(57)【要約】変位・重量対応付け装置は、構造物上を走行する車両の重量によって構造物に生じる変位量を計測する計測手段と、計測された変位量の分布を求める集計手段と、分布から乗用車に対応する変位量を抽出する抽出手段と、抽出された変位量と乗用車の重量とを対応付ける対応付け手段と、を備える。
2020174834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する計測手段と、
前記計測された変位量の分布を求める集計手段と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける対応付け手段と、
を備える
変位・重量対応付け装置。
【請求項２】
前記抽出手段は、前記変位量の分布における下位の変位量の分布から前記乗用車に対応する変位量を抽出するように構成されている、
請求項１に記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項３】
前記計測手段は、前記構造物の表面を撮影した時系列画像を解析して前記構造物の変位の時間的な変化を検出し、前記変位の時間的な変化の極大値を検出するように構成されている、
請求項１または２に記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項４】
前記変位量と前記乗用車の重量との対応付けの結果に基づいて、前記構造物の劣化診断を行う診断手段を、さらに備える、
請求項１乃至３の何れかに記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項５】
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測し、
前記計測された変位量の分布を求め、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出し、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける、
変位・重量対応付け方法。
【請求項６】
コンピュータに、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する処理と、
前記計測された変位量の分布を求める処理と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する処理と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける処理と、を
行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位・重量対応付け装置、変位・重量対応付け方法、および記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁などの構造物を車両が通過すると、構造物に荷重が加わり構造物が変位する。このような構造物の変位と車重（車両の重量）との対応関係を求める技術が、種々提案されている。【０００３】
例えば特許文献１には、次のような第１の技術および第２の技術が記載されている。【０００４】
第１の技術では、先ず、走行路を走行する車両を撮影した画像から走行路に生じた変位量を検出する。次に、検出した変位量を集計して変位量のヒストグラム（変位量分布）を生成する。次に、走行路において最も通行量の多い車種の重量と上記ヒストグラムの最頻値とを対応付ける。ここで、走行路において最も通行量の多い車種の重量は、事前に決定されて予め記憶されているものが使用される。【０００５】
また、第２の技術では、走行路を走行する車両を撮影した画像から、特定の車両を認識すると共に当該特定の車両によって走行路に生じた変位量を検出する。特定の車両としては、積載物等による重量の変動が少ない車種の車両が望ましいとされている。次に、上記特定の車両の重量と上記検出された変位量とを対応付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−５９８９６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、走行路において最も通行量の多い車種の車両が、積載物等による荷重の変動が少ない車種の車両である保証はない。そのため、上記第１の技術では、走行路において最も通行量の多い車種が積載物等による荷重の変動が多い車種の車両であった場合に、変位と車重との対応付けの精度が低下する。一方、上記第２の技術では、積載物等による重量の変動が少ない車種の車両を特定車両にしているため、変位と車重との対応付けを精度良く行うことができる。しかし、そのためには、第２の技術では、走行路を走行する車両を撮影した画像から特定の車両を認識する必要があり、簡便でない。【０００８】
本発明の目的は、上述した課題、すなわち、構造物の変位とその原因となった車重との対応関係を簡便かつ精度良く求めるのは困難である、という課題を解決する変位・重量対応付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一形態に係る変位・重量対応付け装置は、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する計測手段と、
前記計測された変位量の分布を求める集計手段と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける対応付け手段と、
を備える。【００１０】
また、本発明の他の形態に係る変位・重量対応付け方法は、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測し、
前記計測された変位量の分布を求め、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出し、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける。【００１１】
また、本発明の他の形態に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータに、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する処理と、
前記計測された変位量の分布を求める処理と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する処理と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける処理と、を
行わせるためのプログラムを記録する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述したような構成を有することにより、車両の通過による構造物の変位とその原因となった車重との対応関係を簡便かつ精度良く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る診断装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る診断装置におけるコンピュータの構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・車重対応付け結果の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における診断結果データベースの内容例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る診断装置におけるコンピュータが実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・重量対応付け部の構成例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・重量対応付け部が計測した構造物の表面のたわみ量の時間的な変化の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・重量対応付け部が計測したたわみ量のピーク値のリストの例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・重量対応付け部が生成した分布を示す、たわみ量のピーク値を昇順に並べたリストの例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る診断装置における変位・重量対応付け部が生成した分布を示すヒストグラムの例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る変位・重量対応付け装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る診断装置１００の構成例を示す図である。図１を参照すると、診断装置１００は、コンピュータ１１０とこれにケーブル１２０を介して接続されたカメラ１３０とから構成されている。
【００１６】
カメラ１３０は、診断対象である構造物１４０の表面に存在する領域１４１を所定のフレームレートで撮影する撮像装置である。構造物１４０は、本実施形態の場合、高速道路などの道路１６０が河川などの上を越える橋梁である。領域１４１は、本実施形態の場合、橋梁の診断箇所となる床版の一部分である。但し、構造物１４０は橋梁に限定されない。構造物１４０は、道路や鉄道の高架構造物などであってもよい。領域１４１のサイズは、例えば数十センチメートル四方である。カメラ１３０は、任意の方向にカメラの撮影方向を固定できるように三脚上の雲台（何れも図示せず）に取り付けられている。カメラ１３０は、例えば、数百万画素程度の画素容量を有するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ＭＯＳ）イメージセンサを備えたハイスピードカメラであってよい。またカメラ１３０は、可視光かつ白黒カメラであってもよいし、赤外線カメラやカラーカメラであってもよい。またカメラ１３０は、カメラの位置を測定するＧＰＳ受信機を備えていてもよいし、カメラの撮影方向を測定する方位センサおよび加速度センサを備えていてもよい。
【００１７】
コンピュータ１１０は、カメラ１３０によって撮影された構造物１４０の時系列画像をケーブル１２０経由で取得するように構成されている。また、コンピュータ１１０は、取得した時系列画像に基づいて構造物１４０の変位量を計測するように構成されている。計測する変位量は、本実施形態の場合、たわみ量である。また、コンピュータ１１０は、計測した複数の変位量に基づいて、構造物１４０のたわみ量と車重との対応関係を検出するように構成されている。また、コンピュータ１１０は、検出したたわみ量と車重との対応関係に基づいて、構造物１４０の健全度を判定し、その判定結果を出力するように構成されている。
【００１８】
図２は、コンピュータ１１０の構成の一例を示すブロック図である。図２を参照すると、コンピュータ１１０は、カメラＩ／Ｆ（インターフェース）部１１１と、通信Ｉ／Ｆ部１１２と、操作入力部１１３と、画面表示部１１４と、記憶部１１５と、演算処理部１１６とから構成されている。
【００１９】
カメラＩ／Ｆ部１１１は、ケーブル１２０を通じてカメラ１３０に接続され、カメラ１３０と演算処理部１１６との間でデータの送受信を行うように構成されている。通信Ｉ／Ｆ部１１２は、データ通信回路から構成され、有線または無線によって図示しない外部装置との間でデータ通信を行うように構成されている。操作入力部１１３は、キーボードやマウスなどの操作入力装置から構成され、オペレータの操作を検出して演算処理部１１６に出力するように構成されている。画面表示部１１４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などの画面表示装置から構成され、演算処理部１１６からの指示に応じて、メニュー画面などの各種情報を画面表示するように構成されている。
【００２０】
記憶部１１５は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置から構成され、演算処理部１１６における各種処理に必要な処理情報およびプログラム１１５１を記憶するように構成されている。プログラム１１５１は、演算処理部１１６に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ部１１２などのデータ入出力機能を介して図示しない外部装置や記録媒体から予め読み込まれて記憶部１１５に保存される。記憶部１１５に記憶される主な処理情報には、時系列画像１１５２、変位・重量対応付け結果１１５３、診断結果データベース１１５４がある。
【００２１】
時系列画像１１５２は、カメラ１３０で撮影された時系列画像である。この時系列画像１１５２は、カメラ１３０で撮影された構造物１４０の領域１４１の動画を構成する複数のフレーム画像であってよい。
【００２２】
変位・重量対応付け結果１１５３は、構造物１４０の領域１４１のたわみ量のピーク値と車両の重量とを対応付けたデータである。図３は、変位・重量対応付け結果１１５３の例を示す。この例の変位・重量対応付け結果１１５３では、たわみ量のピーク値０．１ｍｍと車重１トンとを対応付けている。これは、換言すれば、構造物１４０の領域１４１付近に１トンの荷重がかかったとき、最大０．１ｍｍのたわみ量が発生することを表している。
【００２３】
診断結果データベース１１５４は、診断結果に係る情報を記憶するように構成されている。図４は、診断結果データベース１１５４に記憶されているデータの一例を示す。この例の診断結果データベース１１５４は、複数のエントリから構成され、各エントリに診断箇所ＩＤと診断日時と診断結果と変位・重量対応付け結果とを記録する。例えば、１行目のエントリは、ＩＤ１４０１１の診断箇所ＩＤで特定される構造物１４０の領域１４１を２０１８年２月１８日に診断した結果は、健全であり、その診断時に得られた変位・重量対応付け結果１１５３はファイルＦｉｌｅ１４０１１に保存されていることを表している。
【００２４】
演算処理部１１６は、ＭＰＵなどのプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１１５からプログラム１１５１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１１５１とを協働させて各種処理部を実現するように構成されている。演算処理部１１６で実現される主な処理部は、時系列画像取得部１１６１、変位・重量対応付け部１１６２、および、診断部１１６３である。
【００２５】
時系列画像取得部１１６１は、カメラＩ／Ｆ部１１１を通じてカメラ１３０で撮影された時系列画像を取得し、取得した時系列画像を記憶部１１５の時系列画像１１５２に追加して記憶するように構成されている。
【００２６】
変位・重量対応付け部１１６２は、記憶部１１５に記憶された時系列画像１１５２に基づいて、構造物１４０上を走行する車両の重量によって構造物１４０に生じるたわみ量を計測するように構成されている。また、変位・重量対応付け部１１６２は、上記計測したたわみ量の分布を求めるように構成されている。また、変位・重量対応付け部１１６２は、上記分布から乗用車に対応する変位量を抽出するように構成されている。また、変位・重量対応付け部１１６２は、上記抽出した変位量と乗用車の重量とを対応付け、その結果を変位・重量対応付け結果１１５３として記憶部１１５に記憶するように構成されている。この変位・重量対応付け部１１６２の詳細は後述する。
【００２７】
診断部１１６３は、記憶部１１５に記憶された変位・重量対応付け結果１１５３に基づいて、構造物１４０の劣化診断を行うように構成されている。例えば、診断部１１６３は、変位・重量対応付け結果１１５３からたわみ量と車重とを取り出し、取り出した車重に対応して事前に記憶する許容たわみ量と上記取り出したたわみ量とを比較し、たわみ量が許容たわみ量より大きければ、構造物１４０の領域１４１部分に劣化があると判断し、そうでなければ健全であると判断する。但し、診断部１１６３による劣化診断の手法は上記に限定されない。変位・重量対応付け結果１１５３に基づいて上記と異なる手法で劣化診断を行うようにしてもよい。また、変位・重量対応付け結果１１５３に基づく診断に加えて、或いはその診断に代えて、他の手法で劣化診断を行うようにしてもよい。例えば、診断部１１６３は、記憶部１１５に記憶されている時系列画像１１５２或いはカメラ１３０を使用して別途取得した時系列画像を解析して構造物１４０表面の振動を計測し、その振動のパターンから、ひび割れ・剥離・空洞などの内部劣化状態を推定するようにしてもよい。また診断部１１６３は、推定した診断結果に係る情報を診断結果データベース１１５４に記憶するように構成されている。また診断部１１６３は、推定した診断結果を画面表示部１１４に表示し、および／あるいは、通信Ｉ／Ｆ部１１２を通じて外部端末に診断結果を送信するように構成されている。
【００２８】
図５は診断装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。以下、各図を参照して、構造物１４０の劣化診断を行う際の診断装置１００の動作を説明する。
【００２９】
オペレータが、構造物１４０の劣化診断を行うために、コンピュータ１１０およびカメラ１３０などの計測装置群を現場に設置し、操作入力部１１３から起動指示を入力すると、コンピュータ１１０によって図５に示す処理が開始される。
【００３０】
先ず、時系列画像取得部１１６１が動作を開始する。すなわち、時系列画像取得部１１６１は、カメラ１３０で撮影された構造物１４０の領域１４１の時系列画像を取得し、記憶部１１５に時系列画像１１５２として順次記憶していく（ステップＳ１）。以下、時系列画像取得部１１６１が時系列画像の取得を開始した時刻を時刻ＴSと記す。時系列画像取得部１１８１は、上述した処理を図５の処理が終了するまで継続して実施する。
【００３１】
次に、変位・重量対応付け部１１６２は、一定時間の待ち合わせを行う（ステップＳ２）。この一定時間の待ち合わせ中、時系列画像取得部１１８１によって順次最新の時系列画像が取得されて記憶部１１５に蓄積されていくことになる。一定時間の待ち合わせ後、変位・重量対応付け部１１６２は、記憶部１１５から蓄積した全ての時系列画像１１５２を読み出し、それらに基づいて、変位・重量対応付け処理を実施する（ステップＳ３）。次に、変位・重量対応付け部１１６２は、変位・重量対応付け処理に成功すれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、変位・重量対応付け結果１１５３を記憶部１１５に記憶する（ステップＳ５）。一方、時系列画像１１５２の蓄積量が少ない場合や走行車両が存在しない場合などでは、変位・重量対応付け処理に失敗することがある。変位・重量対応付け部１１６２は、変位・重量対応付け処理に失敗すれば（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ２に戻って、再び一定時間の待ち合わせを行い、その後、記憶部１１５から蓄積した全ての時系列画像１１５２を読み出し、それらに基づいて、変位・重量対応付け処理を実施する（ステップＳ３）。このように変位・重量対応付け部１１６２は、変位・重量対応付け処理が成功するまで、処理の対象とする時系列画像の期間を延長していく。
【００３２】
変位・重量対応付け処理に成功し、変位・重量対応付け結果１１５３が生成されると、診断部１１６３は、記憶部１１５から変位・重量対応付け結果１１５３を読み出し、その変位・重量対応付け結果１１５３に基づいて構造物１４０の劣化診断を行い、診断結果の保存および出力を行う（ステップＳ６）。そして、診断部１１６３は図５の処理を終了する。
【００３３】
続いて、変位・重量対応付け部１１６２の構成例について説明する。
【００３４】
図６は、変位・重量対応付け部１１６２の一例を示すブロック図である。図６を参照すると、変位・重量対応付け部１１６２は、計測部１１６２１と、集計部１１６２２と、抽出部１１６２３と、対応付け部１１６２４とを含んで構成される。
【００３５】
計測部１１６２１は、時系列画像１１５２に基づいて、構造物１４０上を走行する車両の重量によって構造物１４０に生じる変位量を計測するように構成されている。具体的には、計測部１１６２１は、記憶部１１５に記憶されている時系列画像１１５２を全て読み出し、時系列画像のそれぞれから、構造物１４０の表面のたわみ量の時間的な変化を計測する。例えば、橋梁の床版を下方向からカメラで撮影する場合、車両重量による橋梁の床版に生じるたわみ量δによって、カメラから床版間の撮影距離Lが短くなる。そのため、撮影画像はカメラの光軸を中心として拡大され、たわみによるみかけの変位δiが発生する。撮影距離をL、変位をδi、たわみ量をδ、変位算出位置のカメラ光軸からの距離をx、カメラの焦点距離をfとすると、δi＝xf｛1/(L-δ)−1/L｝なる関係がある。そのため、フレーム画像毎の変位δiをデジタル画像相関法などによって検出することにより、上記式から、フレーム画像毎の構造物１４０の表面のたわみ量を算出することができる。なお、撮影距離Lは例えばレーザ距離計によって事前に計測することができ、距離xは画像の変位算出位置とカメラ光軸とから求めることができ、Fは撮像装置毎に既知である。また、計測されるたわみは微小振動まで拾うため、低域通過フィルタや、ピーク値が小さい（閾値未満）場合はカウントから除外するなどの一般的な工夫を加えてもよい。
【００３６】
図７は、時系列画像１１５２から計測した構造物１４０の表面のたわみ量の時間的な変化の一例を示す模式図である。縦軸はたわみ量、横軸は時間である。
【００３７】
また計測部１１６２１は、計測したたわみ量の時間的な変化の極大値を検出することにより、たわみ量のピーク値を検出する。例えば、図７に示す例では、時刻ｔ1、ｔ2、ｔ3、ｔ4、ｔ5、ｔ6、ｔ7の各時刻にたわみ量のピーク値を検出する。そして、計測部１１６２１は、検出したたわみ量のピーク値のリストを作成する。
【００３８】
図８は、たわみ量のピーク値のリストの例を示す。この例では、合計Ｍ個のピーク値が計測されており、それぞれのピーク値は、２．０ｍｍ、２．０ｍｍ、…、０．１ｍｍであることが示されている。
【００３９】
計測部１１６２１は、作成したリストに記載したピーク値の個数Ｍが事前に設定された下限数を超えているか否かを判定し、個数Ｍが下限数を超えていなければ、対応付けに失敗したと判断する。ここで、下限数は、変位と車重との所望する対応付け精度に基づいて事前に定められている。対応付けに失敗した場合、変位・重量対応付け部１１６２は、図５のステップＳ２を再び実行することになる。また、計測部１１６２１は、個数Ｍが下限数を超えていれば、作成したリストを集計部１１６２２へ伝達する。
【００４０】
集計部１１６２２は、計測部１１６２１から伝達されたリストに記載されたたわみ量のピーク値の分布を生成するように構成されている。例えば、集計部１１６２２は、図９に示すように、たわみ量のピーク値を例えば昇順に並べたリストを分布として生成する。或いは、集計部１１６２２は、図１０に示すように、たわみ量のピーク値を階級に区切って階級別の出現頻度をグラフにしたヒストグラムを生成する。
【００４１】
抽出部１１６２３は、集計部１１６２２によって生成された分布から乗用車に対応するたわみ量を抽出するように構成されている。乗用車は小型車に属するため、それによるたわみ量は大型車によるたわみ量に比較して小さい傾向がある。そのため、乗用車に対応するたわみ量は分布の下位側に現れる傾向がある。そのため、抽出部１１６２３は、分布における下位の変位量の分布から乗用車に対応する変位量を抽出する。例えば、抽出部１１６２３には、乗用車に対応する分布の位置を表す情報が事前に設定されて記憶されている。分布の位置を表す情報は、例えばパーセンタイル、階級などで表現することができる。具体的には、３パーセントタイルのように分布の下位側の位置をピンポイントで指定する方法、或いは２〜３パーセントタイル、下位３パーセントタイルのように分布の下位側の所望範囲を指定するようにする方法が考えられる。階級についても同様であり、下位から２つ目の階級のように指定する方法、下位から２つ目〜３つ目の階級、下位２階級などのように範囲を指定する方法が考えらえる。抽出部１１６２３は、パーセンタイルを使用する場合、図９に示すようにたわみ量のピーク値を昇順に並べたリストの先頭から指定されたパーセントの位置にあるたわみ量あるいはその平均値を、乗用車に対応するたわみ量として抽出する。また、抽出部１１６２３は、階級を使用する場合、図１０に示すようなヒストグラムの指定された階級に属するたわみ量あるいはその平均値を、乗用車に対応するたわみ量として抽出する。
【００４２】
ここで、本実施形態において、乗用車とは、分類番号が３、３０〜３９、３００〜３９９までの普通乗用車、および５、７、５０〜５９、５００〜５９９まで、７０〜７９、７００〜７９９までの小型乗用自動車とする。但し、乗用車の定義は上記に限定されない。例えば乗用車は、上記普通乗用車および上記小型乗用自動車に、軽乗用車を加えたものであってもよい。或いは、乗用車は、上記小型乗用自動車あるいは上記普通乗用車あるいは軽乗用車の何れか１つであってもよい。
【００４３】
また、道路１６０の種類、場所、時間帯によって、分布における乗用車の占める位置が相違する場合がある。そのような状況に対応するため、次のような構成としてもよい。先ず、道路１６０の種類、場所、時間帯別に乗用車に対応する分布の位置を表す情報を記憶部１１５に事前に記憶しておく。次に、抽出部１１６２３は、操作入力部１１３等を通じてオペレータから、診断対象とする道路１６０の種別、場所、時間帯を入力し、その入力された道路種別、場所、時間帯に対応して記憶部に記憶された情報（分布における乗用車の占める位置を表す情報）を取得する。或いは、上記のような情報を事前に記憶しておく代わりに、抽出部１１６２３は、その都度、操作入力部１１３等から分布における乗用車の占める位置を表す情報を取得するようにしてもよい。
【００４４】
対応付け部１１６２４は、抽出部１１６２３によって抽出された変位量と事前に与えられ記憶している乗用車の重量とを対応付けるように構成されている。事前に与えられる乗用車の重量は、平均的な乗用車の車両重量、平均乗車人数、平均積載量などに基づいて事前に定められ、記憶されている。
【００４５】
以上が、変位・重量対応付け部１１６２の一例である。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両の通過による構造物１４０の変位とその原因となった車重との対応関係を精度良く求めることができる。その理由は、積載物等による荷重の変動が少ない乗用車に着目しているためである。
【００４７】
また本実施形態によれば、車両の通過による構造物１４０の変位とその原因となった車重との対応関係を簡便に求めることができる。その理由は、計測された変位量の分布から乗用車に対応する変位量を抽出するようにしており、画像認識などによって構造物を通過した車両が乗用車か否かを識別する必要がないためである。
【００４８】
なお、本実施形態は各種の付加変更が可能である。例えば、本実施形態では、構造物１４０のたわみ量と車重とを対応付けた。しかし、車重に対応付ける構造物１４０の変位はたわみ量に限定されない。例えば、構造物１４０にひび割れがある場合、構造物１４０に荷重が加わると、ひび割れの幅が拡大する。そのため、構造物のひび割れの幅と車重とを対応付けるようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、構造物１４０の変位は構造物１４０を撮影するカメラの画像に基づいて検出した。しかし、構造物１４０の変位を検出するセンサはカメラに限定されない。例えばレーザ距離計によって構造物１４０のたわみ量などの変位を検出するようにしてもよい。また、例えばひずみゲージによって構造物１４０のたわみ量、ひび割れ幅などの変位を検出するようにしてもよい。
【００５０】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、本実施形態に係る変位・重量対応付け装置のブロック図である。なお、本実施形態は、本発明の変位・重量対応付け装置の概略を説明する。
【００５１】
図１１を参照すると、本実施形態に係る変位・重量対応付け装置２００は、計測手段２０１と集計手段２０２と抽出手段２０３と対応付け手段２０４とを含んで構成されている。
【００５２】
計測手段２０１は、構造物上を走行する車両の重量によって構造物に生じる変位量を計測するように構成されている。計測手段２０１は、例えば図６の計測部１１６２１と同様に構成することができるが、それに限定されない。
【００５３】
集計手段２０２は、計測手段２０１によって計測された変位量の分布を求めるように構成されている。集計手段２０２は、例えば図６の集計部１１６２２と同様に構成することができるが、それに限定されない。
【００５４】
抽出手段２０３は、集計手段２０２によって生成された分布から乗用車に対応する変位量を抽出するように構成されている。抽出手段２０３は、例えば図６の抽出部１１６２３と同様に構成することができるが、それに限定されない。
【００５５】
対応付け手段２０４は、抽出手段２０３によって抽出された変位量と乗用車の重量とを対応付けるように構成されている。対応付け手段２０４は、例えば図６の対応付け部１１６２４と同様に構成することができるが、それに限定されない。
【００５６】
このように構成された変位・重量対応付け装置２００は以下のように動作する。即ち、先ず、計測手段２０１は、構造物上を走行する車両の重量によって構造物に生じる変位量を計測する。次に集計手段２０２は、計測手段２０１によって計測された変位量の分布を求める。次に抽出手段２０３は、集計手段２０２によって生成された分布から乗用車に対応する変位量を抽出する。次に対応付け手段２０４は、抽出手段２０３によって抽出された変位量と乗用車の重量とを対応付ける。
【００５７】
本実施形態は以上のように構成され動作することにより、車両の通過による構造物の変位とその原因となった車重との対応関係を簡便かつ精度良く求めることができる。その理由は、積載物等による荷重の変動が少ない乗用車に着目し、計測された変位量の分布から乗用車に対応する変位量を抽出し、その抽出した変位量と乗用車の重量とを対応付けるためである。
【００５８】
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【００５９】
なお、本発明は、日本国にて２０１９年２月２６日に特許出願された特願２０１９−０３３１８３の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、橋梁などの構造物を通過する車両の重量と構造物のたわみ量などの変位とを対応付ける場合などに利用できる。【００６１】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する計測手段と、
前記計測された変位量の分布を求める集計手段と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける対応付け手段と、
を備える
変位・重量対応付け装置。
［付記２］
前記抽出手段は、前記変位量の分布における下位の変位量の分布から前記乗用車に対応する変位量を抽出するように構成されている、
付記１に記載の変位・重量対応付け装置。
［付記３］
前記計測手段は、前記構造物の表面を撮影した時系列画像を解析して前記構造物の変位の時間的な変化を検出し、前記変位の時間的な変化の極大値を検出するように構成されている、
付記１または２に記載の変位・重量対応付け装置。
［付記４］
前記変位量と前記乗用車の重量との対応付けの結果に基づいて、前記構造物の劣化診断を行う診断手段を、さらに備える、
付記１乃至３の何れかに記載の変位・重量対応付け装置。
［付記５］
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測し、
前記計測された変位量の分布を求め、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出し、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける、
変位・重量対応付け方法。
［付記６］
コンピュータに、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する処理と、
前記計測された変位量の分布を求める処理と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する処理と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける処理と、を
行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【符号の説明】
【００６２】
１００…診断装置
１１０…コンピュータ
１１１…カメラＩ／Ｆ部
１１２…通信Ｉ／Ｆ部
１１３…操作入力部
１１４…画面表示部
１１５…記憶部
１１６…演算処理部
１２０…ケーブル
１３０…カメラ
１４０…構造物
１４１…領域
１６０…道路
２００…変位・重量対応付け装置
２０１…計測手段
２０２…集計手段
２０３…抽出手段
２０４…対応付け手段
【図１】
2020174834.tif 000003
【図２】
2020174834.tif 000004
【図３】
2020174834.tif 000005
【図４】
2020174834.tif 000006
【図５】
2020174834.tif 000007
【図６】
2020174834.tif 000008
【図７】
2020174834.tif 000009
【図８】
2020174834.tif 000010
【図９】
2020174834.tif 000011
【図１０】
2020174834.tif 000012
【図１１】
2020174834.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和3年8月5日(2021.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する計測手段と、
前記計測された変位量の分布を求める集計手段と、
乗用車の分布の位置を表す情報を取得する取得手段と、
前記取得された情報と前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する抽出手段と、
前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける対応付け手段と、
を備える
変位・重量対応付け装置。
【請求項２】
前記取得手段は、構造物の種類、場所、時間帯別に乗用車に対応する分布の位置を表す情報を事前に記憶し、操作入力部から前記構造物の種類、場所、時間帯を入力し、前記入力した前記構造物の種類、場所、時間帯に対応して前記記憶している前記情報を取得するように構成されている、
請求項１に記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項３】
前記取得手段は、操作入力部から前記情報を取得するように構成されている、
請求項１に記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項４】
前記計測手段は、前記構造物の表面を撮影した時系列画像を解析して前記構造物の変位の時間的な変化を検出し、前記変位の時間的な変化の極大値を検出するように構成されている、
請求項１乃至３の何れかに記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項５】
前記変位量と前記乗用車の重量との対応付けの結果に基づいて、前記構造物の劣化診断を行う診断手段を、さらに備える、
請求項１乃至４の何れかに記載の変位・重量対応付け装置。
【請求項６】
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測し、
前記計測された変位量の分布を求め、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出し、
乗用車の分布の位置を表す情報を取得し、
前記取得された情報と前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける、
変位・重量対応付け方法。
【請求項７】
コンピュータに、
構造物上を走行する車両の重量によって前記構造物に生じる変位量を計測する処理と、
前記計測された変位量の分布を求める処理と、
前記分布から乗用車に対応する変位量を抽出する処理と、
乗用車の分布の位置を表す情報を取得する処理と、
前記取得された情報と前記抽出された変位量と前記乗用車の重量とを対応付ける処理と、を行わせるためのプログラム。
【国際調査報告】
2020174834.tif 000014
2020174834.tif 000015
2020174834.tif 000016
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