(57)【要約】【課題】  小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である加速度センサおよび振動モニタリングシステムを提供すること。【解決手段】  収容空間１０を有する固定部１と、収容空間１０に収容され、且つ固定部１に対して相対動可能な可動部２と、固定部１に対する可動部２の移動量に相関する物理量を検出する検出部３と、を備える加速度センサＡ１であって、収容空間１０に充填された非圧縮の粘性流体からなる減衰力発生体４を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容空間を有する固定部と、
前記収容空間に収容され、且つ前記固定部に対して相対動可能な可動部と、
前記固定部に対する前記可動部の移動量に相関する物理量を検出する検出部と、
を備える加速度センサであって、
前記収容空間に充填された非圧縮の粘性流体からなる減衰力発生体を備えることを特徴とする、加速度センサ。
【請求項２】
前記可動部は、質量部と、前記固定部および前記質量部を繋ぐ連結部と、を有している、請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】
前記可動部は、１つのみの前記連結部を有する、請求項２に記載の加速度センサ。
【請求項４】
前記質量部と前記固定部との隙間には、前記連結部と反対側に位置するとともに、少なくとも前記連結部に隣接する部分よりも狭幅である先端狭幅部が設けられている、請求項３に記載の加速度センサ。
【請求項５】
前記隙間には、前記先端狭幅部の両側に配置された側方狭幅部が設けられている、請求項４に記載の加速度センサ。
【請求項６】
前記可動部は、複数の前記連結部を有しており、
複数の前記検出部を備える、請求項２に記載の加速度センサ。
【請求項７】
前記検出部は、前記可動部の歪を検出する、請求項２ないし６のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項８】
前記検出部は、前記連結部に設けられている、請求項７に記載の加速度センサ。
【請求項９】
前記検出部は、前記可動部に設けられた可動電極と、前記固定部に設けられた固定電極と、を有し、前記可動電極および前記固定電極の間に生じる静電容量を検出する、請求項１ないし５のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項１０】
前記固定部および前記可動部は、同一の材料からなる、請求項１ないし９のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項１１】
前記固定部および前記可動部は、半導体材料からなる、請求項１０に記載の加速度センサ。
【請求項１２】
前記固定部および前記可動部は、シリコンからなる、請求項１１に記載の加速度センサ。
【請求項１３】
前記固定部は、互いに接合されることにより前記収容空間を規定する基部および蓋部を有する、請求項１ないし９のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項１４】
前記基部および蓋部は、同一材料からなる、請求項１３に記載の加速度センサ。
【請求項１５】
前記基部および蓋部は、半導体材料からなる、請求項１４に記載の加速度センサ。
【請求項１６】
前記基部および蓋部は、シリコンからなる、請求項１５に記載の加速度センサ。
【請求項１７】
前記基部は、配線基板である、請求項１３に記載の加速度センサ。
【請求項１８】
前記配線基板は、ガラスエポキシ樹脂からなる基材を有する、請求項１７に記載の加速度センサ。
【請求項１９】
前記減衰力発生体は、液体である、請求項１ないし１８のいずれかに記載の加速度センサ。
【請求項２０】
前記減衰力発生体は、シリコーンオイルである、請求項１９に記載の加速度センサ。
【請求項２１】
前記減衰力発生体は、ゲルである、請求項２０に記載の加速度センサ。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれかに記載の１以上の加速度センサと、
前記加速度センサからの信号が入力されるとともに、検出信号を送信する送信制御部と、
前記送信制御部からの検出信号を受信する受信制御部と、
を備えることを特徴とする、振動モニタリングシステム。
【請求項２３】
前記送信制御部は、複数の前記加速度センサからの信号が入力される、請求項２２に記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２４】
前記受信制御部は、複数の前記送信制御部からの検出信号を受信する、請求項２２または２３に記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２５】
前記検出信号は、無線通信手段によって送受信される、請求項２２ないし２４のいずれかに記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２６】
前記検出信号は、有線通信手段によって送受信される、請求項２２ないし２４のいずれかに記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２７】
前記加速度センサおよび前記送信制御部に電力供給する電源部を備える、請求項２２ないし２６のいずれかに記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２８】
前記電源部は、太陽光発電デバイスである、請求項２７に記載の振動モニタリングシステム。
【請求項２９】
前記電源部は、蓄電池である、請求項２７に記載の振動モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加速度センサおよび振動モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体に生じる加速度を計測する加速度センサは、たとえば物体の振動状態などを把握するために広く用いられている。たとえば、特許文献１には、いわゆる静電容量式の加速度センサが開示されている。また、加速度センサには、小型化の要請が強い。このような要請に応えるべく、いわゆるＭＥＭＳの技術を用いて加速度センサの小型化が図られている。
【０００３】
しかしながら、加速度センサの小型化が図られるほど、計測可能な加速度の範囲は、より高加速度（高周波数）側に移行する傾向がある。たとえば、橋梁などの大規模建造物の振動状態を把握する場合、求められる計測範囲は、比較的低加速度（低周波数）である。しかも、加速度センサの設置スペースやコスト要請などから、大型の加速度センサは歓迎されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である加速度センサおよび振動モニタリングシステムを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供される加速度センサは、収容空間を有する固定部と、前記収容空間に収容され、且つ前記固定部に対して相対動可能な可動部と、前記固定部に対する前記可動部の移動量に相関する物理量を検出する検出部と、を備える加速度センサであって、前記収容空間に充填された非圧縮の粘性流体からなる減衰力発生体を備えることを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記可動部は、質量部と、前記固定部および前記質量部を繋ぐ連結部と、を有している。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記可動部は、１つのみの前記連結部を有する。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記質量部と前記固定部との隙間には、前記連結部と反対側に位置するとともに、少なくとも前記連結部に隣接する部分よりも狭幅である先端狭幅部が設けられている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記隙間には、前記先端狭幅部の両側に配置された側方狭幅部が設けられている。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記可動部は、複数の前記連結部を有しており、複数の前記検出部を備える。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出部は、前記可動部の歪を検出する。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出部は、前記連結部に設けられている。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出部は、前記可動部に設けられた可動電極と、前記固定部に設けられた固定電極と、を有し、前記可動電極および前記固定電極の間に生じる静電容量を検出する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定部および前記可動部は、同一の材料からなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定部および前記可動部は、半導体材料からなる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定部および前記可動部は、シリコンからなる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記固定部は、互いに接合されることにより前記収容空間を規定する基部および蓋部を有する。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記基部および蓋部は、同一材料からなる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記基部および蓋部は、半導体材料からなる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記基部および蓋部は、シリコンからなる。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記基部は、配線基板である。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記配線基板は、ガラスエポキシ樹脂からなる基材を有する。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記減衰力発生体は、液体である。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記減衰力発生体は、シリコーンオイルである。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記減衰力発生体は、ゲルである。
【００２７】
本発明の第２の側面によって提供される振動モニタリングシステムは、本発明の第１の側面によって提供される１以上の加速度センサと、前記加速度センサからの信号が入力されるとともに、検出信号を送信する送信制御部と、前記送信制御部からの検出信号を受信する受信制御部と、を備えることを特徴としている。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送信制御部は、複数の前記加速度センサからの信号が入力される。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受信制御部は、複数の前記送信制御部からの検出信号を受信する。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出信号は、無線通信手段によって送受信される。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記検出信号は、有線通信手段によって送受信される。
【００３２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記加速度センサおよび前記送信制御部に電力供給する電源部を備える。
【００３３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記電源部は、太陽光発電デバイスである。
【００３４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記電源部は、蓄電池である。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、前記収容空間において前記可動部が前記固定部に対して相対動すると、前記減衰力発生体から前記可動部に対して移動を抑制する減衰力が作用する。このため、前記減衰力発生体を備えない場合と比べて、前記可動部がより低加速度で動くこととなる。したがって、前記加速度センサの小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。
【００３６】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態に基づく加速度センサを示す断面図である。
【図２】図１の加速度センサを示す要部平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に基づく振動モニタリングシステムを示すシステム構成図である。
【図４】本発明の第１実施形態に基づく振動モニタリングシステムに用いられるモニタリングユニットを示すシステム構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に基づく振動モニタリングシステムの測定対象例を示す概略斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に基づく加速度センサの変形例を示す要部平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に基づく加速度センサの他の変形例を示す要部平面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に基づく加速度センサを示す要部平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に基づく加速度センサの変形例を示す要部平面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に基づく加速度センサの他の変形例を示す要部平面図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に基づく加速度センサを示す断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に基づく加速度センサを示す断面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に基づく振動モニタリングシステムに用いられるモニタリングユニットの変形例を示すシステム構成図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に基づく振動モニタリングシステムを示すシステム構成図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に基づく振動モニタリングシステムに用いられるモニタリングユニットを示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３９】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に基づく加速度センサを示している。本実施形態の加速度センサＡ１は、固定部１、可動部２、検出部３および減衰力発生体４を備えている。本発明に係る加速度センサの大きさや形式はなんら限定されないが、本実施形態においては、いわゆるＭＥＭＳの技術を用いた比較的小型の加速度センサＡ１について説明する。
【００４０】
図１は、ｚｘ平面に沿う加速度センサＡ１の断面図である。図２は、理解の便宜上、固定部１の一部を除去した状態の加速度センサＡ１を示す要部平面図である。
【００４１】
固定部１は、加速度センサＡ１の土台となり、且つ外形を構成するものである。固定部１は、測定対象物に固定されることが意図されている。本実施形態においては、固定部１は、基部１１および蓋部１２を有する。基部１１および蓋部１２の大きさ、形状、材質等は特に限定されない。本実施形態においては、基部１１および蓋部１２は、互いに同一の材料からなる。好ましくは、基部１１および蓋部１２は、半導体からなり、より好ましくはシリコンからなる。
【００４２】
基部１１と蓋部１２とは、互いに接合されている。それぞれにたとえば凹部が形成されていることにより、固定部１は、収容空間１０を有している。収容空間１０は、少なくとも加速度センサＡ１の完成状態において密閉空間とされている。図２に示すように、本実施形態においては収容空間１０は、平面視矩形状とされている。また、図１に示すように、本実施形態においては、基部１１の図中右端付近が、蓋部１２から突出している。
【００４３】
可動部２は、収容空間１０に収容されており、且つ固定部１に対して相対動可能である。本実施形態においては、固定部１と可動部２とは、同一の材料からなり、互いに一体的に形成されている。好ましくは、固定部１と可動部２とは、半導体材料からなり、より好ましくはシリコンからなる。
【００４４】
また、本実施形態においては、可動部２は、質量部２１および連結部２２を有している。質量部２１は、加速度センサＡ１が検出する加速度によって収容空間１０において移動させられることが意図された部位であり、相応の質量が与えられている。連結部２２は、固定部１と質量部２１とを繋ぐ部位である。
【００４５】
図２に示すように、本実施形態においては、質量部２１は、平面視において、収容空間１０と略相似形状の矩形状とされている。これに対し、連結部２２は、質量部２１のｘ方向一端に繋がっており、幅（ｙ方向寸法）が質量部２１よりも顕著に小とされている。また、図２に示すように、連結部２２の厚さ（ｚ方向寸法）は、質量部２１の厚さ（ｚ方向寸法）よりも小とされている。このような構成により、可動部２に加速度が生じた場合、質量部２１がこの加速度に応じて移動し、連結部２２は、質量部２１の移動に伴って顕著に変形する。
【００４６】
検出部３は、固定部１に対する可動部２の移動量に相関する物理量を検出するものである。検出部３の検出原理や形式および大きさなどは特に限定されない。本実施形態においては、検出部３は、連結部２２に取り付けられており、連結部２２の歪を検出するたとえば歪みセンサあるいはいわゆるピエゾ素子である。また、図２に示すように、基部１１には、配線１３が形成されている。配線１３は、検出部３による検出を実現しうる導通経路を構築するものであり、たとえば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕなどが適宜選択されまたは組み合わされためっき層からなる。本実施形態においては、配線１３は、電極１３１を有している。電極１３１は、加速度センサＡ１に信号線などを接続するために用いられる。
【００４７】
減衰力発生体４は、収容空間１０に充填されており、非圧縮の粘性流体からなる。減衰力発生体４は、収容空間１０において可動部２が固定部１に対して相対動する際に、可動部２に対して移動方向と反対方向、すなわち移動を抑制するように作用する減衰力を発生させることが意図されたものである。減衰力発生体４の種類などは特に限定されないが、本実施形態においては、減衰力発生体４は、液体であり、より好ましくはシリコーンオイルである。また、減衰力発生体４の他の例として、ゲルを用いてもよい。
【００４８】
本実施形態においては、質量部２１がｚ方向に移動しやすい構成となっている。質量部２１がこのような挙動を示す場合、減衰力発生体４は、図２に示す隙間５を行き交うこととなる。減衰力発生体４が隙間５を行き交う際に生じるせん断力が、質量部２１の移動を抑制する減衰力となる。
【００４９】
図３は、本発明の第１実施形態に基づく振動モニタリングシステムを示している。本実施形態の加速度センサＡ１は、複数のモニタリングユニットＣ１および受信制御部７を備えている。加速度センサＡ１は、たとえば橋梁の振動状態を長期間にわたってモニタリングするといった用途に用いられる。このような振動モニタリングを行うことにより、橋梁の振動状態が長期間にわたってどのように変化するかを把握することができる。橋梁の各部に生じうる経年変化や破損などは、振動状態に表れる可能性が高い。したがって、振動モニタリングによって、橋梁などの長大施設の診断を行うことができる。
【００５０】
図４は、モニタリングユニットＣ１を示している。モニタリングユニットＣ１は、複数の加速度センサＡ１、送信制御部６および電源部８を備えている。モニタリングユニットＣ１が備える加速度センサＡ１の個数は、１以上であればよいが、モニタリングの効率を高めるには、モニタリングユニットＣ１が複数の加速度センサＡ１を備えることが好ましい。なお、加速度センサＡ１を用いることと同様に、後述する加速度センサＡ２ないし加速度センサＡ４を適宜選択して採用してもよい。
【００５１】
送信制御部６は、複数の加速度センサＡ１からの信号が入力されるとともに、検出信号を送信するものである。送信制御部６と複数の加速度センサＡ１とは、たとえば配線によって互いに接続されている。加速度センサＡ１からの信号は、たとえば加速度センサＡ１に流した電流の変化や加速度センサＡ１で生じた起電力による電流などである。送信制御部６から送信する検出信号は、加速度センサＡ１からの信号をたとえばアンプ機能によって増大した信号や、加速度センサＡ１からの信号に基づいて演算処理によって生成された信号などである。
【００５２】
本実施形態においては、送信制御部６は、アンテナ６１を有している。送信制御部６は、アンテナ６１を用いた無線通信手段によって検出信号を送信する。
【００５３】
電源部８は、複数の加速度センサＡ１における検出および送信制御部６の各種制御を実現するための電力を供給するものである。本実施形態においては、電源部８からの電力は、送信制御部６を介して各加速度センサＡ１に供給されている。電源部８の具体的構成は特に限定されないが、本実施形態においては、電源部８は、蓄電池である。
【００５４】
図３に示すように、受信制御部７は、複数のモニタリングユニットＣ１から送信された検出信号を受信するものである。本実施形態においては、受信制御部７は、アンテナ７１を有しており、無線通信手段によってモニタリングユニットＣ１からの検出信号を受信する。
【００５５】
受信制御部７は、さらに、受信した検出信号を処理する機能を備えていてもよい。係る処理の例としては、検出信号の記憶機能、検出信号を外部の機器（図示略）にさらに送信する送信機能、検出信号に基づいて測定対象物の振動状態を表すデータを生成するデータ処理機能などが挙げられる。
【００５６】
図５は、振動モニタリングシステムＢ１による振動モニタリングの測定対象物の一例を示している。図示された例は、橋梁Ｂｇであり、たとえば、海峡などを跨いで設置された比較的長大な吊り橋である。橋梁Ｂｇの橋桁や吊りケーブルなどの各部には、測定点Ｍｐが設定されうる。測定点Ｍｐは、振動モニタリングシステムＢ１に備えられた複数の加速度センサＡ１が取り付けられる箇所である。モニタリングユニットＣ１が複数の加速度センサＡ１を備える構成の場合、比較的近接する位置にある複数の測定点Ｍｐに取り付けられた複数の加速度センサＡ１が同一のモニタリングユニットＣ１に含まれる構成となる。また、橋梁Ｂｇが相当に長大である場合、複数の受信制御部７を備える構成としてもよい。
【００５７】
次に、加速度センサＡ１およびモニタリングユニットＣ１の作用について説明する。
【００５８】
本実施形態によれば、収容空間１０において可動部２が固定部１に対して相対動すると、減衰力発生体４から可動部２に対して移動を抑制する減衰力が作用する。このため、減衰力発生体４を備えない場合と比べて、可動部２がより低加速度で動くこととなる。したがって、加速度センサＡ１の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。
【００５９】
また、加速度センサＡ１をいわゆるＭＥＭＳの技術を用いて製造することにより、低加速度の計測を実現しつつ、加速度センサＡ１を十分に小型に仕上げることができる。かかる小型化を図るには、固定部１の全体がシリコンからなることが好ましい。また、固定部１および可動部２をシリコンからなる一体構造とすることは、小型化および製造効率の向上に好ましい。
【００６０】
可動部２が質量部２１および連結部２２を有することにより、加速度センサＡ１に与えられた加速度にしたがって、質量部２１をスムーズに相対動させることができる。一方、質量部２１が相対動すると、連結部２２にはそれに応じた歪が明確に生じる。この連結部２２に検出部３を設けることにより、加速度をより確実に検出することができる。
【００６１】
図６〜図１５は、本発明の変形例およびの他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００６２】
図６は、加速度センサＡ１の変形例を示している。本変形例においては、隙間５に先端狭幅部５１が設けられている。先端狭幅部５１は、ｘ方向において連結部２２と反対側に位置するとともに、隙間５のうち連結部２２に隣接する部分よりも狭幅とされている。より具体的には、質量部２１のｘ方向図中左端全体と基部１１との距離が近づけられていることにより、先端狭幅部５１が形成されている。
【００６３】
このような変形例によっても、加速度センサＡ１の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。また、先端狭幅部５１は、質量部２１のうち移動量が最大となると考えられるｘ方向左端と基部１１との隙間である。このため、相対的に狭幅でとされた先端狭幅部５１を、比較的高い流速で減衰力発生体４が行き交うこととなる。これにより、減衰力発生体４によって生じる減衰力を増強することが可能であり、低加速度の計測に有利である。
【００６４】
図７は、加速度センサＡ１の他の変形例を示している。本変形例においては、隙間５に先端狭幅部５１に加えて２つの側方狭幅部５２が形成されている。２つの側方狭幅部５２は、先端狭幅部５１のｙ方向両側に配置されており、隙間５のうち連結部２２に隣接する部分よりも狭幅とされている。本実施形態においては、側方狭幅部５２の大きさは、先端狭幅部５１の大きさと略同等である。また、各側方狭幅部５２は、質量部２１のｘ方向に延びる側辺のうちｘ方向左方側部分にのみ形成されている。
【００６５】
このような変形例によっても、加速度センサＡ１の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。また、減衰力発生体４によって生じる減衰力をさらに増強することが可能であり、低加速度の計測に好適である。
【００６６】
図８は、本発明の第２実施形態に基づく加速度センサを示している。本実施形態の加速度センサＡ２は、可動部２および検出部３の構成が上述した実施形態と異なっている。
【００６７】
本実施形態においては、可動部２は、１つの質量部２１と４つの連結部２２とを有している。質量部２１は、平面視矩形状である。４つの連結部２２は、質量部２１の四隅部分と基部１１とをそれぞれ繋いでいる。
【００６８】
また、本実施形態においては、４つの検出部３が備えられている。４つの検出部３は、２つの連結部２２に各別に取り付けられている。すなわち、各検出部３は、各連結部２２に生じる歪を個別に検出する。また、４つの検出部３に対応して、たとえば８つの電極１３１が設けられている。ただし、いわゆるコモン電極を共通させれば、５つの電極１３１によって４つの検出部３を機能させうる。
【００６９】
このような実施形態によっても、加速度センサＡ２の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。また、４つの検出部３による検出量（引張、圧縮）を適宜組み合わせ演算することにより、質量部２１のｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の移動量（加速度）を検出することができる。
【００７０】
図９は、加速度センサＡ２の変形例を示している。本変形例においては、隙間５に４つの中間狭幅部５３が形成されている。中間狭幅部５３は、平面視矩形状である質量部２１の各辺において、中央寄り部分に対応する位置に設けられている。中間狭幅部５３の大きさは、隙間５のうち連結部２２に隣接する部分よりも狭幅である。
【００７１】
このような変形例によっても、加速度センサＡ２の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。また、中間狭幅部５３を設けることにより、減衰力発生体４によって生じる減衰力を増強することが可能であり、低加速度の計測に有利である。
【００７２】
図１０は、加速度センサＡ２の他の変形例を示している。本変形例においては、質量部２１に複数の突起２１１が設けられている。突起２１１は、質量部２１からｚ方向に突出している。本変形例においては、質量部２１のｚ方向両側のそれぞれに複数の突起２１１が形成されている。
【００７３】
このような変形例によっても、加速度センサＡ２の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。また、突起２１１を設けることによって、質量部２１がｘ方向およびｙ方向に相対動した際の減衰力を高めることができる。
【００７４】
図１１は、本発明の第３実施形態に基づく加速度センサを示している。本実施形態のＡ３は、主に固定部１の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、基部１１と蓋部１２とは、互いにことなる材料からなる。基部１１は、配線基板であり、具体的には、ガラスエポキシ樹脂からなる基材を有する。上述した配線１３は、この基材状に形成されている。基部１１は、平板状である。一方、蓋部１２は、収容空間１０を形成すべく、凹部を有している。また、蓋部１２の材質は特に限定されないが、たとえば絶縁性の樹脂が挙げられる。
【００７５】
可動部２は、たとえば固定部１の蓋部１２に取り付けられている。また、固定部１には、充填剤１５が設けられている。充填剤１５は、加速度センサＡ３の製造工程において、減衰力発生体４を充填した後に、この充填に用いた充填孔を塞ぐものである。
【００７６】
なお、加速度センサＡ３における可動部２および検出部３等の構成については、加速度センサＡ１および加速度センサＡ２においてそれぞれ説明した構成を適宜採用することができる。
【００７７】
このような実施形態によっても、加速度センサＡ３の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。
【００７８】
図１２は、本発明の第４実施形態に基づく加速度センサを示している。本実施形態の加速度センサＡ４は、いわゆる静電容量式の加速度センサとして構成されている。たとえば、検出部３は、可動電極３１および固定電極３２を有している。可動電極３１は、可動部２の質量部２１に設けられており、平板形状の電極である。固定電極３２は、固定部１の蓋部１２に設けられており、可動電極３１と対向する平板形状の電極である。なお、加速度センサＡ４をＭＥＭＳ技術を用いてシリコンを加工することにより製造する場合、導電性薄膜形成やドーピング処理などによって、質量部２１自体を固定電極３２として形成してもよい。
【００７９】
このような実施形態によっても、加速度センサＡ４の小型化を図りつつ、より低加速度の計測が可能である。
【００８０】
なお、加速度センサＡ４における固定部１および可動部２等の構成については、加速度センサＡ１ないし加速度センサＡ３においてそれぞれ説明した構成を適宜採用することができる。
【００８１】
図１３は、モニタリングユニットＣ１の変形例を示している。本変形例においては、電源部８の構成が上述した例と異なっており、いわゆる太陽光発電デバイスによって構成されている。このような構成によれば、長期間にわたるモニタリングにおいて、加速度センサＡ１や送信制御部６などに絶えず電力を供給するのに適している。
【００８２】
図１４は、本発明の第２実施形態に基づく振動モニタリングシステムを示している。本実施形態の振動モニタリングシステムＢ２は、複数のモニタリングユニットＣ２と受信制御部７とを備えている。複数のモニタリングユニットＣ２と受信制御部７とは、信号線６９によって接続されている。受信制御部７には、複数の信号線６９を接続するコネクタ７２が設けられている。
【００８３】
図１５は、振動モニタリングシステムＢ２に用いられるモニタリングユニットＣ２を示している。図示された加速度センサＡ１は、上述した加速度センサＡ２ないし加速度センサＡ４であってもよい。送信制御部６には、上述した信号線６９が接続されるコネクタ６２が設けられている。
【００８４】
このような実施形態は、測定対象物に信号線６９を敷設する必要があるものの、無線通信に生じうる電波障害などの懸念を払拭することができるという利点がある。また、信号線６９を介して電力供給する構成としてもよい。この場合、各モニタリングユニットＣ２は、電源部８を備える必要はなく、複数のモニタリングユニットＣ２をカバーしうる電源部（図示略）を図１４に示す受信制御部７に付随して設ければよい。
【００８５】
本発明に係る加速度センサおよび振動モニタリングシステムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る加速度センサおよび振動モニタリングシステムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００８６】
Ａ１〜Ａ３      加速度センサ
Ｂ１，Ｂ２      振動モニタリングシステム
Ｃ１，Ｃ２      モニタリングユニット
Ｂｇ      橋梁
Ｍｐ      測定点
１      固定部
１０      収容空間
１１      基部
１２      蓋部
１３      配線
１３１      電極
１５      充填剤
２      可動部
２１      質量部
２１１      突起
２２      連結部
３      検出部
３１      可動電極
３２      固定電極
４      減衰力発生体
５      隙間
５１      先端狭幅部
５２      側方狭幅部
５３      中間狭幅部
６      送信制御部
６１      アンテナ
６２      コネクタ
７      受信制御部
７１      アンテナ
７２      コネクタ
６９      信号線
８      電源部
【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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