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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022018034
(43)【公開日】2022-01-26
(54)【発明の名称】揺れ性能相対評価システム及びネットワークセンサー
(51)【国際特許分類】
G01V 1/28 20060101AFI20220119BHJP
【ＦＩ】
G01V1/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】32
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020120975
(22)【出願日】2020-07-14
(71)【出願人】
【識別番号】594071804
【氏名又は名称】森ビル株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】591143135
【氏名又は名称】株式会社小堀鐸二研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110002697
【氏名又は名称】めぶき国際特許業務法人
(74)【代理人】
【識別番号】100104709
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 誠剛
(72)【発明者】
【氏名】矢部 俊男
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 芳隆
(72)【発明者】
【氏名】阿部 雅史
【テーマコード（参考）】
2G105
【Ｆターム（参考）】
2G105AA03
2G105BB01
2G105DD01
2G105EE02
2G105GG03
2G105MM01
(57)【要約】
【課題】多数の建物の揺れ性能を一括して評価し、その評価結果に基づいて多数の建物の揺れ性能を相対的に評価することができる揺れ性能相対評価システムを提供する。
【解決手段】加速度センサーと、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、ペイロードデータ作成部で作成されたペイロードデータを送信する送信部と、ペイロードデータ作成部及び送信部への電力供給源となる電源と、を有し、各建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の所定位置に設置される各ネットワークセンサー１０と、各ネットワークセンサー１０から送信されたペイロードデータを、受信部３０を介して受信し、ペイロードデータに含まれる揺れ情報を解析して、各建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置２０とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】加速度センサーと、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、ペイロードデータ作成部で作成されたペイロードデータを送信する送信部と、ペイロードデータ作成部及び送信部への電力供給源となる電源と、を有し、各建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の所定位置に設置される各ネットワークセンサー１０と、各ネットワークセンサー１０から送信されたペイロードデータを、受信部３０を介して受信し、ペイロードデータに含まれる揺れ情報を解析して、各建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置２０とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、を有し、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物の所定位置に設置される各ネットワークセンサーと、
前記各ネットワークセンサーから送信された前記ペイロードデータを、受信部を介して受信し、前記ペイロードデータに含まれる前記揺れ情報を解析して、前記各建物の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置と、
を備えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記各ネットワークセンサーから送信された前記ペイロードデータを、受信部を介して受信し、前記ペイロードデータに含まれる前記揺れ情報を解析して、前記各建物の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置と、
を備えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項2】
請求項１に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記各ネットワークセンサーは、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記各ネットワークセンサーは、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項3】
請求項２に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項4】
請求項１～３のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記各ネットワークセンサーは、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記各ネットワークセンサーは、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記受信部は、各ネットワークセンサーと前記揺れ性能相対評価装置との間、又は、前記揺れ性能相対評価装置内に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記受信部は、各ネットワークセンサーと前記揺れ性能相対評価装置との間、又は、前記揺れ性能相対評価装置内に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項6】
請求項１～５のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記各ネットワークセンサーは、前記各建物について、建物の頂部、建物の基部、及び、建物の周辺の土地のうち少なくとも１箇所に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記各ネットワークセンサーは、前記各建物について、建物の頂部、建物の基部、及び、建物の周辺の土地のうち少なくとも１箇所に設置されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項7】
請求項６に記載の建物の揺れ性能評価システムにおいて、
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area-network）を用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area-network）を用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項8】
請求項６に記載の揺れ性能評価システムにおいて、
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、電話回線又はインターネットを用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、電話回線又はインターネットを用い、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項9】
請求項７又は８に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記揺れ指標は、震度、最大加速度、最大速度、最大変位及び揺れの継続時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記揺れ指標は、震度、最大加速度、最大速度、最大変位及び揺れの継続時間の少なくとも１つを含むことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項10】
請求項７～９のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記揺れ性能相対評価装置は、気象庁からの地震に関する情報を取得する地震情報取得部をさらに有し、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁から発せられる震源を含む地震に関する情報を用いることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記揺れ性能相対評価装置は、気象庁からの地震に関する情報を取得する地震情報取得部をさらに有し、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁から発せられる震源を含む地震に関する情報を用いることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項11】
請求項１０に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記解析部は、気象庁からの地震に関する情報を受信していない期間は、前記揺れ性能相対評価を行わないことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記解析部は、気象庁からの地震に関する情報を受信していない期間は、前記揺れ性能相対評価を行わないことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項12】
請求項１０又は１１に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記解析部は、前記揺れ指標と、前記地震に関する情報に基づいて、前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応して得られた前記揺れ指標とから前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記解析部は、前記揺れ指標と、前記地震に関する情報に基づいて、前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応して得られた前記揺れ指標とから前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項13】
請求項１２に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記揺れ性能相対評価には、
「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」、「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」及び「建物の揺れ性能相対評価」のうちの少なくとも１つが含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記揺れ性能相対評価には、
「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」、「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」及び「建物の揺れ性能相対評価」のうちの少なくとも１つが含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項14】
請求項１３に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応した「頂部揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応した「頂部揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項15】
請求項１３に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の周辺の土地に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータ含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、
当該各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の周辺の土地に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータ含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、
当該各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項16】
請求項１３に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記「建物の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、前記各建物の基部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「基部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」と、前記各建物に対応した「基部揺れ指標」との比を各建物における「揺れ指標比」として求め、当該各建物における「揺れ指標比」に基づいて前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物における前記「揺れ指標比」とから前記「建物の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記「建物の揺れ性能相対評価」を行う際には、
前記各建物の頂部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、前記各建物の基部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「基部揺れ指標」としたとき、
当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」と、前記各建物に対応した「基部揺れ指標」との比を各建物における「揺れ指標比」として求め、当該各建物における「揺れ指標比」に基づいて前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物における前記「揺れ指標比」とから前記「建物の揺れ性能相対評価」を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項17】
請求項１２～１６のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、前記「平均的な揺れの傾向線」からの乖離の度合いに基づいた偏差値を前記各建物に対応して求め、当該偏差値によって前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、前記「平均的な揺れの傾向線」からの乖離の度合いに基づいた偏差値を前記各建物に対応して求め、当該偏差値によって前記揺れ性能相対評価を行うことを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項18】
請求項１２～１７のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記解析部が行う前記揺れ性能相対評価には、前記各建物に対応して行われた揺れ性能相対評価に基づいて、前記複数の建物の中での前記各建物の揺れ性能相対評価の順位付けを行う処理が含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記解析部が行う前記揺れ性能相対評価には、前記各建物に対応して行われた揺れ性能相対評価に基づいて、前記複数の建物の中での前記各建物の揺れ性能相対評価の順位付けを行う処理が含まれていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項19】
請求項１～１８のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
揺れ性能相対評価装置は、前記解析部によって解析された前記揺れ性能相対評価を蓄積する蓄積部をさらに有し、
前記解析部は、前記蓄積部に蓄積された前記揺れ性能相対評価を用いて、前記各建物の経年変化を求めることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
揺れ性能相対評価装置は、前記解析部によって解析された前記揺れ性能相対評価を蓄積する蓄積部をさらに有し、
前記解析部は、前記蓄積部に蓄積された前記揺れ性能相対評価を用いて、前記各建物の経年変化を求めることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記各ネットワークセンサーは、当該各ネットワークセンサーの現在の状態を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記各ネットワークセンサーは、当該各ネットワークセンサーの現在の状態を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項21】
請求項２０に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、前記ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、前記ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項22】
請求項２０又は２１に記載の揺れ性能相対評価システムにおいて、
前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とする揺れ性能相対評価システム。
【請求項23】
加速度センサーと、
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、
を有することを特徴とするネットワークセンサー。
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、
を有することを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項24】
請求項２３に記載のネットワークセンサーにおいて、
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項25】
請求項２４に記載のネットワークセンサーにおいて、
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とするネットワークセンサー。
前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項26】
請求項２３～２５のいずれかに記載のネットワークセンサーにおいて、
ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。
ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項27】
請求項２３～２６のいずれかに記載のネットワークセンサーにおいて、
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有することを特徴とするネットワークセンサー。
前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、
前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有することを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項28】
請求項２３～２７のいずれかに記載のネットワークセンサーにおいて、
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とするネットワークセンサー。
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、
当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項29】
請求項２８に記載のネットワークセンサーにおいて、
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、当該ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とするネットワークセンサー。
前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、当該ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項30】
請求項２８又は２９に記載のネットワークセンサーにおいて、
前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とするネットワークセンサー。
前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項31】
請求項２３～３０のいずれかに記載のネットワークセンサーにおいて、
前記ネットワークセンサーは、請求項１～２２のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムに用いるネットワークセンサーであることを特徴とするネットワークセンサー。
前記ネットワークセンサーは、請求項１～２２のいずれかに記載の揺れ性能相対評価システムに用いるネットワークセンサーであることを特徴とするネットワークセンサー。
【請求項32】
加速度センサーと、
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部と、
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を所定時間ごとに発生する割込み信号発生部とを有し、
前記ペイロードデータ作成部は、
前記初期微動検出部が前記初期微動を検出したとき、前記揺れ情報を含むペイロードデータを作成し、
前記割込み信号発生部が割込み信号を発生したとき、前記アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することを特徴とするネットワークセンサー。
前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、
前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、
前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部と、
前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を所定時間ごとに発生する割込み信号発生部とを有し、
前記ペイロードデータ作成部は、
前記初期微動検出部が前記初期微動を検出したとき、前記揺れ情報を含むペイロードデータを作成し、
前記割込み信号発生部が割込み信号を発生したとき、前記アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することを特徴とするネットワークセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、揺れ性能相対評価システム及びネットワークセンサーに関する。
【背景技術】
【0002】
建物の揺れ性能を評価する揺れ性能評価システムは種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。なお、特許文献１においては、建物健全度評価システムとしているため、建物健全度評価システム９００として説明する。ここで、「揺れ性能」というのは、例えば、建物の場合には建物の揺れやすさ又は揺れにくさに関する性能を意味するものとする。
【0003】
図１４は、特許文献１に記載されている建物健全度評価システム９００を説明するために示す図である。特許文献１に記載されている建物健全度評価システム９００は、図１４に示すように、建物ＢＬの各層（最上層、中間層、最下層）に設けられた加速度計測部（加速度センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３）、判定処理部９２０、データベース９３０、情報通知部９４０を有する。判定処理部９２０は、固有周期検出部９２１、応答度導出部９２２、変形度導出部９２３、塑性化度導出部９２４、情報通知制御部９２５、健全度評価部９２６を有している。
【0004】
このように構成されている建物健全度評価システム９００は、建物ＢＬに設けられた加速度計測部（加速度センサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３）により計測された計測データに基づいて応答度導出部９２２により導出された入力地震動に対する応答度と、変形度導出部９２３により導出された変形度と、塑性化度導出部９２４により導出された塑性化度とに基づいて、建物ＢＬの健全度を判定する。この判定結果は、情報通知制御部９２５によって、情報通知部９４０に送信され、健全度評価部９２６により判定された判定結果が図示されていない表示画面に表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－２２７５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載されている建物健全度評価システム９００は、ある１つの建物についての揺れ性能（建物健全度）を評価して、その評価結果を表示するシステムである。このため、多数のビルディングなどの建物を一括して揺れ性能評価（建物健全度評価）し、その評価結果に基づいて多数の建物の揺れ性能（建物健全度）を相対的に評価することはできない。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、多数の建物の揺れ性能を一括して評価し、その評価結果に基づいて多数の建物の揺れ性能を相対的に評価することができる揺れ性能相対評価システムを提供することを目的とする。また、そのような揺れ性能相対評価システムのネットワークセンサーとして好適に用いることができるネットワークセンサー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】
【0008】
［１］本発明の揺れ性能相対評価システムは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、を有し、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物の所定位置に設置される各ネットワークセンサーと、前記各ネットワークセンサーから送信された前記ペイロードデータを、受信部を介して受信し、前記ペイロードデータに含まれる前記揺れ情報を解析して、前記各建物の揺れ性能相対評価を行う解析部を有する揺れ性能相対評価装置と、を備えることを特徴とする。
【0009】
［２］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することが好ましい。
【0010】
［３］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることが好ましい。
【0011】
［４］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することが好ましい。
【0012】
［５］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記受信部は、各ネットワークセンサーと前記揺れ性能相対評価装置との間、又は、前記揺れ性能相対評価装置内に設置されていることが好ましい。
【0013】
［６］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、前記各建物について、建物の頂部、建物の基部、及び、建物の周辺の土地のうち少なくとも１箇所に設置されていることが好ましい。
【0014】
［７］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area-network）を用い、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することが好ましい。
【0015】
［８］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記送信部と前記受信部との間の通信手段として、電話回線又はインターネットを用い、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報を含んだペイロードデータを作成する機能を有し、
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することが好ましい。
前記解析部は、前記ペイロードデータに含まれている前記振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めて、当該揺れ指標を解析して前記各建物の揺れ性能相対評価を行う機能を有することが好ましい。
【0016】
［９］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ指標は、震度、最大加速度、最大速度、最大変位及び揺れの継続時間の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【0017】
［１０］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ性能相対評価装置は、気象庁からの地震に関する情報を取得する地震情報取得部をさらに有し、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁から発せられる震源を含む地震に関する情報を用いることが好ましい。
【0018】
［１１］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部は、気象庁からの地震に関する情報を受信していない期間は、前記揺れ性能相対評価を行わないことが好ましい。
【0019】
［１２］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部は、前記揺れ指標と、前記地震に関する情報に基づいて、前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応して得られた前記揺れ指標とから前記揺れ性能相対評価を行うことが好ましい。
【0020】
［１３］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記揺れ性能相対評価には、「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」、「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」及び「建物の揺れ性能相対評価」のうちの少なくとも１つが含まれていることが好ましい。
【0021】
［１４］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の頂部に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物に対応した「頂部揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。
【0022】
［１５］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の周辺の土地に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータ含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、当該各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」に基づいて、前記地震に関する情報に含まれる震源からの距離に応じた前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」とから前記「建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。
【0023】
［１６］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記「建物の揺れ性能相対評価」を行う際には、前記各建物の頂部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、前記各建物の基部に設置されているネットワークセンサーから送信されてくるペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「基部揺れ指標」としたとき、当該各建物に対応した「頂部揺れ指標」と、前記各建物に対応した「基部揺れ指標」との比を各建物における「揺れ指標比」として求め、当該各建物における「揺れ指標比」に基づいて前記複数の建物での「平均的な揺れの傾向線」を求め、当該「平均的な揺れの傾向線」と前記各建物における前記「揺れ指標比」とから前記「建物の揺れ性能相対評価」を行うことが好ましい。
【0024】
［１７］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部が前記揺れ性能相対評価を行う際には、前記「平均的な揺れの傾向線」からの乖離の度合いに基づいた偏差値を前記各建物に対応して求め、当該偏差値によって前記揺れ性能相対評価を行うことが好ましい。
【0025】
［１８］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記解析部が行う前記揺れ性能相対評価には、前記各建物に対応して行われた揺れ性能相対評価に基づいて、前記複数の建物の中での前記各建物の揺れ性能相対評価の順位付けを行う処理が含まれていることが好ましい。
【0026】
［１９］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、揺れ性能相対評価装置は、前記解析部によって解析された前記揺れ性能相対評価を蓄積する蓄積部をさらに有し、前記解析部は、前記蓄積部に蓄積された前記揺れ性能相対評価を用いて、前記各建物の経年変化を求めることが好ましい。
【0027】
［２０］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記各ネットワークセンサーは、当該各ネットワークセンサーの現在の状態を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることが好ましい。
【0028】
［２１］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、前記ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することが好ましい。
【0029】
［２２］本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることが好ましい。
【0030】
［２３］本発明のネットワークセンサーは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記ペイロードデータ作成部及び前記送信部への電力供給源となる電源と、を有することを特徴とする。
【0031】
［２４］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出した後の前記振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成することが好ましい。
【0032】
［２５］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記初期微動検出部は、前記地震が発生したときの初期微動を検出すると、前記電源からの電力を前記ペイロードデータ作成部に供給して当該ペイロードデータ作成部を起動させることが好ましい。
【0033】
［２６］本発明のネットワークセンサーにおいては、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信機をさらに有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報に加えて、前記ＧＮＳＳ受信機から得られる時刻情報を含んだペイロードデータを作成することが好ましい。
【0034】
［２７］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記揺れ情報として、前記振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、前記クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求め、当該振動波形成分情報から前記振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めるとともに、当該揺れ指標を含んだペイロードデータを作成する機能を有することが好ましい。
【0035】
［２８］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部をさらに有し、当該割込み信号発生部は、前記割込み信号を所定時間ごとに前記ペイロードデータ作成部に与えることが好ましい。
【0036】
［２９］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ペイロードデータ作成部は、前記割込み信号が与えられるごとに、当該ネットワークセンサーの識別情報、当該ネットワークセンサーの状態を表す情報を含むアライブ情報を作成することが好ましい。
【0037】
［３０］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記アライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータとして構成されていることが好ましい。
【0038】
［３１］本発明のネットワークセンサーにおいては、前記ネットワークセンサーは、本発明の揺れ性能相対評価システムに用いるネットワークセンサーであることが好ましい。
【0039】
［３２］本発明のネットワークセンサーは、加速度センサーと、前記加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部と、前記ペイロードデータ作成部で作成された前記ペイロードデータを送信する送信部と、前記加速度センサーが出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部と、前記ネットワークセンサーの現在の状況を示すアライブ情報を作成するための割込み信号を所定時間ごとに発生する割込み信号発生部とを有し、前記ペイロードデータ作成部は、前記初期微動検出部が前記初期微動を検出したとき、前記揺れ情報を含むペイロードデータを作成し、前記割込み信号発生部が割込み信号を発生したとき、前記アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0040】
本発明の揺れ性能相対評価システムにおいては、各建物に設置されているネットワークセンサー側では、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成して、当該ペイロードデータを送信し、揺れ性能相対評価装置側では、各建物に設置されている各ネットワークセンサーから送信されてきたペイロードデータを受信し、受信したペイロードデータに含まれる揺れ情報を解析して、各建物の揺れ性能相対評価を行うようにしている。これにより、本発明の揺れ性能相対評価システムによれば、多数の建物を一括して揺れ性能評価を行って、多数の建物の揺れ性能を相対的に評価することができる。
【0041】
また、本発明のネットワークセンサー（上記［２３］～［３１］のいずれかに記載のネットワークセンサー）においては、当該ネットワークセンサーを揺れ性能相対評価対象となる各建物側に設置することによって、加速度センサーが出力する振動波形に基づく揺れ情報を含むペイロードデータを作成して、当該ペイロードデータを送信するようにしている。これにより、本発明のネットワークセンサーによれば、揺れ性能相対評価装置側での揺れ性能評価に必要な情報を送信可能となり、本発明の揺れ性能相対評価システムのネットワークセンサーとして好適に用いることが可能となる。
【0042】
また、本発明のネットワークセンサー（上記［３２］に記載のネットワークセンサー）によれば、初期微動検出部が初期微動を検出したとき、揺れ情報を含むペイロードデータを作成することから、地震があったときには揺れ情報を確実にかつ低消費電力で作成・送信可能となり、また、割込み信号発生部が割込み信号を所定時間ごとに発生したとき、アライブ情報をアライブペイロードデータとして作成することから、ネットワークセンサーを用いるシステム（例えば本発明の揺れ性能相対評価システム。）の安定性・信頼性を高めることが可能となる。
【0043】
すなわち、本発明のネットワークセンサー（上記［３２］に記載のネットワークセンサー）において、地震が長期間発生しないときは初期微動が検出されないことから、長期間にわたってネットワークセンサーからペイロードデータが送信されないことになる。一方、例えばネットワークセンサーで電池切れが起こったときにも長期間にわたってネットワークセンサーからペイロードデータが送信されないことになり、両者を区別することができないといった事態が発生する。しかしながら、本発明のネットワークセンサー（上記［３２］に記載のネットワークセンサー）によれば、所定時間ごとにアクティブペイロードデータが作成され送信されることから、上記両者を区別できるようになり、上記事態の発生を防止することができる。この観点からいえば、本発明のネットワークセンサー（上記［３２］に記載のネットワークセンサー）は、電源としてバッテリーを備えるネットワークセンサーである場合に特に好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１を模式的に示す図である。
【図2】実施形態１に係るネットワークセンサー１０の構成を示す図である。
【図3】ネットワークセンサー１０の各部の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図4】実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１のペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ１の一例を模式的に示す図である。
【図5】ネットワークセンサー１０の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。
【図6】アライブペイロードデータＡＰＤの一例を模式的に示す図である。
【図7】地震が発生した場合に解析部としてのサーバー２１０が行う揺れ性能相対評価について説明するためのフローチャートである。
【図8】「土地と建物の総合評価」を説明するための図である。
【図9】「土地の評価」を説明するための図である。
【図10】「建物の評価」を説明するための図である。
【図11】「土地＋建物の総合評価」、「建物の評価」及び「土地の評価」を行う際の揺れ指標（例えば最大速度）の取得について説明するために示す図である。
【図12】実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２を模式的に示す図である。
【図13】実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２のネットワークセンサー１０におけるペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ２の一例を示す図である。
【図14】特許文献１に記載されている建物健全度評価システム９００を説明するために示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0045】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１を模式的に示す図である。実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１は、図１に示すように、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の所定位置に設置されているネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・と、ネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・から送信された各建物の「揺れ情報」を、受信部３０を介して受信し、受信した揺れ情報を解析して建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の揺れ性能相対評価を行う解析部（サーバー）１１０を有する揺れ性能相対評価装置２０とを備える。なお、ネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・及び揺れ性能相対評価装置２０については詳細を後述する。
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１を模式的に示す図である。実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１は、図１に示すように、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の所定位置に設置されているネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・と、ネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・から送信された各建物の「揺れ情報」を、受信部３０を介して受信し、受信した揺れ情報を解析して建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の揺れ性能相対評価を行う解析部（サーバー）１１０を有する揺れ性能相対評価装置２０とを備える。なお、ネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・及び揺れ性能相対評価装置２０については詳細を後述する。
【0046】
なお、図１においては、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・は２棟のみが示されているが、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、数十、数百といった多数の建物が存在する場合を想定している。また、「揺れ情報」というのは、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、地震による振動波形の特徴を表す「揺れ指標」を指しており、当該「揺れ指標」につては詳細を後述する。
【0047】
ネットワークセンサーＮＳ１、ＮＳ２，・・・は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・において、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の頂部、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の基部、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の周辺の土地（地表面）の３箇所に設置されている。ここで、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の頂部に設置されているネットワークセンサーを頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・とし、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・の基部に設置されているネットワークセンサーを基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ，ＮＳ２ｂ，・・・とし、建物の周辺の土地（地表面）に設置されているネットワークセンサーを地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・として説明する。なお、「建物の周辺の土地」というのは、各建物の所定位置に含まれるものとする。
【0048】
なお、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・において３箇所ずつ設置されるネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・、ＮＳ１ｂ，ＮＳ２ｂ，・・・、ＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・は、基本的には同じ構成となっている。このため、以下の説明において、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・や当該建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・における設置個所を特定することなく、全体のネットワークセンサーを指す場合には、この明細書においては便宜的に「ネットワークセンサー１０」として説明する。また、建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・を「各建物」と略記して説明する場合もある。
【0049】
図２は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１に用いられるネットワークセンサー１０の構成を示す図である。ネットワークセンサー１０は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）半導体で構成される加速度センサー１１０と、図１に示すＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星４０からの電波を受信するＧＮＳＳ受信機１２０と、加速度センサー１１０が出力する振動波形から地震が発生したときの初期微動を検出する初期微動検出部１３０と、初期微動検出部１３０が初期微動を検出した後の振動波形に基づく揺れ情報及びＧＮＳＳ受信機１２０から得られる時刻情報を含むペイロードデータを作成するペイロードデータ作成部１４０と、当該ペイロードデータ作成部１４０で作成されたペイロードデータを送信する送信部１５０と、加速度センサー１１０、ＧＮＳＳ受信機１２０、初期微動検出部１３０、ペイロードデータ作成部１４０及び送信部１５０への電力供給源となる電源としてのバッテリー１６０と、を有している。
【0050】
ここで、ＧＮＳＳは、例えばカーナビで良く使われている技術であり、地球の周囲を飛び回っている複数の人工衛星からの電波を受信することにより、受信点の位置情報を知る技術である。なお、一般には「ＧＰＳ」という言葉を使われる場合も多く、本発明ではＧＮＳＳをＧＰＳと同じ意味で用いる。
【0051】
加速度センサー１１０は、上述したようにＭＥＭＳ半導体で構成される加速度センサーが用いられており、ネットワークセンサー１０が設置されている場所において、微弱な加速度の変化を３軸（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）の振動波形として、高感度かつ低ノイズで検出可能である。なお、地震による加速度は、３軸（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）で検出されるが、図２においては図が煩雑になることを防ぐために、３軸（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）を１本の線で示している。
【0052】
ＧＮＳＳ受信機１２０は、地球を周回する複数のＧＮＳＳ衛星４０（図１参照。）からの電波を受信し、ネットワークセンサー１０が設置されている場所の緯度情報及び経度情報を算出して、ペイロードデータ作成部１４０のＣＰＵ１４５に送る。また、ＧＮＳＳ受信機１２０は、１秒毎のパルス（１ＰＰＳ）及び協定世界時（ＵＴＣ：Coordinated Universal Time）をＣＰＵ１４５に供給する。ＧＮＳＳ受信機１２０から供給される時刻情報は誤差１μ秒以下の精度である。
【0053】
初期微動検出部１３０は、ローパスフィルター（ＬＰＦ）１３１、エンベロープ検出回路（ＥＮＶ）１３２、コンパレーター１３３、ウエイクアップ回路（ＷａｋｅＵｐ）１３４を有し、地震が発生したときの初期微動を検出すると、バッテリー１６０からの電力をペイロードデータ作成部１４０に供給して当該ペイロードデータ作成部１４０を起動させる。ここで、ローパスフィルター１３１は、加速度センサー１１０が捕えた初期微動の加速度信号を通過させてノイズを取り除くことにより、さらに低ノイズ化する機能を有する。また、エンベロープ検出回路（ＥＮＶ）１３２、コンパレーター１３３、ウエイクアップ回路（ＷａｋｅＵｐ）１３４などについては後述する。
【0054】
ペイロードデータ作成部１４０は、Ａ／Ｄ変換器１４１、クリスタル発振器１４２、分周器１４３、カウンター１４４、ＣＰＵ１４５、不揮発メモリ１４６を有している。このペイロードデータ作成部１４０の動作などについては後述する。
【0055】
バッテリー１６０は、前述したように、加速度センサー１１０、ＧＮＳＳ受信機１２０、初期微動検出部１３０、ペイロードデータ作成部１４０及び送信部１５０への電力供給源となるものである。なお、加速度センサー１１０及び初期微動検出部１３０には、常時、電力が供給されている。このため、初期微動検出部１３０は、常時、加速度センサー１１０からの出力を取得可能な状態となっている。このように、加速度センサー１１０及び初期微動検出部１３０には、常時、電力が供給されているが、ＭＥＭＳ半導体で構成される加速度センサー１１０は、安価、小型、軽量、低消費電力であり、また、初期微動検出部１３０は、低消費電力かつ高感度で地震による初期微動を検出し、初期微動を検出しない場合は、そのまま低消費電力の状態が維持される。このため、加速度センサー１１０及び初期微動検出部１３０に対して、常時、電力を供給していても、低消費電力の状態が維持される。
【0056】
また、ネットワークセンサー１０は、当該ネットワークセンサー１０のアライブ情報（ネットワークセンサー１０の現在の状態を示す情報）を作成するための割込み信号を発生する割込み信号発生部１７０をさらに有している。当該割込み信号発生部１７０は、極めて消費電力の少ない極低消費電力型のタイマー１７１と、タイマー１７１を駆動する電池（例えばコイン電池）１７２を有しており、地震発生の有無に関係なく、例えば、数年間といった長期間に渡って所定時間ごとに割込み信号をペイロードデータ作成部１４０に与え、当該割込み信号によってＣＰＵ１４５を起動させる。これによって、ＣＰＵ１４５は、長期間に渡って、所定時間ごと（例えば６時間ごと）にアライブ情報を作成する。このアライブ情報については後述する。
【0057】
図３は、ネットワークセンサー１０の各部の動作を説明するためのタイムチャートである。初期微動検出部１３０のエンベロープ検出回路１３２は、加速度センサー１１０から出力される３軸の出力（振動波形）を加えて一つの振動波形として（図３（Ａ）参照。）、下記（１）式によりエンベロープを検出してエンベロープ波形を出力する（図３（Ｂ）参照。）。なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）はそれぞれぞれの波形を模式的に示している。
【0058】
Ｅｎｖ（ｎ）＝Ｓｑｒｔ｛Ａｘ（ｎ）・Ａｘ（ｎ）＋Ａｙ（ｎ）・Ａｙ（ｎ）＋Ａｚ（ｎ）・Ａｚ（ｎ）} ・・・（１）
なお、（１）式において、ｎはサンプル番号、Ｓｑｒｔ{}は平方根をあらわす。
なお、（１）式において、ｎはサンプル番号、Ｓｑｒｔ{}は平方根をあらわす。
【0059】
初期微動検出部１３０のコンパレーター１３３は、エンベロープ検出回路１３２から出力されたエンベロープ波形が所定のレベルＴＨを超えたことを検出すると、論理‘１’を出力する（図３（Ｃ）参照。）。
【0060】
初期微動検出部１３０のウエイクアップ回路１３４は、コンパレーター１３３が論理‘１’を出力した場合は、初期微動（Ｐ波）を検出した可能性があることから、バッテリー１６０からの電力をペイロードデータ作成部１４０に供給（ＰｏｗｅｒＯＮ）して（図３（Ｄ）参照。）、ペイロードデータ作成部１４０を起動させる。
【0061】
具体的には、初期微動検出部１３０は、バッテリー１６０からの電力をペイロードデータ作成部１４０のＣＰＵ１４５に与え、低消費電力のスリープ状態にあったＣＰＵ１４５を起動させる。ＣＰＵ１４５が起動することによって、ペイロードデータ作成部１４０のＣＰＵ１４５以外の各構成要素が起動するとともに、ＧＮＳＳ受信機１２０及び送信部１５０も起動する。これにより、ＧＮＳＳ受信機１２０、ペイロードデータ作成部１４０及び送信部１５０が動作可能状態となる。ウエイクアップ回路１３４は、ＣＰＵ１４５からリセットパルス（図３（Ｉ）参照。）が発せられるまでの間、「ＰｏｗｅｒＯＮ」の状態に保持する。
【0062】
なお、ＧＮＳＳ受信機１２０及び送信部１５０は、常時、バッテリー１６０からの電力の供給を受けていてもよく、これらＧＮＳＳ受信機１２０及び送信部１５０は、常時、動作可能状態となっていてもよい。
【0063】
続いて、ペイロードデータ作成部１４０の動作について説明する。クリスタル発振器（ＸＯ）１４２は、水晶振動子による発振器であって、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、１０ＭＨｚの発振を行う。分周器１４３は、クリスタル発振器１４２の周波数を１万分の１に分周することにより、１ＫＨｚのクロック信号としてＡ／Ｄ変換器１４１及びカウンター（Ｃｏｕｎｔ）１４４に供給する。
【0064】
カウンター１４４は、ウエイクアップ回路１３４によって「ＰｏｗｅｒＯＮ」の状態（図３（Ｄ）参照。）、すなわち、初期微動（Ｐ波）が検出された後（コンパレーター１３３の出力が‘１’となった後）において、分周器１４３で得られる１ＫＨｚのクロック信号を順次カウントし（図３（Ｆ）参照。）、カウント値ＣＮＴをＣＰＵ１４５に与える。すなわち、コンパレーター１３３の出力が‘１’となったタイミングＴ１で初期微動（Ｐ波）が検出されて、ペイロードデータ作成部１４０が動作を開始した瞬間にカウンター１４４はカウント値ＣＮＴ＝０とされ（図３（Ｆ）参照。）、このタイミングＴ１から分周器１４３で得られる１ＫＨｚのクロック信号を順次カウントする。
【0065】
Ａ／Ｄ変換器１４１は、分周器１４３からの１ＫＨｚのクロック信号をサンプリング周期として、当該１ＫＨｚのクロック信号に同期して加速度センサー１１０からの３軸（Ａｘ，Ａｙ、Ａｚ）の振動波形をデジタル信号に変換する。これにより、加速度センサー１１０からの３軸（Ａｘ，Ａｙ、Ａｚ）の振動波形は、クロック信号ごとに所定のビット数（１６ビットとする。）で表される振動波形成分情報として作成される。
【0066】
そして、地震による振動が収束すると、カウンター１４４によるカウント値ＣＮＴはＮ１となる（図３（Ｆ）参照。）。ここで、地震が収束したか否かは、エンベロープ検出回路１３２の出力が所定のレベルＴＨを下回ったとき（図３（Ｃ）参照。）を地震による振動が収束したと判定できる。また、地震が収束したか否かは、加速度センサー１１０から得られる加速度信号の絶対レベルが所定時間、低レベルの状態を保持しているか否かをＣＰＵ１４５が監視することによっても判定することができる。
【0067】
このように、初期微動（Ｐ波）が検出された後、地震が収束するまでの間におけるクロック信号のカウント値ＣＮＴがＮ１であるとし、各クロック信号に対応する振動波形成分情報が、この場合、それぞれ１６ビットで表されるため、Ａ／Ｄ変換器１４１では、（１６×３×Ｎ１）ビットでなる振動波形成分情報が作成されることとなる。
【0068】
そして、カウンター１４４がカウント値Ｎ１をカウントした後において、ＧＮＳＳ衛星４０からのＧＮＳＳ信号をＧＮＳＳ受信機１２０が受信し、当該ＧＮＳＳ受信機１２０がそのＧＮＳＳ信号に基づいて正しい時刻ｔ１を出力したときのタイミングＴ３（図３（Ｅ）参照。）のカウント値ＣＮＴをＮ２とする（図３（Ｆ）参照。）。ＣＰＵ１４５においては、ＧＮＳＳ受信機１２０から得られた正しい時刻ｔ１と、そのときのカウント値Ｎ２とから初期微動（Ｐ波）が検出されたタイミングＴ１の時刻を地震発生時刻ｔ０として高精度に求めることができる。すなわち、地震発生時刻ｔ０は下記（２）式により求めることができる。
【0069】
ｔ０＝ｔ１－Ｎ２×Δ ・・・（２）
なお、（２）式において、Δ（デルタ）はサンプリング周期であり、ここでは、１０００分の１秒（１ミリ秒）である。このようにして、ＣＰＵ１４５は、ＧＮＳＳ受信機１２０から供給された時刻ｔ１に基づいて、地震発生時刻ｔ０を求めることができる。
なお、（２）式において、Δ（デルタ）はサンプリング周期であり、ここでは、１０００分の１秒（１ミリ秒）である。このようにして、ＣＰＵ１４５は、ＧＮＳＳ受信機１２０から供給された時刻ｔ１に基づいて、地震発生時刻ｔ０を求めることができる。
【0070】
一方、ＣＰＵ１４５は、コンパレーター１３３の出力が‘１’となって初期微動（Ｐ波）が検出され後（タイミングＴ１以降）において、Ａ／Ｄ変換器１４１で得られた振動波形成分情報（クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報）から揺れ指標（後述する。）を求め、求めた揺れ指標に、ネットワークセンサー１０の識別情報（ＩＤ）、時間情報などを付加し、これらをまとめてペイロードデータＰＤ１を作成する（図３（Ｇ）参照。）。その後、送信部１５０からペイロードデータＰＤ１を送信する（図３（Ｈ）参照。）。そして、すべての処理が終了すると、タイミングＴ５においてＣＰＵ１４５はＲｅｓｅｔパルスを出力する（図３（Ｉ）参照。）。これにより、初期微動検出部１３０のウエイクアップ回路１３４が電力供給をオフする（図３（Ｄ）参照。）。
【0071】
ところで、ＣＰＵ１４５が求める「揺れ指標」としては、例えば、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間の情報を例示することができる。但し、揺れ指標としてこれらすべてを採用する必要はない場合もあり、適宜、選択することができるが、ここでは、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間の情報を揺れ指標として採用するものとする。そして、これらの揺れ指標に、ネットワークセンサー１０の識別符号（ＩＤ）、地震発生時刻情報（Ｈｏｕｒ，Ｍｉｎ，Ｓｅｃ）及び拡張用のＯｐｔｉｏｎを付加したペイロードデータＰＤ１（図４参照。）を作成して、当該ペイロードデータＰＤ１、を送信部１５０から送信する。
【0072】
図４は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１のペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ１の一例を模式的に示す図である。ペイロードデータＰＤ１は、図４に示すように、１６ビットの識別符号（ＩＤ）が１６ビット、地震発生時刻情報（Ｈｏｕｒ，Ｍｉｎ，Ｓｅｃ）がそれぞれ６ビット、揺れ情報としての揺れ指標が７２ビット、拡張用のＯｐｔｉｏｎが２２ビットの合計１２８ビットで構成されている。なお、揺れ指標は、８ビットの震度、１６ビットの最大加速度、１６ビットの最大速度、１６ビットの最大変位、１６ビットの揺れの継続時間で構成されている。
【0073】
ここで、一度に送信するデータ量が１２８ビット以下であれば、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area-network）による通信が可能となる。このため、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、送信部１５０と受信部（通信基地局）３０との間の通信手段は、ＬＰＷＡを用いることができる。
【0074】
以上説明したように、ペイロードデータ作成部１４０は、加速度センサー１１０からの振動波形をサンプリング周期が１ＫＨｚのクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報を求め、求めた振動波形成分情報から振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求める。そして、当該揺れ指標を含んだペイロードデータ（データ量が１２８ビット以下のペイロードデータ）ＰＤ１を作成する。ネットワークセンサー１０の送信部１５０は、振動波形の特徴を表す揺れ指標を含んだペイロードデータ（データ量が１２８ビット以下のペイロードデータ）ＰＤ１を送信する。
【0075】
図５は、ネットワークセンサー１０の動作アルゴリズムを示すフローチャートである。ネットワークセンサー１０の動作については、主に図３を参照して既に説明したため、ここでは、各ステップに沿って簡略化して説明する。
【0076】
まず、ステップＳＰ１において、初期微動検出部１３０により、低消費電力かつ高感度で初期微動（Ｐ波）の検出が繰り返して実行される。Ｐ波が検出されない場合（Ｐ波レベルがＴＨ未満の場合）は、そのまま低消費電力の状態が維持される。一方、Ｐ波が検出された場合（Ｐ波レベルがＴＨ以上の場合）は、スリープ状態にあったペイロードデータ作成部１４０を起動（電源ＯＮ）させ（ステップＳＰ２）、ペイロードデータ作成部１４０が地震による地震加速度（振動波形）を取得する（ステップＳＰ３）。そして、Ａ／Ｄ変換を開始するとともにクロック信号をカウントアップして行く（ステップＳＰ４）。ステップＳＰ４の処理は、具体的には、ステップＳＰ３において取得した振動波形を所定のサンプリング周期（ここでは１ＫＨｚ）のクロック信号に同期してＡ／Ｄ変換して、クロック信号ごとに所定のビット数で表される振動波形成分情報を求めるとともに、クロック信号をカウントアップして行く処理である。
【0077】
その後、地震が収束したか否かを判定する（ステップＳＰ５）。ステップＳＰ５において、地震が収束していないと判定された場合（「ＮＯ」の場合）は、地震加速度（振動波形）を取得する処理（ステップＳＰ３）とクロック信号をカウントアップする処理（ステップＳＰ４）とを継続して行い、地震が収束したと判定された場合（「ＹＥＳ」の場合）は、その間のカウント値ＣＮＴをＮ１（ＣＮＴ＝Ｎ１）とするとともにＡ／Ｄ変換を終了する（ステップＳＰ６）。
【0078】
そして、さらにクロック信号をカウントアップする（ステップＳＰ７）。その後、ＧＮＳＳ受信機１２０がＧＮＳＳ時刻（正しい時刻ｔ１）を取得したか否かを判定し（ステップＳＰ８）、ＧＮＳＳ受信機１２０がＧＮＳＳ時刻（正しい時刻ｔ１）を取得していなければ、さらにカウントアップする処理を継続する。その後、ＧＮＳＳ受信機１２０がＧＮＳＳ時刻（正しい時刻ｔ１）を取得すると、その間のカウント値ＣＮＴをＮ２（ＣＮＴ＝Ｎ２）とする（ステップＳＰ９）。
【0079】
このようにして、正しい時刻ｔ１が得られるまでの間のカウント値ＣＮＴ（ＣＮＴ＝Ｎ２が得られたら、当該カウント値ＣＮＴ（ＣＮＴ＝Ｎ２）と正しい時刻ｔ１とから上述した（２）式により、地震発生時刻ｔ０を計算する（ステップＳＰ１０）。その後、ＣＰＵ１４５は、揺れ情報としての揺れ指標を算出（作成ともいう。）して、算出した揺れ指標を含んだペイロードデータＰＤ１を作成する（ステップＳＰ１１）。なお、実施形態１に係る揺れ性能評価システム１においては、揺れ指標を算出する処理は、振動波形成分情報から揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を算出する処理である。そして、揺れ指標が含まれているペイロードデータＰＤ１を送信部１５０から送信し（ステップＳＰ１２）、ペイロードデータ作成部１４０の電源をＯＦＦ状態（スリープ状態）とする（ステップＳＰ１３）。
【0080】
また、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１におけるネットワークセンサー１０は、上述した揺れ指標を含むペイロードデータＰＤ１を作成して、作成したペイロードデータＰＤ１を送信する処理を行うだけでなく、各ネットワークセンサー１０の現在の状態を示すアライブ情報をペイロードデータとして作成して、作成したペイロードデータ（アライブペイロードデータＡＰＤという。）を送信する機能を有している。
【0081】
アライブペイロードデータＡＰＤの作成は、割込み信号発生部１７０（図２参照。）から発せられる割込み信号によって行われる。すなわち、割込み信号発生部１７０から、所定時間ごと（例えば６時間ごと）に割込み信号発生部１７０がペイロードデータ作成部１４０のＣＰＵ１４５に与えられると、割込み信号が与えられるごとに、スリープ状態にあったＣＰＵ１４５が起動するとともに、アライブ情報の作成及び送信に必要な各部が起動してアライブ情報の作成及び作成されたアライブ情報が送信される。
【0082】
ここで、アライブ情報には、当該ネットワークセンサー１０の識別情報（ＩＤ）、当該ネットワークセンサー１０の状態を表す情報が含まれている。このアライブ情報は、１２８ビット以内のペイロードデータ（アライブペイロードデータＡＰＤ）として構成される。ここで、ネットワークセンサー１０の状態を表す情報としては、バッテリー１６０の残量を示すバッテリー残量情報及びネットワークセンサー１０の姿勢を表す姿勢情報などを例示できる。なお、ネットワークセンサー１０の識別情報（ＩＤ）は、ペイロードデータとしての形式でなく他のデータ形式としても送信可能であるため、ネットワークセンサー１０の識別情報（ＩＤ）をアライブペイロードデータＡＰＤに含めることは必須ではない。
【0083】
ところで、ネットワークセンサー１０の姿勢は、加速度信号（Ａｘ、Ａｙ，Ａｚ）を所定時間（例えば１０秒間）積算してから所定定数で割り算することにより得られた各１２ビットの平均加速度（Ｂｘ,Ｂｙ,Ｂｚ）で表すことができる。この平均加速度（Ｂｘ,Ｂｙ,Ｂｚ）から、加速度センサー１１０が何等かの外的要因などによって、例えば、横向き又は斜めに傾いたりして加速度センサー１１０の姿勢が変化したことを検知できる。なお、アライブ情報には、上記各情報の他に、ＧＮＳＳ受信機１２０から取得した緯度情報及び経度情報が含まれていてもよい。
【0084】
図６は、アライブペイロードデータＡＰＤの一例を模式的に示す図である。図６に示すアライブペイロードデータＡＰＤにおいて、識別符号（ＩＤ）は、ネットワークセンサー１０の個体識別番号であって、１６ビットで構成される。当該アライブペイロードデータＡＰＤは、識別符号（ＩＤ）の他に、５ビットのステータス情報（Ｓｔａｔｕｓ）、２４ビットの緯度情報（ＧＮＳＳ）及び２４ビットの経度情報（ＧＮＳＳ）、６ビットずつでなるアライブ情報の作成時刻（例えば、平均加速度を求めるために加速度センサー１１０から加速度信号を取得した時刻（Ｈｏｕｒ,Ｍｉｎ，Ｓｅｃ））、３６ビットの平均加速度（Ｂｘ,Ｂｙ,Ｂｚ）、５ビットの拡張用オプションが図６に示す順序で並んでおり、合計１２８ビットで構成されている。
【0085】
なお、図６に示すアライブペイロードデータＡＰＤにおいて、ステータス情報は１ビットのイベント情報（Event）と、デジタル情報化されたバッテリー残量を例えば１６段階で表す４ビットのバッテリー残量情報（ＢＡＴ）とを有している。
【0086】
イベント情報（Ｅｖｅｎｔ）は、定常状態の場合は、「０」がセットされ、何らかの異常事態が検出された場合など、非定常の場合は「１」がセットされる。また、ＧＮＳＳ受信機１２０から得られる緯度情報（ＧＮＳＳ）及び経度情報（ＧＮＳＳ）は、例えば、北緯３６．０３０１６０度、東経１３８．１５５２９８度といった情報である。緯度情報（ＧＮＳＳ）及び経度情報（ＧＮＳＳ）の小数点以下６桁の情報（上の例では“０３０１６０”、“１５５２９８”）をＢＣＤ（Binary Coded Decimal）で表すことにより、それぞれ２４ビットの緯度情報と経度情報に圧縮して、アライブペイロードデータＡＰＤにセットされる。ＧＮＳＳ受信機１２０から供給される緯度情報及び経度情報の情報により、ネットワークセンサー１０の設置位置を知ることができる。
【0087】
ところで、図４に示したペイロードデータＰＤ１及び図６に示したアライブペイロードデータＡＰＤを作成するための処理は、ここでは、各建物を特定せず、また、各建物における設置個所（建物の頂部、建物基部、地表面）を特定せずに、全体のネットワークセンサー１０の処理として説明したが、実際には、各建物の頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・、基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ，ＮＳ２ｂ，・・・、地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・ごとに、図４に示したペイロードデータＰＤ１及び図６に示したアライブペイロードデータＡＰＤを作成するための処理が行われる。
【0088】
このため、ペイロードデータＰＤ１及びアライブペイロードデータＡＰＤは、ネットワークセンサー１０ごと、すなわち、頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・、基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ，ＮＳ２ｂ，・・・、地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・ごとに作成され、作成されたペイロードデータＰＤ１及びアライブペイロードデータＡＰＤは、頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・、基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ，ＮＳ２ｂ，・・・、地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・の送信部１５０から送信される。
【0089】
続いて、揺れ性能相対評価装置２０（図１参照。）について説明する。揺れ性能相対評価装置２０は、解析部としてのサーバー２１０と、サーバー２１０による解析によって得られた種々の情報（揺れ性能相対評価結果など）を表示する表示端末２２０と、サーバー２１０による解析によって得られた種々の情報（揺れ性能相対評価結果など）を蓄積するデータベース２３０と、気象庁からの地震に関する情報（震源地等地震情報）を取得する地震情報取得部（図示せず。）を有している。なお、地震情報取得部（図示せず。）はサーバー２１０が地震情報取得部としての機能を有するものであってもよい。
【0090】
このように構成されている揺れ性能相対評価装置２０は、ネットワークセンサー１０から送信されたペイロードデータＰＤ１（図４参照。）に含まれる揺れ指標（ここでは、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間）及び時刻情報を解析部としてのサーバー２１０で解析して、各建物の揺れ性能相対評価を行うとともに、揺れ性能相対評価結果を表示端末（パーソナルコンピューター及びスマートフォンなどを含む。）１２０に表示したり、データベース２３０に書き込んだりする。なお、揺れ性能相対評価については後述する。
【0091】
また、揺れ性能相対評価装置２０は、ネットワークセンサー１０から送信されたアライブペイロードデータＡＰＤ（図６参照。）に基づいて、ネットワークセンサー１０の現在の状態を示す情報（アライブ情報）を取得する。ここでは、取得するアライブ情報としては、識別符号（ＩＤ）、バッテリー１６０の残量、加速度センサー１１０の姿勢に関する情報としての平均加速度（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）、ネットワークセンサー１０の緯度情報（ＧＮＳＳ）及び経度情報（ＧＮＳＳ）などを例示できる。なお、取得したアライブ情報は表示端末２２０で表示させることができる。
【0092】
図７は、地震が発生した場合に解析部（サーバー２１０）が行う揺れ性能相対評価について説明するためのフローチャートである。なお、図７に示すフローチャートの右側には、全体の処理の流れに対応した時刻の経過が示されている。また、図７においては、全体の処理の流れに対応してサーバー２１０が行う処理の流れについて説明し、揺れ指標に基づく揺れ性能相対評価の仕方などについては後述する。
【0093】
建物ＢＬ１に設置されている頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ、基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ、地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ、建物ＢＬ２に設置されている頂部ネットワークセンサーＮＳ２ａ、基部ネットワークセンサーＮＳ２ｂ、地表面ネットワークセンサーＮＳ２ｃ、さらに図７においては図示されていない他の多数の建物にそれぞれ設置されている頂部ネットワークセンサー、基部ネットワークセンサー、地表面ネットワークセンサーから送信されてくる各ペイロードデータＰＤ１を受信部３０（図１参照。）を介してサーバー２１０が取得する。
【0094】
サーバー２１０は、取得した各ペイロードデータＰＤ１（図４参照。）に含まれている揺れ指標に基づいて揺れ性能相対評価を行う。なお、揺れ指標は、前述したように、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間を例示できるが、ここでは、揺れ指標として最大速度を用いるものとする。
【0095】
ここで、サーバー２１０が行う揺れ性能相対評価の処理ステップについて図７を参照して説明する。サーバー２１０は、取得した各ペイロードデータＰＤ１（図４参照。）に含まれている揺れ指標から最大速度をそれぞれ取得して（ステップＳＰ２１）、取得した揺れ指標（最大速度）に基づく揺れ性能相対評価（順位付けを含む。）を行う（ステップＳＰ２２）。なお、揺れ性能相対評価を行う際には、気象庁からの震源等地震情報を取得して行う。
【0096】
ここでは、揺れ性能相対評価として、（ア）建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価（「土地＋建物の総合評価」と表記する場合もある。）、(イ) 建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価（「土地の評価」と表記する場合もある。）、(ウ) 建物の揺れ性能相対評価（「建物の評価」と表記する場合もある。）を行うものとする。なお、この明細書においては、これら（ア）、（イ)及び（ウ）をまとめて説明する場合には、「揺れ性能相対評価」と呼ぶこととする。
【0097】
そして、「土地＋建物の総合評価」、「土地の評価」、「建物の評価」を行ったら、それぞれの揺れ性能相対評価結果（順位付けを含む。）を表示端末２２０で表示する（ステップＳＰ２３）とともに、データベース２３０に蓄積する（ステップＳＰ２４）。その後、揺れ性能相対評価結果（順位付けを含む。）に基づく年総合評価及び経年変化評価を行い（ステップＳＰ２５）、これらの評価結果（年総合評価結果及び経年変化評価結果）を表示端末２２０で表示する（ステップＳＰ２６）とともに、データベース２３０に蓄積する（ステップＳＰ２７）。
【0098】
続いて、揺れ性能相対評価の具体例について説明する。ここでは、揺れ指標として最大速度を用いた場合について説明する。サーバー２１０は、各建物に設置されている各ネットワークセンサー１０から送信されてきたペイロードデータＰＤ１に含まれる揺れ指標（最大速度）と、気象庁から得られる地震に関する情報（震源等地震情報）とに基づいて、各建物での平均的な揺れの傾向線を求め、当該各建物での平均的な揺れの傾向線と各建物に対応して得られた揺れ指標（最大速度）とから各建物の揺れ性能相対評価を行う。
【0099】
ここで、各建物に設置されている各ネットワークセンサー１０から送信されてきたペイロードデータＰＤ１に含まれる揺れ指標（最大速度）は、各建物の所在地により異なってくる。一般に、地震の揺れの大きさは、震源から遠くなるほど減衰して小さくなることが知られている。震源からの距離に応じて揺れが小さくなることを「距離減衰」と呼ぶ。
【0100】
そこで、揺れ指標（最大速度）を震源からの距離で正規化することで、当該建物の揺れ指標（最大速度）と他の建物の揺れ指標（最大速度）とを相対的に比較することができる。具体的には、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物において、各建物に対応して求められている揺れ指標（最大速度）と各建物の震源からの距離との関係の平均、つまり、震源からの距離に応じて徐々に減衰する所定の距離減衰式を求めて、全建物での平均的な揺れの傾向線を求める。なお、「全建物」というのは、揺れ性能相対評価対象となる複数の建物における各建物（建物ＢＬ１，ＢＬ２，・・・）を指している。以下、全建物での平均的な揺れの傾向線の「全建物での」省略して「平均的な揺れの傾向線」と略記する場合もある。ここで、「平均的な揺れの傾向線」は、後述する図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）において直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で表される。
【0101】
また、「平均的な揺れの傾向線」というのは、震源からの距離が遠くなれば、揺れ指標（最大速度）は、平均的にはこの程度の大きさになる傾向があるということを示すものである。従って、各建物それぞれにおいて得られる揺れ指標（最大速度）が、「平均的な揺れの傾向線」上に存在する値よりも高い値であれば、当該建物は相対的に揺れが大きい（揺れやすい）ということがわかり、揺れ指標（最大速度）が、「平均的な揺れの傾向線」上に存在する値よりも低い値であれば、当該建物は相対的に揺れが小さい（揺れにくい）ということがわかる。
【0102】
但し、「建物の評価」は、ある建物の基部の揺れ指標に対する当該建物の頂部の揺れ指標の倍率（揺れ指標比）によって評価するものであり、建物自体の性能を評価するものである。従って、「平均的な揺れの傾向線」は、震源からの距離に依存しないため、図１０（ａ）における直線Ｌ３で示すように、震源からの距離に依存せず一定となっている。ここで、上記「揺れ指標比」というのは、ペイロードデータから取得される揺れ指標が最大速度である場合には、最大速度比である。すなわち、建物の頂部の揺れ指標（最大速度Ｖｔｏｐ）と建物の基部の揺れ指標（最大速度Ｖｂｏｔｔｏｍ）との比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）である。
【0103】
図８、図９及び図１０は、揺れ性能相対評価の一例について説明する図である。図８は「土地＋建物の総合評価」を説明するための図であり、図９は「土地の評価」を説明するための図であり、図１０は「建物の評価」を説明するための図である。なお、図８の「土地＋建物の総合評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線Ｌ１で表されるため「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」とし、図９の「土地の評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線Ｌ２で表されるため「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」とし、図１０の「建物の総合評価」においては、「平均的な揺れの傾向線」は直線Ｌ３で表されるため「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」として説明する。
【0104】
また、図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）のうちの図８（ａ）及び図９（ａ）は各建物において得られた揺れ指標（最大速度）と「平均的な揺れの傾向線Ｌ１，Ｌ２」との関係を説明するための図であり、図１０（ａ）は各建物において得られた揺れ指標比（最大速度比）と「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」との関係を説明するための図である。なお、図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）において、白抜きの○印は各建物に対応するデータを表している。一方、図８（ｂ）、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は、図８（ａ）、図９（ａ）及び図１０（ａ）に基づいて揺れ性能相対評価を行うことによって得られた揺れ性能相対評価結果（順位付け）の一例を示す図である。
【0105】
図１１は、「土地＋建物の総合評価」、「土地の評価」及び「建物の評価」を行う際の揺れ指標（例えば最大速度）の取得について説明するために示す図である。なお、図１１においては、建物ＢＬ１が例示されているが、他の建物ＢＬ２、・・・においても同様である。
【0106】
「土地＋建物の総合評価」を行う際には、各建物それぞれの頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」としたとき、当該「頂部揺れ指標」として、各建物における最大速度Ｖｔｏｐを取得し、取得した各建物の最大速度Ｖｔｏｐを「土地＋建物の総合評価」を行う際の揺れ指標として用いる。
【0107】
また、「土地の評価」を行う際には、各建物それぞれの周辺の土地（地表面）に設置されている地表面ネットワークセンサーＮＳ１ｃ，ＮＳ２ｃ，・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物の周辺の土地に対応した揺れ指標を、各建物の周辺の土地に対応した「土地揺れ指標」としたとき、当該「土地揺れ指標」として、各建物の周辺の土地における最大速度Ｖｓｏｉｌを取得し、取得した各建物の周辺の土地における最大速度Ｖｓｏｉｌを「土地の評価」を行う際の揺れ指標として用いる。
【0108】
また、「建物の評価」すなわち建物自体の評価を行う際には、各建物それぞれの頂部に設置されている頂部ネットワークセンサーＮＳ１ａ，ＮＳ２ａ，・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した「頂部揺れ指標」とし、また、各建物それぞれの基部に設置されている基部ネットワークセンサーＮＳ１ｂ、ＮＳ２ｂ，・・・から送信されてきた各ペイロードデータに含まれている各建物に対応した揺れ指標を、各建物に対応した基部揺れ指標としたとき、当該頂部揺れ指標として最大速度Ｖｔｏｐを取得し、基部揺れ指標として最大速度Ｖｂｏｔｔｏｍを取得する。
【0109】
そして、取得した頂部揺れ指標（最大速度Ｖｔｏｐ）と基部揺れ指標（最大速度Ｖｂｏｔｔｏｍ）との比（揺れ指標比）を各建物に対応して求めて、求めた各建物に対応した揺れ指標比を用いて「建物の揺れ性能相対評価」を行う。なお、「揺れ指標比」というのは、前述したように、最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）である。
【0110】
ここで、「土地＋建物の総合評価」に用いる揺れ指標（最大速度）は、前述したように、震源からの距離に依存する。このため、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」は、図８（ａ）に示すように、震源からの距離が遠くなるに従って最大速度が小さくなる。このことは「土地の評価」についても同様のことが言える(図９（ａ）参照。)。
【0111】
一方、「建物の評価」は、前述したように、当該建物の基部の揺れ指標に対する当該建物の頂部の揺れ指標の倍率によって評価するものであり、建物自体の性能を評価するものであるため、震源からの距離に依存しない。このため、図１０（ａ）に示すように「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」は、震源からの距離に依存せず一定となっている。
【0112】
図８、図９及び図１０に戻って「土地と建物の総合評価（建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価）」、「土地の評価（建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価）」及び「建物の評価（建物の揺れ性能相対評価）」の一例について説明する。
【0113】
[土地＋建物の総合評価（建物の周辺の土地と建物の総合的な揺れ性能相対評価）]
「土地＋建物の総合評価」について図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して説明する。なお、図８においては、白抜きの○印の数（建物の数）は、９個のみが示されているが、揺れ性能比相対評価対象となる全建物の数は、実際には、数十、数百といった建物が存在しているものとする。なお、これは、後述する「土地の評価」を説明するための図９及び「建物の評価」を説明するための図１０においても同様である。
「土地＋建物の総合評価」について図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照して説明する。なお、図８においては、白抜きの○印の数（建物の数）は、９個のみが示されているが、揺れ性能比相対評価対象となる全建物の数は、実際には、数十、数百といった建物が存在しているものとする。なお、これは、後述する「土地の評価」を説明するための図９及び「建物の評価」を説明するための図１０においても同様である。
【0114】
図８（ａ）において、建物ＢＬ１に注目すると、当該建物ＢＬ１においては、建物ＢＬ１における揺れ指標（最大速度）は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」に対する乖離の度合い（揺れにくさ側の乖離の度合い）は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ１（土地＋建物ＢＬ１）の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に近ものといえる。
【0115】
また、建物ＢＬ２に注目すると、当該建物ＢＬ２においては、建物ＢＬ２における揺れ指標（最大速度）は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」に対する乖離の度合い（揺れやすさ側の乖離の度合い）が大きいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ２（土地＋建物ＢＬ２）の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。
【0116】
このようにして、各建物から得られる揺れ指標（最大速度）が「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」に対して、揺れやすさ側又は揺れにくさ側にどの程度乖離しているか（乖離の度合い）を求めることができ、求められた乖離の度合いから当該建物の揺れやすさを知ることができる。そして、求められた乖離の度合いを、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線Ｌ１」を「偏差値５０」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値３０」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値７０」というように表すことができる。
【0117】
各建物において、最大速度の偏差値を求めることにより、図８（ｂ）に示すように、土地＋建物の総合評価（順位付け）を行うことができる。例えば、建物ＢＬ１における土地＋建物の総合評価結果は、揺れにくさの順位（ランキング）としては、全建物の中で、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図８（ｂ）における横軸は揺れにくさ（揺れやすさ）を表しており、縦軸は度数（全建物の数）を表している。
【0118】
[土地の評価（建物の周辺の土地の揺れ性能相対評価）]
「土地の評価」について図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して説明する。ここでも、建物ＢＬ１の周辺の土地に注目すると、当該建物ＢＬ１の周辺の土地においては、建物ＢＬ１の周辺の土地（ネットワークセンサーＮＳ１ｂが設置されている土地）における最大速度は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」に対する乖離の度合い（揺れにくさ側の乖離の度合い）は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ１の周辺の土地は、平均的な揺れ性能に近いものといえる。
「土地の評価」について図９（ａ）及び図９（ｂ）を参照して説明する。ここでも、建物ＢＬ１の周辺の土地に注目すると、当該建物ＢＬ１の周辺の土地においては、建物ＢＬ１の周辺の土地（ネットワークセンサーＮＳ１ｂが設置されている土地）における最大速度は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」に対する乖離の度合い（揺れにくさ側の乖離の度合い）は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ１の周辺の土地は、平均的な揺れ性能に近いものといえる。
【0119】
また、建物ＢＬ２の周辺の土地に注目すると、当該建物ＢＬ２の周辺の土地においては、建物ＢＬ２の周辺の土地における揺れ指標（最大速度）は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」に対する乖離の度合い（揺れやすさ側の乖離の度合い）が大きいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ２の周辺の土地は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。
【0120】
このようにして、各建物の周辺の土地から得られる揺れ指標（最大速度）が「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」に対して、どの程度乖離しているか（乖離の度合い）を求めることができ、求められた乖離の度合いから当該建物の周辺の土地の揺れやすさを知ることができる。そして、求められた乖離の度合いを、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線Ｌ２」を「偏差値５０」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値３０」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値７０」というように表すことができる。
【0121】
各建物の周辺の土地において、最大速度の偏差値を求めることにより、図９（ｂ）に示すように、土地の評価（順位付け）を行うことができる。例えば、建物ＢＬ１における土地の評価結果は、揺れにくさの順位（ランキング）としては、全建物の中にで、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図９（ｂ）における横軸は揺れにくさ（揺れやすさ）を表しており、縦軸は度数（全建物の数）を表している。
【0122】
[建物の評価（建物の揺れ性能相対評価）]
「建物の評価」について図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して説明する。ここでも、建物ＢＬ１に注目すると、当該建物ＢＬ１においては、建物ＢＬ１における最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」に対する乖離の度合い（揺れにくさ側の乖離の度合い）は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ１の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に近ものといえる。
「建物の評価」について図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を参照して説明する。ここでも、建物ＢＬ１に注目すると、当該建物ＢＬ１においては、建物ＢＬ１における最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」よりも低い値であるものの、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」に対する乖離の度合い（揺れにくさ側の乖離の度合い）は非常に小さいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ１の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に近ものといえる。
【0123】
また、建物ＢＬ２に注目すると、当該建物ＢＬ２においては、建物ＢＬ２における最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ））は、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」よりもかなり高い値であり、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」に対する乖離の度合い（揺れやすさ側の乖離の度合い）が大きいものとなっている。このことから、当該建物ＢＬ２の揺れ性能は、平均的な揺れ性能に比べて、揺れやすいものといえる。
【0124】
そして、各建物における最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）が「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」に対して、どの程度乖離しているか（乖離の度合い）を、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」を基準とした偏差値として表すことができる。例えば、「平均的な揺れの傾向線Ｌ３」を「偏差値５０」とし、乖離の度合いが揺れやすさ側に大きければ、揺れやすいため「例えば偏差値３０」、乖離の度合いが揺れにくさ側に大きければ、揺れにくいため「例えば偏差値７０」というように表すことができる。
【0125】
各建物において、最大速度比（Ｖｔｏｐ／Ｖｂｏｔｔｏｍ）の偏差値が求められることにより、図１０（ｂ）に示すように、建物の評価（順位付け）を行うことができる。例えば、建物ＢＬ１における建物の評価結果は、揺れにくさの順位（ランキング）としては、全建物の中にで、ほぼ中間のグループに属していることがわかる。なお、図１０（ｂ）における横軸は揺れにくさ（揺れやすさ）を表しており、縦軸は度数（全建物の数）を表している。
【0126】
以上説明したように、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１によれば、各建物の所定位置（頂部、基部及び周辺の土地）に設置されている各ネットワークセンサー１０から送信されてきたペイロードデータに基づいて揺れ性能評価を行うことができるとともに、その結果としての揺れ性能相対評価結果(例えば、図８（ｂ）、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）)を得ることができる。このような揺れ性能相対評価結果は、表示端末２２０で表示することができるとともに、データベース２３０に蓄積することができる。
【0127】
そして、データベース２３０に蓄積されている蓄積データ（揺れ性能相対評価結果）を用いて、各建物について、揺れ性能相対評価結果（順位付け）に基づく年総合評価及び経年変化評価を行い、これらの評価結果（年総合評価結果及び経年変化評価結果）を表示端末２２０で表示するとともに、データベース２３０に蓄積することができる。なお、経年変化評価を行う処理には、例えば、データベース２３０に蓄積されている蓄積データ（揺れ性能相対評価結果）を分析して、各建物の揺れ性能相対評価結果の時系列変化を求めるといった処理も含まれている。
【0128】
データベース２３０に蓄積されている内容は、適宜、表示端末２２０に表示させることができる。これにより、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース２３０に蓄積されている蓄積データに基づいて、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を把握することができるとともに、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を格付けすることができる。
【0129】
また、実施形態１に係る揺れ性能評価システム１においては、大きな地震が発生したときのみに揺れ性能相対評価を行うものではなく、日々継続して振動波形を検出し続けて、所定レベル以上（例えば震度２以上）の揺れを検出した場合に、当該揺れに対応する揺れ指標に基づいて揺れ性能相対評価を継続的に行い、その揺れ性能相対評価結果を長期間に渡ってデータベース１３０に蓄積して行くものである。このため、データベース２３０に蓄積されている蓄積データは、揺れ性能相対評価を行う際に信頼性の高いものとなる。また、このようにして得られた揺れ性能相対評価結果は、建物の耐震性を評価する際の基礎情報として大いに活用できる。
【0130】
ところで、上述した揺れ性能相対評価を行う際においては、解析部としてのサーバー２１０は、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、各ネットワークセンサー１０からの揺れ情報（この場合、揺れ指標）に関する解析を行わないようにすることが好ましい。例えば、ある建物の近くで、大きな振動を伴う工事などが行われた場合に、地震とは異なる揺れによる振動波形が取得されて、図４に示すようなペイロードデータＰＤ１が作成されて当該ペイロードデータＰＤ１が送信されてしまう場合がある。このような場合、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、揺れ性能相対評価装置２０のサーバー２１０側では、ペイロードデータＰＤ１に含まれている揺れ指標は、地震による揺れ指標ではないと判断して、解析処理を行ないようにすることができる。
【0131】
一方、ネットワークセンサー１０側においても、気象庁からからの地震に関する情報を受信するようにしておけば、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間は、初期微動が検出されたとしても、図４に示すようなペイロードデータＰＤ１を作成しないようにすることもできる。また、気象庁からからの地震に関する情報を受信していない期間において、図４に示すようなペイロードデータＰＤ１が作成されてしまった場合であっても、当該ペイロードデータを送信しないようにすることも可能である。これにより、建物の近くで、大きな振動を伴う工事などによる揺れが発生した場合などのように、地震とは異なる揺れが生じていても、誤ったペイロードデータが作成されてしまったり、誤ったペイロードデータが送信されてしまったりすることを未然に防止できる。
【0132】
ところで、各建物の所定位置に設置されているネットワークセンサー１０からは、地震が発生した場合のペイロードデータＰＤ１(例えば図４参照。)だけでなく、所定時間ごと（例えば６時間ごと）にアライブペイロードデータＡＰＤ（例えば図６参照。）も送信されてくる。揺れ性能相対評価装置２０は、アライブペイロードデータＡＰＤを受信した際にも、当該アライブペイロードデータＡＰＤに含まれるアライブ情報（図６参照。）を表示端末２２０に表示させることができる。これにより、全建物を管理する管理者は、表示端末に表示されている各ネットワークセンサーの現在の状態（各ネットワークセンサー１０の現時点におけるバッテリー残量、当該ネットワークセンサー１０の姿勢など）を知ることができる。
【0133】
なお、図６に示すアライブペイロードデータＡＰＤにおいては、アライブ情報として緯度情報及び経度情報も含まれているが、各ネットワークセンサー１０の設置位置を移動しなければ、緯度情報及び経度情報は変化しないため、緯度情報及び経度情報をその都度、送信する必要はないといえる。
【0134】
[実施形態２]
上述した実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、ネットワークセンサー１０が送信するペイロードデータに含まれる揺れ情報としては、地震による振動波形の特徴を表す揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を用いている。
上述した実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１においては、ネットワークセンサー１０が送信するペイロードデータに含まれる揺れ情報としては、地震による振動波形の特徴を表す揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を用いている。
【0135】
すなわち、ネットワークセンサー１０のペイロードデータ作成部１４０は、振動波形を所定のサンプリング周期のクロック信号に同期させてＡ／Ｄ変換して、クロック信号ごとに所定のビット数（１６ビット）で表される振動波形成分情報を作成し、当該振動波形成分情報から当該振動波形の特徴を抽出して当該振動波形の特徴を表す揺れ指標を求めている。そして、当該振動波形の特徴を表す揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を含んだペイロードデータＰＤ１（データ量が１２８ビット以下のペイロードデータＰＤ１）を作成し、当該ペイロードデータＰＤ１を送信部１５０から送信するようにしている。
【0136】
これに対して、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、振動波形の特徴を表す揺れ指標を作成する前段階のデータ、すなわち、クロック信号ごとに所定のビット数（１６ビット）で表される振動波形成分情報を揺れ情報として含んだペイロードデータを送信部１５０から送信するようにしている。
【0137】
すなわち、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、ネットワークセンサー１０のペイロードデータ作成部１４０は、地震波形を所定のサンプリング周期（１ＫＨｚ）のクロック信号に同期させてＡ／Ｄ変換して、クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報を作成し、当該クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報を含んだペイロードデータ（ペイロードデータＰＤ２とする。）を作成する。そして、ネットワークセンサー１０の送信部１５０からは、クロック信号ごとに１６ビット数で表される振動波形成分情報を含んだペイロードデータＰＤ２を送信するようにしている。
【0138】
図１２は、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２を模式的に示す図である。
図１３は、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２のネットワークセンサー１０におけるペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ２の一例を示す図である。
図１３は、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２のネットワークセンサー１０におけるペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ２の一例を示す図である。
【0139】
実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２におけるネットワークセンサー１０の構成などは、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１の説明において用いた図２を用いることができる。また、ネットワークセンサー１０の動作などは、図３及び図５を用いることができる。このため、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２のネットワークセンサー１０の構成及び動作を説明する際には、必要に応じて図２、図３及び図５を用いるものとする。
【0140】
なお、図５に示すフローチャートにおけるステップＳＰ１～ＳＰ１０までの処理は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１において説明した処理と基本的には同様であるが、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、ペイロードデータ作成（ステップＳＰ１１）が実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１と異なる。
【0141】
すなわち、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１におけるステップＳＰ１１の処理は、揺れ情報として「振動波形の特徴を表す揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）」を含んだペイロードデータＰＤ１（図４参照。）を作成する処理であったが、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、揺れ情報として「クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報」を含んだペイロードデータＰＤ２を作成する処理である。
【0142】
そして、クロック信号ごとに１６ビットで表される振動波形成分情報が含まれているペイロードデータＰＤ２を送信部１５０から送信し（ステップＳＰ１２）、ペイロードデータ作成部１４０の電源をＯＦＦ状態（スリープ状態）とする（ステップＳＰ１３）。
【0143】
実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２のネットワークセンサー１０（図２参照。）におけるペイロードデータ作成部１４０において作成されるペイロードデータＰＤ２は、図１３に示すように、識別符号（ＩＤ）が２４ビット、ステータス情報（Ｓｔａｔｕｓ）が８ビット、緯度情報及び経度情報がそれぞれ２４ビット、地震発生時刻ｔ０に関する情報が４８ビット、カウンター２４４のカウント値（ＣＮＴ＝Ｎ１）が１６ビット、揺れ情報（振動波形成分情報（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ））が１６ビット×３×Ｎ１の合計（１８＋Ｎ１×２×３）バイトのデータ量を有するものとなっている。
【0144】
なお、ステータス情報はＯｐｔｉｏｎ（４ビット）、バッテリー残量を１６段階で表すＢＡＴ情報（４ビット）で構成される。また、地震発生時刻ｔ０に関する情報は、年（Ｙｅａｒ）、月（Ｍｏｎｔｈ）、日（Ｄａｙ），時（Ｈｏｕｒ）、分（Ｍｉｎ）、ミリ秒（ｍｓｅｃ）を有し、合計４８ビットの情報で表されている。
【0145】
このように、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、ネットワークセンサー１０（図２参照。）のペイロードデータ作成部１４０（図２参照。）において作成されるペイロードデータＰＤ２は、データ量が１２８ビットを超えるため、送信部１５０と受信部３０との間の通信手段としては、電話回線又はインターネットを用いる。ここで、電話回線には、有線の電話回線だけではなく、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、５Ｇ，６Ｇなどの携帯電話回線も含まれる。なお、携帯電話回線を用いる場合には、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、受信部３０は、図１２に示すように、各建物（建物ＢＬ１，ＢＬ２、・・）に近い位置に存在する携帯電話通信用の通信基地を用いることができる。
【0146】
一方、揺れ性能相対評価装置２０の解析部としてのサーバー２１０は、ネットワークセンサー１０から送信されてきたペイロードデータＰＤ２に含まれる振動波形成分情報を取得して、取得した振動波形成分情報から揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を作成するための処理を行う。
【0147】
このように、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、揺れ性能相対評価装置２０のサーバー２１０側において、ネットワークセンサー１０から送信されてきたペイロードデータＰＤ２（図１３参照。）に含まれている振動波形成分情報（Ａｘ，Ａｙ，Ａｚ）から揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を作成する処理を行う。
【0148】
このようにして、揺れ性能相対評価装置２０のサーバー２１０側で揺れ指標（震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間など）を算出すれば、当該揺れ指標に基づいた揺れ性能相対評価（「土地＋建物の総合評価」、「土地の評価」及び「建物の評価」）は、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１において、図７～図１１を参照して説明した揺れ性能相対評価と同様に実施できる。従って、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においては、揺れ指標に基づいた揺れ性能相対評価についての説明は省略する。
【0149】
実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においても、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１と同様に、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース２３０に蓄積されている揺れ性能相対評価に関するデータに基づいて、揺れ性能相対評価対象となる全建物の揺れ性能を把握することができるとともに、各建物の揺れ性能を相対的に評価することができる。
【0150】
また、実施形態２に係る揺れ性能相対評価システム２においても、実施形態１に係る揺れ性能相対評価システム１と同様に、各ネットワークセンサー１０からは、例えば図６に示すようなアライブペイロードデータＡＰＤ（図６参照。）を所定時間ごと（例えば６時間ごと）に送信する機能を有している。これにより、全建物を管理する管理者は、表示端末に表示されている各ネットワークセンサーのＮＳの現在の状態（各ネットワークセンサー１０の現時点におけるバッテリー残量、当該ネットワークセンサー１０の姿勢など）を知ることができる。
【0151】
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。
【0152】
（１）上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー１０は、電力供給源としての電源は、バッテリー１６０を用いた場合を例示したが、バッテリーであることに限られるものではなく、例えば、１００ボルトのＡＣ電源であってもよい。また、外部のＡＣ電源からのＡＣ電流をネットワークセンサーの各部に適した電圧のＤＣ電流に変換する変換回路からなる電源であってもよい。
【0153】
（２）上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー１０にはＧＮＳＳ受信機１２０を設けた場合を例示したが、各ネットワークセンサー１０にＧＮＳＳ受信機１２０を設けることは必須ではない。
【0154】
（３）上記各実施形態においては、図２に示すような構成の初期微動検出部１３０により、地震の初期微動を検出してネットワークセンサー１０を動作させる場合を例示したが、必ずしも初期微動検出部を設ける必要はなく、例えば、加速度センサー１１０から出力される振動波形を各ネットワークセンサー１０に継続的に入力させて、ネットワークセンサー１０に入力された振動波形をＡ／Ｄ変換器１４１で継続的にＡ／Ｄ変換するようにしてもよく、また、Ａ／Ｄ変換器１４１において、振動波形が所定レベルＴＨ以上となったことを判定して、所定レベルＴＨ以上となった後の振動波形をＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。
【0155】
（４）上記各実施形態においては、各ネットワークセンサー１０から送信するアライブペイロードデータＡＰＤ（図６参照。）には、当該ネットワークセンサー１０の位置情報（緯度情報及び経度情報）が含まれている場合を例示したが、ネットワークセンサー１０の位置情報（緯度情報及び経度情報）は、揺れ性能相対評価装置２０側に予め登録しておけば、当該ネットワークセンサーの設置位置に変更がない限り、その都度、送信する必要はないともいえる。
【0156】
（５）上記各実施形態においては、揺れ指標としては、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間のうちの最大速度を採用した場合を例示したが、最大速度以外の揺れ指標（震度、最大加速度、最大変位、揺れの継続時間など）を採用してもよい。また、震度、最大加速度、最大速度、最大変位、揺れの継続時間などのうちの複数の揺れ指標を採用することもできる。この場合は、採用した複数の揺れ指標において、各揺れ指標が「平均的な揺れの傾向線」に対する乖離の度合いを求め、求められた各指標における乖離の度合いを偏差値として算出し、算出した偏差値を重み付け平均して、偏差値を重み付け平均した結果に基づいて揺れ性能相対性評価を行うということも可能である。さらに、揺れ指標としては、上述の最大速度、震度、最大加速度、最大変位、揺れの継続時間などの指標だけでなく、例えば、ＳＩ（Spectral Intensity）値、減衰定数、振動周期、スペクトル情報などを用いることもできる。
【0157】
（６）上記各実施形態においては、ネットワークセンサーは、各建物において、建物の頂部、建物の基部及び建物の周辺の土地（地表面）の３箇所に設置する場合を例示したが、必ずしも３箇所であることに限られるものではなく、これら３箇所のうちの１箇所であってもよい。
【0158】
（７）上記実施形態においては、受信部３０は図１に示すように、屋外に設置されている通信基地局などを例示したが、受信部３０はサーバー２１０が設置されている建物内に存在していてもよい。また、屋外に設置されている場合であっても、揺れ性能相対評価対象となる建物が、広範囲に渡って存在する場合などにおいては、それぞれの地域ごとに設置されている複数の受信部（通信基地局）であってもよい。
【0159】
（８）上記実施形態において、データベース２３０に蓄積するデータは、揺れ性能相対評価結果だけではなく、各建物において得られた建物ごとの揺れ指標として、例えば、震度、最大加速度（ｇａｌ）、最大速度（ｃｍ／ｓｅｃ）、最大変位（ｃｍ）、揺れの継続時間（ｓｅｃ）などを、日時情報（年月日分秒）及び各建物の識別情報（例えば建物名）に対応付けて蓄積することもできる。また、これらの揺れ指標は、表示端末１２０に随時表示させることもできる。これにより、揺れ性能相対評価対象となる全建物を管理する管理者は、データベース２３０に蓄積されている揺れ指標に基づいて、各建物及び各建物の周辺の土地の揺れ性能を個々の建物ごとに把握することができる。
【0160】
（９）上記実施形態において、ネットワークセンサー１０は、実施形態１，２の揺れ性能相対評価システム１，２のネットワークセンサーとして用いるものであったが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明のネットワークセンサーは、種々の使用目的に用いることができる。例えば、個別の建物の揺れ性能の評価や、地震の解析（地震の震度の解析、地震の発生頻度の解析、地震の振動波形の解析）など、本発明の揺れ性能相対評価システムとは違った使用目的に用いることもできる。
【符号の説明】
【0161】
１，２・・・揺れ性能相対評価システム、１０（ＮＳ１，ＮＳ２，・・・）・・・ネットワークセンサー、２０・・・揺れ性能相対評価装置、３０・・受信部、４０・・・ＧＮＳＳ衛星、１１０・・・加速度センサー、１２０・・・ＧＮＳＳ受信機、１３０・・・初期微動検出部、１４０・・・ペイロードデータ作成部、１５０・・・送信部、１６０・・・バッテリー、１７０・・・割込み信号発生部、２１０・・・サーバー（解析部）、２２０・・・表示端末、２３０・・・データベース（蓄積部）、ＢＬ１，ＢＬ２、・・・建物（各建物）、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３・・・平均的な揺れの傾向線、ＮＳ１ａ、ＮＳ２ａ，・・・頂部ネットワークセンサー、ＮＳ１ｂ、ＮＳ２ｂ，・・・基部ネットワークセンサー、ＮＳ１ｃ、ＮＳ２ｃ，・・・地表面ネットワークセンサー、ＰＤ１，ＰＤ２・・・ペイロードデータ、ＡＰＤ・・・アライブペイロードデータ
【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】
