センサ制御方法およびセンサシステム
【課題】 センサシステムで，消費電力を低減させつつ安全性を維持した構造物のモニタリングを可能とすることを目的とする。
【解決手段】 センサシステムのＧＭＳ２が揺れ信号を検出すると，揺れ信号受信部１１は揺れ信号を受信し，揺れ信号判定部１２は揺れ信号の強度を判定して，起動させるＬＭＳ３を決定する。制御信号送信部１５は，決定したＬＭＳ３へ起動信号を送信する。起動信号を受信したＬＭＳ３は，損傷検知処理を起動して，損傷の有無，進行のモニタリングを行う。
【解決手段】 センサシステムのＧＭＳ２が揺れ信号を検出すると，揺れ信号受信部１１は揺れ信号を受信し，揺れ信号判定部１２は揺れ信号の強度を判定して，起動させるＬＭＳ３を決定する。制御信号送信部１５は，決定したＬＭＳ３へ起動信号を送信する。起動信号を受信したＬＭＳ３は，損傷検知処理を起動して，損傷の有無，進行のモニタリングを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，構造モニタリングに用いられるセンシングデバイス（センサ）の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震などによって大規模な構造物が受ける被害を検知するために，複数のセンサを対象となる構造物に設置して損傷や歪みなどをモニタリングするセンサシステムが知られている。
【０００３】
センサシステムには，構造物全体の状態を把握するためのグローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）と構造物の局所的な状態を把握するための多数のローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）を構造物に設置して，構造物の健全性をモニタリングするものがある。
【０００４】
このようなセンサシステムは，上記の一般的なセンサシステムと同様，各センサが各々備えるバッテリを駆動用動力源とし，電力供給を受けて駆動する。そのため，バッテリの交換等のメンテナンスが必要である。しかし，構造物に設置されるセンサ数が多くなると，バッテリ交換に要する工数や費用が膨大なものになってしまう。そのため，可能な限りバッテリの寿命を長く維持させるためにセンサの制御方法が必要となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０３９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多数のセンサを用いるセンサシステムで，バッテリを長持ちさせるために，各センサを制御しているＣＰＵ，通信モジュールなどを一定の期間中スリープさせることによって消費電力を抑制する手法が考えられる。
【０００７】
しかし，地震などの発生を予測することは困難であり，センサを常にセンシング可能な状態すなわち稼働状態にさせておく必要があった。また，地震が発生した場合にも，構造物が損傷を受けるとは限らないが，構造物が損傷を受けた部分では，その損傷が進行しているかどうか，すなわち損傷の程度が拡大しているかどうかをモニタリングし続けることが必要であった。
【０００８】
したがって，センサを未センシングであるとしてスリープ状態にさせてしまうと，その間に発生・進行する損傷を検出できず，センサシステム全体のモニタリング精度が低下するおそれがあった。一方で，常に全てのセンサを稼働させていると，損傷が生じていないような箇所のセンサも稼働させることになり，電力消費に無駄が生じるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は，かかる問題に鑑みてなされたものであり，モニタリング対象の構造物の損傷の有無やその進行をモニタリングするセンサの稼働状態を制御して，必要最小限のセンサでモニタリングする制御方法およびセンサシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明において開示されるセンサ制御方法は，対象物の揺れ信号を検知するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検知する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御部とを備えるセンサシステムが実行するセンサ制御方法であって，１）グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を制御部へ送信し，２）前記制御部が前記揺れ信号を受信し，各ローカル・モニタリング・センサへ起動信号を送信し，３）前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動するものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記したセンサ制御方法によれば，センサシステムの各センサの稼働時間を効果的に制御するため，モニタリング精度を低下させることなくセンサシステムの電力消費量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施例におけるセンサシステムの各センサの配置例を示す図である。
【図２】一実施例における制御装置の構成例を示す図である。
【図３】一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【図４】一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【図５】揺れ信号にもとづくＬＭＳ３の駆動制御を説明するための図である。
【図６】揺れ信号による判定例を示す図である。
【図７】揺れ信号判定部１２が備えるテーブル例を示す図である。
【図８】図７に示すテーブルに設定された揺れ信号の大きさと起動対象との関係を示す図である。
【図９】スリープ状態へ戻す制御例を示す図である。
【図１０】ＬＭＳ稼働状態の遷移例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下，本発明の一態様として開示するセンサ制御方法および制御装置を実施するセンサシステムを説明する。
【００１４】
センサシステムは，構造物の健全性をモニタリングするシステムであって，制御装置１，グローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）２，およびローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）３を備える。
【００１５】
センサシステムの制御装置１は，ＧＭＳ２が検知した揺れにもとづいてＬＭＳ３の駆動を制御する装置である。制御装置１は，ＣＰＵ，主記憶部および補助記憶部を備えるコンピュータ，または，専用ハードウェアによって実施される。また，制御装置１は，コンピュータで実施される場合に，ハードウェアと予め格納されたプログラムとによって上記の各処理部を実施する。なお，プログラムは，コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【００１６】
ＧＭＳ２は，モニタリング対象の構造物全体の状態を把握するためのセンサである。ＧＭＳ２は，地震などによる構造物全体の揺れを検知するものであり，たとえば加速度センサで実施される。
【００１７】
ＬＭＳ３は，構造物の局所的な状態を把握するためのセンサである。ＬＭＳ３は，局所的な範囲を監視して，亀裂，歪みなどの発生や，それら亀裂，歪みの拡大などをモニタリングするものであり，たとえば歪みセンサやＡＥ（アコースティック・エミッション）センサなどで実施される。
【００１８】
図１は，一実施例におけるセンサシステムの各センサの配置例を示す図である。
【００１９】
本実施例のセンサシステムは，役割が異なるセンサを設置する。図１では，モニタリング対象が構造物（例えばビル）などである場合に，センサシステムの各センサの設置例を簡略的に図示している。ビル全体の動きを検知するため，ＧＭＳ２は，ビルに対して広い範囲，たとえばビルの四隅に設置される。ＬＭＳ３は，局所的な部分，たとえばビルの柱や梁，壁面などの損傷を検知するため，狭い領域に多数のセンサが設置される。図１に示すように，ビルの柱の一定の領域に，多数のＬＭＳ３が配置される。
【００２０】
これによって，地震などによる構造物（ビル）全体の揺れを検知し，その揺れによりビルの柱，梁，壁などに亀裂が発生したり，亀裂が拡大したりする現象を検知することが可能となる。
【００２１】
図１に示す例では，センサシステムが１つの制御装置１を有して，複数のＧＭＳ２のいずれか１つで検知した揺れをもとに，ビルに設定された全てのＬＭＳ３の駆動を制御する場合の構成を示している。しかし，センサシステムが，各ＧＭＳ２に対応付けた複数の制御装置１を有して，各制御装置１が予め対応付けられた範囲のＬＭＳ３の駆動を制御するように構成されていてもよい。また，制御装置１は，ＧＭＳ２の一部として構成されてもよい。
【００２２】
図２は，一実施例における制御装置の構成例を示す図である。
【００２３】
制御装置１は，揺れ信号受信部１１，揺れ信号判定部１２，亀裂発生信号受信部１３，亀裂発生信号判定部１４，制御信号送信部１５を備える。
【００２４】
揺れ信号受信部１１は，ＧＭＳ２が検知した揺れ信号を受信する。
【００２５】
揺れ信号判定部１２は，受信した揺れ信号の強さまたは検知間隔を判定し，判定結果をもとに制御するＬＭＳ３を決定する。
【００２６】
亀裂発生信号受信部１３は，ＬＭＳ３が検知した亀裂発生信号を受信する。
【００２７】
亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強さまたは検知間隔を判定し，判定結果をもとに制御するＬＭＳ３を決定する。
【００２８】
制御信号送信部１５は，制御対象のＬＭＳ３に対し，損傷検知処理を起動する起動信号または休止する休止信号を送信する。
【００２９】
図３は，一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【００３０】
ＧＭＳ２は，バッテリ２１，制御部２２，センサ素子２３，無線回路２４を有して，構造物全体の揺れを検知する揺れ検知処理を行う。揺れ検知処理は，既知であるので詳細な説明を省略する。
【００３１】
バッテリ２１は，ＧＭＳ２の駆動用バッテリである。制御部２２は，バッテリ２１，センサ素子２３，無線回路２４の各処理部の信号の処理および制御を行う。センサ素子２３は，地震などの揺れによる加速度を検知する。センサ素子２３は，例えば加速度センサで実施される。無線回路２４は，センサ素子２３の検知信号（加速度を示す揺れ信号）を発信する。
【００３２】
図４は，一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【００３３】
ＬＭＳ３は，バッテリ３１，制御部３２，センサ素子３３，無線回路３４を有して，構造物の局所的な損傷を検知し，検知した損傷の進行をモニタリングする処理（損傷検知処理）を行う。損傷検知処理は，既知であるので詳細な説明を省略する。
【００３４】
バッテリ３１は，ＬＭＳ３の駆動用バッテリである。制御部３２は，バッテリ３１，センサ素子３３，無線回路３４の各処理部の信号の処理および制御を行う。制御部３２は，内部に，駆動制御部３５を有する。
【００３５】
センサ素子３３は，亀裂や歪みなどを検出する。センサ素子３３は，例えば歪みセンサまたはＡＥ（アコースティック・エミッション）センサで実施される。無線回路３４は，センサ素子３３の検知信号（ＡＥ信号），ＡＥ信号の検出を示す亀裂発生信号を発信する。
【００３６】
駆動制御部３５は，損傷検知処理の駆動制御を行う。駆動制御部３５は，制御装置１から受信した起動信号をもとに，初期状態であったスリープ状態を解除して損傷検知処理を起動し，休止信号をもとに，損傷検知処理を休止してスリープ状態を設定する。
【００３７】
スリープ状態とは，制御部３２自身を省電力モードで稼働させたり，無線回路３４を受信のみのモードで稼働させたり，損傷検知処理を休止してセンサ素子３３の電源をオフにしたりすることによって，ＬＭＳ３が必要最小限の電力のみで稼働している状態である。
【００３８】
以下，ＬＭＳ３の駆動制御を概説する。
【００３９】
図５は，揺れ信号にもとづくＬＭＳ３の駆動制御を説明するための図である。
【００４０】
センサシステムにおいて，初期状態，すなわちＧＭＳ２で揺れが検出されていない平常時の状態では，ＬＭＳ３が全てスリープ状態で稼働されている。
【００４１】
ＧＭＳ２が地震振動による加速度を検知して揺れ信号を発信したとする。制御装置１の揺れ信号受信部１１が，ＧＭＳ２からの揺れ信号を受信すると，揺れ信号判定部１２が，受信した揺れ信号の強さを判定する。
【００４２】
揺れ信号判定部１２は，揺れ信号が示す加速度が予め設定された閾値より大きい場合には，図５（Ａ）に示すように，全てのＬＭＳ３に対して起動信号を送信する。揺れ信号判定部１２は，揺れ信号が示す加速度が予め設定された閾値より小さい場合には，図５（Ｂ）に示すように，センサシステムの一部のＬＭＳ３に対して起動信号を送信する。
【００４３】
図６は，揺れ信号による判定例を示す図である。
【００４４】
揺れ信号の強度レベル（例えば，揺れ幅の絶対値で示すレベル）を判定する閾値ＴＨ１〜ＴＨ３が予め設定されているとする。揺れ信号判定部１２は，揺れ信号の強度レベルが閾値ＴＨ３以上であれば「揺れ信号大」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ２以上閾値ＴＨ３未満であれば「揺れ信号中」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満であれば「揺れ信号小」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ１未満であれば「ノイズ」と判定する。なお，閾値の設定は，モニタリング対象となる構造物に応じて任意に決定される。
【００４５】
揺れ信号判定部１２は，各ＬＭＳ３に対応付けて起動レベルを設定したテーブルをもとに，判定結果（揺れ信号の大きさ）に応じて制御対象とするＬＭＳ３を決定する。テーブルの起動レベルは，損傷検知処理の起動信号を送信する揺れ信号の強度レベルを示す情報である。
【００４６】
図７は，揺れ信号判定部１２が備えるテーブル例を示す図である。
【００４７】
揺れ信号判定部１２が備えるテーブルは，各ＬＭＳについて，ＩＤ（識別情報），起動レベルが設定される。図７に示すテーブル例では，起動レベルの「＞小」は，揺れ信号の強度レベルが小以上である場合に，「＞中」は，揺れ信号の強度レベルが中以上である場合に，そのＬＭＳを送信先とすることを表している。起動レベルの「大」は，揺れ信号の強度レベルが大である場合に，起動レベルの「小，大」は，揺れ信号の強度レベルが小または大である場合に，そのＬＭＳを送信先とすることを表している。
【００４８】
図８は，図７に示すテーブルに設定された揺れ信号の大きさと起動対象との関係を示す図である。
【００４９】
図８（Ａ）に示すように，図７のテーブルの設定例では，ＬＭＳ１，ＬＭＳ３は，「揺れ信号大」，「揺れ信号中」，「揺れ信号小」のいずれの場合でも起動対象となることを示している。また，図８（Ｂ）に示すように，ＬＭＳ５，ＬＭＳ７，ＬＭＳ９，ＬＭＳ１１は，「揺れ信号大」，「揺れ信号中」の場合に起動対象となることを示し，図８（Ｃ）に示すように，ＬＭＳ１０，ＬＭＳ１２は，「揺れ信号大」，「揺れ信号小」の場合に起動対象となることを示している。
【００５０】
制御信号送信部１５は，揺れ信号判定部１２が決定したＬＭＳ３に対して，スリープ状態を解除して，損傷検知処理の起動を示す起動信号を送信する。
【００５１】
ＬＭＳ３では，無線回路３４が自装置宛の起動信号を受信すると，制御部３２が，スリープ状態を解除して，損傷検知処理を起動し，センサ素子３３の電源をオンにする。これにより，センサ素子３３によりＡＥ信号のセンシングが開始され，亀裂や歪みのモニタリングが可能となる。
【００５２】
ＬＭＳ３は，センサ素子３３がセンシング開始後に亀裂や歪みによるＡＥ信号を検知した場合に，制御部３２は，亀裂発生信号を出力し，発生した亀裂などが拡大しないかどうかを検出する処理（損傷検出処理の劣化検知モードによる処理）へ移行する。
【００５３】
これにより，センサシステムの制御装置１は，構造物が受けた揺れの強さに応じて損傷検出するセンサの数を制御することができる。
【００５４】
次に，揺れ信号が検出されて一定時間が経過した場合のＬＭＳ３の制御を説明する。
【００５５】
制御装置１は，ＧＭＳ２から揺れ信号を検出して全部または一部のＬＭＳ３に対して起動信号の送信による制御を行った後，ＧＭＳ２から揺れ信号を検出せずに一定時間を経過したときは，起動状態のＬＭＳ３の全部または一部に対して，損傷検知処理を休止させてスリープ状態へ戻す制御を行う。
【００５６】
図９は，スリープ状態へ戻す制御例を示す図である。
【００５７】
制御装置１の揺れ信号判定部１２は，ＧＭＳ２が検出した揺れ信号を最後に取得した時刻から一定時間が経過した場合に，全てのＬＭＳ３に対し，損傷検知処理の休止とスリープ状態を示す休止信号の送信先とする。その結果，図９（Ａ）に示すように，全てのＬＭＳ３がスリープ状態となる。
【００５８】
または，揺れ信号判定部１２は，上記のテーブル（図７参照）を参照して，揺れ信号の強度レベルを１段階下げた場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３に対し，休止信号を送信する。例えば，揺れ信号判定部１２は，現在，全てのＬＭＳ３が起動中，すなわち「揺れ信号大」の場合の起動対象である場合に，「揺れ信号中」の場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。その結果，図９（Ｂ）に示すように，一部のＬＭＳ３がスリープ状態となる。
【００５９】
また，現在のＬＭＳ３の駆動状況が「揺れ信号中」に対する起動制御の設定状態に該当すれば，「揺れ信号小」の場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。また，現在のＬＭＳ３の駆動状況が「揺れ信号小」の場合の起動制御の設定状態に該当すれば，起動状態のＬＭＳ３の全てを，休止信号の送信先とする。
【００６０】
さらに，揺れ信号判定部１２は，ＧＭＳ２が検出した揺れ信号を最後に取得した時刻から一定時間が経過して休止信号の送信先を決定した後さらに一定時間が経過した場合に，追加的に，休止信号の送信先を決定してもよい。例えば，図９（Ｃ）に示すように，全てのＬＭＳ３が起動状態であり，一定時間の経過後にその一部のＬＭＳ３を選択して休止信号を送信し，さらに一定時間経過した場合に，起動状態のＬＭＳ３を休止信号の送信先とする。
【００６１】
また，制御装置１の亀裂発生信号受信部１３が，ＬＭＳ３が送信した亀裂発生信号を受信すると，亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強度にもとづいて，一部のＬＭＳ３に対し損傷検知処理の起動または休止の制御を行う。
【００６２】
具体的には，亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強度が，所定の閾値ＴＨ４以上であった場合には，全てのＬＭＳ３を起動信号の送信先とする。一方で，亀裂発生信号判定部１４は，一定期間，強度が閾値ＴＨ４以上の亀裂発生信号を受信しなかった場合に，一部のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。休止信号の送信先は，例えば図７に示すようなテーブルを参照して決定される。
【００６３】
また，亀裂発生信号判定部１４は，強度が閾値ＴＨ４以上の亀裂発生信号を送信してきたＬＭＳ３およびその近傍に設置されたＬＭＳ３について稼働状態を保持し，それ以外のＬＭＳ３を休止信号の送信先としてもよい。
【００６４】
ＬＭＳ３では，無線回路３４が自装置宛の休止信号を受信すると，制御部３２は，スリープ状態を設定する。例えば，制御部３２は，自らを省電力モードによる駆動に切り換え，損傷検知処理を終了して，センサ素子３３の電源をオフにし，無線回路３４を受信モード（受信のみ処理する状態）にする。なお，制御部３２は，休止信号を受信した場合に，センサ素子３３がＡＥ信号を検出しているかを判定して，ＡＥ信号の検出がない場合にのみスリープ状態へ移行するようにしてもよい。
【００６５】
これにより，センサシステムでは，揺れ信号の強度や亀裂発生信号の強度にもとづいてどのＬＭＳ３を起動または休止させるかを決定することができるため，不要なセンシングを減らしてＬＭＳ３のバッテリ３１の寿命を延ばすことが可能となる。
【００６６】
図１０は，ＬＭＳ稼働状態の遷移例を示す図である。
【００６７】
ＧＭＳ２は揺れ信号の検出を待機し（ｓ１），ＧＭＳ２が検出した揺れ信号が制御装置１で受信される（ｓ２）。制御装置１から「揺れ信号大」が出力されると（ｓ３），全てのＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの全数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ４）。
【００６８】
制御装置１によって「揺れ信号中」が出力されると（ｓ５），半数のＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの半数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ６）。制御装置１によって「揺れ信号小」が出力されると（ｓ７），より少ない数のＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの最小数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ８）。
【００６９】
全数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ４），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ９），一部のＬＭＳ３に休止信号が送信されて，半数のＬＭＳ３による稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行する（ｓ６）。半数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ６），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ１０），一部のＬＭＳ３に休止信号が送信されて，最小数のＬＭＳ３による稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行する（ｓ８）。
【００７０】
最小数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ８），亀裂発生信号が検出されると（ｓ１１），一部のＬＭＳ３へ起動信号が送信され，半数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ６）。半数のＬＭＳ３により稼働状態の場合に（ｓ６），亀裂発生信号が検出されると（ｓ１２），残りのＬＭＳ３へ起動信号が送信され，全数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ４）。
【００７１】
最小数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働である場合に（ｓ８），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ１３），全数のＬＭＳ３に対し休止信号が送信され，全てのＬＭＳ３が休止状態（ＬＭＳ休止）へ移行する（ｓ１４）。
【００７２】
また，最小数のＬＭＳ３により稼働状態の場合に（ｓ８），「亀裂発生信号大」が出力されると，全てのＬＭＳ３へ起動信号が送信され，全数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ１５）。
【００７３】
図１０では，ＬＭＳ３の稼働が，亀裂発生信号の強度および検出タイミングで制御される場合の遷移例を示す。しかし，ＬＭＳの稼働は，亀裂発生信号の検出タイミングのみで制御されてもよく，その場合には，図１０の（ｓ１５）に示す遷移が行われない。
【００７４】
本実施例では，起動信号または休止信号の送信先を，制御装置１が備えるテーブル（図７参照）にもとづいて選択するが，起動信号または休止信号の送信先となるＬＭＳ３を，ＬＭＳ３の設置場所にもとづいて選択するようにしてもよい。具体的には，制御装置１が各ＬＭＳ３の設置場所を示す情報を有して，所定の選択処理により送信先となるＬＭＳ３を選択する。
【００７５】
以上説明したように，開示するセンサシステムにおいて実施されるセンサ制御方法によれば，センサシステムの電力消費量を低減させることが可能になり，安全性を低下させることなく構造物のモニタリングを行うことが可能となる。さらには，モニタリングに必要な最小限のセンサを稼働させて，効率的なモニタリングを実現することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 制御装置
１１ 揺れ信号受信部
１２ 揺れ信号判定部
１３ 亀裂発生信号受信部
１４ 亀裂発生信号判定部
１５ 制御信号送信部
２ グローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）
２１ バッテリ
２２ 制御部
２３ センサ素子
２４ 無線回路
３ ローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）
３１ バッテリ
３２ 制御部
３３ センサ素子
３４ 無線回路
３５ 駆動制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は，構造モニタリングに用いられるセンシングデバイス（センサ）の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震などによって大規模な構造物が受ける被害を検知するために，複数のセンサを対象となる構造物に設置して損傷や歪みなどをモニタリングするセンサシステムが知られている。
【０００３】
センサシステムには，構造物全体の状態を把握するためのグローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）と構造物の局所的な状態を把握するための多数のローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）を構造物に設置して，構造物の健全性をモニタリングするものがある。
【０００４】
このようなセンサシステムは，上記の一般的なセンサシステムと同様，各センサが各々備えるバッテリを駆動用動力源とし，電力供給を受けて駆動する。そのため，バッテリの交換等のメンテナンスが必要である。しかし，構造物に設置されるセンサ数が多くなると，バッテリ交換に要する工数や費用が膨大なものになってしまう。そのため，可能な限りバッテリの寿命を長く維持させるためにセンサの制御方法が必要となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０３９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多数のセンサを用いるセンサシステムで，バッテリを長持ちさせるために，各センサを制御しているＣＰＵ，通信モジュールなどを一定の期間中スリープさせることによって消費電力を抑制する手法が考えられる。
【０００７】
しかし，地震などの発生を予測することは困難であり，センサを常にセンシング可能な状態すなわち稼働状態にさせておく必要があった。また，地震が発生した場合にも，構造物が損傷を受けるとは限らないが，構造物が損傷を受けた部分では，その損傷が進行しているかどうか，すなわち損傷の程度が拡大しているかどうかをモニタリングし続けることが必要であった。
【０００８】
したがって，センサを未センシングであるとしてスリープ状態にさせてしまうと，その間に発生・進行する損傷を検出できず，センサシステム全体のモニタリング精度が低下するおそれがあった。一方で，常に全てのセンサを稼働させていると，損傷が生じていないような箇所のセンサも稼働させることになり，電力消費に無駄が生じるという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は，かかる問題に鑑みてなされたものであり，モニタリング対象の構造物の損傷の有無やその進行をモニタリングするセンサの稼働状態を制御して，必要最小限のセンサでモニタリングする制御方法およびセンサシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明において開示されるセンサ制御方法は，対象物の揺れ信号を検知するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検知する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御部とを備えるセンサシステムが実行するセンサ制御方法であって，１）グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を制御部へ送信し，２）前記制御部が前記揺れ信号を受信し，各ローカル・モニタリング・センサへ起動信号を送信し，３）前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動するものである。
【発明の効果】
【００１１】
上記したセンサ制御方法によれば，センサシステムの各センサの稼働時間を効果的に制御するため，モニタリング精度を低下させることなくセンサシステムの電力消費量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施例におけるセンサシステムの各センサの配置例を示す図である。
【図２】一実施例における制御装置の構成例を示す図である。
【図３】一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【図４】一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【図５】揺れ信号にもとづくＬＭＳ３の駆動制御を説明するための図である。
【図６】揺れ信号による判定例を示す図である。
【図７】揺れ信号判定部１２が備えるテーブル例を示す図である。
【図８】図７に示すテーブルに設定された揺れ信号の大きさと起動対象との関係を示す図である。
【図９】スリープ状態へ戻す制御例を示す図である。
【図１０】ＬＭＳ稼働状態の遷移例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下，本発明の一態様として開示するセンサ制御方法および制御装置を実施するセンサシステムを説明する。
【００１４】
センサシステムは，構造物の健全性をモニタリングするシステムであって，制御装置１，グローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）２，およびローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）３を備える。
【００１５】
センサシステムの制御装置１は，ＧＭＳ２が検知した揺れにもとづいてＬＭＳ３の駆動を制御する装置である。制御装置１は，ＣＰＵ，主記憶部および補助記憶部を備えるコンピュータ，または，専用ハードウェアによって実施される。また，制御装置１は，コンピュータで実施される場合に，ハードウェアと予め格納されたプログラムとによって上記の各処理部を実施する。なお，プログラムは，コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。
【００１６】
ＧＭＳ２は，モニタリング対象の構造物全体の状態を把握するためのセンサである。ＧＭＳ２は，地震などによる構造物全体の揺れを検知するものであり，たとえば加速度センサで実施される。
【００１７】
ＬＭＳ３は，構造物の局所的な状態を把握するためのセンサである。ＬＭＳ３は，局所的な範囲を監視して，亀裂，歪みなどの発生や，それら亀裂，歪みの拡大などをモニタリングするものであり，たとえば歪みセンサやＡＥ（アコースティック・エミッション）センサなどで実施される。
【００１８】
図１は，一実施例におけるセンサシステムの各センサの配置例を示す図である。
【００１９】
本実施例のセンサシステムは，役割が異なるセンサを設置する。図１では，モニタリング対象が構造物（例えばビル）などである場合に，センサシステムの各センサの設置例を簡略的に図示している。ビル全体の動きを検知するため，ＧＭＳ２は，ビルに対して広い範囲，たとえばビルの四隅に設置される。ＬＭＳ３は，局所的な部分，たとえばビルの柱や梁，壁面などの損傷を検知するため，狭い領域に多数のセンサが設置される。図１に示すように，ビルの柱の一定の領域に，多数のＬＭＳ３が配置される。
【００２０】
これによって，地震などによる構造物（ビル）全体の揺れを検知し，その揺れによりビルの柱，梁，壁などに亀裂が発生したり，亀裂が拡大したりする現象を検知することが可能となる。
【００２１】
図１に示す例では，センサシステムが１つの制御装置１を有して，複数のＧＭＳ２のいずれか１つで検知した揺れをもとに，ビルに設定された全てのＬＭＳ３の駆動を制御する場合の構成を示している。しかし，センサシステムが，各ＧＭＳ２に対応付けた複数の制御装置１を有して，各制御装置１が予め対応付けられた範囲のＬＭＳ３の駆動を制御するように構成されていてもよい。また，制御装置１は，ＧＭＳ２の一部として構成されてもよい。
【００２２】
図２は，一実施例における制御装置の構成例を示す図である。
【００２３】
制御装置１は，揺れ信号受信部１１，揺れ信号判定部１２，亀裂発生信号受信部１３，亀裂発生信号判定部１４，制御信号送信部１５を備える。
【００２４】
揺れ信号受信部１１は，ＧＭＳ２が検知した揺れ信号を受信する。
【００２５】
揺れ信号判定部１２は，受信した揺れ信号の強さまたは検知間隔を判定し，判定結果をもとに制御するＬＭＳ３を決定する。
【００２６】
亀裂発生信号受信部１３は，ＬＭＳ３が検知した亀裂発生信号を受信する。
【００２７】
亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強さまたは検知間隔を判定し，判定結果をもとに制御するＬＭＳ３を決定する。
【００２８】
制御信号送信部１５は，制御対象のＬＭＳ３に対し，損傷検知処理を起動する起動信号または休止する休止信号を送信する。
【００２９】
図３は，一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【００３０】
ＧＭＳ２は，バッテリ２１，制御部２２，センサ素子２３，無線回路２４を有して，構造物全体の揺れを検知する揺れ検知処理を行う。揺れ検知処理は，既知であるので詳細な説明を省略する。
【００３１】
バッテリ２１は，ＧＭＳ２の駆動用バッテリである。制御部２２は，バッテリ２１，センサ素子２３，無線回路２４の各処理部の信号の処理および制御を行う。センサ素子２３は，地震などの揺れによる加速度を検知する。センサ素子２３は，例えば加速度センサで実施される。無線回路２４は，センサ素子２３の検知信号（加速度を示す揺れ信号）を発信する。
【００３２】
図４は，一実施例におけるＧＭＳ２の構成例を示す図である。
【００３３】
ＬＭＳ３は，バッテリ３１，制御部３２，センサ素子３３，無線回路３４を有して，構造物の局所的な損傷を検知し，検知した損傷の進行をモニタリングする処理（損傷検知処理）を行う。損傷検知処理は，既知であるので詳細な説明を省略する。
【００３４】
バッテリ３１は，ＬＭＳ３の駆動用バッテリである。制御部３２は，バッテリ３１，センサ素子３３，無線回路３４の各処理部の信号の処理および制御を行う。制御部３２は，内部に，駆動制御部３５を有する。
【００３５】
センサ素子３３は，亀裂や歪みなどを検出する。センサ素子３３は，例えば歪みセンサまたはＡＥ（アコースティック・エミッション）センサで実施される。無線回路３４は，センサ素子３３の検知信号（ＡＥ信号），ＡＥ信号の検出を示す亀裂発生信号を発信する。
【００３６】
駆動制御部３５は，損傷検知処理の駆動制御を行う。駆動制御部３５は，制御装置１から受信した起動信号をもとに，初期状態であったスリープ状態を解除して損傷検知処理を起動し，休止信号をもとに，損傷検知処理を休止してスリープ状態を設定する。
【００３７】
スリープ状態とは，制御部３２自身を省電力モードで稼働させたり，無線回路３４を受信のみのモードで稼働させたり，損傷検知処理を休止してセンサ素子３３の電源をオフにしたりすることによって，ＬＭＳ３が必要最小限の電力のみで稼働している状態である。
【００３８】
以下，ＬＭＳ３の駆動制御を概説する。
【００３９】
図５は，揺れ信号にもとづくＬＭＳ３の駆動制御を説明するための図である。
【００４０】
センサシステムにおいて，初期状態，すなわちＧＭＳ２で揺れが検出されていない平常時の状態では，ＬＭＳ３が全てスリープ状態で稼働されている。
【００４１】
ＧＭＳ２が地震振動による加速度を検知して揺れ信号を発信したとする。制御装置１の揺れ信号受信部１１が，ＧＭＳ２からの揺れ信号を受信すると，揺れ信号判定部１２が，受信した揺れ信号の強さを判定する。
【００４２】
揺れ信号判定部１２は，揺れ信号が示す加速度が予め設定された閾値より大きい場合には，図５（Ａ）に示すように，全てのＬＭＳ３に対して起動信号を送信する。揺れ信号判定部１２は，揺れ信号が示す加速度が予め設定された閾値より小さい場合には，図５（Ｂ）に示すように，センサシステムの一部のＬＭＳ３に対して起動信号を送信する。
【００４３】
図６は，揺れ信号による判定例を示す図である。
【００４４】
揺れ信号の強度レベル（例えば，揺れ幅の絶対値で示すレベル）を判定する閾値ＴＨ１〜ＴＨ３が予め設定されているとする。揺れ信号判定部１２は，揺れ信号の強度レベルが閾値ＴＨ３以上であれば「揺れ信号大」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ２以上閾値ＴＨ３未満であれば「揺れ信号中」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ１以上閾値ＴＨ２未満であれば「揺れ信号小」と判定し，揺れ信号レベルが閾値ＴＨ１未満であれば「ノイズ」と判定する。なお，閾値の設定は，モニタリング対象となる構造物に応じて任意に決定される。
【００４５】
揺れ信号判定部１２は，各ＬＭＳ３に対応付けて起動レベルを設定したテーブルをもとに，判定結果（揺れ信号の大きさ）に応じて制御対象とするＬＭＳ３を決定する。テーブルの起動レベルは，損傷検知処理の起動信号を送信する揺れ信号の強度レベルを示す情報である。
【００４６】
図７は，揺れ信号判定部１２が備えるテーブル例を示す図である。
【００４７】
揺れ信号判定部１２が備えるテーブルは，各ＬＭＳについて，ＩＤ（識別情報），起動レベルが設定される。図７に示すテーブル例では，起動レベルの「＞小」は，揺れ信号の強度レベルが小以上である場合に，「＞中」は，揺れ信号の強度レベルが中以上である場合に，そのＬＭＳを送信先とすることを表している。起動レベルの「大」は，揺れ信号の強度レベルが大である場合に，起動レベルの「小，大」は，揺れ信号の強度レベルが小または大である場合に，そのＬＭＳを送信先とすることを表している。
【００４８】
図８は，図７に示すテーブルに設定された揺れ信号の大きさと起動対象との関係を示す図である。
【００４９】
図８（Ａ）に示すように，図７のテーブルの設定例では，ＬＭＳ１，ＬＭＳ３は，「揺れ信号大」，「揺れ信号中」，「揺れ信号小」のいずれの場合でも起動対象となることを示している。また，図８（Ｂ）に示すように，ＬＭＳ５，ＬＭＳ７，ＬＭＳ９，ＬＭＳ１１は，「揺れ信号大」，「揺れ信号中」の場合に起動対象となることを示し，図８（Ｃ）に示すように，ＬＭＳ１０，ＬＭＳ１２は，「揺れ信号大」，「揺れ信号小」の場合に起動対象となることを示している。
【００５０】
制御信号送信部１５は，揺れ信号判定部１２が決定したＬＭＳ３に対して，スリープ状態を解除して，損傷検知処理の起動を示す起動信号を送信する。
【００５１】
ＬＭＳ３では，無線回路３４が自装置宛の起動信号を受信すると，制御部３２が，スリープ状態を解除して，損傷検知処理を起動し，センサ素子３３の電源をオンにする。これにより，センサ素子３３によりＡＥ信号のセンシングが開始され，亀裂や歪みのモニタリングが可能となる。
【００５２】
ＬＭＳ３は，センサ素子３３がセンシング開始後に亀裂や歪みによるＡＥ信号を検知した場合に，制御部３２は，亀裂発生信号を出力し，発生した亀裂などが拡大しないかどうかを検出する処理（損傷検出処理の劣化検知モードによる処理）へ移行する。
【００５３】
これにより，センサシステムの制御装置１は，構造物が受けた揺れの強さに応じて損傷検出するセンサの数を制御することができる。
【００５４】
次に，揺れ信号が検出されて一定時間が経過した場合のＬＭＳ３の制御を説明する。
【００５５】
制御装置１は，ＧＭＳ２から揺れ信号を検出して全部または一部のＬＭＳ３に対して起動信号の送信による制御を行った後，ＧＭＳ２から揺れ信号を検出せずに一定時間を経過したときは，起動状態のＬＭＳ３の全部または一部に対して，損傷検知処理を休止させてスリープ状態へ戻す制御を行う。
【００５６】
図９は，スリープ状態へ戻す制御例を示す図である。
【００５７】
制御装置１の揺れ信号判定部１２は，ＧＭＳ２が検出した揺れ信号を最後に取得した時刻から一定時間が経過した場合に，全てのＬＭＳ３に対し，損傷検知処理の休止とスリープ状態を示す休止信号の送信先とする。その結果，図９（Ａ）に示すように，全てのＬＭＳ３がスリープ状態となる。
【００５８】
または，揺れ信号判定部１２は，上記のテーブル（図７参照）を参照して，揺れ信号の強度レベルを１段階下げた場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３に対し，休止信号を送信する。例えば，揺れ信号判定部１２は，現在，全てのＬＭＳ３が起動中，すなわち「揺れ信号大」の場合の起動対象である場合に，「揺れ信号中」の場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。その結果，図９（Ｂ）に示すように，一部のＬＭＳ３がスリープ状態となる。
【００５９】
また，現在のＬＭＳ３の駆動状況が「揺れ信号中」に対する起動制御の設定状態に該当すれば，「揺れ信号小」の場合に起動対象となるＬＭＳ３以外のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。また，現在のＬＭＳ３の駆動状況が「揺れ信号小」の場合の起動制御の設定状態に該当すれば，起動状態のＬＭＳ３の全てを，休止信号の送信先とする。
【００６０】
さらに，揺れ信号判定部１２は，ＧＭＳ２が検出した揺れ信号を最後に取得した時刻から一定時間が経過して休止信号の送信先を決定した後さらに一定時間が経過した場合に，追加的に，休止信号の送信先を決定してもよい。例えば，図９（Ｃ）に示すように，全てのＬＭＳ３が起動状態であり，一定時間の経過後にその一部のＬＭＳ３を選択して休止信号を送信し，さらに一定時間経過した場合に，起動状態のＬＭＳ３を休止信号の送信先とする。
【００６１】
また，制御装置１の亀裂発生信号受信部１３が，ＬＭＳ３が送信した亀裂発生信号を受信すると，亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強度にもとづいて，一部のＬＭＳ３に対し損傷検知処理の起動または休止の制御を行う。
【００６２】
具体的には，亀裂発生信号判定部１４は，受信した亀裂発生信号の強度が，所定の閾値ＴＨ４以上であった場合には，全てのＬＭＳ３を起動信号の送信先とする。一方で，亀裂発生信号判定部１４は，一定期間，強度が閾値ＴＨ４以上の亀裂発生信号を受信しなかった場合に，一部のＬＭＳ３を選択して休止信号の送信先とする。休止信号の送信先は，例えば図７に示すようなテーブルを参照して決定される。
【００６３】
また，亀裂発生信号判定部１４は，強度が閾値ＴＨ４以上の亀裂発生信号を送信してきたＬＭＳ３およびその近傍に設置されたＬＭＳ３について稼働状態を保持し，それ以外のＬＭＳ３を休止信号の送信先としてもよい。
【００６４】
ＬＭＳ３では，無線回路３４が自装置宛の休止信号を受信すると，制御部３２は，スリープ状態を設定する。例えば，制御部３２は，自らを省電力モードによる駆動に切り換え，損傷検知処理を終了して，センサ素子３３の電源をオフにし，無線回路３４を受信モード（受信のみ処理する状態）にする。なお，制御部３２は，休止信号を受信した場合に，センサ素子３３がＡＥ信号を検出しているかを判定して，ＡＥ信号の検出がない場合にのみスリープ状態へ移行するようにしてもよい。
【００６５】
これにより，センサシステムでは，揺れ信号の強度や亀裂発生信号の強度にもとづいてどのＬＭＳ３を起動または休止させるかを決定することができるため，不要なセンシングを減らしてＬＭＳ３のバッテリ３１の寿命を延ばすことが可能となる。
【００６６】
図１０は，ＬＭＳ稼働状態の遷移例を示す図である。
【００６７】
ＧＭＳ２は揺れ信号の検出を待機し（ｓ１），ＧＭＳ２が検出した揺れ信号が制御装置１で受信される（ｓ２）。制御装置１から「揺れ信号大」が出力されると（ｓ３），全てのＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの全数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ４）。
【００６８】
制御装置１によって「揺れ信号中」が出力されると（ｓ５），半数のＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの半数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ６）。制御装置１によって「揺れ信号小」が出力されると（ｓ７），より少ない数のＬＭＳ３へ起動信号が送信されて，センサシステムの最小数のＬＭＳ３が稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行し，亀裂発生信号の検出を待機する（ｓ８）。
【００６９】
全数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ４），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ９），一部のＬＭＳ３に休止信号が送信されて，半数のＬＭＳ３による稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行する（ｓ６）。半数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ６），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ１０），一部のＬＭＳ３に休止信号が送信されて，最小数のＬＭＳ３による稼働状態（ＬＭＳ稼働）へ移行する（ｓ８）。
【００７０】
最小数のＬＭＳ３がＬＭＳ稼働である場合に（ｓ８），亀裂発生信号が検出されると（ｓ１１），一部のＬＭＳ３へ起動信号が送信され，半数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ６）。半数のＬＭＳ３により稼働状態の場合に（ｓ６），亀裂発生信号が検出されると（ｓ１２），残りのＬＭＳ３へ起動信号が送信され，全数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ４）。
【００７１】
最小数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働である場合に（ｓ８），一定時間亀裂発生信号が検出されないと（ｓ１３），全数のＬＭＳ３に対し休止信号が送信され，全てのＬＭＳ３が休止状態（ＬＭＳ休止）へ移行する（ｓ１４）。
【００７２】
また，最小数のＬＭＳ３により稼働状態の場合に（ｓ８），「亀裂発生信号大」が出力されると，全てのＬＭＳ３へ起動信号が送信され，全数のＬＭＳ３によるＬＭＳ稼働へ移行する（ｓ１５）。
【００７３】
図１０では，ＬＭＳ３の稼働が，亀裂発生信号の強度および検出タイミングで制御される場合の遷移例を示す。しかし，ＬＭＳの稼働は，亀裂発生信号の検出タイミングのみで制御されてもよく，その場合には，図１０の（ｓ１５）に示す遷移が行われない。
【００７４】
本実施例では，起動信号または休止信号の送信先を，制御装置１が備えるテーブル（図７参照）にもとづいて選択するが，起動信号または休止信号の送信先となるＬＭＳ３を，ＬＭＳ３の設置場所にもとづいて選択するようにしてもよい。具体的には，制御装置１が各ＬＭＳ３の設置場所を示す情報を有して，所定の選択処理により送信先となるＬＭＳ３を選択する。
【００７５】
以上説明したように，開示するセンサシステムにおいて実施されるセンサ制御方法によれば，センサシステムの電力消費量を低減させることが可能になり，安全性を低下させることなく構造物のモニタリングを行うことが可能となる。さらには，モニタリングに必要な最小限のセンサを稼働させて，効率的なモニタリングを実現することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ 制御装置
１１ 揺れ信号受信部
１２ 揺れ信号判定部
１３ 亀裂発生信号受信部
１４ 亀裂発生信号判定部
１５ 制御信号送信部
２ グローバル・モニタリング・センサ（ＧＭＳ）
２１ バッテリ
２２ 制御部
２３ センサ素子
２４ 無線回路
３ ローカル・モニタリング・センサ（ＬＭＳ）
３１ バッテリ
３２ 制御部
３３ センサ素子
３４ 無線回路
３５ 駆動制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の揺れ信号を検知するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検知する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御部とを備えるセンサシステムが実行するセンサ制御方法であって，
グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を制御部へ送信し，
前記制御部が前記揺れ信号を受信し，各ローカル・モニタリング・センサへ起動信号を送信し，
前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動する
ことを特徴とするセンサ制御方法。
【請求項２】
前記制御部が起動信号を送信する際，前記制御部が，前記受信した揺れ信号の強度を判定し，前記揺れ信号の強度が閾値以上である場合に全てのローカル・モニタリング・センサに対して起動信号を送信し，前記揺れ信号の強度が閾値未満である場合に，一部のローカル・モニタリング・センサを選択して前記起動信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ制御方法。
【請求項３】
前記制御部が起動信号を送信する際，前記制御部が，損傷検知処理を実行する揺れ信号の強度を示すテーブルを備えて，前記受信した揺れ信号の強度を判定し，前記テーブルをもとに前記判定した揺れ信号の強度に対応する強度が設定されているローカル・モニタリング・センサを選択して前記起動信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ制御方法。
【請求項４】
さらに，前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号の受信から一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に自センサの損傷検知処理を休止する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサ制御方法。
【請求項５】
さらに，前記制御部が，前記ローカル・モニタリング・センサから一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に，前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサの全部または一部に対し，前記損傷検知処理を休止する休止信号を送信し，
前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサ各々が，前記休止信号を受信して自センサの損傷検知処理を休止する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサ制御方法。
【請求項６】
前記制御部が前記休止信号を送信する際，前記制御部は，前記休止信号の送信後から一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に，前記休止信号を送信していないローカル・モニタリング・センサの全部または一部に対して前記休止信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサ制御方法。
【請求項７】
前記制御部が前記休止信号を送信する際，前記制御部が，前記ローカル・モニタリング・センサが検出した損傷信号の強度を判定し，前記損傷信号の強度が所定の閾値以上である場合に前記休止信号の送信を抑止し，前記損傷信号の強度が所定の閾値以下である場合に前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサの一部に対し前記休止信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサ制御方法。
【請求項８】
対象物の揺れ信号を検出するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検出する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御装置とを備えるセンサシステムであって，
前記制御装置は，
グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を受信する揺れ信号受信部と，
前記受信した揺れ信号をもとに，各ローカル・モニタリング・センサへ損傷検知処理の起動信号を送信する制御信号送信部とを備えて，
前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，
前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動する駆動制御部を備える
ことを特徴とするセンサシステム。
【請求項１】
対象物の揺れ信号を検知するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検知する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御部とを備えるセンサシステムが実行するセンサ制御方法であって，
グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を制御部へ送信し，
前記制御部が前記揺れ信号を受信し，各ローカル・モニタリング・センサへ起動信号を送信し，
前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動する
ことを特徴とするセンサ制御方法。
【請求項２】
前記制御部が起動信号を送信する際，前記制御部が，前記受信した揺れ信号の強度を判定し，前記揺れ信号の強度が閾値以上である場合に全てのローカル・モニタリング・センサに対して起動信号を送信し，前記揺れ信号の強度が閾値未満である場合に，一部のローカル・モニタリング・センサを選択して前記起動信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ制御方法。
【請求項３】
前記制御部が起動信号を送信する際，前記制御部が，損傷検知処理を実行する揺れ信号の強度を示すテーブルを備えて，前記受信した揺れ信号の強度を判定し，前記テーブルをもとに前記判定した揺れ信号の強度に対応する強度が設定されているローカル・モニタリング・センサを選択して前記起動信号を送信する
ことを特徴とする請求項１に記載のセンサ制御方法。
【請求項４】
さらに，前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサ各々が，前記起動信号の受信から一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に自センサの損傷検知処理を休止する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサ制御方法。
【請求項５】
さらに，前記制御部が，前記ローカル・モニタリング・センサから一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に，前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサの全部または一部に対し，前記損傷検知処理を休止する休止信号を送信し，
前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサ各々が，前記休止信号を受信して自センサの損傷検知処理を休止する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のセンサ制御方法。
【請求項６】
前記制御部が前記休止信号を送信する際，前記制御部は，前記休止信号の送信後から一定の時間に損傷信号を検出しなかった場合に，前記休止信号を送信していないローカル・モニタリング・センサの全部または一部に対して前記休止信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサ制御方法。
【請求項７】
前記制御部が前記休止信号を送信する際，前記制御部が，前記ローカル・モニタリング・センサが検出した損傷信号の強度を判定し，前記損傷信号の強度が所定の閾値以上である場合に前記休止信号の送信を抑止し，前記損傷信号の強度が所定の閾値以下である場合に前記損傷検知処理を起動したローカル・モニタリング・センサの一部に対し前記休止信号を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載のセンサ制御方法。
【請求項８】
対象物の揺れ信号を検出するグローバル・モニタリング・センサと，該対象物の局所で生じる損傷を示す損傷信号を検出する複数のローカル・モニタリング・センサと，制御装置とを備えるセンサシステムであって，
前記制御装置は，
グローバル・モニタリング・センサが検出した揺れ信号を受信する揺れ信号受信部と，
前記受信した揺れ信号をもとに，各ローカル・モニタリング・センサへ損傷検知処理の起動信号を送信する制御信号送信部とを備えて，
前記ローカル・モニタリング・センサ各々が，
前記起動信号を受信して損傷検知処理を起動する駆動制御部を備える
ことを特徴とするセンサシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２３３７９５（Ｐ２０１２−２３３７９５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０２７６６（Ｐ２０１１−１０２７６６）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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