JP6682118B2 - 微動計測機器および治具付き微動計測機器 - Google Patents

Description

本発明は、機器を設置するための治具および微動計測機器、特に加速度微動計を設置するための治具および微動計測機器に関する。

例えば、特許文献１（特開２００６−２８４２００号公報）には、１００ｍ〜１ｋｍ程度の範囲に４〜５点の地震計によるアレイを構築し、それらの間は無線によるリアルタイム通信及びデータ解析を同時に行うことにより、精度の高い地震諸元の推定を行うことができる、極小アレイによる早期地震検知システムについて開示されている。

特許文献１（特開２００６−２８４２００号公報）記載の早期地震検知システムは、（ａ）中央地点に配置される統合地震情報処理装置を有する１機の地震計と、（ｂ）該地震計を中心にして略等距離に配置される複数個の観測点の地震計と、（ｃ）前記それぞれの地震計毎に配置され、前記それぞれの地震計の消費電力を供給する太陽電池と、（ｄ）前記観測点の地震計からの地震情報を前記統合地震情報処理装置へリアルタイムに送信し、前記統合地震情報処理装置にてデータを解析し、該解析されたデータを送信する無線送受信装置とを具備するものである。

特開２００６−２８４２００号公報

特許文献１記載の早期地震検知システムにおいては、地震計について開示されている。また、地形の構造探査について極小アレイおよび不規則微動アレイを用いることが行われている。
しかしながら、極小アレイおよび不規則微動アレイを設置して、微動計測を行う場合、機器の設置の精度が求められる。そのため、経験豊富な熟練者でなければ、微動観測を実施することができないという問題がある。

本発明の主な目的は、熟練者でなくても、容易に確実に極小アレイを設置することができる、機器を設置するための治具および微動計測機器を提供することである。
本発明の主な他の目的は、熟練者でなくても、容易に確実に不規則微動アレイを設置することができる、機器を設置するための治具および微動計測機器を提供することである。

（１）
一局面に従う機器を設置するための治具は、機器を設置するための治具であって、一方向に延在した第１の棒状部材と、第１の棒状部材に取り付けられた第２の棒状部材と、第１の棒状部材に機器の設置位置を指示する第１指示部および第２指示部と、第２の棒状部材に機器の設置位置を指示する第３指示部および第４指示部と、を含み、第２指示部、第３指示部、第４指示部は、仮想円の円周上で、かつ仮想円に内接する仮想正三角形の頂点にそれぞれ機器が設置されるように形成され、第１指示部は、仮想円の中心位置に機器が設置されるように形成されたものである。

この場合、第１の棒状部材に第１指示部が設けられ、第１指示部により設置される機器が仮想円の中心に設置され、第１の棒状部材および第２の棒状部材に設けられた第２指示部、第３指示部および第４指示部により設置される機器が、仮想円の円周上で、かつ仮想円に内接する仮想正三角形の頂点にそれぞれ設けられる。
その結果、第１指示部により設置された機器を中心に、第２指示部により設置された機器、第３指示部により設置された機器、および第４指示部により設置された機器を一定の距離で等間隔に設置することができる。特に熟練者でなくても、機器（微動計測機器）を正確に容易に配置することができる。
なお、棒状部材とは、長手方向を有する部材を意味し、筒状、断面がコ字状、エ字状、Ｌ字状、平面状、矩形状、多角形等、任意の形状であってもよい。

（２）
第２の発明にかかる機器を設置するための治具は、一局面に従う機器を設置するための治具において、第２の棒状部材は、第１の棒状部材に対して垂直に取り付けられてもよい。

この場合、第１の棒状部材と、第２の棒状部材とを垂直に取り付けることで、第２指示部、第３指示部および第４指示部を仮想三角形の頂点に配置させることができる。

（３）
第３の発明にかかる機器を設置するための治具は、一局面または第２の発明にかかる機器を設置するための治具において、第１棒状部材および第２棒状部材の少なくとも一方には、折り畳み可能なヒンジ機構または伸縮機構が形成されてもよい。

この場合、第１棒状部材および第２棒状部材の少なくとも一方には、折り畳み可能なヒンジ機構または伸縮機構が形成されているので、第１棒状部材および第２棒状部材の少なくとも一方の長さを短縮させることができる。その結果、容易に持ち運び可能な形状にすることができる。

（４）
第４の発明にかかる機器を設置するための治具は、一局面から第３の発明にかかる機器を設置するための治具において、第１指示部、第２指示部、第３指示部、および第４指示部は、第１の棒状部材および第２の棒状部材から突出して形成されてもよい。

この場合、第１指示部、第２指示部、第３指示部、および第４指示部が第１の棒状部材および第２の棒状部材から突出して形成されているので、第１指示部、第２指示部、第３指示部、および第４指示部に機器を接触させて設けることができる。

（５）
第５の発明にかかる機器を設置するための治具は、一局面から第４の発明にかかる機器を設置するための治具において、第１の棒状部材および第２の棒状部材の少なくとも一方の断面は、Ｉ形状およびコ字形状の少なくとも一方からなってもよい。

その結果、第１の棒状部材および第２の棒状部材の少なくとも一方の断面は、Ｉ形状およびコ字形状の少なくとも一方からなるため、強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。

（６）
第６の発明にかかる機器を設置するための治具は、一局面から第５の発明にかかる機器を設置するための治具において、機器は、４つの微動計からなってもよい。

この場合、４つの微動計を正確に、かつ容易に配置を行うことができる。その結果、微動計により計測された観測結果の信頼性を高めることができる。なお、これらの４つの微動計は、極小アレイの設置に用いられる。極小アレイの設置は、一定の許容誤差範囲内であることが望まれる。例えば、許容誤差範囲とは、±数パーセント以下の範囲、好ましくは±１パーセント以下の範囲である。
また、微動計は、加速度微動計、速度微動計のいずれであってもよい。

（７）
他の局面に従う微動計測機器は、配置位置を検出するＧＰＳ機能部と、配置位置において報知を行う報知部と、通信を行う通信システム部と、制御部と、を含み、制御部は、通信システム部により通信を行い、ＧＰＳ機能部により位置を認識して所定の位置において報知部から報知を行うものである。

この場合、制御部は、通信システム部で通信を行いつつ、ＧＰＳ機能部により微動計測機器の位置を認識させ、所定の位置であれば、報知部から報知を行わせることができる。その結果、熟練者でなくても、微動計測機器の位置を認識することができる。
また、微動計同士の無線が届かない範囲の場合、スマートフォン、携帯電話、携帯端末等の外部端末を用いて、予定観測位置の座標を各々の微動計に送信し、通信システム部により受信して、微動計があるべき位置座標の誤差範囲内に入れば報知部から報知を行うようにしてもよい。

本実施の形態にかかる微動計測アレイの設置治具の一例を示す模式図である。 本実施の形態にかかる微動計測アレイの設置治具の一例を示す模式図である。 本実施の形態にかかる微動計測アレイの設置治具の一例を示す模式図である。 ヒンジ構造部の構造の一例を示す模式図である。 ヒンジ構造部の構造の一例を示す模式図である。 微動計測アレイの設置治具の収納状態の一例を示す模式図である。 微動計測機器の構造の一例を示す模式図である。

１００ 微動計測アレイの設置治具
２００ 第１部材
３００ 第２部材
２１１、２２１、３１１、３２１ アレイ保持部
Ｃ 仮想円
Ｔ 仮想正三角形
５００Ｍ 中央アレイ
５００Ｍ１ 第１アレイ
５００Ｍ２ 第２アレイ
５００Ｍ３ 第３アレイ
２３０、３４０、３５０ ヒンジ構造部
９００ 構造体
５００ 微動計測機器
５１０ ＧＰＳ機能部
５２０ 通信システム部
５３０ 報知部
５４０ 制御部

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜実施形態＞
図１、図２および図３は、本実施の形態にかかる微動計測アレイの設置治具１００の一例を示す模式図である。
図１は、微動計測アレイの設置治具１００の正面図の一例であり、図２は、微動計測アレイの設置治具１００の側面図の一例であり、図３は、微動計測アレイの設置治具１００の底面図の一例である。なお、図１乃至図３の微動計測アレイは、極小アレイの一例を示す。

図１乃至図３に示すように、微動計測アレイの設置治具１００は、主に第１部材２００と、第２部材３００とを含む。微動計測アレイの設置治具１００においては、第１部材２００と第２部材３００とが垂直に形成される。

（第１部材）
第１部材２００は、中央微動計測アレイ保持部２１０、第１微動計測アレイ保持部２２０およびヒンジ構造部材２３０からなる。中央微動計測アレイ保持部２１０および第１微動計測アレイ保持部２２０の間にヒンジ構造部材２３０が形成される。

また、中央微動計測アレイ保持部２１０および第１微動計測アレイ保持部２２０は、長手方向を有する棒状部材からなる。第１部材２００、第１微動計測アレイ保持部２２０およびヒンジ構造部材２３０の断面形状は、Ｉ字状部材からなる。なお、第１部材２００、第１微動計測アレイ保持部２２０およびヒンジ構造部材２３０の断面形状は、コ字部材、空洞を有する部材からなってもよい。

中央微動計測アレイ保持部２１０は、アレイ保持部２１１を有する。アレイ保持部２１１は、中央アレイ５００Ｍを保持するための棒状部材が形成されている。また、第１微動計測アレイ保持部２２０は、アレイ保持部２２１を有する。アレイ保持部２２１は、第１アレイ５００Ｍ１を保持するための棒状部材が形成されている。

（第２部材）
図１乃至図３に示すように、第２部材３００は、第２微動計測アレイ保持部３１０、第３微動計測アレイ保持部３２０、接続部材３３０およびヒンジ構造部材３４０、３５０とからなる。第２微動計測アレイ保持部３１０および第３微動計測アレイ保持部３２０の間に接続部材３３０が形成される。また、接続部材３３０と中央微動計測アレイ保持部２１０とが垂直に固定される。
さらに、第２微動計測アレイ保持部３１０および接続部材３３０の間にヒンジ構造部材３４０が形成され、第３微動計測アレイ保持部３２０および接続部材３３０の間にヒンジ構造部材３５０が設けられる。

また、第２微動計測アレイ保持部３１０および第３微動計測アレイ保持部３２０は、長手方向を有する棒状部材からなる。第２微動計測アレイ保持部３１０、第３微動計測アレイ保持部３２０および接続部材３３０の断面形状は、Ｉ字状部材からなる。なお、第２微動計測アレイ保持部３１０、第３微動計測アレイ保持部３２０および接続部材３３０の断面形状は、コ字部材、空洞を有する部材からなってもよい。

第２微動計測アレイ保持部３１０は、アレイ保持部３１１を有する。アレイ保持部３１１は、第２アレイ５００Ｍ２を保持するための棒状部材が形成されている。また、第３微動計測アレイ保持部３２０は、アレイ保持部３２１を有する。アレイ保持部３２１は、第３アレイ５００Ｍ３を保持するための棒状部材が形成されている。

（中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２および第３アレイ５００Ｍ３の配置）
図１に示すように、中央アレイ５００Ｍの中心を仮想円の中心点Ｏとした場合、半径Ｒの仮想円Ｃの円周上に第１アレイ５００Ｍ１の中心、第２アレイ５００Ｍ２の中心、第３アレイ５００Ｍ３の中心が配置される。本実施の形態における半径Ｒは、６０ｃｍからなる。なお、本実施の形態において半径Ｒは、６０ｃｍであるとしたが、これに限定されず、半径Ｒは、２０ｃｍ以上３００ｃｍ以下の任意の値であってもよい。

また、第１アレイ５００Ｍ１の中心、第２アレイ５００Ｍ２の中心、第３アレイ５００Ｍ３の中心が仮想正三角形Ｔの頂点に位置するよう配置される。すなわち、仮想正三角形Ｔは、仮想円Ｃの中心点Ｏから等角度で第１アレイ５００Ｍ１の中心、第２アレイ５００Ｍ２の中心、第３アレイ５００Ｍ３の中心を配置させるためのものである。仮想正三角形Ｔは、仮想円Ｃに内接して設けられている。

したがって、アレイ保持部材２１１、アレイ保持部材２２１、アレイ保持部材３１１、アレイ保持部材３２１は、それぞれ中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２および第３アレイ５００Ｍ３がそれぞれ図１に示す各位置に確実に配置できるように形成される。

以上のように、微動計測アレイの設置治具１００を用いることで、中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２および第３アレイ５００Ｍ３を正確な位置に容易に配置することができる。

（ヒンジ構造部）
次に、図４および図５は、ヒンジ構造部材２３０、３４０、３５０の構造の一例を示す模式図である。

ヒンジ構造部材２３０、３４０、３５０は、同一の構造体９００からなる。構造体９００は、ヒンジ体９１０およびプッシュボルト体９２０を含む。
図４および図５に示すように、ヒンジ体９１０は、ピン部９１１、ヒンジ金具９１２、９１３からなる。
また、図４および図５に示すように、プッシュボルト体９２０は、保持金具９２１、受け金具９２２、プッシュボルト９２３および解除部９２４を含む。

図４に示すように、構造体９００は、ヒンジ構造を形成するための一方の部材に、ピン部９１１、ヒンジ金具９１２および受け金具９２２が設けられ、他方の部材にヒンジ金具９１３および、保持金具９２１、プッシュボルト９２３および解除部９２４が設けられる。

次いで、図５に示すように、解除部９２４を操作することにより、プッシュボルト９２３は、他方の部材側へ移動する。その結果、プッシュボルト９２３の先端が、受け金具９２２から外れる。その結果、ヒンジ金具９１３および保持金具９２１がピン部９１１を中心に回動する。
その結果、一方の部材と、他方の部材とが、折畳まれる。なお、本実施の形態においては、ヒンジ機構について説明を行っているが、これに限定されず、大小の筒形状からなる伸縮機構等で形成してもよい。

（微動計測アレイの設置治具１００の折畳み構造）
図６は、図１乃至図３に記載した微動計測アレイの設置治具１００の収納状態の一例を示す模式図である。

図６に示すように、中央微動計測アレイ保持部２１０および第１微動計測アレイ保持部２２０の間にヒンジ構造部材２３０が設けられているので、ヒンジ構造部材２３０により中央微動計測アレイ保持部２１０と第１微動計測アレイ保持部２２０とを折畳むことができる。
また、第２微動計測アレイ保持部３１０および接続部材３３０の間にヒンジ構造部材３４０が形成されているので、ヒンジ構造部材３４０により第２微動計測アレイ保持部３１０と接続部材３３０とを折畳むことができる。さらに、第３微動計測アレイ保持部３２０および接続部材３３０の間にヒンジ構造部材３５０が設けられているので、ヒンジ構造部材３５０により第３微動計測アレイ保持部３２０と接続部材３３０とを折畳むことができる。
その結果、微動計測アレイの設置治具１００は、持ち運び可能なサイズに収納することができる。

次に、図７は、微動計測機器５００の構造の一例を示す模式図である。図７における微動計測機器５００は、不規則微動アレイを設置するためのものである。
図７に示すように、微動計測機器５００は、ＧＰＳ機能部５１０、通信システム部５２０、報知部５３０、制御部５４０を含む。
微動計測機器５００は、ＧＰＳ機能部５１０により自身の位置を認識することができる。図７に示すように、通信システム部５２０は、他の微動計測機器５００と相互通信を行うことができる。

図７に示す制御部５４０は、通信システム部５２０を用いて、他の微動計測機器５００、例えば、図１に示した極小アレイの中央アレイ５００Ｍの通信システム部５２０と通信を行う。この場合、不規則微動アレイの微動計測機器５００の設置位置をＧＰＳ機能部５１０により計測し、設置位置に移動した場合に、報知部５３０から報知を行わせる。その結果、不規則アレイを設置する者は、不規則微動アレイの微動計測機器５００を容易かつ確実に配置させることができる。

なお、本実施の形態においては、不規則微動アレイの設置のために、微動計測機器５００のＧＰＳ機能部５１０、通信システム部５２０および報知部５３０を用いることとしているが、これに限定されず、精度が高い場合、極小アレイの設置のために、図７の構成を用いてもよい。例えば、中央アレイ５００Ｍは上記で微動計測機器５００と同じ構成であるが、その他の第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２、第３アレイ５００Ｍ３を微動計測機器５００と同じ構成で形成してもよい。
なお、極小アレイの配置は、±１パーセント以下の誤差であることが望ましいため、精度が出ない場合もあるため、設置治具１００と併用または設置治具１００を用いることが望ましい。

以上のように、微動計測アレイの設置治具１００は、中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２、第３アレイ５００Ｍ３を、特に熟練者でなくても、正確に容易に配置することができる。
また、ヒンジ構造部材２３０、３４０、３５０として構造体９００を設けることにより容易に持ち運び可能な形状にすることができる。さらに、１部材２００と、第２部材３００とがＩ形状およびコ字形状の少なくとも一方からなるため、強度を維持しつつ軽量化を図ることができる。

また、微動計測アレイの設置治具１００を用いることで、極小アレイを構成する４個の中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２、第３アレイ５００Ｍ３を許容誤差範囲内に正確に、かつ容易に配置を行うことができる。その結果、加速度微動計により計測された観測結果の信頼性を高めることができる。

さらに、不規則微動アレイを構成する微動計測機器５００の制御部５４０は、通信システム部５２０で通信を行いつつ、ＧＰＳ機能部５１０により微動計測機器５００の位置を認識させ、所定の位置であれば、報知部５３０から報知を行わせることができる。その結果、熟練者でなくても、微動計測機器５００の位置を容易に認識し、正確に配置することができる。

本発明においては、微動計測アレイの設置治具１００が、「機器を設置するための治具」に相当し、第１部材２００が「第１の棒状部材」に相当し、第２部材３００が「第２の棒状部材」に相当し、アレイ保持部２１１が「第１指示部」に相当し、アレイ保持部２２１が「第２指示部」に相当し、アレイ保持部３１１が「第３指示部」に相当し、アレイ保持部３２１が「第４指示部」に相当し、仮想円Ｃが「仮想円」に相当し、仮想正三角形Ｔが「仮想正三角形」に相当し、中央アレイ５００Ｍ、第１アレイ５００Ｍ１、第２アレイ５００Ｍ２および第３アレイ５００Ｍ３が「機器、加速度微動計」に相当し、ヒンジ構造部２３０、３４０、３５０、構造体９００が「ヒンジ機構または伸縮機構」に相当し、微動計測機器５００が、「微動計測機器」に相当し、ＧＰＳ機能部５１０が「ＧＰＳ機能部」に相当し、通信システム部５２０が「通信システム部」に相当し、報知部５３０が「報知部」に相当し、制御部５４０が「制御部」に相当する。

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。

Claims (2)

1. 配置位置を検出するＧＰＳ機能部と、
   前記配置位置において報知を行う報知部と、
   通信を行う通信システム部と、
   制御部と、を含み、
   前記制御部は、前記通信システム部により通信を行い、前記ＧＰＳ機能部により位置を認識して所定の位置において報知部から報知を行う、微動計測機器。
2. 請求項１に記載の微動計測機器と治具とを含み、
   前記治具は、一方向に延在した第１の棒状部材と、
   前記第１の棒状部材に取り付けられた第２の棒状部材と、
   前記第１の棒状部材に前記微動計測機器の設置位置を指示する第１指示部および第２指示部と、
   前記第２の棒状部材に前記微動計測機器の設置位置を指示する第３指示部および第４指示部と、を含み、
   前記第２指示部、前記第３指示部、前記第４指示部は、仮想円の円周上で、かつ前記仮想円に内接する仮想正三角形の頂点にそれぞれ前記微動計測機器が設置されるように形成され、
   前記第１指示部は、前記仮想円の中心位置に前記微動計測機器が設置されるように形成され、
   前記治具の前記第１指示部、前記第２指示部、前記第３指示部および前記第４指示部に、前記微動計測機器がそれぞれ設置された、治具付き微動計測機器。