JP2005121464A - 構造物監視サーバ及び構造物監視システム及び構造物監視方法及び構造物監視プログラム及び構造物監視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 - Google Patents

Abstract

【課題】 ビル等の構造物の形状の変化に関する測位情報をリアルタイムに総合的に取得して、構造物を総合的に監視する手段を提供する。
【解決手段】 構造物監視サーバ１００は、ビルＡ等の構造物の所定の位置に固定的に設置された位置測位装置２１ａ等から位置測位データを取得して、ビルＡ等に歪み、亀裂、傾斜等が生じているかどうかを判定する。構造物監視サーバ１００は、位置測位装置２１ａ等から位置測位データを逐次入力するデータ受信部１１０と、データ受信部１１０が逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する位置データベース１２０と、位置データベース１２０の蓄積した蓄積入力データに基づいてビルＡ等に歪みや亀裂等が生じているかどうかを判定する構造物状態判定部１３０とを備えた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、構造物に設置された位置測位装置が測位した位置測位データを用いて構造物の形状の変化を監視する構造物監視サーバ及び構造物監視システム及び構造物監視方法に関する。

従来では、地震等の自然災害による建物の歪みや亀裂は、目視又は音波探傷により検知する方法がとられている。このため、建物を個々に検査しなければならず、総合的に監視するシステムが望まれている。また、都市部において地震等の災害が発生した場合は、建物の傾斜や崩壊の情報をリアルタイムで集中管理するシステムが望まれる。従来では、複数の災害用の端末器を散在させておき、地震等の災害が生じた時には、これらの端末器からの情報で特定地域の災害状況を画面上に表示するようにして実際に必要とする災害状況を把握できるようにしたシステムの開示がある（例えば、特許文献１）。しかし、建物等の構造物に位置測位装置を設置して、構造物の亀裂、傾斜、崩壊等の有無を判定することにより、災害状況を把握する技術の開示はされていない。
特開２０００−０５７４５７号公報

この発明は、ビルなどの構造物の形状の変化に関する測位情報をリアルタイムに総合的に取得して、構造物を総合的に監視する手段を提供する。また、構造物の形状の変化を総合的に監視することにより、自然災害等の被害を広範囲にわたって状況把握することを目的とする。

この発明に係る構造物監視サーバは、
構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する入力部と、
前記入力部が逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部の蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。

前記判定部は、
蓄積入力データを用いて位置測位データの時間変化を示す時間変化情報を求め、求めた時間変化情報により前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定することを特徴とする。

前記判定部は、
構造物の形状の変化として、少なくとも前記構造物の歪み、亀裂、傾斜、崩壊のいずれかが生じているかどうかを判定することを特徴とする。

前記判定部は、
前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定するための判定条件を記憶する判定条件記憶部を備えたことを特徴とする。

前記構造物監視サーバは、さらに、
災害が発生した場合に、前記判定部の判定に基づいて災害が発生した地域から避難地域まで避難する避難経路を作成する避難経路作成部を備えたことを特徴とする。

本発明に係る構造物監視システムは、
構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置と、
前記位置測位装置が出力した位置測位データを逐次入力する入力部と、
前記入力部が逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部の蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する判定部とを有する構造物監視サーバと
を備えたことを特徴とする。

前記位置測位装置は、
一つの構造物に少なくとも２つ設置されたことを特徴とする。

前記位置測位装置は、
複数の構造物に設置されたことを特徴とする。

本発明に係る構造物監視方法は、
構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する工程と、
逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する工程と、
蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する工程と
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る構造物監視プログラムは、
構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する処理と、
逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する処理と、
蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する処理と、
逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する処理と、
蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する処理と
をコンピュータに実行させるための構造物監視プログラムを記録したことを特徴とする。

この発明により、構造物の形状の変化をリアルタイムで総合的に監視することができる。また、構造物の形状の変化を総合的に監視することにより、災害が発生した場合に被害を広範囲にわたって把握することができる。

実施の形態１．
図１〜図６を用いて実施の形態１を説明する。実施の形態１は、構造物監視サーバ１００が、例えばビル（構造物の一例）に設置された位置測位装置の測位した自己（前記位置測位装置）の位置のデータ（位置測位データ）を受信して、受信した位置測位データに基づき、構造物の形状の変化を判定する構造物監視システムに関する実施形態である。なお、「構造物の形状の変化」及び「判定」の内容については、後述する。

図１は、実施の形態１に係る構造物監視システムを示す図である。ビルＡには、位置測位装置２１ａ，２２ａ，２３ａが設置されている。後述する図２に示すように、位置測位装置２１ａ〜２３ａは、ビルＡ等の屋外に固定的に設置され、かつ、ＧＰＳ衛星等の送信する測位情報を受信できるように設置されている。位置測位装置２１ａ〜２３ａは、自己が設置された位置を測位する。同様に、ビルＢには位置測位装置２４ｂ，２５ｂ，２６ｂが設置され、ビルＣには位置測位装置２７ｃ，２８ｃ，２９ｃが設置されている。ビルＢに設置された位置測位装置２４ｂ〜２６ｂ、及びビルＣに設置された位置測位装置２７ｃ〜２９ｃ等も、ビルＡに設置された位置測位装置２１ａ〜２３ａと同様に、自己が設置された位置を測位する。

これらの位置測位装置２１ａ等は、前述のように、ビルＡ等に対して所定の位置に固定されて設置されている。したがって、位置測位装置２１ａ等の測位による位置（位置測位データ）の変化は、ビルＡ等自体の変化、変位とみることができる。

前記の位置測位装置２１ａ〜２９ｃ等は、測位した自己の位置を位置測位データとして、ネットワーク６００を介して、構造物監視サーバ１００に送信する。この構造物監視サーバ１００は、構造物の状態を監視する監視センター（図示していない）に設置されている。構造物監視サーバ１００は、位置測位データに基づき構造物の形状の変化を判定して、判定結果をユーザ端末４００（例えば、自治体や企業等に設置されている）に送信する。なお、図１ではネットワーク６００を介して位置測位データを入力し、また、判定結果をユーザ端末４００に送信しているが、ネットワーク６００の他、無線あるいは有線を介して入力し、送信しても構わない。

次に、構造物監視サーバ１００について説明する。構造物監視サーバ１００は、前述のように位置測位装置２１ａ等から位置測位データを受信（入力）し、位置測位データに基づき構造物の形状の変化を判定して、判定結果をユーザ端末４００に送信する。構造物監視サーバ１００は、構成要素として、位置測位データを受信するデータ受信部１１０（入力部の一例）、受信した位置測位データを蓄積する位置データベース１２０（蓄積部の一例）、構造物の形状の変化を判定する構造物状態判定部１３０（判定部の一例）、判定結果をネットワーク６００を介してユーザ端末４００に送信するデータ送信部１４０とを備える。構造物状態判定部１３０は、構造物の形状の変化を判定する場合の判定条件を記憶する判定条件記憶部１３１、位置データベース１２０に蓄積した位置測位データを読み込んで判定の処理をする位置測位データ処理部１３２を備える。

次に、図２を用いて、ビルＡ等に設置された位置測位装置２１ａ等による位置の測位について説明する。図２は、位置測位装置２１ａ〜２９ｃが、ビルＡ〜Ｃに設置された様子を示す図である。位置測位装置２１ａ〜２９ｃは、それぞれが受信アンテナ１１ａ〜１９ｃを有し、測位情報を送信する人工衛星から測位情報を受信する。ここで人工衛星として、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星、あるいは後述する「準天頂衛星４０」がある。位置測位装置２１ａ〜２９ｃは、ＧＰＳ衛星、準天頂衛星４０から測位情報を受信して、自己の位置を測位する。本実施の形態においては、位置測位装置２１ａ〜２９ｃは、３機のＧＰＳ衛星３１、３２、３３と１機の準天頂衛星４０との合計４機の人工衛星から、それぞれの人工衛星が送信する測位情報を受信して、位置を測位する。なお、人工衛星からの測位情報を受信して測位する場合の他、人工衛星に限らず、地上局が送信する電波を使用して測位する場合でも構わない。また、電波を利用することなく自己の位置を測位しても構わない。ビルＡ等に固定的に設置された自己の位置が測位できればよい。

次に、準天頂衛星４０について説明する。「準天頂衛星４０」とは、通常の人工衛星に比べて高い仰角の衛星をいう。例えば、仰角は６０度以上を確保することができる。この準天頂衛星４０の特徴は、高い仰角であること、及び後述のように３機のうち１機は必ず日本上空に位置することである。実施の形態１の構造物監視システムでは、測位に必要な測位情報を４機の人工衛星から取得し、うち１機が準天頂衛星４０である。準天頂衛星４０は、赤道面から約４５度の傾斜角になるように地球の上空を、地球の自転に合わせて１日に１周回する。準天頂衛星４０は３機が配置され、配置される３機の準天頂衛星４０は、その軌道面を異にし、８時間ずつ交代するように日本上空に位置する。したがって、日本の上空には前記３機の準天頂衛星４０のうちいずれか１機が存在する。測位に必要な人工衛星４機のうちに、高仰角の準天頂衛星４０が１機あることにより、４機の衛星から測位情報を受信できる確率が大きくなる。加えて、前記のように準天頂衛星４０は、少なくとも１機は必ず日本上空に存在するため、準天頂衛星４０も含めた４機の人工衛星から測位情報を受信できる確率は格段に高くなる。このように準天頂衛星４０は、高仰角であることと、３機の準天頂衛星４０のうち１機は日本上空に存在することにより、測位の確実性を高くする。

次に、図３を用いて動作を説明する。すなわち、位置測位装置２１ａ等による測位から、構造物監視サーバ１００によるビルＡ等の形状変化の判定までの動作を説明する。図３は、この位置の測位からビルＡ等の形状変化の判定までの過程を示すフローチャートである。

Ｓ１０１において、ビルＡ等（構造物の一例）の所定の位置に固定的に設置された位置測位装置２１ａ等が、ＧＰＳ衛星３１、３２、３３、及び準天頂衛星４０からの測位情報を受信して、各自の位置をリアルタイムで測位し、測位結果をリアルタイムで位置測位データとしてネットワーク６００を介して構造物監視サーバ１００に向けて逐次送信する。

Ｓ１０２において、構造物監視サーバ１００のデータ受信部１１０は、位置測位装置２１ａ〜２９ｃの送信した位置測位データを逐次受信する。

Ｓ１０３において、位置データベース１２０は、データ受信部１１０が逐次受信した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する。位置データベース１２０は、蓄積入力データとして蓄積する位置測位データのうち、所定の位置測位データを「初期位置」と定める。また、「初期位置」以降に受信し蓄積した位置測位データを「最新位置」とし、「初期位置」と「最新位置」とを用いて、ビルＡ等の形状の変化を判定する。すなわち、「最新位置」とは、「初期位置」以降にデータ受信部１１０が受信し位置データベース１２０に蓄積入力データとして蓄積された位置測位データであり、かつ、「初期位置」とともに判定に使用される位置測位データをいう。そして、位置データベース１２０は、所定の時間ごとに「最新位置」を更新する。すなわち、蓄積入力データの中から、時系列的に後の時刻に入力したデータを、所定の時間ごとに「最新位置」として更新する。そして、後述のように、位置測位データ処理部１３２は、「初期位置」と前記更新したそれぞれの「最新位置」とを用いて、「最新位置」ごとに、ビルＡ等の形状の変化を判定する。

Ｓ１０４において、構造物状態判定部１３０は、前記位置データベース１２０の蓄積した蓄積入力データに基づいて前記ビルＡ等の形状に変化が生じているかどうかを判定する。すなわち、構造物状態判定部１３０は、ビルＡ、ビルＢ、ビルＣ等についての形状の変化として、歪み、亀裂、傾斜、崩壊等が生じているかどうかを判定する。具体的な判定の方法については後述する。なお、図２では例示として３つのビルであるビルＡ〜ビルＣに位置測位装置２１ａ〜２９ｃを設置している場合を説明しているが、他のビルをはじめ、様々な構造物に位置測位装置が設置されていることを想定している。例えば、高層ビル等の建築物、団地のような複数の集団住宅の個々、橋、塔、原子力発電所、石油コンビナート、ガスタンクなど、災害が発生して構造物が被害を受けた場合に、国民に大きな影響を与えると考えられる構造物には少なくとも設置されることを想定している。さらに、前記高層ビル、集団住宅の個々、橋などの他にも、「構造物」としては、ダム、岸壁などに代表される港湾構造物、防波堤、道路の高架、鉄道の高架、及びモノレールの高架などが含まれる。

Ｓ１０５において、データ送信部１４０は、構造物状態判定部１３０が判定した、ビルＡ〜ビルＣの形状の変化についての判定をネットワーク６００を経由して自治体や企業等に設置されたユーザ端末４００に送信する。自治体や企業等は、この判定結果により、リアルタイムでビルＡ等の形状の変化を知ることができる。すなわち、地震等の災害が発生した場合に、ビルＡ等の受けた被害、例えば、ビルＡの歪みの状況や、亀裂が発生しているか、あるいはビルＡが傾いてしまっているか、あるいは崩壊しているか等をリアルタイムで知ることができる。自治体、企業等は、この判定結果を用いて、避難計画の立案、復旧対策検討、あるいは二次被害防止検討などを実施することができる。また、経時的にビルＡ等の形状変化をモニターすることができる。

次に、具体的な判定の方法について説明する。ビルＡを例に、歪み、あるいは亀裂が発生しているかどうかを判定する場合につて説明する。図４は、ビルＡを上空からみた場合を示す図である。ビルＡに設置された位置測位装置２１ａ，２２ａ，２３ａの測定した前述の「初期位置」（時刻ｔ０の位置とする）を２１ａ（０），２２ａ（０），２３ａ（０）とする。次に、時刻ｔにおける前述の「最新位置」を２１ａ（ｔ），２２ａ（ｔ），２３ａ（ｔ）とする。すなわち、位置測位装置２１ａについては２１ａ（０）から２１ａ（ｔ）へ変位した状態を示している。他の測位箇所も同様である。構造物状態判定部１３０は、構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定するための判定条件を記憶する判定条件記憶部１３１を備えている。構造物状態判定部１３０の位置測位データ処理部１３２は、判定条件記憶部１３１の記憶する判定条件（後述の（式１）、（式２））にしたがって判定を行なう。位置測位データ処理部１３２は、位置データベース１２０から蓄積入力データとして蓄積されている前記２１ａ（０）等の位置測位データを読み込む。位置測位データ処理部１３２は、以下の４つの距離Ｌ１２（０）、Ｌ２３（０）、Ｌ１２（ｔ）、Ｌ２３（ｔ）を求める。すなわち、
Ｌ１２（０）は、２１ａ（０）と２２ａ（０）との間の距離である。
Ｌ２３（０）は、２２ａ（０）と２３ａ（０）との間の距離である。
Ｌ１２（ｔ）は、２１ａ（ｔ）と２２ａ（ｔ）との間の距離である。
Ｌ２３（ｔ）は、２２ａ（ｔ）と２３ａ（ｔ）との間の距離である。
位置測位データ処理部１３２は、時刻ｔ０における２点間の距離と、時刻ｔにおける２点間の距離との差を示す、以下のＤ１２（時間変化情報の一例）と、Ｄ２３（時間変化情報の一例）とを算出する。すなわち、
Ｄ１２＝｜Ｌ１２（ｔ）―Ｌ１２（０）｜ （式１）
Ｄ２３＝｜Ｌ２３（ｔ）―Ｌ２３（０）｜ （式２）
ここで、Ｄ１２（式１）、及びＤ２３（式２）は、判定の対象となる値（以下、判定対象値という）である。位置測位データ処理部１３２は、Ｄ１２とＬ１２（０）、またＤ２３とＬ２３（０）とを用いて、それぞれの場合の歪みを求める。また、位置測位データ処理部１３２は、位置データベース１２０が更新した「最新位置」のそれぞれについて、上記の処理を繰り返して，Ｄ１２，Ｄ２３を求めていく。そして、両者Ｄ１２、Ｄ２３のうちいずれかが所定の基準値ｄ１よりも大きい場合、亀裂が生じている可能性があると判断する。なお、この例では、位置測位装置２１ａ，２２ａ，２３ａの３つの箇所に設置された位置測位装置の測位結果を用いている。しかし、少なくとも２つの位置測位装置があれば、上記のＤ１２（式１）による歪み、亀裂等の定が可能である。したがって、一つのビルには位置測位装置は数多く設置されているほうが望ましいが、２つの位置測位装置が設置されている場合でも構わない。

次に、図５を用いて、ビルＡの傾斜、崩壊の判定について説明する。図５は、ビルＡを上空から見た場合を示す図である。ビルＡに設置された位置測位装置２１ａ，２２ａ，２３ａの測定したそれぞれの「初期位置」（時刻ｔ０とする）を、上記の例と同じように、２１ａ（０），２２ａ（０），２３ａ（０）とする。次に時刻ｔにおけるそれぞれの「最新位置」も同様に、２１ａ（ｔ），２２ａ（ｔ），２３ａ（ｔ）とする。位置測位データ処理部１３２は、位置データベース１２０からこれらを読み込む。そして、位置測位データ処理部１３２は、以下、判定条件記憶部１３１の記憶する傾斜、崩壊についての判定条件にしたがって判定を行なう。この場合の判定条件は、後述のように変位ベクトル１〜変位ベクトル３の大きさが所定の基準値よりも大きいかどうかにより、一つのビルＡについての傾斜、崩壊の可能性を判定する。すなわち、位置測位装置２１ａを例にとると、位置測位データ処理部１３２は、時刻ｔ０での「初期位置」の２１ａ（０）と、時刻ｔでの「最新位置」の２１ａ（ｔ）とを用いて、変位ベクトル１（時間変化情報の一例）を求める。ビルＡに設置された他の位置測位装置２２ａ，位置測位装置２３ａについても、同様に変位ベクトル２、変位ベクトル３を求める。位置測位データ処理部１３２は、位置データベース１２０が更新した「最新位置」について、上記の処理を繰り返して変位ベクトル１〜変位ベクトル３の大きさを求めていく。これら変位ベクトル１、２、３等の大きさを判定対象値とする。そして、位置測位データ処理部１３２は、判定対象値である変位ベクトル１〜変位ベクトル３の大きさのうち、いずれか２つが所定の基準値ｄ２よりも大きい場合は、ビルＡに傾斜が生じている可能性があると判定する。また、基準値ｄ２よりも大きい所定の基準値ｄ３を前記の判定対象値が超える場合は、ビルＡに崩壊の可能性があると判定する。

次に、図６を用いて、３つのビルである、ビルＡ、ビルＢ、ビルＣについてのそれぞれの位置測位データにより、これらのビルの傾斜、崩壊を判定する場合を説明する。図６は、ビルＡ、ビルＢ、ビルＣを上空から見た場合を示す図である。図６において、ビルＡに設置された位置測位装置２１ａ、ビルＢに設置された位置測位装置２４ｂ、ビルＣに設置された位置測位装置２７ｃのそれぞれが測位した位置測位データを用いて判定する。ビルＡの位置測位装置２１ａ，ビルＢの位置測位装置２４ｂ，ビルＣの位置測位装置２７ｃが測定した「初期位置」（時刻ｔ０における）を、それぞれ２１ａ（０），２４ｂ（０），２７ｃ（０）とする。また、時刻ｔにおけるそれぞれの「最新位置」を２１ａ（ｔ），２４ｂ（ｔ），２７ｃ（ｔ）とする。位置測位データ処理部１３２は、ビルＡを基準に、ビルＢ、ビルＣとの位置変化を判定する。位置測位データ処理部１３２は、上記の例と同様にこれらのデータを位置データベース１２０から読み込み、判定条件記憶部１３１の記憶する判定条件にしたがって判定する。位置測位データ処理部１３２は、以下の４つの距離、Ｌ_ＡＢ（０）、Ｌ_ＡＣ（０）、Ｌ_ＡＢ（ｔ）、Ｌ_ＡＣ（ｔ）を求める。すなわち、
Ｌ_ＡＢ（０）は、２１ａ（０）と２４ｂ（０）との間の距離である。
Ｌ_ＡＣ（０）は、２１ａ（０）と２７ｃ（０）との間の距離である。
Ｌ_ＡＢ（ｔ）は、２１ａ（ｔ）と２４ｂ（ｔ）との間の距離である。
Ｌ_ＡＣ（ｔ）は、２１ａ（ｔ）と２７ｃ（ｔ）との間の距離である。
位置測位データ処理部１３２は、判定条件記憶部１３１の記憶する判定条件にしたがっ
判定する。位置測位データ処理部１３２は、まず、Ｌ_ＡＢ（０）等を用いて、ビルＡとビルＢについて時刻ｔでの距離と時刻ｔ０での距離との差を示すＤ_ＡＢ（時間変化情報の一例）と、ビルＡとビルＣについて時刻ｔでの距離と時刻ｔ０での距離との差を示すＤ_ＡＣ（時間変化情報の一例）とを求める。すなわち、
Ｄ_ＡＢ＝｜Ｌ_ＡＢ（ｔ）―Ｌ_ＡＢ（０）｜
と、
Ｄ_ＡＣ＝｜Ｌ_ＡＣ（ｔ）―Ｌ_ＡＣ（０）｜
とを求める。
次に、これらの和を示す下記の（式３）を作成し、Ｄを判定対象値として求める。すなわち、
Ｄ＝Ｄ_ＡＢ＋Ｄ_ＡＣ＝｜Ｌ_ＡＢ（ｔ）―Ｌ_ＡＢ（０）｜＋｜Ｌ_ＡＣ（ｔ）―Ｌ_ＡＣ（０）｜ （式３）
位置測位データ処理部１３２は、位置データベース１２０が更新した「最新位置」についても、上記の処理を繰り返して、更新した「最新位置」のそれぞれについてＤを求める。そして、この判定対象値であるＤが所定の基準値ｄ４より大きい場合は、傾斜の可能性があると判定する。さらに、判定対象値が基準値ｄ４よりもさらに大きい基準値ｄ５を超える場合は、崩壊の可能性があると判断する。

以上実施の形態１においては、構造物状態判定部１３０がビルＡ等の形状の変化を判定するので、ビルＡ等の形状の変化をリアルタイムで総合的に取得できる。

以上実施の形態１においては、構造物状態判定部１３０は、各ビルに設置された位置測位装置２１ａ等の位置測位データから時間変化情報を求めてビルの形状の変化を判定するので、各ビルの時間経過に伴う形状の変化をモニターすることができる。また、モニターにより、変化の予測をすることができる。

以上実施の形態１においては、ビルの形状の変化として、歪み、亀裂、傾斜、崩壊等を判定するので、これらの具体的な形状の変化について個々のビルを検査することなく、総合的に監視することができる。

以上実施の形態１においては、判定条件記憶部１３１を備えたので、歪み、亀裂等の他、様々な形状の変化を容易に判定することができる。また、容易に判定条件を修正できるので、判定精度を向上することができる。

以上実施の形態１においては、一つのビル（構造物の一例）に少なくとも２つの位置測位装置を設置するので、ビルに生じる歪みや亀裂をリアルタイムで簡単に検知することが出きる。

以上実施の形態１においては、複数のビルに位置測位装置を設置するので、広範囲にわたって、亀裂、傾斜、崩壊等のビルの形状変化を把握することができる。

以上実施の形態１においては、位置測位装置２１ａ等により位置を測位する場合、準天頂衛星から測位情報を受信するので、測位できる可能性を高めることができる。

実施の形態２．
次に、図７、図８、図９を用いて実施の形態２を説明する。実施の形態２は、構造物監視サーバ２００が避難経路作成部１５０を備え、災害が発生した場合に構造物監視サーバ２００がビルＡ等の傾斜、崩壊の被害状況を判定して、その判定に基づいて避難経路を作成し、作成した避難経路を自治体や企業に配置されたユーザ端末４００に送信する実施形態である。

図７は、実施の形態２に係る構造物監視サーバ２００の構成を示す図である。構造物監視サーバ２００は、実施の形態１に係る構造物監視サーバ１００に、さらに構成要素として、構造物状態判定部１３０の判定結果に基づいて避難経路を作成する避難経路作成部１５０と、避難経路の作成に使用する地図情報を記憶した地図情報データベース１５１とを備えた構成である。

次に、図８を参照して動作について説明する。図８は、位置測位装置２１ａ等による測位から構造物監視サーバ２００がビルＡ等の形状の変化を判定し、避難経路を作成するまでの過程を示すフローチャートである。

Ｓ２０１〜Ｓ２０４は、Ｓ１０１〜Ｓ１０４と同様である。すなわち、Ｓ２０１ではＳ１０１と同様に、位置測位装置２１ａ等が測位して位置測位データを出力する。Ｓ２０２ではＳ１０２と同様に、構造物監視サーバ２００のデータ受信部１１０が位置測位データを逐次受信する。Ｓ２０３ではＳ１０３と同様に、位置データベース１２０が位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する。Ｓ２０４では、構造物状態判定部１３０が判定を行なう。

Ｓ２０５において、監視センター（図示していない）の備える構造物監視サーバ２００は、監視センターの外部から、災害の発生、発生した災害の種類、発生地域、発生時刻等を含む災害発生情報を受信する。災害発生情報により、位置測位データ処理部１３２は、判定対象値を参照して、避難経路を作成する必要があるどうかを決定する。判定対象値が所定の基準値Ｓよりも大きい場合（例えばビルの傾斜や崩壊が発生している可能性があると判定した場合が該当）は、避難経路の作成を決定し、避難経路を作成する（Ｓ２０６）。一方、位置測位データ処理部１３２は、判定対象値が所定の基準値Ｓ以下の場合は、避難経路の作成の必要はなしと決定する。そして避難経路を作成することなく判定結果のみをデータ送信部１４０からユーザ端末４００に向けて送信する（Ｓ２０７）。なお、前記では災害発生情報を外部から受信しているが、位置測位データ処理部１３２は、判定対象値を、予め記憶する災害発生を示す所定の基準値と比較して災害が発生したかどうかを判断するようにしても構わない。

Ｓ２０６において、避難経路作成部１５０は、避難経路を作成する。災害が発生した場合に、位置測位データ処理部１３２による判定に基づき避難経路の作成が必要との決定により、避難経路作成部１５０は、災害が発生した地域から避難地域まで避難する避難経路を作成しユーザ端末４００に送信する。図９は、避難経路作成部１５０の作成する避難経路の一例を示す図である。例えば、図９に示す地図として表示した避難経路をユーザ端末４００に送信する。避難経路作成部１５０は、位置測位データ処理部１３２の判定に基づき、地図情報データベース１５１に記憶する地図情報と、外部からの災害発生情報とを用いて、避難経路を作成する。ハッチング部分は、いずれもビルを表わす。この例では、位置測位データ処理部１３２がビルＤを崩壊したと判定した状態を想定しており、避難経路５２０は、「崩壊したビルＤ」（災害が発生した地域の一例）から公園５１０（避難地域の一例）までの避難経路を作成した様子を示している。また、避難経路作成部１５０は、「×印」によりビルＤが崩壊しビルＤ前の道路が危険で進入するべきでないことを示している。また、ビルＥ、ビルＦについては、ビル前の道路の「△」印により、判定によりビルＥ、ビルＦは傾斜し、及びそれぞれの前の道路がビルＥ、Ｆの傾斜のため危険であり進入するべきでないことを示している。

Ｓ２０７において、データ送信部１４０は、図９に示す地図形式の避難経路を企業体や自治体等に設置されたユーザ端末４００に送信する。

以上実施の形態２においては、構造物監視サーバ２００は避難経路作成部１５０を備えたので、すばやく自治体等に情報提供をすることができる。また、迅速に避難の誘導をすることができる。

以上実施の形態２においては、構造物状態判定部１３０がビルの形状変化を判定するので、災害が発生した場合には、早期復旧対策の検討に使用することができる。また、二次災害発生防止に役立てることができる。

実施の形態３．
図１０を用いて実施の形態３を説明する。実施の形態３は、前記の実施の形態１に係る構造物監視サーバ１００及び実施の形態２に係る構造物監視サーバ２００の各構成要素の動作を、方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体とした実施形態である。

前記の実施の形態１、実施の形態２においては、構造物監視サーバ１００、構造物監視サーバ２００の各構成要素の各動作は、互いに関連しており、各構成要素の動作は、前記に示した動作の関連を考慮しながら、一連の動作として置き換えることができる。そして、このように置き換えることにより、方法の発明の実施形態とすることができる。

また、上記各構成要素の動作を、各構成要素の処理と置き換えることにより、プログラムの実施形態とすることができる。

また、プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させることで、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の実施の形態とすることができる。

プログラムの実施の形態及び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の実施の形態は、すべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。

図１０は、実施の形態１に係る構造物監視サーバ１００の動作、または実施の形態２に係る構造物監視サーバ２００の動作をプログラムにより実行する場合を示す、実施の形態３に係る構造物監視サーバ３００を示す。図１０において、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０は、バス９８を介して、磁気記憶装置９０、外部装置接続部９４、データ送信部１４０、表示部７０、キーボード１０２（入力装置の一例）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）９５及びデータ受信部１１０等と接続されている。磁気記憶装置９０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９１、プログラム群９２、位置測位データ等を含むデータ群９３が記憶されている。プログラム群９２は、ＣＰＵ８０、ＯＳ９１により実行される。また、外部装置接続部９４には、例としてＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）ドライブが接続可能である。構造物監視プログラムを記録したＤＶＤ９７（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の一例）をＤＶＤドライブ９６にセットして、この構造物監視プログラムをプログラム群９２の一つとして記憶させることができる。

プログラムの実施の形態及び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の実施の形態における各処理は、プログラムで実行されるが、このプログラムは、磁気記憶装置９０に記録されていて、磁気記憶装置９０からＣＰＵ８０に読み込まれ、ＣＰＵ８０によって各動作が実行される。また、各実施の形態のソフトウェアやプログラムは、ＲＯＭ９５に記憶されたファームウェアで実行されても構わない。あるいは、ソフトウェアとファームウェアとハードウェアの組み合わせで前述したプログラムを実現しても構わない。

実施の形態１に係る構造物監視システムを示す図である。 位置測位装置２１ａ〜２９ｃが、ビルＡ〜Ｃに設置された様子を示す図である。 位置の測位からビルＡ等の形状変化の判定までの過程を示すフローチャートである。 ビルＡを上空から見た場合を示す図である。 ビルＡを上空から見た場合を示す図である。 ビルＡ、ビルＢ、ビルＣを上空から見た場合を示す図である。 実施の形態２に係る構造物監視サーバ２００の構成を示す図である。 測位から形状の変化を判定し、避難経路を作成するまでの過程を示すフローチャートである。 避難経路作成部１５０の作成する避難経路の一例を示す図である。 実施の形態３に係る構造物監視サーバ３００を示す。

符号の説明

１，２，３ 変位ベクトル、１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｃ，１８ｃ，１９ｃ 受信アンテナ、２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ，２７ｃ，２８ｃ，２９ｃ 位置測位装置、３１，３２，３３ ＧＰＳ衛星、４０ 準天頂衛星、７０ 表示部、８０ ＣＰＵ、９０ 磁気記憶装置、９１ ＯＳ、９２ プログラム群、９３ データ群、９４ 外部装置接続部、９５ ＲＯＭ、９６ ＤＶＤドライブ、９７ ＤＶＤ、９８ バス、１００ 構造物監視サーバ、１０２ キーボード、１１０ データ受信部、１２０ 位置データベース、１３０ 構造物状態判定部、１３１ 判定条件記憶部、１３２ 位置測位データ処理部、１４０ データ送信部、１５０ 避難経路作成部、１５１ 地図情報データベース、２００，３００ 構造物監視サーバ、４００ ユーザ端末、５１０ 公園、５２０ 避難経路、６００ ネットワーク。

Claims (11)

1. 構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する入力部と、
   前記入力部が逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する蓄積部と、
   前記蓄積部の蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する判定部と
   を備えたことを特徴とする構造物監視サーバ。
2. 前記判定部は、
   蓄積入力データを用いて位置測位データの時間変化を示す時間変化情報を求め、求めた時間変化情報により前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定することを特徴とする請求項１記載の構造物監視サーバ。
3. 前記判定部は、
   構造物の形状の変化として、少なくとも前記構造物の歪み、亀裂、傾斜、崩壊のいずれかが生じているかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２記載の構造物監視サーバ。
4. 前記判定部は、
   前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定するための判定条件を記憶する判定条件記憶部を備えたことを特徴とする請求項１または２または３記載の構造物監視サーバ。
5. 前記構造物監視サーバは、さらに、
   災害が発生した場合に、前記判定部の判定に基づいて災害が発生した地域から避難地域まで避難する避難経路を作成する避難経路作成部を備えたことを特徴とする請求項１または２または３または４記載の構造物監視サーバ。
6. 構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置と、
   前記位置測位装置が出力した位置測位データを逐次入力する入力部と、
   前記入力部が逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する蓄積部と、
   前記蓄積部の蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する判定部とを有する構造物監視サーバと
   を備えたことを特徴とする構造物監視システム。
7. 前記位置測位装置は、
   一つの構造物に少なくとも２つ設置されたことを特徴とする請求項６記載の構造物監視システム。
8. 前記位置測位装置は、
   複数の構造物に設置されたことを特徴とする請求項６記載の構造物監視システム。
9. 構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する工程と、
   逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する工程と、
   蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する工程と
   を備えたことを特徴とする構造物監視方法。
10. 構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する処理と、
    逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する処理と、
    蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する処理と
    をコンピュータに実行させることを特徴とする構造物監視プログラム。
11. 構造物の所定の位置に設置され、前記位置を測位し前記位置の測位結果を位置測位データとして出力する位置測位装置から、前記位置測位データを逐次入力する処理と、
    逐次入力した位置測位データを蓄積入力データとして蓄積する処理と、
    蓄積した蓄積入力データに基づいて前記構造物の形状に変化が生じているかどうかを判定する処理と
    をコンピュータに実行させるための構造物監視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。
    

Images