JP2018204952A - Displacement amount calculation system, program and recording medium - Google Patents

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Abstract

To specify the displacement amount of an upper structure of a bridge by disposing an accelerometer in the upper structure of the bridge.SOLUTION: A receiving unit 121 of a displacement amount calculating device 12 continuously receives measurement values of an accelerometer attached to an upper structure of a bridge. A first calculation unit 1231 of a calculation unit 123 calculates displacement amounts by second-order integration of the measurement values of the accelerometer. From the displacement amount calculated by the first calculation unit 1231, the gravity component included in the measurement value of the accelerometer and a part of the integration error due to the measurement error are removed. A second calculation unit 1232 of the calculation unit 123 specifies a spline curve which has the control point as the bottom appearing before and after the timing at which the smoothed displacement amount obtained by smoothing the displacement amount calculated by the first calculation unit 1231 shows the peak. The second calculation unit 1232 subtracts the value indicated by the spline curve from the displacement amount calculated by the first calculation unit 1231, and removes the integration error remaining in the displacement amount calculated by the first calculation unit 1231.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、車両通過時の橋梁の変位量を算出する技術に関する。   The present invention relates to a technique for calculating a displacement amount of a bridge when passing through a vehicle.

橋梁の上を車両(自動車、列車等)が通過する際の鉛直方向における変位量(以下、本願において「変位量」という場合、「鉛直方向における変位量」を意味する)が分かれば、通過した車両の相対的な重量を推定することができる。また、橋梁の上を通過した車両の重量が既知であり、同程度の重量の車両が通過した際の橋梁の変位量の経時変化が分かれば、橋梁の劣化の程度を推定することができる。   If the amount of displacement in the vertical direction when a vehicle (automobile, train, etc.) passes over the bridge (hereinafter referred to as “displacement amount” in this application means “displacement amount in the vertical direction”), the vehicle has passed. The relative weight of the vehicle can be estimated. In addition, if the weight of the vehicle that has passed over the bridge is known, and the change over time of the amount of displacement of the bridge when a vehicle having the same weight passes, the degree of deterioration of the bridge can be estimated.

なお、本願において橋梁とは、橋軸方向に並んだ複数の下部構造(橋脚、支承等を含む)と、それらの複数の下部構造に支持された上部構造(主桁、床版等を含む)とを備える構造物を意味する。   In this application, a bridge is a plurality of lower structures (including piers, supports, etc.) arranged in the direction of the bridge axis, and an upper structure (including main girders, floor slabs, etc.) supported by the plurality of lower structures. Means a structure comprising

橋梁の変位量を直接計測するためには、不動の参照点と橋梁との距離の変化に応じた力を変位計に加えるためのロッドやピアノ線等を配置する必要がある。ただし、例えば橋梁が水上の橋梁である場合等には不動の参照点を確保できないことが多い。また、仮に不動の参照点が確保できたとしても、参照点と橋梁との間にロッドやピアノ線等を配置する作業は容易ではない。   In order to directly measure the displacement amount of the bridge, it is necessary to arrange a rod, a piano wire or the like for applying a force corresponding to a change in the distance between the stationary reference point and the bridge to the displacement meter. However, for example, when the bridge is a bridge over water, it is often impossible to secure a stationary reference point. Even if a stationary reference point can be secured, it is not easy to place a rod, a piano wire or the like between the reference point and the bridge.

橋梁の上部構造に設置した加速度計により計測された加速度を時間領域又は周波数領域で2階積分して変位量を算出する方法がある。この方法によれば、変位量を直接計測する場合のように、参照点と橋梁との間にロッドやピアノ線等を配置する必要はない。ただし、加速度計の計測値には加速度計の種別、固体の特定、設置方向等によって変化する計測誤差(ノイズ)が含まれており、加速度計の計測値を単純に2階積分した値は、実際の変位量を正しく表さない。   There is a method of calculating the displacement amount by integrating the acceleration measured by the accelerometer installed in the superstructure of the bridge in the time domain or the frequency domain. According to this method, there is no need to arrange a rod, a piano wire or the like between the reference point and the bridge as in the case of directly measuring the amount of displacement. However, the measurement value of the accelerometer includes a measurement error (noise) that changes depending on the type of accelerometer, the identification of the solid, the installation direction, etc. The value obtained by simply integrating the measurement value of the accelerometer to the second floor is Does not represent the actual displacement correctly.

そこで、橋梁の上部構造の加速度を2階積分して変位量を算出する際に生じる加速度の計測誤差に起因する積分誤差を除去する技術が提案されている。   In view of this, a technique has been proposed for removing an integration error caused by an acceleration measurement error that occurs when the displacement is calculated by second-order integration of the acceleration of the superstructure of the bridge.

例えば、特許文献1には、対象物に取り付けられた加速度センサの計測値にウェーブレット変換を行い、対象物の変位解析に適した周波数範囲内で、先のウェーブレット変換によって得られたウェーブレット係数を2階積分した結果に対してウェーブレット逆変換を行い、対象物の変位を算出する装置が提案されている。   For example, Patent Document 1 discloses that wavelet transform is performed on a measurement value of an acceleration sensor attached to an object, and the wavelet coefficient obtained by the previous wavelet transform is 2 within a frequency range suitable for displacement analysis of the object. There has been proposed an apparatus that performs inverse wavelet transform on the result of the step integration and calculates the displacement of the object.

また、特許文献2には、対象物に取り付けられた複数の加速度センサの計測値に基づいて強制振動区間と速度の境界条件及び変位の境界条件を特定し、強制振動区間を含む区間の速度波形を速度の境界条件を満たす補正速度波形に補正し、強制振動区間を含む区間の変位波形を変位の境界条件を満たす補正変位波形に補正する方法が提案されている。   Further, Patent Document 2 specifies a forced vibration section, a boundary condition of speed and a boundary condition of displacement based on measurement values of a plurality of acceleration sensors attached to an object, and a velocity waveform in a section including the forced vibration section. Is corrected to a corrected velocity waveform that satisfies the velocity boundary condition, and the displacement waveform in the section including the forced vibration section is corrected to the corrected displacement waveform that satisfies the displacement boundary condition.

特開2016−148549号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-148549 特開2017−003556号公報JP 2017-003556 A

上述した特許文献1においては、ウェーブレット逆変換を行う周波数範囲を対象物毎に適切に設定する必要がある。   In Patent Document 1 described above, it is necessary to appropriately set a frequency range for performing wavelet inverse transform for each object.

本発明は、橋梁の上部構造に加速度計を設置することで、橋梁の上部構造の変位量を特定する技術を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a technique for specifying the amount of displacement of a bridge superstructure by installing an accelerometer in the superstructure of the bridge.

上述した課題を解決するため、本発明は、橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する取得部と、前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する平滑化部と、前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する制御点特定部と、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する基線特定部と、前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する補正部とを備える変位量算出システムを提供する。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides the predetermined value calculated using a measured value of acceleration continuously measured by the accelerometer at the predetermined position in a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. An acquisition unit that acquires displacement amount data indicating a temporal change in the displacement amount of the bridge at a position; a smoothing unit that smoothes the displacement amount data to generate smoothed displacement amount data; and the bridge loads a vehicle load. When the direction of movement received is the positive direction, the displacement amount at the start timing of the period in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained at a predetermined threshold value or more is the first amount. The end timing of the period that is specified as the control point of the period, and is a period subsequent to the period, in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or less. A control point specifying unit for specifying a unit amount as a second control point, a spline curve having the first control point and the second control point as control points, and a part of the smoothed displacement amount data A displacement amount calculation system comprising: a baseline identifying unit that identifies, as baseline data, data replaced with data represented by the spline curve; and a correction unit that generates corrected displacement amount data by subtracting the baseline data from the displacement amount data. provide.

上述した変位量算出システムにおいて、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が最大値を示すタイミングをピークタイミングとして特定し、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピークタイミングより前の期間において最小値を示すタイミングを前記第1の制御点のタイミングとして特定し、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピークタイミングより後の期間において最小値を示すタイミングを前記第2の制御点のタイミングとして特定してもよい。   In the displacement amount calculation system described above, the control point specifying unit specifies a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data has a maximum value as a peak timing, and the control point specifying unit includes the smoothing displacement amount. The timing at which the displacement amount indicated by the data indicates the minimum value in the period before the peak timing is specified as the timing of the first control point, and the control point specifying unit determines that the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is A timing indicating a minimum value in a period after the peak timing may be specified as the timing of the second control point.

また、上述した変位量算出システムにおいて、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が最大値を示すタイミングを含む期間をピーク期間として特定し、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピーク期間より前の期間において最小値を示すタイミングを前記第1の制御点のタイミングとして特定し、前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピーク期間より後の期間において最小値を示すタイミングを前記第2の制御点のタイミングとして特定してもよい。   Further, in the displacement amount calculation system described above, the control point specifying unit specifies a period including a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a maximum value as a peak period, and the control point specifying unit includes: The timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates the minimum value in the period before the peak period is specified as the timing of the first control point, and the control point specifying unit is configured to output the smoothed displacement amount data. May be specified as the timing of the second control point. The timing at which the amount of displacement indicated by indicates a minimum value in a period after the peak period.

また、上述した変位量算出システムにおいて、前記制御点特定部は、前記変位量データに補正を加えたデータを平滑化したデータを用いて、前記第1の制御点及び前記第2の制御点を特定してもよい。   In the displacement amount calculation system described above, the control point specifying unit uses the data obtained by smoothing data obtained by correcting the displacement amount data to determine the first control point and the second control point. You may specify.

また、上述した変位量算出システムにおいて、前記基線特定部は、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とする前記スプライン曲線として、1次スプライン曲線を特定してもよい。   In the displacement amount calculation system described above, the baseline identifying unit may identify a primary spline curve as the spline curve having the first control point and the second control point as control points.

また、上述した変位量算出システムにおいて、前記基線特定部は、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とする前記スプライン曲線として、前記第1の制御点及び前記第2の制御点の少なくとも一方を通過しないスプライン曲線を特定してもよい。   In the displacement amount calculation system described above, the base line specifying unit may use the first control point and the second control point as the spline curve having the first control point and the second control point as control points. A spline curve that does not pass through at least one of the control points may be specified.

また、本発明は、コンピュータに、橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する処理と、前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する処理と、前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する処理と、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する処理と、前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する処理とを実行させるためのプログラムを提供する。   Further, the present invention provides the computer with the predetermined position at the predetermined position calculated using the acceleration measurement value continuously measured by the accelerometer at the predetermined position during a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. A process of acquiring displacement data indicating a change in displacement of the bridge over time, a process of smoothing the displacement data to generate smoothed displacement data, and a direction in which the bridge moves in response to a vehicle load. In the case of the positive direction, the displacement amount at the start timing of the period in which the change rate in the predetermined time length of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or more is specified as the first control point. A displacement amount at the end timing of a period that is a period subsequent to the period and in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained below a predetermined threshold value is a second value. A process for specifying as a control point, a spline curve having the first control point and the second control point as control points are specified, and a part of the smoothed displacement data is replaced with data indicated by the spline curve A program for executing a process for identifying the data as baseline data and a process for generating corrected displacement data by subtracting the baseline data from the displacement data is provided.

また、本発明は、コンピュータに、橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する処理と、前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する処理と、前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する処理と、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する処理と、前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する処理とを実行させるためのプログラムを持続的に記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。   Further, the present invention provides the computer with the predetermined position at the predetermined position calculated using the acceleration measurement value continuously measured by the accelerometer at the predetermined position during a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. A process of acquiring displacement data indicating a change in displacement of the bridge over time, a process of smoothing the displacement data to generate smoothed displacement data, and a direction in which the bridge moves in response to a vehicle load. In the case of the positive direction, the displacement amount at the start timing of the period in which the change rate in the predetermined time length of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or more is specified as the first control point. A displacement amount at the end timing of a period that is a period subsequent to the period and in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained below a predetermined threshold value is a second value. A process for specifying as a control point, a spline curve having the first control point and the second control point as control points are specified, and a part of the smoothed displacement data is replaced with data indicated by the spline curve A computer-readable recording medium for continuously recording a program for executing the process of specifying the acquired data as baseline data and the process of generating the corrected displacement data by subtracting the baseline data from the displacement data provide.

本発明によれば、橋梁の上部構造に加速度計を設置することで、橋梁の上部構造の変位量が特定される。   According to the present invention, the amount of displacement of the bridge superstructure is specified by installing the accelerometer in the superstructure of the bridge.

一実施形態に係る変位量算出システムを示した図。The figure which showed the displacement amount calculation system which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る変位量算出装置の実現に用いられるコンピュータの基本構成を示した図。The figure which showed the basic composition of the computer used for implement | achieving the displacement amount calculation apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る変位量算出装置の構成を示した図。The figure which showed the structure of the displacement amount calculation apparatus which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る第1平滑化部により算出された重力補正加速度を示すグラフ。The graph which shows the gravity correction acceleration calculated by the 1st smoothing part which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る第1平滑化部により算出される第1平滑化加速度を示すグラフ。The graph which shows the 1st smoothing acceleration computed by the 1st smoothing part concerning one embodiment. 一実施形態に係る通過期間特定部が特定した通過期間を示すグラフ。The graph which shows the passage period which the passage period specific | specification part which concerns on one Embodiment specified. 一実施形態に係る解析期間特定部が特定した解析期間を示すグラフ。The graph which shows the analysis period which the analysis period specific | specification part which concerns on one Embodiment specified. 一実施形態に係る第1積分部が算出した速度を示すグラフ。The graph which shows the speed which the 1st integration part concerning one embodiment computed. 一実施形態に係る第1基線特定部が特定した第1基線を示すグラフ。The graph which shows the 1st base line which the 1st base line specific part concerning one embodiment specified. 一実施形態に係る第1補正部が生成した補正速度を示すグラフ。The graph which shows the correction speed which the 1st correction part concerning one embodiment generated. 一実施形態に係る第2積分部が算出した変位量を示すグラフ。The graph which shows the displacement amount which the 2nd integration part concerning one embodiment computed. 一実施形態に係る第2基線特定部が特定した第2基線を示すグラフ。The graph which shows the 2nd base line which the 2nd base line specific part concerning one embodiment specified. 一実施形態に係る第2補正部が生成した第1補正変位量を示すグラフ。The graph which shows the 1st correction | amendment displacement amount which the 2nd correction | amendment part which concerns on one Embodiment produced | generated. 一実施形態に係る第3基線特定部が特定した第3基線を示すグラフ。The graph which shows the 3rd base line which the 3rd base line specific part concerning one embodiment specified. 一実施形態に係る第3補正部が生成した第2補正変位量を示すグラフ。The graph which shows the 2nd correction | amendment displacement amount which the 3rd correction | amendment part which concerns on one Embodiment produced | generated. 一実施形態に係る第2平滑化部が算出した平滑化変位量を示すグラフ。The graph which shows the smoothing displacement amount which the 2nd smoothing part which concerns on one Embodiment computed. 一実施形態に係る制御点特定部が特定した第1の制御点及び第2の制御点を示すグラフ。The graph which shows the 1st control point and the 2nd control point which the control point specific | specification part which concerns on one Embodiment specified. 一実施形態に係る第4基線特定部が特定した第4基線を示すグラフ。The graph which shows the 4th base line which the 4th base line specific part concerning one embodiment specified. 一実施形態に係る第4補正部が生成した第3補正変位量を示すグラフ。The graph which shows the 3rd correction | amendment displacement amount which the 4th correction | amendment part which concerns on one Embodiment produced | generated. 一変形例に係る第2平滑化部が算出した平滑化変位量と制御点特定部が特定した第1の制御点及び第2の制御点を示すグラフ。The graph which shows the 1st control point and the 2nd control point which the smoothing displacement amount which the 2nd smoothing part which concerns on one modification calculated, and the control point specific | specification part specified.

以下に本発明の一実施形態に係る変位量算出システム1を説明する。図1は変位量算出システム1を示した図である。変位量算出システム1は、橋梁9の所定位置に取り付けられた加速度計11と、加速度計11が継続的に計測する鉛直方向における加速度の計測値を示す加速度データを受信し、受信した加速度データを用いて橋梁9の所定位置における鉛直方向の変位量を算出する変位量算出装置12とを備える。   A displacement amount calculation system 1 according to an embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a diagram showing a displacement amount calculation system 1. The displacement amount calculation system 1 receives the acceleration data indicating the acceleration value in the vertical direction that the accelerometer 11 continuously measures and the accelerometer 11 attached to the bridge 9 at a predetermined position, and the received acceleration data. And a displacement amount calculating device 12 for calculating a displacement amount in a vertical direction at a predetermined position of the bridge 9.

なお、加速度計11と変位量算出装置12は直接、加速度データの送受信を行ってもよいし、中継装置を介して加速度データの送受信を行ってもよい。   The accelerometer 11 and the displacement amount calculation device 12 may directly transmit / receive acceleration data, or may transmit / receive acceleration data via a relay device.

橋梁9は、複数の下部構造91と、複数の下部構造91の上に掛け渡すように配置された上部構造92を備える。橋梁9の上部構造92の上は、様々な種類、重量の車両Cが通過する。   The bridge 9 includes a plurality of lower structures 91 and an upper structure 92 arranged so as to span the plurality of lower structures 91. Various types and weights of vehicles C pass over the superstructure 92 of the bridge 9.

加速度計11が上部構造92に取り付けられている所定位置は、橋軸方向において、隣り合う2つの下部構造91の概ね中央の位置である。なお、加速度計11が取り付けられる位置は車両の通過に伴い変位が生じる位置である限りいずれの位置でもよい。加速度計11は、加速度を計測する基本機能に加え、有線又は無線により計測した加速度を示す加速度データを変位量算出装置12に送信する送信部を備えている。   The predetermined position where the accelerometer 11 is attached to the upper structure 92 is a position substantially at the center of two adjacent lower structures 91 in the bridge axis direction. The position where the accelerometer 11 is attached may be any position as long as it is a position where displacement occurs as the vehicle passes. In addition to the basic function of measuring acceleration, the accelerometer 11 includes a transmission unit that transmits acceleration data indicating acceleration measured by wire or wireless to the displacement amount calculation device 12.

変位量算出装置12は、いわゆる専用装置として構成されてもよいし、コンピュータがプログラムに従ったデータ処理を実行することにより実現されてもよい。以下、変位量算出装置12がコンピュータにより実現される場合を例に説明する。ただし、以下に説明する変位量算出装置12の構成の各々が、ハードウェアにより実現されてもよい。   The displacement amount calculation device 12 may be configured as a so-called dedicated device, or may be realized by a computer executing data processing according to a program. Hereinafter, a case where the displacement amount calculation device 12 is realized by a computer will be described as an example. However, each of the configurations of the displacement amount calculation device 12 described below may be realized by hardware.

図2は、変位量算出装置12の実現に用いられるコンピュータ10の基本的な構成を示した図である。コンピュータ10は、各種データを記憶するメモリ101と、メモリ101に記憶されたプログラムに従い各種データ処理を行うプロセッサ102と、外部の装置との間でデータ通信を行う通信インタフェース103を備える。   FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of the computer 10 used for realizing the displacement amount calculation device 12. The computer 10 includes a memory 101 that stores various data, a processor 102 that performs various data processing in accordance with a program stored in the memory 101, and a communication interface 103 that performs data communication with an external device.

図3は、変位量算出装置12の構成を示した図である。本実施形態において、図3に示す各構成部は、コンピュータ10がプログラムに従ったデータ処理を行うことにより実現される。   FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the displacement amount calculation device 12. In the present embodiment, each component shown in FIG. 3 is realized by the computer 10 performing data processing according to a program.

受信部121は、加速度計11から送信されてくる加速度データを受信する。受信部121は主として通信インタフェース103により実現される。記憶部122は、各種データを記憶する。記憶部122は主としてメモリ101により実現される。記憶部122が記憶するデータには、受信部121が受信する加速度データ、以下に説明する演算部123が演算した結果を示す各種データが含まれる。   The receiving unit 121 receives acceleration data transmitted from the accelerometer 11. The receiving unit 121 is mainly realized by the communication interface 103. The storage unit 122 stores various data. The storage unit 122 is mainly realized by the memory 101. The data stored in the storage unit 122 includes acceleration data received by the reception unit 121 and various types of data indicating results calculated by the calculation unit 123 described below.

演算部123は、受信部121が加速度計11から受信した加速度データを用いて、橋梁9の加速度計11が取り付けられた位置における鉛直方向の変位量を算出する。演算部123は主としてプロセッサ102により実現される。   The calculation unit 123 calculates the vertical displacement amount at the position where the accelerometer 11 of the bridge 9 is attached, using the acceleration data received from the accelerometer 11 by the reception unit 121. The arithmetic unit 123 is mainly realized by the processor 102.

演算部123は、大きく、第1演算部1231と第2演算部1232を備える。第1演算部1231は、以下の構成部を備える。   The calculation unit 123 is large and includes a first calculation unit 1231 and a second calculation unit 1232. The first calculation unit 1231 includes the following components.

加速度計11により継続的に計測された加速度を示す加速度データを取得する第1取得部301。
第1取得部301により取得された加速度データ(加速度の計測値の経時変化を示すデータ)が示す加速度の計測値を平滑化した第1平滑化加速度データを生成する第1平滑化部302。
第1平滑化加速度データに基づき、加速度データのうち車両が通過した期間である通過期間を特定する通過期間特定部303。
通過期間に基づき加速度データのうち解析の対象とする期間である解析期間を特定する解析期間特定部304。
A first acquisition unit 301 that acquires acceleration data indicating acceleration continuously measured by the accelerometer 11.
A first smoothing unit 302 that generates first smoothed acceleration data obtained by smoothing an acceleration measurement value indicated by acceleration data acquired by the first acquisition unit 301 (data indicating a temporal change in the acceleration measurement value).
A passing period specifying unit 303 that specifies a passing period that is a period in which the vehicle has passed in the acceleration data based on the first smoothed acceleration data.
An analysis period specifying unit 304 that specifies an analysis period that is a period to be analyzed in the acceleration data based on the passage period.

解析期間の加速度データが示す加速度を時間領域で積分し速度を算出する第1積分部305。
第1積分部305により算出された速度の線形近似曲線を第1基線として特定する第1基線特定部306。
第1積分部305により算出された速度から第1基線が示す値を減算して速度の補正値である補正速度を生成する第1補正部307。
A first integration unit 305 that calculates the velocity by integrating the acceleration indicated by the acceleration data in the analysis period in the time domain.
A first baseline specifying unit 306 that specifies a linear approximate curve of the velocity calculated by the first integrating unit 305 as a first baseline.
A first correction unit 307 that generates a correction speed that is a speed correction value by subtracting the value indicated by the first baseline from the speed calculated by the first integration unit 305.

第1補正部307により生成された補正速度を時間領域で積分し変位量を算出する第2積分部308。
第2積分部308により算出された変位量の線形近似曲線を第2基線として特定する第2基線特定部309。
第2積分部308により算出された変位量から第2基線が示す値を減算して変位量の第1の補正値である第1補正変位量を生成する第2補正部310。
A second integration unit 308 that integrates the correction speed generated by the first correction unit 307 in the time domain and calculates a displacement amount.
A second baseline identifying unit 309 that identifies a linear approximate curve of the displacement calculated by the second integrating unit 308 as a second baseline.
A second correction unit 310 that subtracts the value indicated by the second baseline from the displacement amount calculated by the second integration unit 308 to generate a first correction displacement amount that is a first correction value of the displacement amount.

第2補正部310により生成された第1補正変位量を平滑化した曲線を第3基線として特定する第3基線特定部311。
第2補正部310により生成された第1補正変位量から第3基線が示す値を減算して変位量の第2の補正値である第2補正変位量を示す第2補正変位量データを生成する第3補正部312。
A third baseline specifying unit 311 that specifies a curve obtained by smoothing the first correction displacement amount generated by the second correction unit 310 as a third baseline.
By subtracting the value indicated by the third baseline from the first correction displacement amount generated by the second correction unit 310, second correction displacement amount data indicating the second correction displacement amount, which is the second correction value of the displacement amount, is generated. A third correction unit 312.

また、第2演算部1232は、以下の構成部を備える。   Moreover, the 2nd calculating part 1232 is provided with the following structure parts.

第3補正部312により生成された第2補正変位量データを取得する第2取得部313。
第2補正変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する第2平滑化部314。
A second acquisition unit 313 that acquires second correction displacement amount data generated by the third correction unit 312.
A second smoothing unit 314 that smoothes the second corrected displacement amount data to generate smoothed displacement amount data.

橋梁9が車両Cの荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、平滑化変位量データが示す変位量が最大値を示すタイミングをピークタイミングとして特定し、当該ピークタイミングより前の期間において最小値を示す点を第1の制御点として特定し、当該ピークタイミングより後の期間において最小値を示す点を第2の制御点として特定する制御点特定部315。
制御点特定部315により特定された第1の制御点と第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、平滑化変位量データの一部を、特定したスプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する第4基線特定部316。
第2補正変位量データから基線データを減じて第3補正変位量データを生成する第4補正部317。
When the direction in which the bridge 9 moves under the load of the vehicle C is a positive direction, the timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates the maximum value is specified as the peak timing, and the period before the peak timing A control point specifying unit 315 that specifies a point indicating the minimum value as the first control point and specifies a point indicating the minimum value in the period after the peak timing as the second control point.
A spline curve having the first control point and the second control point specified by the control point specifying unit 315 as control points is specified, and a part of the smoothed displacement data is replaced with data indicated by the specified spline curve. A fourth baseline identifying unit 316 that identifies the obtained data as baseline data.
A fourth correction unit 317 that generates third correction displacement amount data by subtracting the baseline data from the second correction displacement amount data;

なお、第2取得部313は、橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に当該所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された当該所定位置における橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する取得部の一例である。   Note that the second acquisition unit 313 uses the acceleration measured continuously by the accelerometer at the predetermined position during a period including the period during which the vehicle passes the predetermined position of the bridge. It is an example of the acquisition part which acquires the displacement amount data which shows the time-dependent change of the displacement amount.

また、第4補正部317により生成された第3補正変位量データは、記憶部122に記憶され、橋梁9を通過した車両Cの相対的な重量の推定や、橋梁9の劣化の程度の推定等に用いられる。   The third corrected displacement data generated by the fourth correction unit 317 is stored in the storage unit 122, and the relative weight of the vehicle C that has passed through the bridge 9 is estimated and the degree of deterioration of the bridge 9 is estimated. Used for etc.

以下に、上述した演算部123の各構成部が行う処理の具体例を説明する。第1取得部301は、車両Cが橋梁9の加速度計11の取り付けられた位置を通過する期間及びその前後の期間に関する加速度の計測値を示す加速度データを取得する。   Below, the specific example of the process which each structure part of the calculating part 123 mentioned above performs is demonstrated. The 1st acquisition part 301 acquires the acceleration data which show the measured value of the acceleration regarding the period before and the period before the vehicle C passes the position where the accelerometer 11 of the bridge 9 was attached.

第1平滑化部302は、まず、加速度データが示す加速度の計測値に含まれる重力成分を除去する処理を行う。具体的には、第1平滑化部302は、加速度データが示す加速度の計測値の中央値(又は平均値)を重力成分として特定し、特定した重力成分を加速度の計測値から減算して、重力補正加速度を算出する。図4は、第1平滑化部302により算出された重力補正加速度A1を示すグラフである。 The first smoothing unit 302 first performs a process of removing the gravity component included in the measured acceleration value indicated by the acceleration data. Specifically, the first smoothing unit 302 specifies the median value (or average value) of the measurement values of acceleration indicated by the acceleration data as a gravity component, subtracts the specified gravity component from the measurement value of acceleration, Calculate gravity correction acceleration. FIG. 4 is a graph showing the gravity correction acceleration A 1 calculated by the first smoothing unit 302.

なお、図4〜図19においては、橋梁9が車両Cの荷重を受けて移動する方向を正方向としている。従って、橋梁9が車両Cの荷重を受けて移動する方向を負方向とした場合、以下に説明する処理において、図4〜図19の縦軸の正負を入れ替えたグラフにより示されるデータが用いられることになる。その場合、以下の説明におけるピークはボトムに、また、ボトムはピークに置き換えられ、最大値は最小値に、また、最小値は最大値に置き換えられる。なお、橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とするか負方向とするかは単なる表現上の差異であり、技術的な差異をもたらすことはない。   4 to 19, the direction in which the bridge 9 moves under the load of the vehicle C is a positive direction. Therefore, when the direction in which the bridge 9 moves under the load of the vehicle C is a negative direction, in the processing described below, data indicated by a graph in which the positive and negative of the vertical axis in FIGS. It will be. In that case, the peak in the following description is replaced with the bottom, the bottom is replaced with the peak, the maximum value is replaced with the minimum value, and the minimum value is replaced with the maximum value. It should be noted that whether the direction in which the bridge moves under the load of the vehicle is the positive direction or the negative direction is merely a difference in expression and does not cause a technical difference.

第1平滑化部302は、重力補正加速度A1(図4)の負値を正値化したものを平滑化した第1平滑化加速度を算出し、第1平滑化加速度を示す第1平滑化加速度データを生成する。図5は、第1平滑化部302により算出される第1平滑化加速度A2を示すグラフである。 The first smoothing unit 302 calculates a first smoothed acceleration obtained by smoothing a negative value of the gravity correction acceleration A 1 (FIG. 4), and shows a first smoothed acceleration. Generate acceleration data. FIG. 5 is a graph showing the first smoothing acceleration A 2 calculated by the first smoothing unit 302.

具体的には、第1平滑化部302は、重力補正加速度A1(図4)の各々の2乗の移動平均値の平方根を、第1平滑化加速度A2として算出する。なお、第1平滑化部302が移動平均値の算出に用いる時間長は、例えば1〜2秒程度である。 Specifically, the first smoothing unit 302 calculates the square root of each squared moving average value of the gravity correction acceleration A 1 (FIG. 4) as the first smoothing acceleration A 2 . In addition, the time length which the 1st smoothing part 302 uses for calculation of a moving average value is about 1-2 seconds, for example.

通過期間特定部303は、第1平滑化部302により算出された第1平滑化加速度A2(図5)のピークを特定し、特定したピークの値に基づき、車両Cが加速度計11の取り付けられた位置を通過する期間(通過期間)の開始タイミング及び終了タイミングを特定する。図6は、通過期間特定部303が特定した通過期間T1を示すグラフである。 The passing period specifying unit 303 specifies the peak of the first smoothed acceleration A 2 (FIG. 5) calculated by the first smoothing unit 302, and the vehicle C attaches the accelerometer 11 based on the specified peak value. The start timing and end timing of the period (passing period) passing through the specified position are specified. FIG. 6 is a graph showing the passing period T 1 specified by the passing period specifying unit 303.

具体的には、通過期間特定部303は、第1平滑化加速度A2(図5)が最大値を示す点をピークP1として特定する。続いて、通過期間特定部303は、ピークP1を示すタイミングより前の期間において、ピークP1の値U1に所定比率(例えば、10%)を乗じた閾値L1まで第1平滑化加速度A2が減衰する点をボトムB1として特定する。また、通過期間特定部303は、ピークP1を示すタイミングより後の期間において、閾値L1まで第1平滑化加速度A2が減衰する点をボトムB2として特定する。通過期間特定部303は、ボトムB1のタイミングを開始タイミング、ボトムB2のタイミングを終了タイミングとする期間を通過期間T1として特定する。 Specifically, the passage period specifying unit 303 specifies a point where the first smoothing acceleration A 2 (FIG. 5) shows the maximum value as the peak P 1 . Then, passing period specifying unit 303, in a period before the timing of a peak P 1, a predetermined ratio to the value U 1 of the peak P 1 (e.g., 10%) first smoothed acceleration to a threshold L 1 multiplied by The point at which A 2 decays is identified as bottom B 1 . In addition, the passage period specifying unit 303 specifies a point where the first smoothing acceleration A 2 is attenuated to the threshold L 1 as the bottom B 2 in a period after the timing indicating the peak P 1 . The passage period specifying unit 303 specifies a period having the timing of the bottom B 1 as the start timing and the timing of the bottom B 2 as the end timing as the passage period T 1 .

解析期間特定部304は、通過期間特定部303により特定された通過期間T1に基づき、以下の分析に用いる加速度データの期間である解析期間を特定する。図7は、解析期間特定部304が特定した解析期間T2を示すグラフである。 The analysis period specifying unit 304 specifies an analysis period, which is a period of acceleration data used for the following analysis, based on the passing period T 1 specified by the passing period specifying unit 303. FIG. 7 is a graph showing the analysis period T 2 specified by the analysis period specifying unit 304.

具体的には、解析期間特定部304は、通過期間T1の前後に、通過期間T1の時間長の所定比率(例えば、通過期間の時間長の100%)の時間長の期間を追加した期間を解析期間T2として特定する。以下に説明する処理は、解析期間特定部304により特定された解析期間T2に関し行われる。 Specifically, the analysis period specifying unit 304, before and after the passage period T 1, a predetermined ratio of the time length of the passing time T 1 (e.g., time of 100% of the length of the passage time period) was added to the time period length identifying the period as the analysis period T 2. The process described below is performed for the analysis period T 2 specified by the analysis period specifying unit 304.

第1積分部305は、第1平滑化部302により重力成分の除去された加速度の計測値である重力補正加速度A1(図4)を時間領域で積分し速度を算出する。図8は、第1積分部305が算出した速度V1を示すグラフである。 The first integration unit 305 integrates the gravity correction acceleration A 1 (FIG. 4), which is a measured value of the acceleration from which the gravity component has been removed by the first smoothing unit 302, in the time domain to calculate the velocity. FIG. 8 is a graph showing the speed V 1 calculated by the first integration unit 305.

第1基線特定部306は、第1積分部305により算出された速度V1(図8)の線形近似曲線を第1基線として特定する。図9は、第1基線特定部306が特定した第1基線E1を示すグラフである。第1基線特定部306が線形近似曲線を特定する方法は、例えば最小自乗法である。 The first baseline identifying unit 306 identifies the linear approximate curve of the velocity V 1 (FIG. 8) calculated by the first integrating unit 305 as the first baseline. FIG. 9 is a graph showing the first baseline E 1 identified by the first baseline identifying unit 306. The method by which the first baseline identifying unit 306 identifies the linear approximation curve is, for example, the least square method.

第1補正部307は、第1積分部305が算出した速度V1(図8)の各タイミングの値から、第1基線特定部306が特定した第1基線E1(図9)により示される各タイミングの値を減算して補正速度を算出し、補正速度を示す補正速度データを生成する。図10は、第1補正部307が生成した補正速度V2を示すグラフである。 The first correction unit 307 is indicated by the first base line E 1 (FIG. 9) specified by the first base line specifying unit 306 from each timing value of the speed V 1 (FIG. 8) calculated by the first integration unit 305. A correction speed is calculated by subtracting the value of each timing, and correction speed data indicating the correction speed is generated. FIG. 10 is a graph showing the correction speed V 2 generated by the first correction unit 307.

第2積分部308は、第1補正部307により生成された補正速度V2(図10)を時間領域で積分し変位量を算出し、算出した変位量を示す変位量データを生成する。図11は、第2積分部308が算出した変位量D1を示すグラフである。 The second integration unit 308 integrates the correction speed V 2 (FIG. 10) generated by the first correction unit 307 in the time domain to calculate the displacement amount, and generates displacement amount data indicating the calculated displacement amount. FIG. 11 is a graph showing the displacement amount D 1 calculated by the second integration unit 308.

第2基線特定部309は、第2積分部308が生成した変位量D1(図11)の線形近似曲線を第2基線として特定する。図12は、第2基線特定部309が特定した第2基線E2を示すグラフである。第2基線特定部309が線形近似曲線を特定する方法は、例えば最小自乗法である。 The second baseline identifying unit 309 identifies the linear approximate curve of the displacement D 1 (FIG. 11) generated by the second integrating unit 308 as the second baseline. FIG. 12 is a graph showing the second baseline E 2 identified by the second baseline identifying unit 309. The method by which the second baseline identifying unit 309 identifies the linear approximation curve is, for example, the least square method.

第2補正部310は、第2積分部308が算出した変位量D1(図11)の各タイミングの値から、第2基線特定部309が特定した第2基線E2(図12)により示される各タイミングの値を減算して第1補正変位量を算出し、算出した第1補正変位量を示す第1補正変位量データを生成する。図13は、第2補正部310が生成した第1補正変位量D2を示すグラフである。 The second correction unit 310 is indicated by the second baseline E 2 (FIG. 12) identified by the second baseline identifying unit 309 from the timing value of the displacement D 1 (FIG. 11) calculated by the second integration unit 308. The first correction displacement amount is calculated by subtracting the timing values to be generated, and first correction displacement amount data indicating the calculated first correction displacement amount is generated. FIG. 13 is a graph showing the first correction displacement amount D 2 generated by the second correction unit 310.

第3基線特定部311は、第2補正部310が生成した第1補正変位量D2(図13)を平滑化した第3基線を特定する。第3基線は、主として、加速度計11の計測値を2階積分して算出される変位量に含まれる長周期の積分誤差を示す。図14は、第3基線特定部311が特定した第3基線E3を示すグラフである。 The third baseline identifying unit 311 identifies the third baseline obtained by smoothing the first correction displacement amount D 2 (FIG. 13) generated by the second correction unit 310. The third baseline mainly indicates a long-cycle integration error included in the displacement calculated by second-order integration of the measurement value of the accelerometer 11. FIG. 14 is a graph showing the third baseline E 3 identified by the third baseline identifying unit 311.

具体的には、第3基線特定部311は、例えば、第1補正変位量D2の移動平均値を第3基線E3の各タイミングの値として算出する。第3基線特定部311が移動平均値の算出に用いる時間長は、例えば通過期間T1の時間長と同程度の時間長である。 Specifically, the third baseline specifying unit 311 calculates, for example, the moving average value of the first corrected displacement amount D 2 as the value of each timing of the third baseline E 3 . The time length used by the third baseline specifying unit 311 for calculating the moving average value is, for example, the same time length as the time length of the passage period T 1 .

第3補正部312は、第2補正部310が算出した第1補正変位量D2(図13)の各タイミングの値から、第3基線特定部311が特定した第3基線E3(図14)により示される各タイミングの値を減算して第2補正変位量を算出し、算出した第2補正変位量を示す第2補正変位量データを生成する。図15は、第3補正部312が生成した第2補正変位量D3を示すグラフである。 The third correction unit 312 determines the third baseline E 3 (FIG. 14) identified by the third baseline identification unit 311 from each timing value of the first correction displacement amount D 2 (FIG. 13) calculated by the second correction unit 310. The second corrected displacement amount is calculated by subtracting the value of each timing indicated by (), and second corrected displacement amount data indicating the calculated second corrected displacement amount is generated. FIG. 15 is a graph showing the second corrected displacement amount D 3 generated by the third correction unit 312.

第1演算部1231は、上記のように第2補正変位量データを生成する。第1演算部1231により生成される第2補正変位量データが示す変位量は、加速度計11の計測値から重力成分を除去した後、1階積分の後に積分誤差を除去し、さらに、2階積分の後に積分誤差(長周期の積分誤差)を除去して得られた値である。従って、単純に加速度計11の計測値を2階積分して算出される変位量と比較し、精度の高い値を示す。   The first calculator 1231 generates the second corrected displacement amount data as described above. The displacement amount indicated by the second corrected displacement amount data generated by the first calculation unit 1231 is obtained by removing the gravitational component from the measurement value of the accelerometer 11, removing the integration error after the first-order integration, This value is obtained by removing the integration error (long-cycle integration error) after integration. Therefore, the measured value of the accelerometer 11 is simply compared with the amount of displacement calculated by second-order integration, and a highly accurate value is shown.

ただし、変位量算出装置12が備える第2演算部1232は、第1演算部1231により生成される第2補正変位量データが示す変位量に残存する積分誤差をさらに除去することにより、より精度の高い変位量を算出する。   However, the second calculation unit 1232 included in the displacement amount calculation device 12 further removes the integration error remaining in the displacement amount indicated by the second corrected displacement amount data generated by the first calculation unit 1231, thereby achieving more accurate. Calculate high displacement.

第2演算部1232の第2取得部313は、第1演算部1231から第2補正変位量データ(図15)を取得する。   The second acquisition unit 313 of the second calculation unit 1232 acquires the second corrected displacement amount data (FIG. 15) from the first calculation unit 1231.

第2平滑化部314は、第2補正変位量データが示す第2補正変位量D3を平滑化した平滑化変位量を算出し、算出した平滑化変位量データを生成する。図16は、第2平滑化部314が算出した平滑化変位量D4を示すグラフである。 The second smoothing unit 314, the second correction displacement amount D 3 indicated by the second correction displacement data to calculate a smoothed smooth displacement, to produce the calculated smoothed displacement data. FIG. 16 is a graph showing the smoothed displacement amount D 4 calculated by the second smoothing unit 314.

具体的には、第2平滑化部314は、例えば、第2補正変位量D3(図15)の移動平均値を平滑化変位量D4として算出する。第2平滑化部314が移動平均値の算出に用いる時間長は、例えば0.5秒程度である。 Specifically, the second smoothing unit 314 calculates, for example, a moving average value of the second corrected displacement amount D 3 (FIG. 15) as the smoothed displacement amount D 4 . The time length used by the second smoothing unit 314 for calculating the moving average value is, for example, about 0.5 seconds.

制御点特定部315は、第4基線特定部316がスプライン曲線を特定するために用いる2つの制御点を特定する処理を行う。図17は、制御点特定部315が特定した第1の制御点(ボトムB3)及び第2の制御点(ボトムB4)を示すグラフである。 The control point specifying unit 315 performs processing for specifying two control points used by the fourth baseline specifying unit 316 to specify a spline curve. FIG. 17 is a graph showing the first control point (bottom B 3 ) and the second control point (bottom B 4 ) specified by the control point specifying unit 315.

制御点特定部315は、第1の制御点及び第2の制御点を特定するために、まず、平滑化変位量D4に所定の時間長の移動窓をずらしながら重ね合わせ、移動窓内に、所定の規則で算出した上限閾値以上の値、又は、所定の規則で算出した下限閾値以下の値が存在する範囲(期間)をボトム出現期間T3として特定する。制御点特定部315が用いる移動窓の時間長は、例えば、通過期間T1の時間長の半分程度である。また、制御点特定部315が用いる上限閾値は、例えば、平滑化変位量D4の標準偏差σの所定数倍(例えば、+1.5σ)である。また、制御点特定部315が用いる下限閾値は、例えば、平滑化変位量D4の標準偏差σの所定数倍(例えば、−1.5σ)である。 In order to specify the first control point and the second control point, the control point specifying unit 315 first superimposes the moving window having a predetermined time length on the smoothed displacement D 4 while shifting the moving window within the moving window. A range (period) in which a value equal to or higher than the upper limit threshold calculated according to a predetermined rule or a value equal to or lower than the lower limit threshold calculated according to a predetermined rule is specified as the bottom appearance period T 3 . The time length of the moving window used by the control point specifying unit 315 is, for example, about half the time length of the passage period T 1 . Moreover, the upper limit threshold value used by the control point specifying unit 315 is, for example, a predetermined number of times (for example, + 1.5σ) the standard deviation σ of the smoothing displacement amount D 4 . Moreover, the lower limit threshold value used by the control point specifying unit 315 is, for example, a predetermined number of times (for example, −1.5σ) the standard deviation σ of the smoothing displacement amount D 4 .

制御点特定部315は、上記のように特定したボトム出現期間T3において、平滑化変位量D4が最大値を示す点をピークP2として特定する。続いて、制御点特定部315は、ボトム出現期間T3のうちピークP2のタイミング(ピークタイミング)より前の期間において、平滑化変位量D4が最小値を示す点(ボトムB3)を第1の制御点として特定する。また、制御点特定部315は、ボトム出現期間T3のうちピークP2のタイミング(ピークタイミング)より後の期間において、平滑化変位量D4が最小値を示す点(ボトムB4)を第2の制御点として特定する。 In the bottom appearance period T 3 specified as described above, the control point specifying unit 315 specifies a point where the smoothing displacement amount D 4 has the maximum value as the peak P 2 . Subsequently, the control point specifying unit 315 determines a point (bottom B 3 ) in which the smoothed displacement amount D 4 has the minimum value in the period before the peak P 2 timing (peak timing) in the bottom appearance period T 3. Specify as the first control point. In addition, the control point specifying unit 315 sets a point (bottom B 4 ) at which the smoothed displacement amount D 4 shows the minimum value in the period after the timing of peak P 2 (peak timing) in the bottom appearance period T 3 . 2 is specified as a control point.

第4基線特定部316は、平滑化変位量D4のうち第1の制御点(ボトムB3)のタイミングより前の期間及び第2の制御点(ボトムB4)のタイミングより後の期間の値に基づき、第1の制御点と第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、平滑化変位量D4(図16)の一部(例えば、第1の制御点のタイミングから第2の制御点のタイミングまでの期間の値)を、特定したスプライン曲線が示す値で置き換えた曲線を第4基線として特定し、特定した第4基線の値を示す基線データを生成する。 The fourth baseline identification unit 316 includes a period before the timing of the first control point (bottom B 3 ) and a period after the timing of the second control point (bottom B 4 ) of the smoothed displacement D 4 . Based on the value, a spline curve having the first control point and the second control point as control points is specified, and a part of the smoothed displacement D 4 (FIG. 16) (for example, from the timing of the first control point) A curve obtained by replacing the value of the period until the timing of the second control point) with the value indicated by the specified spline curve is specified as the fourth baseline, and baseline data indicating the value of the specified fourth baseline is generated.

第4基線特定部316が特定するスプライン曲線は、例えば、第1の制御点(ボトムB3)と第2の制御点(ボトムB4)を通過する直線(1次スプライン曲線)である。図18は、第4基線特定部316が1次スプライン曲線を用いて特定した第4基線E4を示すグラフである。 The spline curve specified by the fourth baseline specifying unit 316 is, for example, a straight line (primary spline curve) that passes through the first control point (bottom B 3 ) and the second control point (bottom B 4 ). FIG. 18 is a graph showing the fourth base line E 4 specified by the fourth base line specifying unit 316 using a primary spline curve.

なお、第4基線特定部316が特定するスプライン曲線は1次スプライン曲線に限られず、例えば、第1の制御点と第2の制御点を通過するn次スプライン曲線(nは2以上の整数)や、第1の制御点と第2の制御点の近傍を通過するが、少なくともこれらの一方を通過しないB−スプライン曲線等であってもよい。   Note that the spline curve specified by the fourth baseline specifying unit 316 is not limited to the primary spline curve. For example, the nth order spline curve passing through the first control point and the second control point (n is an integer of 2 or more). Alternatively, it may be a B-spline curve that passes through the vicinity of the first control point and the second control point but does not pass at least one of them.

第4補正部317は、第2補正変位量D3(図15)の各タイミングの値(第2補正変位量データが示す値)から、第4基線特定部316が特定した第4基線E4(図18)により示される各タイミングの値(基線データが示す値)を減算して第3補正変位量を算出し、算出した第3補正変位量を示す第3補正変位量データを生成する。図19は、第4補正部317が生成した第3補正変位量D5を示すグラフである。 The fourth correction unit 317 uses the fourth base line E 4 specified by the fourth base line specifying unit 316 from the timing values (values indicated by the second correction displacement amount data) of the second correction displacement amount D 3 (FIG. 15). The third correction displacement amount is calculated by subtracting the timing values (values indicated by the baseline data) indicated by (FIG. 18), and third correction displacement amount data indicating the calculated third correction displacement amount is generated. FIG. 19 is a graph showing the third correction displacement amount D 5 generated by the fourth correction unit 317.

第2演算部1232は、上記のように第3補正変位量データを生成する。第2演算部1232により生成される第3補正変位量データが示す変位量は、第1演算部1231により生成される第2補正変位量データが示す変位量に残存している積分誤差を除去したものである。従って、第3補正変位量データは、第2補正変位量データよりも高い精度の変位量を示す。   The second calculator 1232 generates the third corrected displacement amount data as described above. The displacement amount indicated by the third correction displacement amount data generated by the second calculation unit 1232 is obtained by removing the integration error remaining in the displacement amount indicated by the second correction displacement amount data generated by the first calculation unit 1231. Is. Accordingly, the third corrected displacement amount data indicates a displacement amount with higher accuracy than the second corrected displacement amount data.

上述したように、変位量算出システム1によれば、橋梁9の上部構造92に加速度計11を設置することで橋梁9の上部構造92の変位量が特定される。   As described above, according to the displacement amount calculation system 1, the displacement amount of the upper structure 92 of the bridge 9 is specified by installing the accelerometer 11 in the upper structure 92 of the bridge 9.

[変形例]
上述した実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下に例示の変形例の2以上が組み合わせて採用されてもよい。
[Modification]
The above-described embodiments can be variously modified within the scope of the technical idea of the present invention. Examples of these modifications are shown below. It should be noted that two or more of the following modified examples may be employed in combination.

(1)上述した実施形態において、変位量算出装置12は1つの装置で構成されるものとしたが、本発明はこれに限られず、変位量算出装置12が連係動作する2以上の装置で構成されてもよい。例えば、変位量算出装置12が、インターネット等のネットワークを介してデータ通信を行う2以上のサーバ装置で構成され、それらのサーバ装置の各々が、演算部123が備える構成部の1以上を備える構成が採用されてもよい。 (1) In the above-described embodiment, the displacement amount calculation device 12 is configured by one device. However, the present invention is not limited to this, and the displacement amount calculation device 12 is configured by two or more devices that operate in conjunction with each other. May be. For example, the displacement amount calculation device 12 includes two or more server devices that perform data communication via a network such as the Internet, and each of the server devices includes one or more of the components included in the calculation unit 123. May be adopted.

(2)上述した実施形態において、第1演算部1231は加速度を時間領域において2階積分し変位量を算出するものとしたが、本発明はこれに限られず、第1演算部1231が加速度を周波数領域において2階積分し変位量を算出してもよい。 (2) In the embodiment described above, the first calculation unit 1231 calculates the amount of displacement by second-order integration of acceleration in the time domain, but the present invention is not limited to this, and the first calculation unit 1231 calculates the acceleration. The displacement may be calculated by second-order integration in the frequency domain.

(3)上述した実施形態において、第1演算部1231が備える構成部は例示であって、第1演算部1231は加速度データを用いて変位量データを生成する限り、第1演算部1231がどのような構成部を備えてもよい。例えば、第1演算部1231が、第2基線特定部309、第2補正部310、第3基線特定部311及び第3補正部312を備えず、第1演算部1231が第2演算部1232に対し、変位量D1(図11)を示す変位量データを引き渡す構成が採用されてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the configuration unit included in the first calculation unit 1231 is an example, and as long as the first calculation unit 1231 generates displacement amount data using acceleration data, Such a component may be provided. For example, the first calculation unit 1231 does not include the second baseline specifying unit 309, the second correction unit 310, the third baseline specifying unit 311, and the third correction unit 312, and the first calculation unit 1231 is added to the second calculation unit 1232. On the other hand, a configuration in which displacement amount data indicating the displacement amount D 1 (FIG. 11) is delivered may be employed.

(4)上述した実施形態において、制御点特定部315は平滑化変位量D4(図17)が最大値を示す点(ピークP2)のタイミングをピークタイミングとして特定し、ピークタイミングの前の期間において平滑化変位量D4が最小値を示す点(ボトムB3)を第1の制御点、また、ピークタイミングの後の期間において平滑化変位量D4が最小値を示す点(ボトムB4)を第2の制御点として特定するものとした。本発明において第1の制御点及び第2の制御点を特定する方法はこれに限られない。 (4) In the above-described embodiment, the control point specifying unit 315 specifies the timing of the point (peak P 2 ) at which the smoothing displacement amount D 4 (FIG. 17) shows the maximum value as the peak timing, and before the peak timing. The point (bottom B 3 ) where the smoothing displacement amount D 4 shows the minimum value in the period is the first control point, and the point where the smoothing displacement amount D 4 shows the minimum value (bottom B) in the period after the peak timing. 4 ) was specified as the second control point. In the present invention, the method for specifying the first control point and the second control point is not limited to this.

すなわち、制御点特定部315は、橋梁9が車両Cの荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する限り、いかなる方法で第1の制御点及び第2の制御点を特定してもよい。   That is, when the direction in which the bridge 9 moves under the load of the vehicle C is a positive direction, the control point specifying unit 315 has a predetermined rate of change in the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data. The amount of change at the start timing of the period maintained above the threshold is specified as the first control point, and the rate of change in the predetermined time length of the amount of displacement indicated by the smoothed displacement amount data is a period following the period. The first control point and the second control point may be specified by any method as long as the amount of displacement at the end timing of the period during which is maintained below the predetermined threshold is specified as the second control point.

例えば、制御点特定部315は、平滑化変位量D4が最大値を示す点(ピークP2)のタイミングをピークタイミングとして特定する代わりに、平滑化変位量D4が最大値を示すタイミングを含む期間をピーク期間として特定し、ピーク期間より前の期間において平滑化変位量D4が最小値を示すタイミングを第1の制御点のタイミングとして、また、ピーク期間より後の期間において平滑化変位量D4が最小値を示すタイミングを第2の制御点のタイミングとして特定してもよい。制御点特定部315がピーク期間を特定する方法としては、例えば、平滑化変位量D4が、平滑化変位量D4の標準偏差σの所定倍(例えば2σ)を超える値を示す期間をピーク期間として特定する方法などが例として挙げられる。 For example, the control point specifying unit 315, instead smoothing displacement D 4 is to be specified as the peak timing to the timing of the point indicating the maximum value (peak P 2), the smoothed displacement D 4 is a timing indicating the maximum value the period including identifying a peak period, the timing of the minimum value smoothed displacement D 4 in the period before the peak period as the timing of the first control point, also, smooth displacement in the period after the peak period The timing at which the amount D 4 shows the minimum value may be specified as the timing of the second control point. As a method for controlling point specifying unit 315 specifies the peak periods, for example, smoothing displacement D 4 is the peak period indicating a value greater than a predetermined multiple of the standard deviation σ of the smoothed displacement D 4 (e.g., 2 [sigma]) An example is a method of specifying the period.

また、制御点特定部315がピークP2のタイミング(ピークタイミング)、又は、ピークタイミングを含む期間(ピーク期間)を特定することなく、第1の制御点及び第2の制御点を特定してもよい。制御点特定部315がピークタイミング又はピーク期間を特定せずに第1の制御点及び第2の制御点を特定する方法の一例を以下に説明する。 Further, the control point specifying unit 315 specifies the first control point and the second control point without specifying the timing of the peak P 2 (peak timing) or the period including the peak timing (peak period). Also good. An example of a method in which the control point specifying unit 315 specifies the first control point and the second control point without specifying the peak timing or peak period will be described below.

変形例(3)において例示した、第1演算部1231が、第2基線特定部309、第2補正部310、第3基線特定部311、及び、第3補正部312を備えない構成においては、第2取得部313は変位量D1(図11)を示す変位量データを取得する。この場合、第2平滑化部314が生成する平滑化変位量D6のグラフを図20に示す。 In the configuration exemplified in the modification (3), the first calculation unit 1231 does not include the second baseline specifying unit 309, the second correction unit 310, the third baseline specifying unit 311, and the third correction unit 312. The second acquisition unit 313 acquires displacement amount data indicating the displacement amount D 1 (FIG. 11). In this case, a graph of the smoothing displacement amount D 6 generated by the second smoothing unit 314 is shown in FIG.

制御点特定部315は、まず、平滑化変位量D6の所定の時間長(例えば、0.5〜1秒間程の時間長)における変化率が所定の閾値(例えば、0.1mm/秒程度)以上で維持される期間T4を特定し、期間T4の開始タイミングの変位量を示す点F1を第1の制御点として特定する。 First, the control point specifying unit 315 has a change rate in a predetermined time length (for example, a time length of about 0.5 to 1 second) of the smoothing displacement amount D 6 with a predetermined threshold (for example, about 0.1 mm / second). ) identify the time period T 4 to be maintained at least to identify the F 1 point indicating the displacement of the start timing of the period T 4 as the first control point.

続いて、制御点特定部315は、期間T4に後続する期間であって、平滑化変位量D6の所定の時間長(例えば、0.5〜1秒間程の時間長)における変化率が所定の閾値(例えば、−0.1mm/秒程度)以下で維持される期間T5を特定し、期間T5の終了タイミングの変位量を示す点F2を第2の制御点として特定する。 Subsequently, the control point specifying unit 315 is a period subsequent to the period T 4, and the rate of change of the smoothed displacement amount D 6 in a predetermined time length (for example, a time length of about 0.5 to 1 second) is changed. predetermined threshold value (e.g., -0.1 mm / degree s) to identify the time period T 5 is maintained below identifies the F 2 points indicating the amount of displacement of the end timing of the period T 5 as a second control point.

(5)上述した実施形態において、制御点特定部315が、第2取得部313が取得した変位量データに補正を加えたデータを平滑化したデータを用いて第1の制御点及び第2の制御点を特定してもよい。 (5) In the above-described embodiment, the control point specifying unit 315 uses the data obtained by smoothing the data obtained by correcting the displacement amount data acquired by the second acquisition unit 313 and uses the first control point and the second control point. Control points may be specified.

この変形例を実現する構成の一例として、例えば、第1演算部1231が、第2基線特定部309、第2補正部310、第3基線特定部311及び第3補正部312を備えず、制御点特定部315が、第2基線特定部309、第2補正部310、第3基線特定部311及び第3補正部312を備えるとともに、第2平滑化部314と同様の処理を行う第3平滑化部を備える構成が挙げられる。   As an example of a configuration that realizes this modified example, for example, the first calculation unit 1231 does not include the second baseline specifying unit 309, the second correction unit 310, the third baseline specifying unit 311, and the third correction unit 312. The point specifying unit 315 includes a second baseline specifying unit 309, a second correcting unit 310, a third baseline specifying unit 311 and a third correcting unit 312 and performs the same processing as the second smoothing unit 314. The structure provided with a conversion part is mentioned.

この場合、第2取得部313は変位量D1(図11)を示す変位量データを取得する。制御点特定部315が備える第2基線特定部309は、第2取得部313が取得した変位量D1(図11)の線形近似曲線を第2基線E2(図12)として特定する。制御点特定部315が備える第2補正部310は、変位量D1(図11)の各タイミングの値から第2基線E2(図12)により示される各タイミングの値を減算して第1補正変位量D2(図13)を算出する。 In this case, the second acquisition unit 313 acquires displacement amount data indicating the displacement amount D 1 (FIG. 11). The second baseline identifying unit 309 included in the control point identifying unit 315 identifies the linear approximation curve of the displacement D 1 (FIG. 11) acquired by the second acquiring unit 313 as the second baseline E 2 (FIG. 12). The second correction unit 310 included in the control point specifying unit 315 first subtracts each timing value indicated by the second baseline E 2 (FIG. 12) from each timing value of the displacement D 1 (FIG. 11). A corrected displacement amount D 2 (FIG. 13) is calculated.

制御点特定部315が備える第3基線特定部311は、第1補正変位量D2(図13)を平滑化した第3基線E3(図14)を生成する。制御点特定部315が備える第3補正部312は、第1補正変位量D2(図13)の各タイミングの値から第3基線E3(図14)により示される各タイミングの値を減算して第2補正変位量D3(図15)を算出する。 The third baseline identifying unit 311 included in the control point identifying unit 315 generates a third baseline E 3 (FIG. 14) obtained by smoothing the first correction displacement amount D 2 (FIG. 13). The third correction unit 312 included in the control point specifying unit 315 subtracts the value of each timing indicated by the third baseline E 3 (FIG. 14) from the value of each timing of the first correction displacement amount D 2 (FIG. 13). The second corrected displacement amount D 3 (FIG. 15) is calculated.

制御点特定部315が備える第3平滑化部は、第2補正変位量D3(図15)を平滑化した平滑化変位量D4(図16)を生成する。制御点特定部315は、平滑化変位量D4(図16)が最大値となるピークP2を特定し、ピークP2の前後のタイミングで平滑化変位量D4が最小値となるボトムB3及びB4のタイミングを第1のタイミング及び第2のタイミングとして特定する。続いて、制御点特定部315は、第2平滑化部314により生成された平滑化変位量D6(図20)のうち、第1のタイミングの平滑化変位量を第1の制御点F1として特定し、第2のタイミングの平滑化変位量を第2の制御点F2として特定する。 The third smoothing unit included in the control point specifying unit 315 generates a smoothed displacement amount D 4 (FIG. 16) obtained by smoothing the second corrected displacement amount D 3 (FIG. 15). The control point specifying unit 315 specifies the peak P 2 at which the smoothing displacement amount D 4 (FIG. 16) has the maximum value, and the bottom B at which the smoothing displacement amount D 4 has the minimum value before and after the peak P 2. The timings 3 and B 4 are specified as the first timing and the second timing. Subsequently, the control point specifying unit 315 determines the smoothed displacement amount at the first timing from the smoothed displacement amount D 6 (FIG. 20) generated by the second smoothing unit 314 as the first control point F 1. identified as to identify the smooth displacement of the second timing as a second control point F 2.

(6)上述した実施形態においては、平滑化の方法として移動平均が用いられるものとしたが、移動平均に代えて、移動平均以外のローパスフィルタ処理が採用されてもよい。また、上述した実施形態において、具体的に示した時間長等の数値は例示であって、他の数値が採用されてもよい。 (6) In the above-described embodiment, the moving average is used as the smoothing method. However, low-pass filter processing other than the moving average may be employed instead of the moving average. In the above-described embodiment, the numerical values such as the time length specifically shown are examples, and other numerical values may be adopted.

(7)上述した実施形態において、一部の処理が省略されてもよい。例えば、第1基線特定部306及び第1補正部307により行われる1階積分値の線形近似曲線による補正が最終的な変位量に与える影響が小さい場合には、第1基線特定部306及び第1補正部307による処理が省略されてもよい。 (7) In the above-described embodiment, some processes may be omitted. For example, when the first base line identification unit 306 and the first correction unit 307 perform correction by the linear approximation curve of the first-order integral value on the final displacement amount is small, the first baseline identification unit 306 and the first baseline identification unit 306 The process by the 1 correction | amendment part 307 may be abbreviate | omitted.

(8)上述した実施形態において、一部の処理の順序が変更又は統合されてもよい。例えば、第2基線特定部309及び第2補正部310により行われる処理と、第3基線特定部311及び第3補正部312により行われる処理の順序が逆であってもよい。すなわち、第2積分部308により算出された変位量に対し、第3基線特定部311及び第3補正部312による補正が行われた後、第2基線特定部309及び第2補正部310による補正が行われてもよい。また、第2基線特定部309と第3基線特定部311を統合し、第2基線と第3基線を加算した基線を特定する基線特定部が採用されてもよい。この場合、第2補正部310と第3補正部312も統合される。 (8) In the above-described embodiment, the order of some processes may be changed or integrated. For example, the order of the processes performed by the second baseline identifying unit 309 and the second correcting unit 310 and the processes performed by the third baseline identifying unit 311 and the third correcting unit 312 may be reversed. That is, after the displacement calculated by the second integration unit 308 is corrected by the third baseline identification unit 311 and the third correction unit 312, the correction is performed by the second baseline identification unit 309 and the second correction unit 310. May be performed. Also, a baseline identifying unit that identifies the baseline obtained by integrating the second baseline and the third baseline by integrating the second baseline identifying unit 309 and the third baseline identifying unit 311 may be employed. In this case, the second correction unit 310 and the third correction unit 312 are also integrated.

(9)上述した実施形態において、通過期間特定部303及び解析期間特定部304の処理は、他の方法により代替されてもよい。例えば、車両Cの所定位置の通過を検知するセンサを橋梁9に取り付け、当該センサの検知結果に基づき通過期間及び解析期間の特定が行われてもよい。 (9) In the above-described embodiment, the processes of the passage period specifying unit 303 and the analysis period specifying unit 304 may be replaced by other methods. For example, a sensor that detects passage of the vehicle C at a predetermined position may be attached to the bridge 9, and the passage period and the analysis period may be specified based on the detection result of the sensor.

(10)上述した実施形態において、一部の処理が計算負荷を軽減するために簡易化されてもよい。例えば、第4基線特定部316が、スプライン曲線の特定を行う際に、平滑化変位量D4の全てを用いる代わりに、例えば平滑化変位量D4のサンプルの一部を間引いたもの(例えば、1/4に間引いたもの)を用いてもよい。 (10) In the above-described embodiment, some processes may be simplified to reduce the calculation load. For example, the fourth base line specifying unit 316, when performing a particular spline curve, instead of using all of the smoothed displacement D 4, for example, those thinned portions of the sample of the smoothed displacement D 4 (e.g. , Thinned to ¼) may be used.

(11)上述した実施形態において、コンピュータ10が変位量算出装置12を実現するために実行するプログラムは、例えばインターネット等のネットワークを介してコンピュータ10にダウンロードされてもよいし、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に持続的に記録されて配布され、当該記録媒体からコンピュータ10に読み取られてもよい。 (11) In the above-described embodiment, the program executed by the computer 10 to implement the displacement amount calculation device 12 may be downloaded to the computer 10 via a network such as the Internet, or may be a computer-readable record. The recording medium may be continuously recorded and distributed, and read by the computer 10 from the recording medium.

1…変位量算出システム、9…橋梁、10…コンピュータ、11…加速度計、12…変位量算出装置、91…下部構造、92…上部構造、101…メモリ、102…プロセッサ、103…通信インタフェース、121…受信部、122…記憶部、123…演算部、301…第1取得部、302…第1平滑化部、303…通過期間特定部、304…解析期間特定部、305…第1積分部、306…第1基線特定部、307…第1補正部、308…第2積分部、309…第2基線特定部、310…第2補正部、311…第3基線特定部、312…第3補正部、313…第2取得部、314…第2平滑化部、315…制御点特定部、316…第4基線特定部、317…第4補正部、1231…第1演算部、1232…第2演算部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Displacement amount calculation system, 9 ... Bridge, 10 ... Computer, 11 ... Accelerometer, 12 ... Displacement amount calculation apparatus, 91 ... Lower structure, 92 ... Upper structure, 101 ... Memory, 102 ... Processor, 103 ... Communication interface, DESCRIPTION OF SYMBOLS 121 ... Reception part, 122 ... Memory | storage part, 123 ... Operation part, 301 ... 1st acquisition part, 302 ... 1st smoothing part, 303 ... Passing period specific | specification part, 304 ... Analysis period specific part, 305 ... 1st integration part , 306 ... 1st baseline specifying part, 307 ... 1st correcting part, 308 ... 2nd integrating part, 309 ... 2nd baseline identifying part, 310 ... 2nd correcting part, 311 ... 3rd baseline identifying part, 312 ... 3rd Correction unit, 313 ... second acquisition unit, 314 ... second smoothing unit, 315 ... control point specifying unit, 316 ... fourth baseline specifying unit, 317 ... fourth correction unit, 1231 ... first calculation unit, 1232 ... first 2 operation part

Claims (8)

橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する取得部と、
前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する平滑化部と、
前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する制御点特定部と、
前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する基線特定部と、
前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する補正部と
を備える変位量算出システム。
The time-dependent change of the displacement amount of the bridge at the predetermined position calculated by using the acceleration measurement value continuously measured by the accelerometer at the predetermined position in a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. An acquisition unit for acquiring displacement amount data;
A smoothing unit that smoothes the displacement amount data to generate smoothed displacement amount data;
Start of a period in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or more when the direction in which the bridge moves under the load of the vehicle is a positive direction The displacement amount of the timing is specified as the first control point, and the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained below a predetermined threshold value in a period subsequent to the period. A control point specifying unit that specifies the amount of displacement at the end timing of the period as a second control point;
A spline curve having the first control point and the second control point as control points is specified, and data obtained by replacing a part of the smoothed displacement amount data with data indicated by the spline curve is specified as baseline data. A baseline identification part;
A displacement amount calculation system comprising: a correction unit that subtracts the baseline data from the displacement amount data to generate corrected displacement amount data.
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が最大値を示すタイミングをピークタイミングとして特定し、
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピークタイミングより前の期間において最小値を示すタイミングを前記第1の制御点のタイミングとして特定し、
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピークタイミングより後の期間において最小値を示すタイミングを前記第2の制御点のタイミングとして特定する
請求項1に記載の変位量算出システム。
The control point specifying unit specifies a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a maximum value as a peak timing,
The control point specifying unit specifies a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a minimum value in a period before the peak timing as the timing of the first control point,
The displacement according to claim 1, wherein the control point specifying unit specifies a timing at which a displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a minimum value in a period after the peak timing as a timing of the second control point. Quantity calculation system.
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が最大値を示すタイミングを含む期間をピーク期間として特定し、
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピーク期間より前の期間において最小値を示すタイミングを前記第1の制御点のタイミングとして特定し、
前記制御点特定部は、前記平滑化変位量データが示す変位量が前記ピーク期間より後の期間において最小値を示すタイミングを前記第2の制御点のタイミングとして特定する
請求項1に記載の変位量算出システム。
The control point specifying unit specifies a period including a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a maximum value as a peak period,
The control point specifying unit specifies a timing at which the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a minimum value in a period before the peak period as the timing of the first control point,
2. The displacement according to claim 1, wherein the control point specifying unit specifies a timing at which a displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data indicates a minimum value in a period after the peak period as a timing of the second control point. Quantity calculation system.
前記制御点特定部は、前記変位量データに補正を加えたデータを平滑化したデータを用いて、前記第1の制御点及び前記第2の制御点を特定する
請求項1に記載の変位量算出システム。
2. The displacement amount according to claim 1, wherein the control point identifying unit identifies the first control point and the second control point using data obtained by smoothing data obtained by correcting the displacement amount data. Calculation system.
前記基線特定部は、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とする前記スプライン曲線として、1次スプライン曲線を特定する
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変位量算出システム。
The displacement according to any one of claims 1 to 4, wherein the base line specifying unit specifies a primary spline curve as the spline curve having the first control point and the second control point as control points. Quantity calculation system.
前記基線特定部は、前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とする前記スプライン曲線として、前記第1の制御点及び前記第2の制御点の少なくとも一方を通過しないスプライン曲線を特定する
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の変位量算出システム。
The base line specifying unit is a spline curve that does not pass through at least one of the first control point and the second control point as the spline curve having the first control point and the second control point as control points. The displacement amount calculation system according to any one of claims 1 to 4, wherein:
コンピュータに、
橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する処理と、
前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する処理と、
前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する処理と、
前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する処理と、
前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する処理と
を実行させるためのプログラム。
On the computer,
The time-dependent change of the displacement amount of the bridge at the predetermined position calculated by using the acceleration measurement value continuously measured by the accelerometer at the predetermined position in a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. Processing to obtain displacement data;
A process of smoothing the displacement amount data to generate smoothed displacement amount data;
Start of a period in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or more when the direction in which the bridge moves under the load of the vehicle is a positive direction The displacement amount of the timing is specified as the first control point, and the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained below a predetermined threshold value in a period subsequent to the period. A process for identifying the amount of displacement at the end timing of the period as a second control point;
A spline curve having the first control point and the second control point as control points is specified, and data obtained by replacing a part of the smoothed displacement amount data with data indicated by the spline curve is specified as baseline data. Processing,
And a process for generating corrected displacement data by subtracting the baseline data from the displacement data.
コンピュータに、
橋梁の所定位置を車両が通過する期間を含む期間に前記所定位置において加速度計が継続的に計測した加速度の計測値を用いて算出された前記所定位置における前記橋梁の変位量の経時変化を示す変位量データを取得する処理と、
前記変位量データを平滑化して平滑化変位量データを生成する処理と、
前記橋梁が車両の荷重を受けて移動する方向を正方向とする場合に、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以上で維持される期間の開始タイミングの変位量を第1の制御点として特定し、当該期間に後続する期間であって、前記平滑化変位量データが示す変位量の所定の時間長における変化率が所定の閾値以下で維持される期間の終了タイミングの変位量を第2の制御点として特定する処理と、
前記第1の制御点と前記第2の制御点を制御点とするスプライン曲線を特定し、前記平滑化変位量データの一部を前記スプライン曲線が示すデータで置き換えたデータを基線データとして特定する処理と、
前記変位量データから前記基線データを減じて補正変位量データを生成する処理と
を実行させるためのプログラムを持続的に記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
On the computer,
The time-dependent change of the displacement amount of the bridge at the predetermined position calculated by using the acceleration measurement value continuously measured by the accelerometer at the predetermined position in a period including a period in which the vehicle passes through the predetermined position of the bridge. Processing to obtain displacement data;
A process of smoothing the displacement amount data to generate smoothed displacement amount data;
Start of a period in which the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data is maintained at a predetermined threshold value or more when the direction in which the bridge moves under the load of the vehicle is a positive direction The displacement amount of the timing is specified as the first control point, and the rate of change of the displacement amount indicated by the smoothed displacement amount data in a predetermined time length is maintained below a predetermined threshold value in a period subsequent to the period. A process for identifying the amount of displacement at the end timing of the period as a second control point;
A spline curve having the first control point and the second control point as control points is specified, and data obtained by replacing a part of the smoothed displacement amount data with data indicated by the spline curve is specified as baseline data. Processing,
A computer-readable recording medium for continuously recording a program for executing a process of generating corrected displacement data by subtracting the baseline data from the displacement data.
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