JP2021147826A - Measurement method, measurement apparatus, measurement system, and measurement program - Google Patents

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JP2021147826A
JP2021147826A JP2020047305A JP2020047305A JP2021147826A JP 2021147826 A JP2021147826 A JP 2021147826A JP 2020047305 A JP2020047305 A JP 2020047305A JP 2020047305 A JP2020047305 A JP 2020047305A JP 2021147826 A JP2021147826 A JP 2021147826A
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祥宏 小林
Sachihiro Kobayashi
祥宏 小林
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Abstract

To provide a measurement method for calculating an action to be applied when a moving body passes through each of observation points of a structure in consideration of chronological change of state of the structure.SOLUTION: A measurement method includes: a step S2 of acquiring physical quantities in first to N-th observation points of a structure arranged along a second direction which intersects with a first direction in which a moving body moves on the structure, on the basis of observation information obtained by an observation apparatus; a step S3 of calculating actions x1 to xN in the first to N-th observation points, wherein the physical quantity in the i-th observation point is equal to the sum of values of functions yi1 to yiN when yij is a function indicating correlation between the action xj in the j-th observation point and an action applied in the i-th observation point by the action xj; a step S6 of determining whether the moving body moved on the structure alone; and a step S8 of updating a value of a coefficient of the function yij when a determination is made that the moving body moved on the structure alone.SELECTED DRAWING: Figure 18

Description

本発明は、計測方法、計測装置、計測システム及び計測プログラムに関する。 The present invention relates to a measuring method, a measuring device, a measuring system and a measuring program.

特許文献1には、橋梁の維持管理をする上で、橋梁を通過する大型車両の車軸重量が、橋梁の損傷を予測するために重要な情報であって、この軸重測定ため、橋梁の主桁に設置したひずみ計から車両通過時のひずみ値を連続測定し、軸重を算出する手法Weight In Motionが提案されており、橋梁の主桁に配置されたひずみ計で計測したひずみ波形に基づいて、橋梁を通過する車両の車重を計測する橋梁通過車両監視システムが記載されている。詳細には、橋梁通過車両監視システムは、ひずみ計を配置して、ひずみ計で計測したひずみ波形から車軸の通過タイミングを検出して車両の軸間比率を算出し、算出した軸間比率と軸間距離データベースに登録された軸間距離から算出される軸間比率とを比較し、車両の軸間距離、車速および車種を特定する。また、橋梁通過車両監視システムは、車軸の通過タイミングに合わせて、基準軸重ひずみ波形を時間軸上に配置したひずみ波形を生成し、基準軸重ひずみ波形とひずみ計で計測したひずみ波形とを比較して各軸の軸重を算出する。そして、橋梁通過車両監視システムは、各軸の軸重を合計することにより車重を算出する。 In Patent Document 1, the axle load of a large vehicle passing through a bridge is important information for predicting damage to the bridge in maintaining the bridge, and the main body of the bridge is used to measure the axle load. Weight In Motion, a method for continuously measuring the strain value when the vehicle passes from a strain gauge installed on the girder and calculating the axle load, has been proposed, and is based on the strain waveform measured by the strain gauge placed on the main girder of the bridge. A bridge-passing vehicle monitoring system that measures the vehicle weight of a vehicle passing through a bridge is described. Specifically, the bridge-passing vehicle monitoring system arranges a strain gauge, detects the passage timing of the axle from the strain waveform measured by the strain gauge, calculates the axle-to-axle ratio of the vehicle, and calculates the axle-to-axle ratio and shaft. The inter-axle distance, vehicle speed, and vehicle type of the vehicle are specified by comparing with the inter-axle ratio calculated from the inter-axle distance registered in the inter-axle distance database. In addition, the bridge passing vehicle monitoring system generates a strain waveform in which the reference axis heavy strain waveform is arranged on the time axis according to the passage timing of the axle, and the reference axis heavy strain waveform and the strain waveform measured by the strain gauge are combined. Calculate the axial weight of each axis by comparison. Then, the bridge passing vehicle monitoring system calculates the vehicle weight by summing the axle loads of each shaft.

特開2009−237805号公報JP-A-2009-237805

車両が橋梁を走行すると、橋床は、車両の走行方向に沈降変位すると同時に、幅員方向に変位し傾く。これは、車両が観測点を通過すると、当該観測点に作用が生じるだけでなく、他の観測点にも作用が生じることを意味する。各観測点の作用は、橋梁を走行する車両の数、各車両の重量、各車両が走行する車線等の状況に応じて変わるため、精度の良い計測を行うためには、車両が各観測点を通過する時の当該観測点の作用を他の作用から分離して算出することが求められる。さらに、橋梁の状態は、橋梁を走行する車両の重量や台数等によって経時的に変化するため、車両が観測点を通過する時の作用と当該作用が他の観測点に及ぼす作用との関係も経時的に変化する。 When the vehicle travels on the bridge, the bridge floor is displaced and tilted in the width direction at the same time as the subsidence displacement in the vehicle traveling direction. This means that when a vehicle passes an observation point, not only the effect is exerted on the observation point, but also on other observation points. The action of each observation point changes according to the number of vehicles traveling on the bridge, the weight of each vehicle, the lane in which each vehicle travels, etc. Therefore, in order to perform accurate measurement, the vehicle must be at each observation point. It is required to calculate the action of the observation point when passing through the station separately from other actions. Furthermore, since the state of the bridge changes over time depending on the weight and number of vehicles traveling on the bridge, there is also a relationship between the action when the vehicle passes the observation point and the action that the action has on other observation points. It changes over time.

特許文献1に記載のシステムでは、車両の車重を計測することはできるが、橋梁等の構造物の状態の経時的な変化を考慮し、車両等の移動体が構造物の各観測点を通過する時の当該観測点の作用を他の作用から分離して算出することはできない。 In the system described in Patent Document 1, it is possible to measure the vehicle weight of a vehicle, but in consideration of changes in the state of a structure such as a bridge over time, a moving body such as a vehicle can measure each observation point of the structure. The action of the observation point when passing cannot be calculated separately from other actions.

本発明に係る計測方法の一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、を含む。
One aspect of the measurement method according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 It includes a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.

前記計測方法の一態様は、
前記係数値更新ステップで更新された前記係数の値の時系列に基づいて、前記構造物の異常を判断する異常判断ステップを含んでもよい。
One aspect of the measurement method is
An abnormality determination step for determining an abnormality of the structure may be included based on the time series of the value of the coefficient updated in the coefficient value update step.

前記計測方法の一態様は、
前記異常判断ステップにおいて前記構造物が異常であると判断した場合に、前記構造物の検査を促す情報を通知する通知ステップを含んでもよい。
One aspect of the measurement method is
When the structure is determined to be abnormal in the abnormality determination step, a notification step for notifying information prompting the inspection of the structure may be included.

前記計測方法の一態様において、
前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向の前記物理量であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step may be the physical quantity in the third direction intersecting the first direction and the second direction, respectively.

前記計測方法の一態様において、
前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記M+mの観測点との間を移動していない場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. If no other moving object is moving between the N + m observation point and the M + m observation point while moving between the M + k observation point and the M + k observation point, the moving body alone said. It may be determined that the structure has been moved.

前記計測方法の一態様において、
前記単独移動判定ステップでは、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
In the single movement determination step, for any integer i of 1 or more and N or less, the physical quantity calculated from the action x i of the observation point i and the observation of the i acquired in the physical quantity acquisition step. When the physical quantity of the point is close to the physical quantity, it may be determined that the moving body has moved the structure by itself.

前記計測方法の一態様において、
前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記第M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記第M+mの観測点との間を移動しておらず、かつ、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定してもよい。
In one aspect of the measurement method
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. While moving between the observation point of the M + k and the observation point of the M + k, another moving body does not move between the observation point of the N + m and the observation point of the M + m, and is 1 or more and N or less. When the physical quantity calculated from the action xi of the i- th observation point and the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step are close to any integer i of the above. It may be determined that the moving body has moved the structure alone.

前記計測方法の一態様において、
前記関数yijは、前記作用xの多項式関数であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The function y ij may be a polynomial function of the action x j.

前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第1〜第Nの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられてもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The first to Nth observation points may be associated with the first to Nth paths.

前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第N+1〜第Mの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第1の端部に設定され、
前記第M+1〜第Lの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第2の端部に設定されてもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The N + 1 to M observation points are associated with the first to Nth paths and are set at the first end of the path.
The M + 1 to L observation points may be associated with the first to Nth paths and may be set at the second end of the path.

前記計測方法の一態様において、
前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、変位、又は前記移動体による荷重であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step may be a displacement or a load due to the moving body.

前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、橋梁の上部構造であって、
前記上部構造は、隣り合う橋台と橋脚、隣り合う2つの橋台、又は、隣り合う2つの橋脚のいずれか1つに渡された構造であり、
前記上部構造の両端部は、前記隣り合う橋台と橋脚の位置、前記隣り合う2つの橋台の位置、又は、前記隣り合う2つの橋脚の位置にあり、
前記橋梁は、道路橋又は鉄道橋であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure is a superstructure of a bridge and
The superstructure is a structure passed to any one of adjacent abutments and piers, two adjacent abutments, or two adjacent piers.
Both ends of the superstructure are located at the positions of the adjacent abutments and piers, the positions of the two adjacent abutments, or the positions of the two adjacent piers.
The bridge may be a road bridge or a railway bridge.

前記計測方法の一態様において、
前記移動体は、鉄道車両、自動車、路面電車、建設車両、又は軍用車両であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The moving vehicle may be a railroad vehicle, an automobile, a tram, a construction vehicle, or a military vehicle.

前記計測方法の一態様において、
前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、加速度センサーであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the first to Nth observation points may be an acceleration sensor.

前記計測方法の一態様において、
前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、感圧センサー、画像処理による変位計測機器又は光ファイバーによる変位計測機器であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the first to Nth observation points is a contact type displacement meter, a ring type displacement meter, a laser displacement meter, a pressure sensor, a displacement measurement device by image processing, or a displacement measurement device by optical fiber. May be good.

前記計測方法の一態様において、
前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、加速度センサーであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the N + 1 to M th observation points and the observation device for observing the M + 1 to L th observation points may be an acceleration sensor.

前記計測方法の一態様において、
前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、衝撃センサー、マイクロホン、歪計又はロードセルであってもよい。
In one aspect of the measurement method
The observation device for observing the N + 1 to Mth observation points and the observation device for observing the M + 1 to Lth observation points may be an impact sensor, a microphone, a strain gauge, or a load cell.

前記計測方法の一態様において、
前記構造物は、BWIM(Bridge Weigh in Motion)が機能する構造であってもよい。
In one aspect of the measurement method
The structure may be a structure in which BWIM (Bridge Weigh in Motion) functions.

本発明に係る計測装置の一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得部と、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得部が取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得部が取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出部と、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定部と、
前記単独移動判定部が、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新部と、を含む。
One aspect of the measuring device according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. A physical quantity acquisition unit that acquires the physical quantities of the first to Nth observation points based on the observation information obtained by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. when the function indicating the correlation of the y ij, the physical quantity of the observation point of the i-th said physical quantity acquisition unit has acquired, as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, said physical quantity obtaining unit based on the physical quantity of the observation point of the acquired first to N, a working calculator for calculating the effects x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination unit that determines whether or not the moving body has moved the structure independently,
When the independent movement determination unit determines that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x of the first to Nth observation points. A coefficient value update unit for updating the coefficient value of the function y ij based on 1 to x N is included.

本発明に係る計測システムの一態様は、
前記計測装置の一態様と、
前記観測装置と、を備える。
One aspect of the measurement system according to the present invention is
One aspect of the measuring device and
The observation device is provided.

本発明に係る計測プログラムの一態様は、
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、をコンピューターに実行させる。
One aspect of the measurement program according to the present invention is
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 A computer is made to execute a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.

第1実施形態における計測システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the measurement system in 1st Embodiment. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. 加速度センサーが検出する加速度の説明図。Explanatory drawing of acceleration detected by an accelerometer. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. 各センサーが検出する加速度の一例を示す図。The figure which shows an example of the acceleration detected by each sensor. 観測点Rの作用xと作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関の一例を示す図。Shows an example of correlation between effect of acting x 1 and operation x 1 observation point R 1 is on the observation point R 2. 車両が単独で走行した場合における観測点の変位の一例を示す図。The figure which shows an example of the displacement of an observation point when a vehicle travels alone. 図9に対して作用から計算される観測点の変位の一例を示す図。The figure which shows an example of the displacement of the observation point calculated from the action with respect to FIG. 2台の車両が並走した場合における観測点の変位の一例を示す図。The figure which shows an example of the displacement of the observation point when two vehicles run side by side. 図11に対して作用から計算される観測点の変位の一例を示す図。The figure which shows an example of the displacement of the observation point calculated from the action with respect to FIG. 観測される変位と作用から算出される変位との相関の一例を示す図。The figure which shows an example of the correlation between the observed displacement and the displacement calculated from the action. 観測される変位と作用から算出される変位との相関の一例を示す図。The figure which shows an example of the correlation between the observed displacement and the displacement calculated from the action. 1次係数の値の時系列の一例を示す図。The figure which shows an example of the time series of the value of a linear coefficient. 1次係数の値の時系列の一例を示す図。The figure which shows an example of the time series of the value of a linear coefficient. 係数の値の時系列を長期間監視した例を示す図。The figure which shows the example which monitored the time series of the value of a coefficient for a long time. 第1実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the measurement method of 1st Embodiment. 係数値算出ステップの手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the coefficient value calculation step. 単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the independent movement determination step. 第1実施形態における計測装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the measuring apparatus in 1st Embodiment. 第2実施形態における計測システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the measurement system in 2nd Embodiment. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. 車軸情報の一例を示す図。The figure which shows an example of axle information. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. センサー及び観測点の配置例を示す図。The figure which shows the arrangement example of a sensor and an observation point. 観測点に対して検出される加速度の一例を示す図。The figure which shows an example of the acceleration detected with respect to the observation point. 図28の各時刻の加速度振幅を加速度強度に変換した図。The figure which converted the acceleration amplitude of each time of FIG. 28 into acceleration intensity. 図29の加速度強度を所定の閾値で2値化した図。FIG. 29 is a diagram obtained by binarizing the acceleration intensity of FIG. 29 with a predetermined threshold value. 図30に対して退出時刻のパターンをスライドさせた図。The figure which slid the pattern of the exit time with respect to FIG. 第2実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the measurement method of 2nd Embodiment. 第2実施形態における単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the independent movement determination step in 2nd Embodiment. 第2実施形態における計測装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the measuring apparatus in 2nd Embodiment. 第3実施形態における単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the independent movement determination step in 3rd Embodiment. 第3実施形態における単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the independent movement determination step in 3rd Embodiment. 第4実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図。The flowchart which shows an example of the procedure of the measurement method of 4th Embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unreasonably limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1.第1実施形態
1−1.計測システム
以下では、構造物が橋梁の上部構造であり、移動体が車両である場合を例に挙げ、本実施形態の計測方法を実現するための計測システムについて説明する。本実施形態に係る橋梁を通過する車両は、鉄道車両、自動車、路面電車、建設車両、又は軍用車両等の重量が大きく、BWIM(Bridge Weigh in Motion)で計測可能な車両である。BWIMは、橋梁を「はかり」に見立て、橋梁の変形を計測することにより、橋梁を通行する車両の重量、軸数などを測定する技術である。変形やひずみなどの応答から通行する車両の重量を解析可能な橋梁の上部構造は、BWIMが機能する構造物であり、橋梁の上部構造への作用と応答の間の物理的なプロセスを応用するBWIMシステムが通行する車両の重量の計測を可能にする。
1. 1. First Embodiment 1-1. Measurement system In the following, a measurement system for realizing the measurement method of the present embodiment will be described by taking as an example a case where the structure is the superstructure of a bridge and the moving body is a vehicle. The vehicle passing through the bridge according to the present embodiment is a vehicle having a large weight such as a railroad vehicle, an automobile, a tram, a construction vehicle, or a military vehicle, and can be measured by BWIM (Bridge Weigh in Motion). BWIM is a technology for measuring the weight, number of axes, etc. of a vehicle passing through a bridge by measuring the deformation of the bridge by using the bridge as a "scale". The bridge superstructure, which can analyze the weight of vehicles passing by from responses such as deformation and strain, is the structure on which BWIM functions and applies the physical process between the action and response of the bridge superstructure. The BWIM system enables the measurement of the weight of vehicles passing by.

図1は、本実施形態に係る計測システムの一例を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係る計測システム10は、計測装置1と、橋梁5の上部構造7に設けられる複数のセンサー23と、を有している。また、計測システム10は、サーバー2を有してもよい。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a measurement system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the measurement system 10 according to the present embodiment includes a measurement device 1 and a plurality of sensors 23 provided in the superstructure 7 of the bridge 5. Further, the measurement system 10 may have a server 2.

橋梁5は上部構造7と下部構造8からなり、上部構造7は、床板F、主桁G、不図示の横桁等からなる橋床7aと、支承7bと、を含む。下部構造8は、橋脚8aと、橋台8bと、を含む。上部構造7は、隣り合う橋台8bと橋脚8a、隣り合う2つの橋台8b、又は、隣り合う2つの橋脚8aのいずれか1つに渡された構造である。上部構造7の両端部は、隣り合う橋台8bと橋脚8aの位置、隣り合う2つの橋台8bの位置、又は、隣り合う2つの橋脚8aの位置にある。 The bridge 5 includes an upper structure 7 and a lower structure 8, and the upper structure 7 includes a bridge floor 7a composed of a floor plate F, a main girder G, a horizontal girder (not shown), and a bearing 7b. The substructure 8 includes a pier 8a and an abutment 8b. The superstructure 7 is a structure passed to any one of an adjacent abutment 8b and a pier 8a, two adjacent abutments 8b, or two adjacent abutments 8a. Both ends of the superstructure 7 are located at the positions of the adjacent abutments 8b and the piers 8a, the positions of the two adjacent abutments 8b, or the positions of the two adjacent abutments 8a.

計測装置1と各センサー23とは、例えば、不図示のケーブルで接続され、CAN(Controller Area Network)等の通信ネットワークを介して通信を行う。あるいは、計測装置1と各センサー23とは、無線ネットワークを介して通信を行ってもよい。 The measuring device 1 and each sensor 23 are connected by, for example, a cable (not shown) and communicate with each other via a communication network such as CAN (Controller Area Network). Alternatively, the measuring device 1 and each sensor 23 may communicate with each other via a wireless network.

例えば、各センサー23は、移動体である車両6の移動による上部構造7の変位を算出するためのデータを出力する。本実施形態では、各センサー23は加速度センサーであり、例えば、水晶加速度センサーであってもよいし、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)加速度センサーであってもよい。 For example, each sensor 23 outputs data for calculating the displacement of the superstructure 7 due to the movement of the moving vehicle 6. In the present embodiment, each sensor 23 is an acceleration sensor, and may be, for example, a crystal acceleration sensor or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) acceleration sensor.

本実施形態では、各センサー23は上部構造7の長手方向の中央部に設置されている。ただし、各センサー23は、上部構造7の変位を算出するための加速度を検出することができればよく、その設置位置は上部構造7の中央部に限定されない。 In the present embodiment, each sensor 23 is installed at the central portion of the superstructure 7 in the longitudinal direction. However, each sensor 23 only needs to be able to detect the acceleration for calculating the displacement of the superstructure 7, and its installation position is not limited to the central portion of the superstructure 7.

上部構造7の床板Fや主桁G等は、上部構造7を走行する車両6による荷重によって、垂直方向下方に撓む。各センサー23は、上部構造7を走行する車両6の荷重による床板Fや主桁Gの撓みの加速度を検出する。 The floor plate F, main girder G, and the like of the superstructure 7 are bent downward in the vertical direction by the load of the vehicle 6 traveling on the superstructure 7. Each sensor 23 detects the acceleration of the deflection of the floor plate F and the main girder G due to the load of the vehicle 6 traveling on the superstructure 7.

計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6の走行による上部構造7の撓みの変位を算出する。また、計測装置1は、算出した変位から、上部構造7を走行する車両6による荷重を算出する。 The measuring device 1 calculates the displacement of the deflection of the superstructure 7 due to the traveling of the vehicle 6 based on the acceleration data output from each sensor 23. Further, the measuring device 1 calculates the load of the vehicle 6 traveling on the superstructure 7 from the calculated displacement.

計測装置1とサーバー2とは、例えば、携帯電話の無線ネットワーク及びインターネット等の通信ネットワーク4を介して、通信を行うことができる。計測装置1は、車両6が上部構造7を走行した時刻や車両6の走行による上部構造7の変位等の情報をサーバー2に送信する。サーバー2は、当該情報を不図示の記憶装置に記憶し、例えば、当該情報に基づいて過積載の車両の監視や上部構造7の異常判定等の処理を行ってもよい。 The measuring device 1 and the server 2 can communicate with each other via, for example, a wireless network of a mobile phone and a communication network 4 such as the Internet. The measuring device 1 transmits information such as the time when the vehicle 6 travels on the superstructure 7 and the displacement of the superstructure 7 due to the traveling of the vehicle 6 to the server 2. The server 2 may store the information in a storage device (not shown), and may perform processing such as monitoring an overloaded vehicle or determining an abnormality in the superstructure 7 based on the information.

なお、本実施形態では、橋梁5は、道路橋であり、例えば、鋼橋や桁橋、RC(Reinforced-Concrete)橋等である。 In the present embodiment, the bridge 5 is a road bridge, for example, a steel bridge, a girder bridge, an RC (Reinforced-Concrete) bridge, or the like.

図2及び図3は、各センサー23の上部構造7への設置例を示す図である。なお、図2は、上部構造7をその上方から見た図であり、図3は、図2をA−A線で切断した断面図である。 2 and 3 are views showing an example of installation of each sensor 23 in the superstructure 7. Note that FIG. 2 is a view of the superstructure 7 viewed from above, and FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 2 cut along the line AA.

図2及び図3に示すように、上部構造7は、移動体である車両6が移動し得る第1〜第Nの経路としてのN個のレーンL〜L、及びK個の主桁G〜Gを有している。ここで、Nは2以上の整数であり、Kは1以上の整数である。なお、図2及び図3の例では、主桁G〜Gの各位置がレーンL〜Lの各境界の位置と一致しており、N=K−1であるが、主桁G〜Gの各位置がレーンL〜Lの各境界の位置と一致している必要はなく、N≠K−1であってもよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the superstructure 7, N-number of lanes L 1 ~L N as first through path of the first N of the vehicle 6 is moving body can move, and the K main girder It has G 1 to G K. Here, N is an integer of 2 or more, and K is an integer of 1 or more. In the example of FIG. 2 and FIG. 3, the position of the main girder G 1 ~G K is consistent with the position of each boundary of the lane L 1 ~L N, it is a N = K-1, the main girder The positions of G 1 to G K do not have to coincide with the positions of the boundaries of lanes L 1 to L N, and N ≠ K-1.

図2及び図3の例では、上部構造7の長手方向の中央部CAにおいて、主桁G〜GK−1のそれぞれにセンサー23が設けられている。図2及び図3の例では、N=K−1であり、主桁Gにセンサー23が設けられていないが、主桁Gにセンサー23が設けられ、主桁G〜GK−1のいずれか1つにセンサー23が設けられていなくてもよい。あるいは、N=Kであり、主桁G〜Gのそれぞれにセンサー23が設けられていてもよい。 In the example of FIG. 2 and FIG. 3, in the longitudinal direction of the central portion CA of the superstructure 7, the sensor 23 is provided in each of the main girder G 1 ~G K-1. In the examples of FIGS. 2 and 3, N = K-1 and the main girder G K is not provided with the sensor 23, but the main girder G K is provided with the sensor 23 and the main girders G 1 to G K- The sensor 23 may not be provided in any one of 1. Alternatively, an N = K, may be a sensor 23 is provided in each of the main girder G 1 ~G K.

なお、各センサー23を上部構造7の床板Fに設けると、走行車両によって破壊するおそれがあり、また橋床7aの局部的な変形により測定精度が影響を受けるおそれがあるため、本実施形態では、図2及び図3の例では、各センサー23は上部構造7の主桁G〜GK−1に設けられている。 If each sensor 23 is provided on the floor plate F of the superstructure 7, it may be destroyed by a traveling vehicle, and the measurement accuracy may be affected by the local deformation of the bridge floor 7a. Therefore, in the present embodiment, the measurement accuracy may be affected. in the example of FIG. 2 and FIG. 3, each sensor 23 is provided on the main girder G 1 ~G K-1 of the superstructure 7.

本実施形態では、N個のセンサー23に対応付けてN個の観測点R〜Rがそれぞれ設定されている。観測点R〜Rは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図2及び図3の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Rは、中央部CAにおいて、主桁Gに設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gに設けられたセンサー23は、観測点Rを観測する観測装置である。観測点Rを観測するセンサー23は、車両6の走行により観測点Rに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Rに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点R〜RはN個のセンサー23と1対1の関係にある。 In the present embodiment, in association with the N sensor 23 are N observation points R 1 to R N are set, respectively. Observation point R 1 to R N is an N-number of observation points of the superstructure 7 arranged along the second direction intersecting the first direction in which the vehicle 6 moves the superstructure 7. In the examples of FIGS. 2 and 3, for each integer j of 1 or more and N or less, the observation point R j is the floor plate F in the central portion CA, which is vertically upward of the sensor 23 provided on the main girder G j. It is set to the position of the surface of. That is, the sensor 23 provided on the main girder G j is an observation device for observing the observation point R j. Sensor 23 for observing the observation point R j is, may be provided an acceleration occurring in the observation point R j by the running of the vehicle 6 to the detectable position, it is preferably provided in a position closer to the observation point R j .. Thus, observation points R 1 to R N is in the N sensor 23 and one-to-one relationship.

本実施形態では、N個の観測点R〜Rは、それぞれレーンL〜Lに対応付けられている。図2及び図3の例では、第1方向は、上部構造7のレーンL〜Lに沿うX方向、すなわち、上部構造7の長手方向である。また、第2方向は、車両6が走行する上部構造7の面内においてX方向と直交するY方向、すなわち、上部構造7の幅員方向である。ただし、第2方向は、第1方向と直交していなくてもよい。例えば、上部構造7の一方の端から観測点R〜Rまでの距離が異なっていてもよい。なお、観測点R〜Rは、それぞれ「第1の観測点」〜「第Nの観測点」の一例である。 In this embodiment, N number of observation points R 1 to R N are provided, respectively associated with the lane L 1 ~L N. In the example of FIGS. 2 and 3, the first direction, X direction along the lane L 1 ~L N of the superstructure 7, i.e., in the longitudinal direction of the superstructure 7. The second direction is the Y direction orthogonal to the X direction in the plane of the superstructure 7 on which the vehicle 6 travels, that is, the width direction of the superstructure 7. However, the second direction does not have to be orthogonal to the first direction. For example, it may be different distances from one end of the superstructure 7 to the observation point R 1 to R N. Incidentally, observation points R 1 to R N is an example of each of the "first observation point" - "observation point of the N".

なお、センサー23の数及び設置位置は、図2及び図3に示した例には限定されず種々の変形実施が可能である。 The number and installation positions of the sensors 23 are not limited to the examples shown in FIGS. 2 and 3, and various modifications can be performed.

計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度を取得する。観測点R〜Rは、X方向及びY方向と直交する方向に撓むので、計測装置1は、撓みの加速度の大きさを正確に算出するために、X方向及びY方向と直交する第3方向、すなわち、床板Fの法線方向の加速度を取得するのが望ましい。 The measuring device 1 acquires acceleration in a third direction that intersects the X direction, which is the first direction, and the Y direction, which is the second direction, based on the acceleration data output from each sensor 23. Observation point R 1 to R N are so bent in a direction orthogonal to the X and Y directions, the measuring device 1, in order to accurately calculate the magnitude of the acceleration of deflection, perpendicular to the X and Y directions It is desirable to acquire the acceleration in the third direction, that is, in the normal direction of the floor plate F.

図4は、センサー23が検出する加速度を説明する図である。センサー23は、互いに直交する3軸の各軸方向に生じる加速度を検出する加速度センサーである。 FIG. 4 is a diagram illustrating the acceleration detected by the sensor 23. The sensor 23 is an acceleration sensor that detects acceleration generated in each of the three axes orthogonal to each other.

車両6の走行による観測点R〜Rの撓みの加速度を検出するために、各センサー23は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第2方向と交差する方向となるように設置される。図2及び図3の例では、第1方向はX方向であり、第2方向はY方向であるから、各センサー23は、1軸がX方向及びY方向と交差する方向となるように設置される。観測点R〜Rは、X方向及びY方向と直交する方向に撓むので、撓みの加速度を正確に検出するために、理想的には、各センサー23は、1軸をX方向及びY方向と直交する方向、すなわち、床板Fの法線方向に合わせて設置される。 To detect the acceleration of deflection of the running due to the observation point R 1 to R N of the vehicle 6, each sensor 23, x-axis is the three detection axes, y-axis, of the z-axis, one axis is a first direction And it is installed so as to intersect the second direction. In the examples of FIGS. 2 and 3, since the first direction is the X direction and the second direction is the Y direction, each sensor 23 is installed so that one axis intersects the X direction and the Y direction. Will be done. Observation point R 1 to R N are so bent in a direction orthogonal to the X and Y directions, in order to accurately detect the acceleration of deflection, ideally, each sensor 23, a one-axis X direction and It is installed in a direction orthogonal to the Y direction, that is, in the normal direction of the floor plate F.

ただし、各センサー23を上部構造7に設置する場合、設置場所が傾いている場合もある。計測装置1は、各センサー23の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、概ね法線方向に向いていることで誤差は小さく無視できる。また、計測装置1は、各センサー23の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、x軸、y軸、z軸の加速度を合成した3軸合成加速度によって、各センサー23の傾斜による検出誤差の補正を行うことができる。また、各センサー23は、少なくとも鉛直方向にほぼ平行な方向に生ずる加速度、あるいは、床板Fの法線方向の加速度を検出する1軸加速度センサーであってもよい。 However, when each sensor 23 is installed in the superstructure 7, the installation location may be tilted. In the measuring device 1, even if one of the three detection axes of each sensor 23 is not installed in the normal direction of the floor plate F, the error is small and can be ignored because it is generally oriented in the normal direction. Further, in the measuring device 1, even if one of the three detection axes of each sensor 23 is not installed in the normal direction of the floor plate F, the three axes that combine the accelerations of the x-axis, y-axis, and z-axis are combined. The combined acceleration can correct the detection error due to the inclination of each sensor 23. Further, each sensor 23 may be a uniaxial acceleration sensor that detects acceleration generated in a direction substantially parallel to at least the vertical direction or acceleration in the normal direction of the floor plate F.

以下、計測装置1が実行する本実施形態の計測方法の詳細について説明する。 Hereinafter, the details of the measurement method of the present embodiment executed by the measurement device 1 will be described.

1−2.作用の算出
車両6がレーンLを走行した時、車両6による荷重により、観測点Rに作用xが生じる。そのため、観測点Rは作用xによって変位する。この時、車両6が単独で上部構造7を走行していれば、レーンL〜Lを走行する車両による荷重によって観測点R〜Rに生じる作用はゼロである。しかしながら、作用xが観測点R〜Rに及ぼす作用が生じるため、各観測点R〜Rも変位することになる。そのため、観測点Rを観測するセンサー23だけでなく、観測点R〜Rをそれぞれ観測するN−1個のセンサー23も、レーンLを走行した車両によって生じる加速度を検出することになる。
1-2. When calculating the vehicle 6 action has traveled lane L 1, the load by the vehicle 6, the working x 1 occur at the observation point R 1. Therefore, the observation point R 1 is displaced by the action x 1. At this time, if the traveling superstructure 7 vehicle 6 by itself, effects produced at the observation point R 2 to R N by a load due to vehicle running lane L 2 ~L N is zero. However, since the effect of acting x 1 is on the observation point R 2 to R N occurs, so that also displaced each observation point R 2 to R N. Therefore, not only the sensor 23 for observing the observation point R 1, N-1 pieces of sensor 23 for observing the observation point R 2 to R N, respectively also, to detect the acceleration generated by the vehicle traveling in the lane L 1 Become.

一例として、図5及び図6に、N=2の場合の各センサー23及び観測点R,Rの配置例を示し、図7に、図5及び図6に示す配置例の場合に、各センサー23が検出する加速度の一例を示す。 As an example, FIG. 5 and FIG. 6 shows an example of arrangement of each sensor 23 and the observation point R 1, R 2 in the case of N = 2, in Figure 7, in the case of the arrangement example shown in FIGS. 5 and 6, An example of the acceleration detected by each sensor 23 is shown.

図5は、上部構造7をその上方から見た図であり、図6は、図5をA−A線で切断した断面図である。図5及び図6の例では、2個のセンサー23が、上部構造7の中央部CAにおいて主桁G,Gにそれぞれ設けられている。また、レーンLに対応する観測点Rが、主桁Gに設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定され、レーンLに対応する観測点Rが、主桁Gに設けられたセンサー23の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。主桁Gに設けられたセンサー23は観測点Rを観測し、主桁Gに設けられたセンサー23は観測点Rを観測する。 FIG. 5 is a view of the superstructure 7 viewed from above, and FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5 cut along the line AA. In the example of FIGS. 5 and 6, two sensors 23 are provided respectively on the main girder G 1, G 3 at the center CA of the upper structure 7. Further, the observation point R 1 corresponding to the lane L 1 is set at the position of the surface of the floor plate F in the vertically upward direction of the sensor 23 provided on the main girder G 1 , and the observation point R 2 corresponding to the lane L 2 is set. but it is set to a position of the surface of the floor F in the vertically upward direction of the sensor 23 provided on the main girder G 3. The sensor 23 provided on the main girder G 1 observes the observation point R 1, and the sensor 23 provided on the main girder G 3 observes the observation point R 2 .

図7は、車両6がレーンLを単独で走行した場合に各センサー23から出力される加速度データの一例を示す図である。なお、図7の各波形は、ピークを明瞭化するために各加速度データに対してフィルター処理を施した波形である。 Figure 7 is a diagram showing an example of acceleration data output from each sensor 23 when the vehicle 6 is traveling in the lane L 1 alone. Each waveform in FIG. 7 is a waveform obtained by filtering each acceleration data in order to clarify the peak.

観測点Rを観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK1は、車両6の車軸の通過を示している。 Peak PK1 of the acceleration data output from the sensor 23 for observing the observation point R 1 represents the passage of the axle of the vehicle 6.

観測点Rを観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK1は、車両6による観測点Rの作用xに対応する。一方、観測点Rを観測するセンサー23から出力される加速度データのピークPK2は、車両6による観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用に対応する。車両6がレーンLを単独で走行するので、ピークPK1は、ピークPK2よりも大きい。 Peak of the acceleration data output from the sensor 23 for observing the observation point R 1 PK1 corresponds to the action x 1 observation point R 1 by the vehicle 6. On the other hand, the peak PK2 of the acceleration data output from the sensor 23 for observing the observation point R 2 are working x 1 observation point R 1 by the vehicle 6 corresponds to the action on the observation point R 2. Since the vehicle 6 is traveling lane L 1 alone, the peak PK1 is greater than the peak PK2.

仮に、車両6がレーンLを走行する時に他の車両6がレーンLを並走した場合、観測点Rを観測するセンサー23は、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xと、レーンLを走行する他の車両6による観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用との和に対応する加速度を検出することになる。同様に、観測点Rを観測するセンサー23は、レーンLを走行する他の車両6による観測点Rの作用xと、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用との和に対応する加速度を検出することになる。そのため、2台の車両6が並走する場合は、図7の例に対して、ピークPK1,PK2はすべて大きくなるが、ピークPK1とピークPK2の大小関係が変わらない場合もある。しかも、車両6の重量によってピークPK1,PK2の大きさが変わるため、ピークPK1とピークPK2を単純に比較しただけでは、1台の車両6が単独で走行したのか2台の車両6が並走したのかを区別することができない。 Assuming that the other vehicle 6 when the vehicle 6 is traveling lanes L 1 has run parallel lanes L 2, sensor 23 for observing the observation point R 1 is observation point R 1 by the vehicle 6 traveling on the lane L 1 The acceleration corresponding to the sum of the action x 1 of the above and the action x 2 of the observation point R 2 by another vehicle 6 traveling in the lane L 2 on the observation point R 1 is detected. Similarly, the sensor 23 for observing the observation point R 2 are the working x 2 observation point R 2 in accordance with another vehicle 6 traveling on the lane L 2, the action of the observation point R 1 by the vehicle 6 traveling on the lane L 1 The acceleration corresponding to the sum of the action of x 1 on the observation point R 2 will be detected. Therefore, when two vehicles 6 run in parallel, the peak PK1 and PK2 are all larger than the example of FIG. 7, but the magnitude relationship between the peak PK1 and the peak PK2 may not change. Moreover, since the sizes of the peak PK1 and PK2 change depending on the weight of the vehicle 6, a simple comparison between the peak PK1 and the peak PK2 shows whether one vehicle 6 traveled alone or two vehicles 6 traveled in parallel. I can't tell if I did.

一方、図7の例のように車両6が単独で走行する場合、各センサー23が検出する加速度の波形は互いにピークが異なるものの近似している。すなわち、1以上N以下の任意の整数j,iに対して、車両6がレーンLを走行した時の観測点Rの作用xと、作用xが観測点Rに及ぼす作用との間には相関がある。そこで、本実施形態では、計測装置1は、この相関を利用して、作用x〜xを算出し、作用x〜xによる上部構造7の変位や、レーンL〜Lを走行した車両6による荷重を算出する。 On the other hand, when the vehicle 6 travels alone as in the example of FIG. 7, the waveforms of the accelerations detected by the sensors 23 are similar to each other although their peaks are different from each other. That is, for any integer j, i of 1 or more and N or less, the action x j of the observation point R j when the vehicle 6 travels in the lane L j, and the action x j of the action x j on the observation point R i. There is a correlation between them. Therefore, in this embodiment, the measuring apparatus 1 uses this correlation, to calculate the effect x 1 ~x N, displacement or of the superstructure 7 by the action x 1 ~x N, lane L 1 ~L N The load due to the traveling vehicle 6 is calculated.

まず、車両6がレーンLを走行した時の観測点Rの作用xと、観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関を示す関数yijを、式(1)のように定義する。j,iは、それぞれ、1以上N以下の任意の整数である。式(1)において、aijは1次係数であり、bijは0次係数である。式(1)に示すように、関数yijは、作用xの多項式関数であり、具体的には1次多項式関数である。 First, a working x j of the observation point R j when the vehicle 6 is traveling lane L j, action x j observation point R j is a function y ij showing a correlation between the action on the observation point R i, wherein It is defined as (1). j and i are arbitrary integers of 1 or more and N or less, respectively. In the equation (1), a ij is a first-order coefficient and bij is a zero-order coefficient. As shown in the equation (1), the function y ij is a polynomial function of action x j , and specifically, is a first-order polynomial function.

例えば、一例として、図5及び図6に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げる。車両6がレーンLを走行した時、レーンLの観測点Rに作用xが作用して観測された物理量とレーンLの作用xがレーンLの観測点Rに作用して観測された物理量との相関は図8のように1次多項式関数で示される。 For example, as an example, as in the arrangement example shown in FIGS. 5 and 6, the case of N = 2 will be taken as an example. When the vehicle 6 has traveled the lane L 1, action effects x 1 of the physical quantity acting x 1 is observed to act at the observation point R j lane L 1 and lane L 1 is the observation point R 2 lane L 2 The correlation with the physical quantity observed in the above is shown by a first-order polynomial function as shown in FIG.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

一例として、観測点Rの作用xと、作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関を示す関数yi1は式(2)のように定義される。 As an example, the working x 1 observation point R 1, acting x 1 functions y i1 showing a correlation between the action on the observation point R i is defined by the equation (2).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

より具体的には、作用xと、作用xが観測点R〜Rに及ぼす作用との相関を示す関数y11〜yN1はそれぞれ式(3)のようになる。 More specifically, the working x 1, function y 11 ~y N1 showing a correlation between action acting x 1 is on the observation point R 1 to R N is as each formula (3).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

次に、式(4)に示すように、観測点Rの変位gは、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとする。 Next, as shown in Equation (4), the displacement g i of the observation point R i is assumed to be equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

このとき、式(1)及び式(4)より、観測点R〜Rの変位g〜gを要素とする変位ベクトルgは、式(5)のように表される。 At this time, from equation (1) and (4), the displacement vector g for the displacement g 1 to g N observation point R 1 to R N as elements is expressed by the equation (5).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(5)において、ベクトルYの各要素yは式(6)のように定義される。kは1以上N以下の任意の整数である。 In the equation (5), each element y k of the vector Y is defined as in the equation (6). k is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

実際に観測される観測点R〜Rのそれぞれの変位u〜uを要素とする変位ベクトルuが、変位ベクトルgと等しいものとすると、式(7)が得られる。変位u〜uは、例えば、観測点R〜Rに対応するN個のセンサー23が検出する加速度をそれぞれ2回積分することによって得られる。 Displacement vector u to actually observed by each of the displacement u 1 ~u N elements of observation points R 1 to R N is, assuming equal displacement vector g, the formula (7) is obtained. Displacement u 1 ~u N is, for example, N number of sensors 23 corresponding to the observation point R 1 to R N is obtained by integrating twice each acceleration detected.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(7)を変形し、式(8)が得られる。 Equation (7) is modified to obtain Equation (8).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

1次係数行列A及び0次係数行列Bが既知であれば、観測によって得られる変位ベクトルuを式(8)に代入することにより、未知である作用x〜xを要素とする作用ベクトルXが算出される。 If the 1st-order coefficient matrix A and the 0th-order coefficient matrix B are known, by substituting the displacement vector u obtained by the observation into the equation (8), an action vector having unknown actions x 1 to x N as elements. X is calculated.

一例として、図5及び図6に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げて、式(8)から作用x,xを導出する過程を詳細に説明する。N=2であるから、式(8)より式(9)が得られる。 As an example, as in the exemplary arrangement shown in FIG. 5 and FIG. 6, by way of the case of N = 2 as an example, a process of deriving the effect x 1, x 2 from the equation (8) in detail. Since N = 2, the equation (9) can be obtained from the equation (8).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(9)を変形し、式(10)が得られる。 Equation (9) is modified to obtain Equation (10).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(10)より、作用x,xは、それぞれ式(11)及び式(12)のように計算される。 From the equation (10), the actions x 1 and x 2 are calculated as the equations (11) and (12), respectively.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

Figure 2021147826
Figure 2021147826

図9に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンLを走行した場合に観測される観測点R,Rの変位の一例を示す。また、図10に、図9に示す観測点R,Rの変位に対して式(11)及び式(12)によって得られる作用x,xから計算される観測点R,Rの変位の一例を示す。図9及び図10において、横軸は時間であり、縦軸は変位である。実線は観測点Rの変位を示し、破線は観測点Rの変位を示す。 9, FIG. 5 and in the case of the arrangement example shown in FIG. 6 shows an example of displacement of the observation point R 1, R 2 observed when the vehicle 6 is traveling in the lane L 1 alone. Further, in FIG. 10, the observation point R 1 which is calculated from the action x 1, x 2 obtained by equation (11) and (12) with respect to the displacement of the observation point R 1, R 2 shown in FIG. 9 R An example of the displacement of 2 is shown. In FIGS. 9 and 10, the horizontal axis is time and the vertical axis is displacement. The solid line shows the displacement of the observation point R 1 , and the broken line shows the displacement of the observation point R 2 .

図9に示すように、車両6が単独でレーンLを走行するため、観測点Rの変位は観測点Rの変位よりも大きい。また、レーンLを走行する車両は存在しないが、作用xが観測点Rに及ぼす作用のために、観測点Rの変位はゼロになっていない。そして、観測点Rの変位が最大となる時間と観測点Rの変位が最大となる時間が一致している。これに対して、図10に示すように、作用xから計算される観測点Rの変位は、図9に示す観測点Rの変位とほぼ同じであり、作用xから計算される観測点Rの変位はゼロである。そして、図10に示す観測点Rの変位がピークを持つ一方、観測点Rの変位はピークを持たないので、車両6が単独でレーンLを走行したことが特定されるとともに、作用xによる観測点Rの変位から車両6による荷重を算出することができる。 As shown in FIG. 9, for traveling lane L 1 vehicle 6 by itself, the displacement of the observation point R 1 is greater than the displacement of the observation point R 2. Further, although there is no vehicle traveling in the lane L 2 , the displacement of the observation point R 2 is not zero due to the action of the action x 1 on the observation point R 2. Then, the time when the displacement of the observation point R 1 is maximized and the time when the displacement of the observation point R 2 is maximum coincide with each other. In contrast, as shown in FIG. 10, the displacement observation point R 1 which is calculated from the action x 1, is substantially the same as the displacement of the observation point R 1 shown in FIG. 9, is calculated from the working x 2 The displacement of observation point R 2 is zero. Then, while the displacement of the observation point R 1 shown in FIG. 10 has a peak, the displacement of the observation point R 2 has no peak, while being specified that the vehicle 6 has traveled the lane L 1 alone, act it is possible to calculate the load applied by vehicle 6 from the displacement of the observation point R 1 by x 1.

これに対して、図11に、図5及び図6に示した配置例の場合に、2台の異なる車両6がレーンL,Lを並走した場合に観測される観測点R,Rの変位の一例を示す。また、図12に、図11に示す観測点R,Rの変位から式(11)及び式(12)によって得られる作用x,xから計算される観測点R,Rの変位の一例を示す。図11及び図12において、横軸は時間であり、縦軸は変位である。実線は観測点Rの変位を示し、破線は観測点Rの変位を示す。 In contrast, in FIG. 11, FIGS. 5 and in the case of the arrangement example shown in 6, the observation point R 1 in which the two different vehicles 6 is observed when run in parallel lanes L 1, L 2, An example of the displacement of R 2 is shown. Further, in FIG. 12, the displacement of the observation point R 1, R 2 shown in FIG. 11 (11) and (12) by the action x 1, observation point is calculated from x 2 of R 1, R 2 obtained An example of displacement is shown. In FIGS. 11 and 12, the horizontal axis is time and the vertical axis is displacement. The solid line shows the displacement of the observation point R 1 , and the broken line shows the displacement of the observation point R 2 .

図11に示すように、2台の車両6がレーンL,Lを並走するため、観測点Rの変位は、レーンLを走行する一方の車両6の荷重によって生じる作用xと、レーンLを走行する他方の車両6の荷重によって生じる作用xが観測点Rに及ぼす作用との和に応じた変位となる。同様に、観測点Rの変位は、作用xと、作用xが観測点Rに及ぼす作用との和に応じた変位となる。そして、2台の車両6がレーンL,Lをそれぞれ走行する時間が異なるため、観測点Rの変位が最大となる時間と観測点Rの変位が最大となる時間が一致していない。これに対して、図12に示すように、作用xから計算される観測点Rの変位の最大値は、図11に示す観測点Rの変位の最大値よりも小さく、作用xから計算される観測点Rの変位の最大値は、図11に示す観測点Rの変位の最大値よりも小さくなっている。そして、図12に示す観測点R,Rの変位がともにピークを持つので、2台の車両6がレーンL,Lを並走したことが特定されるとともに、観測点R,Rの変位から、レーンLを走行した車両6によるレーンLへの荷重や、レーンLを走行した車両6によるレーンLへの荷重を算出することができる。 As shown in FIG. 11, since the two vehicles 6 running parallel lanes L 1, L 2, the displacement of the observation point R 1 is acting x 1 caused by the load of one of the vehicle 6 traveling on the lane L 1 The displacement is in accordance with the sum of the action x 2 caused by the load of the other vehicle 6 traveling in the lane L 2 and the action on the observation point R 1. Similarly, the displacement of the observation point R 2 are the working x 2, a displacement corresponding to the sum of the effects that action x 1 is on the observation point R 2. Then, since the time of the two vehicles 6 travels each lane L 1, L 2 are different, the displacement of the observation point R 1 in the displacement becomes the maximum time the observation point R 2 do not match the time of maximum No. On the other hand, as shown in FIG. 12, the maximum value of the displacement of the observation point R 1 calculated from the action x 1 is smaller than the maximum value of the displacement of the observation point R 1 shown in FIG. 11, and the action x 2 The maximum value of the displacement of the observation point R 2 calculated from is smaller than the maximum value of the displacement of the observation point R 2 shown in FIG. Then, the displacement of the observation point R 1, R 2 shown in FIG. 12 has a both peaks, together with that of the two vehicles 6 are run in parallel lanes L 1, L 2 are specified, observation point R 1, from the displacement of R 2, it can be calculated and the load on the lane L 1 by the vehicle 6 traveling lane L 1, the load on the lane L 2 by the vehicle 6 traveling on the lane L 2.

1−3.車両の単独移動の判定
車両6がレーンL〜Lのうちの1つのレーンLを単独で走行し、他のレーンには他の車両6が走行していない条件、すなわち並走車両の無い条件が成立する場合がある。kは1以上N以下の整数である。車両6がレーンLを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点R〜Rの作用x〜xは、観測点Rの作用xを除いて、ほぼゼロとなる。例えば、図9及び図10の例では、車両6がレーンLを単独で走行しているため、観測点Rの作用xから算出される変位はピークを持つが、観測点Rの作用xはほぼゼロであるため、作用xから算出される変位もほぼゼロとなっている。
1-3. Determining vehicle 6 single movement of the vehicle is traveling in the one lane L k of the lane L 1 ~L N alone, the other lanes condition that is not another vehicle 6 is traveling, that the parallel running vehicle There are cases where no conditions are met. k is an integer of 1 or more and N or less. Vehicle 6 travels lane L k alone if no parallel running vehicle condition is satisfied, the action x 1 ~x n observation point R 1 to R n, with the exception of action x k of the observation point R k , Almost zero. For example, in the example of FIGS. 9 and 10, since the vehicle 6 is traveling lane L 1 alone, the displacement is has a peak calculated from the action x 1 observation point R 1, the observation point R 2 Since the action x 2 is almost zero, the displacement calculated from the action x 2 is also almost zero.

車両6がレーンLを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点Rの作用xから算出される変位u’と観測された変位uとが近似するので、式(13)が成立する。作用x及び変位uはともに時刻tをパラメータとした数列であるため、式(13)のように、各時刻tにおいて変位u’と変位uとが近似する。 Vehicle 6 travels lane L k alone if no parallel running vehicle condition is satisfied, the displacement u k observed displacement u 'k calculated from the action x k of the observation point R k is approximated Therefore, the equation (13) is established. For working x k and the displacement u k is a sequence in which both the time t as a parameter, as in Equation (13), the displacement u 'k and the displacement u k approximates at each time t.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

したがって、計測装置1は、任意の観測点Rに対して式(13)が成立する期間は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定することができる。 Therefore, the measuring device 1 can determine that the vehicle 6 has traveled alone in the lane L k during the period in which the equation (13) holds for any observation point R k.

具体的には、計測装置1は、式(14)により、所定の期間における各観測点Rの変位u’(t)の平均値u’k_avg(t)を計算する。 Specifically, the measuring apparatus 1, by the equation (14), to calculate the 'average value u k (t)' k_avg (t ) displacement u of the observation points R k in a given period.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

また、計測装置1は、式(15)により、所定の期間における各観測点Rの変位u(t)の平均値uk_avg(t)を計算する。 Also, measuring device 1, by the equation (15), calculates the average value u k_avg (t) of the displacement u k (t) of the observation points R k in a given period.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

さらに、計測装置1は、変位u’(t)の平均値u’k_avg(t)及び変位u(t)の平均値uk_avg(t)を用いて、式(16)により、標本相関係数rを計算する。平均値u’k_avg(t)と平均値uk_avg(t)とが近似しているほど、標本相関係数rの絶対値は1に近い値となる。また、平均値u’k_avg(t)と平均値uk_avg(t)とが近似していないほど、標本相関係数rの絶対値は0に近い値となる。 Furthermore, the measuring apparatus 1 uses the average value u K_avg the 'average value u (t)' K_avg displacement u (t) and displacement u k (t) (t), the equation (16), the sample correlation Calculate the number r k. As the average value u 'k_avg (t) and the mean value u K_avg (t) is approximated, the absolute value of the sample correlation coefficient r k is a value close to 1. Moreover, as the average value u 'k_avg (t) and the mean value u K_avg (t) is not approximated, a value close to 0 is the absolute value of the sample correlation coefficient r k.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

そして、計測装置1は、観測点R〜Rの作用x〜xを新たに算出する毎に、式(16)で得られる標本相関係数rの絶対値が所定の閾値rthよりも大きい場合に式(13)が成立すると判断する。 The measuring apparatus 1, each time the newly calculated action x 1 ~x n observation point R 1 to R n, threshold r absolute value of the predetermined sample correlation coefficient r k obtained in formula (16) It is determined that the equation (13) holds when it is larger than th.

図13に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンLを走行した場合に観測点Rにおいて観測される変位u(t)と作用x(t)から算出される変位u’(t)との相関の一例を示す。図13において、横軸は変位u(t)であり、縦軸は作用x(t)から算出される変位u’(t)である。実線は変位u(t)と変位u’(t)との相関を示し、破線は変位u(t)と変位u’(t)との相関を線形近似した直線である。図13に示すように、変位u(t)と変位u’(t)とは近似度が高く、標本相関係数rの絶対値は1に近い値となる。 13, in the case of the exemplary arrangement shown in FIG. 5 and FIG. 6, the displacement observed at observation point R 1 in the case where the vehicle 6 is traveling in the lane L 1 alone u 1 (t) and the working x 1 ( shows an example of the correlation between the displacement u '1 (t) calculated from t). In FIG. 13, the horizontal axis is the displacement u 1 (t), and the vertical axis is the displacement u ' 1 (t) calculated from the action x 1 (t). The solid line 'shows the correlation between 1 (t), the broken line and the displacement u 1 (t) displacement u' and the displacement u 1 (t) displacement u is a straight line obtained by linearly approximating the correlation between 1 (t). As shown in FIG. 13, the displacement u 1 (t) and the displacement u '1 (t) and high degree of approximation, the absolute value of the sample correlation coefficient r k is a value close to 1.

一方、図14に、図5及び図6に示した配置例の場合に、車両6が単独でレーンLを走行した場合に観測点Rにおいて観測される変位u(t)と作用x(t)から算出される変位u’(t)との相関の一例を示す。図14において、横軸は変位u(t)であり、縦軸は作用x(t)から算出される変位u’(t)である。実線は変位u(t)と変位u’(t)との相関を示し、破線は変位u(t)と変位u’(t)との相関を線形近似した直線である。図13に示すように、変位u(t)と変位u’(t)とは近似度が低く、標本相関係数rの絶対値は図13の例の標本相関係数rの絶対値よりも近い値となる。 On the other hand, in the case of the arrangement examples shown in FIGS. 5 and 6, FIG. 14, the displacement u 2 (t) and the action x observed at the observation point R 2 when the vehicle 6 travels alone in the lane L 1. shows an example of correlation between 2 (t) displacement u '2 is calculated from (t). 14, the horizontal axis represents the displacement u 2 (t), the vertical axis represents the displacement u '2 (t) calculated from the working x 2 (t). The solid line 'shows the correlation between the 2 (t), the broken line and the displacement u 2 (t) displacement u' and the displacement u 2 (t) displacement u is a straight line obtained by linearly approximating the correlation between the 2 (t). As shown in FIG. 13, the displacement u 2 (t) and the displacement u '2 (t) and low degree of approximation, the absolute value of the sample correlation coefficient r 2 is the sample correlation coefficient r 1 of the example of FIG. 13 The value is closer than the absolute value.

以上の通り、計測装置1は、式(13)が成立する場合は、車両6が上部構造7を単独で移動したと判定し、式(13)が成立しない場合は、車両6が上部構造7を単独で移動しなかったと判定することができる。 As described above, the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently when the equation (13) is satisfied, and when the equation (13) is not satisfied, the vehicle 6 is the superstructure 7. Can be determined not to move alone.

1−4.係数値の更新
車両6が上部構造7を単独で移動したと判定された場合、車両6がレーンLを走行したのであれば、作用x〜xは、作用xを除いてゼロである。したがって、式(5)より、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を計算することができる。
1-4. Update of coefficient value When it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone, if the vehicle 6 travels in the lane L k , the actions x 1 to x n are zero except for the action x k. be. Therefore, from the equation (5), the values of the first-order coefficients a 1k , a 2k , ..., A Nk and the values of the zero-order coefficients b 1k , b 2k , ..., B Nk can be calculated.

例えば、車両6がレーンLを単独で走行した場合、式(5)は式(17)のようになる。 For example, if the vehicle 6 is traveling lane L 2 alone, the formula (5) is as shown in equation (17).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(17)より式(18)が得られる。 Equation (18) is obtained from equation (17).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

計測装置1は、式(18)で算出される変位g(t)〜g(t)と、実際に観測された変位u(t)〜u(t)とをそれぞれ比較して1次係数a12,a22,…,aN2の値及び0次係数b12,b22,…,bN2の値を算出することができる。 Measuring apparatus 1, the formula (18) displacing g 1 calculated by (t) to g n (t), as compared actually observed displacement u 1 (t) ~u n (t) and respectively The values of the first-order coefficients a 12 , a 22 , ..., A N2 and the values of the ninth-order coefficients b 12 , b 22 , ..., B N2 can be calculated.

計測装置1は、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を新たに算出する毎に、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を、算出した新たな値に更新する。 The measuring device 1 newly calculates the values of the first-order coefficients a 1k , a 2k , ..., A Nk and the values of the zero-order coefficients b 1k , b 2k , ..., B Nk , and the first-order coefficients a 1k , The values of a 2k , ..., a Nk and the zero-order coefficients b 1k , b 2k , ..., b Nk are updated with the calculated new values.

確率的に発生する車両6の単独走行によって、半随時的に1次係数行列A及び0次係数行列Bが更新される。上部構造7を走行する車両が減少する夜間は、式(13)が成立しやすく、例えば、各係数の値が1日に1回以上更新されることが期待できる。 The first-order coefficient matrix A and the zero-order coefficient matrix B are updated semi-occasionally due to the stochastically generated independent running of the vehicle 6. At night when the number of vehicles traveling on the superstructure 7 decreases, the equation (13) is likely to hold, and for example, it can be expected that the value of each coefficient is updated at least once a day.

1−5.異常判断
前述の1次係数行列A及び0次係数行列Bの各係数値は、橋床7aの強度に関する情報と考えることができる。これは、橋床7a上に印加される荷重による橋床7aの幅員方向と橋床7aの法線方向のなす平面の断面の変形しやすさ或いは変形しにくさを示していると考えることができる。したがって、計測装置1は、各係数値の時系列を監視することで、橋床7aの機械的強度に関する変動をモニタリングし、上部構造7の異常を判断することが可能となる。
1-5. Abnormality determination Each coefficient value of the first-order coefficient matrix A and the ninth-order coefficient matrix B can be considered as information on the strength of the bridge bed 7a. It can be considered that this indicates the ease or difficulty of deformation of the cross section of the plane formed by the width direction of the bridge floor 7a and the normal direction of the bridge floor 7a due to the load applied on the bridge floor 7a. can. Therefore, the measuring device 1 can monitor the fluctuation of the mechanical strength of the bridge floor 7a and determine the abnormality of the superstructure 7 by monitoring the time series of each coefficient value.

一例として、N=3の場合、1次係数行列Aは式(19)のようになる。 As an example, when N = 3, the first-order coefficient matrix A is as shown in Eq. (19).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

図15に、式(19)における1次係数a12,a13の値の時系列の一例を示す。また、図16に、式(19)における1次係数a31,a32の値の時系列の一例を示す。図17に、所定の係数の値の時系列を長期間監視した例を示す。図15、図16及び図17において、横軸は時系列の番号であり、縦軸は係数値である。図15及び図16に示すように、環境要因や測定誤差等により、各係数の値は短期間でも多少変動するので、計測装置1は、短期間に変動が生じても上部構造7の異常を判断することは難しい。これに対して、図16に示すように、係数値の長期間の監視において、係数値が徐々に増加あるいは減少しているような場合は、上部構造7の強度が変化している可能性が高い。したがって、例えば、計測装置1は、計測システム10の初期稼働時からの各係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断してもよい。 FIG. 15 shows an example of a time series of the values of the linear coefficients a 12 and a 13 in the equation (19). Further, FIG. 16 shows an example of a time series of the values of the linear coefficients a 31 and a 32 in the equation (19). FIG. 17 shows an example in which a time series of values of a predetermined coefficient is monitored for a long period of time. In FIGS. 15, 16 and 17, the horizontal axis is a time series number and the vertical axis is a coefficient value. As shown in FIGS. 15 and 16, the value of each coefficient fluctuates to some extent even in a short period of time due to environmental factors, measurement errors, etc. Therefore, the measuring device 1 causes an abnormality in the superstructure 7 even if the fluctuation occurs in a short period of time. It's difficult to judge. On the other hand, as shown in FIG. 16, in the long-term monitoring of the coefficient value, if the coefficient value gradually increases or decreases, the strength of the superstructure 7 may have changed. high. Therefore, for example, the measuring device 1 may determine that the superstructure 7 is abnormal when the amount of change in each coefficient value from the initial operation of the measuring system 10 exceeds a predetermined threshold value.

1−6.計測方法
図18は、第1実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図18に示す手順を実行する。
1-6. Measurement Method FIG. 18 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the first embodiment. In this embodiment, the measuring device 1 executes the procedure shown in FIG.

図18に示すように、まず、計測装置1は、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R〜Rの変位u〜uを取得し、変位u〜uに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する(ステップS1)。i,jは1以上N以下の任意の整数である。車両は、未知の移動体である車両6とは異なる既知の移動体である。既知の移動体とは、荷重、寸法、軸数等の情報がわかっている移動体であり、未知の移動体とは当該情報がわかっていない移動体である。具体的には、計測装置1は、前述の式(8)に含まれる1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列Bを算出する。このステップS1は係数値算出ステップである。 As shown in FIG. 18, first, the measurement apparatus 1 obtains the displacement u 1 ~u N observation point R 1 to R N when the vehicle has traveled the superstructure 7 alone, the displacement u 1 ~u N based on the coefficients of the function y ij a ij, it calculates the value of b ij (step S1). i and j are arbitrary integers of 1 or more and N or less. The vehicle is a known mobile body different from the vehicle 6 which is an unknown mobile body. A known moving body is a moving body for which information such as load, dimensions, and number of axes is known, and an unknown moving body is a moving body for which the information is not known. Specifically, the measuring device 1 calculates the inverse matrix A -1 and the zero-order coefficient matrix B of the first-order coefficient matrix A included in the above equation (8). This step S1 is a coefficient value calculation step.

次に、計測装置1は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R〜Rの物理量として変位u〜uを取得する(ステップS2)。前述の通り、N個のセンサー23はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー23による観測情報は、観測点R〜Rに生じた加速度の検出情報である。そして、この加速度は、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度である。計測装置1は、N個のセンサー23がそれぞれ検出した第3方向の加速度を2回積分して前述の式(8)に含まれる変位ベクトルuを算出する。したがって、物理量取得ステップで計測装置1が取得する観測点R〜Rの物理量としての変位u〜uは、X方向及びY方向とそれぞれ交差する第3方向の変位、例えば、X方向及びY方向とそれぞれ直交する第3方向の変位である。このステップS2は物理量取得ステップである。 Next, the measuring device 1 is based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, the physical quantity of the observation points R 1 to R N when the vehicle 6 is moved superstructure 7 The displacements u 1 to u N are acquired as (step S2). As described above, the N sensors 23 are each accelerometer observation information by the N sensors 23, an acceleration detection information generated in the observation point R 1 to R N. Then, this acceleration is an acceleration in a third direction that intersects the X direction, which is the first direction, and the Y direction, which is the second direction, respectively. The measuring device 1 integrates the accelerations in the third direction detected by each of the N sensors 23 twice to calculate the displacement vector u included in the above equation (8). Accordingly, the displacement u 1 ~u N as a physical quantity of the observation points R 1 to R N physical quantity obtaining step by the measuring apparatus 1 acquires, the third direction of displacement intersecting the X direction and the Y direction, for example, X direction And the displacement in the third direction orthogonal to the Y direction, respectively. This step S2 is a physical quantity acquisition step.

次に、計測装置1は、観測点Rの変位uが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、ステップS2で取得した変位u〜uに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する(ステップS3)。iは1以上N以下の任意の整数である。具体的には、計測装置1は、前述の式(8)に、ステップS1で算出した1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列B及びステップS2で算出した変位ベクトルuを代入して作用ベクトルXを算出する。このステップS3は作用算出ステップである。 Next, the measuring apparatus 1, the displacement u i of the observation point R i is as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, based on the displacement u 1 ~u N obtained in step S2, the observation point R calculating the effects x 1 ~x N of 1 to R N (step S3). i is an arbitrary integer of 1 or more and N or less. Specifically, the measuring device 1 applies the inverse matrix A -1 and the zero-order coefficient matrix B of the first-order coefficient matrix A calculated in step S1 and the displacement vector u calculated in step S2 to the above equation (8). Substitute to calculate the action vector X. This step S3 is an action calculation step.

次に、計測装置1は、ステップS3で算出した作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの変位u’〜u’を算出する(ステップS4)。例えば、1以上N以下の各整数jに対して、前述の式(5)の右辺において、作用x〜xのうちの作用xを除くすべての作用をゼロとして算出される変位gを変位u’とする。このステップS4は変位算出ステップである。 Next, the measuring apparatus 1, based on the action x 1 ~x N calculated in step S3, and calculates the displacement u '1 ~u' N observation points R 1 to R N (step S4). For example, for each integer j of 1 or more and N or less, on the right side of the above equation (5), the displacement g j calculated assuming that all the actions of the actions x 1 to x N except the action x j are zero. It is referred to as the displacement u 'j. This step S4 is a displacement calculation step.

次に、計測装置1は、ステップS4で算出した変位u’〜u’に基づいて、レーンL〜Lのそれぞれを走行した車両6による荷重を算出する(ステップS5)。1以上N以下の各整数jに対して、変位u’とレーンLを走行した車両6による荷重との間には相関があるので、あらかじめ車両による荷重試験において、この相関式の係数を算出しておく。計測装置1は、当該相関式に変位u’を代入してレーンLを走行した車両6による荷重を算出することができる。このステップS5は荷重算出ステップである。 Next, the measuring apparatus 1, based on the displacement u '1 ~u' N calculated in step S4, and calculates the load applied by vehicle 6 travels each lane L 1 ~L N (step S5). For one or more N or less for each integer j, since between the load by the displacement u 'j and the vehicle 6 traveling lane L j are correlated, in a load test with advance vehicle, the coefficients of the correlation equation Calculate it. Measuring apparatus 1 can calculate the load applied by vehicle 6 traveling lane L j by substituting the displacement u 'j to the correlation expression. This step S5 is a load calculation step.

次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS6)。具体的には、計測装置1は、1以上N以下の任意の整数iに対して、ステップS4において観測点Rの作用xから算出される変位u’とステップS2で取得した観測点Rの変位uとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。このステップS6は単独移動判定ステップである。 Next, the measuring device 1 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently (step S6). Specifically, the measuring apparatus 1 is, for one or more N or less arbitrary integer i, acquired observation point in the displacement u 'i and Step S2 are calculated from the action x i of the observation point R i in the step S4 when the displacement u i of R i approximates determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone. This step S6 is a single movement determination step.

そして、計測装置1は、ステップS6で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS7のY)、観測点R〜Rの変位u〜u及び作用x〜xに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する(ステップS8)。具体的には、計測装置1は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。このステップS8は係数値更新ステップである。 The measuring apparatus 1, when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone in step S6 (Y in step S7), and the displacement u 1 of the observation point R 1 to R N ~u N and acting x 1 Based on ~ x N , the value of the coefficient of the function y ij represented by the equation (1) is updated (step S8). Specifically, when the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has traveled independently in the lane L k , as described above, the values of the primary coefficients a 1k , a 2k , ..., a Nk and the 0th coefficient b Calculate and update the values of 1k , b 2k , ..., B Nk. This step S8 is a coefficient value update step.

次に、計測装置1は、ステップS8で更新された係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する(ステップS9)。計測装置1は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。このステップS9は異常判断ステップである。 Next, the measuring device 1 determines the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values updated in step S8 (step S9). As described above, the measuring device 1 determines that the superstructure 7 is abnormal when the amount of change in the coefficient value from the initial operation of the measuring system 10 exceeds a predetermined threshold value. This step S9 is an abnormality determination step.

そして、計測装置1は、ステップS9において上部構造7が異常であると判断した場合に(ステップS10のY)、上部構造7の検査を促す情報を通知する(ステップS11)。例えば、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2等に送信することによって通知する。あるいは、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報を文字、画像、音等の情報として出力することで通知してもよい。このステップS11は通知ステップである。 Then, when the measuring device 1 determines in step S9 that the superstructure 7 is abnormal (Y in step S10), the measuring device 1 notifies the information prompting the inspection of the superstructure 7 (step S11). For example, the measuring device 1 notifies the server 2 or the like by transmitting information prompting the inspection of the superstructure 7. Alternatively, the measuring device 1 may notify by outputting information prompting the inspection of the superstructure 7 as information such as characters, images, and sounds. This step S11 is a notification step.

計測装置1は、ステップS9において上部構造7が正常であると判断した場合(ステップS10のN)、ステップS11の処理を行わない。また、計測装置1は、ステップS6で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS7のN)、ステップS8〜S11の処理を行わない。 When the measuring device 1 determines in step S9 that the superstructure 7 is normal (N in step S10), the measuring device 1 does not perform the process in step S11. Further, when it is determined in step S6 that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 independently (N in step S7), the measuring device 1 does not perform the processes of steps S8 to S11.

次に、計測装置1は、ステップS5で算出したレーンL〜Lを走行した車両6の荷重をサーバー2に出力する(ステップS12)。このステップS12は、出力ステップである。 Next, the measuring apparatus 1 outputs the load of the vehicle 6 traveling lane L 1 ~L N calculated in step S5 the server 2 (step S12). This step S12 is an output step.

計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS13のN)、ステップS2〜S12の処理を繰り返し行う。 The measuring device 1 repeats the processes of steps S2 to S12 until the measurement is completed (N in step S13).

図19は、図18のステップS1である係数値算出ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 19 is a flowchart showing an example of the procedure of the coefficient value calculation step which is step S1 of FIG.

図19に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS111)、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23が、車両が単独でレーンLを走行した時に検出した加速度を取得する(ステップS112)。 As shown in FIG. 19, first, the measurement apparatus 1 sets the integer j to 1 (step S 111), N number of sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N is lane L j vehicle alone Acquires the acceleration detected when the vehicle travels (step S112).

次に、計測装置1は、ステップS12で取得した観測点Rの加速度と観測点R〜Rのそれぞれの加速度との相関を1次近似し、1次係数a1j〜aNjの値及び0次係数b1j〜bNjの値を算出する(ステップS113)。 Next, the measuring apparatus 1 is to first order approximation the correlation between each of the acceleration of the acceleration and the observation point R 1 to R N observation point R j obtained in step S12, the primary coefficient a 1j ~a Nj values And the values of the 0th order coefficients b 1j to b Nj are calculated (step S113).

計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS114のN)、整数jに1を加算し(ステップS115)、ステップS111〜S113の処理を繰り返し行う。 When the integer j is not N (N in step S114), the measuring device 1 adds 1 to the integer j (step S115), and repeats the processes of steps S111 to S113.

そして、整数jがNになると(ステップS114のY)、計測装置1は、ステップS113で算出した1次係数a11〜aNNを要素とする1次係数行列A及びステップS113で算出した0次係数b11〜bNNを要素とする0次係数行列Bを生成する(ステップS116)。1次係数行列A及び0次係数行列Bは前述の式(5)に含まれる各行列である。 Then, when the integer j becomes N (Y in step S114), the measuring device 1 has the linear coefficient matrix A having the linear coefficients a 11 to a NN calculated in step S113 as elements and the 0th order calculated in step S113. A 0th-order coefficient matrix B having coefficients b 11 to b NN as elements is generated (step S116). The first-order coefficient matrix A and the zero-order coefficient matrix B are the matrices included in the above equation (5).

最後に、計測装置1は、1次係数行列Aの逆行列A−1を生成し(ステップS117)、係数値算出ステップの処理を終了する。 Finally, the measuring device 1 generates an inverse matrix A -1 of the first-order coefficient matrix A (step S117), and ends the process of the coefficient value calculation step.

図20は、図18のステップS6である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 20 is a flowchart showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S6 of FIG.

図20に示すように、まず、計測装置1は、整数kを1に設定し、かつ、整数NLを0に設定し(ステップS161)、観測点Rの作用xから算出される変位u’と観測点Rの変位uを比較する(ステップS162)。 As shown in FIG. 20, first, the measuring device 1 sets the integer k to 1 and the integer NL to 0 (step S161), and the displacement u calculated from the action x k of the observation point R k. 'k and comparing the displacement u k of the observation point R k (step S162).

そして、変位u’と変位uが近似する場合(ステップS163のY)、計測装置1は、整数NLに1を加算する(ステップS164)。 When the displacement u 'k and the displacement u k approximates (Y in step S163), the measuring apparatus 1 adds 1 to the integer NL (Step S164).

計測装置1は、整数kがNでない場合は(ステップS165のN)、整数kに1を加算し(ステップS166)、ステップS162〜S164の処理を繰り返し行う。 When the integer k is not N (N in step S165), the measuring device 1 adds 1 to the integer k (step S166), and repeats the processes of steps S162 to S164.

そして、整数kがNになると(ステップS165のY)、計測装置1は、整数NLが1であれば(ステップS167のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS168)、整数NLが1でなければ(ステップS167のN)、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS169)、単独移動判定ステップの処理を終了する。 Then, when the integer k becomes N (Y in step S165), the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently when the integer NL is 1 (Y in step S167) (step). S168), if the integer NL is not 1 (N in step S167), it is determined that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (step S169), and the process of the single movement determination step is terminated.

1−7.計測装置の構成
図21は、本実施形態における計測装置1の構成例を示す図である。図21に示すように、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。
1-7. Configuration of Measuring Device FIG. 21 is a diagram showing a configuration example of the measuring device 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 21, the measuring device 1 includes a control unit 110, a first communication unit 120, a storage unit 130, a second communication unit 140, and an operation unit 150.

制御部110は、上部構造7に設置された各センサー23から出力される加速度データに基づいて、上部構造7の変位等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。 The control unit 110 calculates the displacement of the superstructure 7 based on the acceleration data output from each sensor 23 installed in the superstructure 7, updates the coefficient value of the function y ij, and updates the superstructure 7. Judgment of abnormalities, etc.

第1通信部120は、各センサー23から、加速度データを受信する。各センサー23から出力される加速度データは、例えば、デジタル信号である。第1通信部120は、各センサー23から受信した加速度データを制御部110に出力する。 The first communication unit 120 receives acceleration data from each sensor 23. The acceleration data output from each sensor 23 is, for example, a digital signal. The first communication unit 120 outputs the acceleration data received from each sensor 23 to the control unit 110.

記憶部130は、制御部110が計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶するメモリーである。また、記憶部130は、制御部110が所定のアプリケーション機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶している。記憶部130は、例えば、ROM(Read Only Memory)やフラッシュROM、RAM(Random Access Memory)等の各種IC(Integrated Circuit)メモリーやハードディスク、メモリーカードなどの記録媒体等により構成される。 The storage unit 130 is a memory for storing programs, data, and the like for the control unit 110 to perform calculation processing and control processing. In addition, the storage unit 130 stores programs, data, and the like for the control unit 110 to realize a predetermined application function. The storage unit 130 is composed of, for example, various IC (Integrated Circuit) memories such as ROM (Read Only Memory), flash ROM, and RAM (Random Access Memory), and a recording medium such as a hard disk and a memory card.

記憶部130は、コンピューターにより読み取り可能な装置や媒体である不揮発性の情報記憶装置を含み、各種のプログラムやデータ等は当該情報記憶装置に記憶されていてもよい。情報記憶装置は、光ディスクDVD、CD等の光ディスク、ハードディスクドライブ、或いはカード型メモリーやROM等の各種のメモリー等であってもよい。また、制御部110が通信ネットワーク4を介して各種のプログラムやデータ等を受信して記憶部130に記憶させてもよい。 The storage unit 130 includes a non-volatile information storage device that is a device or medium that can be read by a computer, and various programs, data, and the like may be stored in the information storage device. The information storage device may be an optical disk such as an optical disk DVD or a CD, a hard disk drive, or various types of memory such as a card-type memory or a ROM. Further, the control unit 110 may receive various programs, data, and the like via the communication network 4 and store them in the storage unit 130.

第2通信部140は、通信ネットワーク4を介して、制御部110の計算結果等の情報をサーバー2に送信する。 The second communication unit 140 transmits information such as a calculation result of the control unit 110 to the server 2 via the communication network 4.

操作部150は、ユーザーからの操作データを取得し、制御部110に送信する処理を行う。 The operation unit 150 performs a process of acquiring operation data from the user and transmitting it to the control unit 110.

制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、を備えている。 The control unit 110 is associated with the physical quantity acquisition unit 111, the action calculation unit 112, the displacement calculation unit 113, the load calculation unit 114, the independent movement determination unit 115, the coefficient value update unit 116, and the abnormality determination unit 117. It includes a numerical value calculation unit 118 and an output processing unit 119.

物理量取得部111は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R〜Rの物理量として変位u〜uを取得する。すなわち、物理量取得部111は、図18における物理量取得ステップの処理を行う。物理量取得部111が取得した変位u〜uは、記憶部130に記憶される。 Physical quantity acquisition unit 111, based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, the displacement as a physical quantity of the observation points R 1 to R N when the vehicle 6 is moved superstructure 7 Get u 1 to u N. That is, the physical quantity acquisition unit 111 performs the processing of the physical quantity acquisition step in FIG. The displacements u 1 to u N acquired by the physical quantity acquisition unit 111 are stored in the storage unit 130.

作用算出部112は、1以上N以下の任意の整数iに対して、観測点Rの変位uが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、物理量取得部111が取得した変位u〜uに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する。すなわち、作用算出部112は、図18における作用算出ステップの処理を行う。作用算出部112が算出した作用x〜xは、記憶部130に記憶される。 Effect calculation unit 112 for one or more N or less arbitrary integer i, the displacement u i of the observation point R i is as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, physical quantity acquisition unit 111 acquires based on the displacement u 1 ~u N, it calculates the effect x 1 ~x N observation point R 1 to R N. That is, the action calculation unit 112 performs the process of the action calculation step in FIG. The actions x 1 to x N calculated by the action calculation unit 112 are stored in the storage unit 130.

変位算出部113は、作用算出部112が算出した作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの変位u’〜u’を算出する。すなわち、変位算出部113は、図18における変位算出ステップの処理を行う。変位算出部113が算出した変位u’〜u’は、記憶部130に記憶される。 Displacement calculating unit 113, based on the action x 1 ~x N which acts calculating unit 112 is calculated, it calculates the displacement u '1 ~u' N observation points R 1 to R N. That is, the displacement calculation unit 113 performs the processing of the displacement calculation step in FIG. Displacement u '1 ~u' N displacement calculating unit 113 is calculated is stored in the storage unit 130.

荷重算出部114は、変位算出部113が算出した変位u’〜u’に基づいて、レーンL〜Lのそれぞれを走行した車両6による荷重を算出する。すなわち、荷重算出部114は、図18における荷重算出ステップの処理を行う。荷重算出部114が算出したレーンL〜Lのそれぞれを走行した車両6による荷重は、記憶部130に記憶される。 Load calculation unit 114, based on the displacement u '1 ~u' N displacement calculating unit 113 is calculated, to calculate the load applied by vehicle 6 travels each lane L 1 ~L N. That is, the load calculation unit 114 performs the processing of the load calculation step in FIG. Load by the vehicle 6 travels each lane L 1 ~L N the load calculation unit 114 has calculated is stored in the storage unit 130.

単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、変位算出部113が観測点Rの作用xから算出した変位u’と物理量取得部111が取得した観測点Rの変位uとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。すなわち、単独移動判定部115は、図18における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。 The independent movement determination unit 115 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Specifically, alone movement determination section 115, the displacement calculating section 113 and the displacement u i of the observation point R i which acts displacement calculated from x i u 'i and the physical quantity acquisition unit 111 acquires the observation point R i In the case of approximation, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 by itself. That is, the independent movement determination unit 115 performs the processing of the independent movement determination step in FIG. The information of the determination result by the independent movement determination unit 115 is stored in the storage unit 130.

係数値更新部116は、単独移動判定部115が、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、物理量取得部111が取得した観測点R〜Rの変位u〜u及び作用算出部112が算出した作用x〜xに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する。具体的には、係数値更新部116は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。すなわち、係数値更新部116は、図18における係数値更新ステップの処理を行う。記憶部130に記憶されている係数の値は、係数値更新部116が算出した値によって更新される。 Coefficient value update section 116 alone move judgment unit 115, when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone, the displacement u 1 ~u observation point R 1 to R N physical quantity acquisition unit 111 acquires based on the action x 1 ~x N where N and acting calculating unit 112 calculates and updates the value of the coefficient of the function y ij represented by the formula (1). Specifically, the coefficient value update section 116, if the vehicle 6 is determined to have traveled a lane L k alone, as described above, linear coefficient a 1k, a 2k, ..., the value of a Nk and 0-order Calculate and update the values of the coefficients b 1k , b 2k , ..., B Nk. That is, the coefficient value updating unit 116 performs the processing of the coefficient value updating step in FIG. The coefficient value stored in the storage unit 130 is updated by the value calculated by the coefficient value updating unit 116.

異常判断部117は、係数値更新部116が更新した係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する。異常判断部117は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。すなわち、異常判断部117は、図18における異常判断ステップの処理を行う。異常判断部117による判断結果の情報は、記憶部130に記憶される。 The abnormality determination unit 117 determines the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values updated by the coefficient value update unit 116. For example, as described above, the abnormality determination unit 117 determines that the superstructure 7 is abnormal when the amount of change in the coefficient value from the initial operation of the measurement system 10 exceeds a predetermined threshold value. That is, the abnormality determination unit 117 performs the processing of the abnormality determination step in FIG. The information of the determination result by the abnormality determination unit 117 is stored in the storage unit 130.

第2通信部140は、異常判断部117が、上部構造7が異常であると判断した場合に、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2に通知する通知部として機能してもよい。また、計測装置1は、ディスプレイ等の不図示の表示部を有し、表示部は、上部構造7の検査を促す情報を文字や画像の情報として出力することで通知する通知部として機能してもよい。あるいは、計測装置1は、スピーカー等の不図示の音出力部を有し、音出力部は、上部構造7の検査を促す情報を音の情報として出力することで通知する通知部として機能してもよい。 The second communication unit 140 may function as a notification unit that notifies the server 2 of information prompting the inspection of the superstructure 7 when the abnormality determination unit 117 determines that the superstructure 7 is abnormal. Further, the measuring device 1 has a display unit (not shown) such as a display, and the display unit functions as a notification unit for notifying by outputting information prompting the inspection of the superstructure 7 as character or image information. May be good. Alternatively, the measuring device 1 has a sound output unit (not shown) such as a speaker, and the sound output unit functions as a notification unit that notifies by outputting information prompting the inspection of the superstructure 7 as sound information. May be good.

係数値算出部118は、1以上N以下の任意の整数i,jに対して、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R〜Rの変位u〜uを取得し、変位u〜uに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する。すなわち、係数値算出部118は、図18における係数値算出ステップの処理を行う。係数値算出部118が算出した1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値は、記憶部130に記憶される。 Coefficient value calculation unit 118 obtains one or more N or less arbitrary integer i, with respect to j, the displacement u 1 ~u N observation point R 1 to R N when the vehicle has traveled the superstructure 7 alone Then, based on the displacements u 1 to u N , the values of the coefficients a ij and b ij of the function y ij are calculated. That is, the coefficient value calculation unit 118 performs the processing of the coefficient value calculation step in FIG. The values of the first-order coefficients a 11 to a NN and the values of the zero-order coefficients b 11 to b NN calculated by the coefficient value calculation unit 118 are stored in the storage unit 130.

出力処理部119は、荷重算出部114が算出したレーンL〜Lを走行した車両6の荷重を、第2通信部140を介してサーバー2に出力する処理を行う。すなわち、出力処理部119は、図18における出力ステップの処理を行う。 Output processing unit 119, the load of the vehicle 6 traveling lane L 1 ~L N the load calculation unit 114 calculates, performs a process of outputting to the server 2 via the second communication unit 140. That is, the output processing unit 119 processes the output step shown in FIG.

例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による上部構造7の変位等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。 For example, the control unit 110 calculates the displacement of the superstructure 7 by the unknown vehicle 6 based on the operation data from the operation unit 150 , updates the value of the coefficient of the function yij , and determines the abnormality of the superstructure 7. The first mode to be performed and the second mode for calculating the first-order coefficients a 11 to a NN and the zero-order coefficients b 11 to b NN are switched. For example, after N sensors 23 are installed in the superstructure 7, a load test is performed by a plurality of vehicles with the control unit 110 set to the second mode, and after the load test is completed, the control unit 110 is subjected to a load test. It is set to the first mode.

本実施形態では、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図18に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。 In the present embodiment, the control unit 110 is a processor that executes various programs stored in the storage unit 130, and by executing the measurement program 131 stored in the storage unit 130, the physical quantity acquisition unit 111 and the action calculation Each function of the unit 112, the displacement calculation unit 113, the load calculation unit 114, the independent movement determination unit 115, the coefficient value update unit 116, the abnormality determination unit 117, the coefficient value calculation unit 118, and the output processing unit 119 is realized. In other words, the measurement program 131 is a program that causes the measuring device 1 which is a computer to execute each procedure of the flowchart shown in FIG.

プロセッサーは、例えば各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよいし、或いは各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、そのハードウェアは、デジタル信号を処理する回路及びアナログ信号を処理する回路の少なくとも一方を含むことができる。プロセッサーは、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いはDSP(Digital Signal Processor)等であってもよい。ただし、制御部110は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのカスタムIC(Integrated Circuit)として構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。 In the processor, for example, the functions of each part may be realized by individual hardware, or the functions of each part may be realized by integrated hardware. For example, a processor includes hardware, which hardware can include at least one of a circuit that processes a digital signal and a circuit that processes an analog signal. The processor may be a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like. However, the control unit 110 may be configured as a custom IC (Integrated Circuit) such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) to realize the functions of each part, or may realize the functions of each part by the CPU and the ASIC. good.

なお、制御部110は荷重算出部114を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。 The control unit 110 does not have to include the load calculation unit 114. Further, the control unit 110 does not have to include the abnormality determination unit 117. For example, the measuring device 1 may transmit the updated time series of the coefficient values to the server 2, and the server 2 may determine the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values. Further, the control unit 110 does not have to include the coefficient value calculation unit 118. For example, the server 2 or another device performs a process of calculating the values of the first-order coefficients a 11 to a NN and the values of the zero-order coefficients b 11 to b NN , and stores these values in the storage unit 130 of the measuring device 1. You may memorize it.

1−8.作用効果
以上に説明した第1実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、観測点R〜Rの物理量として変位u〜uを取得する。そして、観測点Rの作用xと、作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、計測装置1は、変位uが、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、式(8)により、変位u〜uに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、移動体である車両6が構造物である上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用の影響を排除して、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xを算出することができる。
1-8. In the measurement method of the first embodiment described above advantageous effects, the measuring device 1 is based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, observation points of R 1 to R N The displacements u 1 to u N are acquired as physical quantities. When the the action x j observation point R j, the function indicating the correlation between action acting x j is on observation point R i was y ij, the measuring device 1, the displacement u i is a function y i1 ~ as equal to the sum of the values of y iN, by the equation (8), based on the displacement u 1 ~u N, calculates the effect x 1 ~x N observation point R 1 to R N. Therefore, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 determines the action x j when the moving vehicle 6 passes through the observation point R j of the superstructure 7 which is a structure from other actions. It can be calculated separately. For example, even when a plurality of vehicles 6 running parallel multiple lanes, the measuring apparatus 1, the influence of the action of the action x i observation point R i by the vehicle 6 traveling on the lane L i is on the observation point R j By excluding it, the action x j of the observation point R j by the vehicle 6 traveling in the lane L j can be calculated.

さらに、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定し、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、観測点R〜Rの変位u〜u及び作用x〜xに基づいて、関数yijの係数の値を更新する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、関数yijの係数の値を随時更新することで上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。 Furthermore, the measuring apparatus 1 determines whether the vehicle 6 is moved to the upper structure 7 alone when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone, the displacement of the observation point R 1 to R N The value of the coefficient of the function y ij is updated based on u 1 to u N and the action x 1 to x N. Therefore, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 considers the change over time in the state of the superstructure 7 by updating the value of the coefficient of the function y ij at any time, and the vehicle 6 has the superstructure. The action x j when passing through the observation point R j of 7 can be calculated separately from other actions.

また、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。 Further, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 monitors the change over time in the state of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values of the updated function y ij, and the superstructure 1 is used. It is possible to judge the abnormality of 7.

また、第1実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R〜Rの作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの変位u’〜u’を算出し、変位u’〜u’に基づいて、観測点R〜Rの車両6による荷重を算出する。したがって、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、他の作用から分離して算出された観測点Rの作用xに基づいて、車両6の走行による観測点Rの変位や荷重を精度良く算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLを移動した車両6によるレーンLの変位や荷重を精度良く算出することができる。この変位や荷重の情報により、例えば、計測装置1あるいはサーバー2は、過積載の車両の監視等の処理を精度良く行うことができる。 Further, in the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1, based on the action x 1 ~x N observation point R 1 to R N, the displacement u '1 ~u' observation point R 1 to R N N It is calculated, based on the displacement u '1 ~u' N, and calculates the load applied by vehicle 6 observation point R 1 to R N. Therefore, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1, based on the action x j observation point R j calculated separately from other effects, the observation point R j by the running of the vehicle 6 Displacement and load can be calculated accurately. For example, even when a plurality of vehicles 6 running parallel multiple lanes, the measuring device 1, the displacement and load of the lane L j by the vehicle 6 has been moved lane L j can be accurately calculated. Based on this displacement and load information, for example, the measuring device 1 or the server 2 can accurately perform processing such as monitoring of an overloaded vehicle.

また、第1実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、上部構造7を通過する車両6の車軸重量による上部構造7の変位や車両6の荷重を算出することができるため、上部構造7の損傷を予測するための橋梁5の維持管理のために十分な情報を提供することができる。 Further, according to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 can calculate the displacement of the upper structure 7 and the load of the vehicle 6 due to the axle weight of the vehicle 6 passing through the upper structure 7, so that the upper structure can be calculated. Sufficient information can be provided for the maintenance of the bridge 5 for predicting the damage of 7.

2.第2実施形態
第2実施形態の計測方法では、計測装置1による単独移動判定ステップの処理が第1実施形態の計測方法と異なる。以下、第2実施形態について、第1実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態と異なる内容について説明する。
2. Second Embodiment In the measurement method of the second embodiment, the processing of the independent movement determination step by the measuring device 1 is different from the measurement method of the first embodiment. Hereinafter, with respect to the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description overlapping with the first embodiment will be omitted or simplified, and the contents different from those of the first embodiment will be mainly described. do.

2−1.計測システム
図22は、本実施形態に係る計測システムの一例を示す図である。図22に示すように、本実施形態に係る計測システム10は、計測装置1と、構造物である上部構造7に設けられる少なくとも1つのセンサー21と、少なくとも1つのセンサー22と、少なくとも1つのセンサー23と、を有している。また、計測システム10は、サーバー2を有してもよい。
2-1. Measurement system FIG. 22 is a diagram showing an example of a measurement system according to the present embodiment. As shown in FIG. 22, the measurement system 10 according to the present embodiment includes a measurement device 1, at least one sensor 21 provided in the superstructure 7 which is a structure, at least one sensor 22, and at least one sensor. 23 and. Further, the measurement system 10 may have a server 2.

計測装置1と各センサー21,22,23とは、例えば、不図示のケーブルで接続され、CAN(Controller Area Network)等の通信ネットワークを介して通信を行う。あるいは、計測装置1と各センサー21,22,23とは、無線ネットワークを介して通信を行ってもよい。 The measuring device 1 and the sensors 21, 22, and 23 are connected by, for example, a cable (not shown) and communicate with each other via a communication network such as CAN (Controller Area Network). Alternatively, the measuring device 1 and the sensors 21, 22, and 23 may communicate with each other via a wireless network.

例えば、各センサー21は、移動体である車両6の上部構造7への進入による衝撃を表すデータを出力し、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出による衝撃を表すデータを出力する。また、第1実施形態と同様、各センサー23は、移動体である車両6の移動による上部構造7の変位を算出するためのデータを出力する。本実施形態では、各センサー21,22,23は加速度センサーであり、例えば、水晶加速度センサーであってもよいし、MEMS加速度センサーであってもよい。 For example, each sensor 21 outputs data representing the impact of entering the superstructure 7 of the moving vehicle 6, and each sensor 22 outputs data representing the impact of exiting the superstructure 7 of the vehicle 6. do. Further, as in the first embodiment, each sensor 23 outputs data for calculating the displacement of the superstructure 7 due to the movement of the moving vehicle 6. In the present embodiment, each of the sensors 21, 22, and 23 is an acceleration sensor, and may be, for example, a crystal acceleration sensor or a MEMS acceleration sensor.

本実施形態では、各センサー21は上部構造7の長手方向の第1の端部に設置され、各センサー22は上部構造7の長手方向の第1の端部とは異なる第2の端部に設置されている。 In this embodiment, each sensor 21 is installed at the first longitudinal end of the superstructure 7, and each sensor 22 is at a second end different from the first longitudinal first end of the superstructure 7. is set up.

各センサー21は、車両6の上部構造7への進入の際に生じる上部構造7の加速度を検出し、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出の際に生じる上部構造7の加速度を検出する。すなわち、本実施形態では、各センサー21は、車両6の上部構造7への進入を検知する加速度センサーであり、各センサー22は、車両6の上部構造7からの退出を検知する加速度センサーである。 Each sensor 21 detects the acceleration of the superstructure 7 generated when the vehicle 6 enters the superstructure 7, and each sensor 22 detects the acceleration of the superstructure 7 generated when the vehicle 6 exits the superstructure 7. Is detected. That is, in the present embodiment, each sensor 21 is an acceleration sensor that detects the entry of the vehicle 6 into the superstructure 7, and each sensor 22 is an acceleration sensor that detects the exit of the vehicle 6 from the superstructure 7. ..

計測装置1は、各センサー21,22から出力される加速度データに基づいて、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。 The measuring device 1 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently based on the acceleration data output from the sensors 21 and 22.

また、本実施形態でも、第1実施形態と同様、各センサー23は上部構造7の長手方向の中央部に設置されている。ただし、各センサー23は、上部構造7の変位を算出するための加速度を検出することができればよく、その設置位置は上部構造7の中央部に限定されない。各センサー23は、上部構造7を走行する車両6の荷重による床板Fや主桁Gの撓みの加速度を検出する。 Further, also in the present embodiment, as in the first embodiment, each sensor 23 is installed in the central portion of the superstructure 7 in the longitudinal direction. However, each sensor 23 only needs to be able to detect the acceleration for calculating the displacement of the superstructure 7, and its installation position is not limited to the central portion of the superstructure 7. Each sensor 23 detects the acceleration of the deflection of the floor plate F and the main girder G due to the load of the vehicle 6 traveling on the superstructure 7.

計測装置1は、各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6の走行による上部構造7の撓みの変位を算出する。また、計測装置1は、算出した変位から、上部構造7を走行する車両6による荷重を算出する。 The measuring device 1 calculates the displacement of the deflection of the superstructure 7 due to the traveling of the vehicle 6 based on the acceleration data output from each sensor 23. Further, the measuring device 1 calculates the load of the vehicle 6 traveling on the superstructure 7 from the calculated displacement.

計測装置1とサーバー2とは、例えば、携帯電話の無線ネットワーク及びインターネット等の通信ネットワーク4を介して、通信を行うことができる。計測装置1は、車両6が上部構造7を走行した時刻や車両6の走行による上部構造7の変位等の情報をサーバー2に送信する。サーバー2は、当該情報を不図示の記憶装置に記憶し、例えば、当該情報に基づいて過積載の車両の監視や上部構造7の異常判定等の処理を行ってもよい。 The measuring device 1 and the server 2 can communicate with each other via, for example, a wireless network of a mobile phone and a communication network 4 such as the Internet. The measuring device 1 transmits information such as the time when the vehicle 6 travels on the superstructure 7 and the displacement of the superstructure 7 due to the traveling of the vehicle 6 to the server 2. The server 2 may store the information in a storage device (not shown), and may perform processing such as monitoring an overloaded vehicle or determining an abnormality in the superstructure 7 based on the information.

なお、本実施形態でも、第1実施形態と同様、上部構造7は、道路橋であり、例えば、鋼橋や桁橋、RC(Reinforced-Concrete)橋等である。 In this embodiment as well, as in the first embodiment, the superstructure 7 is a road bridge, for example, a steel bridge, a girder bridge, an RC (Reinforced-Concrete) bridge, or the like.

図23及び図24は、各センサー21,22,23の上部構造7への設置例を示す図である。なお、図23は、上部構造7をその上方から見た図であり、図24は、図23をB−B線又はC−C線で切断した断面図である。なお、図23をA−A線で切断した断面図は図3と同じであるため、その図示を省略する。また、図23及び図24に示す各センサー23の配置は、図2及び図3と同様であるため、その説明を省略する。 23 and 24 are views showing an example of installation of each sensor 21, 22, and 23 in the superstructure 7. Note that FIG. 23 is a view of the superstructure 7 viewed from above, and FIG. 24 is a cross-sectional view of FIG. 23 cut along the BB line or the CC line. Since the cross-sectional view of FIG. 23 cut along the line AA is the same as that of FIG. 3, the illustration is omitted. Further, since the arrangement of each sensor 23 shown in FIGS. 23 and 24 is the same as that in FIGS. 2 and 3, the description thereof will be omitted.

図23及び図24の例では、上部構造7の長手方向の第1の端部EA1において、主桁G〜GK−1のそれぞれにセンサー21が設けられ、上部構造7の長手方向の第2の端部EA2において、主桁G〜GK−1のそれぞれにセンサー22が設けられている。図23及び図24の例では、N=K−1であり、主桁Gにセンサー21,22が設けられていないが、主桁Gにセンサー21,22が設けられ、主桁G〜GK−1のいずれか1つにセンサー21,22が設けられていなくてもよい。あるいは、N=Kであり、主桁G〜Gのそれぞれにセンサー21,22が設けられていてもよい。 In the example of FIGS. 23 and 24, at a first end EA1 in the longitudinal direction of the superstructure 7, the sensor 21 is provided in each of the main girder G 1 ~G K-1, in the longitudinal direction of the superstructure 7 No. in second ends EA2, and the sensor 22 is provided in each of the main girder G 1 ~G K-1. In the examples of FIGS. 23 and 24, N = K-1, and the main girder G K is not provided with the sensors 21 and 22, but the main girder G K is provided with the sensors 21 and 22 and the main girder G 1 is provided. Sensors 21 and 22 may not be provided in any one of ~ G K-1. Alternatively, an N = K, may be the sensor 21, 22 is provided in each of the main girder G 1 ~G K.

なお、各センサー21,22を上部構造7の床板Fに設けると、検出される加速度が大きすぎて各センサー21,22の出力が飽和するおそれがあるため、図23及び図24の例では、各センサー21,22は上部構造7の主桁G〜GK−1に設けられている。 If the sensors 21 and 22 are provided on the floor plate F of the superstructure 7, the detected acceleration may be too large and the output of each sensor 21 and 22 may be saturated. Therefore, in the examples of FIGS. 23 and 24, each sensor 21, 22 is provided on the main girder G 1 ~G K-1 of the superstructure 7.

本実施形態では、N個のセンサー21に対応付けてN個の観測点P〜Pがそれぞれ設定されている。観測点P〜Pは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第4方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図23及び図24の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Pは、第1の端部EA1において、主桁Gに設けられたセンサー21の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gに設けられたセンサー21は、観測点Pを観測する観測装置である。観測点Pを観測するセンサー21は、車両6の走行により観測点Pに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Pに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点P〜PはN個のセンサー21と1対1の関係にある。 In the present embodiment, in association with the N sensor 21 are N observation point P 1 to P N are set, respectively. Observation point P 1 to P N are the N observation points of the superstructure 7 arranged along the fourth direction intersecting the first direction in which the vehicle 6 moves the superstructure 7. In the examples of FIGS. 23 and 24, for each integer j of 1 or more and N or less, the observation point P j is in the vertical upward direction of the sensor 21 provided on the main girder G j at the first end EA1. It is set at the position of the surface of a certain floor plate F. That is, the sensor 21 provided on the main girder G j is an observation device for observing the observation point P j. Sensor 21 for observing the observation point P j can may be provided an acceleration occurring in the observation point P j by the running of the vehicle 6 to the detectable position, it is preferably provided in a position closer to the observation point P j .. Thus, the observation point P 1 to P N are the N-number of the sensor 21 and the one-to-one relationship.

また、本実施形態では、N個のセンサー22に対応付けてN個の観測点Q〜Qがそれぞれ設定されている。観測点Q〜Qは、車両6が上部構造7を移動する第1方向と交差する第5方向に沿って並ぶ上部構造7のN個の観測点である。図23及び図24の例では、1以上N以下の各整数jに対して、観測点Qは、第2の端部EA2において、主桁Gに設けられたセンサー22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。すなわち、主桁Gに設けられたセンサー22は、観測点Qを観測する観測装置である。観測点Qを観測するセンサー22は、車両6の走行により観測点Qに生じる加速度を検出可能な位置に設けられていればよいが、観測点Qに近い位置に設けられることが望ましい。このように、観測点Q〜QはN個のセンサー22と1対1の関係にある。 Further, in the present embodiment, in association with the N sensor 22 are N observation point Q 1 to Q N are set, respectively. Observation point Q 1 to Q N is the N observation points of the superstructure 7 arranged along the fifth direction intersecting the first direction in which the vehicle 6 moves the superstructure 7. In the examples of FIGS. 23 and 24, for each integer j of 1 or more and N or less, the observation point Q j is located vertically upward of the sensor 22 provided on the main girder G j at the second end EA2. It is set at the position of the surface of a certain floor plate F. That is, the sensor 22 provided on the main girder G j is an observation device for observing the observation point Q j. Sensor 22 for observing the observation point Q j is may be provided an acceleration occurring in the observation point Q j by the running of the vehicle 6 to the detectable position, it is preferably provided at a position closer to the observation point Q j .. Thus, observation point Q 1 to Q N is the N pieces of sensor 22 with one-to-one relationship.

本実施形態では、N個の観測点P〜Pは、それぞれレーンL〜Lに対応付けられている。同様に、N個の観測点Q〜Qは、それぞれレーンL〜Lに対応付けられている。レーンLに対応付けて設定される観測点P及び観測点Qは、車両6が上部構造7を移動する第1方向に沿って並んでいる。図23及び図24の例では、第1方向は、上部構造7のレーンL〜Lに沿うX方向、すなわち、上部構造7の長手方向である。また、第4方向及び第5方向は、車両6が走行する上部構造7の面内においてX方向と直交するY方向、すなわち、上部構造7の幅員方向である。ただし、レーンL〜Lがそれぞれ曲線状である場合等は、第4方向と第5方向は一致しなくてもよい。また、第4方向及び第5方向は、第1方向と直交していなくてもよく、例えば、上部構造7の車両6が進入する側の端から観測点P〜Pまでの距離や、上部構造7の車両6が退出する側の端から観測点Q〜Qまでの距離が異なっていてもよい。なお、観測点P〜Pは「第N+1〜第Mの観測点」の一例である。Mは整数Nよりも大きい整数である。また、観測点Q〜Qは「第M+1〜第Lの観測点」の一例である。Lは整数Mよりも大きい整数である。また、観測点Pは「第N+kの観測点」の一例であり、観測点Qは「第M+kの観測点」である。kは1以上M−N以下の任意の整数である。また、観測点Pは「第N+mの観測点」の一例であり、観測点Qは「第M+mの観測点」である。kは1以上M−N以下の任意の整数である。mは1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数である。例えば、M=2N、L=3Nであってもよい。 In this embodiment, N pieces of the observation point P 1 to P N are provided, respectively associated with the lane L 1 ~L N. Similarly, N-number of observation points Q 1 to Q N are provided, respectively associated with the lane L 1 ~L N. The observation points P j and the observation points Q j set in association with the lane L j are arranged along the first direction in which the vehicle 6 moves in the superstructure 7. In the example of FIGS. 23 and 24, the first direction, X direction along the lane L 1 ~L N of the superstructure 7, i.e., in the longitudinal direction of the superstructure 7. The fourth and fifth directions are the Y direction orthogonal to the X direction in the plane of the superstructure 7 on which the vehicle 6 travels, that is, the width direction of the superstructure 7. However, like the case lane L 1 ~L N are each curved, the fourth direction and the fifth direction may not match. The fourth direction and the fifth direction may not be perpendicular to the first direction, for example, and the distance from the end side to the observation point P 1 to P N where the vehicle 6 of the superstructure 7 enters, distance from the end on the side where the vehicle 6 of the superstructure 7 retreats to the observation point Q 1 to Q N may also be different. Incidentally, the observation point P 1 to P N is an example of the "observation point of the first N +. 1 to No. M". M is an integer larger than the integer N. Further, observation point Q 1 to Q N is an example of the "observation point of the M +. 1 to the L". L is an integer larger than the integer M. The observation point P k is an example of the "observation point of the N + k", and the observation point Q k is the "observation point of the M + k". k is an arbitrary integer of 1 or more and MN or less. The observation point P m is an example of the "observation point of the N + m", and the observation point Q m is the "observation point of the M + m". k is an arbitrary integer of 1 or more and MN or less. m is an arbitrary integer greater than or equal to 1 and less than or equal to LM and different from k. For example, M = 2N and L = 3N may be set.

なお、センサー21,22の数及び設置位置は、図23及び図24に示した例には限定されず種々の変形実施が可能である。 The number and installation positions of the sensors 21 and 22 are not limited to the examples shown in FIGS. 23 and 24, and various modifications can be performed.

計測装置1は、各センサー21,22から出力される加速度データに基づいて、第1方向であるX方向と、第4方向及び第5方向であるY方向とそれぞれ交差する第6方向の加速度を取得する。観測点P〜P,Q〜Qは、衝撃によりX方向及びY方向と直交する方向に変位するので、計測装置1は、衝撃の大きさを正確に算出するために、X方向及びY方向と直交する第6方向、すなわち、床板Fの法線方向の加速度を取得するのが望ましい。 Based on the acceleration data output from each of the sensors 21 and 22, the measuring device 1 determines the acceleration in the sixth direction that intersects the X direction, which is the first direction, and the Y direction, which is the fourth and fifth directions, respectively. get. Since the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N are displaced by the impact in the directions orthogonal to the X and Y directions, the measuring device 1 is in the X direction in order to accurately calculate the magnitude of the impact. And it is desirable to acquire the acceleration in the sixth direction orthogonal to the Y direction, that is, in the normal direction of the floor plate F.

図4と同様であるため図示を省略するが、センサー21,22は、互いに直交する3軸の各軸方向に生じる加速度を検出する加速度センサーである。 Although not shown because it is the same as in FIG. 4, the sensors 21 and 22 are acceleration sensors that detect accelerations generated in each of the three axes orthogonal to each other.

車両6の上部構造7への進入により観測点P〜Pに加わる衝撃を検出するために、各センサー21は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第4方向と交差する方向となるように設置される。同様に、車両6の上部構造7からの退出により観測点Q〜Qに加わる衝撃を検出するために、各センサー22は、3つの検出軸であるx軸、y軸、z軸のうち、1軸が第1方向及び第5方向と交差する方向となるように設置される。図23及び図24の例では、第1方向はX方向であり、第4方向及び第5方向はY方向であるから、各センサー21,22は、1軸がX方向及びY方向と交差する方向となるように設置される。観測点P〜P,Q〜Qは、衝撃によりX方向及びY方向と直交する方向に変位するので、衝撃の大きさを正確に検出するために、理想的には、各センサー21,22は、1軸をX方向及びY方向と直交する方向、すなわち、床板Fの法線方向に合わせて設置される。 In order to detect an impact applied to the observation point P 1 to P N by entering the superstructure 7 of the vehicle 6, each sensor 21, x-axis is the three detection axes, y-axis, of the z-axis, one axis Is installed so as to intersect the first direction and the fourth direction. Similarly, in order to detect an impact applied to the observation point Q 1 to Q N by departure of the superstructure 7 of the vehicle 6, each sensor 22, x-axis is the three detection axes, y-axis, of the z-axis One axis is installed so as to intersect the first direction and the fifth direction. In the examples of FIGS. 23 and 24, since the first direction is the X direction and the fourth and fifth directions are the Y directions, one axis of each of the sensors 21 and 22 intersects the X direction and the Y direction. It is installed so that it faces the direction. Since the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N are displaced by the impact in the directions orthogonal to the X and Y directions, ideally, each sensor is used to accurately detect the magnitude of the impact. 21 and 22 are installed so that one axis is orthogonal to the X direction and the Y direction, that is, the normal direction of the floor plate F.

ただし、各センサー21,22を上部構造7に設置する場合、設置場所が傾いている場合もある。計測装置1は、各センサー21,22の3つの検出軸の1軸が、床板Fの法線方向に合わせて設置されなくても、x軸、y軸、z軸の加速度を合成した3軸合成加速度によって、各センサー21,22の傾斜による検出誤差の補正を行うことができる。 However, when the sensors 21 and 22 are installed in the superstructure 7, the installation location may be tilted. The measuring device 1 has three axes that combine accelerations of the x-axis, y-axis, and z-axis even if one of the three detection axes of each sensor 21 and 22 is not installed in the normal direction of the floor plate F. The combined acceleration can correct the detection error due to the inclination of each of the sensors 21 and 22.

以下、計測装置1が実行する本実施形態の計測方法の詳細について説明する。 Hereinafter, the details of the measurement method of the present embodiment executed by the measurement device 1 will be described.

2−2.車両の単独移動の判定
本実施形態では、計測装置1は、観測装置としてのN個のセンサー21による観測情報である加速度データに基づいて、移動体である車両6の複数の部位が観測点Pをそれぞれ通過した時刻及び当該複数の部位のそれぞれの観測点Pへの作用に対する応答である物理量を含む第1観測点情報を取得する。同様に、本実施形態では、計測装置1は、観測装置としてのN個のセンサー22による観測情報である加速度データに基づいて、車両6の複数の部位が観測点Qをそれぞれ通過した時刻及び当該複数の部位のそれぞれの観測点Qへの作用に対する応答である物理量を含む第2観測点情報を取得する。ここで、jは1以上N以下の各整数である。
2-2. Judgment of single movement of vehicle In the present embodiment, in the measuring device 1, a plurality of parts of the moving vehicle 6 are observation points P based on acceleration data which is observation information by N sensors 21 as observation devices. The first observation point information including the time when each of j has passed and the physical quantity which is the response to the action of the plurality of parts on each observation point P j is acquired. Similarly, in the present embodiment, the measuring device 1 has the time and time when the plurality of parts of the vehicle 6 have passed the observation points Qj , respectively, based on the acceleration data which is the observation information by the N sensors 22 as the observation devices. acquiring second observation point information including the physical quantity is a response to the action of the respective observation points Q j of the plurality of sites. Here, j is each integer of 1 or more and N or less.

本実施形態では、車両6が備える複数の車軸又は車輪による荷重が上部構造7に印加されるものと考え、第1観測点情報及び第2観測点情報を取得する対象となる複数の部位のそれぞれは、車軸又は車輪である。以下、本実施形態では、複数の部位のそれぞれは車軸であるものとする。 In the present embodiment, it is considered that the load from the plurality of axles or wheels included in the vehicle 6 is applied to the superstructure 7, and the first observation point information and the second observation point information are acquired from each of the plurality of parts to be acquired. Is an axle or a wheel. Hereinafter, in the present embodiment, it is assumed that each of the plurality of parts is an axle.

また、本実施形態では、加速度センサーである各センサー21は、複数の車軸のそれぞれの観測点Pへの作用による加速度を検出する。同様に、加速度センサーである各センサー22は、複数の車軸のそれぞれの観測点Qへの作用による加速度を検出する。 Further, in the present embodiment, each sensor 21 which is an acceleration sensor detects the acceleration due to the action of the plurality of axles on the respective observation points Pj. Similarly, the sensors 22 in the acceleration sensor detects the acceleration by the action of the respective observation points Q j of the plurality of axles.

本実施形態では、図23に示したように、観測点P〜Pは第1の端部EA1に設定され、観測点Q〜Qは第2の端部EA2に設定される。したがって、車両6の複数の車軸が観測点Pをそれぞれ通過した時刻を、各車軸の上部構造7への進入時刻、より詳細にはレーンLへの進入時刻とみなすことができる。また、車両6の複数の車軸が観測点Qをそれぞれ通過した時刻を、各車軸の上部構造7からの退出時刻、より詳細にはレーンLからの退出時刻とみなすことができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 23, the observation point P 1 to P N is set to a first end EA1, observation point Q 1 to Q N is set to a second end EA2. Therefore, the time at which the plurality of axles of the vehicle 6 has passed each observation point P j, entry time into the superstructure 7 of each axle, and more particularly can be regarded as entry time to lane L j. Also, the time in which a plurality of axles of the vehicle 6 has passed each observation point Q j, exit time from the superstructure 7 of each axle, and more particularly can be regarded as exit time from the lane L j.

したがって、本実施形態では、第1観測点情報は、車両6の各車軸のレーンLへの進入時刻及び各車軸がレーンLに進入する時の作用に対する応答である物理量としての加速度強度を含む。また、第2観測点情報は、車両6の各車軸のレーンLからの退出時刻及び各車軸がレーンLから退出する時の作用に対する応答である物理量としての加速度強度を含む。 Therefore, in the present embodiment, the first observation point information, an acceleration strength of the physical quantity which is a response to the action of when entry time and the axles of the lanes L j of each axle of the vehicle 6 enters the lane L j include. The second observation point information includes an acceleration strength as a physical quantity, which is a response to the action when the exit time and the axles of the lanes L j of each axle of the vehicle 6 retreats from the lane L j.

さらに、車両6の各車軸の進入と退出は対応するから、第1観測点情報及び第2観測点情報を層別することができ、第1観測点情報、第2観測点情報及びこれらの層別情報を含めて車軸情報と呼ぶことにする。 Further, since the entry and exit of each axle of the vehicle 6 correspond to each other, the first observation point information and the second observation point information can be stratified, and the first observation point information, the second observation point information and these layers can be stratified. We will call it axle information including other information.

すなわち、車軸情報は、第1観測点情報及び第2観測点情報に加えて、車軸毎の、レーンLへの進入時刻、進入時の加速度強度、レーンLからの退出時刻及び退出時の加速度強度の対応情報や、車両6と車軸毎の当該対応情報との対応情報を含む。したがって、車軸情報により、上部構造7を通過した車両6毎に、各車軸が通過したレーンLや、観測点P,Qを通過した時刻及び通過時の加速度強度が特定される。 That is, in addition to the first observation point information and the second observation point information, the axle information includes the approach time to the lane L j , the acceleration intensity at the time of approach, the exit time from the lane L j, and the exit time for each axle. It includes correspondence information of acceleration intensity and correspondence information between the vehicle 6 and the corresponding information for each axle. Therefore, from the axle information, for each vehicle 6 that has passed the superstructure 7, the lane L j that each axle has passed, the time that the observation points P j and Q j have passed, and the acceleration intensity at the time of passing are specified.

図25に車軸情報の一例を示す。図25の例では、1列目〜4列目の情報は車両番号が1の車両6に関する情報である。1列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する情報であり、2列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する情報であり、3列目の情報は車軸番号が3である3番目の車軸に関する情報であり、4列目の情報は車軸番号が4である4番目の車軸に関する情報である。例えば、1列目の対応情報は、車両番号が1の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンLへの進入時刻がti11であり、進入時の加速度強度がpai11であり、レーンLからの退出時刻がto11であり、退出時の加速度強度がpao11であることを示している。 FIG. 25 shows an example of axle information. In the example of FIG. 25, the information in the first to fourth columns is information about the vehicle 6 having the vehicle number 1. The information in the first column is the information about the first axle with the axle number 1, the information in the second column is the information about the second axle with the axle number 2, and the information in the third column is the information about the axle number. It is the information about the third axle which is 3, and the information in the fourth column is the information about the fourth axle whose axle number is 4. For example, the correspondence information of the first column, the axle head of the axle numbers of vehicles 6 of the vehicle number 1 is 1, entry time to lane L 2 is TI11, acceleration strength upon entry is located in pai11 , exit time from the lane L 2 is TO11, acceleration strength at exit indicates that the Pao11.

また、5列目〜6列目の情報は車両番号が2の車両6に関する情報である。5列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する対応情報であり、6列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する対応情報である。例えば、5列目の対応情報は、車両番号が2の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンLへの進入時刻がti21であり、進入時の加速度強度がpai21であり、レーンLからの退出時刻がto21であり、退出時の加速度強度がpao21であることを示している。 Further, the information in the fifth to sixth columns is information about the vehicle 6 having the vehicle number 2. The information in the fifth column is the correspondence information about the first axle having the axle number 1, and the information in the sixth column is the correspondence information about the second axle having the axle number 2. For example, the correspondence information of the fifth column, the axle head of the axle numbers of vehicles 6 of the vehicle number 2 is 1, entry time to lane L 1 is Ti21, acceleration strength upon entry is located in pai21 , exit time from the lane L 1 is TO21, acceleration strength at exit indicates that the Pao21.

また、7列目〜8列目の情報は車両番号が3の車両6に関する情報である。7列目の情報は車軸番号が1である先頭の車軸に関する対応情報であり、8列目の情報は車軸番号が2である2番目の車軸に関する対応情報である。例えば、7列目の対応情報は、車両番号が3の車両6の車軸番号が1である先頭の車軸について、レーンLへの進入時刻がti31であり、進入時の加速度強度がpai31であり、レーンLからの退出時刻がto31であり、退出時の加速度強度がpao31であることを示している。 The information in the 7th to 8th columns is information about the vehicle 6 having the vehicle number 3. The information in the 7th column is the correspondence information about the first axle having the axle number 1, and the information in the 8th column is the correspondence information about the second axle having the axle number 2. For example, in the corresponding information in the seventh column, the approach time to the lane L1 is ti31 and the acceleration intensity at the time of approach is pai31 for the first axle in which the axle number of the vehicle 6 having the vehicle number 3 is 1. , exit time from the lane L 1 is To31, acceleration strength at exit indicates that the Pao31.

一例として、図26及び図27に、N=2の場合の各センサー21,22,23及び観測点P,P,Q,Q,R,Rの配置例を示し、図26及び図27に示す配置例の場合に、計測装置1が車軸情報を生成する手順について説明する。 As an example, FIGS. 26 and 27 show an arrangement example of each sensor 21, 22, 23 and observation points P 1 , P 2 , Q 1 , Q 2 , R 1 , and R 2 when N = 2. In the case of the arrangement example shown in 26 and 27, a procedure for the measuring device 1 to generate axle information will be described.

図26は、上部構造7をその上方から見た図であり、図27は、図26をB−B線又はC−C線で切断した断面図である。なお、図26をA−A線で切断した断面図は図6と同じであるため、その図示を省略する。また、図26及び図27に示す各センサー23の配置は、図5及び図6と同様であるため、その説明を省略する。 FIG. 26 is a view of the superstructure 7 viewed from above, and FIG. 27 is a cross-sectional view of FIG. 26 cut along the BB line or the CC line. Since the cross-sectional view of FIG. 26 cut along the line AA is the same as that of FIG. 6, the illustration is omitted. Further, since the arrangement of each sensor 23 shown in FIGS. 26 and 27 is the same as that in FIGS. 5 and 6, the description thereof will be omitted.

図26及び図27の例では、2個のセンサー21が、上部構造7の第1の端部EA1において主桁G,Gにそれぞれ設けられ、2個のセンサー22が、上部構造7の第2の端部EA2において主桁G,Gにそれぞれ設けられている。また、レーンLに対応する観測点P,Qがそれぞれ主桁Gに設けられたセンサー21,22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定され、レーンLに対応する観測点P,Qがそれぞれ主桁Gに設けられたセンサー21,22の鉛直上方向にある床板Fの表面の位置に設定されている。主桁Gに設けられたセンサー21は観測点Pを観測し、主桁Gに設けられたセンサー21は観測点Pを観測する。また、主桁Gに設けられたセンサー22は観測点Qを観測し、主桁Gに設けられたセンサー22は観測点Qを観測する。計測装置1は、車軸情報を生成するために、各センサー21,22が検出した各時刻の加速度を振幅に変換し、加速度強度を取得する。 In the example of FIGS. 26 and 27, two sensors 21 are respectively provided at the first end EA1 of the superstructure 7 on the main girder G 1, G 3, the two sensors 22, the superstructure 7 They are respectively provided on the main girder G 1, G 3 at the second end EA2. Further, the observation points P 1 and Q 1 corresponding to the lane L 1 are set at the positions of the surface of the floor plate F in the vertically upward direction of the sensors 21 and 22 provided on the main girder G 1 , respectively, and correspond to the lane L 2. observation point P 2, Q 2 is set to the position of the surface of the floor F in the vertically upward direction of the sensor 21, 22 provided on the main girder G 3 respectively of. The sensor 21 provided on the main girder G 1 observes the observation point P 1, and the sensor 21 provided on the main girder G 3 observes the observation point P 2 . The sensor 22 provided on the main girder G 1 observes the observation point Q 1, the main girder G sensor 22 provided in the 3 observes an observation point Q 2. In order to generate axle information, the measuring device 1 converts the acceleration detected by each of the sensors 21 and 22 at each time into an amplitude and acquires the acceleration intensity.

図28は、4軸の車両6がレーンLを走行した場合に観測点P,P,Q,Qに対して検出される加速度の一例を示す図である。また、図29は、図28の各時刻の加速度振幅を加速度強度に変換した図である。図28及び図29の例では、車両6がレーンLを走行しているので、車両6の4つの車軸が観測点P,Qをそれぞれ通過する時刻において大きな加速度強度が取得されている。4つの車軸が観測点Pをそれぞれ通過する時刻において取得される加速度強度は第1観測点情報に含まれる。また、4つの車軸が観測点Qをそれぞれ通過する時刻において取得される加速度強度は第2観測点情報に含まれる。 FIG. 28 is a diagram showing an example of acceleration detected with respect to observation points P 1 , P 2 , Q 1 and Q 2 when a 4-axis vehicle 6 travels in lane L 2. Further, FIG. 29 is a diagram in which the acceleration amplitude at each time in FIG. 28 is converted into an acceleration intensity. In the example of FIGS. 28 and 29, the vehicle 6 is because the traveling lane L 2, are acquired large acceleration intensity at time four axles of the vehicle 6 passes the observation point P 2, Q 2, respectively .. Four axle acceleration intensity acquired at the time of passing through the observation point P 2 respectively included in the first observation point information. The four axle acceleration intensity acquired at the time of passing through the observation point Q 2 respectively are included in the second observation point data.

そして、計測装置1は、取得した加速度強度が所定の閾値を超えた時刻を先頭の車軸から順に各車軸が観測点P,Qを通過した時刻、すなわち、各車軸のレーンLへの進入時刻及びレーンLからの退出時刻として取得する。 The measuring apparatus 1, the time when the obtained acceleration intensity each axle in order from the head of the axle the time exceeds a predetermined threshold value has passed the observation point P 2, Q 2, i.e., to the lane L 2 of each axle It is obtained as the exit time from the entry time and lane L 2.

図30は、図29の加速度強度を所定の閾値で2値化した図である。図30の例では、4つの車軸のそれぞれのレーンLへの進入時刻とレーンLからの退出時刻が取得されている。4つの車軸のそれぞれのレーンLへの進入時刻は第1観測点情報に含まれる。また、4つの車軸のそれぞれのレーンLからの退出時刻は第2観測点情報に含まれる。 FIG. 30 is a diagram in which the acceleration intensity of FIG. 29 is binarized at a predetermined threshold value. In the example of FIG. 30, each entry time and exit time from the lane L 2 to lane L 2 of the four axles are acquired. Each entry time to lane L 2 of the four axles are included in the first observation point information. Further, each of the exit time from the lane L 2 of the four axles are included in the second observation point data.

さらに、計測装置1は、4つの車軸のそれぞれのレーンLへの進入時刻のパターン1と、4つの車軸のそれぞれのレーンLからの退出時刻のパターン2とを比較し、当該2つのパターンが同一の車両6の通過によるものが否かを判定する。4つの車軸の間隔は変化しないので、車両6が上部構造7を走行する速度が一定であれば、パターン1,2は一致することになる。例えば、計測装置1は、先頭の車軸の進入時刻と退出時刻を一致させるように、パターン1,2のいずれかの時刻をスライドさせ、2番目〜4番目の各車軸の進入時刻と退出時刻の差が所定の閾値以下の場合はパターン1,2が同一の車両6の通過によるものと判定し、当該差が所定の閾値よりも大きい場合はパターン1,2が2台の車両6の通過によるものと判定する。なお、計測装置1は、2台の車両6が同じ速度で1つのレーンを連行する場合において先の車両6の複数の車軸と後の車両6の複数の車軸をすべて1台の車両6の車軸と誤判定しないように、2つの連続する車軸の進入時刻又は退出時刻の間隔が規定以上の時間差である場合には、当該2つの車軸の進入時刻及び退出時刻を2つの車両6に分ければよい。 Furthermore, the measuring apparatus 1 has four pattern 1 of each entry time to lane L 2 of the axle, compared with the pattern 2 of the exit time from each lane L 2 of the four axles, the two patterns Determines whether or not is due to the passage of the same vehicle 6. Since the distance between the four axles does not change, the patterns 1 and 2 will match if the speed at which the vehicle 6 travels on the superstructure 7 is constant. For example, the measuring device 1 slides one of the times of patterns 1 and 2 so as to match the entry time and the exit time of the first axle, and sets the approach time and the exit time of each of the second to fourth axles. If the difference is less than or equal to a predetermined threshold value, it is determined that patterns 1 and 2 are due to the passage of the same vehicle 6, and if the difference is larger than the predetermined threshold value, patterns 1 and 2 are due to the passage of two vehicles 6. Judge as something. In the measuring device 1, when two vehicles 6 carry one lane at the same speed, the plurality of axles of the preceding vehicle 6 and the plurality of axles of the rear vehicle 6 are all the axles of one vehicle 6. If the interval between the entry time or exit time of two consecutive axles is more than the specified time difference, the entry time and exit time of the two axles may be divided into two vehicles 6. ..

図31は、図30に対して、先頭の車軸の進入時刻と退出時刻を一致させるように、4つの車軸のそれぞれのレーンLからの退出時刻のパターン2をスライドさせた図である。なお、図31は、図30に対して横軸方向が拡大されている。図31の例では、4つの車軸のそれぞれのレーンLへの進入時刻のパターン1と、4つの車軸のそれぞれのレーンLからの退出時刻のパターン2とがほぼ一致しており、パターン1,2が同一の車両6の通過によるものと判定される。 FIG. 31 is a view in which the pattern 2 of the exit time from the lane L 2 of each of the four axles is slid so as to match the entry time and the exit time of the leading axle with respect to FIG. Note that FIG. 31 is enlarged in the horizontal axis direction with respect to FIG. 30. In the example of FIG. 31, the pattern 1 of the entry time to each lane L 2 of the four axles and the pattern 2 of the exit time from each lane L 2 of the four axles are substantially the same, and the pattern 1 , 2 are determined to be due to the passage of the same vehicle 6.

そして、計測装置1は、図30に示したレーンLへの4つの進入時刻、図29に示した観測点Pの4つの加速度強度のピーク値、図30に示したレーンLからの4つの退出時刻、及び、図29に示した観測点Qの4つの加速度強度のピーク値を、先頭から順に対応づけることにより、先頭の車軸の対応情報、2番目の車軸の対応情報、3番目の車軸の対応情報及び4番目の車軸の対応情報を取得する。さらに、計測装置1は、レーンLを走行した車両6と4つの車軸の対応情報とを対応付けた対応情報を取得する。これらの情報は、第1観測点情報及び第2観測点情報とともに、車軸情報に含まれる。 The measuring apparatus 1, the four entry time to lane L 2 shown in FIG. 30, the peak value of the four accelerations intensity of the observation point P 2 as shown in FIG. 29, from the lane L 2 shown in FIG. 30 four exit time, and the peak value of the four acceleration intensity observation point Q 2 to which shown in FIG. 29, by associating in sequence from the head, the corresponding information of the leading axle, correspondence information of the second axle, 3 Acquire the correspondence information of the fourth axle and the correspondence information of the fourth axle. Furthermore, the measuring apparatus 1 acquires the correspondence information that associates the vehicle 6 traveling on the lane L 2 and the correspondence information of the four axles. This information is included in the axle information together with the first observation point information and the second observation point information.

計測装置1は、車軸情報により、上部構造7のレーンLを通過した任意の車両6に対して、当該車両6の各車軸の観測点Pへの進入時刻、各車軸による観測点Pの加速度強度、各車軸の観測点Qからの退出時刻、及び、各車軸による観測点Qの加速度強度を特定することができる。 Based on the axle information, the measuring device 1 indicates, for any vehicle 6 that has passed through the lane L j of the superstructure 7, the approach time of each axle of the vehicle 6 to the observation point P j, and the observation point P j by each axle. acceleration strength, exit time from the observation point Q j of each axle, and can identify the acceleration intensity observation point Q j by each axle.

計測装置1は、所定期間において取得された車軸情報に基づいて車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定することができる。具体的には、計測装置1は、所定期間において取得された車軸情報から各車両6の各レーンへの進入時刻及び各レーンからの退出時刻を取得し、当該所定期間において、任意のレーンLに対する任意の車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンLに対する他の車両6の進入時刻および退出時刻がなければ、当該車両6が単独で上部構造7を走行したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。例えば、所定期間において図25に示す車軸情報が取得された場合、計測装置1は、車両番号が1の車両6の先頭の車軸のレーンLへの進入時刻ti11を当該車両6のレーンLへの進入時刻として取得し、当該車両6の4番目の車軸のレーンLからの退出時刻to11を当該車両6のレーンLからの退出時刻として取得する。計測装置1は、車両番号が2以降の各車両の各レーンへの進入時刻及び各レーンからの退出時刻を同様に取得する。そして、計測装置1は、例えば、所定期間において、車両番号が1の車両6のレーンLへの進入時刻ti11とレーンLからの退出時刻to11の間に、車両番号が2以下の各車両6のレーンL〜Lへの進入時刻及びレーンL〜Lからの退出時刻がなければ、車両番号が1の車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。 The measuring device 1 can determine whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently based on the axle information acquired in a predetermined period. Specifically, the measuring device 1 acquires the entry time and exit time from each lane of each vehicle 6 from the axle information acquired in the predetermined period, and arbitrarily lane L k in the predetermined period. between entry time and exit time of any vehicle 6 for determining, if no entry time and exit time of the other vehicle 6 for the other lanes L m, and the vehicle 6 has traveled the superstructure 7 alone .. k is an arbitrary integer of 1 or more and N or less, and m is an arbitrary integer of 1 or more and N or less and different from k. For example, if the axle information shown in FIG. 25 in a predetermined period is acquired, the measuring device 1, lane L 2 of the vehicle 6 entry time ti11 to lane L 2 of the leading axle of the vehicle 6 of the vehicle number 1 obtained as entry time into acquires exit time to11 from lane L 2 of the 4 th axle of the vehicle 6 as exit time from the lane L 2 of the vehicle 6. The measuring device 1 similarly acquires the entry time and exit time from each lane of each vehicle having a vehicle number of 2 or later. The measuring apparatus 1, for example, in a predetermined period, between the exit time to11 from entry time ti11 lane L 2 to lane L 2 of the vehicle 6 of the vehicle number 1, each vehicle car number is 2 or less without exit time from entry time and lane L 2 ~L N of 6 to lane L 2 ~L N of judges that the vehicle 6 of the vehicle number 1 moves the superstructure 7 alone.

なお、本実施形態では、計測装置1は、任意のレーンLに複数の車両6が同時に走行した場合は、当該複数の車両6を1台の車両とみなして、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。ただし、計測装置1は、任意のレーンLに複数の車両6が同時に走行した場合は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定してもよい。 In the present embodiment, the measuring device 1, when a vehicle travels more vehicles 6 in any lane L k simultaneously, the plurality of vehicles 6 is regarded as one vehicle, the upper vehicle 6 alone structure It is determined that 7 has been moved. However, the measuring apparatus 1, when the plurality of vehicles 6 has traveled simultaneously any lane L k, it may be determined that the vehicle 6 has not moving superstructure 7 alone.

2−3.計測方法
図32は、第2実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図32に示す手順を実行する。
2-3. Measurement Method FIG. 32 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the second embodiment. In this embodiment, the measuring device 1 executes the procedure shown in FIG. 32.

図32に示すように、まず、計測装置1は、ステップS21の処理を行う。ステップS21の処理は、図18のステップS1の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS21は係数値算出ステップである。 As shown in FIG. 32, first, the measuring device 1 performs the process of step S21. Since the process of step S21 is the same as the process of step S1 of FIG. 18, the description thereof will be omitted. Step S21 is a coefficient value calculation step.

次に、計測装置1は、観測点P〜Pを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P〜Pのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する(ステップS22)。前述の通り、N個のセンサー21はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー21による観測情報は、観測点P〜Pに生じた加速度の検出情報である。計測装置1は、N個のセンサー21がそれぞれ検出した加速度に基づいて第1観測点情報を取得する。このステップS22は第1観測点情報取得ステップである。 Time Next, the measuring apparatus 1, based on the observation information by the N sensors 21 for observing the observation point P 1 to P N, each axle of the vehicle 6 has passed one of the observation point P 1 to P N The first observation point information including the above is acquired (step S22). As described above, the N sensors 21 are each accelerometer observation information by the N sensors 21, an acceleration detection information generated in the observation point P 1 to P N. The measuring device 1 acquires the first observation point information based on the acceleration detected by each of the N sensors 21. This step S22 is a first observation point information acquisition step.

次に、計測装置1は、観測点Q〜Qを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q〜Qのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する(ステップS23)。前述の通り、N個のセンサー22はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー22による観測情報は、観測点Q〜Qに生じた加速度の検出情報である。計測装置1は、N個のセンサー22がそれぞれ検出した加速度に基づいて、第2観測点情報を取得する。このステップS23は第2観測点情報取得ステップである。 Time Next, the measuring apparatus 1, based on the observation information by the N sensors 22 for observing the observation point Q 1 to Q N, the axles of the vehicle 6 has passed one of the observation point Q 1 to Q N The second observation point information including the above is acquired (step S23). As described above, the N sensors 22 are each accelerometer observation information by the N sensors 22, an acceleration detection information generated in the observation point Q 1 to Q N. The measuring device 1 acquires the second observation point information based on the acceleration detected by each of the N sensors 22. This step S23 is a second observation point information acquisition step.

次に、計測装置1は、ステップS24〜S27の処理を行う。ステップS24〜S27の処理は、図18のステップS2〜S5の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS24は、物理量取得ステップである。ステップS25は作用算出ステップである。ステップS26は変位算出ステップである。ステップS27は荷重算出ステップである。 Next, the measuring device 1 performs the processes of steps S24 to S27. Since the processes of steps S24 to S27 are the same as the processes of steps S2 to S5 of FIG. 18, the description thereof will be omitted. Step S24 is a physical quantity acquisition step. Step S25 is an action calculation step. Step S26 is a displacement calculation step. Step S27 is a load calculation step.

次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS28)。具体的には、計測装置1は、ステップS1で取得した第1観測点情報及びステップS2で取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しているか否かを判断する。そして、計測装置1は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。このステップS28は単独移動判定ステップである。 Next, the measuring device 1 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently (step S28). Specifically, the measuring device 1 has an arbitrary integer k of 1 or more and N or less and 1 or more and N based on the first observation point information acquired in step S1 and the second observation point information acquired in step S2. While the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k for any integer m that is less than or different from k, the other vehicle 6 has the observation point P m and the observation point Q m . Determine if you are moving between. Then, in the measuring device 1, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k , the other vehicle 6 does not move between the observation point P m and the observation point Q m. In this case, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. This step S28 is a single movement determination step.

そして、計測装置1は、ステップS28で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS29のY)、ステップS30〜S33の処理を行う。ステップS30〜S33の処理は、図18のステップS8〜S11の処理と同様であるため、その説明を省略する。ステップS30は係数値更新ステップである。ステップS31は異常判断ステップである。ステップS32は通知ステップである。 Then, when it is determined in step S28 that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently (Y in step S29), the measuring device 1 performs the processes of steps S30 to S33. Since the processes of steps S30 to S33 are the same as the processes of steps S8 to S11 of FIG. 18, the description thereof will be omitted. Step S30 is a coefficient value update step. Step S31 is an abnormality determination step. Step S32 is a notification step.

計測装置1は、ステップS28で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS29のN)、ステップS30〜S33の処理を行わない。 When it is determined in step S28 that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (N in step S29), the measuring device 1 does not perform the processes of steps S30 to S33.

次に、計測装置1は、ステップS27で算出したレーンL〜Lを走行した車両6の荷重をサーバー2に出力する(ステップS34)。このステップS34は、出力ステップである。 Next, the measuring apparatus 1 outputs the load of the vehicle 6 traveling lane L 1 ~L N calculated in step S27 to the server 2 (step S34). This step S34 is an output step.

計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS35のN)、ステップS22〜S34の処理を繰り返し行う。 The measuring device 1 repeats the processes of steps S22 to S34 until the measurement is completed (N in step S35).

図33は、図32のステップS28である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 FIG. 33 is a flowchart showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S28 of FIG. 32.

図33に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS281)、第1観測点情報及び第2観測点情報を用いて、各車軸のレーンLへの進入時刻のパターン1と各車軸のレーンLからの退出時刻のパターン2とを比較する(ステップS282)。 As shown in FIG. 33, first, the measuring device 1 sets the integer j to 1 (step S281), and uses the first observation point information and the second observation point information to enter the lane L j of each axle. comparing the time pattern 1 of the pattern 2 of the exit time from the lane L j of each axle (step S282).

そして、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値以下の場合は(ステップS283のY)、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻及び加速度強度とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻及び加速度強度とを1台の車両6と対応づけて車軸情報を生成する(ステップS284)。 Then, when the difference between the entry time of each axle included in the pattern 1 and the exit time of each axle included in the pattern 2 is equal to or less than the threshold value (Y in step S283), the measuring device 1 includes each of the axles included in the pattern 1. Axle information is generated by associating the approach time and acceleration intensity of the axle with the exit time and acceleration intensity of each axle included in the pattern 2 with one vehicle 6 (step S284).

また、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値よりも大きい場合は(ステップS283のN)、ステップS284の処理を行わない。 Further, when the difference between the entry time of each axle included in pattern 1 and the exit time of each axle included in pattern 2 is larger than the threshold value (N in step S283), the measuring device 1 performs the process of step S284. Not performed.

計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS285のN)、整数jに1を加算し(ステップS286)、ステップS282〜S284の処理を繰り返し行う。 When the integer j is not N (N in step S285), the measuring device 1 adds 1 to the integer j (step S286), and repeats the processes of steps S282 to S284.

そして、整数jがNになると(ステップS285のY)、計測装置1は、ステップS284で生成した車軸情報から、各車両6の各レーンに対する進入時刻及び退出時刻を取得する(ステップS287)。 Then, when the integer j becomes N (Y in step S285), the measuring device 1 acquires the approach time and the exit time for each lane of each vehicle 6 from the axle information generated in step S284 (step S287).

次に、計測装置1は、整数kを1に設定し(ステップS288)、レーンLに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がない場合(ステップS289のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS293)、単独移動判定ステップの処理を終了する。 Next, the measuring apparatus 1 sets the integer k to 1 (step S288), between the entry time and exit time of the vehicle 6 for lane L k, entry time and exit time of the other vehicle 6 to the other lanes If there is no such (Y in step S289), it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently (step S293), and the process of the independent movement determination step is terminated.

計測装置1は、レーンLに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がある場合(ステップS289のN)、整数kがNでなければ(ステップS290のN)、整数kに1を加算し(ステップS291)、ステップS289の処理を繰り返し行う。 When the measuring device 1 has an entry time and an exit time of another vehicle 6 with respect to another lane between the entry time and the exit time of the vehicle 6 with respect to the lane L k (N in step S289), the integer k is N. If not (N in step S290), 1 is added to the integer k (step S291), and the process of step S289 is repeated.

そして、整数kがNになると(ステップS290のY)、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS292)、単独移動判定ステップの処理を終了する。 Then, when the integer k becomes N (Y in step S290), the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (step S292), and ends the process of the independent movement determination step.

2−4.計測装置の構成
図34は、第2実施形態における計測装置1の構成例を示す図である。図34において、図21と同様の構成要素には同じ符号が付されている。図34に示すように、第1実施形態と同様、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。
2-4. Configuration of Measuring Device FIG. 34 is a diagram showing a configuration example of the measuring device 1 according to the second embodiment. In FIG. 34, the same components as those in FIG. 21 are designated by the same reference numerals. As shown in FIG. 34, as in the first embodiment, the measuring device 1 includes a control unit 110, a first communication unit 120, a storage unit 130, a second communication unit 140, and an operation unit 150. doing.

第1通信部120、記憶部130、第2通信部140及び操作部150がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 Since the processes performed by the first communication unit 120, the storage unit 130, the second communication unit 140, and the operation unit 150 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

制御部110は、第1実施形態と同様、上部構造7の変位等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。 The control unit 110 calculates the displacement of the superstructure 7 and the like, updates the value of the coefficient of the function yij , determines the abnormality of the superstructure 7, and the like, as in the first embodiment.

制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、第1観測点情報取得部161と、第2観測点情報取得部162と、を備えている。 The control unit 110 is associated with the physical quantity acquisition unit 111, the action calculation unit 112, the displacement calculation unit 113, the load calculation unit 114, the independent movement determination unit 115, the coefficient value update unit 116, and the abnormality determination unit 117. It includes a numerical value calculation unit 118, an output processing unit 119, a first observation point information acquisition unit 161 and a second observation point information acquisition unit 162.

物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118及び出力処理部119がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 The first execution is performed by the physical quantity acquisition unit 111, the action calculation unit 112, the displacement calculation unit 113, the load calculation unit 114, the coefficient value update unit 116, the abnormality determination unit 117, the coefficient value calculation unit 118, and the output processing unit 119, respectively. Since it is the same as the form, the description thereof will be omitted.

第1観測点情報取得部161は、観測点P〜Pを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P〜Pのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第1観測点情報取得部161は、図32における第1観測点情報取得ステップの処理を行う。第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報は、記憶部130に記憶される。 The first observation point information obtaining unit 161, based on the observation information by the N sensors 21 for observing the observation point P 1 to P N, passed through one of the axles observation point P 1 to P N of the vehicle 6 The process of acquiring the first observation point information including the time when the observation point was made is performed. That is, the first observation point information acquisition unit 161 processes the first observation point information acquisition step in FIG. 32. The first observation point information acquired by the first observation point information acquisition unit 161 is stored in the storage unit 130.

第2観測点情報取得部162は、観測点Q〜Qを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q〜Qのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第2観測点情報取得部162は、図32における第2観測点情報取得ステップの処理を行う。第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報は、記憶部130に記憶される。 The second measurement point information obtaining unit 162, based on the observation information by the N sensors 22 for observing the observation point Q 1 to Q N, passed through one of the axles observation point Q 1 to Q N of the vehicle 6 The process of acquiring the second observation point information including the time of the observation is performed. That is, the second observation point information acquisition unit 162 performs the processing of the second observation point information acquisition step in FIG. 32. The second observation point information acquired by the second observation point information acquisition unit 162 is stored in the storage unit 130.

単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報及び第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しているか否かを判断する。そして、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。すなわち、単独移動判定部115は、図32における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。 The independent movement determination unit 115 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Specifically, the independent movement determination unit 115 is based on the first observation point information acquired by the first observation point information acquisition unit 161 and the second observation point information acquired by the second observation point information acquisition unit 162. For any integer k greater than or equal to N and less than or equal to N, and any integer m greater than or equal to 1 and less than or equal to k and different from k, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k. It is determined whether or not the vehicle 6 of the above is moving between the observation point P m and the observation point Q m. Then, in the independent movement determination unit 115, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k , the other vehicle 6 moves between the observation point P m and the observation point Q m. If not, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 by itself. That is, the independent movement determination unit 115 performs the processing of the independent movement determination step in FIG. 32. The information of the determination result by the independent movement determination unit 115 is stored in the storage unit 130.

例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による上部構造7の変位等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。 For example, the control unit 110 calculates the displacement of the superstructure 7 by the unknown vehicle 6 based on the operation data from the operation unit 150 , updates the value of the coefficient of the function yij , and determines the abnormality of the superstructure 7. The first mode to be performed and the second mode for calculating the first-order coefficients a 11 to a NN and the zero-order coefficients b 11 to b NN are switched. For example, after N sensors 23 are installed in the superstructure 7, a load test is performed by a plurality of vehicles with the control unit 110 set to the second mode, and after the load test is completed, the control unit 110 is subjected to a load test. It is set to the first mode.

第1実施形態と同様、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119、第1観測点情報取得部161、第2観測点情報取得部162の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図32に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。ただし、制御部110は、ASICなどのカスタムICとして構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。 Similar to the first embodiment, the control unit 110 is a processor that executes various programs stored in the storage unit 130, and by executing the measurement program 131 stored in the storage unit 130, the physical quantity acquisition unit 111, Action calculation unit 112, displacement calculation unit 113, load calculation unit 114, independent movement determination unit 115, coefficient value update unit 116, abnormality determination unit 117, coefficient value calculation unit 118, output processing unit 119, first observation point information acquisition unit. Each function of 161 and the second observation point information acquisition unit 162 is realized. In other words, the measurement program 131 is a program that causes the measuring device 1 which is a computer to execute each procedure of the flowchart shown in FIG. 32. However, the control unit 110 may be configured as a custom IC such as an ASIC to realize the functions of each unit, or the CPU and the ASIC may realize the functions of each unit.

なお、制御部110は荷重算出部114を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。 The control unit 110 does not have to include the load calculation unit 114. Further, the control unit 110 does not have to include the abnormality determination unit 117. For example, the measuring device 1 may transmit the updated time series of the coefficient values to the server 2, and the server 2 may determine the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values. Further, the control unit 110 does not have to include the coefficient value calculation unit 118. For example, the server 2 or another device performs a process of calculating the values of the first-order coefficients a 11 to a NN and the values of the zero-order coefficients b 11 to b NN , and stores these values in the storage unit 130 of the measuring device 1. You may memorize it.

2−5.作用効果
以上に説明した第2実施形態の計測方法によれば、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。また、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。また、第1実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、車両6の走行による観測点Rの変位や荷重を精度良く算出することができる。
2-5. Action effect According to the measurement method of the second embodiment described above, as in the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 considers the change over time in the state of the superstructure 7, and the vehicle 6 is on the upper side. The action x j when passing through the observation point R j of the structure 7 can be calculated separately from other actions. Further, as in the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1 monitors the change over time in the state of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values of the updated function y ij, and the superstructure 7 is used. It is possible to judge the abnormality of. Further, similarly to the measurement method of the first embodiment, the measuring device 1, the displacement and load of the observation points R j by the running of the vehicle 6 can be accurately calculated.

3.第3実施形態
第3実施形態の計測方法では、計測装置1による単独移動判定ステップの処理が第1実施形態及び第2実施形態の計測方法と異なる。以下、第2実施形態について、第1実施形態又は第2実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態又は第2実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態及び第2実施形態と異なる内容について説明する。
3. 3. Third Embodiment In the measurement method of the third embodiment, the processing of the independent movement determination step by the measuring device 1 is different from the measurement methods of the first embodiment and the second embodiment. Hereinafter, with respect to the second embodiment, the same components as those of the first embodiment or the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description overlapping with the first embodiment or the second embodiment is omitted or simplified. The contents different from the first embodiment and the second embodiment will be described.

第3実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図は、図32と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、第3実施形態の計測方法では、図32のステップS28である単独移動判定ステップにおいて、計測装置1は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しておらず、かつ、ステップS26において観測点Rの作用xから算出される変位u’とステップS24で取得した観測点Rの変位uとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。また、iは1以上N以下の任意の整数である。 Since the flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the third embodiment is the same as that of FIG. 32, the illustration and description thereof will be omitted. However, in the measurement method of the third embodiment, in the independent movement determination step of step S28 of FIG. 32, the measuring device 1 is performed while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k. other vehicle 6 is not moved between the observation point Q m and the observation point P m, and obtains the displacement u 'i and step S24 which is calculated from the action x i of the observation point R i in step S26 when the displacement u i of the observation point R i approximates determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone. k is an arbitrary integer of 1 or more and N or less, and m is an arbitrary integer of 1 or more and N or less and different from k. Further, i is an arbitrary integer of 1 or more and N or less.

図35及び図36は、図32のステップS28である単独移動判定ステップの手順の一例を示すフローチャート図である。 35 and 36 are flowcharts showing an example of the procedure of the independent movement determination step which is step S28 of FIG. 32.

図35に示すように、まず、計測装置1は、整数jを1に設定し(ステップS301)、第1観測点情報及び第2観測点情報を用いて、各車軸のレーンLへの進入時刻のパターン1と各車軸のレーンLからの退出時刻のパターン2とを比較する(ステップS302)。 As shown in FIG. 35, first, the measuring device 1 sets the integer j to 1 (step S301), and uses the first observation point information and the second observation point information to enter the lane L j of each axle. comparing the time pattern 1 of the pattern 2 of the exit time from the lane L j of each axle (step S302).

そして、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値以下の場合は(ステップS303のY)、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻及び加速度強度とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻及び加速度強度とを1台の車両6と対応づけて車軸情報を生成する(ステップS304)。 Then, when the difference between the entry time of each axle included in the pattern 1 and the exit time of each axle included in the pattern 2 is equal to or less than the threshold value (Y in step S303), the measuring device 1 includes each of the axles included in the pattern 1. Axle information is generated by associating the approach time and acceleration intensity of the axle with the exit time and acceleration intensity of each axle included in the pattern 2 with one vehicle 6 (step S304).

また、計測装置1は、パターン1に含まれる各車軸の進入時刻とパターン2に含まれる各車軸の退出時刻との差が閾値よりも大きい場合は(ステップS303のN)、ステップS304の処理を行わない。 Further, when the difference between the entry time of each axle included in pattern 1 and the exit time of each axle included in pattern 2 is larger than the threshold value (N in step S303), the measuring device 1 performs the process of step S304. Not performed.

計測装置1は、整数jがNでない場合は(ステップS305のN)、整数jに1を加算し(ステップS306)、ステップS302〜S304の処理を繰り返し行う。 When the integer j is not N (N in step S305), the measuring device 1 adds 1 to the integer j (step S306), and repeats the processes of steps S302 to S304.

そして、整数jがNになると(ステップS305のY)、計測装置1は、ステップS304で生成した車軸情報から、各車両6の各レーンに対する進入時刻及び退出時刻を取得する(ステップS307)。 Then, when the integer j becomes N (Y in step S305), the measuring device 1 acquires the approach time and the exit time for each lane of each vehicle 6 from the axle information generated in step S304 (step S307).

次に、計測装置1は、整数kを1に設定し(ステップS308)、レーンLに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がある場合(ステップS309のN)、整数kがNでなければ(ステップS310のN)、整数kに1を加算し(ステップS311)、ステップS309の処理を繰り返し行う。 Next, the measuring device 1 sets the integer k to 1 (step S308), and between the entry time and exit time of the vehicle 6 with respect to the lane L k , the entry time and exit time of the other vehicle 6 with respect to the other lane. If there is (N in step S309), if the integer k is not N (N in step S310), 1 is added to the integer k (step S311), and the process of step S309 is repeated.

そして、整数kがNになると(ステップS310のY)、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS312)、単独移動判定ステップの処理を終了する。 Then, when the integer k becomes N (Y in step S310), the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (step S312), and ends the process of the independent movement determination step.

また、計測装置1は、レーンLに対する車両6の進入時刻と退出時刻の間に、他のレーンに対する他の車両6の進入時刻と退出時刻がない場合(ステップS309のY)、図36に示すように、整数kを1に設定し、かつ、整数NLを0に設定する(ステップS313)。 Further, when the measuring device 1 does not have the entry time and the exit time of the other vehicle 6 with respect to the other lane between the entry time and the exit time of the vehicle 6 with respect to the lane L k (Y in step S309), FIG. 36 shows. As shown, the integer k is set to 1 and the integer NL is set to 0 (step S313).

次に、計測装置1は、観測点Rの作用xから算出される変位u’と観測点Rの変位uを比較する(ステップS314)。 Next, the measuring apparatus 1 compares the displacement u k of the displacement u 'k and the observation point R k calculated from the action x k of the observation point R k (step S314).

そして、変位u’と変位uが近似する場合(ステップS315のY)、計測装置1は、整数NLに1を加算する(ステップS316)。 When the displacement u 'k and the displacement u k approximates (Y in step S315), the measuring apparatus 1 adds 1 to the integer NL (Step S316).

計測装置1は、整数kがNでない場合は(ステップS317のN)、整数kに1を加算し(ステップS318)、ステップS314〜S316の処理を繰り返し行う。 When the integer k is not N (N in step S317), the measuring device 1 adds 1 to the integer k (step S318), and repeats the processes of steps S314 to S316.

そして、整数kがNになると(ステップS317のY)、計測装置1は、整数NLが1であれば(ステップS319のY)、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定し(ステップS320)、整数NLが1でなければ(ステップS319のN)、車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定し(ステップS321)、単独移動判定ステップの処理を終了する。 Then, when the integer k becomes N (Y in step S317), the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently when the integer NL is 1 (Y in step S319) (step). S320), if the integer NL is not 1 (N in step S319), it is determined that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (step S321), and the process of the single movement determination step is terminated.

なお、図35のステップS301〜S312の処理は、図33のステップS281〜S292の処理と同じであり、図36のステップS313〜S321の処理は、図20のステップS161〜S169の処理と同じである。 The processing of steps S301 to S312 of FIG. 35 is the same as the processing of steps S281 to S292 of FIG. 33, and the processing of steps S313 to S321 of FIG. 36 is the same as the processing of steps S161 to S169 of FIG. be.

第3実施形態における計測装置1は、図34と同様であるため、その図示及び説明を省略する。ただし、第3実施形態における計測装置1では、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しておらず、かつ、ステップS26において観測点Rの作用xから算出される変位u’とステップS24で取得した観測点Rの変位uとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。kは1以上N以下の任意の整数であり、mは1以上N以下かつkとは異なる任意の整数である。また、iは1以上N以下の任意の整数である。 Since the measuring device 1 in the third embodiment is the same as that in FIG. 34, its illustration and description will be omitted. However, in the measuring device 1 of the third embodiment, in the independent movement determination unit 115, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k , the other vehicle 6 sets the observation point P m . not been moved between the observation point Q m, and the displacement u i of the displacement u 'i and observation point R i obtained in step S24 is calculated from the action x i observation point R i in step S26 When is close to each other, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 by itself. k is an arbitrary integer of 1 or more and N or less, and m is an arbitrary integer of 1 or more and N or less and different from k. Further, i is an arbitrary integer of 1 or more and N or less.

以上に説明した第3実施形態の計測方法によれば、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。また、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。また、第1実施形態又は第2実施形態の計測方法と同様、計測装置1は、車両6の走行による観測点Rの変位や荷重を精度良く算出することができる。 According to the measurement method of the third embodiment described above, the measuring device 1 considers the change with time of the state of the superstructure 7 and is a vehicle, as in the measurement method of the first embodiment or the second embodiment. The action x j when 6 passes through the observation point R j of the superstructure 7 can be calculated separately from other actions. Further, as in the measurement method of the first embodiment or the second embodiment, the measuring device 1 monitors the change over time in the state of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values of the updated function y ij. Then, the abnormality of the superstructure 7 can be determined. Further, similarly to the measurement method of the first or second embodiment, the measuring device 1, the displacement and load of the observation points R j by the running of the vehicle 6 can be accurately calculated.

さらに、第3実施形態の計測方法では、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する条件が、第1実施形態における当該条件と第2実施形態における当該条件との論理積である。したがって、第3実施形態の計測方法によれば、yijの係数値が更新される頻度は第1実施形態及び第2実施形態よりも低くなるものの、短期間の環境要因によってyijの係数値が誤った値に更新されるおそれが低減される。 Further, in the measurement method of the third embodiment, the condition for determining that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently is the logical product of the condition in the first embodiment and the condition in the second embodiment. Therefore, according to the measurement method of the third embodiment, the frequency of updating the coefficient value of y ij is lower than that of the first embodiment and the second embodiment, but the coefficient value of y ij is due to a short-term environmental factor. Is less likely to be updated to an incorrect value.

4.第4実施形態
第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態の計測方法では、物理量取得ステップにおいて、計測装置1は、観測点R〜Rの物理量として観測点R〜Rの変位u〜uを取得する。これに対して、第4実施形態の計測方法では、物理量取得ステップにおいて、計測装置1は、観測点R〜Rの物理量として観測点R〜Rの車両6による荷重w〜wを取得する。以下、第4実施形態について、第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付して第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と重複する説明を省略又は簡略し、主に第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態と異なる内容について説明する。
4. Fourth Embodiment In the first embodiment, the measuring method of the second embodiment or the third embodiment, the physical quantity obtaining step, the measuring device 1, observation point R 1 to R N as a physical quantity of the observation points R 1 to R N The displacement u 1 to u N of is acquired. In contrast, in the measurement method of the fourth embodiment, the physical quantity obtaining step, the measuring device 1, observation point R 1 to R N physical quantity as observation points R 1 to R Load w 1 to w by the vehicle 6 N Get N. Hereinafter, with respect to the fourth embodiment, the same components as those of the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment are designated by the same reference numerals with the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment. The duplicated description will be omitted or simplified, and the contents different from those of the first embodiment, the second embodiment and the third embodiment will be mainly described.

式(20)に示すように、観測点Rの車両6による荷重fは、前述の関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとする。 As shown in equation (20), the load f i by the vehicle 6 observation point R i is assumed to be equal to the sum of the values of the above function y i1 ~y iN.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

このとき、前述の式(1)及び式(20)より、観測点R〜Rの車両6による荷重f〜fを要素とする荷重ベクトルfは、式(21)のように表される。 Table as in this case, from the above equations (1) and (20), load vector f to a load f 1 ~f N elements by the vehicle 6 observation point R 1 to R N of the formula (21) Will be done.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(21)において、ベクトルYの各要素yは式(22)のように定義される。kは1以上N以下の任意の整数である。 In the equation (21), each element y k of the vector Y is defined as in the equation (22). k is any integer greater than or equal to 1 and less than or equal to N.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

実際に観測される観測点R〜Rのそれぞれの車両6による荷重w〜wを要素とする荷重ベクトルwが、荷重ベクトルfと等しいものとすると、式(23)が得られる。 Indeed load vector w to the load w 1 to w N element by each of the vehicle 6 in the observed observation point R 1 to R N is, assuming equal load vector f, equation (23) is obtained.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(23)を変形し、式(24)が得られる。 Equation (23) is modified to obtain equation (24).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

1次係数行列A及び0次係数行列Bが既知であれば、観測によって得られる荷重ベクトルwを式(24)に代入することにより、未知である作用x〜xを要素とする作用ベクトルXが算出される。 If the 1st-order coefficient matrix A and the 0th-order coefficient matrix B are known, by substituting the load vector w obtained by the observation into the equation (24), an action vector having an unknown action x 1 to x N as an element. X is calculated.

一例として、前述の図5及び図6に示した配置例あるいは図26及び図27に示した配置例のように、N=2の場合を例に挙げて、式(24)から作用x,xを導出する過程を詳細に説明する。N=2であるから、式(24)より式(25)が得られる。 As an example, as in the arrangement example shown in FIGS. 5 and 6 or the arrangement example shown in FIGS. 26 and 27, the case of N = 2 is taken as an example, and the action x 1 from the equation (24), The process of deriving x 2 will be described in detail. Since N = 2, the equation (25) can be obtained from the equation (24).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(25)を変形し、式(26)が得られる。 Equation (25) is modified to obtain equation (26).

Figure 2021147826
Figure 2021147826

式(26)より、作用x,xは、それぞれ式(27)及び式(28)のように計算される。 From the equation (26), the actions x 1 and x 2 are calculated as the equations (27) and (28), respectively.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

Figure 2021147826
Figure 2021147826

車両6がレーンLを単独で走行し、並走車両の無い条件が成立する場合、観測点Rの作用xから算出される荷重w’と観測された荷重wとが近似するので、式(29)が成立する。作用x及び荷重wはともに時刻tをパラメータとした数列であるため、式(29)のように、各時刻tにおいて荷重w’と荷重wとが近似する。 Vehicle 6 travels lane L k alone if no parallel running vehicle condition is satisfied, the load w k observed the load w 'k calculated from the action x k of the observation point R k is approximated Therefore, the equation (29) holds. Since both the action x k and the load w k are sequences with the time t as a parameter, the load w'k and the load w k are similar at each time t as shown in equation (29).

Figure 2021147826
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したがって、計測装置1は、任意の観測点Rに対して式(29)が成立する期間は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定することができる。 Therefore, the measuring device 1 can determine that the vehicle 6 has traveled alone in the lane L k during the period when the equation (29) holds for any observation point R k.

具体的には、計測装置1は、式(30)により、所定の期間における各観測点Rの荷重w’(t)の平均値w’k_avg(t)を計算する。 Specifically, the measuring apparatus 1, by the equation (30), to calculate the 'average w of k (t)' k_avg (t ) load w of each observation point R k in a given period.

Figure 2021147826
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また、計測装置1は、式(31)により、所定の期間における各観測点Rの荷重w(t)の平均値wk_avg(t)を計算する。 Further, the measuring device 1 calculates the average value w k_avg (t) of the load w k (t) of each observation point R k in a predetermined period by the equation (31).

Figure 2021147826
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さらに、計測装置1は、荷重w’(t)の平均値w’k_avg(t)及び荷重w(t)の平均値wk_avg(t)を用いて、式(32)により、標本相関係数rを計算する。平均値w’k_avg(t)と平均値wk_avg(t)とが近似しているほど、標本相関係数rの絶対値は1に近い値となる。また、平均値w’k_avg(t)と平均値wk_avg(t)とが近似していないほど、標本相関係数rの絶対値は0に近い値となる。 Furthermore, the measuring apparatus 1 uses the average value w K_avg the 'average w of (t)' K_avg load w (t) and the load w k (t) (t), the equation (32), the sample correlation Calculate the number r k. As the average value w 'k_avg (t) and the average value w K_avg (t) is approximated, the absolute value of the sample correlation coefficient r k is a value close to 1. In addition, as the average value w 'k_avg and (t) and the average value w k_avg (t) does not approximate, a value close to 0 is the absolute value of the sample correlation coefficient r k.

Figure 2021147826
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そして、計測装置1は、観測点R〜Rの作用x〜xを新たに算出する毎に、式(32)で得られる標本相関係数rの絶対値が所定の閾値rthよりも大きい場合に式(29)が成立すると判断する。 The measuring apparatus 1, each time the newly calculated action x 1 ~x n observation point R 1 to R n, threshold r absolute value of the predetermined sample correlation coefficient r k obtained in formula (32) It is determined that the equation (29) holds when it is larger than th.

以上の通り、計測装置1は、式(29)が成立する場合は、車両6が上部構造7を単独で移動したと判定し、式(29)が成立しない場合は、車両6が上部構造7を単独で移動しなかったと判定することができる。 As described above, the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently when the equation (29) is satisfied, and when the equation (29) is not satisfied, the vehicle 6 is the superstructure 7. Can be determined not to move alone.

図37は、第4実施形態の計測方法の手順の一例を示すフローチャート図である。本実施形態では、計測装置1が図37に示す手順を実行する。 FIG. 37 is a flowchart showing an example of the procedure of the measurement method of the fourth embodiment. In this embodiment, the measuring device 1 executes the procedure shown in FIG. 37.

図37に示すように、まず、計測装置1は、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R〜Rの車両による荷重w〜wを取得し、荷重w〜wに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する(ステップS41)。iは1以上N以下の任意の整数であり、jは1以上N以下の任意の整数である。車両は、未知の移動体である車両6とは異なる既知の移動体である。具体的には、計測装置1は、式(24)に含まれる1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列Bを算出する。このステップS41は係数値算出ステップである。 As shown in FIG. 37, first, the measurement apparatus 1, the vehicle acquires a load w 1 to w N by the vehicle observation point R 1 to R N when the traveling superstructure 7 alone, the load w 1 ~ Based on w N , the values of the coefficients a ij and b ij of the function y ij are calculated (step S41). i is an arbitrary integer of 1 or more and N or less, and j is an arbitrary integer of 1 or more and N or less. The vehicle is a known mobile body different from the vehicle 6 which is an unknown mobile body. Specifically, the measuring device 1 calculates the inverse matrix A -1 and the 0th-order coefficient matrix B of the first-order coefficient matrix A included in the equation (24). This step S41 is a coefficient value calculation step.

次に、計測装置1は、観測点P〜Pを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P〜Pのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する(ステップS42)。このステップS42は第1観測点情報取得ステップである。 Time Next, the measuring apparatus 1, based on the observation information by the N sensors 21 for observing the observation point P 1 to P N, each axle of the vehicle 6 has passed one of the observation point P 1 to P N The first observation point information including the above is acquired (step S42). This step S42 is a first observation point information acquisition step.

次に、計測装置1は、観測点Q〜Qを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q〜Qのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する(ステップS43)。このステップS43は第2観測点情報取得ステップである。 Time Next, the measuring apparatus 1, based on the observation information by the N sensors 22 for observing the observation point Q 1 to Q N, the axles of the vehicle 6 has passed one of the observation point Q 1 to Q N The second observation point information including the above is acquired (step S43). This step S43 is a second observation point information acquisition step.

次に、計測装置1は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R〜Rの物理量として車両6による荷重w〜wを取得する(ステップS44)。前述の通り、N個のセンサー23はそれぞれ加速度センサーであり、N個のセンサー23による観測情報は、観測点R〜Rに生じた加速度の検出情報である。そして、この加速度は、第1方向であるX方向と第2方向であるY方向とそれぞれ交差する第3方向の加速度である。計測装置1は、N個のセンサー23がそれぞれ検出した第3方向の加速度に基づいて式(24)に含まれる荷重ベクトルwを算出する。したがって、物理量取得ステップで計測装置1が取得する観測点R〜Rの物理量としての荷重w〜wは、X方向及びY方向とそれぞれ交差する第3方向の荷重、例えば、X方向及びY方向とそれぞれ直交する第3方向の荷重である。このステップS44は物理量取得ステップである。 Next, the measuring device 1 is based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, the physical quantity of the observation points R 1 to R N when the vehicle 6 moves the superstructure 7 As a result, the loads w 1 to w N by the vehicle 6 are acquired (step S44). As described above, the N sensors 23 are each accelerometer observation information by the N sensors 23, an acceleration detection information generated in the observation point R 1 to R N. Then, this acceleration is an acceleration in a third direction that intersects the X direction, which is the first direction, and the Y direction, which is the second direction, respectively. The measuring device 1 calculates the load vector w included in the equation (24) based on the acceleration in the third direction detected by each of the N sensors 23. Therefore, the load w 1 to w N as the physical quantity of the observation points R 1 to R N physical quantity obtaining step by the measuring apparatus 1 acquires, the third direction of the load cross the X direction and the Y direction, for example, X direction And the load in the third direction orthogonal to the Y direction. This step S44 is a physical quantity acquisition step.

次に、計測装置1は、観測点Rの車両6による荷重wが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、ステップS44で取得した荷重w〜wに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する(ステップS45)。iは1以上N以下の任意の整数である。具体的には、計測装置1は、式(24)に、ステップS41で算出した1次係数行列Aの逆行列A−1及び0次係数行列B及びステップS44で算出した荷重ベクトルwを代入して作用ベクトルXを算出する。このステップS45は作用算出ステップである。 Next, the measuring device 1, as the load w i by the vehicle 6 observation point R i is equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, based on the weight w 1 to w N obtained in step S44, calculating the effects x 1 ~x N observation point R 1 to R N (step S45). i is an arbitrary integer of 1 or more and N or less. Specifically, the measuring device 1 substitutes the inverse matrix A -1 and the zero-order coefficient matrix B of the first-order coefficient matrix A calculated in step S41 and the load vector w calculated in step S44 into the equation (24). The action vector X is calculated. This step S45 is an action calculation step.

次に、計測装置1は、ステップS45で算出した作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの車両6による荷重w’〜w’を算出する(ステップS46)。例えば、1以上N以下の各整数jに対して、式(21)の右辺において、作用x〜xのうちの作用xを除くすべての作用をゼロとして算出される荷重fを荷重w’とする。このステップS46は荷重算出ステップである。 Next, the measuring apparatus 1, based on the action x 1 ~x N calculated in step S45, calculates the weight w '1 to w' N by the vehicle 6 observation point R 1 to R N (step S46). For example, for each integer j of 1 or more and N or less, a load f j calculated by assuming that all actions other than the action x j of the actions x 1 to x N are zero is applied on the right side of the equation (21). Let w'j . This step S46 is a load calculation step.

次に、計測装置1は、ステップS46で算出した荷重w’〜w’に基づいて、車両6の走行によるレーンL〜Lのそれぞれの変位を算出する(ステップS47)。1以上N以下の各整数jに対して、荷重w’とレーンLの変位との間には相関があるので、あらかじめ車両による荷重試験において、この相関式の係数を算出しておく。計測装置1は、当該相関式に荷重w’を代入してレーンLの変位を算出することができる。このステップS47は変位算出ステップである。 Next, the measuring apparatus 1, based on the weight w '1 to w' N calculated in step S46, calculates the respective displacement lane L 1 ~L N by the running of the vehicle 6 (Step S47). For one or more N or less for each integer j, since there is a correlation between the displacement of the load w 'j lane L j, the load test by advance vehicle, keep calculating the coefficients of the correlation equation. Measuring apparatus 1 can calculate the displacement of the lanes L j by substituting the load w 'j to the correlation expression. This step S47 is a displacement calculation step.

次に、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する(ステップS48)。具体的には、計測装置1は、ステップS1で取得した第1観測点情報及びステップS4で取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しているか否かを判断する。そして、計測装置1は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。あるいは、計測装置1は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しておらず、かつ、ステップS46において観測点Rの作用xから算出される荷重w’とステップS44で取得した観測点Rの車両6による荷重wとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。また、計測装置1は、ステップS46において観測点Rの作用xから算出される荷重w’とステップS44で取得した観測点Rの車両6による荷重wとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。この場合、ステップS42,S43はなくてもよい。このステップS48は単独移動判定ステップである。 Next, the measuring device 1 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently (step S48). Specifically, the measuring device 1 has an arbitrary integer k of 1 or more and N or less and 1 or more and N based on the first observation point information acquired in step S1 and the second observation point information acquired in step S4. While the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k for any integer m that is less than or different from k, the other vehicle 6 has the observation point P m and the observation point Q m . Determine if you are moving between. Then, in the measuring device 1, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k , the other vehicle 6 does not move between the observation point P m and the observation point Q m. In this case, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Alternatively, the measuring device 1 may have the other vehicle 6 move between the observation point P m and the observation point Q m while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k. not, and, when the load w i by the vehicle 6 load w 'i and observation point R i obtained in step S44 is calculated from the action x i of the observation point R i in step S46 approximates the vehicle 6 It may be determined that the superstructure 7 has been moved alone. Further, the measuring apparatus 1, when the load w i by the vehicle 6 load w 'i and observation point R i obtained in step S44 is calculated from the action x i of the observation point R i in Step S46 approximates, It may be determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. In this case, steps S42 and S43 may not be necessary. This step S48 is a single movement determination step.

そして、計測装置1は、ステップS48で車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合(ステップS49のY)、観測点R〜Rの車両6による荷重w〜w及び作用x〜xに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する(ステップS50)。具体的には、計測装置1は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。このステップS50は係数値更新ステップである。 The measuring apparatus 1, when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone (Y in step S49), the load w 1 by the vehicle 6 observation point R 1 to R N to w N and at step S48 Based on the actions x 1 to x N , the value of the coefficient of the function y ij represented by the equation (1) is updated (step S50). Specifically, when the measuring device 1 determines that the vehicle 6 has traveled independently in the lane L k , as described above, the values of the primary coefficients a 1k , a 2k , ..., a Nk and the 0th coefficient b Calculate and update the values of 1k , b 2k , ..., B Nk. This step S50 is a coefficient value update step.

次に、計測装置1は、ステップS50で更新された係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する(ステップS51)。計測装置1は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。このステップS51は異常判断ステップである。 Next, the measuring device 1 determines the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values updated in step S50 (step S51). As described above, the measuring device 1 determines that the superstructure 7 is abnormal when the amount of change in the coefficient value from the initial operation of the measuring system 10 exceeds a predetermined threshold value. This step S51 is an abnormality determination step.

そして、計測装置1は、ステップS51において上部構造7が異常であると判断した場合に(ステップS52のY)、上部構造7の検査を促す情報を通知する(ステップS53)。例えば、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報をサーバー2等に送信することによって通知する。あるいは、計測装置1は、上部構造7の検査を促す情報を文字、画像、音等の情報として出力することで通知してもよい。このステップS53は通知ステップである。 Then, when the measuring device 1 determines in step S51 that the superstructure 7 is abnormal (Y in step S52), the measuring device 1 notifies the information prompting the inspection of the superstructure 7 (step S53). For example, the measuring device 1 notifies the server 2 or the like by transmitting information prompting the inspection of the superstructure 7. Alternatively, the measuring device 1 may notify by outputting information prompting the inspection of the superstructure 7 as information such as characters, images, and sounds. This step S53 is a notification step.

計測装置1は、ステップS48で車両6が単独で上部構造7を移動しなかったと判定した場合(ステップS49のN)、ステップS50〜S53の処理を行わない。 When it is determined in step S48 that the vehicle 6 has not moved the superstructure 7 by itself (N in step S49), the measuring device 1 does not perform the processes of steps S50 to S53.

次に、計測装置1は、ステップS47で算出したレーンL〜Lの変位をサーバー2に出力する(ステップS54)。このステップS54は、出力ステップである。 Next, the measuring apparatus 1 outputs the displacement of the lane L 1 ~L N calculated in step S47 to the server 2 (step S54). This step S54 is an output step.

計測装置1は、計測を終了するまで(ステップS55のN)、ステップS42〜S54の処理を繰り返し行う。 The measuring device 1 repeats the processes of steps S42 to S54 until the measurement is completed (N in step S55).

第4実施形態における計測装置1の構成は、図34と同様であるため、その図示を省略する。第2実施形態と同様、計測装置1は、制御部110と、第1通信部120と、記憶部130と、第2通信部140と、操作部150と、を有している。 Since the configuration of the measuring device 1 in the fourth embodiment is the same as that in FIG. 34, the illustration thereof will be omitted. Similar to the second embodiment, the measuring device 1 has a control unit 110, a first communication unit 120, a storage unit 130, a second communication unit 140, and an operation unit 150.

第1通信部120、記憶部130、第2通信部140及び操作部150がそれぞれ行う処理は、第1実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 Since the processes performed by the first communication unit 120, the storage unit 130, the second communication unit 140, and the operation unit 150 are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

制御部110は、上部構造7に設置された各センサー23から出力される加速度データに基づいて、車両6による荷重等を算出し、また、関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断等を行う。第2実施形態と同様、制御部110は、物理量取得部111と、作用算出部112と、変位算出部113と、荷重算出部114と、単独移動判定部115と、係数値更新部116と、異常判断部117と、係数値算出部118と、出力処理部119と、第1観測点情報取得部161と、第2観測点情報取得部162と、を備えている。 The control unit 110 calculates the load and the like by the vehicle 6 based on the acceleration data output from each sensor 23 installed in the superstructure 7, updates the coefficient value of the function y ij , and updates the superstructure 7. Judge abnormalities. Similar to the second embodiment, the control unit 110 includes a physical quantity acquisition unit 111, an action calculation unit 112, a displacement calculation unit 113, a load calculation unit 114, an independent movement determination unit 115, and a coefficient value update unit 116. It includes an abnormality determination unit 117, a coefficient value calculation unit 118, an output processing unit 119, a first observation point information acquisition unit 161 and a second observation point information acquisition unit 162.

第1観測点情報取得部161は、観測点P〜Pを観測するN個のセンサー21による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点P〜Pのいずれかを通過した時刻を含む第1観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第1観測点情報取得部161は、図37における第1観測点情報取得ステップの処理を行う。第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報は、記憶部130に記憶される。 The first observation point information obtaining unit 161, based on the observation information by the N sensors 21 for observing the observation point P 1 to P N, passed through one of the axles observation point P 1 to P N of the vehicle 6 The process of acquiring the first observation point information including the time when the observation point was made is performed. That is, the first observation point information acquisition unit 161 processes the first observation point information acquisition step in FIG. 37. The first observation point information acquired by the first observation point information acquisition unit 161 is stored in the storage unit 130.

第2観測点情報取得部162は、観測点Q〜Qを観測するN個のセンサー22による観測情報に基づいて、車両6の各車軸が観測点Q〜Qのいずれかを通過した時刻を含む第2観測点情報を取得する処理を行う。すなわち、第2観測点情報取得部162は、図37における第2観測点情報取得ステップの処理を行う。第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報は、記憶部130に記憶される。 The second observation point information obtaining unit 162, based on the observation information by the N sensors 22 for observing the observation point Q 1 to Q N, passed through one of the axles observation point Q 1 to Q N of the vehicle 6 The process of acquiring the second observation point information including the time of the observation is performed. That is, the second observation point information acquisition unit 162 performs the processing of the second observation point information acquisition step in FIG. 37. The second observation point information acquired by the second observation point information acquisition unit 162 is stored in the storage unit 130.

物理量取得部111は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、車両6が上部構造7を移動するときの観測点R〜Rの物理量として車両6による荷重w〜wを取得する。すなわち、物理量取得部111は、図37における物理量取得ステップの処理を行う。物理量取得部111が取得した荷重w〜wは、記憶部130に記憶される。 Physical quantity acquisition unit 111, based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, the vehicle as the physical quantity of the observation points R 1 to R N when the vehicle 6 is moved superstructure 7 The load w 1 to w N according to 6 is acquired. That is, the physical quantity acquisition unit 111 performs the processing of the physical quantity acquisition step in FIG. 37. The loads w 1 to w N acquired by the physical quantity acquisition unit 111 are stored in the storage unit 130.

作用算出部112は、1以上N以下の任意の整数iに対して、観測点Rの車両6による荷重wが関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、物理量取得部111が取得した荷重w〜wに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する。すなわち、作用算出部112は、図37における作用算出ステップの処理を行う。作用算出部112が算出した作用x〜xは、記憶部130に記憶される。 The action calculation unit 112 assumes that the load w i by the vehicle 6 at the observation point R i is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN for any integer i of 1 or more and N or less, and the physical quantity acquisition unit 111. There based on the load w 1 to w N obtained, to calculate the effect x 1 ~x N observation point R 1 to R N. That is, the action calculation unit 112 performs the process of the action calculation step in FIG. 37. The actions x 1 to x N calculated by the action calculation unit 112 are stored in the storage unit 130.

変位算出部113は、荷重算出部114が算出した荷重w’〜w’に基づいて、車両6の走行によるレーンL〜Lのそれぞれの変位を算出する。すなわち、変位算出部113は、図37における変位算出ステップの処理を行う。変位算出部113が算出した車両6の走行によるレーンL〜Lのそれぞれの変位は、記憶部130に記憶される。 Displacement calculating unit 113, based on the weight w '1 ~w' N the load calculation unit 114 has calculated, to calculate the respective displacement lane L 1 ~L N by the running of the vehicle 6. That is, the displacement calculation unit 113 performs the processing of the displacement calculation step in FIG. 37. Each displacement lane L 1 ~L N by the running of the vehicle 6 the displacement calculating unit 113 is calculated is stored in the storage unit 130.

荷重算出部114は、作用算出部112が算出した作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの車両6による荷重w’〜w’を算出する。すなわち、荷重算出部114は、図37における荷重算出ステップの処理を行う。荷重算出部114が算出した荷重w’〜w’は、記憶部130に記憶される。 Load calculation unit 114, based on the action x 1 ~x N which acts calculation unit 112 has calculated, to calculate a load w '1 ~w' N by the vehicle 6 observation point R 1 to R N. That is, the load calculation unit 114 performs the processing of the load calculation step in FIG. 37. Load w '1 ~w' N the load calculation unit 114 has calculated is stored in the storage unit 130.

単独移動判定部115は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定する。具体的には、単独移動判定部115は、第1観測点情報取得部161が取得した第1観測点情報及び第2観測点情報取得部162が取得した第2観測点情報に基づいて、1以上N以下の任意の整数k、及び、1以上N以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しているか否かを判断する。そして、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動していない場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定する。あるいは、単独移動判定部115は、車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動する間に、他の車両6が観測点Pと観測点Qとの間を移動しておらず、かつ、荷重算出部114が観測点Rの作用xから算出した荷重w’と物理量取得部111が取得した観測点Rの車両6による荷重wとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。また、単独移動判定部115は、荷重算出部114が観測点Rの作用xから算出した荷重w’と物理量取得部111が取得した観測点Rの車両6による荷重wとが近似する場合に、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定してもよい。この場合、第1観測点情報取得部161及び第2観測点情報取得部162はなくてもよい。すなわち、単独移動判定部115は、図37における単独移動判定ステップの処理を行う。単独移動判定部115による判定結果の情報は、記憶部130に記憶される。 The independent movement determination unit 115 determines whether or not the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Specifically, the independent movement determination unit 115 is based on the first observation point information acquired by the first observation point information acquisition unit 161 and the second observation point information acquired by the second observation point information acquisition unit 162. For any integer k greater than or equal to N and less than or equal to N, and any integer m greater than or equal to 1 and less than or equal to k and different from k, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k. It is determined whether or not the vehicle 6 of the above is moving between the observation point P m and the observation point Q m. Then, in the independent movement determination unit 115, while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k , the other vehicle 6 moves between the observation point P m and the observation point Q m. If not, it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Alternatively, the independent movement determination unit 115 moves the other vehicle 6 between the observation point P m and the observation point Q m while the vehicle 6 moves between the observation point P k and the observation point Q k. and yet not, and, if the load w i by the vehicle 6 observation point R i to the load w 'i and the physical quantity acquisition unit 111 that the load calculation unit 114 has calculated from the action x i of the observation point R i is obtained approximates In addition, it may be determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. Further, alone movement judgment unit 115, and a load w i by the vehicle 6 observation point R i to the load w 'i and the physical quantity acquisition unit 111 that the load calculation unit 114 has calculated from the action x i of the observation point R i is obtained In the case of approximation, it may be determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 independently. In this case, the first observation point information acquisition unit 161 and the second observation point information acquisition unit 162 may not be provided. That is, the independent movement determination unit 115 performs the processing of the independent movement determination step in FIG. 37. The information of the determination result by the independent movement determination unit 115 is stored in the storage unit 130.

係数値更新部116は、単独移動判定部115が、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、物理量取得部111が取得した観測点R〜Rの車両6による荷重w〜w及び作用算出部112が算出した作用x〜xに基づいて、式(1)で示される関数yijの係数の値を更新する。具体的には、係数値更新部116は、車両6がレーンLを単独で走行したと判定した場合、前述の通り、1次係数a1k,a2k,…,aNkの値及び0次係数b1k,b2k,…,bNkの値を算出して更新する。すなわち、係数値更新部116は、図37における係数値更新ステップの処理を行う。記憶部130に記憶されている係数の値は、係数値更新部116が算出した値によって更新される。 Coefficient value update section 116 alone move judgment unit 115, when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone, the load due to vehicle 6 observation point R 1 to R N physical quantity acquisition unit 111 acquires w The value of the coefficient of the function y ij represented by the equation (1) is updated based on the actions x 1 to x N calculated by the action calculation unit 112 and 1 to w N. Specifically, the coefficient value update section 116, if the vehicle 6 is determined to have traveled a lane L k alone, as described above, linear coefficient a 1k, a 2k, ..., the value of a Nk and 0-order Calculate and update the values of the coefficients b 1k , b 2k , ..., B Nk. That is, the coefficient value updating unit 116 performs the processing of the coefficient value updating step in FIG. 37. The coefficient value stored in the storage unit 130 is updated by the value calculated by the coefficient value updating unit 116.

異常判断部117は、係数値更新部116が更新した係数の値の時系列に基づいて、上部構造7の異常を判断する。異常判断部117は、例えば、前述の通り、計測システム10の初期稼働時からの当該係数値の変化量が所定の閾値を超えた場合に、上部構造7が異常であると判断する。すなわち、異常判断部117は、図37における異常判断ステップの処理を行う。異常判断部117による判断結果の情報は、記憶部130に記憶される。 The abnormality determination unit 117 determines the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values updated by the coefficient value update unit 116. For example, as described above, the abnormality determination unit 117 determines that the superstructure 7 is abnormal when the amount of change in the coefficient value from the initial operation of the measurement system 10 exceeds a predetermined threshold value. That is, the abnormality determination unit 117 performs the processing of the abnormality determination step in FIG. 37. The information of the determination result by the abnormality determination unit 117 is stored in the storage unit 130.

係数値算出部118は、1以上N以下の任意の整数i,jに対して、車両が単独で上部構造7を走行したときの観測点R〜Rの車両による荷重w〜wを取得し、荷重w〜wに基づいて、関数yijの係数aij,bijの値を算出する。すなわち、係数値算出部118は、図37における係数値算出ステップの処理を行う。係数値算出部118が算出した1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値は、記憶部130に記憶される。 Coefficient value calculation unit 118, one or more N or less arbitrary integer i, with respect to j, vehicle alone load w 1 by the vehicle observation point R 1 to R N when the traveling superstructure 7 to w N Is obtained, and the values of the coefficients a ij and b ij of the function y ij are calculated based on the loads w 1 to w N. That is, the coefficient value calculation unit 118 performs the processing of the coefficient value calculation step in FIG. 37. The values of the first-order coefficients a 11 to a NN and the values of the zero-order coefficients b 11 to b NN calculated by the coefficient value calculation unit 118 are stored in the storage unit 130.

出力処理部119は、変位算出部113が算出したレーンL〜Lの変位を、第2通信部140を介してサーバー2に出力する処理を行う。すなわち、出力処理部119は、図37における出力ステップの処理を行う。 Output processing unit 119, the displacement of the lane L 1 ~L N displacement calculating unit 113 calculates, performs a process of outputting to the server 2 via the second communication unit 140. That is, the output processing unit 119 processes the output step shown in FIG. 37.

例えば、制御部110は、操作部150からの操作データに基づいて、未知の車両6による荷重等の算出や関数yijの係数の値の更新や上部構造7の異常の判断を行う第1モードと、1次係数a11〜aNN及び0次係数b11〜bNNを算出する第2モードとを切り替える。例えば、N個のセンサー23が上部構造7に設置された後、制御部110が第2モードに設定された状態で複数の車両による荷重試験が行われ、荷重試験の終了後、制御部110は第1モードに設定される。 For example, the control unit 110 calculates the load or the like by the unknown vehicle 6 based on the operation data from the operation unit 150 , updates the value of the coefficient of the function yij , and determines the abnormality of the superstructure 7 in the first mode. And the second mode for calculating the first-order coefficients a 11 to a NN and the zero-order coefficients b 11 to b NN. For example, after N sensors 23 are installed in the superstructure 7, a load test is performed by a plurality of vehicles with the control unit 110 set to the second mode, and after the load test is completed, the control unit 110 is subjected to a load test. It is set to the first mode.

第2実施形態と同様、制御部110は、記憶部130に記憶された各種のプログラムを実行するプロセッサーであり、記憶部130に記憶された計測プログラム131を実行することにより、物理量取得部111、作用算出部112、変位算出部113、荷重算出部114、単独移動判定部115、係数値更新部116、異常判断部117、係数値算出部118、出力処理部119、第1観測点情報取得部161、第2観測点情報取得部162の各機能を実現する。換言すれば、計測プログラム131は、図32に示したフローチャートの各手順を、コンピューターである計測装置1に実行させるプログラムである。ただし、制御部110は、ASICなどのカスタムICとして構成され、各部の機能を実現してもよいし、CPUとASICとによって各部の機能を実現してもよい。 Similar to the second embodiment, the control unit 110 is a processor that executes various programs stored in the storage unit 130, and by executing the measurement program 131 stored in the storage unit 130, the physical quantity acquisition unit 111, Action calculation unit 112, displacement calculation unit 113, load calculation unit 114, independent movement determination unit 115, coefficient value update unit 116, abnormality determination unit 117, coefficient value calculation unit 118, output processing unit 119, first observation point information acquisition unit. Each function of 161 and the second observation point information acquisition unit 162 is realized. In other words, the measurement program 131 is a program that causes the measuring device 1 which is a computer to execute each procedure of the flowchart shown in FIG. 32. However, the control unit 110 may be configured as a custom IC such as an ASIC to realize the functions of each unit, or the CPU and the ASIC may realize the functions of each unit.

なお、制御部110は変位算出部113を含まなくてもよい。また、制御部110は異常判断部117を含まなくてもよい。例えば、計測装置1が、更新した係数の値の時系列をサーバー2に送信し、サーバー2が当該係数の値の時系列に基づいて上部構造7の異常を判断してもよい。また、制御部110は係数値算出部118を含まなくてもよい。例えば、サーバー2あるいは他の装置が、1次係数a11〜aNNの値及び0次係数b11〜bNNの値を算出する処理を行い、これらの値を計測装置1の記憶部130に記憶させてもよい。 The control unit 110 does not have to include the displacement calculation unit 113. Further, the control unit 110 does not have to include the abnormality determination unit 117. For example, the measuring device 1 may transmit the updated time series of the coefficient values to the server 2, and the server 2 may determine the abnormality of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values. Further, the control unit 110 does not have to include the coefficient value calculation unit 118. For example, the server 2 or another device performs a process of calculating the values of the first-order coefficients a 11 to a NN and the values of the zero-order coefficients b 11 to b NN , and stores these values in the storage unit 130 of the measuring device 1. You may memorize it.

以上に説明した第4実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R〜Rを観測するN個のセンサー23による観測情報に基づいて、観測点R〜Rの物理量として車両6による荷重w〜wを取得する。そして、観測点Rの作用xと、作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、計測装置1は、荷重wが、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、式(24)により、荷重w〜wに基づいて、観測点R〜Rの作用x〜xを算出する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、移動体である車両6が構造物である上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用の影響を排除して、レーンLを走行する車両6による観測点Rの作用xを算出することができる。 In the measurement method of the fourth embodiment described above, the measuring apparatus 1, based on the observation information by the N sensors 23 for observing the observation point R 1 to R N, a physical quantity of the observation points R 1 to R N Acquire the loads w 1 to w N by the vehicle 6. When the the action x j observation point R j, the function indicating the correlation between action acting x j is on observation point R i was y ij, measuring apparatus 1, the load w i is a function y i1 ~ as equal to the sum of the values of y iN, by the equation (24), based on the weight w 1 to w N, calculates the effect x 1 ~x N observation point R 1 to R N. Therefore, according to the measurement method of the fourth embodiment, the measuring device 1 determines the action x j when the moving vehicle 6 passes through the observation point R j of the superstructure 7 which is a structure from other actions. It can be calculated separately. For example, even when a plurality of vehicles 6 running parallel multiple lanes, the measuring apparatus 1, the influence of the action of the action x i observation point R i by the vehicle 6 traveling on the lane L i is on the observation point R j By excluding it, the action x j of the observation point R j by the vehicle 6 traveling in the lane L j can be calculated.

さらに、計測装置1は、車両6が単独で上部構造7を移動したか否かを判定し、車両6が単独で上部構造7を移動したと判定した場合、観測点R〜Rの車両6による荷重w〜w及び作用x〜xに基づいて、関数yijの係数の値を更新する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、関数yijの係数の値を随時更新することで上部構造7の状態の経時的な変化を考慮し、車両6が上部構造7の観測点Rを通過する時の作用xを他の作用から分離して算出することができる。 Furthermore, the measuring apparatus 1 determines whether the vehicle 6 is moved to the upper structure 7 alone, when it is determined that the vehicle 6 has moved the superstructure 7 alone, observation points R 1 to R N vehicle 6 based on the load w 1 to w N and acting x 1 ~x N by, updates the value of the coefficients of the function y ij. Therefore, according to the measurement method of the fourth embodiment, the measuring device 1 considers the change over time in the state of the superstructure 7 by updating the value of the coefficient of the function y ij at any time, and the vehicle 6 has the superstructure. The action x j when passing through the observation point R j of 7 can be calculated separately from other actions.

また、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、更新された関数yijの係数値の時系列に基づいて、上部構造7の状態の経時的な変化を監視し、上部構造7の異常を判断することができる。 Further, according to the measurement method of the fourth embodiment, the measuring device 1 monitors the change over time in the state of the superstructure 7 based on the time series of the coefficient values of the updated function y ij, and the superstructure 1 is used. It is possible to judge the abnormality of 7.

また、第4実施形態の計測方法では、計測装置1は、観測点R〜Rの作用x〜xに基づいて、観測点R〜Rの車両6による荷重w’〜w’を算出し、荷重w’〜w’に基づいて、観測点R〜Rの変位を算出する。したがって、第4実施形態の計測方法によれば、計測装置1は、他の作用から分離して算出された観測点Rの作用xに基づいて、車両6の走行による観測点Rの荷重や変位を精度良く算出することができる。例えば、複数の車両6が複数のレーンを並走する場合でも、計測装置1は、レーンLを移動した車両6によるレーンLの荷重や変位を精度良く算出することができる。この荷重や変位の情報により、例えば、計測装置1あるいはサーバー2は、過積載の車両の監視等の処理を精度良く行うことができる。 Further, in the measurement method of the fourth embodiment, the measuring device 1, based on the action x 1 ~x N observation point R 1 to R N, the load w by the vehicle 6 observation point R 1 to R N '1 ~ 'calculates a N, load w' w based on 1 to w 'N, calculates the displacement of the observation point R 1 to R N. Therefore, according to the measurement method of the fourth embodiment, the measuring device 1, based on the action x j observation point R j calculated separately from the other action, the observation point R j by the running of the vehicle 6 Loads and displacements can be calculated accurately. For example, even when a plurality of vehicles 6 running parallel multiple lanes, the measuring device 1, the load and displacement lane L j by the vehicle 6 has been moved lane L j can be accurately calculated. Based on this load and displacement information, for example, the measuring device 1 or the server 2 can accurately perform processing such as monitoring of an overloaded vehicle.

5.変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
5. Modifications The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be carried out within the scope of the gist of the present invention.

上記の図20のステップS162〜S264、あるいは図36のステップS314〜S316において、計測装置1は、観測点Rの作用xから算出される変位u’と観測点Rの変位uとを比較し、変位u’と変位uが近似している場合に、整数NLに1を加算している。これに対して、図20のステップS162〜S264、あるいは図36のステップS314〜S316を、計測装置1が、観測点Rの作用xの最大振幅を算出し、算出した作用xの最大振幅が所定の閾値以下である場合に整数NLに1を加算するように変更してもよい。 In step S314~S316 step S162~S264 or 36, in the above FIG. 20, the measuring apparatus 1, the displacement u k of the displacement u 'k and the observation point R k calculated from the action x k of the observation point R k comparing the door, when the displacement u 'k and the displacement u k are approximated, and adding 1 to the integer NL. On the other hand, in steps S162 to S264 of FIG. 20 or steps S314 to S316 of FIG. 36, the measuring device 1 calculates the maximum amplitude of the action x k of the observation point R k , and the calculated maximum of the action x k . When the amplitude is equal to or less than a predetermined threshold value, 1 may be added to the integer NL.

また、上記の各実施形態では、車両6がレーンLを走行した時の観測点Rの作用xと、観測点Rの作用xが観測点Rに及ぼす作用との相関を示す関数yijは、式(1)に示す1次多項式関数であるものとしたが、相関が直線でない場合は、関数yijは、式(33)に示すようなm次多項式関数であってもよい。 In the embodiments described above, the effects x j of the observation point R j when the vehicle 6 is traveling lane L j, action x j observation point R j is a correlation between the action on the observation point R i The function y ij shown is assumed to be the first-order polynomial function shown in the equation (1), but when the correlation is not a straight line, the function y ij is an m-th order polynomial function as shown in the equation (33). May be good.

Figure 2021147826
Figure 2021147826

また、上記の各実施形態では、観測点R〜Rを観測する観測装置は、それぞれ加速度センサーであるが、これに限られず、例えば、接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、感圧センサー、画像処理による変位計測機器又は光ファイバーによる変位計測機器であってもよい。観測装置と観測点が1対1に対応している必要はなく、1つの観測装置が観測点R〜Rの一部又は全部を観測してもよい。 In the embodiments described above, the observation apparatus for observing the observation point R 1 to R N is respectively the acceleration sensor is not limited to this, for example, the contact displacement sensor, a ring-type displacement meter, laser displacement meter , A pressure sensor, a displacement measuring device by image processing, or a displacement measuring device by an optical fiber. It is not necessary to the observation apparatus and observation point corresponds to one-to-one, may be a single observation device observes a part or the whole of the observation point R 1 to R N.

接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、画像処理による変位計測機器、光ファイバーによる変位計測機器は、車両6の観測点R〜Rの作用に対する応答として変位を計測する。計測装置1は、観測点R〜Rの変位に基づいて、観測点R〜Rの物理量としての変位又は車両6による荷重を算出する。感圧センサーは、車両6の観測点R〜Rへの作用に対する応答として応力変化を検出する。計測装置1は、観測点R〜Rの応力変化に基づいて、観測点R〜Rの物理量としての変位又は車両6による荷重を算出する。 Contact displacement meter, the ring-type displacement meter, laser displacement meter, a displacement measuring device by image processing, a displacement measuring apparatus according to the optical fiber, measures the displacement in response to the action of observation points R 1 to R N of the vehicle 6. Measuring apparatus 1, based on the displacement of the observation point R 1 to R N, and calculates the load applied by the displacement or the vehicle 6 as a physical quantity of the observation points R 1 to R N. Pressure-sensitive sensor detects the change in stress in response to action on the observation point R 1 to R N of the vehicle 6. Measuring device 1 on the basis of the change in stress observation point R 1 to R N, and calculates the load applied by the displacement or the vehicle 6 as a physical quantity of the observation points R 1 to R N.

また、上記の各実施形態では、観測点P〜Pを観測する観測装置及び観測点Q〜Qを観測する観測装置は、それぞれ加速度センサーであるが、これに限られず、例えば、衝撃センサー、マイクロホン、歪計又はロードセルであってもよい。観測装置と観測点が1対1に対応している必要はなく、1つの観測装置が観測点P〜P,Q〜Qの一部又は全部を観測してもよい。 In the embodiments described above, the observation apparatus and observation apparatus for observing the observation point Q 1 to Q N observing observation point P 1 to P N, which respectively the acceleration sensor is not limited to this, for example, It may be an impact sensor, microphone, accelerometer or load cell. It is not necessary that the observation device and the observation point have a one-to-one correspondence, and one observation device may observe a part or all of the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N.

衝撃センサーは、車両6の各車軸の観測点P〜P,Q〜Qへの作用に対する応答として衝撃加速度を検出する。計測装置1は、観測点P〜Pに対する衝撃加速度に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q〜Qに対する衝撃加速度に基づいて第2観測点情報を取得する。マイクロホンは、車両6の各車軸の観測点P〜P,Q〜Qへの作用に対する応答として音響を検出する。計測装置1は、観測点P〜Pに対する音響に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q〜Qに対する音響に基づいて第2観測点情報を取得する。歪計、ロードセルは、車両6の各車軸の観測点P〜P,Q〜Qへの作用に対する応答として応力変化を検出する。計測装置1は、観測点P〜Pの応力変化に基づいて第1観測点情報を取得し、観測点Q〜Qの応力変化に基づいて第2観測点情報を取得する。 The impact sensor detects the impact acceleration as a response to the action on the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N of each axle of the vehicle 6. Measuring apparatus 1 obtains a first observation point information based on impact acceleration with respect to the observation point P 1 to P N, and acquires a second observation point information based on impact acceleration with respect to the observation point Q 1 to Q N. The microphone detects sound as a response to the action on the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N of each axle of the vehicle 6. Measuring apparatus 1 obtains a first observation point information based on sound for observation point P 1 to P N, and acquires a second observation point information based on sound for observation point Q 1 to Q N. The strain gauge and the load cell detect the stress change as a response to the action on the observation points P 1 to PN and Q 1 to Q N of each axle of the vehicle 6. Measuring apparatus 1 obtains a first observation point information based on the stress changes in the observation point P 1 to P N, and acquires a second observation point information based on the stress changes in observation point Q 1 to Q N.

また、上記の各実施形態では、車両6がレーンL〜Lを走行する方向はすべて同じであるが、レーンL〜Lのうちの少なくとも1つのレーンと他のレーンとは車両6の走行方向が異なっていてもよい。 In the embodiments described above, all directions in which the vehicle 6 is traveling lane L 1 ~L N are the same, the vehicle 6 with at least one lane and the other lanes of the lane L 1 ~L N The traveling direction may be different.

また、上記の各実施形態では、各センサー21,22,23は、それぞれ上部構造7の主桁Gに設けられているが、上部構造7の表面や内部、床板Fの下面、橋脚8a等に設けられていてもよい。また、上記の各実施形態では、橋梁5として道路橋を例に挙げたが、これに限られず、例えば、橋梁5は鉄道橋であってもよい。また、上記の各実施形態では、構造物として橋梁の上部構造を例に挙げたが、これに限られず、構造物は移動体の移動によって変形するものであればよい。 Further, in each of the above embodiments, the sensors 21, 22, and 23 are provided on the main girder G of the superstructure 7, respectively, but are provided on the surface and inside of the superstructure 7, the lower surface of the floor plate F, the pier 8a, and the like. It may be provided. Further, in each of the above embodiments, the road bridge is taken as an example of the bridge 5, but the present invention is not limited to this, and the bridge 5 may be a railway bridge, for example. Further, in each of the above embodiments, the superstructure of the bridge is taken as an example of the structure, but the structure is not limited to this, and the structure may be deformed by the movement of the moving body.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited thereto. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes a configuration substantially the same as the configuration described in the embodiment, for example, a configuration having the same function, method and result, or a configuration having the same purpose and effect. The present invention also includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. The present invention also includes a configuration that exhibits the same effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the present invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

1…計測装置、2…サーバー、4…通信ネットワーク、5…橋梁、6…車両、7…上部構造、7a…橋床、7b…支承、G…主桁、F…床板、8…下部構造、8a…橋脚、8b…橋台、10…計測システム、21…センサー、22…センサー、23…センサー、110…制御部、111…物理量取得部、112…作用算出部、113…変位算出部、114…荷重算出部、115…単独移動判定部、116…係数値更新部、117…異常判断部、118…係数値算出部、119…出力処理部、120…第1通信部、130…記憶部、131…計測プログラム、140…第2通信部、150…操作部、161…第1観測点情報取得部、162…第2観測点情報取得部 1 ... Measuring device, 2 ... Server, 4 ... Communication network, 5 ... Bridge, 6 ... Vehicle, 7 ... Superstructure, 7a ... Bridge floor, 7b ... Bearing, G ... Main girder, F ... Floor board, 8 ... Substructure, 8a ... pier, 8b ... abutment, 10 ... measurement system, 21 ... sensor, 22 ... sensor, 23 ... sensor, 110 ... control unit, 111 ... physical quantity acquisition unit, 112 ... action calculation unit, 113 ... displacement calculation unit, 114 ... Load calculation unit, 115 ... Independent movement determination unit, 116 ... Coefficient value update unit, 117 ... Abnormality determination unit, 118 ... Coefficient value calculation unit, 119 ... Output processing unit, 120 ... First communication unit, 130 ... Storage unit, 131 ... Measurement program, 140 ... 2nd communication unit, 150 ... Operation unit, 161 ... 1st observation point information acquisition unit, 162 ... 2nd observation point information acquisition unit

Claims (21)

2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、を含む、計測方法。
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action of the first to Nth observation points x 1 A measurement method including a coefficient value update step for updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
前記係数値更新ステップで更新された前記係数の値の時系列に基づいて、前記構造物の異常を判断する異常判断ステップを含む、請求項1に記載の計測方法。 The measurement method according to claim 1, further comprising an abnormality determination step of determining an abnormality of the structure based on a time series of the coefficient values updated in the coefficient value update step. 前記異常判断ステップにおいて前記構造物が異常であると判断した場合に、前記構造物の検査を促す情報を通知する通知ステップを含む、請求項2に記載の計測方法。 The measurement method according to claim 2, further comprising a notification step of notifying information prompting the inspection of the structure when the structure is determined to be abnormal in the abnormality determination step. 前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向の前記物理量である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の計測方法。 Any of claims 1 to 3, wherein the physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step is the physical quantity in the third direction intersecting the first direction and the second direction, respectively. The measurement method described in item 1. 前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記M+mの観測点との間を移動していない場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の計測方法。
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. If no other moving object is moving between the N + m observation point and the M + m observation point while moving between the M + k observation point and the M + k observation point, the moving body alone said. The measurement method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the structure has been moved.
前記単独移動判定ステップでは、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の計測方法。 In the single movement determination step, for any integer i of 1 or more and N or less, the physical quantity calculated from the action x i of the observation point i and the observation of the i acquired in the physical quantity acquisition step. The measurement method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the moving body has moved the structure by itself when the physical quantity of the point is close to the physical quantity. 前記整数Nよりも大きい整数Mに対して、前記構造物の第N+1〜第Mの観測点が、前記第1方向と交差する第4方向に並び、
前記整数Mよりも大きい整数Lに対して、前記構造物の第M+1〜第Lの観測点が、前記第1方向と交差する第5方向に並び、
前記単独移動判定ステップでは、1以上M−N以下の任意の整数k、及び、1以上L−M以下かつkとは異なる任意の整数mに対して、前記移動体が前記第N+kの観測点と前記第M+kの観測点との間を移動する間に、他の移動体が前記第N+mの観測点と前記第M+mの観測点との間を移動しておらず、かつ、1以上N以下の任意の整数iに対して、前記第iの観測点の前記作用xから算出される前記物理量と前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量とが近似する場合に、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の計測方法。
For an integer M larger than the integer N, the observation points N + 1 to M of the structure are arranged in the fourth direction intersecting the first direction.
For an integer L larger than the integer M, the observation points M + 1 to L of the structure are arranged in the fifth direction intersecting the first direction.
In the single movement determination step, the moving body is the observation point of the N + k for an arbitrary integer k of 1 or more and MN or less, and an arbitrary integer m of 1 or more and LM or less and different from k. While moving between the observation point of the M + k and the observation point of the M + k, another moving body does not move between the observation point of the N + m and the observation point of the M + m, and is 1 or more and N or less. When the physical quantity calculated from the action xi of the i- th observation point and the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step are close to any integer i of the above. The measurement method according to any one of claims 1 to 4, wherein it is determined that the moving body has moved the structure by itself.
前記関数yijは、前記作用xの多項式関数である、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の計測方法。 The measurement method according to any one of claims 1 to 7, wherein the function y ij is a polynomial function of the action x j. 前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第1〜第Nの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられる、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の計測方法。
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The measurement method according to any one of claims 1 to 8, wherein the first to first observation points are associated with the first to first N paths.
前記構造物は、前記移動体が移動し得る第1〜第Nの経路を有し、
前記第N+1〜第Mの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第1の端部に設定され、
前記第M+1〜第Lの観測点は、前記第1〜第Nの経路と対応付けられ、前記経路の第2の端部に設定される、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の計測方法。
The structure has first to Nth paths through which the moving body can move.
The N + 1 to M observation points are associated with the first to Nth paths and are set at the first end of the path.
The first to eighth observation points according to any one of claims 1 to 8, which are associated with the first to Nth paths and are set at the second end of the path. Measurement method.
前記物理量取得ステップで取得する前記第1〜第Nの観測点の前記物理量は、変位、又は前記移動体による荷重である、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の計測方法。 The measurement method according to any one of claims 1 to 10, wherein the physical quantity of the first to Nth observation points acquired in the physical quantity acquisition step is a displacement or a load due to the moving body. 前記構造物は、橋梁の上部構造であって、
前記上部構造は、隣り合う橋台と橋脚、隣り合う2つの橋台、又は、隣り合う2つの橋脚のいずれか1つに渡された構造であり、
前記上部構造の両端部は、前記隣り合う橋台と橋脚の位置、前記隣り合う2つの橋台の位置、又は、前記隣り合う2つの橋脚の位置にあり、
前記橋梁は、道路橋又は鉄道橋である、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の計測方法。
The structure is a superstructure of a bridge and
The superstructure is a structure passed to any one of adjacent abutments and piers, two adjacent abutments, or two adjacent piers.
Both ends of the superstructure are located at the positions of the adjacent abutments and piers, the positions of the two adjacent abutments, or the positions of the two adjacent piers.
The measurement method according to any one of claims 1 to 11, wherein the bridge is a road bridge or a railway bridge.
前記移動体は、鉄道車両、自動車、路面電車、建設車両、又は軍用車両である、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の計測方法。 The measuring method according to any one of claims 1 to 12, wherein the moving vehicle is a railroad vehicle, an automobile, a tram, a construction vehicle, or a military vehicle. 前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、加速度センサーである、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の計測方法。 The measurement method according to any one of claims 1 to 13, wherein the observation device for observing the first to first N observation points is an acceleration sensor. 前記第1〜第Nの観測点を観測する前記観測装置は、接触式変位計、リング式変位計、レーザー変位計、感圧センサー、画像処理による変位計測機器又は光ファイバーによる変位計測機器である、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の計測方法。 The observation device for observing the first to Nth observation points is a contact type displacement meter, a ring type displacement meter, a laser displacement meter, a pressure sensitive sensor, a displacement measurement device by image processing, or a displacement measurement device by optical fiber. The measuring method according to any one of claims 1 to 13. 前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、加速度センサーである、請求項5又は7に記載の計測方法。 The measuring method according to claim 5 or 7, wherein the observation device for observing the N + 1 to M th observation points and the observation device for observing the M + 1 to L th observation points are acceleration sensors. 前記第N+1〜第Mの観測点を観測する観測装置及び前記第M+1〜第Lの観測点を観測する観測装置は、衝撃センサー、マイクロホン、歪計又はロードセルである、請求項5又は7に記載の計測方法。 The observation device for observing the N + 1 to M th observation points and the observation device for observing the M + 1 to L th observation points are an impact sensor, a microphone, a strain gauge or a load cell, according to claim 5 or 7. Measurement method. 前記構造物は、BWIM(Bridge Weigh in Motion)が機能する構造である、請求項1乃至17のいずれか一項に記載の計測方法。 The measuring method according to any one of claims 1 to 17, wherein the structure is a structure in which BWIM (Bridge Weigh in Motion) functions. 2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得部と、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得部が取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得部が取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出部と、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定部と、
前記単独移動判定部が、前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新部と、を含む、計測装置。
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. A physical quantity acquisition unit that acquires the physical quantities of the first to Nth observation points based on the observation information obtained by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. when the function indicating the correlation of the y ij, the physical quantity of the observation point of the i-th said physical quantity acquisition unit has acquired, as equal to the sum of the values of the function y i1 ~y iN, said physical quantity obtaining unit based on the physical quantity of the observation point of the acquired first to N, a working calculator for calculating the effects x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination unit that determines whether or not the moving body has moved the structure independently,
When the independent movement determination unit determines that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x of the first to Nth observation points. A measuring device including a coefficient value updating unit for updating the coefficient value of the function y ij based on 1 to x N.
請求項19に記載の計測装置と、
前記観測装置と、を備えた、計測システム。
The measuring device according to claim 19 and
A measurement system including the observation device.
2以上の整数Nに対して、移動体が構造物を移動する第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ前記構造物の第1〜第Nの観測点を観測する少なくとも1つの観測装置による観測情報に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の物理量を取得する物理量取得ステップと、
1以上N以下の任意の整数i及び1以上N以下の任意の整数jに対して、前記第jの観測点の作用xと、前記作用xが前記第iの観測点に及ぼす作用との相関を示す関数をyijとしたとき、前記物理量取得ステップで取得した前記第iの観測点の前記物理量が、関数yi1〜yiNの値の和に等しいものとして、前記物理量取得ステップで取得した前記第1〜第Nの観測点の前記物理量に基づいて、前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xを算出する作用算出ステップと、
前記移動体が単独で前記構造物を移動したか否かを判定する単独移動判定ステップと、
前記単独移動判定ステップで前記移動体が単独で前記構造物を移動したと判定した場合、前記第1〜第Nの観測点の前記物理量及び前記第1〜第Nの観測点の前記作用x〜xに基づいて、前記関数yijの係数の値を更新する係数値更新ステップと、をコンピューターに実行させる、計測プログラム。
For an integer N of 2 or more, at least one observation device for observing the first to Nth observation points of the structure arranged along the second direction in which the moving body intersects the first direction in which the structure moves. The physical quantity acquisition step of acquiring the physical quantity of the first to Nth observation points based on the observation information by
For any integer i of 1 or more and N or less and any integer j of 1 or more and N or less, the action x j of the first observation point and the action x j of the action x j on the i-th observation point. Assuming that the physical quantity of the i-th observation point acquired in the physical quantity acquisition step is equal to the sum of the values of the functions y i1 to y iN , where y ij is the function showing the correlation of the above, in the physical quantity acquisition step. obtained on the basis of the physical quantity of the observation point of the first to N, the effect calculation step of calculating the effect x 1 ~x N observation points of the first to N,
A single movement determination step for determining whether or not the moving body has moved the structure independently, and
When it is determined in the independent movement determination step that the moving body has moved the structure independently, the physical quantity of the first to Nth observation points and the action x 1 of the first to Nth observation points. A measurement program that causes a computer to execute a coefficient value update step of updating the coefficient value of the function y ij based on ~ x N.
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