特開 2022-88069 ずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラム

(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】P2022088069

(43)【公開日】2022-06-14

(54)【発明の名称】ずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラム

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20220607BHJP

   G16Y 10/30 20200101ALI20220607BHJP

   G16Y 40/10 20200101ALI20220607BHJP

   G08B 25/04 20060101ALI20220607BHJP

   G08B 25/10 20060101ALI20220607BHJP

   G08B 21/02 20060101ALI20220607BHJP

【ＦＩ】

E01D22/00 Z

G16Y10/30

G16Y40/10

G08B25/04 K

G08B25/10 A

G08B21/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020200309

(22)【出願日】2020-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】505389695

【氏名又は名称】首都高速道路株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】591216473

【氏名又は名称】一般財団法人首都高速道路技術センター

(71)【出願人】

【識別番号】513220562

【氏名又は名称】首都高技術株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】507230382

【氏名又は名称】首都高メンテナンス西東京株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】510106968

【氏名又は名称】首都高メンテナンス東東京株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】510273798

【氏名又は名称】首都高メンテナンス神奈川株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】517078057

【氏名又は名称】Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｆａｒｍ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002516

【氏名又は名称】特許業務法人白坂

(72)【発明者】

【氏名】高橋 成典

(72)【発明者】

【氏名】松原 拓朗

(72)【発明者】

【氏名】山本 一貴

(72)【発明者】

【氏名】張 広鋒

(72)【発明者】

【氏名】右高 裕二

(72)【発明者】

【氏名】柳瀬 匡雄

(72)【発明者】

【氏名】岡田 昇一

(72)【発明者】

【氏名】多胡 功

【テーマコード（参考）】

2D059

5C086

5C087

【Ｆターム（参考）】

2D059AA31

2D059GG39

2D059GG55

5C086AA35

5C086CA02

5C086CA06

5C086EA11

5C086FA06

5C086FA11

5C086FA18

5C086GA02

5C087AA10

5C087AA19

5C087AA37

5C087BB18

5C087DD33

5C087EE08

5C087FF01

5C087FF02

5C087FF04

5C087GG08

5C087GG66

5C087GG70

5C087GG83

5C087GG84

(57)【要約】      （修正有）

【課題】省エネルギでありながら監視対象となった橋梁のずれを確実に測定することで、橋梁の異常を監視する検知センサ及び監視システム等を提供する。
【解決手段】橋梁の接合部のずれを検知するずれ検知センサ１０であって、第１橋梁部に接続する第１接続部２０ａと、第１橋梁部と接合部を介して接続する第２橋梁部に接続する第２接続部２０ｂと、接合部を跨ぎ第１接続部と第２接続部とに接続されるワイヤ２１と、ワイヤ２１の断線を検知する検知部と、検知部がワイヤの断線を検知した場合に、ワイヤが断線したことを示す断線情報を無線送信する送信部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

橋梁の接合部のずれを検知するずれ検知センサであって、
第１橋梁部に接続する第１接続部と、
前記第１橋梁部と前記接合部を介して接続する第２橋梁部に接続する第２接続部と、
前記接合部を跨ぎ前記第１接続部と前記第２接続部とに接続されるワイヤと、
前記ワイヤの断線を検知する検知部と、
前記検知部が前記ワイヤの断線を検知した場合に、前記ワイヤが断線したことを示す断線情報を無線送信する送信部と、
を備えるずれ検知センサ。

【請求項2】

前記ワイヤは、断線しやすい部分を備えていることを特徴とする請求項１に記載のずれ検知センサ。

【請求項3】

前記断線しやすい部分は、永久磁石の磁力により結合された部分であることを特徴とする請求項２に記載のずれ検知センサ。

【請求項4】

前記断線しやすい部分は、前記ワイヤの他の部分より細い部分であることを特徴とする請求項２に記載のずれ検知センサ。

【請求項5】

前記第１橋梁部と前記第２橋梁部とは、鋼材からなる部分を備え、
前記第１接続部と前記第２接続部とは、永久磁石を備え、
前記第１接続部と前記第２接続部とは、前記永久磁石の磁力により前記第１橋梁部と前記第２橋梁部とに取り付けられることを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載のずれ検知センサ。

【請求項6】

前記検知部は、第１導体部と第２導体部とを備え、
前記第１導体部と前記第２導体部とは前記断線しやすい部分に接続されており、
前記断線しやすい部分が結合されている状態では、前記第１導体部と前記第２導体部とは導通しており、
前記断線しやすい部分が断線した状態では、前記第１導体部と前記第２導体部とは非導通になり、
前記検知部は、前記第１導体部と前記第２導体部とが非導通になったことを検知することで前記ワイヤの断線を検知することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載のずれ検知センサ。

【請求項7】

前記断線情報は、前記ずれ検知センサに付与された前記ずれ検知センサに固有の識別コードとともに無線送信されることを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載のずれ検知センサ。

【請求項8】

橋梁を監視する橋梁監視システムであって、
前記橋梁監視システムの監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定部と、
請求項１ないし７の何れか１項に記載のずれ検知センサが送信した前記断線情報を取得する断線情報取得部と、
前記断線情報取得部が取得した前記断線情報に基づいてユーザに前記橋梁の異常を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする橋梁監視システム。

【請求項9】

橋梁を監視する橋梁監視方法であって、
前記橋梁監視方法の監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定ステップと、
請求項１ないし７の何れか１項に記載のずれ検知センサが送信した前記断線情報を取得する断線情報取得ステップと、
前記断線情報取得ステップが取得した前記断線情報に基づいてユーザに前記橋梁の異常を報知する報知ステップと、
を実行することを特徴とする橋梁監視方法。

【請求項10】

橋梁を監視する橋梁監視プログラムであって、
橋梁監視システムに用いられるコンピュータに、
前記橋梁監視システムの監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定機能と、
請求項１ないし７の何れか１項に記載のずれ検知センサが送信した前記断線情報を取得する断線情報取得機能と、
前記断線情報取得機能が取得した前記断線情報に基づいてユーザに前記橋梁の異常を報知する報知機能と、
を実現させることを特徴とする橋梁監視プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラムに関し、特に橋梁の構造物の状態を遠隔地で監視することができるずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

道路を構成する橋梁を監視する場合、従来、監視対象となった橋梁の特定位置を監視カメラ（定点カメラ）が撮影し、監視カメラの撮影データに基づいて当該橋梁の特定位置の変位を測定して当該橋梁の異常を検知していた（特許文献１参照）。しかし、監視カメラを用いて橋梁を監視する方法では、監視カメラを常時駆動するため消費電力が大きいという問題があった。

【0003】

そこで、監視対象となった橋梁に傾斜計を設置して傾斜角度の変化を測定することで、当該構造物の異常を監視する方法が考案された（特許文献２参照）。しかし、構造物の傾斜角度を測定することで当該構造物の異常を監視しようとしても、車両等による振動などである、いわゆる交通振動の影響が大きく構造物の傾斜角度の変化量を確実に測定することができない場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－１５８１１２号公報

【特許文献2】特開２０２０－１６１１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、本開示は、省エネルギでありながら監視対象となった橋梁のずれを確実に検知することで当該橋梁の異常を監視できるずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

すなわち、第１の態様に係るずれ検知センサは、橋梁の接合部のずれを検知するずれ検知センサであって、第１橋梁部に接続する第１接続部と、第１橋梁部と接合部を介して接続する第２橋梁部に接続する第２接続部と、接合部を跨ぎ第１接続部と第２接続部とに接続されるワイヤと、ワイヤの断線を検知する検知部と、検知部がワイヤの断線を検知した場合に、ワイヤが断線したことを示す断線情報を無線送信する送信部と、を備える。

【0007】

更に、第２の態様は、第１の態様に係るずれ検知センサにおいて、ワイヤは、断線しやすい部分を備えていることとしてもよい。

【0008】

更に、第３の態様は、第２の態様に係るずれ検知センサにおいて、断線しやすい部分は、永久磁石の磁力により結合された部分であることとしてもよい。

【0009】

更に、第４の態様は、第２の態様に係るずれ検知センサにおいて、断線しやすい部分は、ワイヤの他の部分より細い部分であることとしてもよい。

【0010】

更に、第５の態様は、第１ないし４の何れか１の態様に係るずれ検知センサにおいて、第１橋梁部と第２橋梁部とは、鋼材からなる部分を備え、第１接続部と第２接続部とは、永久磁石を備え、第１接続部と第２接続部とは、永久磁石の磁力により第１橋梁部と第２橋梁部とに取り付けられることとしてもよい。

【0011】

更に、第６の態様は、第１ないし５の何れか１の態様に係るずれ検知センサにおいて、検知部は、第１導体部と第２導体部とを備え、第１導体部と第２導体部とは断線しやすい部分に接続されており、断線しやすい部分が結合されている状態では、第１導体部と第２導体部とは導通しており、断線しやすい部分が断線した状態では、第１導体部と第２導体部とは非導通になり、検知部は、第１導体部と第２導体部とが非導通になったことを検知することでワイヤの断線を検知することとしてもよい。

【0012】

更に、第７の態様は、第１ないし６の何れか１の態様に係るずれ検知センサにおいて、断線情報は、ずれ検知センサに付与されたずれ検知センサに固有の識別コードとともに無線送信されることとしてもよい。

【0013】

更に、第８の態様に係る橋梁監視システムは、橋梁を監視する橋梁監視システムであって、橋梁監視システムの監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定部と、第１ないし７の何れか１の態様に係るずれ検知センサが送信した断線情報を取得する断線情報取得部と、断線情報取得部が取得した断線情報に基づいてユーザに橋梁の異常を報知する報知部と、を備える。

【0014】

更に、第９の態様に係る橋梁監視方法は、橋梁を監視する橋梁監視方法であって、橋梁監視方法の監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定ステップと、第１ないし７の何れか１の態様に係るずれ検知センサが送信した断線情報を取得する断線情報取得ステップと、断線情報取得ステップが取得した断線情報に基づいてユーザに橋梁の異常を報知する報知ステップと、を備える。

【0015】

更に、第１０の態様に係る橋梁監視プログラムは、橋梁を監視する橋梁監視プログラムであって、橋梁監視システムに用いられるコンピュータに、橋梁監視システムの監視対象となる橋梁の設定を受け付ける監視対象設定機能と、第１ないし７の何れか１の態様に係るずれ検知センサが送信した断線情報を取得する断線情報取得機能と、断線情報取得機能が取得した断線情報に基づいてユーザに橋梁の異常を報知する報知機能と、を実現させる。

【発明の効果】

【0016】

本開示に係るずれ検知センサ、橋梁監視システム、橋梁監視方法、及び橋梁監視プログラムによれば、省エネルギでありながら監視対象となった橋梁のずれを確実に検知することで当該橋梁の異常を監視できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態に係るずれ検知センサを含む橋梁監視システムの概要を示す図。

【図2】ずれ検知センサのハードの構成を示す図。

【図3】ずれ検知センサの切断部の拡大図。

【図4】アンカー部を示し、（ａ）が正面図、（ｂ）が下面図、（ｃ）が背面図。

【図5】ずれ検知センサの動作を示し、（ａ）が結合時、（ｂ）が分離時を示す図。

【図6】監視対象となる橋梁の断面斜視図。

【図7】橋体と橋脚との接合部の拡大図。

【図8】橋体同士の接合部の拡大図。

【図9】ずれ検知センサの切断部の他の実施例を示す図。

【図10】ずれ検知センサの機能ブロックを示す図。

【図11】橋梁監視システムのハードの構成を示す図。

【図12】橋梁監視システムのソフトの構成を示す図。

【図13】橋梁監視プログラムのフローチャートを示す図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１乃至図１２を参照して本開示に係るずれ検知センサ１０及び橋梁監視システム１２の一実施形態について説明する。図１を参照して、ずれ検知センサ１０を含む橋梁監視システム１２の構成について説明する。

【0019】

ずれ検知センサ１０は、橋梁監視システム１２の監視対象となる橋梁１３に設置される。ずれ検知センサ１０が検知した断線情報はＬＰＷＡ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ）の無線通信を介して橋梁監視システム１２に送信される。

【0020】

断線情報とは、ずれ検知センサ１０の後述する導体１９の断線に基づく信号のことである。橋梁１３の後述する接合部１７（若しくは１８）のずれが所定の大きさに達したときに導体１９が断線する。「ずれの所定の大きさ」は、ユーザによって設定され得る。

【0021】

本実施形態では、導体１９には常時、微弱な電流を流し、導体１９の両端に発生する電圧を測定する。この電圧の測定値がゼロになったときに導体１９が断線したとする。これは導体１９の断線により導体１９に微弱電流が流れなくなることに基づく。導体１９は、第１導体部１９ａと第２導体部１９ｂとを備える。

【0022】

橋梁監視システム１２は、ユーザによって運用される情報処理システムであり、ＬＰＷＡのプラットフォーム１４に有線若しくは無線により通信接続されている。プラットフォーム１４とは、基地局設備などＬＰＷＡを運用するのに必要な基盤設備のことである。橋梁監視システム１２はＬＰＷＡのプラットフォーム１４にインターネット１４ａを介して有線若しくは無線により通信接続されてもよい。

【0023】

図２及び図３を参照して、ずれ検知センサ１０の構成について説明する。図２は、ずれ検知センサ１０のハードの構成を示す図である。図３は、ずれ検知センサ１０の切断部２３の拡大図である。

【0024】

図２に示すように、ずれ検知センサ１０は、センサ本体１１、第１導体部１９ａ、第２導体部１９ｂ、第１接続部に相当する第１アンカー部２０ａ、第２接続部に相当する第２アンカー部２０ｂ、及びワイヤ２１を備える。

【0025】

ワイヤ２１は、第１ワイヤ部２１ａ、第２ワイヤ部２１ｂ、及び切断部２３を備える。第１ワイヤ部２１ａと第２ワイヤ部２１ｂとは紐状のワイヤである。切断部２３は、第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとに分離する。第１導体部１９ａ、第２導体部１９ｂ、及び切断部２３は導電性を備えている。なお、ワイヤ２１は、劣化及び温度変化などによる伸び縮みの少ない特性を有するものが適しており、可撓性は必須の特性ではないので棒状のものでもよい。

【0026】

第１導体部１９ａは、センサ本体１１から伸びて、その先端が第１切断部２３ａに接続される。第２導体部１９ｂは、センサ本体１１から伸びて、その先端が第２切断部２３ｂに接続される。切断部２３が結合されている状態、即ち、第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとが分離されていない状態では、第１導体部１９ａと第２導体部１９ｂとは導通する。切断部２３が断線した状態、即ち、第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとが分離した状態では、第１導体部１９ａと第２導体部１９ｂとは非導通になる。

【0027】

センサ本体１１は、第１導体部１９ａと第２導体部１９ｂとが導通しているか、若しくは、第１導体部１９ａと第２導体部１９ｂとが導通していない（非導通）かを検知することができる。

【0028】

センサ本体１１は、後述する送信部２９に接続されたアンテナ部２２を備える。アンテナ部２２はＬＰＷＡによる無線通信の空中線として用いられる。

【0029】

図３を参照して、ワイヤ２１の切断部２３の構成について説明する。切断部２３は、第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとに分離する。第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとは、それぞれ永久磁石を備えている。

【0030】

第１切断部２３ａの永久磁石と第２切断部２３ｂの永久磁石とは、図３に示すようにワイヤ２１が伸びる方向に沿って異なる磁極が並ぶように着磁されている。第１切断部２３ａは、第２切断部２３ｂと対向する面に永久磁石のＮ極を備えている。第２切断部２３ｂは、第１切断部２３ａと対向する面に永久磁石のＳ極を備えている。

【0031】

なお、これに限らず、第１切断部２３ａは第２切断部２３ｂと対向する面に永久磁石のＳ極を備え、第２切断部２３ｂは第１切断部２３ａと対向する面に永久磁石のＮ極を備えてもよい。

【0032】

ワイヤ２１に引っ張り力が加わり、即ち、第１ワイヤ部２１ａと第２ワイヤ部２１ｂとが引き離される力が加わり、当該力が所定の大きさを超えると、第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとは分離する。第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとは、一旦分離しても、両者が永久磁石の吸着力の及ぶ範囲に置かれることで再び結合することができる。

【0033】

図４を参照してアンカー部２０の構成について説明する。第１アンカー部２０ａと第２アンカー部２０ｂとは同じ構成をしているため、第１アンカー部２０ａと第２アンカー部２０ｂとをアンカー部２０と記す。図４は、アンカー部２０を示し、（ａ）が正面図、（ｂ）が下面図、（ｃ）が背面図である。

【0034】

アンカー部２０は、ヨーク部２４、永久磁石２５、ベース部２６、及びフック部２７を備える。ベース部２６は、金属製プレートであり永久磁石２５のヨークとしても機能し、永久磁石２５を含む磁気回路の一部を構成する。

【0035】

ベース部２６は、その両端にヨーク部２４と永久磁石２５とを備える。永久磁石２５はヨーク部２４とベース部２６とに挟まれている。ベース部２６は、その中央部においてフック部２７を備えている。フック部２７はベース部２６の面に対して立設している。フック部２７にはワイヤ２１が接続される。

【0036】

アンカー部２０は、永久磁石２５の磁力により橋体１５若しくは橋脚１６の鋼材からなる部分に取り付けられる。ベース部２６の背面のふち２６ａ及びヨーク部２４の背面が当接部となり橋体１５若しくは橋脚１６に当接する。橋体１５の鋼材からなる部分は、第１橋梁部若しくは第２橋梁部に相当する。橋脚１６の鋼材からなる部分は、第１橋梁部若しくは第２橋梁部に相当する。

【0037】

次に図５を参照してずれ検知センサ１０の動作について説明する。図５（ａ）は、ずれ検知センサ１０の切断部２３が結合している状態を示している。図５（ｂ）は、ずれ検知センサ１０の切断部２３が分離している状態を示している。

【0038】

橋体１５と橋脚１６との接合部１７（図７参照）、若しくは隣接する二つの橋体１５同士の接合部１８（図８参照）がずれて、第１アンカー部２０ａと第２アンカー部２０ｂとの間の距離が拡がった場合に、第１ワイヤ部２１ａは第１アンカー部２０ａに引っ張られ、第２ワイヤ部２１ｂは第２アンカー部２０ｂに引っ張られる。

【0039】

第１アンカー部２０ａと第２アンカー部２０ｂとの間が所定距離を超えた場合に切断部２３が分離する（図５（ｂ）参照）。なお、ワイヤ２１の長さは、第１アンカー部２０ａと第２アンカー部２０ｂとの間の距離を考慮して決定され、ずれ検知センサ１０を設置する際に橋梁１３の周囲の温度変化に起因する伸縮をも考慮して調整される。更に、ワイヤ２１の断線が生じる際の橋梁１３のずれの大きさの設定は、ずれ検知センサ１０を設置する際のワイヤ２１の長さを調整することで行うことができる。

【0040】

図５（ａ）の状態では、センサ本体１１から流される微弱電流により導体１９の両端に電圧が生じる。図５（ｂ）の状態では、ワイヤ２１は分離されるためセンサ本体１１の第１導体部１９ａ及び第２導体部１９ｂには微弱電流は流れず、導体１９に生じる電圧はゼロになる。ずれ検知センサ１０の後述する検知部２８は導体１９に生じる電圧がゼロになったことを測定することでワイヤ２１が断線したことを検知する。

【0041】

図６を参照して橋梁１３の構造について説明する。図６は監視対象となる橋梁１３の断面斜視図である。橋梁１３は、上部構造としての橋体１５と下部構造としての橋脚１６とを備える。橋梁１３は、２以上の橋体１５を連結させて、橋体１５同士の連結部を橋脚１６が支持することで構成される。

【0042】

橋梁１３が地震を受けた場合、及び橋梁１３の経年劣化が進んだ場合など、橋梁１３の接合部１７（若しくは１８（図８参照））がずれることがある。即ち、橋体１５と橋脚１６との接合部１７、若しくは、隣接する橋体１５同士の接合部１８にずれが生じることがある。

【0043】

ずれ検知センサ１０は、橋体１５と橋脚１６との接合部１７に設置され、この接合部１７に生じるずれが所定の閾値に達したことに起因するワイヤ２１の断線を検知する。ずれ検知センサ１０は、隣接する橋体１５同士の接合部１８に設置され、この接合部１８に生じるずれが所定の距離を超えたことに起因するワイヤ２１の断線を検知する。

【0044】

図７を参照して、ずれ検知センサ１０が、橋体１５と橋脚１６との接合部１７に設置された状態について説明する。図７は橋体１５と橋脚１６との接合部１７の拡大図である。

【0045】

ずれ検知センサ１０の第１接続部である第１アンカー部２０ａは接合部１７近傍の橋体１５の鋼材でできた部分（第１橋梁部に相当）に取り付けられる。ずれ検知センサ１０の第２接続部である第２アンカー部２０ｂは接合部１７近傍の橋脚１６の鋼材でできた部分（第２橋梁部に相当）に取り付けられる。

【0046】

ワイヤ２１は接合部１７を跨ぐようにして配置される。つまり、接合部１７の接合が離間した際にワイヤ２１に引っ張り力が加わるように、ワイヤ２１の一端は第１橋梁部に接続され、ワイヤ２１の他端は第２橋梁部に接続される。センサ本体１１は、橋体１５若しくは橋脚１６に設置される。センサ本体１１は、第１導体部１９ａ及び第２導体部１９ｂに微弱電流を流す。橋体１５と橋脚１６とが離間する方向は、横方向、縦方向、若しくは斜め方向があり得る。

【0047】

センサ本体１１は、図示しない背面に永久磁石を備えており、この永久磁石の吸着力により橋体１５若しくは橋脚１６の鋼材でできた部分に取り付けられる。従って、センサ本体１１を橋体１５若しくは橋脚１６に取り付ける際、その施工などを容易に行うことができ、橋梁１３側に別途部材などを準備する必要がない。

【0048】

図８を参照して、ずれ検知センサ１０が、隣り合う橋体１５同士の接合部１８に設置された状態について説明する。図８は橋体１５同士の接合部１８の拡大図である。ずれ検知センサ１０の第１接続部である第１アンカー部２０ａは接合部１８近傍の橋体１５の鋼材でできた部分（第１橋梁部に相当）に取り付けられる。ずれ検知センサ１０の第２接続部である第２アンカー部２０ｂは接合部１８近傍の橋体１５の鋼材でできた部分（第２橋梁部に相当）に取り付けられる。

【0049】

ワイヤ２１は接合部１８を跨ぐようにして配置される。センサ本体１１は、隣接する橋体１５の何れかの橋体１５に設置される。センサ本体１１は、第１導体部１９ａ及び第２導体部１９ｂに微弱電流を流す。隣接する二つの橋体１５同士が離間する方向は、横方向、縦方向、若しくは斜め方向があり得る。

【0050】

図９を参照してワイヤ２１の他の実施例について説明する。ワイヤ２１の切断部２３は、ワイヤ２１の他の部分より細い部分である。ワイヤ２１は、引っ張り力を受けた場合、切断部２３において切断され、第１ワイヤ部２１ａと第２ワイヤ部２１ｂとに分離する。

【0051】

次に、図１０を参照してずれ検知センサ１０の機能について説明する。図１０はずれ検知センサ１０の機能ブロックを示す図である。ずれ検知センサ１０は、第１アンカー部２０ａ、第２アンカー部２０ｂ、ワイヤ２１、検知部２８、送信部２９、制御部３０、電源部３１、及び記憶部３２などを備える。

【0052】

第１アンカー部２０ａ、即ち、第１接続部は、第１橋梁部に接続する。
第１橋梁部は鋼材からなる部分を備えており、第１アンカー部２０ａは永久磁石２５を備えている。第１アンカー部２０ａは、永久磁石２５の磁力により第１橋梁部に取り付けられる。

【0053】

第２アンカー部２０ｂは、即ち、第２接続部は、第１橋梁部と接合部１７（若しくは１８）を介して接続する第２橋梁部に接続する。

【0054】

第２橋梁部は鋼材からなる部分を備え、第２アンカー部２０ｂは永久磁石２５を備えている。第２アンカー部２０ｂは永久磁石２５の磁力により第２橋梁部に取り付けられる。

【0055】

ワイヤ２１は、接合部１７（若しくは１８）を跨ぎ第１接続部（第１アンカー部２０ａ）と第２接続部（第２アンカー部２０ｂ）とに接続される。

【0056】

ワイヤ２１は、断線しやすい部分（切断部２３）を備えている。断線しやすい部分（切断部２３）は、永久磁石の磁力により結合された部分である。また、断線しやすい部分（切断部２３）は、ワイヤ２１の他の部分より細い部分であることとしてもよい。

【0057】

検知部２８は、ワイヤ２１の断線を検知する。
検知部２８は、導体１９の両端に発生する電圧を測定する。検知部２８がワイヤ２１の断線を検知するとは、検知部２８が導体１９の両端に発生した電圧の測定値がゼロになることを測定することである。

【0058】

送信部２９は、検知部２８がワイヤ２１の断線を検知した場合に、ワイヤ２１が断線したことを示す断線情報を無線送信する。

【0059】

断線情報とは、ワイヤ２１の断線に基づく信号のことである。断線情報は、ずれ検知センサ１０に付与された後述するずれ検知センサ１０に固有の識別コードとともに無線送信される。

【0060】

制御部３０は、ずれ検知センサ１０の各機能部の動作制御を行う。
制御部３０は、検知部２８を制御し導体１９の両端に生じる電圧を測定するとともに、送信部２９を制御し検知部２８が検知した断線情報の無線送信を行う。

【0061】

電源部３１は、ずれ検知センサ１０の各機能部に電力を供給する。
電源部３１には、一次リチウム電池の電池パックが用いられる。電源部３１が備える一次リチウム電池の数は、ずれ検知センサ１０の継続使用期間などの使用状況によって適宜変更でき１個でも２個以上でもよい。

【0062】

記憶部３２は、検知部２８の断線情報を送信部２９が無線送信するまでの間、一時的に記録し、ずれ検知センサ１０の各機能部の動作制御に必要なプログラム及び初期設定情報などを記録する。

【0063】

ずれ検知センサ１０は、自機を識別する識別コードを記憶部３２に記憶している。この識別コードは、ｎ桁のコードであり、ｎ桁のうち先頭のｍ桁が対応する橋梁１３を示す橋梁識別コードとしてよい。

【0064】

本実施形態では、ずれ検知センサ１０は１個のワイヤ２１を備えている。しかしこれに限定されるものではなく、ずれ検知センサ１０は２個のワイヤ２１を備え、２個のワイヤ２１はそれぞれ橋梁１３の異なる接合部１７（若しくは１８）に設置されていてもよい。また、２個のワイヤ２１は同じ接合部１７（若しくは１８）に設置されてもよい。この場合、１つの接合部１７（若しくは１８）に２個のワイヤ２１を設置するので断線情報の確度が向上する、

【0065】

例えば、ずれ検知センサ１０が、２個のワイヤ２１を備えた場合、２個のワイヤ２１の各々に固有の識別コードが割当てられて、それぞれの識別コードは記憶部３２に記憶される。この場合、送信部２９は、断線が検出されたワイヤ２１に割当てられた識別コードと供に、断線情報を送信する。

【0066】

送信部２９は、ずれ検知センサ１０が検知した断線情報をＬＰＷＡによる無線通信により橋梁監視システム１２へ送信する。ＬＰＷＡは低消費電力で長距離の通信ができる通信規格である。

【0067】

ＬＰＷＡは、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）機器による無線通信に適しているとされ、低消費電力でありながら広域的な無線通信が可能である。本実施形態では、ＬＰＷＡの中でもＳＩＧＦＯＸ（登録商標）の通信規格を用いている。ＳＩＧＦＯＸ（登録商標）は、伝送距離が最大５０ｋｍ程度であり、他のＬＰＷＡの通信規格の伝送距離１ｋｍ～１０数ｋｍ程度に比べて長距離なのが特徴である。

【0068】

なお、ＬＰＷＡの通信規格には、他にもＬｏＲａＷＡＮ（登録商標）、エルトレス（ＥＬＴＲＥＳ：登録商標）などがあり、橋梁監視システム１２の使用状況によってはこれらの通信規格を用いてもよい。

【0069】

また、ＬＰＷＡの他に第三世代（３Ｇ）、第四世代（４Ｇ）移動通信システム、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、ＬＴＥ－Ｍ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍａｃｈｉｎｅ－Ｔｙｐｅ－ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの無線通信方式があり、橋梁監視システム１２の使用状況によってはこれらの無線通信を用いてもよい。

【0070】

次に、図１１及び１２を参照して本実施形態にかかる橋梁監視システム１２について説明する。橋梁監視システム１２は、コンピュータなどを含む情報処理システムの一種であり主にユーザに操作され、Ｉ／Ｏインターフェース７０、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）７１、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）７２、記憶部７３、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）７４等を備えている。

【0071】

橋梁監視システム１２は、Ｉ／Ｏインターフェース７０を介してインターネット１４ａを含む外部のネットワークに対してデータなどの送受信を行う。若しくは、Ｉ／Ｏインターフェース７０を介してＬＰＷＡのプラットフォーム１４に対してデータなどの送受信を行う。

【0072】

橋梁監視システム１２は、後述する橋梁監視プログラムをＲＯＭ７１若しくは記憶部７３に保存し、ＲＡＭ７２などで構成されるメインメモリに橋梁監視プログラムを取り込む。そして、ＣＰＵ７４は、橋梁監視プログラムを取り込んだメインメモリにアクセスして橋梁監視プログラムを実行する。

【0073】

橋梁監視システム１２の記憶部７３は、橋梁監視プログラムを実行するために利用されるアプリケーション、各種データ、その他の関連アプリケーション、及び関連データなどが記憶される。

【0074】

次に図１２を参照して、橋梁監視システム１２における各機能構成について説明する。
橋梁監視システム１２は、橋梁監視プログラムを実行することで、監視対象設定部８１、断線情報取得部８２、及び報知部８３をＣＰＵ７４に備える。

【0075】

監視対象設定部８１は、橋梁監視システム１２の監視対象となる橋梁１３の設定を受け付ける。
ユーザがずれ検知センサ１０のそれぞれに紐付けられた識別コードを監視対象設定部８１に入力することで、監視対象設定部８１は監視対象となる橋梁１３の設定を受け付ける。橋梁監視システム１２は複数のずれ検知センサ１０を用いてもよく、この場合、ユーザは複数のずれ検知センサ１０の各々に紐付けられた識別コードを監視対象設定部８１に入力する。

【0076】

監視対象となる橋梁１３は、１つであっても良いし複数であってもよい。ずれ検知センサ１０は、自機を識別する識別コードをそれぞれずれ検知センサ１０の記憶部３２に記憶している。この識別コードは、ｎ桁のコードであり、ｎ桁のうち先頭のｍ桁が対応する橋梁１３を示す橋梁識別コードになる。

【0077】

本実施形態では、ずれ検知センサ１０は自機に固有の識別コードを記憶部３２に記憶している。これに限るものではなく、例えば、ずれ検知センサ１０は、ワイヤ２１を識別する識別コードを記憶部３２に記憶してもよい。

【0078】

また、本実施形態では、識別コードとして、ｎ桁のコードを用い、ｎ桁のうち先頭のｍ桁が対応する橋梁１３を示す橋梁識別コードとしている。これに限るものではなく、例えば、識別コードのｎ桁のうち先頭のｍ桁が対応する橋体１５に固有の橋体識別コード、若しくは橋脚１６に固有の橋脚識別コードとしてもよい。

【0079】

ずれ検知センサ１０が２個のワイヤ２１を備えた場合、２個のワイヤ２１各々に固有の識別コードを割当てる。監視対象設定部８１は、ワイヤ２１毎に対応した識別コードを記憶部７３に記憶することで、監視対象となる橋梁１３の設定を受け付ける。

【0080】

断線情報取得部８２は、ずれ検知センサ１０が送信した断線情報を取得する。
ずれ検知センサ１０は、断線情報と自機の識別コードとを一組にし、断線情報と識別コードとを紐付けて、橋梁監視システム１２に送信する。

【0081】

断線情報取得部８２は、断線情報と識別コードとを一組にして取得する。取得した断線情報は、識別コードを参照することで、どの橋梁１３のどのずれ検知センサ１０によって検知されたのか判別することができる。本実施形態では、無線通信はＬＰＷＡを用いる。

【0082】

報知部８３は、断線情報取得部８２が取得した断線情報に基づいてユーザに橋梁１３の異常を報知する。
報知部８３は、ユーザに対して橋梁監視システム１２に備えられた図示しないモニタ、スピーカなどにより映像、音声により異常を報知する。若しくは、報知部８３は、ユーザが持つ図示しないスマートフォンなどの携帯通信端末に電子メールを送信することで異常を報知する。

【0083】

異常の報知を受けたユーザは、橋梁１３の異常の元になった断線情報と紐付けられた識別コードを参照することで、どの橋梁１３のどのずれ検知センサ１０においてワイヤ２１の断線が検知されたのかを認識することができる。
ユーザは、橋梁１３の異常が報知される状況では、車両が橋梁１３を通行することは危険と断定し得る。

【0084】

次に、図１３を参照して、橋梁監視プログラムの流れを示すフローチャートを用い、本開示に係る橋梁監視方法を橋梁監視プログラムとともに説明する。本開示の橋梁監視方法は、橋梁監視プログラムに基づいて、橋梁監視システム１２のＣＰＵ７４により実行される。

【0085】

橋梁監視プログラムは、図１２のＣＰＵ７４に対して、監視対象設定機能、断線情報取得機能、報知機能の各機能を実行させる。これらの機能は図１３に示す順に実行されるが、適宜、順番を入れ替えて実行することもできる。なお、各機能は前述の橋梁監視システム１２の説明と重複するため、その詳細な説明は省略する。

【0086】

監視対象設定機能は、橋梁監視システム１２の監視対象となる橋梁１３の設定を受け付ける（Ｓ８１：監視対象設定ステップ）。

【0087】

断線情報取得機能は、ずれ検知センサ１０が送信した断線情報を取得する（Ｓ８２：断線情報取得ステップ）。

【0088】

報知機能は、断線情報取得機能が取得した断線情報に基づいてユーザに橋梁１３の異常を報知する（Ｓ８３：報知ステップ）。

【0089】

上記した実施形態によれば以下のことが可能となる。
即ち、ずれ検知センサ１０は、橋梁１３の接合部１７（若しくは１８）のずれをワイヤ２１の断線によって検知している。ワイヤ２１の断線の検知は、導体１９に微弱電流を流し、導体１９の両端に生じた電圧を測定することで行われる。すなわち、単純な構造で有りながらも確実に橋梁１３のずれを検知することができる。

【0090】

また、導体１９の両端に生じる電圧は導体１９に流す微弱電流による。従って、ずれ検知センサ１０は省電力性能に優れる。

【0091】

本実施形態によれば、ワイヤ２１の切断部２３は永久磁石により結合される。切断部２３は第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとに分離しても、再び永久磁石の吸引力により第１切断部２３ａと第２切断部２３ｂとは結合する。従って、ワイヤ２１は、一旦切断したとしても、再利用することができる。

【0092】

更に、本実施形態では、ずれ検知センサ１０は、橋梁監視システム１２へ断線情報を送信する際に無線通信としてＬＰＷＡを用いる。ＬＰＷＡは他の通信方式と比べて消費電力が小さい。

【0093】

ずれ検知センサ１０の無線送信の消費電力が小さいので、実際にずれ検知センサ１０が断線を検知し断線情報を無線送信しようとした際に電力が不足して断線情報の無線送信が出来なくなるという可能性を低減することができる。

【0094】

更に、本実施形態では、アンカー部２０は永久磁石２５の吸引力により橋梁１３の鋼材部に設置することとしている。このため、ワイヤ２１を橋梁１３に取り付ける際、その施工などを容易に行うことができ、橋梁１３側に別途部材などを準備する必要がない。

【0095】

本開示は上記した実施形態に係る橋梁監視システム１２に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本開示の要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、若しくは応用例により実施可能である。

【0096】

上記した実施形態では、ずれ検知センサ１０は、橋梁監視システム１２へ検知情報を送信する際に無線通信としてＬＰＷＡを用いた。しかし、ＬＰＷＡに代えて第三世代（３Ｇ）、第四世代（４Ｇ）移動通信システム、ＬＴＥなどの無線通信方式による無線通信を用いてもよい。

【0097】

上記した実施形態では、導体１９は、ワイヤ状の電線を用いた。これに限定されるものではなく、例えば、扁平導体を導体１９として用いてもよい。導体１９に扁平導体を用いた場合、可撓性に優れるとともに未使用時にコンパクトに収納することが可能になる。

【符号の説明】

【0098】

１０ ずれ検知センサ
１１ センサ本体
１２ 橋梁監視システム
１３ 橋梁
１４ ＬＰＷＡのプラットフォーム
１４ａ インターネット
１５ 橋体
１６ 橋脚
１７ 接合部
１８ 接合部
１９ 導体
１９ａ 第１導体部
１９ｂ 第２導体部
２０ アンカー部
２０ａ 第１アンカー部（第１接続部）
２０ｂ 第２アンカー部（第２接続部）
２１ ワイヤ
２１ａ 第１ワイヤ部
２１ｂ 第２ワイヤ部
２２ アンテナ部
２３ 切断部
２３ａ 第１切断部
２３ｂ 第２切断部
２４ ヨーク部
２５ 永久磁石
２６ ベース部
２６ａ ふち
２７ フック部
２８ 検知部
２９ 送信部
３０ 制御部
３１ 電源部
３２ 記憶部
７０ Ｉ／Ｏインターフェース
７１ ＲＯＭ
７２ ＲＡＭ
７３ 記憶部
７４ ＣＰＵ
８１ 監視対象設定部
８２ 断線情報取得部
８３ 報知部

【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】