JP2001338381A - 物理量収集システム及び構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易に多数箇所の物理量を収集することがで
きる物理量収集システム及び構造物を得る。 【解決手段】 ビル４０の１階及び３階に設けられたデ
ータ収集用コンピュータ５０は送信モジュール５４によ
って、各階の梁４２や柱４４に複数設けられかつ歪み量
を計測することができる計測装置１０に対して指示信号
を送信する。指示信号を受信した各計測装置１０は、計
測した歪み量を示す情報を内蔵された無線伝送機によっ
て無線送信する。データ収集用コンピュータ５０は、各
計測装置１０から送信された無線信号を受信モジュール
５２によって受信し、該無線信号に含まれる歪み量を示
す情報を内蔵されたハードディスクドライブ５６に記憶
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物理量収集システ
ム及び構造物に係り、より詳しくは、歪み量、温度等の
物理量を簡易に収集することができる物理量収集システ
ム及び構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】建築
物や陸橋等に代表される構造物は、経時劣化や急激な温
度変化、地震等に起因して当該構造物を構成する構造部
材が歪んだり、破壊したりする場合がある。従って、構
造物を構成する構造部材等の状態を定期的に調査して、
必要に応じて補強等の対策を施すことは極めて重要なこ
とである。

【０００３】そこで、従来より、構造物の各所における
歪み量、温度、湿度等の物理量を定期的に計測して、こ
の計測結果に基づいて構造物の状態を調査することが実
施されているが、このために従来は、各計測位置に対し
て計測対象とする物理量を検出するためのセンサーを予
め設置しておき、各計測位置にデータ収集者が赴いてセ
ンサーからの出力データを収集する、といったことを行
っており、極めて手間のかかるものであった。

【０００４】本発明は上記事実に鑑みて成されたもので
あり、簡易に多数箇所の物理量を収集することができる
物理量収集システム及び構造物を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の物理量収集システムは、構造物の複
数箇所における物理量を収集する物理量収集システムで
あって、前記複数箇所の各々に設けられると共に、前記
物理量を検出して該物理量に基づく情報を無線で送信す
る複数の計測装置と、前記複数の計測装置から送信され
た情報を受信する受信装置と、前記受信装置によって受
信された情報を記憶する記憶装置と、を備えている。

【０００６】請求項１記載の物理量収集システムによれ
ば、構造物における複数箇所の各々に設けられた複数の
計測装置によって物理量が検出されて該物理量に基づく
情報が無線で送信される。ここで、上記物理量には、温
度、湿度、圧力、歪み量、光量等の既存のセンサーで検
出可能な全ての物理量が含まれる。従って、上記物理量
を検出するための部材としては、温度センサー、湿度セ
ンサー、圧力センサー、歪みセンサー、光量センサー等
の既存の全てのセンサーを適用することができる。ま
た、上記構造物には、一般建築物をはじめ、土木構造
物、プラント構造物、海洋構造物、機械構造物、設備な
ど、ほぼ全般にわたる構造物が含まれる。特に、人が接
近できないような原子力発電施設や地下構造物などへの
適用も考えられる。

【０００７】また、請求項１記載の物理量収集システム
では、受信装置によって上記複数の計測装置から送信さ
れた情報が受信され、該受信された情報が記憶装置によ
って記憶される。ここで、上記記憶装置には、ハードデ
ィスク、フロッピィディスク、光磁気ディスク等の記録
媒体に対して情報を書き込むことができるドライブ装置
や、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体記憶素
子等が含まれる。

【０００８】このように、請求項１に記載の物理量収集
システムによれば、複数箇所の各々に設けられた計測装
置によって物理量を検出して該物理量に基づく情報を無
線で送信すると共に、上記複数の計測装置から送信され
た情報を受信して記憶しているので、物理量を収集する
ためにデータ収集者が各計測位置に赴く必要がなく、簡
易に多数箇所の物理量を収集することができる。

【０００９】また、請求項２記載の物理量収集システム
は、請求項１記載の発明における前記物理量が、歪み量
であることを特徴としたものである。

【００１０】請求項２記載の物理量収集システムによれ
ば、計測装置によって歪み量が検出されて該歪み量に基
づく情報が無線で送信される。

【００１１】このように、請求項２に記載の物理量収集
システムによれば、請求項１記載の発明と同様の効果を
奏することができると共に、請求項１記載の発明におけ
る物理量を歪み量としているので、構造物の崩壊に直接
結びつく、構造物にとって特に重要な物理量である歪み
量を簡易に収集することができる。

【００１２】ところで、一般に、無線送信を行う際の電
力消費量は、物理量の検出を行う際の電力消費量に比較
して非常に大きいため、本発明に係る計測装置におい
て、物理量に基づく情報を無線で常時送信していたので
は、計測装置による消費電力は著しく大きなものとなっ
てしまう。

【００１３】そこで、請求項３記載の物理量収集システ
ムは、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記
計測装置に対して無線送信を指示するための指示信号を
無線で送信する送信装置を更に備えると共に、前記計測
装置は、前記送信装置から前記指示信号が送信されたと
きに前記物理量に基づく情報を無線で送信することを特
徴としたものである。

【００１４】請求項３記載の物理量収集システムによれ
ば、請求項１又は請求項２記載の発明において、送信装
置によって計測装置に対して無線送信を指示するための
指示信号が無線で送信されたときに、計測装置によって
上記物理量に基づく情報が無線で送信される。

【００１５】なお、上記指示信号としては、無線送信を
指示する旨の情報が含まれた信号や、本発明に係る計測
装置内の無線送信時の電力源として、外部から入射され
た所定周波数の電波のエネルギーに応じた電力を生成し
て出力することができる受電素子（「‘ＳＰＳ（太陽発
電衛星）受電用レクテナに関する研究’電気通信学会技
術研究報告vol.83,No.70 p1〜5 1983」等参照）を適用
した場合における、上記所定周波数の電波を適用するこ
とができる。すなわち、このような所定周波数の電波を
本発明の指示信号として適用した場合には、該電波が入
射された場合にのみ、計測装置による無線送信が行われ
ることになる。

【００１６】このように、請求項３に記載の発明によれ
ば、送信装置から無線送信を指示するための指示信号が
送信された場合のみに物理量に基づく情報を無線で送信
しているので、無線送信にかかる電力消費量を低減する
ことができる。

【００１７】なお、請求項４記載の発明のように、請求
項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明は、前記受信
装置によって受信された情報を前記記憶装置まで中継す
るための中継装置を更に備える形態とすることができ
る。

【００１８】請求項４記載の物理量収集システムによれ
ば、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明にお
いて、上記受信装置によって受信された情報が中継装置
によって上記記憶装置まで中継される。

【００１９】このように、請求項４記載の物理量収集シ
ステムによれば、受信装置によって受信された情報を記
憶装置まで中継するための中継装置を備えているので、
本発明に係る計測装置によって計測された物理量を遠隔
地まで伝送することが可能となり、上記物理量の集中管
理が実現できる。

【００２０】一方、上記目的を達成するために、請求項
５記載の構造物は、構造部材に設けられ、該構造部材の
物理量を検出して該物理量に基づく情報を無線で送信す
る複数の計測装置と、前記複数の計測装置から送信され
た情報を受信する受信装置と、前記受信装置によって受
信された情報を記憶する記憶装置と、を備えている。

【００２１】請求項５記載の構造物によれば、構造部材
に設けられた複数の計測装置によって、当該構造部材の
物理量が検出されて該物理量に基づく情報が無線で送信
される。ここで、上記物理量には、温度、湿度、圧力、
歪み量、光量等の既存のセンサーで検出可能な全ての物
理量が含まれる。従って、上記物理量を検出するための
部材としては、温度センサー、湿度センサー、圧力セン
サー、歪みセンサー、光量センサー等の既存の全てのセ
ンサーを適用することができる。

【００２２】また、請求項５記載の構造物では、受信装
置によって上記複数の計測装置から送信された情報が受
信され、該受信された情報が記憶装置によって記憶され
る。ここで、上記記憶装置には、ハードディスク、フロ
ッピィディスク、光磁気ディスク等の記録媒体に対して
情報を書き込むことができるドライブ装置や、ＥＥＰＲ
ＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体記憶素子等が含まれ
る。

【００２３】このように、請求項５に記載の構造物によ
れば、構造部材に設けられた複数の計測装置によって該
構造部材の物理量を検出して該物理量に基づく情報を無
線で送信すると共に、上記複数の計測装置から送信され
た情報を受信して記憶しているので、物理量を収集する
ためにデータ収集者が各計測位置に赴く必要がなく、簡
易に多数箇所の物理量を収集することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施の形
態では、本発明に係る物理量収集システムを、建築物に
おける梁や柱の歪み量を収集するシステムとして適用し
た場合について説明する。

【００２５】〔第１実施形態〕図１には、本第１実施形
態に係る計測装置１０の構成が示されている。同図に示
すように、本第１実施形態に係る計測装置１０は、形状
記憶合金を含んで構成された歪み量を検出するためのセ
ンサー１４と、センサー１４により検出された歪み量に
対して各種演算を施すデータ処理回路１６と、データ処
理回路１６による演算処理後のデータを外部に無線伝送
する無線伝送機１８と、センサー１４、データ処理回路
１６、無線伝送機１８に対して駆動用の電力を供給する
電源２０と、を含んで構成されており、計測装置１０は
所定寸法（本実施の形態では、幅６０ｍｍ、高さ２０ｍ
ｍ、厚さ１５０μｍ）とされた矩形薄板状の基板１２上
にセンサー１４、データ処理回路１６、無線伝送機１８
及び電源２０が形成されて一体的に構成されている。な
お、本実施の形態に係る基板１２は、主にプラスチック
により構成されているが、これに限定されず、ゴムや金
属により構成してもよい。

【００２６】センサー１４は、上述したように形状記憶
合金を含んで構成されている。すなわち、形状記憶合金
の電気抵抗は歪み量に応じて高精度に変化し、また、大
きな歪み範囲まで電気抵抗は歪みと良好な相関を示すと
いう特性があり、この特性は当該形状記憶合金の寸法に
は依存しないものである。そこで、本実施の形態に係る
センサー１４は、このような形状記憶合金の特性を利用
して当該センサー１４の設置位置における歪み量を検出
し、該検出結果を示す電気信号を出力するように構成さ
れている。なお、本実施の形態では、図１に示すよう
に、基板１２上の所定位置にイオンプレーティング法に
よって形状記憶合金をプリントしたり、或いは合金薄膜
製造装置等で合金薄膜を作り、所定の形状に加工した後
に基板に接着したりすることによりセンサー１４を構成
する。

【００２７】また、データ処理回路１６はメモリ１７を
含んで構成されており、内蔵された演算プロセスによっ
てセンサー１４から入力された電気信号をデータとして
演算処理すること、演算処理後のデータを逐次メモリ１
７に記憶すること、及びメモリ１７に記憶された演算処
理後のデータを電気信号として無線伝送機１８に出力す
ることを主たる機能として有するものである。

【００２８】データ処理回路１６が行う演算処理として
は、図２（Ａ）に示すように、センサー１４から入力さ
れた歪み量を示す電気信号に対して所定の測定時間毎に
歪み量の最大量のみを選択しデータとして処理を行う形
態や、図２（Ｂ）に示すように、センサー１４から入力
された歪み量を示す電気信号に対して所定のしきい値レ
ベルを超えた電気信号と、しきい値を超えた回数のみを
選択しデータとして処理を行う形態等が例示される。

【００２９】なお、センサー１４から出力された電気信
号に対して何ら処理を施すことなく直接無線伝送機１８
に受け渡す構成とする場合には、このデータ処理回路１
６は特に必要としない。

【００３０】更に、無線伝送機１８は、無線信号の送信
及び受信を行うための送信回路及び受信回路、送信出力
を補うためのアンプ回路、及びデータ伝送制御を行うた
めの制御回路等を組み込んだモジュールとして構成され
ている。本実施の形態に係る無線伝送機１８では、後述
するデータ収集用コンピュータ５０から無線伝送要求を
示す無線信号が受信されたときにのみデータ処理回路１
６から入力された電気信号が示すデータを外部に無線で
送信するように構成されている。なお、無線伝送機１８
に組み込まれている送信回路にはアンテナ１９が設けら
れており、送信回路はアンテナ１９を介して無線信号を
送信する。

【００３１】ここで、無線伝送機１８の仕様（例えば出
力電波の強度、周波数帯域、データ伝送方法等）は、デ
ータの伝送距離や本計測装置１０が使用される空間の電
磁環境等に応じて最適に決定される。従って、無線伝送
機１８としては、近年急速に普及が進んでいる無線ＬＡ
Ｎ（ローカル・エリア・ネットワーク）で使用されてい
る送受信モジュールや、メーカー各社によって現在開発
中の近距離無線データ通信技術、いわゆるBluetoothで
使用される送受信モジュール等を適用することができ
る。

【００３２】なお、本実施の形態では、後述するように
計測装置１０が複数個同時に使用されるので、各計測装
置１０の無線伝送機１８によって送信される無線信号に
対して、各計測装置１０毎に異なる識別情報を示す信号
を付加しておくことにより、どの計測装置１０から送信
された無線信号であるのかを識別することができるよう
にしている。また、無線伝送機１８によって送受信され
る無線信号が、他の情報機器に対して影響を及ぼすと予
想される場合には、無線信号の周波数帯域を他の情報機
器と異ならせる等の措置を予め実施しておく。

【００３３】一方、電源２０は、センサー１４、データ
処理回路１６及び無線伝送機１８に対して電力を供給す
る役割を有している。なお、本実施の形態に係る電源２
０は、センサー１４、データ処理回路１６及び無線伝送
機１８の受信回路（図示省略）に対しては常時所定電力
を供給しており、無線伝送機１８の送信回路やアンプ回
路（図示省略）に対しては上記受信回路によって後述す
る無線伝送要求を示す無線信号を受信した場合にのみ電
力を供給するように構成されている。従って、データ処
理回路１６のメモリ１７には、センサー１４によって計
測された歪み量を示すデータに対して所定の演算処理が
加えられた後のデータが逐次記憶される。また、本実施
の形態に係る電源２０は乾電池によって構成されてい
る。

【００３４】次に、図３を参照して、本実施の形態に係
るデータ収集システム３０の構成を説明する。なお、こ
こでは、本実施の形態に係る計測装置１０を、地上４階
建てで地下１階を有するビル４０における梁４２や柱４
４の歪み量を収集するためのデータ収集システムに利用
した場合の一形態について説明する。

【００３５】同図に示すように、本実施の形態に係るデ
ータ収集システム３０では、ビル４０の各フロアにおけ
る梁４２及び柱４４の複数の位置に対して計測装置１０
が設置されている。

【００３６】また、同図におけるデータ収集用コンピュ
ータ５０は、各計測装置１０から送信された無線信号を
受信する受信モジュール５２が内蔵されたものであり、
該受信モジュール５２によって上記無線信号を受信する
と共に、受信した無線信号が示す歪み量を当該無線信号
に付加されている前述の識別情報を示す信号に基づいて
計測位置毎に分別し、内蔵された液晶ディスプレイによ
ってモニタリングすると共に、内蔵されたハードディス
クドライブ５６のハードディスクに記憶する役割を有す
るものである。

【００３７】また、データ収集用コンピュータ５０に
は、前述の無線伝送要求を示す無線信号や、その他の各
種電波を送信するための送信モジュール５４が内蔵され
ており、各計測位置における歪み量を収集する際に上記
無線伝送要求を示す無線信号を送信する役割も有する。

【００３８】なお、本実施の形態のデータ収集用コンピ
ュータ５０に内蔵された受信モジュール５２は、ビル４
０の３フロア分における計測装置１０から送信された無
線信号を受信できる能力を有するものである。従って、
本実施の形態ではデータ収集用コンピュータ５０を２台
用意し、一方を地上１階に設けて地下１階、地上１階、
地上２階の３フロア分の計測装置１０からの無線信号を
受信するように割り当て、他方を地上３階に設けて地上
３階、地上４階の２フロア分の計測装置１０からの無線
信号を受信するように割り当てている。

【００３９】計測装置１０が本発明の計測装置に、デー
タ収集システム３０が本発明の物理量収集システムに、
ビル４０が本発明の構造物に、受信モジュール５２が本
発明の受信装置に、送信モジュール５４が本発明の送信
装置に、ハードディスクドライブ５６が本発明の記憶装
置に、各々相当する。

【００４０】次に、本第１実施形態の作用を説明する。
なお、ここでは、データ収集システム３０によってビル
４０の各計測位置における歪み量の収集を行う際の全体
的な作用を説明する。

【００４１】データ収集用コンピュータ５０は、まず、
内蔵された送信モジュール５４により、割り当てられた
各計測装置１０に対して無線伝送要求を示す無線信号を
送信する。

【００４２】一方、各計測装置１０における無線伝送機
１８は、データ収集用コンピュータ５０からの無線伝送
要求を示す無線信号を受信すると、無線伝送機１８の送
信回路（図示省略）に対して、データ処理回路１６のメ
モリ１７に記憶されている歪み量を示すデータを無線信
号として送信可能とするための電力を供給するように電
源２０を制御する。

【００４３】これによって、各計測装置１０の無線伝送
機１８からは、メモリ１７に記憶されている歪み量を示
す無線信号が対応するデータ収集用コンピュータ５０に
対して送信されることになる。

【００４４】データ収集用コンピュータ５０は、受信モ
ジュール５２によって各計測装置１０から送信された無
線信号を受信すると、受信した無線信号に付加されてい
る識別情報を示す信号に基づいて各計測位置毎に無線信
号を分別して、各計測位置毎の歪み量を液晶ディスプレ
イに表示すると共に、内蔵されたハードディスクドライ
ブ５６に記憶する。

【００４５】なお、計測装置１０が故障した場合には、
当該計測装置からの無線信号が無線伝送されてこないの
で、データ収集用コンピュータ５０は計測装置１０の故
障の有無を即時に判断することができる。また、過大な
負荷によってセンサー部分が損傷した場合でも、データ
の伝送の有無、或いはデータの異常を解析することによ
って、損傷状態を判断することが可能であり、従って計
測装置１０のメンテナンスは容易である。

【００４６】以上詳細に説明したように、本第１実施形
態に係るデータ収集システムでは、複数箇所の各々に設
けられた計測装置によって物理量（歪み量）を検出して
該物理量に基づく情報を無線で送信すると共に、上記複
数の計測装置から送信された情報を受信して記憶してい
るので、物理量を収集するためにデータ収集者が各計測
位置に赴く必要がなく、簡易に多数箇所の物理量を収集
することができる。

【００４７】また、本第１実施形態に係るデータ収集シ
ステムでは、データ収集用コンピュータの送信モジュー
ルから無線送信を指示するための指示信号（無線伝送要
求を示す無線信号）が送信された場合のみに物理量（歪
み量）に基づく情報を無線で送信しているので、無線送
信にかかる電力消費量を低減することができる。

【００４８】また、本第１実施形態に係るデータ収集シ
ステムでは、計測装置にセンサーから出力された歪み量
に基づく情報を記憶するメモリを備えると共に、該メモ
リにセンサー出力を逐次記憶しているので、歪み量に基
づく情報を無線伝送する際に、それまでにメモリに記憶
されている情報を一度に伝送することができる。

【００４９】更に、本第１実施形態に係る構造物（ビル
４０）では、構造部材（梁４２、柱４４）に設けられた
複数の計測装置によって該構造部材の物理量（歪み量）
を検出して該物理量に基づく情報を無線で送信すると共
に、上記複数の計測装置から送信された情報を受信して
記憶しているので、物理量を収集するためにデータ収集
者が各計測位置に赴く必要がなく、簡易に多数箇所の物
理量を収集することができる。

【００５０】なお、本第１実施形態では、計測装置１０
が無線伝送要求を示す無線信号を受信した場合に歪み量
を示す情報を無線送信する場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば、データ
収集用コンピュータ５０又は他の装置に所定震度以上の
地震が発生したときに地震発生情報を示す無線信号を送
信する機能を備えておき、計測装置１０が上記地震発生
情報を示す無線信号を受信した場合にのみ無線伝送機１
８の送信回路やアンプ回路（図示省略）に電力を供給す
る形態とすることによって、上記所定震度以上の地震が
発生した場合にのみ歪み量を示す情報を無線送信する形
態とすることもできる。この場合は、所定震度以上の地
震発生時に、即時にビル４０の各部の歪み量を収集する
ことができるので、ビル４０の地震による被害状況を短
時間に把握することができる。

【００５１】また、本第１実施形態では、データ収集用
コンピュータ５０の受信能力を考慮して、２台のデータ
収集用コンピュータ５０によって分担して各計測装置１
０からの無線信号を受信する場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、中継アンテナ
を数フロア毎に設けておき、１台のデータ収集用コンピ
ュータ５０のみで受信する形態とすることもできる。こ
の場合は、中継アンテナ設置のためのコストが発生する
ものの、データ収集用コンピュータ５０の数を削減する
ことができるので、全体としてのコストを低減すること
ができる。

【００５２】〔第２実施形態〕まず、図４を参照して、
本第２実施形態に係る計測装置１０’の構成を説明す
る。なお、同図における図１と同様の部分については図
１と同一の符号を付して、その説明を省略する。

【００５３】本第２実施形態に係る計測装置１０’は、
上記第１実施形態における無線伝送機１８に代えて、受
信回路が組み込まれておらず、送信回路、送信出力を補
うためのアンプ回路、及びデータ伝送制御を行うための
制御回路等が組み込まれたモジュールとして構成されて
いる無線伝送機１８’を用いると共に、電源２０に代え
て、図５に示すように充電可能な２次電池２０Ａ及び該
２次電池２０Ａへの補充電のための電力、及び無線伝送
機１８’の各部に対する電力を供給する受電素子２０Ｂ
を備えた電源２０’を用いている点のみが上記第１実施
形態と異なっている。

【００５４】ここで、受電素子２０Ｂは、外部から入射
された所定周波数の電波のエネルギーに応じた電力を生
成して出力する機能を有するものであり、この受電素子
２０Ｂとしては、「‘ＳＰＳ（太陽発電衛星）受電用レ
クテナに関する研究’電気通信学会 技術研究報告vol.
83,No.70 p1〜5 1983」等に記載されている受電素子を
適用することができる。

【００５５】２次電池２０Ａはセンサー１４及びデータ
処理回路１６に対して電力を供給する役割を有してい
る。また、受電素子２０Ｂは、データ収集用コンピュー
タ５０から上記所定周波数の電波が入射された際に該電
波のエネルギーに応じた電力によって２次電池２０Ａに
対する補充電を行うと共に、無線伝送機１８’に内蔵さ
れた送信回路（図示省略）に対して無線伝送を行うこと
ができる電力を供給する。

【００５６】なお、計測装置以外の構成については上記
第１実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略す
る。計測装置１０’が本発明の計測装置に相当する。

【００５７】次に、本第２実施形態の作用を説明する。
なお、ここでは、データ収集システム３０によってビル
４０の各計測位置における歪み量の収集を行う際の全体
的な作用を説明する。

【００５８】データ収集用コンピュータ５０は、まず、
割り当てられた各計測装置１０’に対して、当該計測装
置１０’の受電素子２０Ｂが無線伝送機１８’に内蔵さ
れた送信回路に対して無線伝送を行うことができるだけ
の電力を供給できるエネルギーの電波を送信する。

【００５９】これによって、各計測装置１０’における
受電素子２０Ｂは、データ収集用コンピュータ５０から
の電波のエネルギーに応じた電力の、無線伝送機１８’
の送信回路に対する供給を開始する。

【００６０】従って、各計測装置１０’の無線伝送機１
８’からは、メモリ１７に記憶されている歪み量を示す
無線信号が対応するデータ収集用コンピュータ５０に対
して送信されることになる。

【００６１】データ収集用コンピュータ５０は、各計測
装置１０’から送信された無線信号を受信すると、受信
した無線信号に付加されている識別情報を示す信号に基
づいて各計測位置毎に無線信号を分別して、各計測位置
毎の歪み量を液晶ディスプレイに表示すると共に、内蔵
されたハードディスクドライブ５６に記憶する。

【００６２】以上詳細に説明したように、本第２実施形
態に係るデータ収集システムでは、上記第１実施形態と
同様に、複数箇所の各々に設けられた計測装置によって
物理量（歪み量）を検出して該物理量に基づく情報を無
線で送信すると共に、上記複数の計測装置から送信され
た情報を受信して記憶しているので、物理量を収集する
ためにデータ収集者が各計測位置に赴く必要がなく、簡
易に多数箇所の物理量を収集することができる。

【００６３】また、本第２実施形態に係るデータ収集シ
ステムでは、データ収集用コンピュータの送信モジュー
ルから無線送信を指示するための指示信号（所定周波数
の電波）が送信された場合のみに物理量（歪み量）に基
づく情報を無線で送信しているので、無線送信にかかる
電力消費量を低減することができる。

【００６４】また、本第２実施形態に係るデータ収集シ
ステムでは、計測装置の電源として外部から入射された
所定周波数の電波のエネルギーに応じた電力を生成して
出力するものを適用しているので、計測装置を電池交換
せずに長時間連続して駆動させることができ、計測の信
頼性を向上することができる。

【００６５】また、本第２実施形態に係るデータ収集シ
ステムでは、計測装置にセンサーから出力された歪み量
に基づく情報を記憶するメモリを備えると共に、該メモ
リにセンサー出力を逐次記憶しているので、歪み量に基
づく情報を無線伝送する際に、それまでにメモリに記憶
されている情報を一度に伝送することができる。

【００６６】更に、本第２実施形態に係る構造物（ビル
４０）では、構造部材に設けられた複数の計測装置によ
って該構造部材の物理量（歪み量）を検出して該物理量
に基づく情報を無線で送信すると共に、上記複数の計測
装置から送信された情報を受信して記憶しているので、
物理量を収集するためにデータ収集者が各計測位置に赴
く必要がなく、簡易に多数箇所の物理量を収集すること
ができる。

【００６７】なお、本第２実施形態では、計測装置１
０’によって歪み量を常時計測して記憶しておき、計測
装置１０’が所定周波数の電波を入射した場合に、上記
記憶しておいた情報を無線送信する場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、データ収集用コンピュータ５０又は他の装置に地震
動を検知するための機能と、該機能によって地震動を検
知した際に所定周波数の電力を出射する機能を備えてお
き、計測装置では通常は歪み量の計測を行わず、上記所
定周波数の電波が入射された場合にのみ、歪み量の計測
を行うと共に計測された歪み量を示す情報を無線送信す
る形態とすることもできる。この場合は、地震が発生し
ていない状態下では、計測装置１０’の電源２０’は電
力を供給する必要がないので、この形態では、図５にお
ける２次電池２０Ａを削減することができる。

【００６８】また、上記各実施形態では、図６（Ａ）に
示すように、各計測装置１０（１０’）からの無線信号
を受信するデータ収集用コンピュータ５０によって直接
歪み量を収集する場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、例えば、図６（Ｂ）に示
すように、各計測装置１０（１０’）からの無線信号を
受信する機能や各計測装置１０（１０’）に対して無線
送信を指示するための指示信号（第１実施形態では「無
線伝送要求を示す無線信号」、第２実施形態では「所定
周波数の電波」）を送信する機能等のデータ収集用コン
ピュータ５０と同等の機能を有するデータ収録中継機器
ｉ、及び該データ収録中継機器ｉによって受信された無
線信号が示す情報を中継する複数のデータ収録中継機器
ｉ＋１、ｉ＋２、・・・を設けておき、各データ収録中
継機器を経由してデータ収集用コンピュータ５０に上記
情報を伝送する形態とすることもできる。この場合、同
図に示すように、各データ収録中継機器間や、最終段の
データ収録中継機器とデータ収集用コンピュータ５０と
の間での伝送は、無線によるデータ伝送及び有線による
データ伝送の何れのデータ伝送も適用できる。

【００６９】また、この形態の発展形として、図７に示
すように、複数の構造物における歪み量を示すデータを
集中管理する形態とすることもできる。すなわち、同図
に示すように、建築物等の構造物内の対象となる構造部
材に対して計測装置１０（１０’）を設置し、各計測装
置１０によって測定されたデータをデータ収録中継機器
に対して無線伝送して、このデータ収録中継機器が当該
構造物の立地する地域に敷設されている既存の光ファイ
バー通信網等を利用してデータ管理センター（遠隔基
地）に受信されたデータを伝送することによって、当該
構造物の状態をデータ管理センターにおいて集中監視す
ることができる。また、このような測定形態を複数の構
造物に対して適用することにより、地域全般の構造物の
監視を集中して行うことが可能になる。更には、地域毎
のデータ管理センターを統合すれば都道府県単位で構造
物群を監視することができ、最終形態として全国の構造
物を１ヶ所で集中管理するモニタリングシステムを構築
することも可能である。

【００７０】また、上記各実施形態では、本発明に係る
計測装置を歪み量を計測するための計測装置に適用した
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、例えば、温度、湿度、圧力、光量等を計測
するための計測装置に適用する形態とすることもでき
る。この場合は、上記各実施形態におけるセンサー１４
を対応する物理量を計測するためのセンサーに置き換え
ればよい。この場合も上記各実施形態と略同様の効果を
奏することができる。

【００７１】また、上記各実施形態では、各計測装置が
データ収集用コンピュータ５０から指示信号（第１実施
形態では「無線伝送要求を示す無線信号」、第２実施形
態では「所定周波数の電波」）が送信されたときにの
み、歪み量を示す情報を無線送信する形態について説明
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、計測
装置から常時又は定期的に歪み量を示す情報を無線送信
する形態とすることもできる。

【００７２】図８には、このような形態のデータ収集シ
ステム３０’の構成例が示されている。なお、同図にお
ける図３と同様の部分については図３と同一の符号を付
している。

【００７３】同図に示すデータ収集システム３０’で
は、図３におけるデータ収集用コンピュータ５０に代え
て、送信モジュール５４が設けられていないデータ収集
コンピュータ５０’を用いている点がデータ収集システ
ム３０と異なっている。すなわち、この形態では、デー
タ収集用コンピュータに、各計測装置に対する指示信号
を送信する送信機能を持たせる必要がなく、データ収集
用コンピュータを低コスト化できる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る物理
量収集システムによれば、複数箇所の各々に設けられた
計測装置によって物理量を検出して該物理量に基づく情
報を無線で送信すると共に、上記複数の計測装置から送
信された情報を受信して記憶しているので、物理量を収
集するためにデータ収集者が各計測位置に赴く必要がな
く、簡易に多数箇所の物理量を収集することができる、
という効果が得られる。

【００７５】また、本発明に係る構造物によれば、構造
部材に設けられた複数の計測装置によって該構造部材の
物理量を検出して該物理量に基づく情報を無線で送信す
ると共に、上記複数の計測装置から送信された情報を受
信して記憶しているので、物理量を収集するためにデー
タ収集者が各計測位置に赴く必要がなく、簡易に多数箇
所の物理量を収集することができる、という効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る計測装置の外観を示す平面
図である。

【図２】実施の形態に係るデータ処理回路の演算処理の
説明に供するグラフである。

【図３】実施の形態に係るデータ収集システムの構成を
示す概略側面図である。

【図４】第２実施形態に係る計測装置の外観を示す平面
図である。

【図５】第２実施形態に係る電源の構成を示すブロック
図である。

【図６】（Ａ）は各実施の形態に係るデータ収集システ
ムの概略構成を示すブロック図であり、（Ｂ）は他の形
態例として、各計測装置からの無線信号を受信する機能
を有するデータ収録中継機器、及び該データ収録中継機
器によって受信された無線信号が示す情報を中継する複
数のデータ収録中継機器を設けた場合の構成例を示すブ
ロック図である。

【図７】図６（Ｂ）の形態の発展形として、複数の構造
物における歪み量を示すデータを集中管理する形態の構
成例を示す模式図である。

【図８】実施の形態に係るデータ収集システムの別の構
成例を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１０、１０’ 計測装置 ２０、２０’ 電源 ３０、３０’ データ収集システム（物理量収集シス
テム） ４０ ビル（構造物） ５０ データ収集用コンピュータ ５２ 受信モジュール（受信装置） ５４ 送信モジュール（送信装置） ５６ ハードディスクドライブ（記憶装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 孝寿 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 原川 健一 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 相沢 覚 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F073 AA22 AA25 AB01 BB01 BB04 BC01 BC02 CC01 CC12 CD00 DD06 DD07 DE02 DE13 EE11 EE12 EF09 FF01 FG01 FG02 5K048 BA35 DA07 DB01 DC01 DC04 EB10 HA01 HA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構造物の複数箇所における物理量を収集
   する物理量収集システムであって、 前記複数箇所の各々に設けられると共に、前記物理量を
   検出して該物理量に基づく情報を無線で送信する複数の
   計測装置と、 前記複数の計測装置から送信された情報を受信する受信
   装置と、 前記受信装置によって受信された情報を記憶する記憶装
   置と、 を備えた物理量収集システム。
2. 【請求項２】 前記物理量は、歪み量であることを特徴
   とする請求項１記載の物理量収集システム。
3. 【請求項３】 前記計測装置に対して無線送信を指示す
   るための指示信号を無線で送信する送信装置を更に備え
   ると共に、 前記計測装置は、前記送信装置から前記指示信号が送信
   されたときに前記物理量に基づく情報を無線で送信する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の物理量収
   集システム。
4. 【請求項４】 前記受信装置によって受信された情報を
   前記記憶装置まで中継するための中継装置を更に備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記
   載の物理量収集システム。
5. 【請求項５】 構造部材に設けられ、該構造部材の物理
   量を検出して該物理量に基づく情報を無線で送信する複
   数の計測装置と、 前記複数の計測装置から送信された情報を受信する受信
   装置と、 前記受信装置によって受信された情報を記憶する記憶装
   置と、 を備えた構造物。