JP2016142608A - 送信装置、通信システム、および、送信装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄道周辺の生活環境の悪化を防止する騒音対策や振動対策を行うために音や振動を測定するシステムにおいて、センサの測定値の解析を容易にする装置と方法を提供する。
【解決手段】送信装置１００は、測定部、解析部、および、送信部を具備する。この送信装置において、測定部は、音および振動の少なくとも一方を測定して測定値を生成する。また、送信装置において、解析部は、その測定部により生成された測定値を解析して当該解析結果を生成する解析処理を実行する。さらに、送信装置において、送信部は、その解析部により生成された解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信処理を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、送信装置、通信システム、および、送信装置の制御方法に関する。詳しくは、音や振動を測定する送信装置、通信システム、および、送信装置の制御方法に関する。

近年、鉄道周辺の生活環境の悪化を防止するために騒音対策や振動対策を行うことが鉄道事業者に求められており、それらの対策を検討する際に、現状の騒音や振動の大きさを測定するシステムが利用されている。例えば、音や振動を測定するセンサと送信モジュールとを鉄道車両に搭載し、その送信モジュールが地上の受信モジュールへセンサの測定値を送信する通信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。一般に、鉄道車両ごとに運行状況や性能が異なるため、測定対象の鉄道車両が複数台ある場合、この通信システムでは、鉄道車両ごとにセンサおよび送信モジュールを搭載する必要がある。

特開２００９−０７２０５７号公報

しかしながら、上述の従来技術においては、鉄道車両ごとにセンサおよび送信モジュールを搭載しなくてはならないため、測定対象の車両台数が多くなるほど、搭載するセンサ等の個数が増大し、測定値のデータ量が増大する。また、センサごとの測定頻度が多くなるほど、測定値のデータ量が増大する。そして、このようなデータ量の増大によって、測定値の解析が困難になるおそれがある。

本発明はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、低コストかつ簡単な構成で音や振動を測定するシステムを構築し、かつこのようなシステムにおいても、センサの測定値の解析を容易にすることを目的とする。

本発明は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、音および振動の少なくとも一方の大きさを測定して測定値を生成する測定部と、前記測定値を解析して当該解析結果を生成する解析部と、前記解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信部とを具備する送信装置、および、その制御方法である。これにより、測定値の解析結果に応じてビーコン信号が送信されるという作用を奏する。

また、この第１の側面において前記解析結果は、所定の閾値と前記測定値とを比較した結果を含み、前記送信部は、前記解析結果が所定の条件を満たす場合に、前記ビーコン信号を送信してもよい。これにより、解析結果が所定の条件を満たす場合にビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において前記送信部は、前記解析結果を含む前記ビーコン信号を送信してもよい。これにより、前記解析結果を含む前記ビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、前記解析結果は、前記測定値の統計量を含んでもよい。これにより、測定値の統計量を含むビーコン信号が送信されるという作用を奏する。

また、この第１の側面において、前記統計量は、平均値を含んでもよい。これにより、測定値の平均値を含むビーコン信号が送信されるという作用を奏する。

また、この第１の側面において、前記統計量は、最大値を含んでもよい。これにより、測定値の最大値を含むビーコン信号が送信されるという作用を奏する。

また、この第１の側面において、前記解析結果は、所定の範囲内の値の前記測定値を含んでもよい。これにより、所定の範囲内の値の測定値を含むビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、前記解析結果は、所定の閾値と前記測定値とを比較した結果を含んでもよい。これにより、所定の閾値と前記測定値とを比較した結果を含むビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、前記ビーコン信号は、前記送信装置を識別するための識別情報をさらに含んでもよい。これにより、送信装置の識別情報を含むビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、前記解析結果は、前記測定値の測定日時を含んでもよい。これにより、測定日時を含むビーコン信号が送信されるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、前記測定部は、所定のレベルを超える音または振動を検知した場合に、前記音または振動の大きさを測定して測定値を生成し、前記解析部は、前記測定部において前記測定値が生成された場合に前記解析結果を生成してもよい。これにより、センサにおいて検知された音または振動の大きさが所定レベルを超える場合に、測定値を示すデジタル信号の生成と解析結果の生成とが行われるという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、鉄道路線の近傍に配置され、音または振動の大きさを測定して当該測定値を解析した解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信装置と、前記ビーコン信号を受信する端末装置とを具備する通信システムである。これにより、測定値の解析結果に基づいてビーコン信号が送受信されるという作用を奏する。

また、この第２の側面において、前記ビーコン信号は、前記送信装置の識別情報をさらに含み、前記端末装置は、前記送信装置の設置場所と前記識別情報とを対応付けて記憶しておき、前記ビーコン信号に含まれる前記識別情報に対応する前記設置場所と前記測定値とを対応付けて出力してもよい。これにより、設置場所と測定値とが対応付けて出力されるという作用をもたらす。

また、この第２の側面において、前記送信装置は、前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化して暗号化情報として送信し、前記端末装置は、前記暗号化情報を復号してもよい。これにより、解析結果および識別情報の少なくとも一方が暗号化して送信されるという作用をもたらす。

また、この第２の側面において、前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化した暗号化情報を復号して前記端末装置に送信するサーバをさらに具備し、前記送信装置は、前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化して前記暗号化情報として前記端末装置に送信し、前記端末装置は、前記暗号化情報を前記サーバに送信してもよい。これにより、暗号化情報がサーバにより復号されるという作用をもたらす。

本発明によれば、音や振動を測定するシステムにおいてセンサの測定値の解析を容易にすることができるという優れた効果を奏し得る。

第１の実施の形態における通信システムの全体図の一例を示す図である。 第１の実施の形態におけるビーコン装置の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態におけるビーコン装置の機能構成例を示す図である。 第１の実施の形態における測定履歴の一例を示す図である。 第１の実施の形態における解析情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態における送信情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態における端末装置の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における設置場所情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態における路線環境情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態におけるビーコン装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における測定処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるビーコン送信処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるビーコン装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 第１の実施の形態における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態の第１の変形例における路線環境情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態の第２の変形例における路線環境情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態の第３の変形例におけるビーコン装置の動作の一例を示すシーケンス図である。 第１の実施の形態の第４の変形例における送信処理の一例を示すシーケンス図である。 第１の実施の形態の第５の変形例におけるビーコン装置の機能構成例を示す図である。 第２の実施の形態におけるビーコン装置の一構成例を示すブロック図である。 第２の実施の形態におけるビーコン装置の機能構成例を示す図である。 第２の実施の形態におけるビーコン送信処理の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第３の実施の形態における通信システムの全体図の一例を示す図である。 第３の実施の形態におけるサーバの一構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態における通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 第４の実施の形態における端末装置の一構成例を示すブロック図である。 第４の実施の形態における端末装置の動作の一例を示すフローチャートである。 第４の実施の形態における路線環境情報の一例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
［通信システムの構成例］
図１は、本発明の第１の実施の形態における通信システムの全体図の一例を示す図である。同図におけるａは、通信システムを地面に垂直な側面から見た図であり、同図におけるｂは、通信システムを地面に平行な上面から見た図である。この通信システムは、所定数のビーコン装置１００と、端末装置２００とを備える。なお、同図のｂにおいては、記載の便宜上、端末装置２００は省略されている。

ビーコン装置１００は、ビーコン信号を間欠的に（例えば、数百ミリ秒から数秒程度の一定間隔で）無線送信するものである。このビーコン装置１００は、例えば、鉄道路線の近傍（側壁など）に所定数配置される。ビーコン装置１００は、音および振動の少なくとも一方の大きさを測定し、その測定値を解析して解析結果を生成する。そして、ビーコン装置１００は、その解析結果に応じてビーコン信号を生成して間欠的に周囲に無線送信する。なお、ビーコン装置１００は、本発明の送信装置の一例である。

端末装置２００は、ビーコン信号を受信して、その信号に乗せられた情報を取得するものである。端末装置２００として、タブレット端末やノートパソコンなどの情報処理装置や、スマートフォンなどの携帯電話装置などが想定される。作業員は、この端末装置２００を携帯しつつ、ビーコン装置１００のそれぞれの通信圏内を徒歩や鉄道車両で移動して、端末装置２００にビーコン信号を受信させる。鉄道車両で移動する際には、例えば、特定の時間帯に運行される保線車や試験車が利用される。

なお、ビーコン装置１００が電源投入中にビーコン信号の送信を継続して行う構成としているが、一定のビーコン送信期間内においてのみビーコン信号を送信する構成としてもよい。このビーコン送信期間には、例えば、保線車等の通過時刻を含む一定の期間が設定される。ビーコン送信期間にのみビーコン信号を送信することにより、ビーコン装置１００の消費電力を低減することができる。

ビーコン装置１００のそれぞれから収集された情報は、路線周辺の騒音や振動の発生状況を把握し、振動対策や騒音対策を検討するために用いられる。また、音や振動の測定値が大きな車両やレール部分には異常が生じているおそれがあるため、情報を保守点検に用いることもできる。情報を保守点検に用いる場合、例えば、作業員が、測定値の特に大きな車両やレール部分を情報から特定し、その個所の保守点検を重点的に行えばよい。

［ビーコン装置の構成例］
図２は、第１の実施の形態におけるビーコン装置１００の一構成例を示すブロック図である。このビーコン装置１００は、センサ１１０、計時部１２０、メモリ１３０、送信部１４０、処理部１５０およびバス１６０を備える。

センサ１１０は、音および振動の少なくとも一方を一定の測定間隔で測定して測定値を生成するものである。音を測定する場合、例えば、マイクロホンがセンサ１１０として用いられる。また、振動を測定する場合、圧電センサや加速度センサなどの振動センサがセンサ１１０として用いられる。音および振動の両方を測定する場合、マイクロホンおよび振動センサの両方が設けられる。また、測定値の単位として、例えば、デシベル（ｄＢ）が用いられる。なお、センサ１１０は、本発明の測定部の一例である。

計時部１２０は、時刻を計時するものである。処理部１５０は、測定値を解析する解析処理を行うものである。この処理部１５０は、例えば、測定値が測定されるたびに、そのときの日時を測定日時として計時部１２０から取得する。そして、処理部１５０は、測定値と測定日時とを対応付けた情報を測定履歴１３１としてメモリ１３０に保持させる。

また、処理部１５０は、測定値の解析処理を行って、その解析結果を示す解析情報１３３を生成してメモリ１３０に保持させる。例えば、測定値の統計量を求める処理が、解析処理として行われる。統計量としては、一定期間（例えば、１日）内の測定値の最大値や平均値などが求められる。処理部１５０は、最大値のみなどの一種類の統計量を求めてもよく、また、最大値および平均値などの複数の種類の統計量を求めてもよい。

また、処理部１５０は、現在時刻を計時部１２０から取得する。処理部１５０は、その現在時刻がビーコン送信期間内であれば、送信日の解析結果を示す解析情報１３３と、ビーコン装置１００を識別するための識別情報１３４とを含む送信情報１３２を生成して送信部１４０に供給する。一方、ビーコン送信期間外であれば、処理部１５０は、送信部１４０を停止させる。

なお、電源投入中に測定が継続して行われる構成としているが、処理部１５０がセンサ１１０を制御して、所定の測定期間内にのみ、一定の測定間隔で音や振動を測定させる構成としてもよい。この測定期間として、例えば、始発の通過時刻から終電の通過時刻までを含む期間が設定される。測定期間内においてのみ測定させることにより、測定値の記録に必要なメモリ容量や消費電力を削減することができる。

メモリ１３０は、測定履歴１３１および送信情報１３２などを記憶するものである。送信部１４０は、送信情報１３２を乗せた信号をビーコン信号として定期的に周囲に無線送信するものである。このような無線通信の規格として、例えば、超低消費電力に最適化された「Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ」が用いられる。なお、端末装置２００に無線送信することができるのであれば、送信部１４０は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）規格など、別の通信規格によりビーコン信号を無線送信してもよい。

バス１６０は、センサ１１０、計時部１２０、メモリ１３０、送信部１４０および処理部１５０が互いにデータをやり取りするための共通の経路である。

図３は、第１の実施の形態におけるビーコン装置１００の機能構成例を示す図である。このビーコン装置１００は、センサ１１０、測定履歴生成部１５１、計時部１２０、析部１５２および送信部１４０を備える。図３の測定履歴生成部１５１および解析部１５２は、図２における処理部１５０およびメモリ１３０などにより実現される。

測定履歴生成部１５１は、測定値が測定されるたびに、測定日時を計時部１２０から取得し、それらを対応付けて測定履歴を生成するものである。この測定履歴生成部１５１は、その測定履歴を解析部１５２に供給する。

解析部１５２は、測定値を解析して、その最大値等を求めるものである。この解析部１５２は、最大値と、その最大値が測定された測定日時とを含む解析情報を生成する。そして、解析部１５２は、その解析情報と識別情報を含む送信情報を送信部１４０に送信する。

図４は、第１の実施の形態における測定履歴１３１の一例を示す図である。この測定履歴１３１には、測定のたびに、測定値および測定時刻が記録される。例えば、２０１４年１２月１０日の１０時１１分３４秒に、９０．０デシベルが測定された場合、「９０．０」の測定値と、「２０１４／１２／１０ １０：１１：３４」の測定日時とを対応付けたエントリが測定履歴１３１に追加される。音および振動の両方が測定された場合、音の測定値と振動の測定値との両方が測定日時とともに記録される。なお、ビーコン装置１００は、測定された年月日および時分秒を記録しているが、それらの一部（時分秒など）のみを記録してもよい。

図５は、第１の実施の形態における解析情報１３３の一例を示す図である。この解析情報１３３は、測定日ごとに、その測定日に測定された測定値の最大値を含む。例えば、２０１４年１２月１０日に測定された最大値が９０．０デシベルであった場合、「２０１４／１２／１０」の測定日と「９０．０」の測定値とを対応付けたエントリが解析情報１３３に追加される。なお、音および振動の両方を測定する場合、ビーコン装置１００は、音の最大値と振動の最大値とを別々に求める。また、測定値の平均値が算出された場合には、平均値と、その平均値を算出した測定期間（測定日など）とを対応付けたエントリが追加される。

図６は、第１の実施の形態における送信情報１３２の一例を示す図である。この送信情報１３２は、ビーコン装置１００の識別情報１３４と、送信日の解析情報１３３とを含む。この解析情報１３３は、送信日の最大値と、その最大値が測定された測定日時とを含む。例えば、２０１４年１２月１０日の１０時１１分３４秒に、９０．０デシベルが測定された場合、測定値「９０．０」と、測定日時「２０１４／１２／１０ １０：１１：３４」とを含む解析情報１３３が送信される。

［端末装置の構成例］
図７は、第１の実施の形態における端末装置２００の一構成例を示すブロック図である。この端末装置２００は、表示部２１０、メモリ２２０、処理部２３０、通信部２４０およびバス２５０を備える。

通信部２４０は、ビーコン装置１００などの装置との間で無線通信を行うものである。この通信部２４０は、ビーコン信号を受信するたびに、そのビーコン信号に含まれる情報を受信情報としてメモリ２２０に供給する。

処理部２３０は、端末装置２００全体を制御するものである。この処理部２３０は、ビーコン信号が受信されるたびに、そのビーコン信号内の受信情報を路線環境情報２２２に追加する。

また、処理部２３０は、ビーコン装置１００の識別情報と、その装置の設置場所とを対応付けた設置場所情報２２１から、受信情報に対応するビーコン装置１００の設置場所を取得する。そして、処理部２３０は、路線環境情報２２２に、その設置場所を追加して、表示部２１０に出力する。なお、処理部２３０は、ビーコン装置１００のそれぞれの解析結果に対してさらに解析を行ってもよい。例えば、処理部２３０は、ビーコン装置１００のそれぞれの解析結果の最大値や平均値を求めてもよい。また、処理部２３０は、ビーコン装置１００のそれぞれの解析結果をデータベース化してもよい。この場合、例えば、測定日ごとに、各ビーコン装置１００の解析結果を記録したデータベースが作成される。

表示部２１０は、路線環境情報２２２の示す内容を表示するものである。メモリ２２０は、設置場所情報２２１および路線環境情報２２２を記憶するものである。バス２５０は、表示部２１０、メモリ２２０、処理部２３０および通信部２４０が互いにデータをやり取りするための共通の経路である。

図８は、第１の実施の形態における設置場所情報２２１の一例を示す図である。同図に例示するように、設置場所情報２２１には、ビーコン装置１００の識別情報と、その装置の設置場所とが対応づけて記載される。例えば、設置場所「（００１、００１）」に識別情報「＃００１」のビーコン装置１００が設置された場合には、設置場所「（００１、００１）」と識別情報「＃００１」とを対応付けたエントリが設置場所情報２２１に記載される。

図９は、第１の実施の形態における路線環境情報２２２の一例を示す図である。同図に例示するように、路線環境情報２２２には、ビーコン装置１００の識別情報ごとに、その装置で測定された音または振動の最大値と測定日時とが記載される。例えば、２０１４年１２月１０日の１０時１１分３４秒に、９０．０デシベルが「＃００１」のビーコン装置１００において測定され、その測定値が１２月１０日の最大値であった場合を考える。この場合、識別情報「＃００１」に最大値「９０．０」および測定日時「２０１４／１２／１０ １０：１１：３４」を対応付けたエントリが路線環境情報２２２に追加される。

［ビーコン装置の動作例］
図１０は、第１の実施の形態におけるビーコン装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、ビーコン装置１００に電源が投入されたときに開始する。ビーコン装置１００は、測定処理を行う（ステップＳ９１０）。そして、ビーコン装置１００は、測定値の解析と、解析情報の更新とを行う（ステップＳ９２０）。また、ビーコン装置１００は、その解析情報を含むビーコン信号を間欠的に送信するためのビーコン送信処理を行う（ステップＳ９３０）。

図１１は、第１の実施の形態における測定処理の一例を示すフローチャートである。ビーコン装置１００は、現在時刻が測定開始時刻であるか否かを判断する（ステップＳ９１１）。測定開始時刻でない場合（ステップＳ９１１：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９１１以降の処理を繰り返す。一方、測定開始時刻である場合（ステップＳ９１１：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、振動を測定し、測定履歴を更新する（ステップＳ９１２）。そして、ビーコン装置１００は、測定周期が経過したか否かを判断する（ステップＳ９１３）。

測定周期が経過していなければ（ステップＳ９１３：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９１３以降の処理を繰り返す。一方、測定周期が経過したのであれば（ステップＳ９１３：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、現在時刻が測定終了時刻であるか否かを判断する（ステップＳ９１４）。測定終了時刻でない場合（ステップＳ９１４：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９１２以降の処理を繰り返す。一方、測定終了時刻である場合（ステップＳ９１４：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９１１以降の処理を繰り返す。

図１２は、第１の実施の形態におけるビーコン送信処理の一例を示すフローチャートである。ビーコン装置１００は、現在時刻がビーコン送信開始時刻であるか否かを判断する（ステップＳ９３１）。ビーコン送信開始時刻でない場合（ステップＳ９３１：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９２１以降の処理を繰り返す。一方、ビーコン送信開始時刻である場合（ステップＳ９３１：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、解析情報を含むビーコン信号を送信する（ステップＳ９３３）。そして、ビーコン装置１００は、ビーコン送信周期が経過したか否かを判断する（ステップＳ９３４）。

ビーコン送信周期が経過していなければ（ステップＳ９３４：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９３４以降の処理を繰り返す。一方、ビーコン送信周期が経過したのであれば（ステップＳ９３４：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、現在時刻がビーコン送信終了時刻であるか否かを判断する（ステップＳ９３５）。ビーコン送信終了時刻でない場合（ステップＳ９３５：Ｎｏ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９３３以降の処理を繰り返す。一方、ビーコン送信終了時刻である場合（ステップＳ９３５：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９３１以降の処理を繰り返す。

図１３は、第１の実施の形態におけるビーコン装置１００の動作の一例を示すシーケンス図である。測定開始時刻から測定終了時刻までの測定期間に亘って、センサ１１０は、一定の測定間隔で、騒音の測定を行う（ステップＳ９１２）。測定終了時刻の後に、解析部１５２は、測定値の解析を行う（ステップＳ９２０）。そして、送信部１４０は、ビーコン送信開始時刻からビーコン送信終了時刻までのビーコン送信期間に亘って、解析情報を含むビーコン信号を間欠的に無線送信する（ステップＳ９３３）。

［端末装置の動作例］
図１４は、第１の実施の形態における端末装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、端末装置２００において所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。端末装置２００は、路線環境情報を初期化する（ステップＳ９５１）。そして、端末装置２００は、ビーコン信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ９５２）。ビーコン信号を受信していなければ（ステップＳ９５２：Ｎｏ）、端末装置２００は、ステップＳ９５２以降の処理を繰り返す。一方、ビーコン信号を受信したのであれば（ステップＳ９５２：Ｙｅｓ）、端末装置２００は、そのビーコン信号内の受信情報により、路線環境情報を更新し（ステップＳ９５４）、ステップＳ９５２以降の処理を繰り返す。

このように、本発明の第１の実施の形態によれば、ビーコン装置１００が、測定値を解析して解析結果を含むビーコン信号を送信するため、列車の台数や測定頻度が増大しても、端末装置２００は解析結果を容易に取得することができる。

［第１の変形例］
上述の第１の実施の形態では、ビーコン装置１００は、解析処理として測定値の統計量（最大値や平均値）を算出していたが、この解析処理は統計量の算出に限定されない。例えば、ビーコン装置１００は、測定値ごとに、その測定値と所定の閾値とを比較する処理を解析処理として行ってもよい。この閾値には、例えば、音や振動の許容値が設定される。このような閾値と測定値との比較結果から、許容レベルを超える音や振動が発生する設置場所を効率的に求めることができる。第１の実施の形態における第１の変形例のビーコン装置１００は、測定値ごとに、その測定値と所定の閾値とを比較する解析処理を行う点において第１の実施の形態と異なる。

図１５は、第１の実施の形態の第１の変形例における路線環境情報２２２の一例を示す図である。第１の変形例のビーコン装置１００は、所定の閾値と測定値とを比較し、その閾値より大きな（言い換えれば、閾値より大きな範囲内の）測定値のみを測定日時とともに解析結果として送信する。例えば、閾値が「７０」デシベル（ｄＢ）に設定され、「９０」、「８５」および「６０」デシベルが測定された場合、ビーコン装置１００は、「９０」および「８５」と、それらの測定日時のみを解析結果として送信する。

このように、本発明の第１の変形例によれば、ビーコン装置１００は、閾値より大きい測定値を含む解析結果を送信するため、端末装置２００は、測定値が閾値より大きくなる測定日時や設置場所を取得することができる。

［第２の変形例］
上述の第１の変形例では、ビーコン装置１００は、閾値より高い測定値を送信していたが、閾値と測定値とを比較した比較結果を代わりに送信してもよい。ユーザは、この比較結果から、許容レベルを超える音や振動が発生する設置場所を効率的に求めることができる。第１の実施の形態における第２の変形例のビーコン装置１００は、閾値と測定値とを比較した比較結果を送信する点において第１の変形例と異なる。

図１６は、第１の実施の形態の第２の変形例における路線環境情報２２２の一例を示す図である。第１の変形例のビーコン装置１００は、所定の閾値と測定値とを比較し、その比較結果を示す閾値超過フラグを測定日時とともに含む解析結果を送信する。この閾値超過フラグには、例えば、測定値が閾値より大きい場合に「１」の値が設定され、そうでない場合に「０」の値が設定される。例えば、閾値が「７０」デシベル（ｄＢ）に設定され、「９０」、「８５」および「６０」デシベルが測定された場合、ビーコン装置１００は、「１」、「１」および「０」と、それらの測定日時とを解析結果として送信する。

なお、ビーコン装置１００は、測定値と閾値との比較結果のみを送信しているが、この構成に限定されない。ビーコン装置１００は、測定値の統計量（最大値や平均値）と、閾値より大きい測定値と、比較結果とのうちの２つ以上を送信してもよい。

このように、本発明の第２の変形例によれば、ビーコン装置１００は、閾値と測定値との比較結果を送信するため、端末装置２００は、測定値が閾値より大きくなる測定時刻や設置場所を効率的に取得することができる。

［第３の変形例］
上述の第１の実施の形態では、ビーコン装置１００は、測定が終了してからビーコン信号の送信を行っていた。しかし、ビーコン送信中に測定を継続して行ってもよい。第１の実施の形態における第３の変形例のビーコン装置１００は、騒音等の測定とビーコン信号の送信とを並列に実行する点において第１の実施の形態と異なる。

図１７は、第１の実施の形態の第３の変形例におけるビーコン装置１００の動作の一例を示すシーケンス図である。センサ１１０は、一定の測定周期で、振動を測定する（ステップＳ９１２）。また、解析部１５２は、一定の測定周期で、測定値の解析を行う（ステップＳ９２０）。また、送信部１４０は、間欠的にビーコン信号を無線送信する（ステップＳ９３３）。

このように、本発明の第３の変形例によれば、ビーコン装置１００は、測定処理とビーコン送信処理とを並列に行うため、ビーコン送信中の騒音等を測定することができる。

［第４の変形例］
上述の第１の実施形態では、ビーコン装置１００は、測定値の解析処理の結果に関わらず、ビーコン信号を送信していたが、一定の条件を満たした場合（例えば、許容レベルを示す閾値を超える測定値が測定された場合）にのみ、ビーコン信号の送信を行う構成でもよい。第１の実施の形態における第２の変形例のビーコン装置１００は、閾値と測定値とを比較した比較を行い、その結果に応じてビーコン信号を送信する点において第１の実施形態と異なる。

例えば、ビーコン装置１００は、測定値ごとに、その測定値と所定の閾値とを比較する処理を解析処理として行い、この解析結果に基づいてビーコン信号を送信するか否かの判断を行ってもよい。ビーコン装置１００は、電源が投入されたときから、音や振動の測定と、測定値の解析処理は行うものの、許容レベルとなる閾値未満の音や振動が測定された場合は、ビーコン信号を送信しない。一方で、閾値より大きな測定値が測定された場合に、はじめてビーコン信号の送信を開始する。

このとき、送信されるビーコン信号は、上述の第１の実施形態や第１の変形例に記載のように、解析結果を含むものであってもよく、また、何らの情報も含まないものや、測定日時のみを含むものであってもよい。閾値より大きな測定値が測定された場合にのみ、ビーコン信号が送信されるため、いずれの場合であっても、端末装置２００は、ビーコン信号を受信したことで、送信元のビーコン装置１００において、閾値を超える音や振動が測定されたことを示す情報を取得できる。

図１８は、第１の実施の形態の第４の変形例における送信処理の一例を示すシーケンス図である。第４の変形例の送信処理は、ステップＳ９３６をさらに実行する点において第１の実施の形態と異なる。ビーコン送信開始時刻である場合（ステップＳ９３１：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、閾値より大きな測定値が測定されたか否かを判断する（ステップＳ９３６）。閾値より大きな測定値が測定された場合に（ステップＳ９３６：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、ステップＳ９３３以降を実行し、そうでない場合に（ステップＳ９３６：Ｎｏ）、ステップＳ９３１に戻り、ビーコン信号を送信しない。

このように、本発明の第４の変形例によれば、ビーコン装置１００は、閾値と測定値との比較を行い、その結果に応じてビーコン信号を送信するため、端末装置２００は、測定値が閾値より大きくなる測定時刻や設置場所を効率的に取得することができる。

［第５の変形例］
上述の第１の実施形態では、ビーコン装置１００は、例えば、始発の通過時刻から終電の通過時刻など予め設定された測定期間内には、常に一定の測定間隔で、センサ１１０からの信号のＡＤ（Analog to Digital）変換および記録と、測定値の解析処理とを行っていた。しかしながら、例えば、ある鉄道路線において、一の列車がビーコン装置１００の近傍を通過した後、次の列車が近傍を通過するまでの間は、列車の走行に起因する大きな音や振動は発生しないことが予測される。このような場合にまで常にＡＤ変換等や解析処理を行うことは、必ずしも必要ではない。

そこで、ビーコン装置１００は、ある程度の音や振動が検知された場合にのみ、ＡＤ変換、測定値の記録や解析を行うようにしてもよい。第１の実施の形態における第５の変形例のビーコン装置１００は、周囲の音や振動の大きさに応じて、ＡＤ変換、測定値の記録や解析を行う点において第１の実施形態と異なる。

図１９は、第１の実施の形態の第５の変形例におけるビーコン装置１００の機能構成例を示す図である。第５の変形例のビーコン装置１００は、コンパレータ１１１およびＡＤ変換部１１２を備える。第５の変形例のセンサ１１０は、測定値を示すアナログ信号をコンパレータ１１１およびＡＤ変換部１１２に供給する。コンパレータ１１１は、センサ１１０からのアナログ信号のレベルと所定レベルとを比較するものである。このコンパレータ１１１は、比較結果をＡＤ変換部１１２、測定履歴生成部１５１および解析部１５２に供給する。ＡＤ変換部１１２は、センサ１１０からのアナログ信号のレベルが所定レベルを超えた場合に、その信号をデジタル信号に変換して測定履歴生成部１５１に供給するものである。一方、アナログ信号のレベルが所定レベル未満である場合にＡＤ変換部１１２は動作を停止し、ＡＤ変換を行わない。センサ１１０、コンパレータ１１２およびＡＤ変換部１１２を備える回路は、本発明の測定部の一例である。

処理部１５０等から構成される測定履歴生成部１５１および解析部１５２は、通常は動作を停止しており、センサ１１０からのアナログ信号のレベルが所定レベルを超えた場合にのみ、測定値の記録や解析処理を行う。

このように、本発明の第５の変形例によれば、ビーコン装置１００は、所定のレベルを超える音や振動を検知した場合にのみ測定値の記録および解析が行われるため、各部における電力消費を低減することができる。なお、ビーコン装置１００は、検知した音や振動が所定のレベルを超えるものであるか否かを判定可能であれば、上述の構成以外にも何らかの公知の回路または機能を有していても構わない。

なお、更なる変形例として、ビーコン装置１００は、上述の所定レベルを超える音や振動を検知した場合、その時刻から、予め設定された期間（例えば、列車の最後尾の車両が通過し終えるまでの所要時間）のみを測定期間として設定するようにしてもよい。

＜２．第２の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、ビーコン装置１００は、送信情報を暗号化せずに送信していたが、セキュリティ向上の観点から、送信情報を暗号化して送信することが望ましい。この第２の実施の形態のビーコン装置１００は、送信情報を暗号化して送信する点において第１の実施の形態と異なる。

図２０は、第２の実施の形態におけるビーコン装置１００の一構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態の処理部１５０は、暗号鍵１３５を用いて送信情報を暗号化して暗号化情報を生成する。この暗号鍵１３５として、共通鍵または公開鍵が用いられる。共通鍵を用いる場合、例えば、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）方式により送信情報が暗号化される。公開鍵を用いる場合、例えば、ＲＳＡ（R. Rivest, A. Shamir, L. Adelman）方式により送信情報が暗号化される。

なお、処理部１５０は、送信情報の全部でなく、一部（例えば、解析情報）のみを暗号化してもよい。解析情報のみを暗号化する際には、識別情報および暗号化情報を含むビーコン信号が送信される。

第２の実施の形態のメモリ１３０は、暗号鍵１３５をさらに具備する。第２の実施の形態の送信部１４０は、暗号化情報を乗せたビーコン信号を送信する。

図２１は、第２の実施の形態におけるビーコン装置１００の機能構成例を示す図である。第２の実施の形態のビーコン装置１００は、暗号化部１５３をさらに備える点において、第１の実施の形態と異なる。同図における暗号化部１５３は、図１４の処理部１５０およびメモリ１３０により実現される。

暗号化部１５３は、送信情報を暗号化して暗号化情報を生成し、送信部１４０に供給するものである。

図２２は、第２の実施の形態におけるビーコン送信処理の一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態のビーコン送信処理は、ステップＳ９３２をさらに実行する点において第１の実施の形態と異なる。ビーコン送信開始時刻であれば（ステップＳ９３１：Ｙｅｓ）、ビーコン装置１００は、送信情報を暗号化し（ステップＳ９３２）、暗号化情報を含むビーコン信号を送信する（ステップＳ９３３）。

図２３は、第２の実施の形態における端末装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。第２の実施の形態の端末装置２００の動作は、ステップＳ９５３をさらに実行する点において第１の実施の形態と異なる。ビーコン信号を受信すると（ステップＳ９５２：Ｙｅｓ）、端末装置２００は、ビーコン装置１００で用いられた暗号化アルゴリズムに対応する復号アルゴリズムを用いて、暗号化情報を復号する（ステップＳ９５３）。そして、端末装置２００は、復号した情報により路線環境情報を更新する（ステップＳ９５４）。

このように、本発明の第２の実施の形態によれば、ビーコン装置１００が送信情報を暗号化して送信し、その情報を端末装置２００が復号するため、通信システムのセキュリティを向上させることができる。

＜３．第３の実施の形態＞
上述の第２の実施の形態では、端末装置２００が暗号化情報を復号していたが、通信システムにサーバをさらに設けて、そのサーバが復号を行ってもよい。この第３の実施の形態の通信システムは、サーバが復号を行う点において第２の実施の形態と異なる。

図２４は、第３の実施の形態における通信システムの全体図の一例を示す図である。第３の実施の形態の通信システムは、サーバ３００をさらに備える点において第２の実施の形態と異なる。

サーバ３００は、暗号化情報を復号するものである。第３の実施の形態の端末装置２００は、ネットワークを介してサーバ３００に、暗号化情報を転送する。そして、サーバ３００は、その暗号化情報を復号して復号情報を端末装置２００に送信する。

図２５は、第３の実施の形態におけるサーバ３００の一構成例を示すブロック図である。このサーバ３００は、記憶部３１０、処理部３２０、通信部３３０およびバス３４０を備える。

記憶部３１０は、復号鍵などを記憶するものである。共通鍵暗号方式の場合には、暗号鍵と同一の鍵が復号鍵として用いられる。また、公開鍵暗号方式の場合には、暗号鍵と異なる鍵が復号鍵として用いられる。処理部３２０は、復号鍵により暗号化情報を復号して復号情報を通信部３３０に供給するものである。

通信部３３０は、端末装置２００との間で通信を行うものである。この通信部３３０は、端末装置２００から暗号化情報を受信すると、その暗号化情報を処理部３２０に供給する。また、通信部３３０は、処理部３２０から復号情報を受け取ると、その復号情報を端末装置２００に送信する。バス３４０は、記憶部３１０、処理部３２０および通信部３３０の間で互いにデータをやり取りするための共通の経路である。

図２６は、第３の実施の形態における通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。ビーコン装置１００は、測定処理を行い（ステップＳ９１０）、測定値を解析する（ステップＳ９２０）。ビーコン装置１００は、解析結果を含む送信情報を暗号化して暗号化情報を生成する（ステップＳ９３２）。そして、ビーコン装置１００は、暗号化情報を含むビーコン信号を送信する（ステップＳ９３３）。

また、端末装置２００は、ビーコン信号を受信すると、そのビーコン信号内の暗号化情報をサーバ３００に転送する（ステップＳ９５５）。サーバ３００は、その暗号化情報を復号して復号情報を端末装置２００に送信する（ステップＳ９６０）。そして、端末装置２００は、その復号情報により路線環境情報を更新する（ステップＳ９５４）。

このように、本発明の第３の実施の形態によれば、サーバ３００が暗号化情報を復号するため、端末装置２００の負荷を軽減しつつ、通信システムのセキュリティを向上させることができる。

＜４．第４の実施の形態＞
上述の第１の実施の形態では、ビーコン装置１００のそれぞれの測定値を端末装置２００が収集していたが、端末装置２００は、時刻表を参照して、最大値の測定日時に運行していた列車を求めてもよい。最大値に対応する列車を求めることにより、騒音や振動が特に大きな列車を特定して、騒音対策や振動対策に役立てることができる。この第４の実施の形態の端末装置２００は、最大値に対応する列車を求める点において第１の実施の形態と異なる。

図２７は、第４の実施の形態における端末装置２００の一構成例を示すブロック図である。第４のビーコン装置１００は、メモリ２２０に時刻表データ２２３をさらに記憶する点において第１の実施の形態と異なる。この時刻表データ２２３は、例えば、列車を識別するための列車番号ごとに、その列車が発着する各駅の発車時刻および到着時刻を示す情報である。

また、第４の実施の形態の処理部２３０は、時刻表データ２２３を用いて、測定日時に運行していた列車を求める処理をさらに行う点において第１の実施の形態と異なる。例えば、ビーコン装置１００が設置された路線において、最大値が測定された測定日時に最も近い発車時刻または到着時刻に対応する列車番号が時刻表データ２２３から読み出される。そして、処理部２３０は、求めた列車の列車番号を路線環境情報２２２にさらに追加する。

なお、処理部２３０は、最大値に対応する列車番号を求めているが、閾値より大きな測定値のそれぞれに対応する列車番号を求めてもよい。また、処理部２３０は、最大値に対応する列車番号と、閾値より大きな測定値のそれぞれに対応する列車番号との両方を求めてもよい。また、処理部２３０は、測定値ごとに対応する列車番号を求め、列車番号ごとに、その列車番号に対応する各測定値の最大値や平均値を求めてもよい。最大値等を列車毎に求めることにより、騒音や振動が、列車に起因するのか、レールに起因するのかを分析することができる。

図２８は、第４の実施の形態における端末装置２００の動作の一例を示すフローチャートである。第４の実施の形態の端末装置２００の動作は、ステップＳ９５６をさらに実行する点において第１の実施の形態と異なる。端末装置２００は、ビーコン信号を受信すると（ステップＳ９５２：Ｙｅｓ）、そのビーコン信号に係る測定値に対応する列車番号を時刻表データ２２３から取得し（ステップＳ９５６）、路線環境情報を更新する（ステップＳ９５４）。

図２９は、第４の実施の形態における路線環境情報２２２の一例を示す図である。第４の実施の形態の路線環境情報２２２は、最大値ごとに、列車番号をさらに含む点において第１の実施の形態と異なる。

このように、本発明の第４の実施の形態によれば、端末装置２００が、最大値に対応する列車番号を求めるため、騒音や振動の特に大きな列車を特定することができる。

なお、上述の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。

また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。

１００ ビーコン装置
１１０ センサ
１１１ コンパレータ
１１２ ＡＤ変換部
１２０ 計時部
１３０、２２０ メモリ
１４０ 送信部
１５０ 処理部
１５１ 測定履歴生成部
１５２ 解析部
１５３ 暗号化部
１６０、２５０、３４０ バス
２００ 端末装置
２１０ 表示部
２３０ 処理部
２４０ 通信部
３００ サーバ
３１０ 記憶部
３２０ 処理部
３３０ 通信部

Claims (16)

1. 音および振動の少なくとも一方の大きさを測定して測定値を生成する測定部と、
   前記測定値を解析して当該解析結果を生成する解析部と、
   前記解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信部と
   を具備する送信装置。
2. 前記解析結果は、所定の閾値と前記測定値とを比較した結果を含み、
   前記送信部は、前記解析結果が所定の条件を満たす場合に、前記ビーコン信号を送信する
   請求項１記載の送信装置。
3. 前記送信部は、前記解析結果を含む前記ビーコン信号を送信する
   請求項１または２記載の送信装置。
4. 前記解析結果は、前記測定値の統計量を含む
   請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
5. 前記統計量は、平均値を含む
   請求項４記載の送信装置。
6. 前記統計量は、最大値を含む
   請求項４記載の送信装置。
7. 前記解析結果は、所定の範囲内の値の前記測定値を含む
   請求項１から３のいずれか一項に記載の送信装置。
8. 前記解析結果は、所定の閾値と前記測定値とを比較した結果を含む
   請求項１記載の送信装置。
9. 前記ビーコン信号は、前記送信装置の識別情報をさらに含む
   請求項１から８のいずれか一項に記載の送信装置。
10. 前記解析結果は、前記測定値の測定日時を含む
    請求項１から９のいずれか一項に記載の送信装置。
11. 前記測定部は、所定のレベルを超える音または振動を検知した場合に、前記音または振動の大きさを測定して測定値を生成し、
    前記解析部は、前記測定部において前記測定値が生成された場合に前記解析結果を生成する
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の送信装置。
12. 鉄道路線の近傍に配置され、音または振動の大きさを測定して当該測定値を解析し、解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信装置と、
    前記ビーコン信号を受信する端末装置と
    を具備する通信システム。
13. 前記ビーコン信号は、前記送信装置を識別するための識別情報をさらに含み、
    前記端末装置は、前記送信装置の設置場所と前記識別情報とを対応付けて記憶しておき、前記ビーコン信号に含まれる前記識別情報に対応する前記設置場所と前記測定値とを対応付けて出力する
    請求項１２記載の通信システム。
14. 前記送信装置は、前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化して暗号化情報として送信し、
    前記端末装置は、前記暗号化情報を復号する
    請求項１３記載の通信システム。
15. 前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化した暗号化情報を復号して前記端末装置に送信するサーバをさらに具備し、
    前記送信装置は、前記解析結果および前記識別情報の少なくとも一方を暗号化して前記暗号化情報として前記端末装置に送信し、
    前記端末装置は、前記暗号化情報を前記サーバに送信する
    請求項１３記載の通信システム。
16. 音および振動の少なくとも一方を測定して測定値を生成する測定手順と、
    前記測定値を解析して当該解析結果を生成する解析手順と、
    前記解析結果に基づいてビーコン信号を送信する送信手順と
    を具備する送信装置の制御方法。

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