(57)【要約】【課題】ＡＲＸモデルに基づいて構造物を効率良く診断することを目的とする。【解決手段】構造物を診断する構造物診断装置が、前記構造物に設置されるセンサから取得する加速度データに基づいて前記構造物に対する振動の種類を判定し、前記種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間を含む計算パラメータを調整し、前記計算パラメータに基づいて、前記構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータを計算することで上記課題を解決する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を診断する構造物診断装置であって、
前記構造物に設置されるセンサから取得する加速度データに基づいて前記構造物に対する振動の種類を判定する判定部と、
前記種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間を含む計算パラメータを調整する調整部と、
前記計算パラメータに基づいて、前記構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータを計算する計算部と
を含む構造物診断装置。
【請求項２】
前記計算部は、所定の固有振動数と、前記計算によって算出された前記固有振動数とに基づいて、低下率を計算する請求項１に記載の構造物診断装置。
【請求項３】
前記構造物が複数ある場合には、
前記低下率が高い順に前記構造物を並べて表示する又は前記低下率が基準値以上の前記構造物を特定して表示する請求項２に記載の構造物診断装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記計算パラメータを所定の範囲内の値又は所定の値に調整する請求項１乃至３のいずれか一項に記載の構造物診断装置。
【請求項５】
構造物を診断する構造物診断装置が行う構造物診断方法であって、
前記構造物診断装置が、前記構造物に設置されるセンサから取得する加速度データに基づいて前記構造物に対する振動の種類を判定する判定手順と、
前記構造物診断装置が、前記種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間を含む計算パラメータを調整する調整手順と、
前記構造物診断装置が、前記計算パラメータに基づいて、前記構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータを計算する計算手順と
を含む構造物診断方法。
【請求項６】
構造物を診断するコンピュータに構造物診断方法を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータが、前記構造物に設置されるセンサから取得する加速度データに基づいて前記構造物に対する振動の種類を判定する判定手順と、
前記コンピュータが、前記種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間を含む計算パラメータを調整する調整手順と、
前記コンピュータが、前記計算パラメータに基づいて、前記構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータを計算する計算手順と
を実行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、構造物診断装置、構造物診断方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ等が示すデータに基づいて、計算機等が構造物を診断する方法が知られている。
【０００３】
例えば、異なる複数の地震記録を使って、経時的に同一であるモードを選択するのが可能となるパラメタ選定方法が知られている。これは、地震動に対する建造物の応答を示す振動モードを算出することで、建造物の損傷評価を行う、いわゆる建造物のヘルスモニタリングシステムにおいて、振動モードに対応するモーダルパラメタが選定される方法である。具体的には、まず、第１の地震動に対する建造物の応答から、複数のモーダルパラメタが演算される。次に、演算された複数のモーダルパラメタの中から、適切なモーダルパラメタが手動で選定され、第２の地震動に対する建造物の応答から、複数のモーダルパラメタが演算される。続いて、第１の地震動に対する建造物の応答から演算される複数のモーダルパラメタに基づいて、第１の同時確率密度関数が演算され、第２の地震動に対する建造物の応答から演算される複数のモーダルパラメタと、第１の同時確率密度関数とに基づいて複数の尤度が演算される。さらに、複数の尤度の中から最も高い尤度に対応するモーダルパラメタを選定する方法が知られている（例えば、特許文献１等）。
【０００４】
また、建物の健全性診断方法であって、指標自体の周期的な変動の影響を受けずに、健全性を診断すると共に、線形の範囲にある変形−荷重関係を利用することにより、安定的に建物の健全性を診断する方法が知られている。具体的には、まず、建物の常時微動を常時計測して常時微動の計測データが収集されると共に、建物の健全性に影響を与え得る事象の発生前後における常時微動の計測データが抽出される。次に、事象発生前及び事象発生後における常時微動のそれぞれの計測データが複数に分割され、分割した計測データごとに建物の健全性を診断する指標が算出される。続いて、事象発生前の指標の回帰直線及び事象発生後の指標の回帰直線が推定され、それぞれの回帰直線の切片を比較して、建物の健全性を診断する方法が知られている（例えば、特許文献２等）。
【０００５】
他にも、予測誤差法により、モデルのパラメータを推定する方法が知られている。具体的には、まず、システム同定実験により得られる入出力データに対して、高次ＡＲＸ（Ａｕｔｏ−Ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ  ｗｉｔｈ  ｅＸｏｇｅｎｏｕｓ）モデルを用いて、最小二乗法によってパラメータが推定される。次に、漸近推定法によってモデルを低次元化してＢｏｘ−Ｊｅｎｋｉｎｓモデルを生成し、パラメータを推定する方法が知られている（例えば、非特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２―１４６０５号公報
【特許文献２】特開２００７―４０７１３号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】"周波数領域におけるシステム同定の性能評価"，足立修一，計測と制御，第４７巻  第１１号  ２００８年１１月号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の方法では、ＡＲＸモデルに基づいて構造物を診断するのに、ＡＲＸモデルにおける計算パラメータを手動等で入力する場合が多い。そのため、構造物が効率良く診断できない場合がある。
【０００９】
本発明の１つの側面は、このような問題に鑑みてなされたものであり、ＡＲＸモデルに基づいて構造物を効率良く診断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一実施形態における、構造物を診断する構造物診断装置は、前記構造物に設置されるセンサから取得する加速度データに基づいて前記構造物に対する振動の種類を判定する判定部と、前記種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間を含む計算パラメータを調整する調整部と、前記計算パラメータに基づいて、前記構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータを計算する計算部とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＡＲＸモデルに基づいて構造物を効率良く診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における構造物診断装置を用いる構造物診断システムの一例を示す全体図である。
【図２】本発明の一実施形態における構造物診断装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における構造物診断装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される画面の一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される画面の別の一例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態における構造物診断装置によって計算されたモーダルパラメータを表示する画面の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される設定画面の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態における構造物診断装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
１．全体構成例及び構造物診断装置のハードウェア構成例
２．構造物診断装置による全体処理例
３．構造物診断装置の機能構成例
≪  １．  全体構成例及び構造物診断装置のハードウェア構成例  ≫
本発明の一実施形態に係る構造物診断装置は、建物又は橋梁等の構造物を診断する。すなわち、構造物診断装置は、地震又は風等の外乱要因に対して構造物がどの程度の耐久性を持つかを診断する、いわゆる構造ヘルスモニタリング（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｈｅａｌｔｈ  Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）を行う。例えば、診断は、以下のように、構造物診断装置を用いる構造物診断システム等によって行われる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態における構造物診断装置を用いる構造物診断システムの一例を示す全体図である。以下、図示するように、「Ｎ」個の構造物が、管理対象であり、構造物診断装置によって、それぞれ診断される例で説明する。
【００１６】
各構造物には、センサがそれぞれ取り付けられる。図示する例では、まず、「構造物１」には、「Ｍ１」個のセンサが取り付けられる。次に、「構造物２」には、「Ｍ２」個のセンサが取り付けられる。このようにして、「構造物Ｎ」には、「ＭＮ」個のセンサが取り付けられるとする。
【００１７】
センサは、例えば、加速度センサである。なお、センサは、加速度を計測する又は加速度に変換できるデータを取得する種類のセンサであればよく、例えば、歪センサ等でもよい。また、センサの種類及び数は、構造物ごとに、同じであってもよいし、異なってもよい。
【００１８】
構造物診断システム１は、各センサと、センサにネットワークを介して接続される構造物診断装置１０とを有する。すなわち、構造物診断システム１では、構造物診断装置１０は、ネットワークを介して、各センサによる計測結果を示すそれぞれのデータをセンサから取得する。
【００１９】
また、構造物診断装置１０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置である。以下、構造物診断装置１０がＰＣである例で説明する。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態における構造物診断装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。具体的には、構造物診断装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、記憶装置１０２と、ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０３と、入力Ｉ／Ｆ１０４と、出力Ｉ／Ｆ１０５とを有する。つまり、構造物診断装置１０は、ＰＣ、サーバ又はワークステーション等の情報処理装置、すなわち、コンピュータである。
【００２１】
ＣＰＵ１０１は、各種処理及び各種制御を実現するための演算と各種データの加工とを行う演算装置である。さらに、ＣＰＵ１０１は、構造物診断装置１０が有するハードウェアを制御する制御装置である。
【００２２】
記憶装置１０２は、構造物診断装置１０が使うデータ、プログラム及び設定値等を記憶する。また、記憶装置１０２は、いわゆるメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）等である。なお、記憶装置１０２は、ハードディスク（ｈａｒｄｄｉｓｋ）等の補助記憶装置等を有してもよい。
【００２３】
ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して接続される装置と各種データ等を送受信する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及びＬＡＮケーブルを接続させるコネクタ等である。なお、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ネットワークを利用するＩ／Ｆに限られず、ケーブル、無線又はコネクタ等によって外部装置と送受信するＩ／Ｆであってもよい。
【００２４】
入力Ｉ／Ｆ１０４は、構造物診断装置１０を使うユーザとのインタフェースである。具体的には、入力Ｉ／Ｆ１０４は、ユーザが行う各種操作を入力する。例えば、入力Ｉ／Ｆ１０４は、キーボード等の入力装置及び入力装置を構造物診断装置１０に接続させるコネクタ等によって構成される。
【００２５】
出力Ｉ／Ｆ１０５は、構造物診断装置１０を使うユーザとのインタフェースである。具体的には、出力Ｉ／Ｆ１０５は、構造物診断装置１０が行う各種処理の処理結果等をユーザに出力する。例えば、出力Ｉ／Ｆ１０５は、ディスプレイ等の出力装置及び出力装置を構造物診断装置１０に接続させるコネクタ等である。
【００２６】
なお、構造物診断装置１０は、各ハードウェア資源による処理等を補助する補助装置を更に有する構成でもよい。また、構造物診断装置１０は、各種処理を並列、冗長又は分散して処理するため、装置を内部又は外部に更に有してもよい。さらに、構造物診断装置１０は、複数の情報処理装置で構成されてもよい。
【００２７】
≪  ２．  構造物診断装置による全体処理例  ≫
構造物診断装置は、例えば、以下のように処理を行い、構造物を診断する。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態における構造物診断装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。以下、全体処理によって、「Ｎ」個の構造物を診断する例で説明する。
【００２９】
ステップＳ０１では、構造物診断装置は、「Ｋ＝０」とする。なお、図３に示す処理では、「Ｋ」は、カウンタ値である。また、「０」は、「Ｋ」の初期値の例である。このカウンタ値「Ｋ」は、複数の構造物を順に診断していく場合には、どの構造物を診断しているかを示す値である。すなわち、この例では、「Ｋ」がカウントアップされ、「１」から「Ｎ」まで処理が行われると、「Ｎ」個の構造物が診断されたこととなる。
【００３０】
ステップＳ０２では、構造物診断装置は、「Ｋ←Ｋ＋１」とする。すなわち、構造物診断装置は、「Ｋ」をカウントアップする。
【００３１】
ステップＳ０３では、構造物診断装置は、加速度データを取得する。図示するように、構造物診断装置は、診断対象とする「構造物Ｋ」の加速度データを取得する。すなわち、「構造物１」（Ｋ＝１）である場合には、「構造物１」に取り付けられたセンサから、構造物診断装置は、加速度データを取得する。
【００３２】
ステップＳ０４では、構造物診断装置は、振動種別を判定する。すなわち、構造物診断装置は、取得される加速度データが示す振動が、地震等による地振動（以下単に「地振動」という。）であるか、地震以外の理由による振動、いわゆる常時振動（以下単に「常時振動」という。）であるかを判定する。
【００３３】
具体的には、複数の加速度データが取得される場合には、まず、構造物診断装置は、複数の加速度データのうち、最も加速度が大きい加速度データを選択する。次に、選択された加速度データが示す加速度が、あらかじめユーザによって設定される閾値以上の値であるか否かによって、構造物診断装置は、振動種別を判定する。なお、閾値には、ユーザによって、例えば、過去の加速度データから算出される地振動と、常時振動との境となる値が設定されたり、気象庁の震度階級において定義される「震度０」と、「震度１」との境となる値が設定されたりする。
【００３４】
ステップＳ０５では、構造物診断装置は、計算パラメータを調整する。計算パラメータは、ＡＲＸモデルの計算に用いられるパラメータであり、例えば、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間である。なお、データ区間は、振動種別が地振動である場合には、加速度が閾値以上となる区間である。また、振動種別が常時振動である場合には、データ区間は、常時振動を示す全区間である。さらに、データ区間は、データ抽出開始時間と、データ抽出終了時間との組み合わせによって特定される。他にも、データ区間は、データ抽出開始時間と、抽出データ長との組み合わせによって特定される。
【００３５】
また、計算パラメータは、データ区間のデータに基づいて、ＡＲＸモデルによるモーダルパラメータ解析によって算出される。具体的には、計算パラメータの各値は、評価値が最良となるように決定される。例えば、評価値には、ＡＲＸモデルの妥当性を評価するのに用いられる適合率又はＡＩＣ（Ａｋａｉｋｅ'ｓ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ、赤池情報量規準）等が用いられる。この最良の評価値が得られる計算パラメータの各値の算出は、最適化問題であるため、例えば、列挙法、遺伝的アルゴリズム、タブサーチ又はＰａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｗａｒｍ  Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ等のメタヒューリスティック最適化手法によって算出される。
【００３６】
このように、構造物診断装置は、計算パラメータを調整し、調整された計算パラメータに基づいてモード解析を行う。構造物診断装置による解析の結果、モーダルパラメータが算出される。なお、モーダルパラメータは、例えば、固有振動数及び減衰定数（モード減衰比ともいう。）等である。また、構造物診断装置による解析によって、固有モード（振動モードともいう。）が更に算出されてもよい。
【００３７】
なお、計算パラメータの範囲又は値は、あらかじめ設定されるのが望ましい。すなわち、計算パラメータの各値が取り得る範囲又は値は、経験則等に基づいて、ユーザによってあらかじめ設定されるのが望ましい。この場合には、構造物診断装置は、設定された範囲内又は値で、計算パラメータの各値を算出する。以下、計算パラメータの範囲又は値があらかじめ設定される例で説明する。
【００３８】
ステップＳ０６では、構造物診断装置は、所望の解析結果であるか否か判断する。例えば、適合率が所定の値より小さい場合、モデル次数が所定の値より小さい場合又はモデル次数が所定の値より大きい場合には、所望の解析結果でないと構造物診断装置によって判断される（ステップＳ０６でＮＯ）。より具体的には、計算パラメータの例であるモデル次数が「２０」程度と経験則等で予測されるのに、解析結果では、モデル次数が「１００」と算出された場合には、所望の解析結果でないと構造物診断装置によって判断される。なお、所望の解析結果であるか否かは、構造物診断装置が解析結果を表示して、解析結果に基づいてユーザが判断した結果を入力してもよい。
【００３９】
次に、所望の解析結果であると構造物診断装置によって判断されると（ステップＳ０６でＹＥＳ）、構造物診断装置は、ステップＳ０８に進む。一方で、所望の解析結果でないと構造物診断装置によって判断されると（ステップＳ０６でＮＯ）、構造物診断装置は、ステップＳ０７に進む。
【００４０】
ステップＳ０７では、構造物診断装置は、計算パラメータの範囲又は値を変更する。すなわち、あらかじめ設定される計算パラメータの範囲又は値等では、所望の解析結果が算出されない場合がある。そこで、構造物診断装置は、計算パラメータの範囲又は値を変更して、変更後の計算パラメータの範囲内又は値で計算パラメータの調整及び解析が行われるようにする。
【００４１】
ステップＳ０８では、構造物診断装置は、「Ｋ＝Ｎ」であるか否かを判断する。すなわち、構造物診断装置は、診断の対象である「Ｎ個」の構造物について、すべて解析が終わったか否かを判断する。次に、「Ｋ＝Ｎ」であると構造物診断装置によって判断されると（ステップＳ０８でＹＥＳ）、構造物診断装置は、ステップＳ０９に進む。一方で、「Ｋ＝Ｎ」でないと構造物診断装置によって判断されると（ステップＳ０８でＮＯ）、構造物診断装置は、ステップＳ０２に進む。
【００４２】
ステップＳ０９では、構造物診断装置は、低下率を算出する。低下率は、解析結果として算出される固有振動数に基づいて算出される値である。例えば、低下率は、下記（１）式で算出される値である。
【００４３】
【数１】
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なお、上記（１）式における「健全時の固有振動数」は、所定の固有振動数の例であり、あらかじめ入力される値である。なお、「健全時の固有振動数」は、例えば、構造物が建造された際の固有振動数等である。一方で、上記（１）式における「解析結果の固有振動数」は、ステップＳ０５による調整及び解析の結果、算出される値である。
【００４４】
ステップＳ１０では、構造物診断装置は、低下率に基づいて表示を行う。例えば、診断の対象となる複数の構造物が、ステップＳ０９で算出されるそれぞれの低下率に基づいて順位付け、すなわち、構造物が低下率に基づいてソート（Ｓｏｒｔ）されて、構造物診断装置によって表示される。より具体的には、例えば、各構造物の解析結果等が、低下率の大きい順に一覧となって構造物診断装置によって表示される。
【００４５】
なお、低下率に基づく表示は、低下率に基づいて順位付けされた構造物の解析結果の一覧に限られない。例えば、構造物診断装置は、あらかじめ設定される値（以下「基準値」という。）以上となった低下率の構造物を抽出して表示してもよい。すなわち、構造物診断装置は、低下率の高い構造物を特定できるように、基準値以上の低下率の構造物に係る解析結果のみを表示したり、低下率の高い構造物に係る解析結果を色付けしたりして表示してもよい。つまり、構造物診断装置は、低下率の高い順に構造物を並べて表示したり、基準値以上の低下率となる高い低下率の構造物を特定したりして表示する。
【００４６】
このように表示すると、構造物診断装置は、ユーザに対して、補修等の対策が必要な構造物をわかりやすく示すことができる。
【００４７】
≪  処理結果例  ≫
図３に示す構造物診断方法による処理の結果、例えば、構造物診断装置は、以下のような処理結果を表示する。
【００４８】
図４は、本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される画面の一例を示す図である。図示する画面は、診断対象となる「Ｎ個」の構造物を管理番号、すなわち、あらかじめ各構造物に設定される「１乃至Ｎ」の番号が昇順となるように並べて、「固有振動数」等を構造物診断装置が表示する例である。
【００４９】
また、構造物診断装置は、管理番号順に並べて処理結果を表示するに限られない。例えば、以下のように、構造物診断装置は、低下率等に基づいて「対策順位順」に並べて処理結果を表示してもよい。
【００５０】
図５は、本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される画面の別の一例を示す図である。図５は、図４と比較すると、各構造物の処理結果が、「低下率」の値が昇順となるように並べられている点が異なる。
【００５１】
図４及び図５に示す「名称」は、診断対象となる構造物を特定できる構造物の名称又は管理番号等を示す項目である。また、「健全時」は、あらかじめ入力される健全時の固有振動数、すなわち、構造物が「健全時」に計測された固有振動数を示す項目である。さらに、「診断結果」は、図３に示すステップＳ０５で解析される各構造物の固有振動数である。さらにまた、「低下率」は、図３に示すステップＳ０９で算出される低下率である。
【００５２】
また、図５に示す例は、図３に示すステップＳ１０において、低下率の値に基づいて、順位付けした場合の例である。なお、順位付け方法は、図５に示す順に限られない。例えば、順位付け方法は、低下率の小さい順等でもよい。さらに、順位付け方法は、低下率に限られず、「診断結果」等の他の値に基づいて行われる方法でもよい。
【００５３】
さらに、構造物診断装置は、計算したモーダルパラメータを出力する。例えば、図４及び図５に示す画面の例では、「詳細表示リンク」がクリックされると、構造物診断装置は、以下のような画面を表示して、モーダルパラメータの計算結果を表示する。
【００５４】
図６は、本発明の一実施形態における構造物診断装置によって計算されたモーダルパラメータを表示する画面の一例を示す図である。図示する画面は、図５に示す画面において、「構造物３」の「詳細表示リンク」がクリックされた場合に表示される画面の例である。
【００５５】
図示するように、この画面例では、構造物診断装置は、ステップＳ０５（図３参照）の調整結果を計算パラメータＣＰａｒで表示する。同様に、この画面例では、構造物診断装置は、計算パラメータＣＰａｒを用いたステップＳ０５におけるモード解析結果をモーダルパラメータＭＰａｒで表示する。つまり、構造物診断装置は、計算パラメータＣＰａｒ及びモーダルパラメータＭＰａｒを示して、調整結果及びモード解析結果をユーザに表示する。また、図示するように、調整結果及びモード解析結果には、計算パラメータＣＰａｒ及びモーダルパラメータＭＰａｒ以外の値又はグラフ等が含まれてもよい。図示する例のように、「振動種別」、周波数及び計測データ等を示すグラフが、調整結果及びモード解析結果と併せて表示されてもよい。さらに、計算パラメータＣＰａｒ及びモーダルパラメータＭＰａｒは、図示する以外のパラメータを更に表示してもよい。
【００５６】
また、図３に示すステップＳ０７等では、例えば、以下のような設定画面が表示される。
【００５７】
図７は、本発明の一実施形態における構造物診断装置によって表示される設定画面の一例を示す図である。例えば、図示するような設定画面が構造物診断装置によって表示され、設定画面に対してユーザが計算パラメータの範囲又は値を変更する操作を入力する。
【００５８】
具体的には、設定画面は、図示する「モード解析結果」のように、モード解析結果を表示する。これにより、ユーザは、モード解析結果を見て、計算パラメータの範囲又は値を変更することができる。すなわち、構造物診断装置は、図示する設定画面によって、いわゆる対話型の方式で計算パラメータの範囲又は値を変更する操作を入力できる。なお、モード解析結果は、図３に示すステップＳ０５で解析される解析結果であり、図５に示す「診断結果」と同様の値等を示す。
【００５９】
また、図示する例、すなわち、図３に示すステップＳ０７では、計算パラメータは、ユーザによって、特定の値又は範囲が設定される。図示する設定画面では、「設定方法」が「値指定」であると、ユーザは、特定の値が設定できる。一方で、「設定方法」が「範囲指定」であると、ユーザは、特定の値が設定できる。なお、図示する例では、白丸（○）が選択の状態を示し、黒丸（●）が非選択の状態を示す。
【００６０】
そして、「設定方法」が「値指定」に設定されると、設定画面では、「値指定」のテキストボックスに数値が入力される。このようにすると、以降のモード解析（図３に示すステップＳ０５）では、構造物診断装置は、入力された数値を計算パラメータにしてモード解析を行う。すなわち、「設定方法」が「値指定」に設定されると、構造物診断装置は、入力された数値に計算パラメータを固定する。
【００６１】
なお、図示する例は、「モデル次数ｎａ」、「モデル次数ｎｂ」及び「むだ時間ｎｋ」が「値指定」に設定される例である。この例では、「モデル次数ｎａ」、「モデル次数ｎｂ」及び「むだ時間ｎｋ」は、設定された値でモード解析が行われる。
【００６２】
一方で、「設定方法」が「範囲指定」に設定されると、設定画面では、「範囲指定」のテキストボックスに上限値及び下限値が入力される。このようにすると、以降のモード解析（図３に示すステップＳ０５）では、構造物診断装置は、入力された上限値及び下限値の範囲内の数値を計算パラメータにしてモード解析を行う。また、構造物診断装置は、入力された上限値及び下限値の範囲内の数値に計算パラメータを調整する。なお、図示する例は、「データ抽出開始時間」及び「データ抽出終了時間」が「範囲指定」に設定される例である。この例では、「データ抽出開始時間」及び「データ抽出終了時間」は、設定される「範囲指定」の範囲内で調整され、モード解析が行われる。
【００６３】
図示する例では、変更は、計算パラメータごとにそれぞれ設定する。なお、変更は、複数の計算パラメータをグループにしてまとめて設定されてもよい。
【００６４】
≪  ３．  構造物診断装置の機能構成例  ≫
図８は、本発明の一実施形態における構造物診断装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。例えば、構造物診断装置１０は、図示するような機能構成である。すなわち、構造物診断装置１０は、判定部ＦＮ１と、調整部ＦＮ２と、計算部ＦＮ３とを含む。
【００６５】
判定部ＦＮ１は、構造物に設置されるセンサから取得する加速度データＤＡＣに基づいて構造物に対する振動の種類を判定する。なお、判定部ＦＮ１は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３（図２参照）及びＣＰＵ１０１（図２参照）等によって実現される。
【００６６】
調整部ＦＮ２は、判定部ＦＮ１によって判定される種類に基づいて、ＡＲＸモデルにおけるモデル次数、むだ時間及びデータ区間等の計算パラメータＣＰａｒを調整する。なお、調整部ＦＮ２は、例えば、ＣＰＵ１０１等によって実現される。
【００６７】
計算部ＦＮ３は、調整部ＦＮ２によって調整された計算パラメータＣＰａｒに基づいて、構造物の固有振動数及び減衰定数を含むモーダルパラメータＭＰａｒを計算する。なお、計算部ＦＮ３は、例えば、ＣＰＵ１０１等によって実現される。
【００６８】
ＡＲＸモデルに基づいて構造物を診断するには、構造物診断装置１０に、加速度データＤＡＣと、モード解析に用いられる計算パラメータＣＰａｒとが入力される必要がある。
【００６９】
そこで、まず、構造物診断装置１０は、判定部ＦＮ１によって、加速度データＤＡＣを取得し、取得される加速度データＤＡＣに基づいて、振動の種類を判定する。続いて、構造物診断装置１０は、調整部ＦＮ２によって、判定された振動の種類に基づいて、計算パラメータＣＰａｒを調整する。なお、例えば、図７に示すように、所定の範囲又は所定の値が入力される場合には、調整部ＦＮ２は、入力される所定の範囲内の値又は所定の値となるように計算パラメータＣＰａｒを調整する。さらに、構造物診断装置１０は、調整部ＦＮ２によって調整された計算パラメータＣＰａｒに基づいて、計算部ＦＮ３によって、モーダルパラメータＭＰａｒを計算する。
【００７０】
このような構成にすると、構造物診断装置１０は、調整された計算パラメータＣＰａｒに基づいて、モーダルパラメータＭＰａｒを計算することができる。そのため、ユーザが各解析結果を見て解析ごとに計算パラメータＣＰａｒを入力する場合と比較すると、構造物診断装置１０が調整して計算パラメータＣＰａｒを決めるため、構造物診断装置１０は、ＡＲＸモデルに基づいて構造物を効率良く診断できる。このようにして、構造物診断装置１０は、構造物の診断業務及び管理業務を効率化することができる。
【００７１】
また、低下率が計算され、基準値以上の構造物が特定されて表示されたり、図５に示すように、構造物が順位付けされて表示されたりすると、構造物診断装置１０は、低下率の高い構造物をユーザに素早く特定させることができる。
【００７２】
なお、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、プログラミング言語によって記述されるプログラムによって実現されてもよい。すなわち、プログラムは、情報処理装置又は１以上の情報処理装置を有する情報処理システム等のコンピュータに構造物診断方法に係る各手順を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【００７３】
さらに、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、１以上の情報処理装置を有する構造物診断システムによって、処理の全部又は一部が並行、分散、冗長又はこれらの組み合わせで処理されてもよい。
【００７４】
また、本発明の一実施形態に係る各処理は、図示した順序に限られない。例えば、各処理の一部又は全部は、異なる順序、並行、分散又は省略されて処理されてもよい。
【００７５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０  構造物診断装置
１  構造物診断システム
ＦＮ１  判定部
ＦＮ２  調整部
ＦＮ３  計算部
ＣＰａｒ  計算パラメータ
ＭＰａｒ  モーダルパラメータ
ＤＡＣ  加速度データ
【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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