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技術 監視装置、監視システム及び監視プログラム

出願人 沖電気工業株式会社
発明者 寺山知幸
出願日 2019年2月22日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-030620
公開日 2020年8月31日 (2ヶ月経過) 公開番号 2020-134400
状態 未査定
技術分野 盗難警報装置 運動の有無または方向の指示または記録
主要キーワード 実証実験 差分閾値 G回線 検出基準 実施回数 ハンドホール 参加認証 加速度閾値
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (7)

課題

物体姿勢の変動を直ちに認識することができる監視装置監視ステム及び監視プログラムを提供する。

解決手段

監視装置は、物体に取り付けられる装置本体と、装置本体にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部と、測定部によって測定された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体の姿勢が変動したかを判定する制御部と、制御部によって判定された物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

概要

背景

従来、マンホールの蓋といった物体姿勢監視する技術が知られている。例えば、マンホールの蓋の開閉を監視する技術として、マンホールの蓋とマンホールの枠とに跨って貼り付けられる封印シールが挙げられる。マンホールの蓋が開閉されることによって封印シールが破損するため、マンホールの管理者は、封印シールの破損を目視で確認することにより、蓋が開閉されたかを判別する。そのほかに、マンホールの蓋の開閉を監視する技術として、マンホールの蓋に形成されたかぎ穴に注入される封止材が挙げられる。かぎ穴にマンホールキーが差し込まれることにより封止材が変形するため、マンホールの管理者は、封止材の変形の痕跡を目視で確認することにより、蓋が開閉されたかを判別する。

しかし、封印シールは、マンホール上を走行する車両、マンホール上を歩行する歩行者風雨又は日光等による影響で、マンホールの蓋を開けようとせずとも自然に破損する虞がある。また、封止材は、接着性が弱い場合にかぎ穴から脱落する虞がある。このように、封印シールの破損及び封止材の変形の痕跡等によるマンホールの蓋の開閉監視は、信頼性に欠ける。マンホールの蓋の開閉監視の信頼性を向上させることを目的として、特許文献1には、マンホールの蓋とマンホールの枠との間、又はマンホールの蓋のかぎ穴にマーカ材を注入して硬化するマンホール保安監視マーカが開示されている。特許文献1は、硬化されたマーカ材の破損の状態を観察することによって、マンホールの蓋の開閉の信頼性を向上させようとするものである。

概要

物体の姿勢の変動を直ちに認識することができる監視装置、監視システム及び監視プログラムを提供する。監視装置は、物体に取り付けられる装置本体と、装置本体にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部と、測定部によって測定された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体の姿勢が変動したかを判定する制御部と、制御部によって判定された物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

目的

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、物体の姿勢の変動を直ちに認識することができる監視装置、監視システム及び監視プログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

物体に取り付けられる装置本体と、前記装置本体にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部と、前記測定部によって測定された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、前記物体の姿勢が変動したかを判定する制御部と、前記制御部によって判定された前記物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする監視装置

請求項2

前記制御部は、所定の時間分の前記加速度値の分布状態を算出し、いずれかの軸における前記加速度値が所定の角度以上傾き、且つ、前記加速度値の周波数成分のうちDC成分が所定の割合以上の場合、前記物体の姿勢が変動したと判定することを特徴とする請求項1記載の監視装置。

請求項3

前記加速度閾値を記憶し、記憶した前記加速度閾値を前記制御部に送信する記憶部を更に備えることを特徴とする請求項1又は2記載の監視装置。

請求項4

前記制御部は、前記測定部によって測定された加速度値が所定の時間維持されることを判定した場合、該加速度値を加速度閾値として前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項3記載の監視装置。

請求項5

前記制御部は、予め記憶された第1の時間に前記測定部によって測定された第1の加速度値と、前記第1の時間よりも遅い第2の時間に前記測定部によって測定された第2の加速度値との差分が差分閾値よりも小さい場合、前記物体の姿勢が維持されていると判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の監視装置。

請求項6

請求項1〜5のいずれか1項に記載された監視装置と、前記監視装置の前記送信部から送信された変動情報を受信し、前記変動情報に基づいて発報する前記外部装置と、を備えることを特徴とする監視ステム

請求項7

前記外部装置は、前記監視装置が前記物体の姿勢の変動を監視する運用モードと、前記監視装置が前記物体の姿勢の変動を監視することを停止している非運用モードと、を有していることを特徴とする請求項6記載の監視システム。

請求項8

前記外部装置は、前記非運用モードの場合、発報することを停止することを特徴とする請求項7記載の監視システム。

請求項9

前記送信部は、前記非運用モードの場合、前記変動情報を前記外部装置に送信することを停止することを特徴とする請求項7又は8記載の監視システム。

請求項10

物体に取り付けられ、前記物体の姿勢を監視する監視装置と、前記監視装置から送信された情報を受信し、前記情報に基づいて発報する外部装置と、を備え、前記監視装置は、自身にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部と、前記測定部によって測定された加速度値を前記外部装置に送信する送信部と、を有し、前記外部装置は、前記送信部から送信された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、前記物体の姿勢が変動したかを判定する制御部を有することを特徴とする監視システム。

請求項11

加速度値を測定する測定部と物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する送信部とを有し、前記物体に取り付けられる監視装置の制御部に実行させるための監視プログラムであって、少なくとも3軸方向において前記測定部が測定した前記監視装置にかかる外力に伴って生じる加速度値を受信する測定手段、前記測定手段によって受信された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、前記物体の姿勢が変動したかを判定する判定手段、前記判定手段によって判定された前記物体の姿勢の変動情報を、前記送信部に送信する送信手段、として実行させることを特徴とする監視プログラム。

技術分野

0001

本発明は、物体姿勢監視する監視装置、監視システム及び監視プログラムに関する。

背景技術

0002

従来、マンホールの蓋といった物体の姿勢を監視する技術が知られている。例えば、マンホールの蓋の開閉を監視する技術として、マンホールの蓋とマンホールの枠とに跨って貼り付けられる封印シールが挙げられる。マンホールの蓋が開閉されることによって封印シールが破損するため、マンホールの管理者は、封印シールの破損を目視で確認することにより、蓋が開閉されたかを判別する。そのほかに、マンホールの蓋の開閉を監視する技術として、マンホールの蓋に形成されたかぎ穴に注入される封止材が挙げられる。かぎ穴にマンホールキーが差し込まれることにより封止材が変形するため、マンホールの管理者は、封止材の変形の痕跡を目視で確認することにより、蓋が開閉されたかを判別する。

0003

しかし、封印シールは、マンホール上を走行する車両、マンホール上を歩行する歩行者風雨又は日光等による影響で、マンホールの蓋を開けようとせずとも自然に破損する虞がある。また、封止材は、接着性が弱い場合にかぎ穴から脱落する虞がある。このように、封印シールの破損及び封止材の変形の痕跡等によるマンホールの蓋の開閉監視は、信頼性に欠ける。マンホールの蓋の開閉監視の信頼性を向上させることを目的として、特許文献1には、マンホールの蓋とマンホールの枠との間、又はマンホールの蓋のかぎ穴にマーカ材を注入して硬化するマンホール保安監視マーカが開示されている。特許文献1は、硬化されたマーカ材の破損の状態を観察することによって、マンホールの蓋の開閉の信頼性を向上させようとするものである。

先行技術

0004

特開2002−70054号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に開示されたマンホール保安監視マーカは、マンホールの管理者がマーカ材の破損の状態を現地直接観察する必要があるため、手間がかかる。また、従来、主賓が来日する際又は大きなイベント開催される際等においては、マンホールの管理者がマンホールの蓋を一つ一つ開いて、マンホール内部に不審物等がないかを確認している。この場合も、あくまで、マンホールの管理者がマーカ材の破損の状態を現地で直接観察する必要がある。このように、従来、マンホールの蓋といった物体の姿勢を監視する技術は、作業効率が悪く、時間及び費用が掛かるため、実施回数を増やすことは困難である。更に、管理者が実際に現地で確認するまで、物体の姿勢はわからないため、重大な問題を直ちに把握することができず、問題を未然に防止することが困難である。

0006

本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、物体の姿勢の変動を直ちに認識することができる監視装置、監視システム及び監視プログラムを提供するものである。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る監視装置は、物体に取り付けられる装置本体と、装置本体にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部と、測定部によって測定された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体の姿勢が変動したかを判定する制御部と、制御部によって判定された物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する送信部と、を備えることを特徴とする。

発明の効果

0008

本発明によれば、物体に取り付けられる装置本体に設けられた制御部が、少なくとも3軸方向において測定された加速度値に基づいて物体の姿勢の変動を判定し、物体の姿勢の変動情報を外部装置に送信する。このため、物体の管理者は、物体が設置された現地に赴かずとも、外部装置を確認すれば物体の姿勢の変動を認識することができる。従って、物体の管理者は、物体の姿勢の変動を直ちに認識することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施の形態1に係る監視システム1を示す模式図である。
本発明の実施の形態1に係る監視装置2を示すハードウエア構成図である。
本発明の実施の形態1に係る測定部11の軸方向を示す図である。
本発明の実施の形態1に係る監視装置2の制御部12を示す機能ブロック図である。
本発明の実施の形態1に係る測定部11の測定結果を示す図である。
本発明の実施の形態1に係る制御部12の動作を示すフローチャートである。

実施例

0010

以下、本発明に係る監視装置、監視システム及び監視プログラムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものではない。方向を表す用語としては、例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」又は「後」等が挙げられる。

0011

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る監視システム1を示す模式図である。図1に示すように、監視システム1は、物体6に取り付けられる監視装置2と、中継器3と、監視装置2の親機としての機能を有するゲートウエイ8と、例えばサーバからなる外部装置4と、管理者が有する情報端末5とを備える。ここで、本実施の形態1では、物体6がマンホールの蓋の場合について例示しているが、物体6は例えばハンドホールの蓋でもよいし、内部に空間が形成された箱体を閉じる蓋等でもよい。監視装置2は、例えば物体6の裏側に取り付けられており、物体6の姿勢を監視する。なお、監視装置2は、構造が単純で小型化が可能であるため、ハンドホール等の小さな物体6にも取り付け可能である。

0012

本実施の形態1では、監視装置2は、マンホールの蓋の開閉を監視する。監視装置2は、物体6が変動した場合、即ち、マンホールの蓋が開けられた場合、ゲートウエイ8に発報する。ゲートウエイ8が、例えば物体6から遠い距離に設置された電柱7等に取り付けられている場合は、監視装置2からの発報は中継器3を介してゲートウエイ8へ中継される。監視装置2からマンホールの蓋が開けられたことが発報されると、マンホールの蓋が開けられたという情報を外部装置4に転送する。外部装置4は、ゲートウエイ8から、マンホールの蓋が開けられたという情報が転送されると、マンホールの管理者が有する情報端末5等に、マンホールの蓋が開けられたという情報を発報する。これにより、マンホールの管理者は、マンホールの蓋が開けられたことを認識する。

0013

(監視装置2、装置本体10)
図2は、本発明の実施の形態1に係る監視装置2を示すハードウエア構成図である。監視装置2は、監視対象である物体6の裏側に設けられている。図2に示すように、監視装置2は、装置本体10と、電池15と、記憶部14と、測定部11と、送受信部13と、制御部12とを有している。なお、監視装置2は、ゲートウエイ8(図1)に電波が直接到達しない他の監視装置2から送信された無線パケットを中継する機能も有する。装置本体10は、監視装置2の外郭を構成し物体6(図1)の裏側に取り付けられる箱体であり、内部に電池15、記憶部14、測定部11、制御部12及び送受信部13が収納されている。

0014

(電池15、記憶部14)
電池15は、装置本体10の内部に設けられており、監視装置2の記憶部14、測定部11、送受信部13及び制御部12に電源を供給する。記憶部14は、例えばメモリであり、予め記憶した情報を制御部12が読み出し、制御部12から書き込まれた情報を記憶する。

0015

(測定部11)
図3は、本発明の実施の形態1に係る測定部11の軸方向を示す図である。測定部11は、例えば3軸加速度センサであり、装置本体10にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する。ここで、図3に示すように、3軸とは、例えばx軸、y軸及びz軸である。x軸及びy軸は、物体6であるマンホールの蓋と平行であり、z軸は、物体6と直交する。測定部11は、x軸、y軸及びz軸のそれぞれにおいて、重力加速度を測定する。ここで、測定部11が加速度を測定する際、測定結果には、重力加速度のほかに振動又は衝撃等による加速度が含まれる。重力加速度は、概してほぼ0HzであるDCレベルであるのに対し、振動又は衝撃等による加速度は、比較的高い周波数成分を有している。測定部11は、サンプリングレートがDCレベルから数Hz程度の測定が可能なように10Hz程度に設定されることによって、振動又は衝撃等の影響を排除している。

0016

(送受信部13)
送受信部13は、例えば無線モジュールであり、物体6の姿勢の変動情報をゲートウエイ8を介して外部装置4に送信する(図1)ものであり、本発明の送信部の機能を有する。その際、送受信部13は、複数の監視装置2毎に設定されているID番号を実装した警報パケットをゲートウエイ8に向けて送信する。送受信部13は、例えば920MHz帯マルチホップ無線を使用して情報を送受信する。

0017

(制御部12)
図4は、本発明の実施の形態1に係る監視装置2の制御部12を示す機能ブロック図である。制御部12は、例えばCPU(Central Processing Unit)を含むコンピュータからなり、測定部11によって測定された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体6の姿勢が変動したかを判定する。図4に示すように、制御部12は、測定手段21と、判定手段22と、送信手段23といったアルゴリズムからなる監視プログラムを実行する。測定手段21は、少なくとも3軸方向において測定部11が測定した監視装置2にかかる外力に伴って生じる加速度値を受信する。判定手段22は、測定手段21によって受信された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体6(図1)の姿勢が変動したかを判定する。送信手段23は、判定手段22によって判定された物体6の姿勢の変動情報を、送受信部13に送信する。

0018

図5は、本発明の実施の形態1に係る測定部11の測定結果を示す図である。図5に示すように、制御部12(図2又は図4)は、測定部11によって測定された3軸の加速度値の分布状態を算出することによって、物体6の一例であるマンホールの蓋の設置状態を把握する。図5(a)に示すように、物体6が水平である場合、x軸の加速度値は0G、y軸の加速度値は0G、z軸の加速度値は1G(=重力)である。一方、図5(b)に示すように、物体6がx軸方向に対し2度傾斜している場合、x軸の加速度値は0.035G(=重力×sin2°)、y軸の加速度値は0G、z軸の加速度値は0.999G(=重力×cos2°)である。このように、制御部12は、測定部11によって測定された各軸の加速度値の分布状態を算出することによって、物体6の設置状態を把握する。

0019

ここで、制御部12は、測定部11によって測定された加速度値が所定の時間維持されることを判定した場合、所定の時間維持された加速度値を加速度閾値として記憶部14に記憶させる。物体6の一例であるマンホールの蓋は、必ずしも水平に設置されるものではなく、坂道といった傾斜する地面にマンホールが設けられる場合、マンホールの蓋は、最初から傾斜した状態となる。このため、制御部12は、実際に物体6を監視する前に、マンホールの蓋が正常に閉じられている状態で、予め姿勢を検出し、検出結果を検出基準とするレベリングを実施する。

0020

制御部12は、測定部11によって測定された加速度値を収集し、加速度値と時刻情報とを記憶部14に記憶させる。制御部12は、振動又は衝撃等による加速度、及び測定部11内で生じるノイズによる測定誤差の影響を低減するため、記憶部14から加速度値を読み出して平滑化処理し、3軸のうち各軸の重力加速度の分布状態を算出する。制御部12は、算出した重力加速度の分布状態を検出基準として記憶部14に記憶する。このように、制御部12が、レベリングを実施することによって、マンホールの蓋に監視装置2が設置される条件が緩和される。即ち、マンホールの蓋の種類等を問わず、いずれのマンホールの蓋に監視装置2を設置することが可能である。従って、監視装置2は、汎用性が高い。

0021

制御部12は、物体6の一例であるマンホールの蓋が閉じられている状態での各軸の重力加速度の分布状態を算出した後、物体6の姿勢の変動の一例であるマンホールの蓋の開閉を監視する。制御部12は、レベリング時と同様に、測定部11によって測定された各軸の加速度値を収集し、加速度値と時刻情報とを記憶部14に記憶させる。ここで、物体6の一例であるマンホールの蓋が持ち上げられた後に移動されて地面に載置されるまでの一連の動作は、概して5秒程度かかる。制御部12は、5秒間分の加速度値を平滑化処理して、各軸の重力加速度の分布状態を算出する。

0022

実証実験の結果、マンホールの蓋が持ち上げられて移動される際に、マンホールの蓋が5°程度以上傾くという知見が得られている。また、実証実験の結果、マンホールの蓋が持ち上げられて移動される際に、加速度の周波数成分においてDC成分が強く現れるという知見が得られている。制御部12は、3軸のうちいずれかの軸の加速度値が3°以上傾き、且つ加速度値の周波数成分にDC成分が強く現れている場合に、マンホールの蓋が開いたと判定する。制御部12は、時系列の加速度値をフーリエ変換して周波数スペクトルを求めることによって、DC成分のスペクトルピークの有無を確認する。このように、制御部12は、所定の時間分の加速度値の分布状態を算出し、いずれかの軸における加速度値が所定の角度以上傾き、且つ、加速度値の周波数成分のうちDC成分が所定の割合以上の場合、物体6の姿勢が変動したと判定する。

0023

(中継器3)
中継器3は、図1に示すように、例えば電柱7等に取り付けられ、監視装置2の送受信部13から送信された警報パケットを受信したら、ゲートウエイ8に向けて中継する機能を有する。なお、監視システム1に含まれる複数の監視装置2のうち、監視装置2からゲートウエイ8に直接電波が到達するものについては、中継器3は省略されてもよい。

0024

(ゲートウエイ8)
ゲートウエイ8は、図1に示すように、例えば電柱7等に取り付けられ、監視装置2及び中継器3に対する親機の機能を有し、監視装置2及び中継器3のネットワークへの参加認証やネットワークの構築を行う。ゲートウエイ8は、監視装置2の送受信部13から送信された警報パケットを受信し、外部装置4に転送する機能を有する。その際、ゲートウエイ8は、ゲートウエイ8に設定されているID番号を実装した警報パケットを外部装置4に転送する。ゲートウエイ8は、例えば920MHz帯マルチホップ無線で受信した警報パケットを3G回線等に変換して情報を送信する。

0025

(外部装置4)
外部装置4は、例えばサーバであり、監視装置2の送受信部13から送信された変動情報を受信し、変動情報に基づいて発報する。外部装置4は、ゲートウエイ8から送信された警報パケットを受信し、警報パケットに付与されたゲートウエイ8のID番号及び監視装置2のID番号を読み取る。外部装置4は、ゲートウエイ8のID番号及び監視装置2のID番号に紐付けられた物体6の一例であるマンホールの位置を特定する。外部装置4は、管理しているマンホールの蓋の開閉状態を、「閉」から「開」に更新し、管理者が有する情報端末5等に、警報通知メール等を送信する。

0026

ここで、外部装置4は、運用モード非運用モードとを有している。運用モードは、物体6の一例であるマンホールの蓋が閉じられている状態において、監視装置2が物体6の姿勢の変動を監視するモードである。非運用モードは、例えばマンホールのメンテナンス時等において、監視装置2が物体6の姿勢の変動を監視することを停止しているモードである。外部装置4は、非運用モードの場合、発報することを停止する。この場合、監視装置2から外部装置4に情報が送信されないように構成されてもよいし、監視装置2から外部装置4に情報が送信されても、外部装置4が発報しないように構成されてもよい。外部装置4は、非運用モードにおいてメンテナンスが実施されて、マンホールの蓋が閉じられた後、運用モードに遷移する。

0027

(情報端末5)
情報端末5は、物体6の一例であるマンホールの管理者等が有する携帯電話又はスマートフォン等である。情報端末5は、外部装置4から送信された警報通知メール等を受信する。これにより、マンホールの管理者は、マンホールの蓋が開けられたことを認識する。そして、マンホールの管理者は、蓋が開けられたマンホールが設置されている現地に赴き、マンホールを確認する。

0028

図6は、本発明の実施の形態1に係る制御部12の動作を示すフローチャートである。次に、制御部12の動作について説明する。外部装置4が監視装置2を運用モードに設定すると、制御部12は、図6に示すように、実際に物体6を監視する前に、マンホールの蓋が正常に閉じられている状態で、予め姿勢を検出し、検出結果を検出基準とするレベリングを実施する。具体的に、制御部12は、各軸の加速度値の分布状態を算出する(ステップST1)。その後、制御部12は、マンホールの蓋の開閉を監視する。制御部12は、各軸の加速度値の分布状態及び加速度値の周波数成分を算出する(ステップST2)。そして、制御部12は、いずれかの軸の加速度値が検出基準に対し例えば3°以上傾いているかを判定する(ステップST3)。

0029

全ての軸の加速度値が検出基準に対し3°傾いていない場合(ステップST3のNo)、ステップST2に戻る。一方、いずれかの軸の加速度値が検出基準に対し例えば3°以上傾いている場合(ステップST3のYes)、制御部12は、加速度値の周波数成分にDC成分が強く現れているかを判定する(ステップST4)。加速度値の周波数成分にDC成分が強く現れていない場合(ステップST4のNo)、ステップST2に戻る。これに対し、加速度値の周波数成分にDC成分が強く現れている場合(ステップST4のYes)、制御部12はマンホールの蓋が開かれたことを判定し、送受信部13が外部装置4に情報を送信する。これにより、外部装置4は、マンホールの蓋が開かれたという警報を発報する。

0030

本実施の形態1によれば、物体6に取り付けられる装置本体10に設けられた制御部12が、少なくとも3軸方向において測定された加速度値に基づいて物体6の姿勢の変動を判定し、物体6の姿勢の変動情報を外部装置4に送信する。このため、物体6の管理者は、物体6が設置された現地に赴かずとも、外部装置4を確認すれば物体6の姿勢の変動を認識することができる。従って、物体6の管理者は、物体6の姿勢の変動を直ちに認識することができる。このように、本実施の形態1は、3軸の加速度値を測定する測定部11と、920MHz帯のマルチホップ無線とを使用することによって、マンホールの蓋を常時監視することができる。そして、監視装置2は、マンホールの蓋が開かれたことを即時検出し、外部装置4が管理者に警報通知メール等を通知する。これにより、管理者は、開かれたマンホールの蓋が設置された現地に直ちに駆けつけ、重大な問題が発生することを未然に防止することができる。

0031

また、制御部12は、所定の時間分の加速度値の分布状態を算出し、いずれかの軸における加速度値が所定の角度以上傾き、且つ、加速度値の周波数成分のうちDC成分が所定の割合以上の場合、物体6の姿勢が変動したと判定する。前述の如く、実証実験の結果、マンホールの蓋が持ち上げられて移動される際に、マンホールの蓋が5°程度以上傾くという知見が得られ、且つ、加速度の周波数成分においてDC成分が強く現れるという知見が得られている。従って、本実施の形態1は、マンホールの蓋が開いたことを確実に検出することができる。

0032

更に、制御部12は、測定部11によって測定された加速度値が所定の時間維持されることを判定した場合、加速度値を加速度閾値として記憶部14に記憶させる。このように、制御部12が、レベリングを実施することによって、マンホールの蓋に監視装置2が設置される条件が緩和される。即ち、マンホールの蓋の種類等を問わず、いずれのマンホールの蓋に監視装置2を設置することが可能である。従って、監視装置2は、汎用性が高い。

0033

なお、本実施の形態1では、監視装置2が制御部12を有している場合について例示しているが、これに限らず、外部装置4が制御部12を有するように構成されてもよい。この場合、監視装置2は、自身にかかる外力に伴って生じる加速度値を、少なくとも3軸方向において測定する測定部11と、測定部11によって測定された加速度値を外部装置4に送信する送受信部13と、を有する。そして、外部装置4は、送受信部13から送信された加速度値と、予め記憶された加速度閾値とに基づいて、物体6の姿勢が変動したかを判定する制御部12を有する。このように、監視装置2は、測定部11による測定結果をそのまま外部装置4に送信し、外部装置4が測定結果を処理することもできる。

0034

(第1変形例)
第1変形例は、監視装置2がLPWA(Low Power Wide Area)を使用して情報を送信する点で、実施の形態1と相違する。監視装置2と外部装置4とが送受信するデータの量は比較的少ないため、920MHz帯のマルチホップ無線ではなく、LPWAを使用することも可能である。また、LPWAは、電波が比較的遠くまで届くため、監視装置2から中継器3を介さずにゲートウエイ8へ直接情報を送信することも期待できる。

0035

例えば、監視装置2が制御部12を有する場合、監視装置2の送受信部13から送信される情報は、監視装置2の制御部12によって既に処理されたあとのデータであり、データ量は比較的少ない。この場合、LPWAでも十分に情報を送信するに足りる。一方、外部装置4が制御部12を有する場合、監視装置2の送受信部13から送信される情報は、処理される前の測定結果であり、データ量は比較的多い。この場合、920MHz帯のマルチホップ無線を使用すれば、処理される前の情報を確実に送信することができる。

0036

(第2変形例)
第2変形例は、監視装置2が、所定の条件下において物体6の姿勢が維持されていると判断する点で、実施の形態1と相違する。具体的には、監視装置2は、予め記憶された第1の時間に測定部11によって測定された第1の加速度値と、第1の時間よりも遅い第2の時間に測定部11によって測定された第2の加速度値との差分が差分閾値よりも小さい場合、物体6の姿勢が維持されていると判定する。例えば、物体6の一例であるマンホールの蓋が一旦開けられ、所定の時間が経過した後に閉められた場合、マンホールの蓋が単に点検されたに過ぎないことも想定される。第2変形例では、このような場合に、不審者によるマンホールの蓋の開閉であると誤検出することを抑制している。

0037

また、この場合、マンホールの蓋が開けられる前と後とでは、z軸の加速度値は一致するものの、x軸の加速度値及びy軸の加速度値は、必ずしも一致しない。これは、マンホールの蓋が真円形であり、マンホールの蓋が開けられる前と後とで水平方向に回転している可能性があることによる。従って、制御部12は、第1の加速度値のx軸又はy軸の各成分と、第2の加速度値のx軸又はy軸の各成分との差分が所定の値以下であり、且つ、第1の加速度値のz軸の成分と第2の加速度値のz軸の成分とがほぼ一致した場合、物体6の姿勢が維持されていると判定する。

0038

即ち、x軸及びy軸の成分から求められるマンホールの蓋の傾きの変化の差分が、第1の時間と第2の時間との間で所定の値以下であれば、制御部12は、物体6の姿勢が維持されていると判定する。反対に、第1の時間における加速度値と第2の時間における加速度値との差分が所定の値以上であれば、制御部12は、物体6の姿勢が変動したと判定する。

0039

1監視システム、2監視装置、3中継器、4 外部装置、5情報端末、6物体、7電柱、8ゲートウエイ、10 装置本体、11測定部、12 制御部、13送受信部、14 記憶部、15電池、21測定手段、22 判定手段、23 送信手段。

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