JP2018159599A - 建物の振動判別方法及び建物の振動判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 建物の振動を精度よく判別する。【解決手段】 建物の振動を判別するための方法及び装置である。建物の振動判別方法は、予め定められた時間間隔で、振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程Ｓ２と、鉛直方向及び水平方向それぞれの振動波形データの振幅の最大値を求める工程Ｓ３と、鉛直方向の振動波形データの最大値と、水平方向の振動波形データの最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、振動を第１振動と判別する工程Ｓ４とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、建物の振動を判別するための方法及び装置に関する。

下記特許文献１は、振動センサで測定された振動を判別するための装置を提案している。この振動判別装置では、先ず、予め定められた時間間隔で、上下方向（鉛直方向）の振動の振動波形データが取得される。そして、振動判別装置では、振動波形データの振幅が予め定められた閾値を超えた時間、及び、その回数に基づいて、例えば、ベッドの上にいる患者による振動、又は、地震による振動を判別している。

特開平８−２８０７５８号公報

上記振動判別装置は、閾値が低く設定されると、ベッドの上にいる患者による振動を、地震による振動であると誤って判別しやすくなるという問題があった。逆に、上記振動判別装置は、閾値が高く設定されると、地震による振動を、ベッドの上にいる患者による振動であると誤って判別しやすくなるという問題があった。このように、上記振動判別装置の判別精度は、上下方向の振動波形データの振幅の閾値のみに依存しており、さらなる改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、建物の振動を精度よく判別することができる振動判別方法及び振動判別装置を提供することを主たる目的としている。

本発明は、建物の振動を判別するための方法であって、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程と、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の振動判別方法において、前記第１振動は、前記建物の内部の振動源で生じる前記振動に関連付けられてもよい。

本発明は、建物の振動を判別するための方法であって、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程と、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の振動判別方法において、前記第２振動は、前記建物の外部の振動源で生じる前記振動に関連付けられてもよい。

本発明に係る前記建物の振動判別方法において、前記閾値は、前記建物の構法、前記建物の大きさ、及び、前記振動を測定する振動計の設置場所の少なくとも一つに基づいて設定されてもよい。

本発明に係る前記建物の振動判別方法において、前記測定工程は、水平にのびる第１方向の振動波形データと、前記水平にのびかつ前記第１方向に対して直交する第２方向の振動波形データとを合成して、前記水平方向の前記振動波形データを得る工程を含んでもよい。

本発明は、建物の振動を判別するための装置であって、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部と、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する判別部とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の振動判別装置において、前記第１振動は、前記建物の内部の振動源で生じる前記振動に関連付けられてもよい。

本発明は、建物の振動を判別するための装置であって、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部と、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する判別部とを含むことを特徴とする。

本発明に係る前記建物の振動判別装置において、前記第２振動は、前記建物の外部の振動源で生じる前記振動に関連付けられてもよい。

本発明に係る前記建物の振動判別装置において、前記閾値は、前記建物の構法、前記建物の大きさ、及び、前記振動を測定する振動計の設置場所の少なくとも一つに基づいて設定されてもよい。

本発明に係る前記建物の振動判別装置において、前記測定部は、水平にのびる第１方向の振動波形データと、前記水平にのびかつ前記第１方向に対して直交する第２方向の振動波形データとを合成して、前記水平方向の前記振動波形データを得てもよい。

本願の第１の発明の建物の振動判別方法は、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程とを含んでいる。

発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、振動の種類によって、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値と、水平方向の振動波形データの振幅の最大値との大小関係がそれぞれ異なる傾向にあり、これらの最大値を比較することで、測定された振動を精度良く判別しうることを知見した。

このような知見に基づいて、本願の第１の発明の建物の振動判別方法は、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する工程を含んでいる。これにより、本願の第１の発明の建物の振動判別方法は、例えば、上下方向の振動波形データの振幅の閾値のみに依存していた従来の判別方法に比べて、前記振動を精度よく判別することができる。

本願の第２の発明の建物の振動判別方法は、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程とを含んでいる。そして、本願の第２の発明の建物の振動判別方法は、上記知見に基づいて、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する工程とを含んでいる。これにより、本願の第２の発明の建物の振動判別方法は、例えば、上下方向の振動波形データの振幅の閾値のみに依存していた従来の判別方法に比べて、前記振動を精度よく判別することができる。

本願の第３の発明の建物の振動判別装置は、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部とを含んでいる。そして、本願の第３の発明の建物の振動判別装置は、上記知見に基づいて、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する判別部とを含んでいる。これにより、本願の第３の発明の建物の振動判別装置は、例えば、上下方向の振動波形データの振幅の閾値のみに依存していた従来の判別装置に比べて、前記振動を精度よく判別することができる。

本願の第４の発明の建物の振動判別装置は、予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部とを含んでいる。そして、本願の第４の発明の建物の振動判別装置は、上記知見に基づいて、前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する判別部とを含んでいる。これにより、本願の第４の発明の建物の振動判別装置は、例えば、上下方向の振動波形データの振幅の閾値のみに依存していた従来の判別装置に比べて、前記振動を精度よく判別することができる。

建物の振動判別方法で振動が判別される建物の一例を示す断面図である。 振動判別装置の一例を示すブロック図である。 振動判別方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 測定工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 鉛直方向の振動波形データ（第１振動）の一例を示すグラフである。 （ａ）は、第１方向の振動波形データ（第１振動）の一例を示すグラフ、（ｂ）は、第２方向の振動波形データ（第１振動）の一例を示すグラフである。 水平方向の振動波形データ（第１振動）の一例を示すグラフである。 最大値計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図５に示した鉛直方向の振動加速度の絶対値（第１振動）と、時間ｔとの関係を示す振動波形データである。 判別工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 鉛直方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。 （ａ）は、第１方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフ、（ｂ）は、第２方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。 水平方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。 図１１に示した鉛直方向の振動加速度の絶対値（第２振動）と、時間ｔとの関係を示す振動波形データである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態の建物の振動判別方法（以下、単に「振動判別方法」ということがある。）は、住宅等の建物の振動を判別するための方法である。図１は、振動が判別される建物の一例を示す断面図である。なお、図面は、発明の内容の理解を高めるためのものであり、誇張された表示が含まれる他、図面間において、縮尺等は厳密に一致していない点が予め指摘される。

本実施形態の建物１は、一階の床２に対して下側に形成された床下空間３と、一階の床２に対して上側に形成された床上空間４とを含んで構成されている。床下空間３は、基礎６と地面（土間コンクリート）７と床２とで囲まれた非居住空間である。床上空間４は、床２と、床２の上方に配置される天井８と、土台（図示省略）の上に固定される外壁９と、外壁９、９間に配置される間仕切り壁１０とで囲まれた居室１２を含んでいる。

本実施形態の振動判別方法では、建物１の振動を判別するための装置（以下、単に「振動判別装置」ということがある。）１５が用いられる。図２は、振動判別装置１５の一例を示すブロック図である。

本実施形態の振動判別装置１５は、振動計１７、演算部１８、作業用メモリ１９、記憶部２０、入力部２１、及び、出力部２２を含んで構成されている。

図１に示されるように、振動計（振動ピックアップ）１７は、鉛直方向及び水平方向の振動加速度（振動レベル）を、単位時間（例えば、０．００２〜０．０２０秒）毎に同時に測定するためのものである。本実施形態の振動計１７は、水平方向の振動加速度として、水平にのびる第１方向（以下、単に「第１方向」ということがある。）Ｘの振動加速度と、水平にのびかつ第１方向Ｘに対して直交する第２方向（以下、単に「第２方向」ということがある。）Ｙの振動加速度とが測定される。これらの鉛直方向Ｚの振動加速度、及び、水平方向（第１方向Ｘ及び第２方向Ｙ）の振動加速度は、鉛直方向の振動波形データ、及び、水平方向の振動波形データを取得するのに用いることができる。なお、建物１に対する第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの向きについては、例えば、建物１の構造に応じて、適宜設定することができる。

振動計１７は、建物１の内部に設置されており、建物１の振動を測定する。振動計１７の設置場所については、適宜設定することができる。振動計１７は、例えば、居室１２の床２や、床下空間３の地面（土間コンクリート）７等に設置されるのが望ましい。本実施形態の振動計１７は、床下空間３の地面（土間コンクリート）７の上に設置されている。

図１及び図２に示されるように、本実施形態において、演算部１８、作業用メモリ１９、記憶部２０、入力部２１、及び、出力部２２は、例えば、一つの筐体２３に格納されている。図１に示されるように、筐体２３は、例えば、居室１２に固定されている。

図２に示されるように、演算部１８は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置）を含んで構成されている。この演算部１８には、振動計１７が接続されており、振動計１７で測定された振動加速度が、単位時間毎に伝達される。作業用メモリ１９は、例えば、記憶部２０に記憶されているデータや制御手順を読み込んで、一時的に保存するためのものである。

記憶部２０は、データ部２５及びプログラム部２６を含んで構成されている。データ部２５は、演算部１８による計算結果等を記憶するためのものである。プログラム部２６は、演算部１８によって実行されるプログラムである。

本実施形態のプログラム部２６は、測定部２８、計算部２９、及び、判別部３０を含んで構成されている。測定部２８、計算部２９、及び、判別部３０は、建物１（図１に示す）の振動を判別するためのプログラムとして構成されている。

図１に示されるように、入力部２１は、例えば、筐体２３に設けられた少なくとも一つのボタンやツマミ等で構成されており、振動判別装置１５を操作するのに用いられる。出力部２２は、筐体２３に設けられたディスプレイとして構成されており、判別結果等が表示される。

このような振動判別装置１５を用いた本実施形態の振動判別方法では、振動計１７で測定された建物１の振動を、第１振動又は第２振動のいずれかに判別している。第１振動及び第２振動については、判別すべき振動に応じて適宜設定することができる。

本実施形態の第１振動は、建物１の内部の振動源で生じる振動に関連付けられている。建物１の内部の振動源には、例えば、建物１の居住者等が含まれる。従って、第１振動は、居住者等の生活によって生じる振動（例えば、歩行振動等）が含まれる。

本実施形態の第２振動は、建物１の外部の振動源で生じる振動に関連付けられている。建物１の外部の振動源には、例えば、地震の震源、走行中の自動車、又は、建物１に吹き付けられる風等が含まれる。従って、第２振動は、地震、交通振動、及び、風が吹き付けられた建物１の振動等が含まれる。

発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、振動の種類（本実施形態では、第１振動及び第２振動）によって、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値と、水平方向の振動波形データの振幅の最大値との大小関係がそれぞれ異なる傾向にあり、これらの最大値を比較することで、建物１の振動を精度良く判別しうることを知見した。

例えば、第１振動（例えば、歩行振動等）では、水平方向の振動波形データの振幅の最大値に比べて、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値が大きくなる傾向がある。他方、第２振動（例えば、地震や交通振動等）では、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値に比べて、水平方向の振動波形データの振幅の最大値が大きくなる傾向がある。

このような知見に基づいて、本実施形態の振動判別方法では、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値と、水平方向の振動波形データの振幅の最大値とを比較して、建物１の振動を、第１振動又は第２振動のいずれかに判別している。図３は、振動判別方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の振動判別方法は、先ず、建物１（図１に示す）の振動の測定が開始される（工程Ｓ１）。工程Ｓ１では、先ず、図２に示した演算部１８から振動計１７に対して、振動の測定開始の信号が送られる。これにより、工程Ｓ１では、振動計１７によって、建物１（図１に示す）の振動の測定が開始される。

本実施形態の工程Ｓ１において、振動計１７は、鉛直方向Ｚ（図１に示す）の振動加速度、第１方向Ｘ（図１に示す）の振動加速度、及び、第２方向Ｙ（図１に示す）の振動加速度を、単位時間毎に同時に測定する。そして、振動計１７は、単位時間毎に測定した鉛直方向Ｚの振動加速度、第１方向Ｘの振動加速度、及び、第２方向Ｙの振動加速度を、演算部１８（図２に示す）に伝達する。伝達された振動加速度は、記憶部２０のデータ部２５に記憶される。なお、振動計１７は、後述の工程Ｓ６において演算部１８から測定終了の信号を受けるまでの間、又は、割り込み処理等の強制終了が発生するまでの間、建物１（図１に示す）の振動を連続して測定する。

次に、本実施形態の振動判別方法は、予め定められた時間間隔Ｔで、建物１（図１に示す）の振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データが取得される（測定工程Ｓ２）。本実施形態では、処理開始時において、建物１の振動の測定を開始してから時間間隔Ｔが経過した後に、初回の測定工程Ｓ２が行われる。初回の測定工程Ｓ２が行われた後は、次の時間間隔Ｔが経過した後に、測定工程Ｓ２が再度実行される。従って、測定工程Ｓ２では、時間間隔Ｔ毎に、振動波形データが取得される。

時間間隔Ｔについては、例えば、評価対象の建物１の振動特性等に応じて、適宜設定することができる。時間間隔Ｔは、例えば、１秒間〜１時間の間に設定されるのが望ましい。本実施形態の時間間隔Ｔは、１分間に設定されている。

測定工程Ｓ２では、先ず、図２に示したデータ部２５に記憶されている振動加速度（本実施形態では、鉛直方向Ｚの振動加速度、第１方向Ｘの振動加速度、及び、第２方向Ｙの振動加速度）が、作業用メモリ１９に読み込まれる。さらに、測定工程Ｓ２では、図２に示した測定部２８が作業用メモリ１９に読み込まれる。そして、測定工程Ｓ２では、図２に示した演算部１８によって、測定部２８が実行される。

本実施形態の測定部２８は、予め定められた時間間隔Ｔで、建物１の振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データをそれぞれ得るためのプログラムである。従って、測定工程Ｓ２では、測定部２８が演算部１８によって実行されることにより、予め定められた時間間隔Ｔで、建物１の振動の鉛直方向の振動波形データ、及び、水平方向の振動波形データがそれぞれ取得される。図４は、測定工程Ｓ２の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の測定工程Ｓ２では、先ず、時間間隔Ｔにおいて、単位時間毎に測定された鉛直方向Ｚの振動加速度Ｖ１に基づいて、鉛直方向Ｚの振動波形データが取得される（工程Ｓ２１）。図５は、鉛直方向Ｚの振動波形データの一例を示すグラフである。この振動波形データは、鉛直方向の振動加速度Ｖ１と、時間ｔとの関係を示している。なお、図５の鉛直方向Ｚの振動波形データは、第１振動（例えば、歩行振動等）が測定されたものを例示している。鉛直方向Ｚの振動波形データは、データ部２５（図２に示す）に記憶される。

次に、本実施形態の測定工程Ｓ２では、時間間隔Ｔにおいて、単位時間毎に測定された第１方向Ｘの振動加速度Ｖ２に基づいて、第１方向Ｘの振動波形データが取得される（工程Ｓ２２）。図６（ａ）は、第１方向Ｘの振動波形データの一例を示すグラフである。この振動波形データは、第１方向Ｘの振動加速度Ｖ２と、時間ｔとの関係を示している。なお、図６（ａ）の第１方向Ｘの振動波形データは、第１振動（例えば、歩行振動等）が測定されたものを例示している。第１方向Ｘの振動波形データは、データ部２５（図２に示す）に記憶される。

次に、本実施形態の測定工程Ｓ２では、時間間隔Ｔにおいて、単位時間毎に測定された第２方向Ｙの振動加速度に基づいて、第２方向Ｙの振動波形データが取得される（工程Ｓ２３）。図６（ｂ）は、第２方向Ｙの振動波形データの一例を示すグラフである。この振動波形データは、第２方向Ｙの振動加速度Ｖ３と、時間ｔとの関係を示している。なお、図６（ｂ）の第２方向Ｙの振動波形データは、第１振動（例えば、歩行振動等）が測定されたものを例示している。第２方向Ｙの振動波形データは、データ部２５（図２に示す）に記憶される。

次に、本実施形態の測定工程Ｓ２では、第１方向Ｘの振動波形データ（図６（ａ）に示す）と、第２方向Ｙの振動波形データ（図６（ｂ）に示す）とを合成して、水平方向の振動波形データが取得される（工程Ｓ２４）。工程Ｓ２４では、各単位時間において、第１方向Ｘの振動加速度の二乗Ｖ２²と、第２方向Ｙの振動加速度の二乗Ｖ３²との和（Ｖ２²＋Ｖ３²）の平方根が求められる。これにより、第１方向Ｘの振動加速度と、第２方向Ｙの振動加速度とを合成した水平方向の振動加速度Ｖ４が、単位時間毎に求められる。

これらの水平方向の振動加速度Ｖ４に基づいて、工程Ｓ２４では、第１方向Ｘの振動波形データ、及び、第２方向Ｙの振動波形データを合成した水平方向の振動波形データが取得される。図７は、水平方向の振動波形データの一例を示すグラフである。この振動波形データは、水平方向の振動加速度Ｖ４と、時間ｔとの関係を示している。なお、図７の水平方向の振動波形データは、第１振動（例えば、歩行振動等）が測定されたものを例示している。水平方向の振動波形データは、データ部２５（図２に示す）に記憶される。

次に、本実施形態の振動判別方法は、鉛直方向及び水平方向それぞれの振動波形データの振幅の最大値が求められる（最大値計算工程Ｓ３）。最大値計算工程Ｓ３では、先ず、データ部２５に記憶されている鉛直方向の振動波形データ（図５に示す）、及び、水平方向の振動波形データ（図７に示す）が、作業用メモリ１９に読み込まれる。次に、最大値計算工程Ｓ３では、計算部２９が作業用メモリ１９に読み込まれる。そして、最大値計算工程Ｓ３では、演算部１８によって、計算部２９が実行される。

計算部２９は、鉛直方向及び水平方向それぞれの振動波形データの振幅の最大値を求めるためのプログラムである。従って、最大値計算工程Ｓ３では、計算部２９が演算部１８によって実行されることにより、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値、及び、水平方向の振動波形データの振幅の最大値がそれぞれ求められる。図８は、最大値計算工程Ｓ３の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の最大値計算工程Ｓ３では、先ず、鉛直方向の振動波形データ（図５に示す）の振幅の最大値が求められる（工程Ｓ３１）。工程Ｓ３１では、時間間隔Ｔで取得された鉛直方向の振動波形データにおいて、振幅（即ち、振動加速度Ｖ１）の最大値が求められる。本実施形態で求められる振幅の最大値は、振動加速度Ｖ１の絶対値での最大値である。このため、図９に示されるように、図５に示した鉛直方向の振動加速度Ｖ１の絶対値と、時間ｔとの関係を示す振動波形データが求められるのが望ましい。鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）は、データ部２５に記憶される。

次に、本実施形態の最大値計算工程Ｓ３では、水平方向の振動波形データ（図７に示す）の振幅の最大値が求められる（工程Ｓ３２）。工程Ｓ３２では、時間間隔Ｔで取得された水平方向の振動波形データにおいて、振幅（即ち、振動加速度Ｖ４）の最大値Ｍ４が求められる。水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４は、データ部２５に記憶される。

次に、本実施形態の振動判別方法は、測定された建物１の振動が判別される（判別工程Ｓ４）。判別工程Ｓ４では、先ず、データ部２５（図２に示す）に記憶されている鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）、及び、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図７に示す）が、作業用メモリ１９（図２に示す）に読み込まれる。次に、判別工程Ｓ４では、判別部３０（図２に示す）が作業用メモリ１９に読み込まれる。そして、判別工程Ｓ４では、演算部１８（図２に示す）によって、判別部３０が実行される。

判別部３０（図２に示す）は、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）と、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図７に示す）との比Ｍ１／Ｍ４に基づいて、建物１の振動を、第１振動又は第２振動のいずれかに判別するためのプログラムである。従って、判別工程Ｓ４では、判別部３０が演算部１８（図２に示す）によって実行されることにより、比Ｍ１／Ｍ４に基づいて、建物１の振動が、第１振動又は第２振動のいずれかに判別される。図１０は、判別工程Ｓ４の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態の判別工程Ｓ４では、先ず、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）と、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図７に示す）との比Ｍ１／Ｍ４が求められる（工程Ｓ４１）。比Ｍ１／Ｍ４は、図２に示したデータ部２５に記憶される。

次に、本実施形態の判別工程Ｓ４では、判別部３０によって、比Ｍ１／Ｍ４の値が判断され（工程Ｓ４２）、図１に示した建物１の振動が、第１振動又は第２振動のいずれかに判別される（工程Ｓ４３、工程Ｓ４４）。工程Ｓ４２では、データ部２５（図２に示す）に記憶されている比Ｍ１／Ｍ４が、作業用メモリ１９（図２に示す）に読み込まれる。そして、工程Ｓ４２では、判別部３０によって、比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上であるかが判断されるとともに、比Ｍ１／Ｍ４が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満であるかが判断される。

上述したように、第１振動（例えば、歩行振動等）では、図７に示した水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４に比べて、図９に示した鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１が大きくなり、比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上になる傾向がある。他方、第２振動（例えば、地震や交通振動等）では、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１に比べて、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４が大きくなる傾向があり、比Ｍ１／Ｍ４が１．０未満になる傾向がある。

また、第２振動の振動源は、第１振動の振動源に比べて、振動計１７から大きく離れて存在していることに加えて、その距離も様々である。このため、第２振動の振動特性は、建物１と第２振動の振動源との距離の影響を受けやすい。これにより、第２振動は、図９に示した鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１が大きくなり、比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上になる場合がある。

本実施形態の工程Ｓ４２では、比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、建物１の振動を、第１振動と判別している（工程Ｓ４３）。また、本実施形態の工程Ｓ４２では、比Ｍ１／Ｍ４が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、建物１の振動を、第２振動と判別している（工程Ｓ４４）。

このように、本実施形態の振動判別方法では、比Ｍ１／Ｍ４の値に基づいて、建物１（図１に示す）の振動が判断されるため、第１振動と第２振動とで値が異なる傾向がある鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）、及び、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図７に示す）の双方を考慮することができる。従って、本実施形態の判別方法は、例えば、上下方向（鉛直方向）の振動波形データの振幅の閾値のみに依存していた従来の判別方法に比べて、建物１の振動を精度よく判別することができる。

さらに、本実施形態の振動判別方法は、比Ｍ１／Ｍ４が閾値以上であるか否かも同時に判断されるため、第２振動の比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上になるような場合であっても、第２振動を正確に判別しうる。従って、本実施形態の判別方法は、建物１の振動を精度よく判別することができる。

また、本実施形態の振動判別方法は、振動判別装置１５の構造や処理手順を複雑にすることなく、建物１の振動を、第１振動及び第２振動の双方に判別できる。従って、振動判別装置１５のコストを最小限に抑えることができる。

閾値については、適宜設定することができる。図１に示した建物１で測定される第１振動の振動特性は、建物１の構法、建物１の大きさ、及び、図１に示した振動計１７の設置場所に応じて変化する傾向がある。このため、閾値は、建物１の大きさ、及び、振動計１７の設置場所の少なくとも一つに基づいて設定されるのが望ましい。例えば、閾値の設定に建物１の大きさが考慮される場合、建物１が大きくなるほど、閾値を大きくするのが望ましい。また、閾値は、建物１の振動特性を事前に把握したのちに設定されるのが望ましい。閾値の一例としては、１．５〜３．０である。

第１振動と判別する工程Ｓ４３では、建物１の振動が第１振動（例えば、歩行振動等）であることを、振動判別装置１５の出力部２２（図１に示す）に表示させてもよい。さらに、工程Ｓ４３では、例えば、第１振動と判別された建物１の振動波形データ（図７及び図９に示す）に基づいて、居住者の活動状況や安否等が確認されてもよい。この場合、居住者の活動状況や安否に関する情報が、インターネット等を介して、クラウドサーバ（図示省略）に送信されてもよい。

第２振動と判別する工程Ｓ４４では、建物１の振動が第２振動（例えば、地震や交通振動等）であることを、出力部２２（図１に示す）に表示させてもよい。さらに、工程Ｓ４４では、第２振動と判別された建物１の振動波形データ（図示省略）に基づいて、地震の観測や、建物１の構造ヘルスモニタリング等が実施されてもよい。この場合、地震の観測や、建物１の構造ヘルスモニタリング等の情報が、インターネット等を介して、クラウドサーバ（図示省略）に送信されてもよい。

このように、本実施形態の振動判別方法は、建物１の振動を、第１振動又は第２振動に判別して、建物１の振動（振動波形データ）を様々な用途に用いることができる。

次に、本実施形態の振動判別方法は、建物１（図１に示す）の振動測定が開始されてから予め定められた終了時間が経過したか否かが判断される（工程Ｓ５）。工程Ｓ５において、終了時間が経過したか否かの判断は、図２に示した演算部１８によって実施されてもよいし、オペレータによって実施されてもよい。また、終了時間については、適宜設定することができる。

工程Ｓ５において、終了時間が経過したと判断された場合（工程Ｓ５において、「Ｙ」）、図２に示した演算部１８から振動計１７に測定終了の信号が送られることにより、図１に示した建物１の振動の測定が停止され（工程Ｓ６）、本実施形態の振動判別方法の一連の処理が終了する。他方、工程Ｓ５において、終了時間が経過していないと判断された場合（工程Ｓ５において、「Ｎ」）、工程Ｓ２〜工程Ｓ５が再度実施される。このように、本実施形態では、建物１の振動の測定が開始されてから終了時間が経過するまでの間、時間間隔Ｔ毎に、建物１の振動を、第１振動又は第２振動と判別することができる。

また、振動判別方法では、建物１（図１に示す）の振動の測定は、鉛直方向Ｚ（図１に示す）、第１方向Ｘ（図１に示す）、及び、第２方向Ｙ（図１に示す）において、予め定められた大きさの振動加速度が測定された場合のみ、工程Ｓ２〜工程Ｓ５が実施されてもよい。これにより、本実施形態の振動判別方法は、建物１の常時微動や交通振動等を除外して、建物１の振動を精度よく判別することができる。

図１２に示した本実施形態の判別工程Ｓ４では、建物１の振動を、第１振動又は第２振動のいずれかに判別されたが、このような態様に限定されない。判別工程Ｓ４では、例えば、建物１の振動評価の用途に応じて、第２振動と判別する工程Ｓ４４を省略してもよいし、第１振動と判別する工程Ｓ４３を省略してもよい。

本実施形態の振動判別装置１５（図１及び図２に示す）は、図１に示した建物１の内部に配置されたが、このような態様に限定されない。例えば、振動判別装置１５は、図２に示した演算部１８、作業用メモリ１９、記憶部２０、入力部２１及び出力部２２がクラウドサーバで構成され、かつ、建物１に設置された振動計１７と、クラウドサーバの演算部１８とが、インターネットを介して接続されてもよい。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１及び図２に示した建物の振動判別装置が製造されるともに、図３、図４、図８及び図１０に示した処理手順に従って建物の振動が測定され、その振動が、第１振動又は第２振動のいずれかに判別された（実施例１、実施例２）。

実施例１では、地震や交通振動を含む第２振動が発生していない状況下で、居住者の歩行振動である第１振動を発生させ、建物の振動が測定された。測定結果は、上述の図５〜図７及び図９のとおりである。

実施例２では、居住者の歩行振動である第１振動が発生していない状況下で、第２振動である地震（震度２）が発生しているときに、建物の振動が測定された。図１１は、鉛直方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。図１２（ａ）は、第１方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。図１２（ｂ）は、第２方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。図１３は、水平方向の振動波形データ（第２振動）の一例を示すグラフである。図１４は、図１１に示した鉛直方向の振動加速度（第２振動）の絶対値と、時間ｔとの関係を示す振動波形データである。

そして、実施例１及び実施例２の判別工程において、鉛直方向の振動波形データの最大値Ｍ１（図９及び図１４に示す）と、水平方向の振動波形データの最大値Ｍ４（図７及び図１３に示す）との比Ｍ１／Ｍ４が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、建物の振動が第１振動（建物の内部の振動源で生じる振動）であると判別された。また、判別工程では、比Ｍ１／Ｍ４が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、建物の振動が第２振動（建物の外部の振動源で生じる振動）であると判別された。共通仕様は、次のとおりである。

振動計の設置場所：土間コンクリート
閾値：２．０
時間間隔Ｔ：６０秒

テストの結果、第１振動を発生させた実施例１において、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図９に示す）が０．０８９１２ｍ／ｓ²であり、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図７に示す）が０．０１２７０ｍ／ｓ²であった。従って、実施例１では、比Ｍ１／Ｍ４が７．０１７であり、建物の振動が第１振動であると判別された。

また、第２振動の発生中に測定された実施例２において、鉛直方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ１（図１４に示す）が０．０３８４１ｍ／ｓ²であり、水平方向の振動波形データの振幅の最大値Ｍ４（図１３に示す）が０．０８６１６ｍ／ｓ²であった。従って、実施例２では、比Ｍ１／Ｍ４が０．４４６であり、建物の振動が第２振動であると判別された。

このように、実施例の建物の振動判別方法、及び、建物の判別装置は、建物の振動を精度よく判別することができた。

Ｓ２ 測定工程
Ｓ４ 振動を判別する工程

Claims (12)

1. 建物の振動を判別するための方法であって、
   予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、
   前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程と、
   前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する工程とを含む建物の振動判別方法。
2. 前記第１振動は、前記建物の内部の振動源で生じる前記振動に関連付けられる請求項１記載の建物の振動判別方法。
3. 建物の振動を判別するための方法であって、
   予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定工程と、
   前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める工程と、
   前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する工程とを含む建物の振動判別方法。
4. 前記第２振動は、前記建物の外部の振動源で生じる前記振動に関連付けられる請求項３記載の建物の振動判別方法。
5. 前記閾値は、前記建物の構法、前記建物の大きさ、及び、前記振動を測定する振動計の設置場所の少なくとも一つに基づいて設定される請求項１乃至４のいずれかに記載の建物の振動判別方法。
6. 前記測定工程は、水平にのびる第１方向の振動波形データと、前記水平にのびかつ前記第１方向に対して直交する第２方向の振動波形データとを合成して、前記水平方向の前記振動波形データを得る工程を含む請求項１乃至５のいずれかに記載の建物の振動判別方法。
7. 建物の振動を判別するための装置であって、
   予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、
   前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部と、
   前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０以上で、かつ、予め定められた閾値以上のときに、前記振動を第１振動と判別する判別部とを含む建物の振動判別装置。
8. 前記第１振動は、前記建物の内部の振動源で生じる前記振動に関連付けられる請求項７記載の建物の振動判別装置。
9. 建物の振動を判別するための装置であって、
   予め定められた時間間隔で、前記振動の鉛直方向及び水平方向の振動波形データを得る測定部と、
   前記鉛直方向及び前記水平方向それぞれの前記振動波形データの振幅の最大値を求める計算部と、
   前記鉛直方向の前記振動波形データの前記最大値と、前記水平方向の前記振動波形データの前記最大値との比が１．０未満、又は、予め定められた閾値未満のときに、前記振動を第２振動と判別する判別部とを含む建物の振動判別装置。
10. 前記第２振動は、前記建物の外部の振動源で生じる前記振動に関連付けられる請求項９記載の建物の振動判別装置。
11. 前記閾値は、前記建物の構法、前記建物の大きさ、及び、前記振動を測定する振動計の設置場所の少なくとも一つに基づいて設定される請求項７乃至１０のいずれかに記載の建物の振動判別装置。
12. 前記測定部は、水平にのびる第１方向の振動波形データと、前記水平にのびかつ前記第１方向に対して直交する第２方向の振動波形データとを合成して、前記水平方向の前記振動波形データを得る請求項７乃至１１のいずれかに記載の建物の振動判別装置。