JP2017058177A - 計測装置、計測方法、プログラム、および計測システム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
時刻「t2’」における速度Vの境界条件:V=V2
時刻「t2’」における変位Uの境界条件:U=0
時刻「t2」における速度Vの境界条件:V=V2
時刻「t1」における変位Uの境界条件:U=U1
時刻「t2」における変位Uの境界条件:U=U2
橋梁5上を複数の車両が通過する場合(例えば、ある車両が橋梁5に進入し、その車両が退出する前に、別の車両が橋梁5に進入する場合)、第1の実施の形態でも、橋梁5の撓みの速度および変位を適切に算出できるが、第2の実施の形態では、別の車両が橋梁に進入したときの時刻における境界条件を追加し、橋梁5の撓みの速度および変位をより適切に算出するようにする。
時刻「t3」における変位Uの境界条件:U=U3
第3の実施の形態では、橋梁5上を複数の車両が通過している場合の、車両の重量算出について説明する。
+W21*e21+W22*e22 …(2)
第4の実施の形態では、撮影カメラによって橋梁5上を通過する車両の車軸を撮影する。重量算出部25は、撮影カメラによって撮影された車軸の画像を用いて、橋梁5上を通過する車両の重量を算出する。
Claims (17)
- 移動体が移動する構造物に設置されたセンサーの出力に基づいて、前記構造物が前記移動体の移動に起因して強制振動する強制振動区間の前の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第1の時刻と、前記強制振動区間の後の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第2の時刻とを判定する移動体判定部と、
前記構造物に設置された加速度センサーの前記第1の時刻および前記第2の時刻に関連する自由振動周波数成分に基づいて、速度の境界条件および変位の境界条件を特定する境界条件特定部と、
前記加速度センサーの出力を積分して、前記構造物が撓む速度および変位を算出する積分部と、
前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を満たすように前記速度および前記変位を補正する補正部と、
補正された前記変位と、基準移動体が前記構造物上を移動したときの前記構造物の各地点の変位を示す影響線データとに基づいて、前記移動体の重量を算出する重量算出部と、
を有することを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記移動体判定部は、前記移動体の車軸ごとにおける前記構造物への進入時刻および前記構造物からの退出時刻を判定する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項2に記載の計測装置であって、
前記重量算出部は、前記影響線データと、前記移動体の車軸のそれぞれにおける前記進入時刻および前記退出時刻とを用いて、前記車軸ごとの軸重を算出し、算出した軸重を合計して前記移動体の車重を算出する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項3に記載の計測装置であって、
前記重量算出部は、前記構造物上を移動している複数の前記移動体の重量を算出する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項4に記載の計測装置であって、
前記重量算出部は、前記車軸のそれぞれの前記進入時刻および前記退出時刻の間隔に基づいて、前記進入時刻および前記退出時刻が複数の前記移動体のどの移動体の進入時刻および退出時刻であるか判定し、複数の前記移動体のそれぞれの車重を算出する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の計測装置であって、
前記境界条件特定部は、前記構造物上を第1の移動体が移動しているときに、第2の移動体が前記構造物上に進入した場合、前記第2の移動体が前記構造物に進入した時刻における前記構造物の速度および変位を境界条件として追加する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記境界条件特定部は、前記加速度センサーの加速度から前記自由振動周波数成分を抽出し、抽出した前記自由振動周波数成分の加速度を積分して、前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を特定する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記積分部は、前記加速度センサーの加速度から直流成分を除去し、直流成分を除去した加速度を積分して、前記速度および前記変位を算出する、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記センサーおよび前記加速度センサーは、同一である、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記センサーは加速度センサーであり、前記加速度センサーとは別体に設けられる、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記加速度センサーは、複数軸の加速度を検出し、前記境界条件特定部および前記積分部は、前記複数軸の加速度を合成した合成加速度を用いて処理を行う、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記境界条件特定部は、前記強制振動区間と前記強制振動区間以外の自由振動区間との境界の時刻における速度および変位を前記速度の境界条件および前記変位の境界条件とする、
ことを特徴とする計測装置。 - 請求項1に記載の計測装置であって、
前記センサーは撮影カメラであって、
前記重量算出部は、前記撮影カメラが所定の周期で撮影する画像データから、前記移動体の車軸間隔と、前記構造物上を移動する前記移動体の所定の車軸の位置とを特定し、特定した前記車軸間隔と、前記所定の車軸の位置とから、前記構造物の長さに対する変位を時間に対する変位に変換した前記影響線データを算出する、
ことを特徴とする計測装置。 - 移動体が移動する構造物に設置されたセンサーの出力に基づいて、前記構造物が前記移動体の移動に起因して強制振動する強制振動区間の前の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第1の時刻と、前記強制振動区間の後の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第2の時刻とを判定するステップと、
前記構造物に設置された加速度センサーの前記第1の時刻および前記第2の時刻に関連する自由振動周波数成分に基づいて、速度の境界条件および変位の境界条件を特定するステップと、
前記加速度センサーの出力を積分して、前記構造物が撓む速度および変位を算出するステップと、
前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を満たすように前記速度および前記変位を補正するステップと、
補正された前記変位と、基準移動体が前記構造物上を移動したときの前記構造物の各地点の変位を示す影響線データとに基づいて、前記移動体の重量を算出するステップと、
を含むことを特徴とする計測方法。 - 移動体が移動する構造物に設置されたセンサーの出力に基づいて、前記構造物が前記移動体の移動に起因して強制振動する強制振動区間の前の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第1の時刻と、前記強制振動区間の後の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第2の時刻とを判定するステップと、
前記構造物に設置された加速度センサーの前記第1の時刻および前記第2の時刻に関連する自由振動周波数成分に基づいて、速度の境界条件および変位の境界条件を特定するステップと、
前記加速度センサーの出力を積分して、前記構造物が撓む速度および変位を算出するステップと、
前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を満たすように前記速度および前記変位を補正するステップと、
補正された前記変位と、基準移動体が前記構造物上を移動したときの前記構造物の各地点の変位を示す影響線データとに基づいて、前記移動体の重量を算出するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 - 移動体が移動する構造物に設置される加速度センサーと、
前記構造物に設置されたセンサーの出力に基づいて、前記構造物が前記移動体の移動に起因して強制振動する強制振動区間の前の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第1の時刻と、前記強制振動区間の後の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第2の時刻とを判定する移動体判定部と、前記加速度センサーの前記第1の時刻および前記第2の時刻に関連する自由振動周波数成分に基づいて、速度の境界条件および変位の境界条件を特定する境界条件特定部と、前記加速度センサーの出力を積分して、前記構造物が撓む速度および変位を算出する積分部と、前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を満たすように前記速度および前記変位を補正する補正部と、補正された前記変位と、基準移動体が前記構造物上を移動したときの前記構造物の各地点の変位を示す影響線データとに基づいて、前記移動体の重量を算出する重量算出部と、を有する計測装置と、
を有することを特徴とする計測システム。 - 移動体が移動する構造物に設置されたセンサーの出力に基づいて、前記構造物が前記移動体の移動に起因して強制振動する強制振動区間の前の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第1の時刻と、前記強制振動区間の後の時刻であって、前記移動体が前記構造物上を移動していないときの第2の時刻とを判定する移動体判定部と、
前記構造物に設置された加速度センサーの前記第1の時刻および前記第2の時刻に関連する自由振動周波数成分に基づいて、速度の境界条件および変位の境界条件を特定する境界条件特定部と、
前記加速度センサーの出力を積分して、前記構造物が撓む速度および変位を算出する積分部と、
前記速度の境界条件および前記変位の境界条件を満たすように前記速度および前記変位を補正する補正部と、
を有し、
境界条件特定部は、前記構造物上を第1の移動体が移動しているときに、第2の移動体が前記構造物上に進入した場合、前記第2の移動体が前記構造物に進入した時刻における前記構造物の速度および変位を境界条件として追加する、
ことを特徴とする計測装置。
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