建物安全モニタリングシステム
【課題】免震ピット内を自動的にモニタリングすることができる建物安全モニタリングシステムを提供する。
【解決手段】免震ピット９内の点検対象物の情報を収集する情報収集ロボット２００と、情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーション３００と、ロボットステーションから受信した情報に基づいて点検対象物の状態を判断するコントロールセンター１１０と、を備え、情報収集ロボットは、点検対象物の情報を収集する情報収集手段と、免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えている。
【解決手段】免震ピット９内の点検対象物の情報を収集する情報収集ロボット２００と、情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーション３００と、ロボットステーションから受信した情報に基づいて点検対象物の状態を判断するコントロールセンター１１０と、を備え、情報収集ロボットは、点検対象物の情報を収集する情報収集手段と、免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の安全性を自動的にモニタリングするシステムに関し、特に免震装置が設置された免震ピット内の点検を自動的に行うことが可能な建物安全モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震による建築物の破壊を防止するため、近年、中層、高層建築物に免震構造が採用されている。免震構造化は、天然積層ゴム支承を設置して建築物と地盤を構造的に絶縁したり、オイルダンパーを設置して地震動を減衰させること等によって実現される。これらの免震装置は、建築物の地下或いは中間層に設けられた免震ピット内に設置される。特許文献１には、免震装置が設置された免震ピットを有する建築物が記載されている。
免震装置に限らず建築物については定期点検を行う必要があるが、点検時期は、例えば竣工後、１年、５年、１０年、以降１０年ごとというように、その周期が比較的長期である。免震装置も定期点検の対象となっているが、特別な事情がなければ定期点検以外の時期に免震ピット内に人が立ち入ることはない。従って、免震ピット内に設置された各装置や設備に不具合が生じたとしても、長期間放置されて不具合の発見が遅れる可能性がある。
上記問題を解決する発明として特許文献２には、構造ヘルスモニタリングシステムについて記載されている。構造ヘルスモニタリングでは、建築物の状況を示すヘルスモニタリング用のセンサ（加速度センサ、温度センサ、湿度センサ等）を建築物内に設置し、これらセンサからのセンシング情報を、通信インフラを用いて常時モニタリングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４０９７０公報
【特許文献２】特開２００９−１６２６６１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、耐力壁等の構造体に生じたクラックや配管設備等に生じた錆などは、目視による確認（或いはカメラ画像による確認）が必要不可欠である。これらは上記構造ヘルスモニタリングシステムでは検知することができない情報である。また、構造ヘルスモニタリングシステムを用いたとしても免震ピット内の点検を自動的に行うことができるわけではない。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、免震ピット内の点検を自動的に行うことができる建物安全モニタリングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、免震装置が設置された構造物の免震ピット内に配置されて該免震ピット内の情報を収集する情報収集ロボットと、前記情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーションと、該ロボットステーションから受信した情報に基づいて前記免震ピット内の状態を判断するコントロールセンターと、を備え、前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の情報を収集する情報収集手段と、前記免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項１の発明では、情報収集ロボットが駆動手段により免震ピット内を移動して免震ピット内の情報を収集し、ロボットステーションを介してコントロールセンターに送信する。コントロールセンターでは、ロボットが収集した情報をもとに、免震ピット内の状態を判断する。
請求項２に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記物体までの距離及び該物体の形状を非接触にて測定する距離画像センサと、前記測距手段と前記距離画像センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項２の発明では、情報収集ロボット周囲の物体に関するセンシング情報を測距手段と距離画像センサとから取得し、取得したセンシング情報に基づいて障害物等の存在を認知する。例えば、障害物を回避する必要があると判断される時には、障害物を回避する移動ルートを移動ルート制御手段が演算により決定するので、情報収集ロボットが自律的に移動することができる。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記測距手段からの測距情報に基づいて前記免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する位置推定手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項３の発明では、情報収集ロボット周囲の物体に関する情報を測距手段から取得する。取得した測距情報に基づいて免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する。情報収集ロボットは、免震ピット内における位置を常時把握しながら情報収集を行う。
請求項４に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、前記ロボットステーションから指示を受けた場合、前記ロボットステーションを介して前記コントロールセンターから指示を受けた場合、又は前記ロボット自身が備える検知センサの検知情報に基づく場合に、前記免震ピット内の情報を収集することを特徴とする。
請求項４の発明では、情報収集ロボットは、外部からの指令に基づいて、又は自主的に、免震ピット内の情報を収集する。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、前記情報収集ロボットは前記情報収集手段として、前記免震ピット内の画像を撮影するカメラと、前記免震ピット内周辺の音を集音するマイクと、前記免震ピット内周辺の温度、及び／又は、湿度を測定する温度・湿度センサと、の何れかを備えていることを特徴とする。
請求項５の発明では、免震ピット内の各部に関する情報を得る手段として、カメラ、マイク、温度・湿度センサの何れかを有している。
請求項６に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の特定の点検対象物の情報を収集することを特徴とする。
請求項６の発明において情報収集ロボットは、免震ピット内を移動して、特定の対象物に関する情報を収集する。
請求項７に記載の発明は、前記点検対象物が免震装置であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、特に普段人の目に触れることがない免震装置の状態を、任意のタイミングで把握することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、免震ピット内を自在に移動する情報収集ロボットにより免震ピット内の情報を収集し、この情報に基づいて免震ピット内の状態を判断するので、点検作業員が現場に直行する必要が無く、且つ任意のタイミングで免震ピット内の点検を行うことかできる。従って、免震ピット内に設置された免震装置、耐力壁等の構造体、或いはその他の設備の不具合を早期に発見することができる。また、地震発生直後等に実施しなければならない臨時点検を情報収集ロボットにより行うことができるので、速やかな情報収集が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】免震ピットを有する建築物の軸組図である。
【図２】図１に係る建築物の免震層伏図である。
【図３】図１に係る建築物の１階伏図である。
【図４】免震装置の一つである天然積層ゴム支承を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はボルトに付されたマーキングを示す斜視図である。
【図５】免震継手により接続された配管の一例を示す図である。
【図６】被災時における臨時点検内容の一例を示す表である。
【図７】本発明に係る建物安全モニタリングシステムの概略構成図である。
【図８】ロボットステーション及び情報収集ロボットの概略側面図である。
【図９】情報収集ロボットの機能ブロック図である。
【図１０】定期監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１１】停電時緊急監視に関わるロボットステーションの機能ブロック図である。
【図１２】停電時緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１３】ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１４】Ｐ波検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１５】遠隔操作について示したシーケンスチャート図である。
【図１６】振動による監視について示したシーケンスチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔免震ピット、及び免震ピット内設備〕
本発明に係る建物安全モニタリングシステムを構成する情報収集ロボットが設置される建築物について図１に基づいて説明する。図１は、免震ピットを有する建築物の軸組図である。図２は、図１に係る建築物の免震層伏図である。図３は、図１に係る建築物の１階伏図である。図４は、免震装置の一つである天然積層ゴム支承を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はボルトに付されたマーキングを示す斜視図である。
建築物１（構造物）は、地盤面に設置される基礎３と、基礎３の上部に配置された上部構造体５とを有しており、基礎３と上部構造体５の間には免震装置７が設置された免震ピット９（免震層）を備えている。図示する建築物１は基礎免震構造の建築物の例である。他にも、下部構造体と上部構造体との間に免震装置７を配置する中間免震構造をとる場合もある。なお、本発明はいずれの免震構造についても適用可能である。以下「下部構造体」については、基礎を含む概念として説明する。
【００１１】
図２に示すように、免震ピット９には、免震装置７として天然積層ゴム支承１０とオイルダンパー２０が設置されている。
天然積層ゴム支承１０は水平免震機構の一つであり、建築物と地盤を絶縁し、地震の揺れ周期を長周期化することで地震による被害を抑制する。天然積層ゴム支承１０は、鋼板とゴムとが交互に積層された積層ゴムの周囲を、被覆ゴム１１にて被覆した構成を有している（図４（ａ）参照）。また、上下方向（積層方向）両端部はフランジ状の取付プレート１３（鋼材部）が配置されている。２つの取付プレート１３のうち、下部プレート１３ａは下部構造体３の上面にボルト１５により固定され、上部プレート１３ｂは上部構造体５の底面にボルト１５により固定される。図４（ｂ）に示すように、天然積層ゴム支承１０の設置時には、ボルト１５の緩み測定用に、ボルト１５から座金１６、取付プレート１３にかけて直線状のマーキング１７が施される。このマーキング１７のずれを目視確認することで、ボルト１５がどの程度緩んだかを確認することができる。
【００１２】
オイルダンパー２０は減衰装置の一つであり、地震エネルギーを吸収し、地震動による揺れを速やかに減衰させる。オイルダンパー２０の一端は下部構造体３とボルトにより接続され、他端は上部構造体５とボルトにより接続されている。なお、このボルトにも天然積層ゴム支承１０のボルト１５と同様に緩み測定用のマーキングが施されている。
免震ピット９内には、上記免震装置７のほか、給排水配管、ガス配管、電気配線、電話線等（図２中、不図示）が配置されている。
配管類については、地震時における相対変位に対して設備配管及びその支持架台が損傷を受けることがないように免震継手を用いて接続される。
【００１３】
図５は、免震継手により接続された配管の一例を示す図である。この給水配管３１の中途には、免震継手３３が水平方向に取り付けられており、水平・垂直全方向に対して変位を吸収可能となっている。免震継手３３としては、例えばメタル製フレキシブル可とう継手を用いることができる。水平方向ではなく、垂直方向に免震継手を取り付けたり、給水配管の屈曲部の近傍に免震継手をＬ型に配置する等により変位を吸収する。
設備配管の変位吸収能力は、地震時における下部構造体３と上部構造体５の最大相対変位に基づいて決定されている。例えば、終局地震時の水平変位が５００ｍｍ、垂直変位が１００ｍｍであるとき、設備配管の変位吸収能力は、水平方向については６００ｍｍ、垂直方向については２００ｍｍと設定される。
電線及び電話線については、余長を設け、地震時に発生する相対変位を吸収可能とする。
免震ピット９内から観察可能な建築物１の構造体としては、図２に示す耐力壁４１、図３に示す一階床梁４３、及び免震装置上側フーチング４５を挙げることができる。これらの構造体も、免震ピットの点検の際に合わせて点検される。
【００１４】
〔免震ピットの点検項目〕
免震ピットの点検項目について説明する。非常時に免震装置が確実に機能を発揮するように、また設備を適切に維持管理するため、免震ピット内の装置等については、点検時期及び内容が規定されている。例えば、定期点検としては、年１回の通常点検、５年ごとに行われる定期点検等がある。また、大きな地震を受けた後や台風、洪水などの災害、火災などがあった場合（被災時）には、その直後に臨時点検を行うことが規定されている。
図６は、被災時における臨時点検内容の一例を示す表である。図示するように、大半の調査が目視による確認である。例えば、図４に示す天然積層ゴム支承１０の場合は、被覆ゴム１１の外観に、変色、傷、ふくれ変形があるか否かを目視確認する。傷がある場合は傷の長さを計測し、ふくれ変形がある場合はふくれ部の高さを計測する。オイルダンパー２０については、発錆や傷の有無を目視確認する。また、免震層・建築物外周部、及び設備配管・配線可撓部についても点検が行われる。
点検項目のうち、特に目視による確認の対象となっている装置等については、建物安全モニタリングシステムにより情報を収集して、各装置等の状態が判断される。
【００１５】
〔建物安全モニタリングシステムの概要〕
以下、本発明に係る建物安全モニタリングシステムについて説明する。図７は、本発明に係る建物安全モニタリングシステムの概略構成図である。なお、本実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
本発明に係る建物安全モニタリングシステム１００は、モニタリング対象である建築物１（１ａ、１ｂ）の免震ピット９（９ａ、９ｂ）内に設置されて、免震ピット９内を自在に移動して点検対象物の情報を収集する情報収集ロボット２００と、平時において情報収集ロボット２００の待機場所となるとともに、情報収集ロボット２００が収集したデータを外部に送信するロボットステーション３００と、ロボットステーション３００から送信されたデータを受信して情報を蓄積するコントロールセンター１１０と、を備えている。コントロールセンター１１０とロボットステーション３００とは、ネットワークＮにより互いに接続されており、有線（又は無線）によりデータの送受信を行うことができる。
図７では、モニタリング対象となる建築物１としてＡ地点の建築物１ａ、Ｂ地点の建築物１ｂを示しており、夫々の建築物に情報収集ロボット２００とロボットステーション３００が設置されている。また、夫々の建築物には、ヘルスモニタリング用センサ１２０（１２０ａ、１２０ｂ）が設置されている。以下、特にＡ地点とＢ地点とを区別することなく説明する。
【００１６】
〔コントロールセンター〕
コントロールセンター１１０では、建築物１に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報や、ロボットステーション３００からの情報を収集し、蓄積管理するとともに、収集した情報の解析を行うことにより、点検対象物（免震装置、免震層・建築物外周部、及び設備配管・配線可撓部）の状態を判断する。また、必要なデータの出力を行ったり、情報収集ロボット２００の遠隔操作を行う。これらは、コントロールセンター１１０に設置された集中管理装置１１１により行われる。
集中管理装置１１１としては、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、記憶手段（ＨＤＤ）、操作入力手段、表示手段、通信手段等を有する一般的なコンピュータ装置から構成することができる。
集中管理装置１１１は、建築物に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報を、ネットワークＮを介して受信すると共に、ネットワークＮを介してロボットステーション３００との間で必要なデータを送受信する。
集中管理装置１１１の記憶手段は、受信したセンシング情報、及び情報収集ロボット２００が収集したデータを蓄積する。表示手段は、ヘルスモニタリング用センサ１２０及びロボットステーション３００から送信されたデータや、情報収集ロボット２００の遠隔操作に必要な情報等を表示する。操作入力手段は、情報収集ロボット２００を遠隔操作するために必要な入力を受け付ける。
【００１７】
また、集中管理装置１１１は、ヘルスモニタリング用センサ１２０及びロボットステーション３００から収集されたデータを帳票として出力する帳票作成ソフトウェア（帳票作成手段）や、収集されたデータを解析して建築物の状態を診断する解析ソフトウェア（解析手段）等を備えている。これら２プログラムは記憶手段に記憶されており、メモリ（ＲＡＭ）に格納された後、ＣＰＵにて実行処理される。なお、集中管理装置１１１は、１箇所にまとめて設置されていても良いし、集中管理装置１１１の有する各機能を異なる場所に分散して配置してもよい。
【００１８】
〔ヘルスモニタリング用センサ〕
建物安全モニタリングシステム１００による監視対象となる建築物１には、建築物１の状況を示すヘルスモニタリング用センサ１２０が設置されている。ヘルスモニタリング用センサ１２０は、例えば加速度センサ、温度センサ、湿度センサ等から構成されている。ヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報は、不図示の送信装置によりネットワークＮを介してコントロールセンター１１０に常時送信されるようになっており、コントロールセンター１１０において建築物１の構造ヘルスモニタリングが可能である。ヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報は、コントロールセンター１１０の集中管理装置１１１の記憶手段に蓄積され、後に利用される。なお、ヘルスモニタリング用センサ１２０は、免震ピット９内に設置されているか、免震ピット９以外の箇所に設置されているかを問わない。
【００１９】
〔ロボットステーション、及び情報収集ロボット〕
以下、ロボットステーション及び情報収集ロボットについて説明する。図８は、ロボットステーション及び情報収集ロボットの概略側面図である。建築物１の免震ピット９には、免震ピット９内を巡回する情報収集ロボット２００、及び平常時において情報収集ロボット２００が待機し、巡回後の情報収集ロボット２００が帰還する装置であるロボットステーション３００が配置されている（図７参照）。
【００２０】
〔ロボットステーション〕
ロボットステーション３００は、制御装置及びバッテリが内蔵されたベース部３０１と、ベース部３０１後方（情報収集ロボット待機側）に配置されて、ロボットステーション３００に帰還してきた情報収集ロボット２００の前方部分と当接して、帰還時の衝突による機器類の損傷を防止するバンパー３０３と、電気エネルギーを情報収集ロボット２００に供給する送電プラグ３０５と、情報収集ロボット２００との間でデータ通信を行うステーション側通信アンテナ３０７と、を備えている。
ベース部３０１に内蔵された制御装置（不図示）には、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）、ＨＤＤ（記憶手段）、通信手段（有線及び無線）等を備えた一般的なノート型のパーソナルコンピュータを使用することができる。ＨＤＤには、ロボットステーション３００の動作に必要な制御ソフトウェアと、免震ピット内の地図情報が記憶されている。制御ソフトウェアは、メモリ（ＲＡＭ）に読み込まれ、ＣＰＵにて実行される。また、建築物が停電して、ロボットステーション３００の外部からの電力供給が遮断されたときには、情報収集ロボット２００が収集したデータを一時的に保存する。通信手段は、コントロールセンター１１０との間でデータ通信を行い、情報収集ロボット２００との間でデータ通信を行う通信手段である。なお、コントロールセンター１１０との間の通信は有線にて行われることを基本とするが、無線によるデータ通信を行う構成であっても良い。情報収集ロボット２００との間の通信は無線にて行われる。制御装置の動作電源には、建築物から供給される電力を利用するが、建築物の停電時にはベース部３０１に内蔵されたバッテリにて動作する。
【００２１】
送電プラグ３０５は、建築物からの電力供給があるときに、情報収集ロボット２００に電力を供給する。情報収集ロボット２００は、供給された電力をバッテリの充電に利用する。
ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００から受信した収集データをリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信し、コントロールセンター１１０から受信した遠隔操作指令を情報収集ロボット２００に送信する。この時のロボットステーション３００は、データの中継装置として動作する。また、ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００のシステムメンテナンス機能（稼働時間の計測、ＯＳ・ソフトウェアのバージョンアップ、情報収集ロボット２００が内蔵する地図情報の更新等）等を有している。
なお、本実施形態に関して、ロボットステーションが免震ピット内に設置される例により説明するが、ロボットステーションを免震ピット外に設置してもよい。この場合、情報収集ロボットが常時において待機し、充電する位置を免震ピットの任意の位置に設定する。
【００２２】
〔情報収集ロボット〜外観〕
情報収集ロボットについて説明する。情報収集ロボット２００は、平時にはロボットステーション３００にて待機している。情報収集ロボット２００は、自律して稼働する機械であり、またコントロールセンター１１０からの遠隔操作により必要な情報収集を行うことができる。また、情報収集に関わる一連の動作が完了した後には、ロボットステーション３００に帰還する。
図８に示すように、情報収集ロボット２００は、各部材を内蔵し、又は取り付ける際の基礎部分となるベース部２０１と、ベース部２０１に内蔵されて、情報収集ロボット２００の各部の動作に必要な電源を供給するメインバッテリ（不図示）と、ベース部２０１の両側部に配置された駆動装置２０３と、ベース部２０１前方に配置された距離画像センサ２０５と、距離画像センサ２０５の直後方のベース部２０１上に配置されて温度及び湿度を計測する温度・湿度センサ２０７と、ベース部２０１の上部中央に基部２０９ａが取り付けられた６軸のロボットアーム２０９と、ベース部２０１の後端部に搭載されて、情報収集ロボット２００の動作を制御するロボット制御装置２２５と、ロボット制御装置２２５の上部に配置されて、ロボットステーション３００との間でデータ通信を行うロボット側通信アンテナ２２７と、ロボット制御装置２２５の上部後方に配置されて、情報収集ロボット２００の側方又は後方に位置する特定の物体（障害物）の検知を行う後方レーザーレンジファインダ２２９（後方測距手段）と、を備えている。
【００２３】
図８中には、駆動装置２０３の一例としてクローラ（無限軌道）を示している。各側部のクローラが、夫々正逆自在に回転することにより、情報収集ロボット２００を前進、後退、或いは回転させながら目標地点に移動させることができる。クローラは、情報収集ロボット２００を自在に移動させる駆動装置２０３の一例であり、これに限定されるものではない。情報収集ロボット２００を移動させることができれば、ゴムタイヤ等を用いても良い。なお、駆動装置２０３は、不図示の駆動部制御装置２３５にて、その動作が制御される。
距離画像センサ２０５は三次元測定器の一つであり、内蔵された赤外線ＬＥＤの光を特定の物体に照射し、反射した赤外線光の戻り時間を計測することで、物体との距離、及び物体の形状を非接触にて測定することができる。距離画像センサ２０５としては、例えばMicrosoft社のキネクトセンサ（登録商標）を利用することができる。本発明において距離画像センサ２０５は、主に情報収集ロボット２００前方の障害物検知に使用される。
温度・湿度センサ２０７は、情報収集ロボット２００周囲の温度及び湿度を計測するセンサである。温度・湿度センサ２０７によって計測された温度及び湿度を元に、建築物や免震ピットが異常な状態に置かれていないかを推測する。例えば、検知温度が高い場合は免震ピット内で火災が発生している可能性があると判断できる。また、検知湿度が高い場合は、免震ピット内の設備配管が破断し、上水又は汚水が免震ピット内に漏れている可能性、或いは集中豪雨により免震ピット内に雨水が入り込んだ可能性があると判断できる。
【００２４】
ロボットアーム２０９は、各軸（関節）を所定の回転半以内で自在に回転させることにより、ベース部２０１に対するアーム先端部２０９ｂの角度や位置を自在に変更することができる。
アーム先端部２０９ｂには、駆動・自己位置推定系のセンサ、アーム制御系のセンサ、情報収集系の装置、及び電源系の器具が取り付けられている。
情報収集ロボット２００は、アーム先端部２０９ｂに取り付けられた駆動・自己位置推定系のセンサとして、前方レーザーレンジファインダ２１１（前方測距手段）を備えている。前方レーザーレンジファインダ２１１は、照射した赤外線レーザーの反射光を受信することにより、情報収集ロボット２００前方に位置する特定の物体（目標物又は障害物）までの距離を測定する装置である。本発明において前方レーザーレンジファインダ２１１は、情報収集ロボット２００の位置測定用に使用される。
【００２５】
また、アーム制御系のセンサとして、情報収集ロボット２００の３次元的な加速度を計測する加速度センサ２１３と、ロボットアーム２０９の３次元的な傾きを計測するジャイロセンサ２１５と、を備えている。
また、情報収集系の装置として、免震ピット内の状況を画像（静止画像又は動画像）として撮影するカメラ２１７と、情報収集ロボット２００周辺の音声を取得する無指向性のマイク２１９と、カメラ２１７による画像撮影時に撮影範囲を照らすライト２２１と、を備えている。
また、電源系の器具として、ロボットステーション３００の送電プラグと接続することにより、情報収集ロボット２００に電力を供給する受電プラグ２２３を備えている。供給された電力は、ベース部２０１に内蔵されたメインバッテリと、ロボット制御装置２２５に搭載されたサブバッテリの充電に用いられる。
【００２６】
ロボット制御装置２２５は、周知のＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、ＨＤＤ等を備えたごく一般的なコンピュータ装置から構成することができ、例えばノート型のパーソナルコンピュータを利用することができる。
ＨＤＤには、情報収集ロボット２００の動作に必要な複数の制御用ソフトウェアが格納されており、これらのソフトウェアは、ＲＡＭに読み込まれてＣＰＵにて実行される。また、ＨＤＤ内には免震ピット内の地図も格納されており、情報収集ロボット２００が移動する際に、自己位置の推定及び移動先の決定等に用いられる。また、巡回中に取得した情報を一時的に記憶する手段としても用いられる。
【００２７】
また、ロボット制御装置２２５には、サブバッテリ（不図示）が搭載されており、メインバッテリに不具合が発生したときの緊急用電源として使用される。なお、一般的なノート型パーソナルコンピュータに搭載されたバッテリをサブバッテリとして使用することができる。
ロボット側通信アンテナ２２７は、ロボット制御装置２２５の外部入出力手段であり、ロボットステーション３００との間で無線通信を行う際に使用される。
後方レーザーレンジファインダ２２９は、前方レーザーレンジファインダ２１１と設置位置及び用途が異なるだけで、前方レーザーレンジファインダ２１１と同様のセンサである。
【００２８】
〔情報収集ロボット〜機能ブロック〕
ここで、情報収集ロボット２００の各部の動作について、機能ブロック図を用いて説明する。図９は、情報収集ロボットの機能ブロック図である。情報収集ロボット２００を構成するハードウェア及びロボット制御装置２２５のＨＤＤに記憶された制御用ソフトウェアは、その機能により、駆動・自己位置推定系、アーム制御系、情報収集系、通信系、及び電源系に分類することができる。これら、以下、これら各分類に従って順次説明する。
【００２９】
駆動・自己位置推定系のうち、特に自己位置推定に関わる系には、距離画像センサ２０５と前方レーザーレンジファインダ２１１が含まれる。また、これらセンサからのセンシング情報は、位置推定ソフトウェア２３１にて処理される。情報収集ロボット２００の自己位置推定動作について説明する。
前方レーザーレンジファインダ２１１は前方にある物体までの距離を測定し、測定結果を位置推定ソフトウェア２３１に送信する。距離画像センサ２０５は、対象物までの距離及びその三次元的な形状を計測し、計測により得られた情報を位置推定ソフトウェア２３１に送信する。位置推定ソフトウェア２３１は、情報収集ロボット２００が存在している免震ピット内の３次元的な空間の情報を保持しており、主に前方レーザーレンジファインダ２１１のセンシング情報から、情報収集ロボット２００の免震ピット内における３次元的な位置を推定する。なお、距離画像センサ２０５からのセンシング情報は、位置推定ソフトウェア２３１の補正用情報として使用される。位置推定ソフトウェア２３１による自己位置の推定結果は、後述する移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信され、情報収集ロボット２００の移動ルートの決定に使用される。
【００３０】
駆動・自己位置推定系のうち、特に情報収集ロボット２００の駆動に関わる系には、距離画像センサ２０５と、後方レーザーレンジファインダ２２９と、各センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御ソフトウェア２３３と、駆動装置２０３の動作を制御する駆動部制御装置２３５と、駆動装置２０３と、が含まれる。
情報収集ロボット２００の駆動について説明する。距離画像センサ２０５は、対象物までの距離及びその三次元的な形状を計測し、計測により得られた情報を移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信する。後方レーザーレンジファインダ２２９は、情報収集ロボット２００の後方又は側方にある物体までの距離を測定することにより、情報収集ロボット２００周囲にある障害物の情報を得る。そして、測定結果（障害物の情報等）を移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信する。
移動ルート制御ソフトウェア２３３は、免震ピット内の地図を保持しており、位置推定ソフトウェア２３１により推定された情報収集ロボット２００の現在位置から、移動先となる目標地点までの移動ルートを演算する。その際、後方レーザーレンジファインダ２２９及び距離画像センサ２０５からのセンシング情報に基づいて、情報収集ロボット２００の移動ルートの演算を行う。仮に、後方レーザーレンジファインダ２２９又は距離画像センサ２０５により、情報収集ロボット２００の移動経路上に何らかの障害物が存在することが検知された場合には、障害物の回避行動の決定（乗り越え又は迂回ルート演算）を行う。
【００３１】
例えば、検知された障害物の大きさや形状が、クローラにて乗り越えても情報収集ロボット２００が転倒しない程度である場合に、移動ルート制御ソフトウェア２３３は、そのまま情報収集ロボット２００を前進させて障害物を乗り越えるように移動ルートを決定する。また、検知された障害物をクローラにて乗り越えたと仮定したときに情報収集ロボット２００が転倒する可能性がある場合には、移動ルート制御ソフトウェア２３３は、障害物を回避し、目的地まで最短で移動することができる回避ルートを演算し、決定する。演算により決定された移動経路は、駆動部制御装置２３５に送信される。
駆動部制御装置２３５は、移動ルート制御ソフトウェア２３３により決定された移動経路に沿って情報収集ロボット２００を移動させるように駆動装置２０３を動作させる。また、駆動装置２０３に何らかの不具合（動作不良、オーバーヒート等）が存在する場合、その内容を移動ルート制御ソフトウェア２３３に通信する。
駆動装置２０３は、駆動部制御装置２３５からの動作命令を受けて駆動し、情報収集ロボット２００を移動させる。
また、遠隔操作で情報収集ロボット２００を移動させる際には、コントロールセンター１１０から制御命令等の情報が送信される。移動ルート制御ソフトウェア２３３は、通信装置２４１が受信した制御命令等の情報を元に演算を行い、演算結果を駆動部制御装置２３５に通知し、駆動装置２０３を動作させる。
【００３２】
アーム制御系は、主としてロボットアーム２０９の動作に関わる系であり、加速度センサ２１３と、ジャイロセンサ２１５と、ロボットアーム制御ソフトウェア２３７と、ロボットアーム制御装置２３９と、ロボットアーム２０９とが含まれる。
加速度センサ２１３は、情報収集ロボット２００本体の３次元的な加速度を計測して、計測結果をロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通知する。ジャイロセンサ２１５は、ロボットアーム２０９の３次元的な傾きを計測して、計測結果をロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通信する。
ロボットアーム制御ソフトウェア２３７は、加速度センサ２１３から通知された加速度データ、及びジャイロセンサ２１５から通知された傾斜データに基づいて、ロボットアーム２０９を制御するための演算を行う。具体的には、位置推定ソフトウェア２３１による位置計測を正確に行うために、ロボットアーム２０９先端に取り付けられた前方レーザーレンジファインダ２１１を水平かつ、地上高を一定に保持する制御を行うための演算を行う。そして、演算結果をロボットアーム制御装置２３９に通信する。
【００３３】
また、遠隔操作でカメラ２１７による画像撮影等を行う際には、コントロールセンター１１０から制御命令等の情報が送信される。ロボットアーム制御ソフトウェア２３７は、通信装置２４１が受信した制御命令等の情報を元に、ロボットアーム２０９の制御に必要な演算を行い、演算結果をロボットアーム制御装置２３９に通知する。
ロボットアーム制御装置２３９は、ロボットアーム制御ソフトウェア２３７からの情報を受け、ロボットアーム２０９を動作させる。ロボットアーム２０９は、ロボットアーム制御装置２３９によりその動作の指令を受けて動作する。
【００３４】
情報収集系には、カメラ２１７と、温度・湿度センサ２０７と、マイク２１９と、が含まれる。カメラ２１７は、動画像又は静止画像を撮影して通信装置に送信する。温度・湿度センサ２０７は、情報収集ロボット２００周辺の温度・湿度の情報を取得して通信装置に送信する。マイク２１９は、情報収集ロボット２００周辺の音声を取得して通信装置に送信する。
【００３５】
通信系には、通信装置２４１が含まれる。通信装置２４１は、ロボット側通信アンテナ２２７を備え、ロボットステーション３００との間で無線通信を行う。情報収集系の各装置が収集した情報をロボットステーション３００に無線送信する。なお、通信装置２４１は、大容量データ（動画像等）については、巡回中に順次ロボットステーション３００にリアルタイムで送信し、比較的容量の少ないデータ（温度・湿度データ等）については、巡回終了までロボット制御装置２２５内のＨＤＤに一時的に記憶しておき、巡回終了後にまとめてロボットステーション３００に転送する。
情報収集ロボット２００が外部からの遠隔操作によって作動する場合には、通信装置２４１がコントロールセンター１１０から送信される駆動装置の駆動に関する制御命令やロボットアーム２０９の制御命令等を受信し、夫々移動ルート制御ソフトウェア２３３とロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通信する。
電源系には、メインバッテリ２４３とサブバッテリ２４５が含まれる。これらのバッテリは、上記各機能を動作させるための電源となる。
【００３６】
〔建物安全モニタリングシステムの稼働シーケンス〕
上述のように構成された建物安全モニタリングシステムの稼働シーケンスの例について説明する。
【００３７】
〔定期監視〕
定期監視について図１０を用いて説明する。図１０は、定期監視について示したシーケンスチャート図である。定期監視は、主として竣工時と比較して問題が発生していないかを確認するものである。定期監視は、ロボットステーション３００からの指示に基づいて行われる。
ロボットステーション３００は、定期巡回のスケジュール及びタイマを保持しており、定期巡回を行うべき日時が到来したときに、情報収集ロボット２００に対して定期巡回開始指示を出す（ステップＳ１）。また、ロボットステーション３００は情報収集ロボット２００に対して、定期巡回ルートを指示する。
情報収集ロボット２００は、定期巡回開始指示を受けて免震ピット内を巡回する（ステップＳ２）。情報収集ロボット２００は、内部に保持している地図を元に、指示された巡回ルートに従って巡回する。図２、図３には、点線にて巡回ルートの一例を示している。図示するように、巡回ルートは免震ピット９内に設置された各免震装置７（天然積層ゴム支承１０、オイルダンパー２０）、構造体である耐力壁４１、一階床梁４３、及び免震装置上側フーチング４５の状態を一度の巡回で確認できるように設定される。
なお、図３にロボットステーション３００の位置及び情報収集ロボット２００の巡回ルートを示したのは、これらの一階床梁４３及び免震装置上側フーチング４５に対する位置関係を示すためである。１階部分にロボットステーション３００が配置され、或いは情報収集ロボット２００により１階部分の巡回が行われるという意味ではない。
【００３８】
距離画像センサ２０５等により巡回ルート上に障害物が検知された場合には、その検知情報に基づいて移動ルート制御ソフトウェア２３３が演算を行い、障害物の回避行動をとる。
情報収集ロボット２００は、巡回中にカメラ２１７にて動画像を撮影すると共に、リアルタイムでロボットステーション３００を介してコントロールセンター１１０に送信する（ステップＳ３）。なお、リアルタイムに送信される情報はコントロールセンター１１０において記憶手段に蓄積しないことを原則とする。また、巡回ルート中の所定のポイントでは、免震装置や各設備、構造体等の静止画像の撮影、そのポイントの気温・湿度の測定、及び音声の録音等を行う。これらのデータは、免震ピット内の位置を示すデータと共に情報収集ロボット２００の記憶装置（ＲＡＭ又はＨＤＤ）に一時的に記憶される。
なお、情報収集ロボット２００からロボットステーション３００までは無線通信、ロボットステーション３００からコントロールセンター１１０までは有線通信にて情報の送受信が行われる。また、リアルタイム情報が送信されている時のロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００とコントロールセンター１１０との間を中継する装置として動作する。
【００３９】
情報収集ロボット２００は、所定の巡回ルートを巡回し終えた場合には、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ４）。帰還後、記憶装置に一時的に記憶させたデータを、ロボットステーション３００に転送する（ステップＳ５）。転送されたデータは、さらにコントロールセンター１１０に転送される（ステップＳ６）。情報収集ロボット２００が巡回中に取得した各データは、コントロールセンター１１０の情報記憶装置に蓄積され（ステップＳ７）、その後の帳票の作成等に活用される。また、巡回に関わる全ての動作を完了した後の情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００から電気エネルギーをバッテリに充電し、次の巡回に備える（ステップＳ８）。
なお、情報収集ロボット２００の巡回開始（ステップＳ２）から帰還（ステップＳ３）までの間に、コントロールセンター１１０からの遠隔操作により情報収集ロボット２００を動作させるようにしても良い。情報収集ロボット２００の遠隔操作シーケンスについては、後述する。
【００４０】
〔停電時緊急監視〕
停電時緊急監視について説明する。この監視は、建築物に停電事故が発生した場合に、ロボットステーション３００がこれを検知して、情報収集ロボット２００に臨時的な巡回をさせるものである。
図１１は、停電時緊急監視に関わるロボットステーションの機能ブロック図である。ロボットステーション３００は電源として、建築物から供給される外部電源３１１（ＡＣ電源）と、バッテリ３１３との双方を備えている。建築物から電力が供給されている場合は外部電源３１１によって動作し、建築物からの電力供給が遮断された場合はバッテリ３１３によって動作する。また、ロボットステーション３００は、外部電源３１１の断接を検知する電圧検知手段３１５と、電圧検知手段３１５の検知結果に基づいて情報収集ロボット２００に巡回指示を出す制御手段３１７と、情報収集ロボット２００からの情報を一時的に記憶する記憶手段３１９（ＨＤＤ等）と、情報収集ロボット２００との間で通信を行う無線通信装置３２１と、コントロールセンター１１０との間で通信を行う有線通信装置３２３とを備えている。電圧検知手段３１５は、外部電源３１１の電圧が所定時間消失した場合に停電と判断する。なお、この時間（無通電時間）は任意の値に設定可能である。
【００４１】
図１２は、停電時緊急監視について示したシーケンスチャート図である。停電時の建物安全モニタリングシステム１００の動作は以下の通りである。
ロボットステーション３００は、電圧検知手段３１５により外部電源３１１の電圧が検知されなくなった場合に、建築物に停電事故が発生したと判断し、情報収集ロボット２００に対して緊急巡回を開始するように指示を出す（ステップＳ１１）。また、合わせて巡回ルートを指示する。この巡回ルートは、図２及び図３に示した定期巡回ルートと同一であっても良いし、これとは別に設定されても良い。
巡回開始指示を受けた情報収集ロボット２００は内部に保持している地図を元に、ロボットステーション３００から指示された巡回ルートに従って免震ピット内を巡回する（ステップＳ１２）。なお、このシーケンスの場合、情報収集ロボット２００は、巡回中に動画像を撮影せず、データのリアルタイム送信は行わない。情報収集ロボット２００は、巡回ルート中の所定のポイントにおいて免震装置等の静止画像の撮影、気温・湿度の測定、及び音声の録音等を行う。これらのデータは比較的小容量のデータであり、得られた情報を内蔵された記憶装置に一時的に蓄積する。
情報収集ロボット２００は、所定の巡回ルートを巡回し終えた場合には、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ１３）。帰還後、記憶装置に一時的に記憶させたデータを、ロボットステーション３００に転送する（ステップＳ１４）。ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００から受け取ったデータを、内蔵の記憶手段３１９に蓄積する（ステップＳ１５）。外部電源３１１が復帰したことを電圧検知手段３１５が検知した後、蓄積された情報をコントロールセンター１１０に転送する（ステップＳ１６）。また、外部電源３１１の復帰後に情報収集ロボット２００への充電を行う（ステップＳ１７）。
【００４２】
〔ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視〕
建築物に設置されたモニタリングセンサが異常値を検知した場合の緊急監視について図１３を用いて説明する。図１３は、ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。この監視は、コントロールセンターに常時送信されるヘルスモニタリング用センサのセンシング情報に異常値が含まれていた場合に、コントロールセンターからの通知を受けて情報収集ロボットが臨時的な巡回をするものである。
建築物１に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０（図７参照）から送信されたセンシング情報に異常値が含まれていることをコントロールセンター１１０が検知すると（ステップＳ２１）、コントロールセンター１１０は、ヘルスモニタリング用センサ１２０のセンシング情報から異常が発生したと推定される箇所（異常箇所）を特定し、「異常箇所位置情報」としてロボットステーション３００に送信する（ステップＳ２２）。
異常箇所位置情報を受信したロボットステーション３００は、記憶手段に保持している免震ピットの地図上に異常箇所をマッピングし（ステップＳ２３）、異常箇所に直行するよう情報収集ロボット２００に指示する（ステップＳ２４）。このとき、情報収集ロボット２００に対して異常箇所のマッピングデータも送信する。
【００４３】
情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００からの直行指示と異常箇所のマッピングデータを受信すると、ロボットステーション３００から異常箇所までのルートを移動ルート制御ソフトウェア２３３にて演算し、指示された異常箇所に直行する（ステップＳ２５）。
移動中の情報収集ロボット２００の視点映像は、ロボットステーション３００を介してリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信される（ステップＳ２６）。
コントロールセンター１１０では、異常箇所に到着した情報収集ロボット２００を遠隔操作して、異常箇所、及びその周辺の情報を取得させる（ステップＳ２７）。なお、遠隔操作のシーケンスついては、後述する。
コントロールセンター１１０からの遠隔操作終了指示を受けて、情報収集ロボット２００はロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２７に示したコントロールセンター１１０からの遠隔操作がない場合、情報収集ロボット２００は異常箇所にて所定時間待機した後、ロボットステーション３００への帰還行動をとる。
帰還後、ステップＳ５からステップＳ８までの動作を行う。
【００４４】
〔Ｐ波検知による緊急監視〕
Ｐ波検知による緊急監視について図１４を用いて説明する。図１４は、Ｐ波検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。この監視は、コントロールセンター１１０にてＰ波を検知した場合、又は気象庁からの緊急地震速報を受信した場合に、コントロールセンター１１０からの通知を受けて情報収集ロボット２００が臨時的な巡回をするものである。
コントロールセンター１１０がＰ波を検知し、又は気象庁からの緊急地震速報を受信すると（ステップＳ３１）、コントロールセンター１１０は、Ｐ波が検知された旨を「緊急監視情報」としてロボットステーション３００に送信する（ステップＳ３２）。
緊急監視情報を受信したロボットステーション３００は、予め定められた重要点検箇所に直行するよう情報収集ロボット２００に指示する（ステップＳ３３）。重要点検箇所には、例えば免震装置の設置箇所が指定される。情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００からの直行指示を受けて、ロボットステーション３００から重要点検箇所までのルートを移動ルート制御ソフトウェア２３３にて演算し、直行する（ステップＳ３４）。
以降は、モニタリングセンサの異常値検知による緊急監視のステップＳ２６以降と同様であるため、その説明を省略する。
【００４５】
なお、ロボットステーション３００が緊急監視情報を受信した場合、情報収集ロボット２００を一定時間、或いは地震動が加速度センサ２１３により検知されなくなるまでロボットステーション３００に待機させるとともに、地震発生中の動画像をリアルタイムにコントロールセンター１１０に送信するようにしてもよい。
この場合、待機中の情報収集ロボット２００がロボットステーション３００から移動することなく重要点検箇所の少なくとも一つを撮影できる位置にロボットステーション３００を配置する。地震発生中において情報収集ロボット２００を定点観測装置として使用するので、免震装置を観察できる位置にロボットステーション３００を配置した場合は、地震発生中の免震装置の動作を観察することができ、免震装置の重要な研究開発資料として利用することができる。なお、リアルタイムに送信される情報は、原則としてコントロールセンター１１０において記憶手段に蓄積しないが、このシーケンスの場合は、例外として動画像を記憶手段に蓄積することが望ましい。
そしてＰ波検知から一定時間経過後、又は地震動が検知されなくなった後、ロボットステーション３００は情報収集ロボット２００に対して他の重要点検箇所へ直行するように指示する（ステップＳ３３）。そしてステップＳ３４以降の処理を行う。
【００４６】
〔遠隔操作〕
コントロールセンター１１０から情報収集ロボット２００を遠隔操作するシーケンスについて図１５を用いて説明する。まず、情報収集ロボット２００がロボットステーション３００に待機している時に遠隔操作が開始される場合について説明する。図１５は、遠隔操作について示したシーケンスチャート図である。
コントロールセンター１１０から情報収集ロボット２００に対して遠隔操作開始指示を出すと（ステップＳ４１）、ロボットステーション３００にて待機している情報収集ロボット２００がコントロールセンター１１０から遠隔操作可能な状態となる。コントロールセンター１１０から指示を出して（ステップＳ４２）、情報収集ロボット２００を稼働させる（ステップＳ４３）。
情報収集ロボット２００は、遠隔操作の指示内容に従った稼働中における視点映像をリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信する（ステップＳ４４）。
コントロールセンター１１０から遠隔操作終了指示を出すと（ステップＳ４４）、情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ４５）。ロボットステーション３００に帰還した情報収集ロボット２００は、ステップＳ５からＳ８までの動作を行う。
なお、情報収集ロボット２００が巡回中である等、ロボットステーション３００に待機しておらず、自律して稼働している場合に遠隔操作開始指示（ステップＳ４１）が出されると、情報収集ロボット２００は自律動作を一時的に中止して遠隔操作可能な状態に入る。また、遠隔操作終了指示（ステップＳ４５）が出されると、一時的に中止した自律動作を再開し、所要の自律動作を完了した後にロボットステーション３００に帰還する。
【００４７】
〔振動による監視〕
振動による監視について図１６を用いて説明する。図１６は、振動による監視について示したシーケンスチャート図である。上述の各シーケンスでは、ロボットステーション３００又はコントロールセンター１１０からの指示に基づいて情報収集ロボット２００が巡回等を行うものであったが、本シーケンスは、情報収集ロボット２００が自主的に異常を検知して臨時の巡回を行うものである。
情報収集ロボット２００が加速度センサ２１３により振動を検知すると（ステップＳ５１）、情報収集ロボット２００は予め定められた巡回ルートに従って、免震ピット内を巡回する（ステップＳ５２）。巡回中の情報収集ロボット２００の視点映像は、ロボットステーション３００を介してリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信される（ステップＳ５３）。巡回が終了すると情報収集ロボット２００はロボットステーション３００に帰還し（ステップＳ５４）、ステップＳ５からステップＳ８までの動作を行う。
なお、本シーケンスは、加速度による振動の検知により自動巡回を開始するものであるが、情報収集ロボット２００に搭載されているその他のセンサにより何らかの異常を検知したときに、自動巡回を行うようにしてもよい。
【００４８】
以上のように本発明によれば、免震ピット内を自在に移動する自律型の情報収集ロボットにより免震ピット内の情報を収集して、収集された情報に基づいて免震ピット内の状態を判断する。点検作業員が現場に直行する必要が無く、且つ任意のタイミングで免震ピット内の点検を行うことかできる。従って、構造や設備の不具合を早期に発見することができる。また、地震発生直後等に実施しなければならない臨時点検を情報収集ロボットにより行うことができるので、速やかな情報収集が可能となる。また、情報収集ロボットには、画像を撮影するカメラを搭載しているので、目視確認が必要な項目についても情報収集ロボットが収集した情報に基づいた設備点検をすることができる。
さらに、情報収集ロボットを定点観測に利用することにより、地震発生時に動画を記録することができるので、地震動とそれに対する建築物、免震装置の応答に関する技術研究開発に役立つデータを得ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…建築物、３…基礎（下部構造体）、５…上部構造体、７…免震装置、９…免震ピット、１０…天然積層ゴム支承、２０…オイルダンパー、４１…耐力壁、４３…一階床梁、４５…免震装置上側フーチング、１００…建物安全モニタリングシステム、１１０…コントロールセンター、１１１…集中管理装置、１２０…ヘルスモニタリング用センサ、２００…情報収集ロボット、２０１…ベース部、２０３…駆動装置、２０５…距離画像センサ、２０７…温度・湿度センサ、２０９…ロボットアーム、２１１…前方レーザーレンジファインダ、２１３…加速度センサ、２１５…ジャイロセンサ、２１７…カメラ、２１９…マイク、２２１…ライト、２２３…受電プラグ、２２５…ロボット制御装置、２２７…ロボット側通信アンテナ、２２９…後方レーザーレンジファインダ、２３１…位置推定ソフトウェア、２３３…移動ルート制御ソフトウェア、２３５…駆動部制御装置、２３７…ロボットアーム制御ソフトウェア、２３９…ロボットアーム制御装置、２４１…通信装置、２４３…メインバッテリ、２４５…サブバッテリ、３００…ロボットステーション、３０１…ベース部、３０３…バンパー、３０５…送電プラグ、３０７…ステーション側通信アンテナ、３１１…外部電源、３１３…バッテリ、３１５…電圧検知手段、３１７…制御手段、３１９…記憶手段、３２１…無線通信装置、３２３…有線通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の安全性を自動的にモニタリングするシステムに関し、特に免震装置が設置された免震ピット内の点検を自動的に行うことが可能な建物安全モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震による建築物の破壊を防止するため、近年、中層、高層建築物に免震構造が採用されている。免震構造化は、天然積層ゴム支承を設置して建築物と地盤を構造的に絶縁したり、オイルダンパーを設置して地震動を減衰させること等によって実現される。これらの免震装置は、建築物の地下或いは中間層に設けられた免震ピット内に設置される。特許文献１には、免震装置が設置された免震ピットを有する建築物が記載されている。
免震装置に限らず建築物については定期点検を行う必要があるが、点検時期は、例えば竣工後、１年、５年、１０年、以降１０年ごとというように、その周期が比較的長期である。免震装置も定期点検の対象となっているが、特別な事情がなければ定期点検以外の時期に免震ピット内に人が立ち入ることはない。従って、免震ピット内に設置された各装置や設備に不具合が生じたとしても、長期間放置されて不具合の発見が遅れる可能性がある。
上記問題を解決する発明として特許文献２には、構造ヘルスモニタリングシステムについて記載されている。構造ヘルスモニタリングでは、建築物の状況を示すヘルスモニタリング用のセンサ（加速度センサ、温度センサ、湿度センサ等）を建築物内に設置し、これらセンサからのセンシング情報を、通信インフラを用いて常時モニタリングする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１４０９７０公報
【特許文献２】特開２００９−１６２６６１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、耐力壁等の構造体に生じたクラックや配管設備等に生じた錆などは、目視による確認（或いはカメラ画像による確認）が必要不可欠である。これらは上記構造ヘルスモニタリングシステムでは検知することができない情報である。また、構造ヘルスモニタリングシステムを用いたとしても免震ピット内の点検を自動的に行うことができるわけではない。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、免震ピット内の点検を自動的に行うことができる建物安全モニタリングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、免震装置が設置された構造物の免震ピット内に配置されて該免震ピット内の情報を収集する情報収集ロボットと、前記情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーションと、該ロボットステーションから受信した情報に基づいて前記免震ピット内の状態を判断するコントロールセンターと、を備え、前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の情報を収集する情報収集手段と、前記免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項１の発明では、情報収集ロボットが駆動手段により免震ピット内を移動して免震ピット内の情報を収集し、ロボットステーションを介してコントロールセンターに送信する。コントロールセンターでは、ロボットが収集した情報をもとに、免震ピット内の状態を判断する。
請求項２に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記物体までの距離及び該物体の形状を非接触にて測定する距離画像センサと、前記測距手段と前記距離画像センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項２の発明では、情報収集ロボット周囲の物体に関するセンシング情報を測距手段と距離画像センサとから取得し、取得したセンシング情報に基づいて障害物等の存在を認知する。例えば、障害物を回避する必要があると判断される時には、障害物を回避する移動ルートを移動ルート制御手段が演算により決定するので、情報収集ロボットが自律的に移動することができる。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記測距手段からの測距情報に基づいて前記免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する位置推定手段と、を備えていることを特徴とする。
請求項３の発明では、情報収集ロボット周囲の物体に関する情報を測距手段から取得する。取得した測距情報に基づいて免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する。情報収集ロボットは、免震ピット内における位置を常時把握しながら情報収集を行う。
請求項４に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、前記ロボットステーションから指示を受けた場合、前記ロボットステーションを介して前記コントロールセンターから指示を受けた場合、又は前記ロボット自身が備える検知センサの検知情報に基づく場合に、前記免震ピット内の情報を収集することを特徴とする。
請求項４の発明では、情報収集ロボットは、外部からの指令に基づいて、又は自主的に、免震ピット内の情報を収集する。
【０００７】
請求項５に記載の発明は、前記情報収集ロボットは前記情報収集手段として、前記免震ピット内の画像を撮影するカメラと、前記免震ピット内周辺の音を集音するマイクと、前記免震ピット内周辺の温度、及び／又は、湿度を測定する温度・湿度センサと、の何れかを備えていることを特徴とする。
請求項５の発明では、免震ピット内の各部に関する情報を得る手段として、カメラ、マイク、温度・湿度センサの何れかを有している。
請求項６に記載の発明は、前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の特定の点検対象物の情報を収集することを特徴とする。
請求項６の発明において情報収集ロボットは、免震ピット内を移動して、特定の対象物に関する情報を収集する。
請求項７に記載の発明は、前記点検対象物が免震装置であることを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、特に普段人の目に触れることがない免震装置の状態を、任意のタイミングで把握することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、免震ピット内を自在に移動する情報収集ロボットにより免震ピット内の情報を収集し、この情報に基づいて免震ピット内の状態を判断するので、点検作業員が現場に直行する必要が無く、且つ任意のタイミングで免震ピット内の点検を行うことかできる。従って、免震ピット内に設置された免震装置、耐力壁等の構造体、或いはその他の設備の不具合を早期に発見することができる。また、地震発生直後等に実施しなければならない臨時点検を情報収集ロボットにより行うことができるので、速やかな情報収集が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】免震ピットを有する建築物の軸組図である。
【図２】図１に係る建築物の免震層伏図である。
【図３】図１に係る建築物の１階伏図である。
【図４】免震装置の一つである天然積層ゴム支承を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はボルトに付されたマーキングを示す斜視図である。
【図５】免震継手により接続された配管の一例を示す図である。
【図６】被災時における臨時点検内容の一例を示す表である。
【図７】本発明に係る建物安全モニタリングシステムの概略構成図である。
【図８】ロボットステーション及び情報収集ロボットの概略側面図である。
【図９】情報収集ロボットの機能ブロック図である。
【図１０】定期監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１１】停電時緊急監視に関わるロボットステーションの機能ブロック図である。
【図１２】停電時緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１３】ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１４】Ｐ波検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。
【図１５】遠隔操作について示したシーケンスチャート図である。
【図１６】振動による監視について示したシーケンスチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔免震ピット、及び免震ピット内設備〕
本発明に係る建物安全モニタリングシステムを構成する情報収集ロボットが設置される建築物について図１に基づいて説明する。図１は、免震ピットを有する建築物の軸組図である。図２は、図１に係る建築物の免震層伏図である。図３は、図１に係る建築物の１階伏図である。図４は、免震装置の一つである天然積層ゴム支承を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）はボルトに付されたマーキングを示す斜視図である。
建築物１（構造物）は、地盤面に設置される基礎３と、基礎３の上部に配置された上部構造体５とを有しており、基礎３と上部構造体５の間には免震装置７が設置された免震ピット９（免震層）を備えている。図示する建築物１は基礎免震構造の建築物の例である。他にも、下部構造体と上部構造体との間に免震装置７を配置する中間免震構造をとる場合もある。なお、本発明はいずれの免震構造についても適用可能である。以下「下部構造体」については、基礎を含む概念として説明する。
【００１１】
図２に示すように、免震ピット９には、免震装置７として天然積層ゴム支承１０とオイルダンパー２０が設置されている。
天然積層ゴム支承１０は水平免震機構の一つであり、建築物と地盤を絶縁し、地震の揺れ周期を長周期化することで地震による被害を抑制する。天然積層ゴム支承１０は、鋼板とゴムとが交互に積層された積層ゴムの周囲を、被覆ゴム１１にて被覆した構成を有している（図４（ａ）参照）。また、上下方向（積層方向）両端部はフランジ状の取付プレート１３（鋼材部）が配置されている。２つの取付プレート１３のうち、下部プレート１３ａは下部構造体３の上面にボルト１５により固定され、上部プレート１３ｂは上部構造体５の底面にボルト１５により固定される。図４（ｂ）に示すように、天然積層ゴム支承１０の設置時には、ボルト１５の緩み測定用に、ボルト１５から座金１６、取付プレート１３にかけて直線状のマーキング１７が施される。このマーキング１７のずれを目視確認することで、ボルト１５がどの程度緩んだかを確認することができる。
【００１２】
オイルダンパー２０は減衰装置の一つであり、地震エネルギーを吸収し、地震動による揺れを速やかに減衰させる。オイルダンパー２０の一端は下部構造体３とボルトにより接続され、他端は上部構造体５とボルトにより接続されている。なお、このボルトにも天然積層ゴム支承１０のボルト１５と同様に緩み測定用のマーキングが施されている。
免震ピット９内には、上記免震装置７のほか、給排水配管、ガス配管、電気配線、電話線等（図２中、不図示）が配置されている。
配管類については、地震時における相対変位に対して設備配管及びその支持架台が損傷を受けることがないように免震継手を用いて接続される。
【００１３】
図５は、免震継手により接続された配管の一例を示す図である。この給水配管３１の中途には、免震継手３３が水平方向に取り付けられており、水平・垂直全方向に対して変位を吸収可能となっている。免震継手３３としては、例えばメタル製フレキシブル可とう継手を用いることができる。水平方向ではなく、垂直方向に免震継手を取り付けたり、給水配管の屈曲部の近傍に免震継手をＬ型に配置する等により変位を吸収する。
設備配管の変位吸収能力は、地震時における下部構造体３と上部構造体５の最大相対変位に基づいて決定されている。例えば、終局地震時の水平変位が５００ｍｍ、垂直変位が１００ｍｍであるとき、設備配管の変位吸収能力は、水平方向については６００ｍｍ、垂直方向については２００ｍｍと設定される。
電線及び電話線については、余長を設け、地震時に発生する相対変位を吸収可能とする。
免震ピット９内から観察可能な建築物１の構造体としては、図２に示す耐力壁４１、図３に示す一階床梁４３、及び免震装置上側フーチング４５を挙げることができる。これらの構造体も、免震ピットの点検の際に合わせて点検される。
【００１４】
〔免震ピットの点検項目〕
免震ピットの点検項目について説明する。非常時に免震装置が確実に機能を発揮するように、また設備を適切に維持管理するため、免震ピット内の装置等については、点検時期及び内容が規定されている。例えば、定期点検としては、年１回の通常点検、５年ごとに行われる定期点検等がある。また、大きな地震を受けた後や台風、洪水などの災害、火災などがあった場合（被災時）には、その直後に臨時点検を行うことが規定されている。
図６は、被災時における臨時点検内容の一例を示す表である。図示するように、大半の調査が目視による確認である。例えば、図４に示す天然積層ゴム支承１０の場合は、被覆ゴム１１の外観に、変色、傷、ふくれ変形があるか否かを目視確認する。傷がある場合は傷の長さを計測し、ふくれ変形がある場合はふくれ部の高さを計測する。オイルダンパー２０については、発錆や傷の有無を目視確認する。また、免震層・建築物外周部、及び設備配管・配線可撓部についても点検が行われる。
点検項目のうち、特に目視による確認の対象となっている装置等については、建物安全モニタリングシステムにより情報を収集して、各装置等の状態が判断される。
【００１５】
〔建物安全モニタリングシステムの概要〕
以下、本発明に係る建物安全モニタリングシステムについて説明する。図７は、本発明に係る建物安全モニタリングシステムの概略構成図である。なお、本実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
本発明に係る建物安全モニタリングシステム１００は、モニタリング対象である建築物１（１ａ、１ｂ）の免震ピット９（９ａ、９ｂ）内に設置されて、免震ピット９内を自在に移動して点検対象物の情報を収集する情報収集ロボット２００と、平時において情報収集ロボット２００の待機場所となるとともに、情報収集ロボット２００が収集したデータを外部に送信するロボットステーション３００と、ロボットステーション３００から送信されたデータを受信して情報を蓄積するコントロールセンター１１０と、を備えている。コントロールセンター１１０とロボットステーション３００とは、ネットワークＮにより互いに接続されており、有線（又は無線）によりデータの送受信を行うことができる。
図７では、モニタリング対象となる建築物１としてＡ地点の建築物１ａ、Ｂ地点の建築物１ｂを示しており、夫々の建築物に情報収集ロボット２００とロボットステーション３００が設置されている。また、夫々の建築物には、ヘルスモニタリング用センサ１２０（１２０ａ、１２０ｂ）が設置されている。以下、特にＡ地点とＢ地点とを区別することなく説明する。
【００１６】
〔コントロールセンター〕
コントロールセンター１１０では、建築物１に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報や、ロボットステーション３００からの情報を収集し、蓄積管理するとともに、収集した情報の解析を行うことにより、点検対象物（免震装置、免震層・建築物外周部、及び設備配管・配線可撓部）の状態を判断する。また、必要なデータの出力を行ったり、情報収集ロボット２００の遠隔操作を行う。これらは、コントロールセンター１１０に設置された集中管理装置１１１により行われる。
集中管理装置１１１としては、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、記憶手段（ＨＤＤ）、操作入力手段、表示手段、通信手段等を有する一般的なコンピュータ装置から構成することができる。
集中管理装置１１１は、建築物に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報を、ネットワークＮを介して受信すると共に、ネットワークＮを介してロボットステーション３００との間で必要なデータを送受信する。
集中管理装置１１１の記憶手段は、受信したセンシング情報、及び情報収集ロボット２００が収集したデータを蓄積する。表示手段は、ヘルスモニタリング用センサ１２０及びロボットステーション３００から送信されたデータや、情報収集ロボット２００の遠隔操作に必要な情報等を表示する。操作入力手段は、情報収集ロボット２００を遠隔操作するために必要な入力を受け付ける。
【００１７】
また、集中管理装置１１１は、ヘルスモニタリング用センサ１２０及びロボットステーション３００から収集されたデータを帳票として出力する帳票作成ソフトウェア（帳票作成手段）や、収集されたデータを解析して建築物の状態を診断する解析ソフトウェア（解析手段）等を備えている。これら２プログラムは記憶手段に記憶されており、メモリ（ＲＡＭ）に格納された後、ＣＰＵにて実行処理される。なお、集中管理装置１１１は、１箇所にまとめて設置されていても良いし、集中管理装置１１１の有する各機能を異なる場所に分散して配置してもよい。
【００１８】
〔ヘルスモニタリング用センサ〕
建物安全モニタリングシステム１００による監視対象となる建築物１には、建築物１の状況を示すヘルスモニタリング用センサ１２０が設置されている。ヘルスモニタリング用センサ１２０は、例えば加速度センサ、温度センサ、湿度センサ等から構成されている。ヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報は、不図示の送信装置によりネットワークＮを介してコントロールセンター１１０に常時送信されるようになっており、コントロールセンター１１０において建築物１の構造ヘルスモニタリングが可能である。ヘルスモニタリング用センサ１２０からのセンシング情報は、コントロールセンター１１０の集中管理装置１１１の記憶手段に蓄積され、後に利用される。なお、ヘルスモニタリング用センサ１２０は、免震ピット９内に設置されているか、免震ピット９以外の箇所に設置されているかを問わない。
【００１９】
〔ロボットステーション、及び情報収集ロボット〕
以下、ロボットステーション及び情報収集ロボットについて説明する。図８は、ロボットステーション及び情報収集ロボットの概略側面図である。建築物１の免震ピット９には、免震ピット９内を巡回する情報収集ロボット２００、及び平常時において情報収集ロボット２００が待機し、巡回後の情報収集ロボット２００が帰還する装置であるロボットステーション３００が配置されている（図７参照）。
【００２０】
〔ロボットステーション〕
ロボットステーション３００は、制御装置及びバッテリが内蔵されたベース部３０１と、ベース部３０１後方（情報収集ロボット待機側）に配置されて、ロボットステーション３００に帰還してきた情報収集ロボット２００の前方部分と当接して、帰還時の衝突による機器類の損傷を防止するバンパー３０３と、電気エネルギーを情報収集ロボット２００に供給する送電プラグ３０５と、情報収集ロボット２００との間でデータ通信を行うステーション側通信アンテナ３０７と、を備えている。
ベース部３０１に内蔵された制御装置（不図示）には、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ／ＲＡＭ）、ＨＤＤ（記憶手段）、通信手段（有線及び無線）等を備えた一般的なノート型のパーソナルコンピュータを使用することができる。ＨＤＤには、ロボットステーション３００の動作に必要な制御ソフトウェアと、免震ピット内の地図情報が記憶されている。制御ソフトウェアは、メモリ（ＲＡＭ）に読み込まれ、ＣＰＵにて実行される。また、建築物が停電して、ロボットステーション３００の外部からの電力供給が遮断されたときには、情報収集ロボット２００が収集したデータを一時的に保存する。通信手段は、コントロールセンター１１０との間でデータ通信を行い、情報収集ロボット２００との間でデータ通信を行う通信手段である。なお、コントロールセンター１１０との間の通信は有線にて行われることを基本とするが、無線によるデータ通信を行う構成であっても良い。情報収集ロボット２００との間の通信は無線にて行われる。制御装置の動作電源には、建築物から供給される電力を利用するが、建築物の停電時にはベース部３０１に内蔵されたバッテリにて動作する。
【００２１】
送電プラグ３０５は、建築物からの電力供給があるときに、情報収集ロボット２００に電力を供給する。情報収集ロボット２００は、供給された電力をバッテリの充電に利用する。
ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００から受信した収集データをリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信し、コントロールセンター１１０から受信した遠隔操作指令を情報収集ロボット２００に送信する。この時のロボットステーション３００は、データの中継装置として動作する。また、ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００のシステムメンテナンス機能（稼働時間の計測、ＯＳ・ソフトウェアのバージョンアップ、情報収集ロボット２００が内蔵する地図情報の更新等）等を有している。
なお、本実施形態に関して、ロボットステーションが免震ピット内に設置される例により説明するが、ロボットステーションを免震ピット外に設置してもよい。この場合、情報収集ロボットが常時において待機し、充電する位置を免震ピットの任意の位置に設定する。
【００２２】
〔情報収集ロボット〜外観〕
情報収集ロボットについて説明する。情報収集ロボット２００は、平時にはロボットステーション３００にて待機している。情報収集ロボット２００は、自律して稼働する機械であり、またコントロールセンター１１０からの遠隔操作により必要な情報収集を行うことができる。また、情報収集に関わる一連の動作が完了した後には、ロボットステーション３００に帰還する。
図８に示すように、情報収集ロボット２００は、各部材を内蔵し、又は取り付ける際の基礎部分となるベース部２０１と、ベース部２０１に内蔵されて、情報収集ロボット２００の各部の動作に必要な電源を供給するメインバッテリ（不図示）と、ベース部２０１の両側部に配置された駆動装置２０３と、ベース部２０１前方に配置された距離画像センサ２０５と、距離画像センサ２０５の直後方のベース部２０１上に配置されて温度及び湿度を計測する温度・湿度センサ２０７と、ベース部２０１の上部中央に基部２０９ａが取り付けられた６軸のロボットアーム２０９と、ベース部２０１の後端部に搭載されて、情報収集ロボット２００の動作を制御するロボット制御装置２２５と、ロボット制御装置２２５の上部に配置されて、ロボットステーション３００との間でデータ通信を行うロボット側通信アンテナ２２７と、ロボット制御装置２２５の上部後方に配置されて、情報収集ロボット２００の側方又は後方に位置する特定の物体（障害物）の検知を行う後方レーザーレンジファインダ２２９（後方測距手段）と、を備えている。
【００２３】
図８中には、駆動装置２０３の一例としてクローラ（無限軌道）を示している。各側部のクローラが、夫々正逆自在に回転することにより、情報収集ロボット２００を前進、後退、或いは回転させながら目標地点に移動させることができる。クローラは、情報収集ロボット２００を自在に移動させる駆動装置２０３の一例であり、これに限定されるものではない。情報収集ロボット２００を移動させることができれば、ゴムタイヤ等を用いても良い。なお、駆動装置２０３は、不図示の駆動部制御装置２３５にて、その動作が制御される。
距離画像センサ２０５は三次元測定器の一つであり、内蔵された赤外線ＬＥＤの光を特定の物体に照射し、反射した赤外線光の戻り時間を計測することで、物体との距離、及び物体の形状を非接触にて測定することができる。距離画像センサ２０５としては、例えばMicrosoft社のキネクトセンサ（登録商標）を利用することができる。本発明において距離画像センサ２０５は、主に情報収集ロボット２００前方の障害物検知に使用される。
温度・湿度センサ２０７は、情報収集ロボット２００周囲の温度及び湿度を計測するセンサである。温度・湿度センサ２０７によって計測された温度及び湿度を元に、建築物や免震ピットが異常な状態に置かれていないかを推測する。例えば、検知温度が高い場合は免震ピット内で火災が発生している可能性があると判断できる。また、検知湿度が高い場合は、免震ピット内の設備配管が破断し、上水又は汚水が免震ピット内に漏れている可能性、或いは集中豪雨により免震ピット内に雨水が入り込んだ可能性があると判断できる。
【００２４】
ロボットアーム２０９は、各軸（関節）を所定の回転半以内で自在に回転させることにより、ベース部２０１に対するアーム先端部２０９ｂの角度や位置を自在に変更することができる。
アーム先端部２０９ｂには、駆動・自己位置推定系のセンサ、アーム制御系のセンサ、情報収集系の装置、及び電源系の器具が取り付けられている。
情報収集ロボット２００は、アーム先端部２０９ｂに取り付けられた駆動・自己位置推定系のセンサとして、前方レーザーレンジファインダ２１１（前方測距手段）を備えている。前方レーザーレンジファインダ２１１は、照射した赤外線レーザーの反射光を受信することにより、情報収集ロボット２００前方に位置する特定の物体（目標物又は障害物）までの距離を測定する装置である。本発明において前方レーザーレンジファインダ２１１は、情報収集ロボット２００の位置測定用に使用される。
【００２５】
また、アーム制御系のセンサとして、情報収集ロボット２００の３次元的な加速度を計測する加速度センサ２１３と、ロボットアーム２０９の３次元的な傾きを計測するジャイロセンサ２１５と、を備えている。
また、情報収集系の装置として、免震ピット内の状況を画像（静止画像又は動画像）として撮影するカメラ２１７と、情報収集ロボット２００周辺の音声を取得する無指向性のマイク２１９と、カメラ２１７による画像撮影時に撮影範囲を照らすライト２２１と、を備えている。
また、電源系の器具として、ロボットステーション３００の送電プラグと接続することにより、情報収集ロボット２００に電力を供給する受電プラグ２２３を備えている。供給された電力は、ベース部２０１に内蔵されたメインバッテリと、ロボット制御装置２２５に搭載されたサブバッテリの充電に用いられる。
【００２６】
ロボット制御装置２２５は、周知のＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、ＨＤＤ等を備えたごく一般的なコンピュータ装置から構成することができ、例えばノート型のパーソナルコンピュータを利用することができる。
ＨＤＤには、情報収集ロボット２００の動作に必要な複数の制御用ソフトウェアが格納されており、これらのソフトウェアは、ＲＡＭに読み込まれてＣＰＵにて実行される。また、ＨＤＤ内には免震ピット内の地図も格納されており、情報収集ロボット２００が移動する際に、自己位置の推定及び移動先の決定等に用いられる。また、巡回中に取得した情報を一時的に記憶する手段としても用いられる。
【００２７】
また、ロボット制御装置２２５には、サブバッテリ（不図示）が搭載されており、メインバッテリに不具合が発生したときの緊急用電源として使用される。なお、一般的なノート型パーソナルコンピュータに搭載されたバッテリをサブバッテリとして使用することができる。
ロボット側通信アンテナ２２７は、ロボット制御装置２２５の外部入出力手段であり、ロボットステーション３００との間で無線通信を行う際に使用される。
後方レーザーレンジファインダ２２９は、前方レーザーレンジファインダ２１１と設置位置及び用途が異なるだけで、前方レーザーレンジファインダ２１１と同様のセンサである。
【００２８】
〔情報収集ロボット〜機能ブロック〕
ここで、情報収集ロボット２００の各部の動作について、機能ブロック図を用いて説明する。図９は、情報収集ロボットの機能ブロック図である。情報収集ロボット２００を構成するハードウェア及びロボット制御装置２２５のＨＤＤに記憶された制御用ソフトウェアは、その機能により、駆動・自己位置推定系、アーム制御系、情報収集系、通信系、及び電源系に分類することができる。これら、以下、これら各分類に従って順次説明する。
【００２９】
駆動・自己位置推定系のうち、特に自己位置推定に関わる系には、距離画像センサ２０５と前方レーザーレンジファインダ２１１が含まれる。また、これらセンサからのセンシング情報は、位置推定ソフトウェア２３１にて処理される。情報収集ロボット２００の自己位置推定動作について説明する。
前方レーザーレンジファインダ２１１は前方にある物体までの距離を測定し、測定結果を位置推定ソフトウェア２３１に送信する。距離画像センサ２０５は、対象物までの距離及びその三次元的な形状を計測し、計測により得られた情報を位置推定ソフトウェア２３１に送信する。位置推定ソフトウェア２３１は、情報収集ロボット２００が存在している免震ピット内の３次元的な空間の情報を保持しており、主に前方レーザーレンジファインダ２１１のセンシング情報から、情報収集ロボット２００の免震ピット内における３次元的な位置を推定する。なお、距離画像センサ２０５からのセンシング情報は、位置推定ソフトウェア２３１の補正用情報として使用される。位置推定ソフトウェア２３１による自己位置の推定結果は、後述する移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信され、情報収集ロボット２００の移動ルートの決定に使用される。
【００３０】
駆動・自己位置推定系のうち、特に情報収集ロボット２００の駆動に関わる系には、距離画像センサ２０５と、後方レーザーレンジファインダ２２９と、各センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御ソフトウェア２３３と、駆動装置２０３の動作を制御する駆動部制御装置２３５と、駆動装置２０３と、が含まれる。
情報収集ロボット２００の駆動について説明する。距離画像センサ２０５は、対象物までの距離及びその三次元的な形状を計測し、計測により得られた情報を移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信する。後方レーザーレンジファインダ２２９は、情報収集ロボット２００の後方又は側方にある物体までの距離を測定することにより、情報収集ロボット２００周囲にある障害物の情報を得る。そして、測定結果（障害物の情報等）を移動ルート制御ソフトウェア２３３に送信する。
移動ルート制御ソフトウェア２３３は、免震ピット内の地図を保持しており、位置推定ソフトウェア２３１により推定された情報収集ロボット２００の現在位置から、移動先となる目標地点までの移動ルートを演算する。その際、後方レーザーレンジファインダ２２９及び距離画像センサ２０５からのセンシング情報に基づいて、情報収集ロボット２００の移動ルートの演算を行う。仮に、後方レーザーレンジファインダ２２９又は距離画像センサ２０５により、情報収集ロボット２００の移動経路上に何らかの障害物が存在することが検知された場合には、障害物の回避行動の決定（乗り越え又は迂回ルート演算）を行う。
【００３１】
例えば、検知された障害物の大きさや形状が、クローラにて乗り越えても情報収集ロボット２００が転倒しない程度である場合に、移動ルート制御ソフトウェア２３３は、そのまま情報収集ロボット２００を前進させて障害物を乗り越えるように移動ルートを決定する。また、検知された障害物をクローラにて乗り越えたと仮定したときに情報収集ロボット２００が転倒する可能性がある場合には、移動ルート制御ソフトウェア２３３は、障害物を回避し、目的地まで最短で移動することができる回避ルートを演算し、決定する。演算により決定された移動経路は、駆動部制御装置２３５に送信される。
駆動部制御装置２３５は、移動ルート制御ソフトウェア２３３により決定された移動経路に沿って情報収集ロボット２００を移動させるように駆動装置２０３を動作させる。また、駆動装置２０３に何らかの不具合（動作不良、オーバーヒート等）が存在する場合、その内容を移動ルート制御ソフトウェア２３３に通信する。
駆動装置２０３は、駆動部制御装置２３５からの動作命令を受けて駆動し、情報収集ロボット２００を移動させる。
また、遠隔操作で情報収集ロボット２００を移動させる際には、コントロールセンター１１０から制御命令等の情報が送信される。移動ルート制御ソフトウェア２３３は、通信装置２４１が受信した制御命令等の情報を元に演算を行い、演算結果を駆動部制御装置２３５に通知し、駆動装置２０３を動作させる。
【００３２】
アーム制御系は、主としてロボットアーム２０９の動作に関わる系であり、加速度センサ２１３と、ジャイロセンサ２１５と、ロボットアーム制御ソフトウェア２３７と、ロボットアーム制御装置２３９と、ロボットアーム２０９とが含まれる。
加速度センサ２１３は、情報収集ロボット２００本体の３次元的な加速度を計測して、計測結果をロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通知する。ジャイロセンサ２１５は、ロボットアーム２０９の３次元的な傾きを計測して、計測結果をロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通信する。
ロボットアーム制御ソフトウェア２３７は、加速度センサ２１３から通知された加速度データ、及びジャイロセンサ２１５から通知された傾斜データに基づいて、ロボットアーム２０９を制御するための演算を行う。具体的には、位置推定ソフトウェア２３１による位置計測を正確に行うために、ロボットアーム２０９先端に取り付けられた前方レーザーレンジファインダ２１１を水平かつ、地上高を一定に保持する制御を行うための演算を行う。そして、演算結果をロボットアーム制御装置２３９に通信する。
【００３３】
また、遠隔操作でカメラ２１７による画像撮影等を行う際には、コントロールセンター１１０から制御命令等の情報が送信される。ロボットアーム制御ソフトウェア２３７は、通信装置２４１が受信した制御命令等の情報を元に、ロボットアーム２０９の制御に必要な演算を行い、演算結果をロボットアーム制御装置２３９に通知する。
ロボットアーム制御装置２３９は、ロボットアーム制御ソフトウェア２３７からの情報を受け、ロボットアーム２０９を動作させる。ロボットアーム２０９は、ロボットアーム制御装置２３９によりその動作の指令を受けて動作する。
【００３４】
情報収集系には、カメラ２１７と、温度・湿度センサ２０７と、マイク２１９と、が含まれる。カメラ２１７は、動画像又は静止画像を撮影して通信装置に送信する。温度・湿度センサ２０７は、情報収集ロボット２００周辺の温度・湿度の情報を取得して通信装置に送信する。マイク２１９は、情報収集ロボット２００周辺の音声を取得して通信装置に送信する。
【００３５】
通信系には、通信装置２４１が含まれる。通信装置２４１は、ロボット側通信アンテナ２２７を備え、ロボットステーション３００との間で無線通信を行う。情報収集系の各装置が収集した情報をロボットステーション３００に無線送信する。なお、通信装置２４１は、大容量データ（動画像等）については、巡回中に順次ロボットステーション３００にリアルタイムで送信し、比較的容量の少ないデータ（温度・湿度データ等）については、巡回終了までロボット制御装置２２５内のＨＤＤに一時的に記憶しておき、巡回終了後にまとめてロボットステーション３００に転送する。
情報収集ロボット２００が外部からの遠隔操作によって作動する場合には、通信装置２４１がコントロールセンター１１０から送信される駆動装置の駆動に関する制御命令やロボットアーム２０９の制御命令等を受信し、夫々移動ルート制御ソフトウェア２３３とロボットアーム制御ソフトウェア２３７に通信する。
電源系には、メインバッテリ２４３とサブバッテリ２４５が含まれる。これらのバッテリは、上記各機能を動作させるための電源となる。
【００３６】
〔建物安全モニタリングシステムの稼働シーケンス〕
上述のように構成された建物安全モニタリングシステムの稼働シーケンスの例について説明する。
【００３７】
〔定期監視〕
定期監視について図１０を用いて説明する。図１０は、定期監視について示したシーケンスチャート図である。定期監視は、主として竣工時と比較して問題が発生していないかを確認するものである。定期監視は、ロボットステーション３００からの指示に基づいて行われる。
ロボットステーション３００は、定期巡回のスケジュール及びタイマを保持しており、定期巡回を行うべき日時が到来したときに、情報収集ロボット２００に対して定期巡回開始指示を出す（ステップＳ１）。また、ロボットステーション３００は情報収集ロボット２００に対して、定期巡回ルートを指示する。
情報収集ロボット２００は、定期巡回開始指示を受けて免震ピット内を巡回する（ステップＳ２）。情報収集ロボット２００は、内部に保持している地図を元に、指示された巡回ルートに従って巡回する。図２、図３には、点線にて巡回ルートの一例を示している。図示するように、巡回ルートは免震ピット９内に設置された各免震装置７（天然積層ゴム支承１０、オイルダンパー２０）、構造体である耐力壁４１、一階床梁４３、及び免震装置上側フーチング４５の状態を一度の巡回で確認できるように設定される。
なお、図３にロボットステーション３００の位置及び情報収集ロボット２００の巡回ルートを示したのは、これらの一階床梁４３及び免震装置上側フーチング４５に対する位置関係を示すためである。１階部分にロボットステーション３００が配置され、或いは情報収集ロボット２００により１階部分の巡回が行われるという意味ではない。
【００３８】
距離画像センサ２０５等により巡回ルート上に障害物が検知された場合には、その検知情報に基づいて移動ルート制御ソフトウェア２３３が演算を行い、障害物の回避行動をとる。
情報収集ロボット２００は、巡回中にカメラ２１７にて動画像を撮影すると共に、リアルタイムでロボットステーション３００を介してコントロールセンター１１０に送信する（ステップＳ３）。なお、リアルタイムに送信される情報はコントロールセンター１１０において記憶手段に蓄積しないことを原則とする。また、巡回ルート中の所定のポイントでは、免震装置や各設備、構造体等の静止画像の撮影、そのポイントの気温・湿度の測定、及び音声の録音等を行う。これらのデータは、免震ピット内の位置を示すデータと共に情報収集ロボット２００の記憶装置（ＲＡＭ又はＨＤＤ）に一時的に記憶される。
なお、情報収集ロボット２００からロボットステーション３００までは無線通信、ロボットステーション３００からコントロールセンター１１０までは有線通信にて情報の送受信が行われる。また、リアルタイム情報が送信されている時のロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００とコントロールセンター１１０との間を中継する装置として動作する。
【００３９】
情報収集ロボット２００は、所定の巡回ルートを巡回し終えた場合には、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ４）。帰還後、記憶装置に一時的に記憶させたデータを、ロボットステーション３００に転送する（ステップＳ５）。転送されたデータは、さらにコントロールセンター１１０に転送される（ステップＳ６）。情報収集ロボット２００が巡回中に取得した各データは、コントロールセンター１１０の情報記憶装置に蓄積され（ステップＳ７）、その後の帳票の作成等に活用される。また、巡回に関わる全ての動作を完了した後の情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００から電気エネルギーをバッテリに充電し、次の巡回に備える（ステップＳ８）。
なお、情報収集ロボット２００の巡回開始（ステップＳ２）から帰還（ステップＳ３）までの間に、コントロールセンター１１０からの遠隔操作により情報収集ロボット２００を動作させるようにしても良い。情報収集ロボット２００の遠隔操作シーケンスについては、後述する。
【００４０】
〔停電時緊急監視〕
停電時緊急監視について説明する。この監視は、建築物に停電事故が発生した場合に、ロボットステーション３００がこれを検知して、情報収集ロボット２００に臨時的な巡回をさせるものである。
図１１は、停電時緊急監視に関わるロボットステーションの機能ブロック図である。ロボットステーション３００は電源として、建築物から供給される外部電源３１１（ＡＣ電源）と、バッテリ３１３との双方を備えている。建築物から電力が供給されている場合は外部電源３１１によって動作し、建築物からの電力供給が遮断された場合はバッテリ３１３によって動作する。また、ロボットステーション３００は、外部電源３１１の断接を検知する電圧検知手段３１５と、電圧検知手段３１５の検知結果に基づいて情報収集ロボット２００に巡回指示を出す制御手段３１７と、情報収集ロボット２００からの情報を一時的に記憶する記憶手段３１９（ＨＤＤ等）と、情報収集ロボット２００との間で通信を行う無線通信装置３２１と、コントロールセンター１１０との間で通信を行う有線通信装置３２３とを備えている。電圧検知手段３１５は、外部電源３１１の電圧が所定時間消失した場合に停電と判断する。なお、この時間（無通電時間）は任意の値に設定可能である。
【００４１】
図１２は、停電時緊急監視について示したシーケンスチャート図である。停電時の建物安全モニタリングシステム１００の動作は以下の通りである。
ロボットステーション３００は、電圧検知手段３１５により外部電源３１１の電圧が検知されなくなった場合に、建築物に停電事故が発生したと判断し、情報収集ロボット２００に対して緊急巡回を開始するように指示を出す（ステップＳ１１）。また、合わせて巡回ルートを指示する。この巡回ルートは、図２及び図３に示した定期巡回ルートと同一であっても良いし、これとは別に設定されても良い。
巡回開始指示を受けた情報収集ロボット２００は内部に保持している地図を元に、ロボットステーション３００から指示された巡回ルートに従って免震ピット内を巡回する（ステップＳ１２）。なお、このシーケンスの場合、情報収集ロボット２００は、巡回中に動画像を撮影せず、データのリアルタイム送信は行わない。情報収集ロボット２００は、巡回ルート中の所定のポイントにおいて免震装置等の静止画像の撮影、気温・湿度の測定、及び音声の録音等を行う。これらのデータは比較的小容量のデータであり、得られた情報を内蔵された記憶装置に一時的に蓄積する。
情報収集ロボット２００は、所定の巡回ルートを巡回し終えた場合には、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ１３）。帰還後、記憶装置に一時的に記憶させたデータを、ロボットステーション３００に転送する（ステップＳ１４）。ロボットステーション３００は、情報収集ロボット２００から受け取ったデータを、内蔵の記憶手段３１９に蓄積する（ステップＳ１５）。外部電源３１１が復帰したことを電圧検知手段３１５が検知した後、蓄積された情報をコントロールセンター１１０に転送する（ステップＳ１６）。また、外部電源３１１の復帰後に情報収集ロボット２００への充電を行う（ステップＳ１７）。
【００４２】
〔ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視〕
建築物に設置されたモニタリングセンサが異常値を検知した場合の緊急監視について図１３を用いて説明する。図１３は、ヘルスモニタリング用センサの異常値検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。この監視は、コントロールセンターに常時送信されるヘルスモニタリング用センサのセンシング情報に異常値が含まれていた場合に、コントロールセンターからの通知を受けて情報収集ロボットが臨時的な巡回をするものである。
建築物１に設置されたヘルスモニタリング用センサ１２０（図７参照）から送信されたセンシング情報に異常値が含まれていることをコントロールセンター１１０が検知すると（ステップＳ２１）、コントロールセンター１１０は、ヘルスモニタリング用センサ１２０のセンシング情報から異常が発生したと推定される箇所（異常箇所）を特定し、「異常箇所位置情報」としてロボットステーション３００に送信する（ステップＳ２２）。
異常箇所位置情報を受信したロボットステーション３００は、記憶手段に保持している免震ピットの地図上に異常箇所をマッピングし（ステップＳ２３）、異常箇所に直行するよう情報収集ロボット２００に指示する（ステップＳ２４）。このとき、情報収集ロボット２００に対して異常箇所のマッピングデータも送信する。
【００４３】
情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００からの直行指示と異常箇所のマッピングデータを受信すると、ロボットステーション３００から異常箇所までのルートを移動ルート制御ソフトウェア２３３にて演算し、指示された異常箇所に直行する（ステップＳ２５）。
移動中の情報収集ロボット２００の視点映像は、ロボットステーション３００を介してリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信される（ステップＳ２６）。
コントロールセンター１１０では、異常箇所に到着した情報収集ロボット２００を遠隔操作して、異常箇所、及びその周辺の情報を取得させる（ステップＳ２７）。なお、遠隔操作のシーケンスついては、後述する。
コントロールセンター１１０からの遠隔操作終了指示を受けて、情報収集ロボット２００はロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ２８）。なお、ステップＳ２７に示したコントロールセンター１１０からの遠隔操作がない場合、情報収集ロボット２００は異常箇所にて所定時間待機した後、ロボットステーション３００への帰還行動をとる。
帰還後、ステップＳ５からステップＳ８までの動作を行う。
【００４４】
〔Ｐ波検知による緊急監視〕
Ｐ波検知による緊急監視について図１４を用いて説明する。図１４は、Ｐ波検知による緊急監視について示したシーケンスチャート図である。この監視は、コントロールセンター１１０にてＰ波を検知した場合、又は気象庁からの緊急地震速報を受信した場合に、コントロールセンター１１０からの通知を受けて情報収集ロボット２００が臨時的な巡回をするものである。
コントロールセンター１１０がＰ波を検知し、又は気象庁からの緊急地震速報を受信すると（ステップＳ３１）、コントロールセンター１１０は、Ｐ波が検知された旨を「緊急監視情報」としてロボットステーション３００に送信する（ステップＳ３２）。
緊急監視情報を受信したロボットステーション３００は、予め定められた重要点検箇所に直行するよう情報収集ロボット２００に指示する（ステップＳ３３）。重要点検箇所には、例えば免震装置の設置箇所が指定される。情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００からの直行指示を受けて、ロボットステーション３００から重要点検箇所までのルートを移動ルート制御ソフトウェア２３３にて演算し、直行する（ステップＳ３４）。
以降は、モニタリングセンサの異常値検知による緊急監視のステップＳ２６以降と同様であるため、その説明を省略する。
【００４５】
なお、ロボットステーション３００が緊急監視情報を受信した場合、情報収集ロボット２００を一定時間、或いは地震動が加速度センサ２１３により検知されなくなるまでロボットステーション３００に待機させるとともに、地震発生中の動画像をリアルタイムにコントロールセンター１１０に送信するようにしてもよい。
この場合、待機中の情報収集ロボット２００がロボットステーション３００から移動することなく重要点検箇所の少なくとも一つを撮影できる位置にロボットステーション３００を配置する。地震発生中において情報収集ロボット２００を定点観測装置として使用するので、免震装置を観察できる位置にロボットステーション３００を配置した場合は、地震発生中の免震装置の動作を観察することができ、免震装置の重要な研究開発資料として利用することができる。なお、リアルタイムに送信される情報は、原則としてコントロールセンター１１０において記憶手段に蓄積しないが、このシーケンスの場合は、例外として動画像を記憶手段に蓄積することが望ましい。
そしてＰ波検知から一定時間経過後、又は地震動が検知されなくなった後、ロボットステーション３００は情報収集ロボット２００に対して他の重要点検箇所へ直行するように指示する（ステップＳ３３）。そしてステップＳ３４以降の処理を行う。
【００４６】
〔遠隔操作〕
コントロールセンター１１０から情報収集ロボット２００を遠隔操作するシーケンスについて図１５を用いて説明する。まず、情報収集ロボット２００がロボットステーション３００に待機している時に遠隔操作が開始される場合について説明する。図１５は、遠隔操作について示したシーケンスチャート図である。
コントロールセンター１１０から情報収集ロボット２００に対して遠隔操作開始指示を出すと（ステップＳ４１）、ロボットステーション３００にて待機している情報収集ロボット２００がコントロールセンター１１０から遠隔操作可能な状態となる。コントロールセンター１１０から指示を出して（ステップＳ４２）、情報収集ロボット２００を稼働させる（ステップＳ４３）。
情報収集ロボット２００は、遠隔操作の指示内容に従った稼働中における視点映像をリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信する（ステップＳ４４）。
コントロールセンター１１０から遠隔操作終了指示を出すと（ステップＳ４４）、情報収集ロボット２００は、ロボットステーション３００に帰還する（ステップＳ４５）。ロボットステーション３００に帰還した情報収集ロボット２００は、ステップＳ５からＳ８までの動作を行う。
なお、情報収集ロボット２００が巡回中である等、ロボットステーション３００に待機しておらず、自律して稼働している場合に遠隔操作開始指示（ステップＳ４１）が出されると、情報収集ロボット２００は自律動作を一時的に中止して遠隔操作可能な状態に入る。また、遠隔操作終了指示（ステップＳ４５）が出されると、一時的に中止した自律動作を再開し、所要の自律動作を完了した後にロボットステーション３００に帰還する。
【００４７】
〔振動による監視〕
振動による監視について図１６を用いて説明する。図１６は、振動による監視について示したシーケンスチャート図である。上述の各シーケンスでは、ロボットステーション３００又はコントロールセンター１１０からの指示に基づいて情報収集ロボット２００が巡回等を行うものであったが、本シーケンスは、情報収集ロボット２００が自主的に異常を検知して臨時の巡回を行うものである。
情報収集ロボット２００が加速度センサ２１３により振動を検知すると（ステップＳ５１）、情報収集ロボット２００は予め定められた巡回ルートに従って、免震ピット内を巡回する（ステップＳ５２）。巡回中の情報収集ロボット２００の視点映像は、ロボットステーション３００を介してリアルタイムでコントロールセンター１１０に送信される（ステップＳ５３）。巡回が終了すると情報収集ロボット２００はロボットステーション３００に帰還し（ステップＳ５４）、ステップＳ５からステップＳ８までの動作を行う。
なお、本シーケンスは、加速度による振動の検知により自動巡回を開始するものであるが、情報収集ロボット２００に搭載されているその他のセンサにより何らかの異常を検知したときに、自動巡回を行うようにしてもよい。
【００４８】
以上のように本発明によれば、免震ピット内を自在に移動する自律型の情報収集ロボットにより免震ピット内の情報を収集して、収集された情報に基づいて免震ピット内の状態を判断する。点検作業員が現場に直行する必要が無く、且つ任意のタイミングで免震ピット内の点検を行うことかできる。従って、構造や設備の不具合を早期に発見することができる。また、地震発生直後等に実施しなければならない臨時点検を情報収集ロボットにより行うことができるので、速やかな情報収集が可能となる。また、情報収集ロボットには、画像を撮影するカメラを搭載しているので、目視確認が必要な項目についても情報収集ロボットが収集した情報に基づいた設備点検をすることができる。
さらに、情報収集ロボットを定点観測に利用することにより、地震発生時に動画を記録することができるので、地震動とそれに対する建築物、免震装置の応答に関する技術研究開発に役立つデータを得ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…建築物、３…基礎（下部構造体）、５…上部構造体、７…免震装置、９…免震ピット、１０…天然積層ゴム支承、２０…オイルダンパー、４１…耐力壁、４３…一階床梁、４５…免震装置上側フーチング、１００…建物安全モニタリングシステム、１１０…コントロールセンター、１１１…集中管理装置、１２０…ヘルスモニタリング用センサ、２００…情報収集ロボット、２０１…ベース部、２０３…駆動装置、２０５…距離画像センサ、２０７…温度・湿度センサ、２０９…ロボットアーム、２１１…前方レーザーレンジファインダ、２１３…加速度センサ、２１５…ジャイロセンサ、２１７…カメラ、２１９…マイク、２２１…ライト、２２３…受電プラグ、２２５…ロボット制御装置、２２７…ロボット側通信アンテナ、２２９…後方レーザーレンジファインダ、２３１…位置推定ソフトウェア、２３３…移動ルート制御ソフトウェア、２３５…駆動部制御装置、２３７…ロボットアーム制御ソフトウェア、２３９…ロボットアーム制御装置、２４１…通信装置、２４３…メインバッテリ、２４５…サブバッテリ、３００…ロボットステーション、３０１…ベース部、３０３…バンパー、３０５…送電プラグ、３０７…ステーション側通信アンテナ、３１１…外部電源、３１３…バッテリ、３１５…電圧検知手段、３１７…制御手段、３１９…記憶手段、３２１…無線通信装置、３２３…有線通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震装置が設置された構造物の免震ピット内に配置されて該免震ピット内の情報を収集する情報収集ロボットと、前記情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーションと、該ロボットステーションから受信した情報に基づいて前記免震ピット内の状態を判断するコントロールセンターと、を備え、
前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の情報を収集する情報収集手段と、前記免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えていることを特徴とする建物安全モニタリングシステム。
【請求項２】
前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、特定の物体までの距離及び該物体の形状を非接触にて測定する距離画像センサと、前記測距手段と前記距離画像センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項３】
前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記測距手段からの測距情報に基づいて前記免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する位置推定手段と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項４】
前記情報収集ロボットは、前記ロボットステーションから指示を受けた場合、前記ロボットステーションを介して前記コントロールセンターから指示を受けた場合、又は前記ロボット自身が備える検知センサの検知情報に基づく場合に、前記免震ピット内の情報を収集することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項５】
前記情報収集ロボットは前記情報収集手段として、前記免震ピット内の画像を撮影するカメラと、前記免震ピット内の音を集音するマイクと、前記免震ピット内の温度、及び／又は、湿度を測定する温度・湿度センサと、の何れかを備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項６】
前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の特定の点検対象物の情報を収集することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項７】
前記点検対象物が免震装置であることを特徴とする請求項６に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項１】
免震装置が設置された構造物の免震ピット内に配置されて該免震ピット内の情報を収集する情報収集ロボットと、前記情報収集ロボットが収集した情報を受信して外部に送信するロボットステーションと、該ロボットステーションから受信した情報に基づいて前記免震ピット内の状態を判断するコントロールセンターと、を備え、
前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の情報を収集する情報収集手段と、前記免震ピット内を移動するための駆動手段と、を備えていることを特徴とする建物安全モニタリングシステム。
【請求項２】
前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、特定の物体までの距離及び該物体の形状を非接触にて測定する距離画像センサと、前記測距手段と前記距離画像センサからのセンシング情報に基づいて移動ルートを決定する移動ルート制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項３】
前記情報収集ロボットは、特定の物体までの距離を測定する測距手段と、前記測距手段からの測距情報に基づいて前記免震ピット内における情報収集ロボットの位置を推定する位置推定手段と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項４】
前記情報収集ロボットは、前記ロボットステーションから指示を受けた場合、前記ロボットステーションを介して前記コントロールセンターから指示を受けた場合、又は前記ロボット自身が備える検知センサの検知情報に基づく場合に、前記免震ピット内の情報を収集することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項５】
前記情報収集ロボットは前記情報収集手段として、前記免震ピット内の画像を撮影するカメラと、前記免震ピット内の音を集音するマイクと、前記免震ピット内の温度、及び／又は、湿度を測定する温度・湿度センサと、の何れかを備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項６】
前記情報収集ロボットは、前記免震ピット内の特定の点検対象物の情報を収集することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の建物安全モニタリングシステム。
【請求項７】
前記点検対象物が免震装置であることを特徴とする請求項６に記載の建物安全モニタリングシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−５４５０４（Ｐ２０１３−５４５０４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９１６５８（Ｐ２０１１−１９１６５８）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５９１２８０１９７）株式会社構造計画研究所 (59)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（５９１２８０１９７）株式会社構造計画研究所 (59)
【Ｆターム（参考）】
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