(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、上記検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、上記各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、
上記評価値に応じて、上記動作スケジュールで上記各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、
上記測定周期判断手段により変更された上記測定周期時間を上記各検知装置に設定する測定タイミング設定手段と
を備えることを特徴とする測定タイミング装置。
【請求項２】
上記測定周期判断手段は、
上記評価値と閾値との比較により、異常がないと判断したとき、上記測定周期時間を長く変更し、
上記評価値の上昇に伴い、上記測定周期時間を短く変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の測定タイミング制御装置。
【請求項３】
上記測定周期判断手段は、上記評価値が閾値を超えた異常特定箇所にある複数の上記検知装置を同時測定させることを特徴とする請求項１又は２に記載の測定タイミング制御装置。
【請求項４】
上記測定周期判断手段が、外部から異常事態通知を取得すると、上記評価値が上昇したものとしみなして動作することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の測定タイミング制御装置。
【請求項５】
コンピュータを、
１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、上記検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、上記各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、
上記評価値に応じて、上記動作スケジュールで上記各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、
上記測定周期判断手段により変更された上記測定周期時間を上記各検知装置に設定する測定タイミング設定手段と
して機能させることを特徴とする測定タイミング制御プログラム。
【請求項６】
異常判定手段が、１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、上記検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、上記各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定し、
測定周期判断手段が、上記評価値に応じて、上記動作スケジュールで上記各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更し、
測定タイミング設定手段が、上記測定周期判断手段により変更された上記測定周期時間を上記各検知装置に設定する
ことを特徴とする測定タイミング制御方法。
【請求項７】
１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、上記検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、上記各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、
上記評価値に応じて、上記動作スケジュールで上記各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、
上記測定周期判断手段により変更された上記測定周期時間を上記各検知装置に設定する測定タイミング設定手段と
を備えることを特徴とする監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定タイミング制御装置、測定タイミグ制御方法、測定タイミング制御プログラム及び監視装置に関し、例えば、構造物に固定設置する各センサの測定タイミングを制御する装置及びシステムに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、橋梁などの構造物の異常を非接触で監視するものとして、例えば特許文献１の記載技術がある。特許文献１の記載技術は、構造物の複数の位置のそれぞれに、振動データを取得するセンサを配置させて、複数位置の振動データに基づいて構造物の異常を検知することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１７／０６４８５４
【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、センサを動作させるためには電力が必要であるが、電源確保は容易ではなく、例えば橋梁等の構造物の異常監視の場合、橋梁の床板の裏などにセンサを配置させることもあり、電池交換等の保守も容易でない。したがって、センサ動作に係る消費電力を抑えることが要求されている。
【０００５】
また、構造物は長い年月をかけて劣化するので、常時監視の必要性はあまりない。他方、異常検知後には、監視頻度を上げることが必要となり、合理的に構造物を監視することが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、予め設定した測定スケジュールをセンサ機器に設定するのではなく、構造物の劣化状態に応じて測定を行なうため、構造物に配置された各センサ機器（検知装置）の動作タイミングを調整することができ、消費電力を低減できるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の測定タイミング制御装置は、１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、評価値に応じて、動作スケジュールで各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、測定周期判断手段により変更された測定周期時間を各検知装置に設定する測定タイミング設定手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２の本発明の測定タイミング制御プログラムは、コンピュータを、１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、評価値に応じて、動作スケジュールで各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、測定周期判断手段により変更された測定周期時間を各検知装置に設定する測定タイミング設定手段として機能させることを特徴とする。
【０００９】
第３の本発明の測定タイミング方法は、異常判定手段が、１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定し、測定周期判断手段が、評価値に応じて、動作スケジュールで各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更し、測定タイミング設定手段が、測定周期判断手段により変更された測定周期時間を各検知装置に設定することを特徴とする。
【００１０】
第４の本発明の監視装置は、１又は複数の監視対象に設けられて、稼働状態又は休止状態を周期的に遷移させる動作スケジュールに基づいて計測を行う複数の検知装置から取得した計測値と、検知装置毎の過去の計測履歴情報とに基づいて、各検知装置からの計測値の異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、評価値に応じて、動作スケジュールで各検知装置が計測する間隔を示す測定周期時間を変更する測定周期判断手段と、測定周期判断手段により変更された測定周期時間を各検知装置に設定する測定タイミング設定手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構造物の劣化状態に応じて測定を行なうため、構造物に配置された各センサ機器（検知装置）の動作タイミングを調整することができ、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る監視装置の内部構成を示す内部構成図である。
【図２】実施形態に係る監視システムの全体構成を示す全体構成図である。
【図３】実施形態に係る無線機の内部構成を示す内部構成図である。
【図４】実施形態に係る測定タイミング制御処理の動作を示すフローチャートである。
【図５】実施形態において、異常評価値０の場合の加速度センサを稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【図６】実施形態において、異常評価値１の場合の加速度センサを稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【図７】実施形態において、異常評価値２の場合の加速度センサを稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【図８】実施形態において、異常評価値３の場合の加速度センサを稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（Ａ）基本的な概念
まず、本発明に係る測定タイミング制御装置、測定タイミング制御方法、測定タイミング制御プログラム及び監視装置の基本的な概念を説明する。
【００１４】
例えば、橋梁などの構造物に種々のセンサ装置を設置し、構造物の健全性を測定する試みが数多くなされている。構造物の健全性を判断するためには、構造物に負荷を与える必要がある。日常的に負荷として与えられるのは、車両などの通過に伴う加重である。
【００１５】
センサ装置を動作させるには電力が必要であるが、橋梁などの屋外において電源を確保することは容易ではない。また、センサ装置を有する機器（以下、「センサ機器」とも呼ぶ。）を設置する場所は橋の床板の裏など、通常の方法ではたどり着けない場所が多く、頻繁に電池の交換を行うのは現実的ではない。例えば、太陽電池等の発電機能を用いても、常時センサ装置を駆動させることは難しい。
【００１６】
また、構造物は長い年月をかけて劣化するものであり、常時監視する必要性はあまりない。間欠的に構造物の監視を行ない、異常があった場合に監視の頻度を上げるといった動作を行なうことが合理的である。
【００１７】
橋梁をはじめとする構造物は床板、桁など複数の部材から構成されている。また、劣化しやすい部位があることが経験的に知られている。正確な測定を行なうには、単一の橋梁に対して複数のセンサ装置を設置することが必要と考えられる。また、複数のセンサ装置を設置することは、計測機器の冗長性を高める効果もある。
【００１８】
さらに電池で動作する機器に関しては、複数の機器を交互に利用することで、個々のセンサの電力消費を抑え、寿命を延ばすことにも利用できる。
【００１９】
このように様々な利点があるため、単一の構造物に複数のセンサ装置を設置することには様々な観点から見た価値がある。
【００２０】
上述したような複数の意図を持って構造物に設置された複数のセンサ機器の動作スケジューリングについてはこれまで検討されてこなかった。
【００２１】
そこで、以下では、各センサ機器に測定動作スケジュールを明示的に設定することなく、構造物の劣化状態に応じた測定を行うために、それぞれのセンサ機器に対して稼働する時間を自動的に決定することができる方法を示す。
【００２２】
（Ｂ）主たる実施形態
以下では、本発明に係る測定タイミング制御装置、測定タイミング制御方法、測定タイミング制御プログラム及び監視装置の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
（Ｂ−１）実施形態の構成
［全体構成］
図２は、実施形態に係る監視システムの全体構成を示す全体構成図である。
【００２４】
図２において、監視システム１は、親機２０と、子機としての複数の無線機１０（１０−１〜１０−ｎ）と、監視装置３０とを有する。
【００２５】
監視システム１は、センサを有する複数の無線機１０−１〜１０−ｎを監視対象に設置し、各無線機１０−１〜１０−ｎからセンサデータを間欠的に収集し、その収集したセンサデータを用いて監視対象の状態や状況を監視する。
【００２６】
この実施形態では、監視システム１の監視対象が「構造物」である場合を例示する。「構造物」とは、複数の材料や部材などから構成され、基礎等により重量を支えられた構造で造作されたものをいう。構造物は、例えば、空港、高速道路、高層ビル、駅、港湾などのようにコンクリート構造で作られたコンクリート構造物や、例えば、鋼橋、工場、その他の鉄骨建造物などのように主要な部材が鋼材である鋼構造物等が含まれる。
【００２７】
構造物の「異常」は、例えば亀裂、ひび割れ、遊離石灰の発生、ボルトの脱落等に代表される損傷や劣化などをいう。このような「異常」により影響を受けている程度を示す値を、構造物に設置したセンサを用いて検査する。具体的には、構造物に設置された複数のセンサのそれぞれからセンシングデータを収集し、各センサのデータを用いて統計的な解析を行なっていく。そして、その統計的な解析結果と最新の計測結果（センサデータ）とを比較し、その比較結果と閾値とを用いて評価する。評価の結果、これまでの統計的な解析結果から離れた結果、あるいは異なる結果が得られたときに異常が発生したといえる。
【００２８】
図２において、無線機１０（１０−１〜１０−ｎ）と親機２０とは、センサネットワークＳＮを構成している。一般的に、センサネットワークＳＮの通信方式は、特定小電力無線方式などに代表される低速な無線通信方式を適用することができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎなどに代表される無線ネットワーク規格、若しくは、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信方式であっても構わない。センサネットワークＳＮは、基幹ネットワークＮＴに比べ低速な通信方式である。無線機１０（１０−１〜１０−ｎ）及び親機２０には、それぞれネットワークＳＮ上で固有のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレス、ショートアドレス、ＩＰアドレス等）が割り当てられている。
【００２９】
親機２０と監視装置３０との間のネットワークは基幹ネットワークＮＴである。基幹ネットワークＮＴは、例えば、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ又はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）である。基幹ネットワークＮＴは、無線回線であってもよいし、有線回線であってもよい。
【００３０】
無線機１０は、主にセンサ、スケジュール決定手段、及び通信手段を有する。以下では、無線機１０を、検知装置又はセンサ機器等とも呼ぶ。無線機１０は、センサを稼働させる時刻を決定する。無線機１０が計測したデータはセンサネットワークＳＮを介して親機２０に送信される。なお、この実施形態において、無線機１０は、例えば、橋梁等の構造物の複数箇所のそれぞれに固定設置されているものとする。
【００３１】
親機２０は、センサネットワークＳＮと基幹ネットワークＮＴとの間でデータを中継する機能を有する。親機２０は、各無線機１０からデータを受信すると、各無線機１０のデータを含む情報を監視装置３０に送信する。これにより、センサデータを監視装置３０に与えることができる。
【００３２】
親機２０は、基本的には、無線機１０と同じ構成を備え、無線機１０の構成に加えて監視装置３０に各無線機１０からのデータを中継する中継機能を備えるものであっても良い。また例えば、親機２０は、後述する監視装置３０の構成を備えるものであってもよい。
【００３３】
監視装置３０は、親機２０を介して、各無線機１０からセンサデータを含む情報を収集し、各データを保存（蓄積管理）する。なお、変形例として、親機２０及び監視装置３０の装置が一体化した構成としても良い。
【００３４】
［監視装置の内部構成］
図１は、実施形態に係る監視装置３０の内部構成を示す内部構成図である。
【００３５】
図１において、監視装置３０は、測定タイミング制御装置として、通信部３０１、制御部３０２、異常判定部３０３、測定周期判断部３０４及び記憶部３０５を有する。
【００３６】
通信部３０１は、基幹ネットワークＮＴと接続するための通信インタフェースである。
【００３７】
制御部３０２は、監視装置３０における各種機能を司る装置及び処理部である。制御部３０２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力インタフェース等を有する装置で構成されてもよい。ＣＰＵがＲＯＭに格納される処理プログラム（例えば、測定タイミング制御プログラム等）を実行することにより、処理が実現されるようにしてもよい。
【００３８】
制御部３０２は、各無線機１０からのデータに基づく異常判定を行なうため、複数の無線機１０−１〜１０−ｎから受信したデータを異常判定部３０３に与える。
【００３９】
異常判定部３０３は、加速度センサ１０３毎に、記憶部３０５に記憶される無線機１０の過去の計測結果（過去の測定データ値に基づく正規化したデータの値）と、最新の計測結果（測定データの値）とを比較して、異常の程度を示す評価値を判定する。
【００４０】
ここで、異常判定方法は、様々な方法を広く適用できる。例えば、異常判定部３０３は、加速度センサ１０３が計測した過去の振動データを正規化したデータを導出して記憶部３０５に記憶させる。異常判定部３０３は、当該加速度センサ１０３の過去の振動データの正規化データと、当該加速度センサ１０３の最新の振動データとに基づく相関を示す値を導出する。そして、異常判定部３０３は、その相関を示す値と閾値とを比較して、異常の程度を示す評価値（異常度）を判定してもよい。なお、異常判定方法は、上述した例に限定されない。
【００４１】
ここで、異常度（以下では、「異常評価値」又は「評価値」とも呼ぶ。）は、構造物の損傷や劣化などが生じ、その影響を受けている程度を評価する評価値をいう。異常度（「異常評価値」又は「評価値」）は、加速度センサ１０３の計測結果に基づいて評価した、構造物の評価値ともいえる。異常度を判定するための閾値は、１個に限らず、複数個を設定してもよい。
【００４２】
測定周期判断部３０４は、異常判定部３０３により判定された異常値（異常評価値）に応じて、当該加速度センサ１０３の測定動作モードを判断する。
【００４３】
測定周期判断部３０４が、異常評価値をどのように評価するかについては、様々な方法を適用できる。この実施形態では、一例として、測定周期判断部３０４が多段階の判断を行なう場合を仮定し、複数の段階の判定が可能と仮定する場合を例示する。例えば、測定周期判断部３０４は、複数の異なる値の閾値を用いて、異常評価値を、例えば「異常評価値０」、「異常評価値１」、「異常評価値２」、「異常評価値３」の４つに区分する。「異常評価値０」が最も異常による影響が少なく、「異常なし」と評価できる。その後、順番に異常による影響が大きく、「異常評価値３」が最も異常による影響が大きいものとする。
【００４４】
また、測定周期判断部３０４は、異常評価値に応じて、当該加速度センサ１０３の測定動作モードを決定する。異常評価値に応じて測定動作モードを決定する方法は、様々な方法を適用できるが、この実施形態では、例えば、以下のように
「異常評価値０」→「長周期モード」
「異常評価値１」→「短周期モード」
「異常評価値２」→「同時測定短周期モード」
「異常評価値３」→「同時測定超短周期モード」
といったように、異常評価値に応じて、加速度センサ１０３を稼働させる測定動作モードを決定する。異常評価値及び動作モードの数は、上述した数に限定されない。
【００４５】
これにより、各無線機１０の評価値（異常評価値）に基づいて、異常の程度が小さいと判断されたときには、当該加速度センサ１０３を稼働させるタイミングを長い周期とし、他方、異常の程度が大きいと判断されたときには、短い周期とすることができる。換言すると、構造物の損傷や劣化などが少ない箇所に配置された加速度センサ１０３には、長周期でセンサを稼働させる。その結果、消費電力を抑えることができる。他方、構造物の損傷や劣化などが多い箇所に配置された加速度センサ１０３には、短周期でセンサを稼働させる。
【００４６】
測定周期判断部３０４は、各加速度センサ１０３の測定動作モードを判断して、各加速度センサ１０３を稼働させる時刻を含む測定動作のスケジュール情報を制御部３０２に与える。制御部３０２は、測定動作のスケジュール情報を含む情報を、測定動作に関する情報として各無線機１０に送信させる。
【００４７】
記憶部３０５は、各無線機１０の計測結果を無線機１０毎に記憶する記憶領域である。また、記憶部３０５には、異常判定部３０３により導出された演算結果が無線機１０毎に記憶されてもよい。計測結果は、例えば、無線機１０の識別情報（例えば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス等）、加速度センサ１０３の識別情報、計測時刻、計測データ（センシングデータ）、加速度センサ１０３の測定動作モード種別、測定タイミングの周期、構造物の部材種別等の全て又は一部の組み合わせとしてもよい。
【００４８】
［無線機の内部構成］
図３は、実施形態に係る無線機１０の内部構成を示す内部構成図である。
【００４９】
図３において、無線機１０は、通信部１０１、制御部１０２、加速度センサ１０３、スケジュール決定部１０４、タイマ部１０５、時計部１０６を有する。
【００５０】
この実施形態に係る無線機１０は、その各部をハードウェアによって構成しても良く、また、一部の構成についてはソフトウェア的に構成しても良い。
【００５１】
通信部１０１は、センサネットワークＳＮにアクセスするための通信インタフェースである。
【００５２】
制御部１０２は、無線機１０における各種機能を司る装置及び処理部である。制御部１０２は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、入出力インタフェース等を有する装置で構成されてもよい。ＣＰＵがＲＯＭに格納される処理プログラム（例えば、測定動作プログラム等）を実行することにより、処理が実現されるようにしてもよい。
【００５３】
制御部１０２は、通信部１０１を介して、監視装置３０から測定動作に関する情報を受信すると、監視装置３０から受信した、測定動作スケジュールを含む情報をスケジュール決定部１０４に与える。
【００５４】
「測定動作スケジュール」は、無線機１０においてセンサ（例えば加速度センサ１０３）を稼働させるスケジュール情報をいう。この実施形態では、後述する周期的な測定タイミングが測定動作スケジュールに含まれる。センサを稼働させる時刻又は時間では、無線機１０においてセンサを含む構成要素に電力を供給して稼働状態とするが、それ以外の時刻又は時間の間では、消費電力を抑えるために、無線機１０は休止状態となる。換言すると、測定動作スケジュールは、無線機１０の状態を、休止状態又は稼働状態に遷移させる動作スケジュールともいえる。
【００５５】
加速度センサ１０３は、橋梁等の構造物にかかる計測対象物理量をセンシングするものである。１台の無線機１０が、１個の加速度センサ１０３を備えるようにしても良いし、１台の無線機１０が、複数個の加速度センサ１０３を備えるようにしてもよい。なお、この実施形態では、加速度センサ１０３を備えるようにしたが、センサ種類はこれに限らない。例えば、無線機１０は、加速度センサ１０３に加えて、あるいは、加速度センサ１０３に代えて、温度センサ、湿度センサ、振動センサ、赤外線イメージセンサ等、様々な種類のセンサを用いても良い。
【００５６】
スケジュール決定部１０４は、監視装置３０から受信した測定動作スケジュール情報に基づいて、加速度センサ１０３を稼働させる測定動作スケジュール（すなわち、周期的な測定タイミング）を決定する。スケジュール決定部１０４は、測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【００５７】
タイマ部１０５は、スケジュール決定部１０４により設定された測定動作スケジュールに基づいて、無線機１０における状態（休止状態、稼働状態）を管理する。
【００５８】
例えば、タイマ部１０５は、時計部１０６から現在時刻を監視している。その間、無線機１０は休止状態である。ここで、休止状態は、無線機１０の一部の要素の機能は稼働し、その他の要素は停止している状態をいう。例えば、この実施形態では、無線機１０のタイマ部１０５及び時計部１０６が稼働し、それ以外の要素が停止している状態を「休止状態」とする。
【００５９】
そして、現在時刻が測定動作スケジュール（測定タイミング）の測定時刻に達すると、タイマ部１０５は制御部１０２に起動指示をする。つまり、タイマ部１０５は、測定動作を稼働するため、制御部１０２に起動指示をする。これにより、無線機１０は休止状態から起動状態になる。
【００６０】
時計部１０６は、現在時刻を提供する時計である。
【００６１】
（Ｂ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る監視システム１における処理動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６２】
以下では、各無線機１０が有するセンサ（例えば加速度センサ１０３）をどのような時間に稼動させ、それ以外の時間を休止させることを示す測定動作スケジュールを、各無線機１０に決定する。
【００６３】
［監視処理］
監視システム１における監視処理の一般的な処理動作の一例を説明する。なお、以下では、複数の無線機１０、親機２０及び監視装置３０の間で、時刻が同期しているものとする。
【００６４】
まず、監視対象とする構造物には、複数の加速度センサ１０３が設置されている。構造物の種類に応じて、損傷や劣化しやすい箇所が分かっている。そのため、損傷や劣化などがしやすい箇所には、異常の程度をより詳細に解析できるようにするため、他の箇所よりも多くの加速度センサ１０３を配置してもよい。
【００６５】
監視装置３０は、構造物に設置している加速度センサ１０３を事前に管理していてもよい。例えば、構造物において、ある特定箇所に、複数の加速度センサ１０３を配置しても良い。その場合、特定箇所を特定する特定箇所情報（例えば、構造物における識別情報）と、配置する複数の加速度センサ１０３の識別情報とを対応付けて管理してもよい。これにより、ある特定箇所に対して、どの加速度センサ１０３をどのように配置したかの配置状況を事前に知ることができる。
【００６６】
各無線機１０では、加速度センサ１０３が周期的に稼働し、加速度センサ１０３が構造物の特性を示すデータを計測する。
【００６７】
例えば、橋梁などの構造物では、車両が走行することで構造物は振動し、長い年月をかけて構造物に損傷や劣化などが生じ得る。各無線機１０の加速度センサ１０３は、構造物に生じる振動データを計測する。つまり、走行する車両が橋梁に加重して（荷重を加えて）生じる振動データの値を、加速度センサ１０３が計測する。
【００６８】
計測された振動データ値は制御部１０２に与えられ、通信部１０１が、振動データ値を含む通信信号を親機２０に送信する。例えば、無線機１０のアドレス情報を送信元アドレスとし、親機２０のアドレス情報を送信先アドレスとし、当該無線機１０の加速度センサ１０３の計測結果を含む通信信号が、親機２０に向けて送信される。
【００６９】
親機２０は、複数の無線機１０のそれぞれから受信した、計測結果（振動データの値）を含む通信信号を、監視装置３０に向けて中継する。
【００７０】
監視装置３０では、各無線機１０から計測結果を含む通信信号を受信すると、各無線機１０からの計測結果を記憶部３０５に保存する。
【００７１】
また、異常判定部３０３は、無線機１０毎に、過去の計測結果と、最新の計測結果とを比較して、所定の異常評価値を判定する。
【００７２】
［測定タイミング制御処理］
次に、監視装置３０の測定周期判断部３０４による測定タイミング制御処理の動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７３】
図４は、実施形態に係る測定タイミング制御処理の動作を示すフローチャートである。
【００７４】
測定周期判断部３０４は、構造物の特定箇所を計測している各加速度センサ１０３の異常評価値を取得する（Ｓ１０１）。測定周期判断部３０４は、各異常評価値と閾値とを用いて測定動作モードを判断する（Ｓ１０２）。
【００７５】
例えば、測定周期判断部３０４は、異常評価値と閾値とを用いて、「異常評価値０」、「異常評価値１」、「異常評価値２」、「異常評価値３」の４つに区分する。そして、「異常評価値０」のときには「長周期モード」、「異常評価値１」のときには「短周期モード」、「異常評価値２」のときには「同時測定短周期モード」、「異常評価値３」のときには「同時測定超短周期モード」などのように、加速度センサ１０３の測定動作モードを判断する。
【００７６】
ここで、構造物の特定箇所に対して、１台の加速度センサ１０３で計測している場合もあれば、複数台の加速度センサ１０３で計測している場合もある。
【００７７】
また、測定周期判断部３０４は、周期的に計測する各加速度センサ１０３の異常評価値を監視する。異常評価値が高くなった場合に、その異常評価値が高くなった特定箇所を計測している１又は複数の加速度センサ１０３の測定動作モード及び測定タイミングを変更することができる。
【００７８】
［長周期モード］
「異常評価値０」のときには、長周期モードとする（Ｓ１０３）。測定周期判断部３０４は、予め設定された長周期モード用の計測周期時間を取得して（Ｓ１０４）、加速度センサ１０３を稼働させる測定タイミングを求める。
【００７９】
例えば、長周期モードは、他の測定動作モードに比べて、加速度センサ１０３を最も長い周期で動作させる。監視対象とする構造物に損傷や劣化などの異常がなく、損傷や劣化などによる影響がないと判断される。
【００８０】
長周期モード用の計測周期時間は、長周期モードで、特定箇所の状態を計測するための周期時間である。ここでは、例えば、２４時間毎である場合を例示するが、これに限定されない。
【００８１】
まず、構造物の特定箇所の計測を１台の加速度センサ１０３で実施する場合を説明する。
【００８２】
構造物の特定箇所を計測している加速度センサ１０３が複数でない場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、測定周期判断部３０４は、加速度センサ１０３に対して、２４時間毎に計測を実施させると定めることができる。すなわち、当該加速度センサ１０３の測定タイミングを２４時間毎と決定する（Ｓ１０７）。
【００８３】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【００８４】
次に、１つの特定箇所の計測を複数台の加速度センサ１０３で実施する場合を説明する。
【００８５】
構造物の特定箇所を計測している加速度センサ１０３が複数の場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、測定周期判断部３０４は、１つの特定箇所を２４時間毎に計測するように、複数の加速度センサ１０３で監視できるように（Ｓ１０６）、各加速度センサ１０３に測定タイミングを求める（Ｓ１０７）。より具体的には、図５を用いて、１つの特定箇所の計測を、２台の加速度センサ１０３で実施する場合を説明する。
【００８６】
図５は、「異常評価値０」の場合の加速度センサ１０３を稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【００８７】
ここでは、２台の加速度センサ１０３（図５では、「センサ＃１」、「センサ＃２」と表記している。）がある場合を例示している。例えば、構造物の特定箇所に２台の加速度センサ１０３を配置し、２台の加速度センサ１０３で特定箇所に伝達される振動を検査しているものとする。この場合、２台の加速度センサ１０３の計測開始時刻を２４時間ずらして、１台の加速度センサ１０３の動作周期を４８時間毎とする。
【００８８】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【００８９】
このようにすることで、構造物の１つの特定箇所を２台の加速度センサ１０３で計測する場合、単純に、各加速度センサ１０３が２４時間毎に動作するときと比べると、動作周期を２倍に延ばすことが可能となる。換言すると、１台の無線機１０１での加速度センサ１０３を休止状態の期間を長くでき、省電力化を図ることができる。
【００９０】
上述した例では、２台の加速度センサ１０３で計測する場合を例示したが、３台の加速度センサ１０３で計測する場合、各加速度センサ１０３の計測開始時刻を２４時間ずらして、１台の加速度センサ１０３の動作周期を７２時間毎とすることが可能となる。
【００９１】
構造物は、長い年月をかけて損傷、劣化などが生じる。したがって、長周期モードでは、短い周期での測定は必ずしも必要でないかもしれない。しかし、そのような測定の必要性とは別に、センサの動作異常、トラブルなどを検知する必要があるため、各センサをある程度の時間間隔で動作させることが求められる。このような観点から、長周期モード用の計測周期時間を設定できる。
【００９２】
［短周期モード］
「異常評価値１」のときには、短周期モードとする（Ｓ１０８）。測定周期判断部３０４は、予め設定された短周期モード用の計測周期時間を取得して（Ｓ１０９）、加速度センサ１０３を稼働させる測定タイミングを求める。
【００９３】
例えば、短周期モードは、構造物に損傷や劣化などの異常がある程度検出された場合の例である。この場合には、損傷や劣化など異常を検出した時の測定結果が誤りの可能性もあり、異常ではなかったのか、本当に異常が発生しているのかを判別する必要もある。また、異常評価値が「異常評価値０」のときに比べ、異常評価値が上昇した可能性もあり、その場合には警告する必要がある。したがって、「異常評価値０」の場合に比べて、加速度センサ１０３による測定頻度を上げることが望まれる。
【００９４】
短周期モード用の計測周期時間は、短周期モードで、特定箇所の状態を計測するための周期時間である。ここでは、例えば、１２時間毎である場合を例示するが、これに限定されない。
【００９５】
構造物の特定箇所を計測している加速度センサ１０３が複数でない場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、測定周期判断部３０４は、加速度センサ１０３に対して、１２時間毎に計測を実施させると定めることができる。すなわち、当該加速度センサ１０３の測定タイミングを１２時間毎と決定する（Ｓ１０７）。
【００９６】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【００９７】
一方、構造物の特定箇所を計測している加速度センサ１０３が複数の場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、測定周期判断部３０４は、１つの特定箇所を１２時間毎に計測するように、複数の加速度センサ１０３で監視できるように（Ｓ１０６）、各加速度センサ１０３に測定タイミングを求める（Ｓ１０７）。より具体的には、図６を用いて、１つの特定箇所の計測を、２台の加速度センサ１０３で実施する場合を説明する。
【００９８】
図６は、「異常評価値１」の場合の加速度センサ１０３を稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【００９９】
ここでは、２台の加速度センサ１０３（図６では、「センサ＃１」、「センサ＃２」と表記している。）がある場合を例示している。この場合、２台の加速度センサ１０３の計測開始時刻を１２時間ずらして、１台の加速度センサ１０３の動作周期を２４時間毎とする。
【０１００】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【０１０１】
［同時測定短周期モード］
「異常評価値２」のときには、同時測定短周期モードとする（Ｓ１１０）。測定周期判断部３０４は、予め設定された同時測定短周期モード用の計測周期時間を取得して（Ｓ１１１）、この計測周期時間を加速度センサ１０３の測定タイミングとする（Ｓ１１２）。
【０１０２】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【０１０３】
例えば、同時測定短周期モードは、異常が発生していることが明らかである場合の動作モードの一例である。ここでは、同時測定短周期モード用の計測周期時間が、短周期モードと同じ周期時間としており、例えば１２時間毎とするが、これに限定されない。
【０１０４】
図７は、「異常評価値２」の場合の加速度センサ１０３を稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【０１０５】
ここでは、２台の加速度センサ１０３（図７では、「センサ＃１」、「センサ＃２」と表記している。）がある場合を例示している。
【０１０６】
この場合、測定周期判断部３０４は、特定箇所を計測している複数の加速度センサ１０３を同時に１２時間毎に動作させる。複数のセンサで同時に計測することで、計測の信頼性を上げると共に、異常が発生している特定箇所の状態を計測できる。
【０１０７】
［同時測定超短周期モード］
「異常評価値３」のときには、同時測定超短周期モードとする（Ｓ１１３）。測定周期判断部３０４は、予め設定された同時測定超短周期モード用の計測周期時間を取得して（Ｓ１１４）、この計測周期時間を加速度センサ１０３の測定タイミングとする（Ｓ１１２）。
【０１０８】
そして、決定された測定タイミングを含む通信信号が、当該加速度センサ１０３を有する無線機１０宛に送信される。無線機１０では、スケジュール決定部１０４が、受信した測定タイミングに基づいて測定動作スケジュールをタイマ部１０５に設定する。
【０１０９】
例えば、同時測定超短周期モードは、異常評価値が「異常評価値２」のときよりも、更に損傷、劣化などが進んだ状態である場合の動作モードの一例である。この場合、構造物に、致命的な変化があった場合に速やかに警報を出すことができる。
【０１１０】
また、同時測定超短周期モードは、構造物の経年劣化などの異常を検知した場合以外に、例えば、地震の直後など、瞬時に大きな外力が構造物に加わったときの状況判断などにも利用できる。このような場合、監視装置３０に対して外部から指示を与え、異常評価値が上がったものとして、加速度センサ１０３に対して、構造物の測定タイミングを短く指示するようにしてもよい。
【０１１１】
同時測定短周期モード用の計測周期時間は、例えば１時間毎とするが、これに限定されない。
【０１１２】
図８は、「異常評価値３」の場合の加速度センサ１０３を稼働させる動作周期を説明する説明図である。
【０１１３】
ここでは、２台の加速度センサ１０３（図８では、「センサ＃１」、「センサ＃２」と表記している。）がある場合を例示している。
【０１１４】
この場合、測定周期判断部３０４は、特定箇所を計測している複数の加速度センサ１０３を同時に１時間毎に動作させる。複数のセンサで同時に計測することで、計測の信頼性を上げると共に、異常が発生している特定箇所の状態を計測できる。
【０１１５】
（Ｂ−３）実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、異常評価値に応じて、センサの測定動作を制御することにより、各無線機における消費電力を削減することができる。
【０１１６】
また、この実施形態によれば、監視対象の特定箇所を計測している複数機器（センサ、無線機）の動作タイミングをずらして交互に動作させることで、通常時の消費電力をさらに抑えることが可能となり、長期間の計測が可能となる。
【０１１７】
（Ｃ）他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
【０１１８】
（Ｃ−１）上述した実施形態では、監視対象が１つの同一構造物とする場合を例示したが、同時期に施行された複数の構造物を１つのグループとしてまとめて監視するときにも本発明をそのまま利用できる。
【０１１９】
（Ｃ−２）上述した実施形態では、監視装置が、異常評価値に応じた測定動作モードを判断して、各センサを有する無線機に測定タイミング（測定動作スケジュール）を指示する場合を例示した。しかし、親機が、上述した監視装置が備える異常判定部及び動作モード判断部などの各種機能部（本発明の測定タイミング制御装置）を備えるものであってもよい。また、上述した異常判定部と動作モード判断部等の機能が、物理的に同一装置において備えることに限定されず、それぞれが分散配置されてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１…監視システム、１０（１０−１〜１０−ｎ）…無線機、２０…親機、３０…監視装置、１０１…通信部、１０２…制御部、１０３…加速度センサ、１０４…スケジュール決定部、１０５…タイマ部、１０６…時計部、３０１…通信部、３０２…制御部、３０３…異常判定部、３０４…測定周期判断部、３０５…記憶部。
【要約】
【課題】構造物の劣化状態に応じて測定を行なうため、構造物に配置された各センサ機器の動作タイミングを調整することができ、消費電力を低減できるようにする。
【解決手段】本発明の測定タイミング制御装置は、１又は複数の監視対象に設けられた複数の検知装置から取得した計測値に基づいて、監視対象に生じ得る異常の程度を評価した評価値を判定する異常判定手段と、評価値に応じて各検知装置の測定周期時間を判断する測定周期判断手段と、測定周期時間を各検知装置に設定して、各検知装置を起動させて測定を稼働させる測定タイミングを各検知装置に設定させる測定タイミング設定手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】      図１【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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