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JP7658213B2 - TILT MEASURING APPARATUS, TILT MEASURING METHOD, TILT MEASURING PROGRAM, AND TILT MEASURING SYSTEM - Google Patents
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JP7658213B2 - TILT MEASURING APPARATUS, TILT MEASURING METHOD, TILT MEASURING PROGRAM, AND TILT MEASURING SYSTEM - Google Patents

TILT MEASURING APPARATUS, TILT MEASURING METHOD, TILT MEASURING PROGRAM, AND TILT MEASURING SYSTEM Download PDF

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本発明は、傾斜測定装置、傾斜測定方法、傾斜測定プログラム及び傾斜測定システムに関し、例えば、センシングした重力成分の値に基づいて傾き角度を測定する傾斜測定装置に適用することができる。 The present invention relates to a tilt measurement device, a tilt measurement method, a tilt measurement program, and a tilt measurement system, and can be applied, for example, to a tilt measurement device that measures the tilt angle based on the value of a sensed gravity component.

例えば、土砂崩れなどの自然災害の発生検出や構造物の健全性等を測定するシステムにおいて、対象(被測定物)の傾き角度(以下では、「傾斜」、「傾斜角度」とも呼ぶ。)を測定する傾斜測定手法が用いられることがあり、傾斜測定手法の1つとして加速度センサの出力データを用いたものがある。 For example, in systems that detect the occurrence of natural disasters such as landslides or measure the soundness of structures, tilt measurement methods are sometimes used to measure the tilt angle (hereinafter also referred to as "tilt" or "tilt angle") of an object (measured object), and one tilt measurement method uses the output data of an acceleration sensor.

特許文献1の記載技術は、3軸の加速度センサを被測定物に付与し、その加速度センサが計測した重力加速度に基づいて、被測定物の傾きを測定するものである。特許文献1には、運動中の被測定物の傾斜角を加速度センサが測定する際に、ノイズを除去する方法について記載されている。 The technology described in Patent Document 1 involves attaching a three-axis acceleration sensor to an object to be measured, and measuring the inclination of the object based on the gravitational acceleration measured by the acceleration sensor. Patent Document 1 also describes a method for removing noise when the acceleration sensor measures the inclination angle of an object to be measured during movement.

非特許文献1には、加速度センサの計測データに含まれる重力加速度に基づいて、傾きを算出する方法が開示されている。 Non-Patent Document 1 discloses a method for calculating the inclination based on the gravitational acceleration contained in the measurement data of an acceleration sensor.

特願2006-57222号公報Patent Application No. 2006-57222

アナログ・デバイセズ株式会社,AN-1057 アプリケーション・ノート,Christoper J.fisher著,“加速度センサーによる傾きの検出”,2010年、URL:https://www.analog.com/jp/app-notes/an-1057.htmlAnalog Devices, Inc., AN-1057 Application Note, Christoper J. Fisher, "Detecting Tilt Using an Accelerometer", 2010, URL: https://www.analog.com/jp/app-notes/an-1057.html

ところで、自然災害の発生検出や構造物の健全性測定などのシステムでは、高精度で、対象(被測定物)の傾斜を測定することが強く求められている。高精度の傾斜を測定することは、その傾斜データを利用した自然災害の発生の予知や構造物の欠陥検出などの精度を高めることにつながるからである。 In systems for detecting the occurrence of natural disasters and measuring the soundness of structures, there is a strong demand for measuring the inclination of the target (object being measured) with high accuracy. This is because measuring inclination with high accuracy leads to improved accuracy in predicting the occurrence of natural disasters and detecting defects in structures using the inclination data.

特許文献1には、加速度センサの計測データに基づいて傾斜を測定する手法が記載されているが、対象(被測定物)は運動中のものを前提としており、静止状態の被測定物への適用が難しく、高精度に傾斜を求めることが難しいという課題がある。 Patent Document 1 describes a method for measuring tilt based on measurement data from an acceleration sensor, but this method assumes that the target (object being measured) is in motion, and there are issues with this method being difficult to apply to objects that are stationary, and difficult to determine tilt with high accuracy.

そこで、重力を計測するセンサの出力データに含まれる重力成分を判定して、傾斜角度を精度よく導出することができる傾斜測定装置、傾斜測定方法、傾斜測定プログラム及び傾斜測定システムが求められている。 Therefore, there is a demand for a tilt measurement device, a tilt measurement method, a tilt measurement program, and a tilt measurement system that can determine the gravity component contained in the output data of a sensor that measures gravity and accurately derive the tilt angle.

かかる課題を解決するために、第1の本発明は、重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定装置において、センサの計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、傾斜角度の導出に利用する計測値の妥当性を判定する判定手段と、判定手段の判定結果に応じて、センサの計測値に基づいて傾斜角度を導出する傾斜測定手段とを備え、判定手段は、前回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていると判定することを特徴とする。 In order to solve such problems, the first invention provides a tilt measuring device that measures a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity, comprising a judgment means that judges the validity of the measurement value used to derive the tilt angle using the absolute value and/or effective value of the sensor's measurement value, and a tilt measuring means that derives the tilt angle based on the sensor's measurement value depending on the judgment result of the judgment means, wherein the judgment means judges that the measurement value does not contain components other than gravity if the difference value between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and judges that the measurement value contains components other than gravity if the difference value is equal to or greater than the threshold value.

第2の本発明は、重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定方法において、判定手段が、センサの計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、傾斜角度の導出に利用する計測値の妥当性を判定し、傾斜測定手段が、判定手段の判定結果に応じて、センサの前記計測値に基づいて傾斜角度を導出し、判定手段は、前回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていると判定することを特徴とする。 The second invention is a tilt measurement method for measuring a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity, characterized in that a judgment means judges the validity of the measurement value used to derive the tilt angle using the absolute value and/or effective value of the measurement value of the sensor, and the tilt measurement means derives the tilt angle based on the measurement value of the sensor depending on the judgment result of the judgment means, and the judgment means judges that the measurement value does not contain components other than gravity if the difference value between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and judges that the measurement value contains components other than gravity if the difference value is equal to or greater than the threshold value .

第3の本発明は、重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定プログラムにおいて、コンピュータを、センサの計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、傾斜角度の導出に利用する計測値の妥当性を判定する判定手段と、判定手段の判定結果に応じて、センサの計測値に基づいて傾斜角度を導出する傾斜測定手段として機能させ、判定手段は、前回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、計測値に重力以外の成分が含まれていると判定することを特徴とする。 The third invention is a tilt measurement program for measuring a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity, which causes a computer to function as a judgment means for judging the validity of a measurement value used to derive a tilt angle using an absolute value and/or effective value of the sensor's measurement value, and a tilt measurement means for deriving a tilt angle based on the sensor's measurement value depending on a judgment result of the judgment means , and is characterized in that the judgment means judges that the measurement value does not contain components other than gravity if the difference value between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and judges that the measurement value contains components other than gravity if the difference value is equal to or greater than the threshold value.

第4の本発明は、重力を計測するセンサと、センサにより計測された計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定装置と、傾斜測定装置により測定された傾斜角度を管理する管理装置とを備える傾斜測定システムにおいて、傾斜測定装置が、第1の本発明に係る傾斜測定装置に相当すること特徴とする。 The fourth invention is a tilt measurement system including a sensor that measures gravity, a tilt measurement device that measures the tilt angle based on the measurement value measured by the sensor, and a management device that manages the tilt angle measured by the tilt measurement device, characterized in that the tilt measurement device corresponds to the tilt measurement device according to the first invention.

本発明によれば、重力を計測するセンサの出力データに含まれる重力成分を判定して、傾斜角度を精度よく導出することができる。 According to the present invention, the gravity component contained in the output data of a sensor that measures gravity can be determined, and the tilt angle can be derived with high accuracy.

実施形態に係る傾斜測定システムの全体構成を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a tilt measurement system according to an embodiment; 実施形態に係る傾斜測定の処理動作の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of a processing operation of tilt measurement according to the embodiment. 実施形態に係る加速度判定処理部における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである(その1)。11 is a flowchart illustrating an example of acceleration determination processing in an acceleration determination processing unit according to the embodiment (part 1). 実施形態に係る加速度判定処理部における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである(その2)。13 is a flowchart illustrating an example of acceleration determination processing in the acceleration determination processing unit according to the embodiment (part 2). 実施形態に係る加速度判定処理部における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである(その3)。11 is a flowchart illustrating an example of an acceleration determination process in the acceleration determination processing unit according to the embodiment (part 3). 実施形態に係る加速度判定処理部における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである(その4)。11 is a flowchart illustrating an example of an acceleration determination process in the acceleration determination processing unit according to the embodiment (part 4). 実施形態に係る加速度判定処理部における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである(その5)。11 is a flowchart illustrating an example of an acceleration determination process in the acceleration determination processing unit according to the embodiment (part 5).

(A)主たる実施形態
以下では、本発明に係る傾斜測定装置、傾斜測定方法、傾斜測定プログラム及び傾斜測定システムの実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(A) Main Embodiments Hereinafter, embodiments of a tilt measurement device, a tilt measurement method, a tilt measurement program, and a tilt measurement system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(A-1)実施形態の構成
図1は、実施形態に係る傾斜測定システムの全体構成を示す全体構成図である。
(A-1) Configuration of the Embodiment FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a tilt measurement system according to an embodiment.

図1において、実施形態に係る傾斜測定システム10は、複数のセンサ端末1と、管理装置2とを有する。 In FIG. 1, the inclination measurement system 10 according to the embodiment has multiple sensor terminals 1 and a management device 2.

なお、図1の傾斜測定システム10は、複数のセンサ端末1を有する場合を例示するが、センサ端末1の数は限定されず、1台のセンサ端末1を有する場合でもよい。 Note that the inclination measurement system 10 in FIG. 1 is illustrated as having multiple sensor terminals 1, but the number of sensor terminals 1 is not limited, and the system may have only one sensor terminal 1.

また、各センサ端末1及び管理装置2は、無線で情報の送受信を行なう場合を例示するが、情報送受信方法は一例であり、有線で情報の送受信を行なうものであってもよい。この実施形態では、各センサ端末1と管理装置2が、マルチホップ無線通信で情報を送受信する場合を想定して説明する。しかし、マルチホップ無線通信に限らず、汎用的な無線LAN網、携帯電話網などで情報を送受信してもよい。 In addition, the sensor terminals 1 and management device 2 are illustrated as transmitting and receiving information wirelessly, but this is just one example of the method of transmitting and receiving information, and information may be transmitted and received wired. In this embodiment, the sensor terminals 1 and management device 2 are illustrated as transmitting and receiving information via multi-hop wireless communication. However, information may be transmitted and received via a general-purpose wireless LAN network, a mobile phone network, or the like, without being limited to multi-hop wireless communication.

[センサ端末1]
センサ端末1は、無線通信部11、傾斜測定手段12、加速度センサ13を有する。加速度センサ13を有するセンサ端末1は、被測定物の傾斜を測定可能とするために被測定物に設けられる。
[Sensor terminal 1]
The sensor terminal 1 has a wireless communication unit 11, a tilt measuring means 12, and an acceleration sensor 13. The sensor terminal 1 having the acceleration sensor 13 is provided on an object to be measured so as to be able to measure the tilt of the object to be measured.

この実施形態では、例えば、センサ端末1が静止状態の被測定物の傾斜を測定する。なお、被測定物は運動(移動)可能なものであってもよいが、この実施形態では、センサ端末1が静止状態の被測定物の傾斜を測定する場合を説明する。 In this embodiment, for example, the sensor terminal 1 measures the inclination of a stationary object to be measured. Note that the object to be measured may be movable, but this embodiment describes the case where the sensor terminal 1 measures the inclination of a stationary object to be measured.

センサ端末1は、管理装置2から、加速度センサ13の計測開始の指示や、計測パラメータに関する指定などのコマンドを取得し、その取得したコマンドに従って加速度センサ13を計測させる。さらに、センサ端末1は、加速度センサ13が計測した計測データに基づいて傾斜を測定し、その結果を管理装置2に送信する。 The sensor terminal 1 receives commands from the management device 2, such as an instruction to start measurement with the acceleration sensor 13 and specifications regarding measurement parameters, and causes the acceleration sensor 13 to measure according to the received commands. Furthermore, the sensor terminal 1 measures the inclination based on the measurement data measured by the acceleration sensor 13, and transmits the result to the management device 2.

なお、センサ端末1は、傾斜データ(傾斜の測定値)のみを管理装置2に送信することに限らず、例えば、加速度センサ13が計測したデータ、傾斜データの計算・判定に使用した閾値等の情報を管理装置2に送信するようにしてもよい。これにより、管理装置2は、加速度データに基づいて被測定物の状態を判断でき、オペレータは、加速度センサ13の動作条件の変更や、傾斜データの計算・判定に係るパラメータの変更等もすることができる。 The sensor terminal 1 is not limited to transmitting only the tilt data (measured tilt value) to the management device 2, and may transmit, for example, data measured by the acceleration sensor 13, threshold values used to calculate and determine the tilt data, and other information to the management device 2. This allows the management device 2 to determine the state of the object to be measured based on the acceleration data, and allows the operator to change the operating conditions of the acceleration sensor 13 and parameters related to the calculation and determination of the tilt data.

[加速度センサ13]
加速度センサ13は、静止状態では重力成分(重力加速度)を計測することができるものである。加速度センサ13は、1軸の加速度を測定するセンサ、2軸若しくは3軸の複数軸の加速度を測定するセンサ等を適用できるが、この実施形態では、複数軸の加速度を測定するセンサを適用する場合を例示する。
[Acceleration sensor 13]
The acceleration sensor 13 can measure the gravitational component (gravitational acceleration) in a stationary state. The acceleration sensor 13 can be a sensor that measures acceleration along one axis, or a sensor that measures acceleration along multiple axes such as two or three axes, but this embodiment illustrates the case where a sensor that measures acceleration along multiple axes is used.

加速度センサ13は、傾斜測定手段12から計測開始要求に応じて、指定されたサンプリングレート、測定レンジ等の設定で加速度値を計測する。加速度センサ13は、計測した計測データを傾斜測定手段12に与える。 In response to a measurement start request from the tilt measurement means 12, the acceleration sensor 13 measures acceleration values at the specified sampling rate, measurement range, etc. The acceleration sensor 13 provides the measured measurement data to the tilt measurement means 12.

一般的に、加速度センサ13は、デジタルタイプのもの(測定値を通信インタフェイスによってデジタル値で読み出すもの)と、アナログタイプのもの(加速度に応じたアナログ信号を出力し、それをAD(アナログ・デジタル)変換によって加速度に読み替えるもの)があるが、この実施形態の加速度センサ13は、その種類は問わない。センサ種類によっては、重力成分を計測できないものも存在するが(例えば、圧電式加速度センサ等)、この実施形態の加速度センサ13は、静止状態で重力成分を計測できるものとする。 Generally, acceleration sensors 13 come in two types: digital (which read out measured values as digital values through a communications interface) and analog (which output analog signals corresponding to acceleration, which are converted to acceleration through AD (analog-to-digital) conversion), but the acceleration sensor 13 of this embodiment can be of any type. Some types of sensors cannot measure gravity components (e.g., piezoelectric acceleration sensors), but the acceleration sensor 13 of this embodiment can measure gravity components when stationary.

[傾斜測定手段12]
傾斜測定手段12は、加速度センサ13から計測データを取得し、その計測データに基づいて傾斜を測定する。また、傾斜測定手段12は、測定した傾斜データを無線通信部11に与える。
[Inclination measuring means 12]
The tilt measuring means 12 acquires measurement data from the acceleration sensor 13 and measures the tilt based on the measurement data. The tilt measuring means 12 also provides the measured tilt data to the wireless communication unit 11.

傾斜測定手段12のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM等を有する装置とすることができ、CPUがROMに格納される処理プログラム(例えば、傾斜測定プログラム等)を実行することにより、傾斜測定に係る各種機能を実現することができる。 The hardware of the inclination measurement means 12 can be, for example, a device having a CPU, ROM, RAM, EEPROM, etc., and various functions related to inclination measurement can be realized by the CPU executing a processing program (e.g., a inclination measurement program, etc.) stored in the ROM.

図1に示すように、傾斜測定手段12は、パラメータ設定部121、傾斜測定実行部122、傾斜データ通知部123を有する。 As shown in FIG. 1, the tilt measurement means 12 has a parameter setting unit 121, a tilt measurement execution unit 122, and a tilt data notification unit 123.

パラメータ設定部121は、無線通信部11を通じて、遠隔に存在している管理装置2から、加速度センサ13を動作させる条件となるパラメータと、傾斜の計算や判定に使用するパラメータとを含む情報を取得し、これら各種パラメータを設定する。 The parameter setting unit 121 obtains information from the remote management device 2 via the wireless communication unit 11, including parameters that are the conditions for operating the acceleration sensor 13 and parameters used to calculate and determine the inclination, and sets these various parameters.

パラメータ設定部121は、傾斜測定時刻になると、加速度センサ13の電源をONとし、加速度センサ13の計測を開始させる。このとき、パラメータ設定部121は、加速度センサ13の測定時間、センシングレンジ、サンプリングレート、各種判定の閾値等の動作設定を行なう。なお、パラメータ設定部121は、管理装置2から取得したパラメータに基づいて、加速度センサ13の動作設定を行なう。 When the tilt measurement time arrives, the parameter setting unit 121 turns on the power of the acceleration sensor 13 and starts measurement by the acceleration sensor 13. At this time, the parameter setting unit 121 performs operation settings of the acceleration sensor 13, such as the measurement time, sensing range, sampling rate, and various judgment thresholds. The parameter setting unit 121 performs operation settings of the acceleration sensor 13 based on parameters acquired from the management device 2.

傾斜測定実行部122は、加速度センサ13から出力される出力データ(以下、加速度と呼ぶ。)に基づいて、傾斜を測定するものである。また、傾斜測定実行部122は、傾斜を計算する加速度の値を判定する加速度判定部124を有する。 The tilt measurement execution unit 122 measures the tilt based on the output data (hereinafter referred to as acceleration) output from the acceleration sensor 13. The tilt measurement execution unit 122 also has an acceleration determination unit 124 that determines the value of acceleration used to calculate the tilt.

加速度判定部124は、加速度センサ13から出力される加速度に誤差が含まれているか否かを判定し、その判定結果によっては加速度を再測定させるものである。 The acceleration determination unit 124 determines whether the acceleration output from the acceleration sensor 13 contains an error, and depending on the result of the determination, causes the acceleration to be measured again.

加速度の値に重力以外の加速度が含まれている場合には、傾斜の測定値に誤差が生じる可能性がある。そこで、加速度判定部124は、加速度の絶対値と加速度の実効値とのいずれか及び両方を用いて、計測した加速度に重力以外の加速度が含まれているか否かを判定し、その結果に応じて再度加速度の計測をする。加速度の計測や傾斜の計算を再度行う場合に、加速度センサ13の動作条件や傾斜の算出に係るパラメータを、前回のものと変更してもよい。 If the acceleration value includes acceleration other than gravity, an error may occur in the measured inclination. Therefore, the acceleration determination unit 124 uses either or both of the absolute value of acceleration and the effective value of acceleration to determine whether the measured acceleration includes acceleration other than gravity, and measures the acceleration again depending on the result. When measuring the acceleration or calculating the inclination again, the operating conditions of the acceleration sensor 13 and parameters related to the calculation of the inclination may be changed from those used previously.

なお、傾斜測定実行部122の傾斜測定方法、加速度判定部124の再測定の判定方法の詳細な説明は動作の項で行う。 A detailed explanation of the tilt measurement method of the tilt measurement execution unit 122 and the remeasurement determination method of the acceleration determination unit 124 will be given in the section on operation.

傾斜データ通知部123は、傾斜測定実行部122により測定された傾斜の測定値(傾斜データ)を含む情報を無線通信部11に与えて、管理装置2に通知するものである。 The tilt data notification unit 123 provides information including the measurement value (tilt data) of the tilt measured by the tilt measurement execution unit 122 to the wireless communication unit 11, and notifies the management device 2.

[無線通信部11]
無線通信部11は、管理装置2との間で情報を送受信する無線通信手段である。無線通信部11は、管理装置2から受信した、加速度センサ13を動作させる条件となるパラメータと、傾斜の計算や判定に使用するパラメータとを含む情報を傾斜測定手段12に与える。また、無線通信部11は、傾斜測定手段12から取得した傾斜データ(傾斜の測定値)を管理装置2に送信する。
[Wireless communication unit 11]
The wireless communication unit 11 is a wireless communication means for transmitting and receiving information to and from the management device 2. The wireless communication unit 11 provides information received from the management device 2, including parameters that are conditions for operating the acceleration sensor 13 and parameters used to calculate and determine the inclination, to the inclination measurement means 12. The wireless communication unit 11 also transmits inclination data (measured value of inclination) acquired from the inclination measurement means 12 to the management device 2.

[管理装置2]
管理装置2は、無線通信部21、制御部22、ディスプレイ等の表示部23、キーボード等の入力部24、記憶部25を有する。
[Management device 2]
The management device 2 includes a wireless communication unit 21 , a control unit 22 , a display unit 23 such as a display, an input unit 24 such as a keyboard, and a storage unit 25 .

管理装置2は、各センサ端末1に対して、加速度センサ13の動作パラメータ及び傾斜の計算や判定のパラメータを含む情報を管理したり、各センサ端末1から取得した傾斜データを含む情報を記憶部25に記憶させて管理する。 The management device 2 manages information including the operating parameters of the acceleration sensor 13 and parameters for calculating and determining the inclination for each sensor terminal 1, and stores and manages information including the inclination data acquired from each sensor terminal 1 in the memory unit 25.

管理装置2は、オペレータによる操作で加速度センサ13の動作パラメータの設定や変更が可能である。また、管理装置2は、記憶部25に記憶されている各加速度センサ13の傾斜データを加速度センサ13毎に表示部23に表示できる。このとき、傾斜データの異常を特定するために異常値の範囲を設定し、傾斜データが異常値の範囲を超えたときには、赤色表示等の強調表示をして、可視化させるようにしてもよい。 The management device 2 allows the operator to set and change the operating parameters of the acceleration sensors 13. The management device 2 can also display the tilt data of each acceleration sensor 13 stored in the memory unit 25 on the display unit 23 for each acceleration sensor 13. At this time, an abnormal value range may be set to identify abnormalities in the tilt data, and when the tilt data exceeds the abnormal value range, it may be visualized by highlighting it in red, for example.

(A-2)実施形態の動作
次に、実施形態に係る傾斜測定システム10における傾斜測定方法の動作を、図面を参照しながら説明する。
(A-2) Operation of the Embodiment Next, the operation of the tilt measurement method in the tilt measurement system 10 according to the embodiment will be described with reference to the drawings.

図2は、実施形態に係る傾斜測定の処理動作の一例を示すフローチャートである。 Figure 2 is a flowchart showing an example of the processing operation of the tilt measurement according to the embodiment.

管理装置2は、オペレータの操作により、加速度センサ13を動作させる測定時間、センシングレンジ、サンプリングレート、各種判定の閾値などのパラメータを設定する。また、管理装置2は、オペレータの操作により、加速度に基づいて測定する傾斜の計算、各種判定の閾値等のパラメータを設定する。 The management device 2, through the operation of the operator, sets parameters such as the measurement time for operating the acceleration sensor 13, the sensing range, the sampling rate, and thresholds for various judgments. The management device 2 also, through the operation of the operator, sets parameters such as the calculation of the inclination measured based on the acceleration, and thresholds for various judgments.

なお、加速度センサ13毎及び又はセンサ端末1毎にパラメータを決めてもよいし、複数の加速度センサ13及び又は複数のセンサ端末1の測定目的、属性、種類などに応じたグループ毎にパラメータを決めてもよい。 Parameters may be determined for each acceleration sensor 13 and/or each sensor terminal 1, or for each group of multiple acceleration sensors 13 and/or multiple sensor terminals 1 according to the measurement purpose, attributes, type, etc.

そして、管理装置2は、少なくとも加速度センサ13の動作条件のパラメータ及び傾斜の計算や各種判定に係るパラメータを含む情報を、各センサ端末1に送信する。 Then, the management device 2 transmits information including at least the parameters of the operating conditions of the acceleration sensor 13 and parameters related to the calculation of the inclination and various judgments to each sensor terminal 1.

各センサ端末1では、パラメータ設定部121が、無線通信部11を介して、管理装置2から受信した加速度センサ13の動作条件のパラメータ及び傾斜の計算や各種判定に係るパラメータを設定する。 In each sensor terminal 1, the parameter setting unit 121 sets the parameters of the operating conditions of the acceleration sensor 13 received from the management device 2 via the wireless communication unit 11, as well as parameters related to inclination calculations and various judgments.

まず、センサ端末1において、傾斜測定手段12は、設定された測定時刻になるまで待機し(S101/NO)、測定時刻になると(S101/YES)、傾斜測定を開始する。 First, in the sensor terminal 1, the tilt measurement means 12 waits until the set measurement time arrives (S101/NO), and when the measurement time arrives (S101/YES), it starts tilt measurement.

このとき、パラメータ設定部121は、加速度センサ13の電源をONにし、加速度センサ13の動作条件のパラメータ(測定時間、センシングレンジ、サンプリングレート、各種判定の閾値等)を設定して、加速度センサ13の計測動作を開始させる(S102)。加速度センサ13の動作条件は、管理装置2から事前取得したパラメータやコマンド等で設定されたものを使用する。 At this time, the parameter setting unit 121 turns on the power supply of the acceleration sensor 13, sets the parameters of the operating conditions of the acceleration sensor 13 (measurement time, sensing range, sampling rate, various judgment thresholds, etc.), and starts the measurement operation of the acceleration sensor 13 (S102). The operating conditions of the acceleration sensor 13 are set by parameters, commands, etc. obtained in advance from the management device 2.

加速度センサ13は、傾斜測定手段12の指示に従って計測動作を開始し、加速度データを傾斜測定手段12に出力する。また、傾斜測定手段12の傾斜測定実行部122は、加速度センサ13から出力される出力データに基づいて傾斜を導出する。 The acceleration sensor 13 starts a measurement operation according to an instruction from the tilt measurement means 12, and outputs acceleration data to the tilt measurement means 12. In addition, the tilt measurement execution unit 122 of the tilt measurement means 12 derives the tilt based on the output data output from the acceleration sensor 13.

ここで、傾斜測定実行部122は、加速度に含まれるノイズ(例えば、高周波ノイズなど)の影響を低減するため、一定時間の加速度を取得して(S103)、一定時間内に計測した加速度の平均値を導出する(S104)。 Here, in order to reduce the influence of noise (e.g., high-frequency noise) contained in the acceleration, the tilt measurement execution unit 122 acquires the acceleration for a certain period of time (S103) and derives the average value of the acceleration measured within the certain period of time (S104).

例えば、加速度センサ13が、100Hzのサンプリングレートで3軸の加速度を計測するものとする。このとき、傾斜測定実行部122は、100サンプルの加速度データがたまるまでの1秒間、加速度センサ13に加速度を計測させて、100サンプルの加速度データの値を平均化する。 For example, assume that the acceleration sensor 13 measures the three-axis acceleration at a sampling rate of 100 Hz. At this time, the tilt measurement execution unit 122 causes the acceleration sensor 13 to measure acceleration for one second until 100 samples of acceleration data are accumulated, and then averages the values of the 100 samples of acceleration data.

なお、加速度センサ13の種類によっては、計測精度を維持するために、計測開始後所定時間の加速度を読み捨てることを推奨するものもある。その場合、傾斜測定実行部122は、計測開始後所定時間の加速度データを除いて、有効な加速度データを用いるようにしてもよい。 Note that, depending on the type of acceleration sensor 13, it may be recommended to discard the acceleration for a predetermined time after the start of measurement in order to maintain measurement accuracy. In that case, the tilt measurement execution unit 122 may use valid acceleration data, excluding the acceleration data for the predetermined time after the start of measurement.

次に、傾斜測定実行部122の加速度判定部124は、加速度の大きさ(加速度の絶対値)と加速度の実効値(RMS:Root Mean Square)のいずれか又は両方を用いて、加速度センサ13の出力データに重力以外の加速度が含まれていないことを判定する加速度判定処理を行なう(S105)。 Next, the acceleration determination unit 124 of the tilt measurement execution unit 122 performs an acceleration determination process using either or both of the magnitude of the acceleration (absolute value of the acceleration) and the effective value of the acceleration (RMS: Root Mean Square) to determine whether the output data of the acceleration sensor 13 contains any acceleration other than gravity (S105).

そして、加速度判定部124が、重力以外の加速度が含まれていないと判定した(判定結果OK)場合(S105/NO)、傾斜測定実行部122は、加速度の平均値に基づいて傾斜を測定する(S106)。さらに、傾斜データ通知部123は、無線通信部11を介して、傾斜データを管理装置2に通知する。 If the acceleration determination unit 124 determines that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S105/NO), the tilt measurement execution unit 122 measures the tilt based on the average acceleration (S106). Furthermore, the tilt data notification unit 123 notifies the management device 2 of the tilt data via the wireless communication unit 11.

他方、加速度判定部124が、重力以外の加速度が含まれていると判定した(判定結果NG)場合(S105/YES)、傾斜測定実行部122は、S102に戻り、加速度センサ13に加速度の再計測をさせる。 On the other hand, if the acceleration determination unit 124 determines that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S105/YES), the tilt measurement execution unit 122 returns to S102 and causes the acceleration sensor 13 to measure the acceleration again.

また、加速度を再計測する場合、加速度センサ13の動作条件を示すパラメータを変更してもよい。例えば、サンプリングレートを変更したり、加速度データを取得する一定時間(サンプル数)を増加したりしてもよい。 When re-measuring acceleration, parameters indicating the operating conditions of the acceleration sensor 13 may be changed. For example, the sampling rate may be changed, or the fixed time (number of samples) for acquiring acceleration data may be increased.

なお、加速度を再計測を無限に継続することを回避するため、例えば、計測回数(若しくは、再計測回数)を決めておき、計測回数(若しくは、再計測回数)を超えないようにする。計測回数に達しても、重力以外の加速度が含まれていると判定した(判定結果NG)場合、傾斜測定手段12は、ステータスを異常とし、その情報を管理装置2に通知する。 To avoid infinitely continuing to remeasure acceleration, for example, the number of measurements (or the number of remeasurements) is determined and the number of measurements (or the number of remeasurements) is not exceeded. If the number of measurements is reached but it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG), the inclination measurement means 12 sets the status to abnormal and notifies the management device 2 of that information.

[加速度判定処理]
図3~図7は、実施形態に係る加速度判定部124における加速度判定処理の一例を示すフローチャートである。
[Acceleration Determination Process]
3 to 7 are flowcharts showing an example of the acceleration determination process in the acceleration determination unit 124 according to the embodiment.

図3~図7に示す処理は一例であり、加速度判定部124は、図3~図7のいずれかの処理を行なうようにしてよいし、組み合わせた処理を行なうようにしてもよい。 The processes shown in Figures 3 to 7 are examples, and the acceleration determination unit 124 may perform any one of the processes shown in Figures 3 to 7, or may perform a combination of the processes.

上述したように、傾斜測定実行部122は、導出した加速度の平均値を用いて傾斜を測定する。 As described above, the tilt measurement execution unit 122 measures the tilt using the average value of the derived acceleration.

ここで、加速度を用いて傾斜を導出する方法は、既存技術を広く適用することができ、例えば非特許文献1に記載の方法を用いることができる。 Here, the method of deriving the inclination using the acceleration can be widely applied from existing technologies, for example, the method described in Non-Patent Document 1 can be used.

非特許文献1に記載される方法は、加速度センサで読み取った重力成分から傾斜を測定する。そのため、加速度センサ13の出力データ(加速度データ)に重力以外の加速度が加わっている場合、傾斜の測定値に誤差が含まれる。したがって、高精度で傾斜を測定するためには、完全な静止状態での加速度の値を用いて傾斜を測定することが望まれる。 The method described in Non-Patent Document 1 measures the inclination from the gravity component read by the acceleration sensor. Therefore, if acceleration other than gravity is added to the output data (acceleration data) of the acceleration sensor 13, the measured inclination contains an error. Therefore, in order to measure the inclination with high accuracy, it is desirable to measure the inclination using the acceleration value in a completely stationary state.

[加速度判定処理(その1)]
非特許文献1に記載される方法は、一定のサンプル数の加速度を平均化するが、その加速度の平均値を用いて傾斜を求めている。しかし、実際に静止状態でなくても、一定時間の加速度の平均値が、偶然、理想的な重力加速度(1G)になってしまうことがある。そこで、図3に例示する処理は、サンプル毎に、加速度の大きさを導出して、重力以外の加速度が含まれていないことを判定する。
[Acceleration Determination Process (Part 1)]
The method described in Non-Patent Document 1 averages the acceleration of a certain number of samples, and uses the average acceleration value to determine the inclination. However, even if the vehicle is not actually stationary, the average acceleration value for a certain period of time may coincidentally become the ideal gravitational acceleration (1 G). Therefore, the process illustrated in FIG. 3 derives the magnitude of acceleration for each sample and determines whether acceleration other than gravity is included.

図3に例示するように、加速度判定部124は、サンプル毎に、加速度の大きさ(加速度の絶対値)を導出する(S201)。 As illustrated in FIG. 3, the acceleration determination unit 124 derives the magnitude of acceleration (absolute value of acceleration) for each sample (S201).

そして、加速度の大きさ(加速度の絶対値)が、理想的な重力加速度である1Gから一定以上の差がないとき、加速度センサ13の出力データ(加速度)には、重力以外の加速度が含まれていないと判定できる。 When the magnitude of the acceleration (absolute value of the acceleration) does not differ by a certain amount from the ideal gravitational acceleration of 1 G, it can be determined that the output data (acceleration) of the acceleration sensor 13 does not include acceleration other than gravity.

したがって、加速度判定部124は、加速度の絶対値と1Gとの差分値を求め、その差分値と閾値とを比較し(S202)、差分値が閾値以上でないときには(S202/NO)、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する(S203)。 Therefore, the acceleration determination unit 124 calculates the difference between the absolute value of the acceleration and 1G, and compares the difference with a threshold value (S202). If the difference is not equal to or greater than the threshold value (S202/NO), it determines that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S203).

他方、加速度判定部124は、加速度の絶対値と1Gとの差分値が閾値以上であれば(S202/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S204)。この場合、理想的な重力加速度(1G)と比べて、一定以上大きい値の加速度が計測されたものと判断できる。例えば被測定物が橋梁等の構造物である場合、その構造物に何かしらの振動が加わり、加速度センサ13が完全静止状態時の加速度を計測できなかったなどの推測が可能となる。したがって、重力以外の加速度が含まれているとの判定(判定結果NG)のときには、傾斜測定実行部122は、それまでに蓄積していた加速度データを破棄し、再度加速度センサ13に計測指示を出して、改めて加速度データを計測させる。 On the other hand, if the difference between the absolute value of the acceleration and 1G is equal to or greater than the threshold value (S202/YES), the acceleration determination unit 124 determines that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S204). In this case, it can be determined that the acceleration measured is a value that is a certain amount greater than the ideal gravitational acceleration (1G). For example, if the object being measured is a structure such as a bridge, it can be inferred that some vibration is applied to the structure, and the acceleration sensor 13 was unable to measure the acceleration when it was completely stationary. Therefore, when it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG), the tilt measurement execution unit 122 discards the acceleration data that has been accumulated up to that point, and again issues a measurement instruction to the acceleration sensor 13 to measure the acceleration data again.

[加速度判定処理(その2)]
次に、図4に例示する処理を説明する。ここでは、傾斜測定実行部122が、加速度の大きさを示す絶対値による判定だけでなく、加速度の実効値(Root Mean Square:RMS)を計測する。
[Acceleration Determination Process (Part 2)]
Next, a process exemplified in Fig. 4 will be described. Here, the tilt measurement execution unit 122 measures not only the absolute value indicating the magnitude of the acceleration but also the root mean square (RMS) value of the acceleration.

図4に例示するように、加速度判定部124は、加速度センサ13から所定数(例えば100サンプル)の有効な加速度データを蓄積すると、加速度センサ13の動作を一旦停止させ、加速度の実効値(RMS値)を導出する(S301)。 As illustrated in FIG. 4, when the acceleration determination unit 124 accumulates a predetermined number (e.g., 100 samples) of valid acceleration data from the acceleration sensor 13, it temporarily stops the operation of the acceleration sensor 13 and derives the effective value (RMS value) of the acceleration (S301).

そして、加速度判定部124は、加速度の実効値と、予め設定した閾値とを比較し(S302)、加速度の実効値が閾値以上でないときには(S302/NO)、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する(S303)。 Then, the acceleration determination unit 124 compares the effective value of the acceleration with a preset threshold value (S302), and if the effective value of the acceleration is not equal to or greater than the threshold value (S302/NO), it determines that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S303).

他方、加速度判定部124は、加速度の実効値が閾値以上であれば(S302/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S304)。 On the other hand, if the effective value of the acceleration is equal to or greater than the threshold value (S302/YES), the acceleration determination unit 124 determines that an acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S304).

なお、加速度判定部124は、図3に例示する処理と、図4に例示する処理とを組み合わせてもよい。 The acceleration determination unit 124 may combine the process illustrated in FIG. 3 with the process illustrated in FIG. 4.

すなわち、加速度の絶対値と1Gとの差分値が閾値以上であるか否かの判定処理を行ない、さらに、加速度の実効値が閾値以上であるか否かの判定処理を行なう。 That is, a process is performed to determine whether the difference between the absolute value of the acceleration and 1G is equal to or greater than a threshold value, and a process is further performed to determine whether the effective value of the acceleration is equal to or greater than a threshold value.

そして、加速度の絶対値と1Gとの差分値が閾値以上、又は、加速度の実効値が閾値以上のときには、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)として、加速度を再計測する。 If the difference between the absolute value of the acceleration and 1G is equal to or greater than a threshold value, or if the effective value of the acceleration is equal to or greater than a threshold value, it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG), and the acceleration is measured again.

また、加速度の絶対値と1Gとの差分値が閾値以上でない、かつ、加速度の実効値が閾値以上でないときには、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する。 In addition, if the difference between the absolute value of the acceleration and 1G is not greater than the threshold value, and the effective value of the acceleration is not greater than the threshold value, it is determined that no acceleration other than gravity is included (judgment result is OK).

[加速度判定処理(その3)~加速度判定処理(その5)]
傾斜測定手段12が、過去に行った加速度センサ13の計測データを蓄積し、加速度の絶対値の変化量、及び又は、加速度の実効値の変化量に基づいて、再計測するか否かを判定する。
[Acceleration determination process (part 3) to acceleration determination process (part 5)]
The tilt measuring means 12 accumulates the data of past measurements made by the acceleration sensor 13, and determines whether or not to measure again based on the amount of change in the absolute value of acceleration and/or the amount of change in the effective value of acceleration.

これは、複数回の傾斜測定を行った場合に、過去の傾斜測定で利用した加速度の値が正当な値(重力以外の加速度が含まれていない値)であると仮定し、今回の加速度の値と過去の加速度の値との差分(すなわち、加速度の変化量)が一定範囲内であれば、今回の加速度の値も正当な値とみなす。 This is because, when multiple tilt measurements are performed, it is assumed that the acceleration values used in previous tilt measurements are valid values (values that do not include acceleration other than gravity), and if the difference between the current acceleration value and the previous acceleration value (i.e., the amount of change in acceleration) is within a certain range, the current acceleration value is also considered to be a valid value.

図5に例示する方法は、加速度判定部124が、加速度の絶対値を用いる方法である。 The method illustrated in FIG. 5 is a method in which the acceleration determination unit 124 uses the absolute value of the acceleration.

加速度判定部124は、加速度の絶対値を導出し(S401)、前回測定時の絶対値と、今回測定時の絶対値の差分値を求め、その差分値と閾値とを比較する(S402)。 The acceleration determination unit 124 derives the absolute value of the acceleration (S401), calculates the difference between the absolute value at the previous measurement and the absolute value at the current measurement, and compares the difference with a threshold value (S402).

そして、前回測定時の絶対値と今回測定時の絶対値の差分値が閾値以上でない場合(S402/NO)、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する(S403)。 If the difference between the absolute value of the previous measurement and the absolute value of the current measurement is not equal to or greater than the threshold value (S402/NO), it is determined that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S403).

他方、前回測定時の絶対値と今回測定時の絶対値の差分値が閾値以上である場合(S402/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S404)。 On the other hand, if the difference between the absolute value of the previous measurement and the absolute value of the current measurement is equal to or greater than the threshold value (S402/YES), it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S404).

図6に例示する方法は、加速度判定部124が、加速度の実効値を用いる方法である。 The method illustrated in FIG. 6 is a method in which the acceleration determination unit 124 uses the effective value of acceleration.

加速度判定部124は、加速度の実効値(RMS値)を導出し(S501)、前回測定時の実効値と、今回測定時の実効値との差分値を求め、その差分値と閾値とを比較する(S502)。 The acceleration determination unit 124 derives the effective value (RMS value) of the acceleration (S501), calculates the difference between the effective value at the previous measurement and the effective value at the current measurement, and compares the difference with a threshold value (S502).

そして、前回測定時の実効値と今回測定時の実効値の差分値が閾値以上でない場合(S502/NO)、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する(S503)。 If the difference between the effective value from the previous measurement and the effective value from the current measurement is not equal to or greater than the threshold value (S502/NO), it is determined that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S503).

他方、前回測定時の実効値と今回測定時の実効値の差分値が閾値以上である場合(S502/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S504)。 On the other hand, if the difference between the effective value from the previous measurement and the effective value from the current measurement is equal to or greater than the threshold value (S502/YES), it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S504).

図7に例示する方法は、加速度判定部124が、加速度の絶対値及び実効値を用いる方法である。 The method illustrated in FIG. 7 is a method in which the acceleration determination unit 124 uses the absolute value and effective value of the acceleration.

加速度判定部124は、加速度の絶対値と実効値(RMS値)を導出し(S601)、前回測定時の絶対値と、今回測定時の絶対値の差分値を求め、その差分値と閾値とを比較する(S602)。 The acceleration determination unit 124 derives the absolute value and effective value (RMS value) of the acceleration (S601), calculates the difference between the absolute value at the previous measurement and the absolute value at the current measurement, and compares this difference with a threshold value (S602).

そして、前回測定時の絶対値と今回測定時の絶対値の差分値が閾値以上でない場合(S602/NO)、S603に移行する。 If the difference between the absolute value of the previous measurement and the absolute value of the current measurement is not greater than or equal to the threshold value (S602/NO), the process proceeds to S603.

他方、前回測定時の絶対値と今回測定時の絶対値の差分値が閾値以上である場合(S602/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S605)。 On the other hand, if the difference between the absolute value of the previous measurement and the absolute value of the current measurement is equal to or greater than the threshold value (S602/YES), it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S605).

S603において、加速度判定部124は、前回測定時の実効値と、今回測定時の実効値との差分値を求め、その差分値と閾値とを比較する(S603)。 In S603, the acceleration determination unit 124 calculates the difference between the effective value at the previous measurement and the effective value at the current measurement, and compares the difference with a threshold value (S603).

そして、前回測定時の実効値と今回測定時の実効値の差分値が閾値以上でない場合(S603/NO)、重力以外の加速度が含まれていない(判定結果OK)と判定する(S604)。 If the difference between the effective value from the previous measurement and the effective value from the current measurement is not equal to or greater than the threshold value (S603/NO), it is determined that no acceleration other than gravity is included (determination result OK) (S604).

他方、前回測定時の実効値と今回測定時の実効値の差分値が閾値以上である場合(S603/YES)、重力以外の加速度が含まれている(判定結果NG)と判定する(S605)。 On the other hand, if the difference between the effective value from the previous measurement and the effective value from the current measurement is equal to or greater than the threshold value (S603/YES), it is determined that acceleration other than gravity is included (determination result NG) (S605).

被測定物に加速度センサ13を設置する状況によっては、加速度センサ13が完全静止状態で加速度を計測することが難しい状況も考えられる。つまり、厳密な重力加速度とすることが難しいケースもある。これに対して、図5~図7の各方法を用いることにより、厳密な重力加速度でなくても、過去の傾斜測定で利用した加速度の値に対して一定範囲であれば、傾斜測定に利用できる加速度の値と判定できる。つまり、加速度センサ13の設置状況に合わせた加速度の値を柔軟に利用できる。 Depending on the conditions under which the acceleration sensor 13 is installed on the object to be measured, it may be difficult to measure acceleration when the acceleration sensor 13 is completely stationary. In other words, there are cases where it is difficult to obtain an accurate gravitational acceleration. In contrast, by using the methods of Figures 5 to 7, it is possible to determine that even if the acceleration is not the exact gravitational acceleration, the acceleration value can be used for tilt measurement as long as it is within a certain range of the acceleration value used in previous tilt measurements. In other words, it is possible to flexibly use an acceleration value that matches the installation conditions of the acceleration sensor 13.

(A-3)実施形態の効果
以上のように、この実施形態によれば、加速度に基づいて傾斜を測定する際、静止状態又は完全静止状態の加速度の値を求めることにより、傾斜測定の精度が向上する。その結果、例えば、被測定物(すなわち、センタ端末)に期待しない振動が加わったことで、実際には傾いていないにも関わらず、傾いたように測定されてしまう問題を回避できる。
(A-3) Advantages of the embodiment As described above, according to this embodiment, when measuring tilt based on acceleration, the accuracy of tilt measurement is improved by obtaining the value of acceleration in a stationary or completely stationary state. As a result, it is possible to avoid a problem in which, for example, an unexpected vibration is applied to the object to be measured (i.e., the center terminal) and the object is measured as tilted even though it is not actually tilted.

(B)他の実施形態
上述した実施形態においても種々の変形実施形態を言及したが、本発明は、以下の変形実施形態にも適用できる。
(B) Other Embodiments Although various modified embodiments have been mentioned in the above-described embodiment, the present invention can also be applied to the following modified embodiments.

(B-1)傾斜測定手段12は、傾斜データが事前に設定した閾値以上であるときには、異常であることを示すメッセージを含む情報を管理装置2に通知してもよい。このとき、異常を示す傾斜データも情報に含める。異常値が検出されたときには、すぐに上記メッセージを通知するのではなく、再度加速度を計測させて、傾斜算出をリトライさせてもよい。 (B-1) When the tilt data is equal to or greater than a preset threshold, the tilt measurement means 12 may notify the management device 2 of information including a message indicating an abnormality. At this time, the tilt data indicating the abnormality is also included in the information. When an abnormal value is detected, instead of notifying the above message immediately, the acceleration may be measured again and the tilt calculation may be retried.

(B-2)上述したように、図3~図7に例示した方法を個別に行うようにしてもよいし、組み合わせてもよい。例えば、加速度センサ13の設置時には、重力以外の加速度が含まれていないようにするため、図3、図4に例示した方法を適用し、その後、傾斜測定手段12の傾斜データの状況を確認して信頼性がある場合には、図5~図7に例示した方法を適用するようにしてもよい。その場合、例えば、管理装置2が、加速度判定処理の動作モードを変更するコマンドをセンサ端末1の傾斜測定手段12に指示するなどの方法で実現できる。また例えば、傾斜測定手段12自身が、2回目以降の計測で傾斜データに異常がないことを検出することで、加速度判定処理の動作モードを変更するようにしてもよい。 (B-2) As described above, the methods illustrated in Figures 3 to 7 may be performed individually or in combination. For example, when installing the acceleration sensor 13, the methods illustrated in Figures 3 and 4 may be applied to ensure that acceleration other than gravity is not included, and then, if the status of the tilt data of the tilt measurement means 12 is checked and it is found to be reliable, the methods illustrated in Figures 5 to 7 may be applied. In that case, for example, this can be realized by a method in which the management device 2 issues a command to the tilt measurement means 12 of the sensor terminal 1 to change the operation mode of the acceleration determination process. Also, for example, the tilt measurement means 12 itself may change the operation mode of the acceleration determination process by detecting that there is no abnormality in the tilt data in the second or subsequent measurements.

(B-3)上述した実施形態では、加速度センサを利用する場合を例示したいが、重力を計測することができるセンサであれば、他の種類のセンサも利用できる。 (B-3) In the above embodiment, we have given an example of using an acceleration sensor, but other types of sensors can also be used as long as they are capable of measuring gravity.

10…傾斜測定システム、1…センサ端末、11…無線通信部、12…傾斜測定手段、13…加速度センサ、121…パラメータ設定部、122…傾斜測定実行部、123…傾斜データ通知部、124…加速度判定部、2…管理装置、21…無線通信部、22…制御部、23…表示部、24…入力部、25…記憶部。
10...tilt measurement system, 1...sensor terminal, 11...wireless communication unit, 12...tilt measurement means, 13...acceleration sensor, 121...parameter setting unit, 122...tilt measurement execution unit, 123...tilt data notification unit, 124...acceleration determination unit, 2...management device, 21...wireless communication unit, 22...control unit, 23...display unit, 24...input unit, 25...memory unit.

Claims (7)

重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定装置において、
前記センサの前記計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、前記傾斜角度の導出に利用する前記計測値の妥当性を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて、前記センサの前記計測値に基づいて傾斜角度を導出する傾斜測定手段と
を備え
前記判定手段は、前回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていると判定する
ことを特徴とする傾斜測定装置。
In a tilt measuring device for measuring a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity,
a determination means for determining the validity of the measurement value used for deriving the tilt angle by using an absolute value and/or an effective value of the measurement value of the sensor;
a tilt measuring means for deriving a tilt angle based on the measurement value of the sensor in response to a determination result of the determining means ,
The determination means determines that the measurement value does not include components other than gravity when a difference between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and determines that the measurement value includes components other than gravity when the difference is equal to or greater than the threshold value.
A tilt measuring device characterized by:
前記判定手段が、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないか否かを判定するものであること特徴とする請求項1に記載の傾斜測定装置。 The tilt measuring device according to claim 1, characterized in that the determining means determines whether the measurement value contains components other than gravity. 前記判定手段は、前記計測値の絶対値と重力加速度との差分値が、閾値未満の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていると判定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の傾斜測定装置。
The inclination measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the determination means determines that the measurement value does not contain components other than gravity when the difference between the absolute value of the measurement value and the gravitational acceleration is less than a threshold value, and determines that the measurement value contains components other than gravity when the difference between the absolute value of the measurement value and the gravitational acceleration is equal to or greater than the threshold value.
前記判定手段は、前記計測値の実効値が、閾値未満の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていると判定する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の傾斜測定装置。
The tilt measuring device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the determination means determines that the measurement value does not contain components other than gravity when the effective value of the measurement value is less than a threshold value, and determines that the measurement value contains components other than gravity when the effective value is equal to or greater than the threshold value.
重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定方法において、
判定手段が、前記センサの前記計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、前記傾斜角度の導出に利用する前記計測値の妥当性を判定し、
傾斜測定手段が、前記判定手段の判定結果に応じて、前記センサの前記計測値に基づいて傾斜角度を導出し、
前記判定手段は、前回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていると判定する
ことを特徴とする傾斜測定方法。
1. A tilt measurement method for measuring a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity, comprising:
a determination unit that determines the validity of the measurement value used to derive the tilt angle by using an absolute value and/or an effective value of the measurement value of the sensor;
a tilt measuring means for deriving a tilt angle based on the measurement value of the sensor in response to a determination result of the determining means;
The determination means determines that the measurement value does not include components other than gravity when a difference between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and determines that the measurement value includes components other than gravity when the difference is equal to or greater than the threshold value.
13. A method for measuring tilt, comprising:
重力を計測するセンサの計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定プログラムにおいて、
コンピュータを、
前記センサの前記計測値の絶対値及び又は実効値を用いて、前記傾斜角度の導出に利用する前記計測値の妥当性を判定する判定手段と、
前記判定手段の判定結果に応じて、前記センサの前記計測値に基づいて傾斜角度を導出する傾斜測定手段と
して機能させ
前記判定手段は、前回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値と、今回測定時の前記計測値の絶対値及び又は実効値との差分値が、閾値未満の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていないと判定し、閾値以上の場合、前記計測値に重力以外の成分が含まれていると判定する
ことを特徴とする傾斜測定プログラム。
In a tilt measurement program for measuring a tilt angle based on a measurement value of a sensor that measures gravity,
Computer,
a determination means for determining the validity of the measurement value used for deriving the tilt angle by using an absolute value and/or an effective value of the measurement value of the sensor;
a tilt measuring means for deriving a tilt angle based on the measurement value of the sensor in response to a determination result of the determining means ;
The determination means determines that the measurement value does not include components other than gravity when a difference between the absolute value and/or effective value of the measurement value in the previous measurement and the absolute value and/or effective value of the measurement value in the current measurement is less than a threshold value, and determines that the measurement value includes components other than gravity when the difference is equal to or greater than the threshold value.
A tilt measurement program comprising:
重力を計測するセンサと、
前記センサにより計測された計測値に基づいて傾斜角度を測定する傾斜測定装置と、
前記傾斜測定装置により測定された前記傾斜角度を管理する管理装置と
を備える傾斜測定システムにおいて、
前記傾斜測定装置が、請求項1~のいずれかに記載の傾斜測定装置に相当すること特徴とする傾斜測定システム。
A sensor for measuring gravity;
a tilt measuring device for measuring a tilt angle based on a measurement value measured by the sensor;
a management device for managing the tilt angle measured by the tilt measurement device,
A tilt measuring system, characterized in that the tilt measuring device corresponds to the tilt measuring device according to any one of claims 1 to 4 .
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