜１ｅ）が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述したモニタリングシステム１（１ａ〜１ｅ）が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述したモニタリングシステム１（１ａ〜１ｅ）が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。
【０１５１】
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後にモニタリングシステム１（１ａ〜１ｅ）が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【０１５２】
また、上述したモニタリング装置１００（１００ａ〜１００ｄ）が備える機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
また、上述したモニタリング装置１００（１００ａ〜１００ｄ）が備える機能の一部又は全部を、コンパレータなどのディスクリート部品（例えば、単機能部品、単体素子など）を用いた簡易な回路として実現してもよい。
【符号の説明】
【０１５３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  モニタリングシステム
１０、１１、１２  圧力センサ
２０、２０ａ、２０ｂ  移動機構
２１  回転板
２２  モータ制御部
２３  モータ
２３ａ  風力回転機構
２４  クランクシャフト
２５  移動板
２６  レール
３１  磁石
３２  回転検出部
３２ａ、３２ａ−１、３２ａ−２  位置検出部
３３、３３ａ  同期クロック信号生成部
３４、１２０  電源部
３５  スリップリング
３５ａ  フレキシブル基板
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ  傾斜情報検出部
４１、４１ａ、４１ｂ  同期検波部
４２、４２ａ、４２ｂ  傾斜角生成部
４３  温度補正部
４４  大気圧補正部
５０  リニアトラッキング機構
１００、１００−１、１００−２、１００−３、１００−４、１００−５、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ  モニタリング装置
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ  傾斜センサ
１３０、２１０  無線通信部
１２０ａ  自立電源部
１２１  発電部
１２２  蓄電部
１４０、１４０ａ  制御部
１５０  温度センサ
１６０  絶対圧センサ
１７０  補正情報記憶部
２００  管理装置
２２０  警報出力部
２３０  データ記憶部
２４０  管理制御部
ＯＢ１  橋梁
【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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