JP7261049B2

JP7261049B2 - 監視対象監視箇所での監視対象の予測方法及び予測装置

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Publication number: JP7261049B2
Application number: JP2019049780A
Authority: JP
Inventors: 哲男小野; 佳人宇野; 裕信服部; 里佳小澤
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2023-04-19
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: JP2020153688A

Description

本発明は、監視対象である音（騒音）あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の周囲の監視対象監視箇所での監視対象の値（レベル）を予測する方法等に関する。

監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源の周囲の監視対象監視箇所での監視対象（音及び振動）の値（レベル）を予測する方法が知られている（特許文献１；２等参照）。

特開２００５－１９０１７７号公報特開２０１６－２０８４１号公報

特許文献１；２等に開示された予測方法では、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の予測値を求めているだけなので、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えないという問題があった。
本発明は、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えるようにした監視対象監視箇所での監視対象の予測方法等を提供するものである。

本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測方法は、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の近傍に設置された第１監視対象測定手段により、監視対象発生源での監視対象の値を実測する第１の実測ステップと、監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、監視対象監視箇所の近傍に設置された第２監視対象測定手段により、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第２の実測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、備え、予測ステップにおいては、第１監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、予測情報は、第１監視対象測定手段から第２監視対象測定手段までの距離情報、及び、第１監視対象測定手段と第２監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする。
また、本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測装置は、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源での監視対象の値を実測する第１監視対象測定手段と、監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段と、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第２監視対象測定手段と、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段と、を備え、予測値算出手段は、第１監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、予測情報は、第１監視対象測定手段から第２監視対象測定手段までの距離情報、及び、第１監視対象測定手段と第２監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする。
また、監視対象監視箇所は、複数の箇所であることを特徴とする。
本発明によれば、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えるようになる。

監視対象の予測システムを示す図（実施形態１）。予測装置の詳細を示すブロック構成図（実施形態１）。修正予測値の利用方法を示すフロー図（実施形態１）。

実施形態に係る監視対象の予測システムは、図１に示すように、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源１から発生する監視対象を測定する第１監視対象測定手段１０と、監視対象発生源１の周囲に存在する複数の監視対象監視箇所２；２…にそれぞれ設置されて監視対象を測定する第２監視対象測定手段２０；２０…と、予測装置３とを備えて構成される。

監視対象発生源１は、例えば、工事現場で使用される機械、工場で使用される機械、空港、交通の激しい道路を通行する車、踏切、イベント会場等である。

監視対象監視箇所２は、例えば、監視対象発生源１の周囲の住宅街、マンション、学校、病院、各種施設等である。

第１監視対象測定手段１０は、例えば、監視対象発生源１の近傍に設置されて音圧レベルを測定する音圧測定器、及び、監視対象発生源１の近傍に設置されて振動レベルおよび振動加速度レベルを測定する振動測定器である。
第２監視対象測定手段２０は、例えば、監視対象監視箇所２の近傍に設置されて音圧レベルを測定する音圧測定器、及び、監視対象監視箇所２の近傍に設置されて振動レベルおよび振動加速度レベルを測定する振動測定器である。

図２に示すように、予測装置３は、予測値算出手段３１と、予測値修正手段３２と、通信手段３３とを備える。

予測値算出手段３１は、例えば、第１監視対象測定手段１０で測定された実測値ａ及び予測情報４を入力して、複数の各監視対象監視箇所２；２…での任意の時点及び任意の時点より後の時点において第２監視対象測定手段２０で測定される監視対象の予測値ｂを算出するためのソフトウエア及び当該ソフトウエアによる情報処理を実現するコンピュータ等のハードウエア資源により構成される。

予測値算出手段３１は、第１監視対象測定手段１０から入力した監視対象の実測値ａと予測情報４とに基づいて、複数の各監視対象監視箇所２；２…での任意の時点での監視対象の予測値ｂを算出する。
予測情報４は、第１監視対象測定手段１０から第２監視対象測定手段２０までの距離情報、及び、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の環境情報である。

予測値算出手段３１は、まず、距離情報に基づいて、第１監視対象測定手段１０から第２監視対象測定手段２０に到達する監視対象（音及び振動）の値を算出する。
即ち、距離に基づいて音や振動の減衰量（理論値）を算出する算出式は周知であるので、当該周知の算出式を用いて、距離に基づく減衰量の理論値を算出し、第１監視対象測定手段１０から入力した監視対象の実測値ａから減衰量を引いた値を距離情報に基づく音の予測値ｂとして算出する。

予測値算出手段３１は、さらに、監視対象に影響する環境情報に基づいて、第１監視対象測定手段１０から第２監視対象測定手段２０に到達する監視対象（音及び振動）の値を算出する。

音に影響する環境情報は、例えば、天候情報、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の空気、地表面、水面の影響に関する情報、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の建物等による回折減衰の影響に関する情報、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の障害物の影響に関する情報（建物、草地、田畑、森林等の存在、建物建設施工状況（施工中の建物の高さ変化など））、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間に存在する建物の建築材料による影響に関する情報等である。

即ち、音は、地上の温度が高い場合には上方に屈折するため減衰量が大きくなり、地上の温度が低い場合には下方に屈折するため減衰量が小さいことが知られている。また、音は、風下では下方に屈折するため減衰量が小さくなり、風上では上方に屈折するので減衰量が大きくなることが知られている。従って、天候情報に基づいて、温度、風の影響を考慮した音の減衰量を算出する算出式は周知であるので、当該周知の算出式を用いて、天候情報に基づく減衰量の理論値を算出する。

また、音の伝播に対する、空気、地表面、水面の影響、建物等による回折減衰の影響、障害物の影響、建築材料による影響に基づく音の減衰量又は増幅量を算出する算出式も周知であるので、当該周知の算出式を用いて、これら影響に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出する。

振動に影響する環境情報は、例えば、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の土質による影響に関する情報、振動の周波数の影響に関する情報、第１監視対象測定手段１０と第２監視対象測定手段２０との間の障害物の影響に関する情報（建物、草地、田畑、森林等の存在、建物建設施工状況（施工中の建物の高さ変化など））等である。
振動の伝播に対する、土質面の影響、振動の周波数の影響、障害物の影響に基づく振動の減衰量又は増幅量を算出する算出式も周知であるので、当該周知の算出式を用いて、これら影響に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出する。

従って、これら環境情報に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出して、第１監視対象測定手段１０から入力した監視対象の実測値ａから減衰量又は増幅量を減算又は加算する。

つまり、予測値算出手段３１は、第１監視対象測定手段で測定された実測値ａから、距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算することにより、複数の各監視対象監視箇所２；２…での任意の時点での監視対象の予測値ｂを算出する。

予測値修正手段３２は、予測値算出手段３１により求めた複数の各監視対象監視箇所２；２…での任意の時点での監視対象の予測値ｂと、複数の各監視対象監視箇所２；２…において任意の時点で第２監視対象測定手段により測定された監視対象の実測値ｃとを入力して、修正情報を取得し、予測値ｂを当該修正情報に基づいて修正した修正予測値ｄを算出する。

即ち、予測値修正手段３２は、予測値ｂと実測値ｃとに基づいて修正情報を取得し、予測値ｂを当該修正情報に基づいて修正した修正予測値ｄを算出するためのソフトウエア及び当該ソフトウエアによる情報処理を実現するコンピュータ等のハードウエア資源により構成される。

修正情報は、例えば、予測値ｂと実測値ｃとの差に基づいて求められる。
予測値修正手段３２は、例えば、予測値ｂと実測値ｃとの差と修正情報としての修正量とを対応付けた対応表（テーブル）を備えている。
例えば、実測値ｃの方が予測値ｂよりも＋１ｄＢ高い場合、つまり、差が＋１ｄＢの場合は、修正量として＋０．５ｄＢが対応付けられており、この場合、予測値修正手段３２は、予測値ｂに修正量である０．５ｄＢを加えた値を、監視対象監視箇所２での任意の時点より後の時点での監視対象の修正予測値ｄに設定する。

尚、修正情報としての修正量は、予測値ｂと実測値ｃとの差を変数として算出する算出式により算出してもよい。
例えば、修正情報＝（予測値ｂと実測値ｃとの差）×ｍ／ｎ（ｍ，ｎは任意の実数）により算出するようにしてもよい。

このように、予測値修正手段３２は、予測値ｂを修正情報に基づいて修正する。
予測値修正手段３２により修正された修正予測値ｄは、通信手段３３を介して報知手段５に送信され、関係者等に報知される。
尚、報知手段５は、例えば、修正予測値ｄを表示する表示画面を備えた表示装置、修正予測値ｄが基準値を超えた場合に音や光で報知するアラームやランプ等である。

予測値修正手段３２により算出された修正予測値ｄは、図３のフローに示すように利用される。
即ち、ステップＳ１において、予測装置３により修正予測値ｄが算出され、ステップＳ２において、修正予測値ｄが報知手段５を介して関係者等に通知される。そして、ステップＳ３において、修正予測値ｄが基準値よりも大きいか否かを判断し、大きければ（ステップＳ３においてＹｅｓの場合）、ステップＳ４において、対策を施し、その後、ステップＳ５において、監視を継続するため、ステップＳ１で次の時点の修正予測値ｄを算出する。また、ステップＳ３において、修正予測値ｄが基準値よりも小さければ（ステップＳ３においてＮｏの場合）、ステップＳ５において、監視を継続するため、ステップＳ１で次の時点の修正予測値ｄを算出する。

例えば、対策として、後述するブレーカに防音装置を取付けて作業を行うようにしたり、工事現場の解体エリアの外周に設置される飛散防止設備に、飛散防止設備の頂部を回り込む回折音に対して逆位相の音をぶつけて音を重ね合わせることで飛散防止設備上を通過する音のレベルを減衰させる減音装置を取付けたり、建設機械の移動範囲に防振マットを敷設したり等の対策を行う。即ち、環境情報を変更して予測を行う。

上述した予測装置３により、監視対象監視箇所２での音及び振動のレベルを予測する予測方法の具体例について説明する。
例えば、監視対象発生源１としてのパワーショベル，ブルドーザー，杭打機，クレーン，ブレーカ等の建設機械を使用する工事現場において、朝８時から夕方５時まで工事が行われる場合、監視対象監視箇所２としての住宅街において、朝８時から夕方５時までの間、１分毎に予測値を求める場合について説明する。
尚、監視対象測定手段１０は、例えば、予め監視対象発生源１の近傍において監視対象発生源１の音及び振動のレベルが一番大きい場所を確認しておいて、当該場所に設置しておく。また、第２監視対象測定手段２０は、例えば、予め監視対象監視箇所２の近傍において監視対象発生源１からの音及び振動のレベルが一番大きい場所を確認しておいて、当該場所に設置しておく。
また、監視対象測定手段１０には図外のコンピュータ等の通信制御手段が接続されており、朝８時と、朝８時から夕方５時までの間において１分経過する毎に、監視対象測定手段１０で測定（実測）された音及び振動の実測値が予測値算出手段３１に送信されるように設定されている。
同様に、第２監視対象測定手段２０には図外のコンピュータ等の通信制御手段が接続されており、朝８時から夕方５時までの間において１分経過する毎に、監第２監視対象測定手段２０で測定（実測）された音及び振動の実測値が予測値修正手段３２に送信されるように設定されている。

まず、監視対象発生源１としての建設機械を作動させた後の朝８時に、予測値算出手段３１は、第１監視対象測定手段１０から送信されてくる現在（朝８時）の音及び振動の実測値ａを入力し、実測値ａから、上述した距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算した監視対象監視箇所２としての住宅街での８時１分における音及び振動の予測値ｂを算出する。
次に、予測値修正手段３２は、住宅街での８時１分における音及び振動の予測値ｂと、住宅街の第２監視対象測定手段２０で８時１分に測定されて送信されてくる実測値ｃとを入力して、当該予測値ｂと実測値ｃとの差に基づいて修正情報（修正量）を取得して、住宅街での８時２分における予測値ｂを、住宅街の８時１分での予測値ｂと実測値ｃとの差に基づいて取得した修正情報（修正量）に基づいて修正し、修正された修正予測値ｄは、住宅街での８時２分における修正された予測値として、通信手段３３を介して報知手段５に送信され、関係者等に報知される。
また、朝８時１分に、予測値算出手段３１は、第１監視対象測定手段１０から送信されてくる現在（朝８時１分）の音及び振動の実測値ａを入力し、実測値ａから、距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算した住宅街での８時２分における音及び振動の予測値ｂを算出する。
以後、同様に、住宅街（監視対象監視箇所２）での８時３分、８時４分、８時５分、…における修正された修正予測値ｄが算出されて、逐次、報知手段５に送信される。

この具体例の場合、以下のように、修正予測値ｄが算出される。
まず、監視対象発生源１としての建設機械の近傍に設定された第１監視対象測定手段１０で実測した現在の監視対象の実測値ａ０（８時の実測値）と予測情報４とに基づいて、現在から１分後の監視対象監視箇所２としての住宅街での監視対象の予測値ｂ１（８時１分の予測値）を算出する。
次に、現在から１分後の住宅街での監視対象の予測値ｂ１と、現在から１分後に住宅街の第２監視対象測定手段２０で実測した実測値ｃ１（８時１分の実測値）とに基づいて修正情報を算出するとともに、現在から１分後に第１監視対象測定手段１０で実測された監視対象の実測値ａ１（８時１分の実測値）と予測情報４とに基づいて、現在から２分後の住宅街での監視対象の予測値ｂ２（８時２分の予測値）を算出する。
そして、予測値ｂ２（８時２分の予測値）を先に取得した修正情報（８時１分の実測値に基づく修正情報）に基づいて修正した修正予測値ｄ２を、住宅街での８時２分における修正された予測値とする。
以後、同様に、住宅街（監視対象監視箇所２）での８時３分、８時４分、８時５分、…における修正された修正予測値ｄ３，ｄ４，ｄ５，…が算出されて、逐次、報知手段５に送信される。
即ち、この具体例の場合、監視開始時点である８時の２分後以降において１分毎に、監視対象監視箇所２での修正された予測値が求められることになる。

尚、前回の修正予測値ｄを次回の予測値ｂに設定して当該予測値ｂを修正することにより次回の修正予測値ｄを算出するようにしても良い。

即ち、実施形態に係る監視対象監視箇所２での監視対象の予測装置３は、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源１の周囲に設定された監視対象監視箇所２，２…での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段３１と、監視対象監視箇所２，２…での任意の時点での監視対象の値を実測する監視対象測定手段としての第２監視対象測定手段２０，２０…と、監視対象監視箇所２，２…での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて、監視対象監視箇所２，２…での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段３２と、を備えた構成とした。
予測値修正手段３２は、例えば、予測値と実測値との差と修正情報としての修正量とを対応付けた対応表（テーブル）、又は、予測値と実測値との差を変数とする算出式に基づいて得られた修正量を取得し、監視対象監視箇所２，２…での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値に当該修正量を加減した値を、監視対象監視箇所２，２…での任意の時点より後の時点での監視対象の修正予測値として出力するようにした。

実施形態に係る予測装置３によれば、監視対象監視箇所２，２…での現状に対応した予測を行える。即ち、予測値の精度をより向上させることが可能となる。
特に、予測値を求める時間間隔（所定時間）を短くすればするほど、修正された予測値（修正予測値ｄ）をリアルタイムに得ることができるようになり、予測値の精度をより向上させることができる。

尚、予測値算出手段３１、予測値修正手段３２の処理を人間が行うようにしてもよい。
即ち、本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測方法は、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する実測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、を備えた方法であればよい。
この場合、人間が、予測情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップを実行するとともに、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップ、及び、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップを実行するようにしてもよい。

尚、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方だけを監視するようにしてもよい。

１監視対象発生源、２，２… 監視対象監視箇所、３予測装置、
２０，２０… 監視対象測定手段、３１予測値算出手段、３２予測値修正手段。

Claims

監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の近傍に設置された第１監視対象測定手段により、監視対象発生源での監視対象の値を実測する第１の実測ステップと、
監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、
監視対象監視箇所の近傍に設置された第２監視対象測定手段により、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第２の実測ステップと、
監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、
修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、
を備え、
予測ステップにおいては、第１監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、
予測情報は、第１監視対象測定手段から第２監視対象測定手段までの距離情報、及び、第１監視対象測定手段と第２監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする監視対象監視箇所での監視対象の予測方法。
監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源での監視対象の値を実測する第１監視対象測定手段と、
監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段と、
監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第２監視対象測定手段と、
監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段と、
を備え、
予測値算出手段は、第１監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、
予測情報は、第１監視対象測定手段から第２監視対象測定手段までの距離情報、及び、第１監視対象測定手段と第２監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする監視対象監視箇所での監視対象の予測装置。
監視対象監視箇所は、複数の箇所であることを特徴とする請求項２に記載の監視対象監視箇所での監視対象の予測装置。