JP2021021649A - 変換係数算出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1では、取付状態の定量的な異常診断を可能にしてはいるものの、あくまでも、検査員による定期検査を基本としている。さらに、特許文献1は、異常診断対象の情報板に対して、蛍光色素をあらかじめ混入させておく必要があった。
本発明は、支柱に印加される応力に基づいて情報板の蓄積疲労を求めることで、情報板の取付状態の異常診断を行うシステムに適用される変換係数算出方法に関するものである。このような加速度センサを用いた情報板の疲労予測システムでは、加速度−応力の変換係数を如何に正確に算出できるかが、性能を左右する。本発明では、加速度情報と歪み(応力)情報との関係性を、誤差要因の除去後に算出しているため、極めて精度の高い変換係数を算出することができる点を技術的特徴としている。
図1は、本発明の実施の形態1において、異常診断対象である構造物を示した説明図であり、(A)が正面図、(B)が支柱の根元部分の拡大図である。この図1において、取付状態の診断対象である構造物は、支柱2の上方部分に情報板1が取り付けられることで構成されている。情報板1としては、例えば、道路に設置された道路情報板が挙げられ、歩行者あるいはドライバは、道路情報板を視認することで、必要な情報を取得することができる。
(構成1)通常の運用時には、加速度センサ20を用いて蓄積疲労を推定する構成を備えている。この構成により、センサの耐久性向上を図っている。
本実施の形態2では、加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める2つの具体的な手法について説明する。なお、それぞれの手法に共通する前処理として、測定対象物の共振周波数近辺の成分のみを、ディジタルフィルタにより抽出している。
第1の手法について、図6、図7を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第1の手法の一連処理を示したフローチャートである。また、図7は、本発明の実施の形態2に係る第1の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)〜(G)に分けて示されている。
第2の手法について、図8、図9を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態2における加速度と歪みの同時測定結果に基づいて、変換係数を求める第2の手法の一連処理を示したフローチャートである。また、図9は、本発明の実施の形態2に係る第2の手法における各段階の処理を示した説明図であり、(A)〜(E)に分けて示されている。
Claims (4)
- 支柱、あるいは支柱に取り付けられた情報板に設置され、加速度情報を測定する加速度センサと、
前記加速度センサにより測定された前記加速度情報から、前記支柱へ印加される応力を推定することで、前記情報板の蓄積疲労を検出する診断部と、
前記支柱の応力が集中する部位、あるいはその近辺における歪み情報を一時的に測定する歪み測定センサと、
を備えた情報板の異常検出システムにおいて、前記診断部により、前記加速度情報から前記歪み情報へ変換する変換係数を推定するための変換係数算出方法であって、
前記加速度センサにより測定された前記加速度情報と、前記歪み測定センサにより測定された前記歪み情報とを同時刻で所定期間取得し、前記加速度情報の時系列データおよび前記歪み情報の時系列データを取得する第1ステップと、
前記加速度情報の時系列データおよび前記歪み情報の時系列データの両方に対して、前記支柱の一次共振周波数を包含する同一特性の狭帯域バンドパスフィルタ処理を施すことで、フィルタ処理後の加速度情報の時系列データおよびフィルタ処理後の歪み情報の時系列データを生成する第2ステップと、
前記フィルタ処理後の加速度情報の時系列データと、前記フィルタ処理後の歪み情報の時系列データとに基づいて、加速度情報と歪み情報との回帰直線を算出することで、前記変換係数を推定する第3ステップと、
を有する変換係数算出方法。 - 前記第3ステップは、前記フィルタ処理後の加速度情報の時系列データに対して、前記フィルタ処理後の歪み情報の時系列データを時間方向にスライドさせて相互相関を測定し、最も相関の高い時間関係へスライドさせた条件で、加速度情報と歪み情報との回帰直線を算出することで、前記変換係数を推定する相関処理ステップ
を有する請求項1に記載の変換係数算出方法。 - 前記第3ステップは、
前記フィルタ処理後の加速度情報の時系列データ、および前記フィルタ処理後の歪み情報の時系列データのそれぞれについてサイクルカウント処理を行うことで加速度全振幅データおよび歪み全振幅データを生成する生成ステップと、
前記歪み全振幅データの中からあらかじめ設定された範囲内のデータを歪み全振幅抽出データとして抽出し、前記歪み全振幅抽出データと、前記歪み全振幅抽出データに対応する加速度全振幅データとの回帰直線を算出することで、前記変換係数を推定する推定ステップと、
を有する請求項1に記載の変換係数算出方法。 - 前記歪み測定センサは、圧迫による摩擦力で保持可能に設置できる
請求項1から3のいずれか1項に記載の変換係数算出方法。
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