JP2020160959A

JP2020160959A - 建造物の診断装置及び建造物の診断方法

Info

Publication number: JP2020160959A
Application number: JP2019061435A
Authority: JP
Inventors: 太一中村; Taichi Nakamura; 淳也田中; Junya Tanaka; 大道光明寺; Daido Komyoji
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01

Abstract

【課題】建造物の状態を適切に診断できるシステムを提供する。【解決手段】道路橋、鉄道橋、トンネル、貯水ダムなどの建造物に設置された状態検知装置１は加速度センサ、変位センサ、傾斜センサ等の状態検知センサ３ａ〜３ｃと、管理事務所と無線通信ネットワークを介して通信するための無線通信部１７と、これらに電力を供給する電源部１８と、制御部１０から構成され、制御部１０は、建造物の振動によって発電する振動発電部１８ａの発電する発電量が、予め定められた閾値を超えたと判定した場合に、状態検知センサ３ａ〜３ｃに、建造物の状態を検知させる。【選択図】図２

Description

この発明は、橋梁やビル等の建造物の状態を診断する技術に関する。

従来、建造物に取り付けられ、建造物の状態をセンシングする状態検知センサを接続したモニタリング装置が知られている（特許文献１）。特許文献１には、所定のセンシングタイミングになると、前記状態検知センサに一時的に電源を供給し、前記状態検知センサは、供給された電源によって、建造物の状態をモニタリングする技術が開示されている。

特開２０１６−５７１０２号公報

特許文献１のモニタリング装置は、消費電力を抑えるため、接続された前記状態検知センサには、常時電源は供給せず、建造物の温度や周囲の温度の変化量が閾値を越えたときに、前記状態検知センサに電力を一時的に供給している。前記状態検知センサは、モニタリング装置から電力が供給されたときに、建造物の状態をモニタリングしている。

しかし、建造物の温度や周囲の温度の変化量が閾値を越えたときに、前記状態検知センサが、建造物の状態をセンシングするのは、一時的に大きな外力が加わる建造物をモニタリングする場合には、好ましくない。具体的には、例えば車両が走行する橋梁（道路橋や鉄道橋）の状態をセンシングする場合は、温度の変化は橋梁に与える影響が小さいため、橋梁の損傷等の状態を適切にセンシングする条件としては、好ましくない。

よって、本開示の目的は、建造物の状態を適切に診断できる技術を提供することにある。

本開示の建造物の診断装置は、建造物に取り付けられ、前記建造物の状態を検知する検知部と、前記検知部の動作を制御し、前記検知部による検知結果を取得する制御部と、前記制御部からの情報に基づいて、建造物の状態を診断する診断部と、を有する。

また、本開示の診断装置は、さらに、前記建造物の振動によって発電する振動発電部を有し、前記制御部は、前記振動発電部の発電する発電量が、予め定められた閾値を超えたと判定した場合に、前記検知部に、前記建造物の状態を検知させる。

本開示によれば、建造物の状態を適切に診断できる。

本実施の形態の一例である道路橋Ｂの診断装置の全体構成を示す概略図状態検知装置の主要部の構成を示すブロック図診断部の主要部の構成を示すブロック図本実施の形態の状態検知装置の状態検知のタイミングを示すグラフ本実施の形態の状態検知装置の動作の一例を示すフローチャート本実施の形態の状態検知装置の状態情報の取得の動作一例を示すフローチャート本実施の形態の状態検知装置が状態情報を送信する動作の一例を示すフローチャート

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜全体＞
図１は、本実施の形態の一例である道路橋Ｂの診断装置の全体構成を示す。本実施の形態では、建造物として、車両が走行する道路橋Ｂを例に説明する。本実施の形態の道路橋Ｂの診断装置は、道路橋Ｂの状態を診断する。（道路橋Ｂの）状態とは、（道路橋Ｂの）侵食、腐食及び地震などの外力による損傷の程度をいう。なお、建造物は、道路橋Ｂに限られない。建造物は、例えば列車が走行する鉄道橋、車両が通過するトンネルまたは貯水ダムであってもよい。

図１に示す、道路橋Ｂの診断装置は、状態検知装置１と、診断部４と、を備える。状態検知装置１は、例えば道路橋Ｂの橋脚に取り付けられている。前記橋脚とは、橋の上部構造を支える部分をいう。また、状態検知装置１は、例えば道路橋Ｂの橋桁に取り付けてもよい。前記橋桁とは、道路橋Ｂの前記橋脚と前記橋脚とに掛け渡される板状の部分をいう。状態検知装置１は、道路橋Ｂの前記橋脚または前記橋桁以外の部分に取り付けてもよい。また、本実施の形態では、状態検知装置１は、例えば道路橋Ｂの橋脚に複数個取り付けられている。なお、状態検知装置１は、例えば前記橋脚に、１つ取り付けてもよい。

診断部４は、例えばパーソナルコンピュータで構成される情報処理装置であり、管理事務所や、管理センタに設置される。また、状態検知装置１と診断部４とは、無線ネットワークを介して、無線通信できる。診断部４は、後に詳細に説明するが、無線通信を介して、状態検知装置１からの状態情報に基づいて、予め定められたパラメータに従い、道路橋Ｂの状態を診断する。なお、状態検知装置１と診断部４とは、有線ケーブル等を介して、有線通信ができるものであってもよい。

＜状態検知装置１＞
図２は、状態検知装置１の主要部の構成を示すブロック図である。

状態検知装置１は、制御部１０と、３つの状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃと、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４と、タイマ１５と、記憶部１６と、無線通信部１７と、電源部１８とを備えている。なお、本実施の形態では、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４と、タイマ１５と、記憶部１６と、無線通信部１７と、電源部１８とは、制御部１０の外部に設けられているが、制御部１０の内部に設けてもよい。また、本実施の形態では、これら回路および各部は、ソフトウエアで構成してもよい。

＜状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃ＞
状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、後述する状態検知センサ制御回路１２，１３，１４を介して、状態検知装置１にそれぞれ接続されている。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、検知信号を、後述する状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に送信する。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば道路橋Ｂに取り付けた状態検知装置１の筐体に取り付けられる。また、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、道路橋Ｂの前記橋脚や前記橋桁に直接取り付けてもよいし、前記橋脚および前記橋桁以外の部分に取り付けてもよい。なお、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃからの信号が弱い場合には、読み取ることができなくなるため、できるだけ減衰されないように、接続されている状態検知装置１の近辺に取り付けることが好ましい。また、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば加速度センサを用いられる。前記加速度センサは、道路橋Ｂに取り付けた位置の振動の加速度を検知する。また、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、例えば変位センサまたは傾斜センサを用いてもよい。前記変位センサは、取付位置における道路橋Ｂの変位量、例えば前記橋脚の間隔や前記橋桁と前記橋脚との距離を検知する。なお、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、上述した２種類のセンサに限らず、他の種類のセンサを用いてもよい。

＜制御部１０＞
制御部１０は、状態検知装置１の各部の動作を制御する。また、制御部１０は、電圧センサ制御回路１１が接続され、電圧センサ制御回路１１には、電圧センサ２が接続されている。なお、電圧センサ制御回路１１は、制御部１０の外部に設けられており、制御部１０に外部から接続されているが、制御部１０の内部に設けてもよい。

＜状態検知センサ制御回路１２，１３，１４＞
状態検知センサ制御回路１２，１３，１４には、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃがそれぞれ接続されている。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、接続されている状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに対して電力を供給する電源回路（図示せず）及び状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの検知信号を処理し状態情報を取得する処理回路（図示せず）を備える。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、上述した２種類のセンサに限らず、様々な種類のセンサが用いられるため、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、接続される状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの種類に応じた回路構成となる。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、接続されている状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの種類に応じて、例えば加速度、変位量や傾斜角度の検知信号を受信する。

本実施の状態検知装置１は、３つの状態検知センサ制御回路１２，１３，１４を備える例を説明している。しかし、状態検知装置１は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４を、例えば１つ備えてもよいし、２つまたは４つ以上であってもよい。状態検知装置１は、接続する状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃごとに、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに対応した状態検知センサ制御回路を備えていればよい。なお、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃごとに備えなくともよく、例えば２つ以上の状態検知センサを１つの状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に接続してもよい。

＜タイマ１５＞
タイマ１５は、現在の日時を計る。

＜記憶部１６＞
記憶部１６は、状態検知装置１の動作時に用いる各種設定パラメータを、記憶する。設定パラメータには、例えば後述する状態情報の記憶のタイミング、状態情報の送信のタイミング、閾値電圧、閾値回数についてのパラメータがある。また、記憶部１６は、状態検知装置１の動作によって発生したデータを一時的に記憶する記憶領域も有している。記憶部１６は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの検知信号を処理して取得した状態情報を一時的に記憶する。

＜無線通信部１７＞
無線通信部１７は、状態検知装置１と診断部４との間における無線通信を制御する。

＜電源部１８＞
電源部１８は、振動発電部としての振動発電デバイス１８ａと二次電池デバイス１８ｂとを備えている。振動発電デバイス１８ａ及び二次電池デバイス１８ｂは、状態検知装置１の駆動電源である。電源部１８は、状態検知装置１の各部に対して動作に必要な電力を二次電池デバイス１８ｂから供給する。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、上述のように、接続されている状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに対して電力を供給する。また、二次電池デバイス１８ｂは、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに対しても電力を供給する。

＜振動発電デバイス１８ａ＞
振動発電デバイス１８ａは、例えば道路橋Ｂに取り付けると、走行する車両による道路橋Ｂの振動によって、発電することができる。振動によって発電された電力は、二次電池デバイス１８ｂに供給される。振動発電デバイス１８ａは、磁歪式の振動発電を用いる。磁歪式の振動発電は、低電圧、低抵抗で充電に有利であるという特徴がある。

＜電圧センサ制御回路１１＞
電圧センサ制御回路１１は、制御部１０と電圧センサ２とに接続されている。電圧センサ制御回路１１は、制御部１０から電力の供給を受けている。

＜電圧センサ２＞
電圧センサ２は、振動発電デバイス１８ａに接続されている。電圧センサ２は、振動発電デバイス１８ａが発電した電流の電圧を検知する。道路橋Ｂの損傷に最も影響するのは、例えば車両の進入時、通過時に加わる外力である。また、外力が多く加わると、道路橋Ｂは更に振動し、振動発電デバイス１８ａの発電量は増加する。電圧センサ２は、前記発電量の変動を含む経時変化を、前記電圧の変化で検知する。電圧センサ２が検知した前記電圧の変化は、振動発電デバイス１８ａの発電した電流の発電量の経時変化と相関が認められる。すなわち、電圧が高くなれば、経時的に発電量が増大する相関が認められる。したがって、制御部１０は、振動発電デバイス１８ａの発電の電圧が高くなったことで、振動発電デバイス１８ａが発電する発電量が増大したことを検知する。電圧センサ２は、振動発電デバイス１８ａの発電した電圧を、予め定められた時間間隔（本実施の形態では、例えば３０分に１回）で、検知する。

制御部１０は、前記電圧の変化に基づいて、二次電池デバイス１８ｂから、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４および状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに電力を供給し、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４および状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動させる。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に、状態の検知信号を送信する。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃからの状態の検知信号を処理し、状態検知情報を取得する。制御部１０は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４からの状態情報を受け取る。このように、例えば道路橋Ｂの状態を取得する動作を、前記取得する動作に必要な電力を抑制して行うことができる。また、例えば道路橋Ｂの状態を取得する動作を、適正なときに行うことができる。さらに、本実施の形態では、状態検知装置１の動作時においては、制御部１０、タイマ１５、および記憶部１６には、二次電池デバイス１８ｂから電力が常時供給される。しかし、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４および無線通信部１７には、電力を常時供給せずに、二次電池デバイス１８ｂから電力が必要に応じて供給される。具体的には、電源部１８は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４および無線通信部７に対する二次電池デバイス１８ｂからの電力の供給を、制御部１０からの指示に従ってオンまたはオフする。

＜診断部４＞
図３は、診断部４の主要部の構成を示すブロック図である。診断部４は、制御部４１と、操作部４２と、表示部４３と、記憶部４４と、無線通信部４５と、を備えている。また、診断部４は、商用電源に接続されている。診断部４は、一般的なパーソナルコンピュータでよい。

＜制御部４１＞
制御部４１は、診断部４の各部の動作を制御するとともに、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４からの状態情報に基づいて、予め定められたパラメータに従って、道路橋Ｂの状態を診断する。状態情報が、前記加速度センサの検知信号（加速度の検知信号）に基づく場合には、制御部４１は、加速度センサの状態情報に対応したパラメータに従って、道路橋Ｂの状態を診断する。また、制御部４１は、状態情報が前記変位センサの検知信号（変位量の検知信号）に基づく場合には、前記変位センサの状態情報に対応したパラメータに従って、道路橋Ｂの状態を診断する。また、制御部４１は、前記傾斜センサの状態情報に対応したパラメータに従って、道路橋Ｂの状態を診断する。さらに、状態情報が、振動発電デバイス１８ａが発電する発電量に基づく場合には、制御部４１は、振動発電デバイス１８ａが発電する発電量に関する状態情報に対応したパラメータに従って、道路橋Ｂの状態を診断する。

＜操作部４２＞
操作部４２は、図示しないが、キーボードやマウス等の入力デバイスを有し、診断部４に対するオペレータの入力操作を受け付ける。

＜表示部４３＞
表示部４３は、例えば表示器（図示せず）を有し、診断部４に対する入力に応じた画面の表示や、診断部４で実行した処理、例えば各種パラメータとの比較処理の処理結果に応じた画面の表示を行う。

＜記憶部４４＞
記憶部４４は、診断部４の動作時に使用するパラメータや、状態検知装置１から送信されてきた状態検知センサ制御回路１２，１３，１４の状態情報を記憶する。

＜無線通信部４５＞
無線通信部４５は、無線通信デバイスを有し、道路橋Ｂに取り付けられている状態検知装置１との無線通信を制御する。無線通信部４５は、状態検知装置１から送信されてきた状態情報を受信する。

上述のように、例えば道路橋Ｂなどの建造物は、大きな外力（例えば地震による外力）が加わらない限り、状態が急激に変化することはない。このため、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、道路橋Ｂの状態を常時検知しなくともよく、振動発電デバイス１８ａの発電した電圧が高くなったとき（すなわち道路橋Ｂの振動が増えたとき）に、道路橋Ｂの状態を検知することで、道路橋Ｂの状態を必要なときに検知することができる。また、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、道路橋Ｂの状態を常時検知しないことで、状態の検知に要する電力の消費を抑えることができる。また、本実施の形態の路橋Ｂの状態診断装置は、例えば道路橋Ｂの車両の交通量が少ないときには、道路橋Ｂの状態の変化を判断できる程度の状態情報を得ることができないことがある。一方、本実施の形態の路橋Ｂの診断装置は、例えば道路橋Ｂの車両の交通量が多いときには、道路橋Ｂの状態が変化し、道路橋Ｂの状態の変化を判断できる状態情報を得ることができる可能性が高い。このように、本実施の形態の道路橋Ｂの診断装置は、道路橋Ｂの変化を判断できる可能性のあるときに、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動させて、状態情報を送信させることで、適切なタイミングで状態情報を取得し、道路橋Ｂの状態を診断することができる。

＜状態検知装置１が道路橋Ｂの状態を検知させる指示の頻度＞
つぎに、状態検知装置１が道路橋Ｂの状態を検知するタイミングについて、説明する。
制御部１０は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに道路橋Ｂの状態を検知するよう指示し、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、前記指示に従い道路橋Ｂの状態を検知し、検知信号を状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に送信する。制御部１０は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４が処理した状態情報を取得することによって、接続されている状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃおよび状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に破損等の不具合が生じていないかを確認する。制御部１０から状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃへの前記指示の頻度は、後述する閾値電圧と閾値回数の設定によって定められる。状態検知装置１の電力の消費を抑えるためには、できるだけ前記指示の頻度を少なくすることが好ましい。一方診断部４が道路の状態を診断するには、制御部１０が状態情報を長い期間取得しないのも適切でない。したがって、制御部１０から状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃへの前記指示の頻度を、例えば１日に３回以下に設定する。制御部１０から状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃへの前記指示の頻度を、一日に４回以下に設定してもよい。道路橋Ｂの状態を適切に診断するには、制御部１０から状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃへの前記指示の頻度を、例えば３日に１回以上の頻度に設定するのが好ましく、２日に１回であってもよい。

図４は、状態検知装置１が道路橋Ｂの状態を検知するタイミングを示したグラフである。縦軸は、電圧センサ２が検知した電圧を示す。横軸は、時間を示す。

つぎに、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの駆動を定める電圧センサ２の前記閾値電圧および前記閾値回数について説明する。電圧センサ２の前記閾値電圧は、制御部１０が、状態検知センサを駆動させるタイミングであるかどうかの判断に用いるパラメータである。前記閾値電圧は、振動発電デバイス１８ａの発電量と相関する。前記閾値電圧を高く設定すれば、これに相関して振動発電デバイス１８ａが発電した発電量は多くなる。前記閾値電圧は、判断時に、制御部１０の記憶部１６に記憶している電圧の測定値と対照する電圧であり、例えば予め４Ｖに設定する。

前記閾値回数は、電圧センサ２が、予め定められた検知動作の時間間隔、本実施の形態では、例えば３０分に１回検知する電圧が前記閾値電圧を超えたと、制御部１０が判定した回数のパラメータである。上述したように、前記閾値回数が多くなれば、振動発電デバイス１８ａが発電する発電量は多くなる相関がある。前記閾値回数は、例えば３回以上に設定する。本実施の形態では、前記閾値電圧を４Ｖに設定し、前記閾値回数を３回以上に設定する。したがって、本実施の形態では、前記閾値電圧４Ｖを超えた回数が３回に達したら、制御部１０は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動させ、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４を介して、道路橋Ｂの状態情報を取得する。状態検知装置１は、上述したように、電圧センサ２が検知した電圧の測定値が、設定された前記閾値電圧を超えたときに、その回数をカウントし、前記閾値電圧を超えた回数が、設定された前記閾値回数以上生じたときに、状態の検知を開始する。図４には、電圧センサ２によって、例えば３０分に１回ごとに検知された電圧の測定値が、閾値電圧を超えたときが、閾値回数（３回）を超えて発生したことを示している。具体的には、図４では、電圧センサ２が最初に前記閾値電圧を超えた回数が、最初の山の部分に○で表示されている箇所である。また、電圧センサ２が次に前記閾値を超えた回数が、次の山の部分に○で表示されている。電圧センサ２は、３０分に１回ごとに電圧を検知していることから、電圧センサ２は、振動発電デバイス１８ａの発電の電圧が閾値を超えていることを、最初の山では、７回、次の山では、４回検知していることを示している。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃが駆動される、電圧センサ２の前記閾値電圧を４Ｖに設定した。したがって、本実施の形態では、図４に示す２回の山の部分に、制御部１０は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動させ、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４を介して、道路橋Ｂの状態情報を取得する。

なお、前記閾値電圧および前記閾値回数の設定は、例えば無線通信部１７を介して診断部４から指示ができるようにしてもよい。また、制御部１０は、診断部４から指示を受け付けるときには、無線通信部１７に、電力を供給するようにしてもよい。このようすれば、診断部４から前記閾値電圧および閾値回数を、容易に変更することができる。

＜状態検知装置１が状態情報を、診断部４へ送信するタイミング＞
状態検知装置１が状態情報を、無線ネットワークを通じて診断部４へ送信する送信タイミングについて説明する。本実施の形態における道路橋Ｂの建造物の診断装置は、上述したように、診断部４と無線で通信する状態検知装置１は、道路橋Ｂに複数個取り付けられている。したがって、仮に、複数の状態検知装置１が同じチャンネルを使用して同時に、診断部４と無線で通信しようとすると、状態情報のデータ信号の衝突による通信エラーが発生する可能性がある。状態検知装置１が無線通信ネットワークを介して診断部４と無線で通信する通信タイミングを、状態検知装置１ごとに、診断部４へ情報を送信する時間が重ならないように、設定することで、複数の状態検知装置１が、同時に診断部４と無線で通信するのを防止できる。

図５は、状態検知装置１の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、振動発電デバイス１８ａの発電電圧が、閾値電圧に超えたか否かが判定される（ステップ１：Ｓ１）。この判定は、制御部１０が行い、振動発電デバイス１８ａの発電電圧が閾値電圧を超えたと制御部１０が判定すると、次のステップ２（Ｓ２）へ進む。

つぎに、制御部１０は、閾値電圧を超えたと判定した回数を「１」加算し（ステップ２：Ｓ２）、次のステップ３（Ｓ３）に進む。

つぎに、閾値電圧を超えたと判定した回数が前記閾値回数以上か否かが判定される（ステップ３：Ｓ３）。この判定は、制御部１０が行い、前記閾値電圧を超えたと制御部１０が判定した回数が、前記閾値回数以上であると判定されると、次のステップ４（Ｓ４）に進む。

つぎに、状態情報を検知する動作が行われる（ステップ４：Ｓ４）。制御部１０は、電圧センサ制御回路１１に電力を供給し、電圧センサ制御回路１１を駆動するとともに、二次電池デバイス１８ｂから、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに電力を供給させ、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動させる。状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、状態を検知し、状態の検知信号を状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に送信する。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、状態の検知信号を処理し、状態情報を、制御部１０に送信する。制御部１０は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４から状態情報を受け取り、制御部１０の記憶部１６に記憶させ、次のステップ（ステップ５：Ｓ５）に進む。

つぎに、状態情報の送信のタイミングか否かが判定される（ステップ５：Ｓ５）。この判定は、制御部１０が行い、制御部１０は、状態情報を診断部４へ送信する送信タイミングか否かを、状態検知装置１ごとに設定された送信タイミングに該当するかに基づいて判定する。当該状態検知装置１の状態情報の送信タイミングに該当すると、制御部１０が判定すると、次のステップ（ステップ６：Ｓ６）に進む。

つぎに、状態検知装置１は、状態情報を、診断部４へ送信し（ステップ６：Ｓ６）、このフローを終了する。

なお、前記ステップ３（Ｓ３）で、制御部１０は、閾値電圧を超えたと判定した回数が前記閾値回数未満であると判定したときには、先のステップ１（Ｓ１）に戻る。

図６は、状態検知装置１の状態情報の取得の動作一例を示すフローチャートである。

まず、状態検知装置１は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの駆動を開始する（ステップ１１：Ｓ１１）。

つぎに、電源部１８が、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に対する電力の供給を開始する(ステップ１２：Ｓ１２)。電力が供給されると、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃは、状態情報を検知し、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に状態の検知信号を出力する。状態検知センサ制御回路１２，１３，１４は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃからの状態の検知信号よりを処理し、状態情報を取得する。

つぎに、状態検知装置１は、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４からの状態情報を取得する（ステップ１２：１２）。状態情報は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動してから（ステップ１１）、予め定めた時間経過後（本実施の形態では、例えば、１秒後）の検知信号に基づく状態情報である。状態検知装置１は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの動作が安定した状態の検知情報に基づいた状態情報を取得することで、正確な状態情報を取得できる。

つぎに、制御部１０は、先のステップ１２で取得した状態情報を、取得日時と対応付けて記憶部１６に記憶する（ステップ１３：Ｓ１３）。

つぎに、制御部１０は、開始した状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃの駆動を停止し、状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に対する電力供給を停止させ（ステップ１４：Ｓ１４）、そして、フローを終了する。

このように、状態検知装置１は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃに、常時道路橋Ｂの状態を常時検知させるのではなく、適宜検知させることによって、状態検知装置１の電力の消費を抑えることができる。また、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃを駆動していないときには、二次電池デバイス１８ｂから状態検知センサ制御回路１２，１３，１４に対する電力供給を停止しているので、状態検知装置１は、無駄に電力を消費しない。したがって、二次電池デバイス１８ｂを延命することができ、二次電池デバイス１８ｂの交換頻度を低減することができる。

図７は、状態検知装置１が状態情報を送信する動作の一例を示すフローチャートである。

まず、制御部１０の記憶部１６に状態情報を記憶しているかどうかを判定する（ステップ４１：Ｓ４１）。この判定は、制御部１０が行い、記憶部１６に状態情報を記憶していると判定した場合、次のステップ４２（Ｓ４２）に進む。なお、制御部１０が記憶部１６に状態情報が記憶されていないと判定した場合には、このフローを終了する。

つぎに、制御部１０は、無線通信部１７に対して電力の供給を開始し、無線通信部１７を駆動させる。制御部１０は、無線通信部１７によって、無線ネットワークＮを介して、状態検知装置１から、記憶部１６に記憶している状態情報を診断部４に無線で送信する（ステップ４２：Ｓ４２）。

つぎに、通信が終了したか否かが判定される（ステップ４３：Ｓ４３）。この判定は、制御部１０が行い、制御部１０は、前記通信が終了したと判定した場合には、次のステップに進む（ステップ４３：Ｓ４３）。

つぎに、先の通信は、エラーによって終了したか否かが判定される（ステップ４４：Ｓ４４）。この判定は、制御部１０が行い、制御部１０が通信エラーではないと判定した場合には、次のステップ（ステップ４５：Ｓ４５）に進む。

つぎに、制御部１０は、無線通信部１７へ電力の供給を停止する（ステップ４５：Ｓ４５）。

つぎに、制御部１０は、記憶部１６に記憶した、通信済みの状態検知情報を、記憶部
１６から消去して（ステップ４６：Ｓ４６）、このフローを終了する。

なお、状態検知装置１は、先のステップ４４（Ｓ４４）で、制御部１０が、無線での通信が適正に実行できず、通信エラーと判定した場合には、ステップ４７（Ｓ４７）に進む。

つぎに、ステップ４７では、先に説明した送信タイミングか否かが判定される（図５：ステップ５（Ｓ５））。制御部１０が送信タイミングであると判定した場合には、先のステップ４２（Ｓ４２）に戻る。

このように、状態検知装置１は、状態検知センサ３ａ，３ｂ，３ｃで検知した検知信号に基づく状態情報を、診断部４に対して送信するときに、無線通信部１７を駆動させているので、無線通信部１７の電力の消費を抑えることができる。

また、本実施の形態では、道路橋Ｂの状態を診断する例を説明したが、状態を診断する建造物は、これに限られない。診断装置は、例えば列車が走行する鉄道橋、車両が通過するトンネルまたは貯水ダムを診断してもよい。

＜変形例＞
上記では、振動発電デバイス１８ａの電圧が高い時に、制御部１０は、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃで道路橋Ｂの状態を検知させている。したがって、制御部１０は、常時、道路橋Ｂの状態を検知できない。しかし、振動発電デバイス１８ａは、振動により発電する。このため、（１）振動発電デバイス１８ａの発電の電圧が閾値電圧より高い場合は、制御部１０は、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃで道路橋Ｂを検知させる。（２）振動発電デバイス１８ａの発電の電圧が閾値電圧より低い場合は、制御部１０は、振動発電デバイス１８ａ発電の電圧変化を道路橋Ｂの状態（振動）として検知する。（３）振動発電デバイス１８ａの電圧と閾値電圧とが同じ場合は、制御部１０、振動発電デバイス１８ａの発電の電圧変化を道路橋Ｂの状態（振動）として検知するか、または、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃで道路橋Ｂを検知させる。このため、制御部１０は、道路橋Ｂの状態を、常時、検知することができる。

また、制御部１０が、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃまたは振動発電デバイス１８ａを動作させる条件として、振動発電デバイス１８ａの発電する発電量と、予め定められた発電量の閾値とを参照するようにしてもよい。例えば（１）振動発電デバイス１８ａの発電の発電量が閾値の発電量より高い場合は、制御部１０は、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃで道路橋Ｂを検知させる。（２）振動発電デバイス１８ａの発電の電圧が閾値電圧より低い場合は、制御部１０は、振動発電デバイス１８ａ発電の発電量の変化を道路橋Ｂの状態（振動）として検知する。（３）振動発電デバイス１８ａの発電量と閾値の発電量とが同じ場合は、制御部１０、振動発電デバイス１８ａの発電の電圧変化を道路橋Ｂの状態（振動）として検知するか、または、状態検知センサ３ａ、３ｂ、３ｃで道路橋Ｂを検知させてもよい。

１状態検知装置
２電圧センサ
３ａ，３ｂ，３ｃ状態検知センサ
４診断部
１０制御部
１１電圧センサ制御回路
１２，１３，１４状態検知センサ制御回路
１５タイマ
１６記憶部
１７無線通信部
１８電源部
１８ａ振動発電デバイス
１８ｂ二次電池デバイス
Ｎネットワーク

Claims

建造物に取り付けられ、前記建造物の状態を検知する検知部と、
前記検知部の動作を制御し、前記検知部による検知結果を取得する制御部と、
前記制御部からの情報に基づいて、前記建造物の状態を診断する診断部と、
を有する建造物の診断装置であって、
前記診断装置は、さらに、前記建造物の振動によって発電する振動発電部を有し、
前記制御部は、前記振動発電部が発電する発電量が、予め定められた閾値を超えたと判定した場合に、前記検知部に、前記建造物の状態を検知させる、
建造物の診断装置。
前記制御部は、常時は、前記検知部の駆動を停止させ、
前記振動発電部の前記発電量が前記閾値を超えたと判定した場合に、前記検知部を駆動させる、
請求項１に記載の建造物の診断装置。
前記建造物の診断装置は、さらに、電源部を有し、
前記制御部は、電源部を制御し、常時は、前記検知部への電力の供給を遮断し、前記振動発電部の前記発電量が前記閾値を超えたと判定した場合に、前記検知部への電力の供給を開始する、
請求項１または請求項２に記載の建造物の診断装置。
前記建造物の診断装置は、さらに、前記振動発電部の発電する電流の電圧を測定するための電圧センサを有し、
前記制御部は、
前記電圧センサの測定結果に基づいて、前記振動発電部の前記発電量が前記閾値を超えたと判定する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の建造物の診断装置。
前記制御部は、前記振動発電部が発電する発電量が、前記閾値より低い場合は、前記振動発電部が発電する発電量を、前記建造物の状態として検知する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の建造物の診断装置。
建造物の振動によって発電する工程と、
前記振動による発電量が、前記閾値を超えた場合に、前記建造物の状態を検知する工程と、
前記状態の検知結果を取得する工程と、
前記検知結果に基づいて、前記建造物の状態を診断する工程と、を含む、
建造物の診断方法。