特開 2024-122766 振動検出システム、振動検出方法及びプログラム

(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】P2024122766

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】振動検出システム、振動検出方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01V 1/01 20240101AFI20240902BHJP

   G01V 1/00 20240101ALI20240902BHJP

   G08B 13/02 20060101ALI20240902BHJP

   G01H 1/00 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

G01V1/00 D

G01V1/00 A

G08B13/02 A

G01H1/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023030491

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上村 和久

【テーマコード（参考）】

2G064

2G105

5C084

【Ｆターム（参考）】

2G064AA05

2G064AB02

2G064BA02

2G064BD02

2G064DD02

2G105AA01

2G105AA03

2G105BB01

2G105EE02

2G105GG03

2G105HH01

2G105JJ05

2G105MM02

2G105NN02

5C084AA02

5C084AA08

5C084AA13

5C084BB33

5C084DD79

5C084EE01

5C084HH01

5C084HH07

(57)【要約】

【課題】地震発生時以外においても活用可能な振動検出システム、振動検出方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】振動検出システム１は、建物９０が受けた振動を検出するシステムであり、建物９０の基部９１に設けられた第１の振動検出器１１から振動に関する第１の振動データを収集すると共に、基部９１の上に構築された建物９０の上部９５に設けられた第２の振動検出器１２から振動に関する第２の振動データを収集する収集部３１と、収集部３１が収集した第１の振動データ及び第２の振動データに基づいて、建物９０が受けた振動を記録する記録部３２とを備える。振動検出方法及びプログラムは、第１の振動検出器１１から第１の振動データを収集し、第２の振動検出器１２から第２の振動データを収集し、収集した第１の振動データ及び第２の振動データに基づいて建物９０が受けた振動を記録する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物が受けた振動を検出するシステムであって、
前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集すると共に、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集する収集部と、
前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録する記録部と、を備える、
振動検出システム。

【請求項2】

前記記録部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで第１の所定の時間以上継続した振動のデータである場合、又は、前記第１の振動データが前記第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が前記第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、前記建物が受けた振動を記録する、
請求項１に記載の振動検出システム。

【請求項3】

前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動の種類を判定する判定部を備え、
前記判定部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで第１の所定の時間以上継続した振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、当該振動が地震に起因する振動であると判定する、
請求項１に記載の振動検出システム。

【請求項4】

建物が受けた振動を検出するシステムであって、
前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集すると共に、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集する収集部と、
前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物の内部に設けられた報知装置を作動させる報知指令部と、を備える、
振動検出システム。

【請求項5】

前記報知指令部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、前記報知装置を作動させる、
請求項４に記載の振動検出システム。

【請求項6】

前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動の種類を判定する判定部を備え、
前記判定部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、当該振動が前記建物の内部で発生した振動であると判定する、
請求項４に記載の振動検出システム。

【請求項7】

前記判定部は、前記建物が受けた振動の種類が前記建物の内部で発生した振動であると判定し、かつ、防犯機能を有効にしている場合に、前記報知装置を作動させる、
請求項６に記載の振動検出システム。

【請求項8】

前記第１の振動検出器と、前記第２の振動検出器と、を備える、
請求項１又は請求項４に記載の振動検出システム。

【請求項9】

前記第１の振動検出器から前記収集部に送信される前記第１の振動データ及び前記第２の振動検出器から前記収集部に送信される前記第２の振動データを中継するゲートウェイを備え、
前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイを作動させる電池を有する、
請求項８に記載の振動検出システム。

【請求項10】

前記第２の振動検出器は、複数が、前記建物内の異なる場所に設置されており、
前記第２の振動データを検出したそれぞれの前記第２の振動検出器の設置場所及び当該第２の振動検出器が前記第２の振動データを検出した時刻を特定して、前記建物の内部で発生した振動の移動経路を特定する、
請求項８に記載の振動検出システム。

【請求項11】

建物が受けた振動を検出する方法であって、
前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集するステップと、
前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集するステップと、
収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録するステップと、を備える、
振動検出方法。

【請求項12】

コンピュータに、
建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集するステップと、
前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集するステップと、
収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録するステップと、を実行させる、
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は振動検出システム、振動検出方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、地震計と、当該地震計と通信ネットワークを介して接続され、当該地震計から転送された地震の波形ファイルを受信する受信装置と、を備える地震観測システムが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－３９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、地震計は、地震が発生した場合のみ、その地震動の加速度データなどを波形ファイルとして内部に記録する。そのため、地震計は、地震が発生していない平常時においては、地震の発生に備えて待機しているだけであり、有効活用されているとは言い難い。

【0005】

本開示は上述の課題に鑑み、地震発生時以外においても活用可能な振動検出システム、振動検出方法、及びプログラムを提供することに関する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様に係る振動検出システムは、建物が受けた振動を検出するシステムであって、前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集すると共に、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集する収集部と、前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録する記録部と、を備える。

【0007】

本開示の第２の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様に係る振動検出システムにおいて、前記記録部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで第１の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、又は、前記第１の振動データが前記第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が前記第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、前記建物が受けた振動を記録する。

【0008】

本開示の第３の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様又は第２の態様に係る振動検出システムにおいて、前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動の種類を判定する判定部を備え、前記判定部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで第１の所定の時間以上継続した振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、当該振動が地震に起因する振動であると判定する。

【0009】

本開示の第４の態様に係る振動検出システムは、建物が受けた振動を検出するシステムであって、前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集すると共に、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集する収集部と、前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物の内部に設けられた報知装置を作動させる報知指令部と、を備える。

【0010】

本開示の第５の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第４の態様に係る振動検出システムにおいて、前記報知指令部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、前記報知装置を作動させる。

【0011】

本開示の第６の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様乃至第５の態様のいずれか１つの態様に係る振動検出システムにおいて、前記収集部が収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動の種類を判定する判定部を備え、前記判定部は、前記第１の振動データが第１の所定の値以上の大きさで継続した時間が第１の所定の時間未満である振動のデータであり、かつ、前記第２の振動データが第２の所定の値以上の大きさで第２の所定の時間以上継続した振動のデータである場合に、当該振動が前記建物の内部で発生した振動であると判定する。

【0012】

本開示の第７の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第４の態様乃至第６の態様のいずれか１つの態様に係る振動検出システムにおいて、前記判定部は、前記建物が受けた振動の種類が前記建物の内部で発生した振動であると判定し、かつ、防犯機能を有効にしている場合に、前記報知装置を作動させる。

【0013】

本開示の第８の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様乃至第７の態様のいずれか１つの態様に係る振動検出システムにおいて、前記第１の振動検出器と、前記第２の振動検出器と、を備える。

【0014】

本開示の第９の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様乃至第８の態様のいずれか１つの態様に係る振動検出システムにおいて、前記第１の振動検出器から前記収集部に送信される前記第１の振動データ及び前記第２の振動検出器から前記収集部に送信される前記第２の振動データを中継するゲートウェイを備え、前記ゲートウェイは、前記ゲートウェイを作動させる電池を有する。

【0015】

本開示の第１０の態様に係る振動検出システムは、上記本開示の第１の態様乃至第９の態様のいずれか１つの態様に係る振動検出システムにおいて、前記第２の振動検出器は、複数が、前記建物内の異なる場所に設置されており、前記第２の振動データを検出したそれぞれの前記第２の振動検出器の設置場所及び当該第２の振動検出器が前記第２の振動データを検出した時刻を特定して、前記建物の内部で発生した振動の移動経路を特定する。

【0016】

本開示の第１１の態様に係る振動検出方法は、建物が受けた振動を検出する方法であって、前記建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集するステップと、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集するステップと、収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録するステップと、を備える。

【0017】

本開示の第１２の態様に係るプログラムは、コンピュータに、建物の基部に設けられた第１の振動検出器から振動に関する第１の振動データを収集するステップと、前記基部の上に構築された前記建物の上部に設けられた第２の振動検出器から振動に関する第２の振動データを収集するステップと、収集した前記第１の振動データ及び前記第２の振動データに基づいて、前記建物が受けた振動を記録するステップと、を実行させる。

【発明の効果】

【0018】

本開示によれば、地震発生時以外においても活用可能な振動検出システム、振動検出方法、及びプログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施の形態に係る振動検出システムの概略構成図である。

【図2】振動検出器の概略構成を示すブロック図である。

【図3】電算機のハードウェア構成の概念を示すブロック図である。

【図4】振動検出器における処理を例示するフローチャートである。

【図5】電算機における処理を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。

【0021】

まず図１を参照して、一実施の形態に係る振動検出システム１を説明する。図１は、振動検出システム１の概略構成図である。振動検出システム１は、建物９０が受けた振動を検出し、必要に応じて記録し、その振動の種類を判別して、得られた結果を、以下で説明するように利用することを可能にするシステムである。

【0022】

振動検出システム１では、建物９０に設置された振動検出器１０によって、地震を検出することができる。仮に、振動検出器１０を地震計として利用する場合、原則として地震発生時以外では振動検出が出力されない。日本の気象庁が提供するデータによれば、例えば東京都港区で観測された震度１以上の有感地震は１年あたり２０回前後であり、これよりも大きな震度を観測する回数はさらに少なくなる。このことから、振動検出器１０は、地震検出の用途に限った場合はほとんどの時間で振動が検出されないこととなり、外形的にはほとんどの時間で休眠状態となる。本実施の形態に係る振動検出システム１は、振動検出器１０を、例えば不審者の挙動に起因する振動をも検出して利用の一形態として防犯用途に適用可能にし、地震発生時以外においても活用することができるものとしている。

【0023】

振動検出システム１では、建物９０に設置された複数の振動検出器１０を利用している。振動検出器１０に関し、建物９０の基部９１に設置されたものを第１振動検出器１１（第１の振動検出器に相当）、建物９０の上部９５に設置されたものを第２振動検出器１２（第２の振動検出器に相当）とそれぞれ呼称して、区別する場合がある。なお、第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２は、建物９０における設置位置によって区別しているが、両者は同じ構成の振動検出器１０であるため、共通の構成又は性質に言及するときは総称して「振動検出器１０」ということとする。

【0024】

基部９１は、建物９０の基礎部、及び、建物９０が定着している地盤が振動したときに当該基礎部が受ける振動の大きさと同等の大きさの振動を受ける建物９０の部分を含む。基礎部は、典型的には、基礎自体（例えば、ベタ基礎、布基礎）、及び、当該基礎に直接固定された土台を含む。基礎部と同等の大きさの振動を受ける建物９０の部分として、例えば、ＲＣ造（鉄筋コンクリート造）の構造体等で、建物９０の外部からの振動が基礎部と実質的に同じ大きさで伝播する部分が挙げられる。ここでいう実質的に同じ大きさとは、ある外部振動に対して、第１振動検出器１１での検出値が外部振動に起因することであると特定することができる大きさである。第１振動検出器１１は、建物９０の基礎部、及び、当該基礎部が受ける振動の大きさと同等の大きさの振動を受ける建物９０の部分、の両方に設置されていてもよく、これらの少なくとも一方に設置されていてもよい。第１振動検出器１１は、その複数が基部９１に設置されていてもよい。

【0025】

上部９５は、建物９０の内装材、及び、当該内装材が振動したときに当該内装材が振動したことを検出することができる建物９０の部分を含む。内装材は、典型的には、建物９０内の部屋の床、壁、天井等に使う仕上げ材や下地材の総称であり、室内に直接面したフローリングやカーペット、タイル、壁クロス、合板、塗装材等の仕上げ材のほか、そのすぐ下の下地材を含む。第２振動検出器１２は、建物９０の内装材、及び、当該内装材が振動したことを検出することができる建物９０の部分、の両方に設置されていてもよく、これらの少なくとも一方に設置されていてもよい。第２振動検出器１２の設置位置は、室内の美観を向上させる観点から、壁裏、床裏、及び／又は天井裏等の部屋の裏側としてもよく、保守を容易にする観点から、部屋内の壁、床、及び／又は天井としてもよい。第２振動検出器１２は、本実施の形態では、その複数が、上部９５に、適宜の間隔をあけて、設置されている。ここでの適宜の間隔は、例えば、建物９０内の区画ごと（居室、廊下、階段、洗面所等）であり、比較的大きな区画内には複数の第２振動検出器１２が設けられてもよい。

【0026】

ここで図２に示すブロック図を参照して、振動検出器１０の構成を説明する。振動検出器１０は、加速度センサ１５と、プロセッサ１６と、メモリ１７と、通信インターフェース１８とを有している。加速度センサ１５は、振動検出器１０が設置された部分の振動を検出するものである。加速度センサ１５は、時刻ごとの振動の大きさ及び方向を検出する。プロセッサ１６は、振動検出器１０における各種の情報を処理する。プロセッサ１６が処理する各種の情報として、加速度センサ１５が検出した振動をデータとしてメモリ１７に保存することの要否の判断、他の機器との通信等がある。プロセッサ１６は、マイクロプロセッサ、回路基板、又は他の電気回路を含んでいてもよい。

【0027】

プロセッサ１６が判断する、加速度センサ１５が検出した振動をデータとしてメモリ１７に保存することの要否の基準として、以下の事項を採用することができる。加速度センサ１５が所定の値以上の大きさの振動をあらかじめ決められた時間を超えて継続したことを検出した場合に、プロセッサ１６はその振動をデータとしてメモリ１７に記録する。このようにすると、小さい短時間の振動を記録しなくて済み、ノイズの抽出を軽減することができる。振動の大きさに関する所定の値、及びあらかじめ決められた時間は、それぞれ設定値であり、初期設定がなされていてもよいが、典型的には、スマートフォン等の利用者端末８１（図１参照）から任意の値を設定できるようになっている。これらの設定値は、モードに応じて切り替え可能な複数の値を設定可能であってもよい。例えば、防犯モードがオンの場合は、地震に起因する蓋然性が高い振動及び不審者の挙動に起因する蓋然性が高い振動の両方を記録することができる設定値を採用してもよい。他方、防犯モードがオフの場合は、地震に起因する蓋然性が高い振動は記録するが人の行動に起因する蓋然性が高い振動は極力記録しない設定値を採用してもよい。防犯モードのオン・オフは、典型的には利用者端末８１（図１参照）から切り替え可能になっている。防犯モードのオン・オフを切り替え可能にすると、居住者が在宅時にオフにすることで、居住者の行動に起因する振動を検知して防犯対策が作動してしまうことを防ぐことができる。

【0028】

メモリ１７は、加速度センサ１５で検出された振動をデータとして記録することができるものである。また、メモリ１７には、加速度センサ１５が検出した振動をデータとしてメモリ１７に保存することの要否をプロセッサ１６が判断するためのプログラムが記憶されている。このプログラムは、事後的に（つまり振動検出器１０の製造後に）追加・変更することが可能である。メモリ１７には、さらに、他の振動検出器１０と区別可能な、シリアル番号等の固有識別情報が記憶されている。メモリ１７は、ＲＡＭ等の揮発性メモリ及びＲＯＭ等の不揮発性メモリを含んでいてもよい。通信インターフェース１８は、振動検出器１０以外の機器と通信を行う。通信インターフェース１８は、メモリ１７に記録されている振動データを、必要に応じて外部機器に送信する。振動検出器１０は、電池１９が内蔵されており、電池１９によって作動する。電池１９は、ボタン型電池等の交換可能な電池であってもよく、充電式の電池であってもよい。

【0029】

前述のように、振動検出器１０は、設置場所に応じて、第１振動検出器１１又は第２振動検出器１２として機能する。振動検出器１０は、第１振動検出器１１として機能するとき、取り扱う振動データは第１の振動データに相当する。振動検出器１０は、第２振動検出器１２として機能するとき、取り扱う振動データは第２の振動データに相当する。

【0030】

再び図１に戻って、振動検出システム１の説明を続ける。本実施の形態に係る振動検出システム１は、上述の振動検出器１０のほか、ゲートウェイ２１と、電算機３０と、報知装置４０とを備えている。

【0031】

ゲートウェイ２１は、それぞれの振動検出器１０と電算機３０との間の通信を中継する機器である。ゲートウェイ２１は、振動検出器１０で用いられている通信プロトコル及び電算機３０で用いられている通信プロトコルを相互に変換する。ゲートウェイ２１は、本実施の形態では、電算機３０と報知装置４０との間の通信も中継することができる。ゲートウェイ２１は、それぞれの振動検出器１０及び報知装置４０に対して、典型的には無線で通信する。無線による通信は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、セルラ、又は近距離無線通信（ＮＦＣ）等を用いることができる。ゲートウェイ２１は、電算機３０に対して、公衆回線又は専用回線のネットワークＮを介して、有線及び／又は無線で通信することができる。ゲートウェイ２１は、本実施の形態では、電池２２を有している。電池２２は、典型的には蓄電池（バックアップ電源）が用いられている。ゲートウェイ２１は、商用電源又はその他の電源からの電力も入力することができ、平常時は商用電源又はその他の電源からの電力で作動し、必要に応じて電池２２が充電される。ゲートウェイ２１は、電池２２を備えていることで、停電時等の非常時で商用電源からの電力を受電できない場合であっても、振動検出器１０に記録されていた振動データを電算機３０に送信することができる。なお、電池２２は、蓄電池に代えて、交換用電池が用いられてもよい。

【0032】

電算機３０は、それぞれの振動検出器１０から振動データを収集し、収集した振動データを必要に応じて記録し、さらに解析して、建物９０が受けた振動の種類を判定することができる情報処理装置（コンピュータ）として機能する。電算機３０は、典型的には、建物９０から離れた場所にあるデータセンター９９に設置されている。電算機３０は、図１では機能的な構成が示されており、収集部３１と、記録部３２と、判定部３３と、通信部３４とを有している。収集部３１は、それぞれの振動検出器１０から振動データを収集し、収集した振動データを一時的に記録する。収集部３１は、収集した振動データを、個別の振動検出器１０と紐付けて一時的に記録する。本実施の形態では、収集部３１には、それぞれの振動検出器１０について、その固有識別情報と、建物９０における設置場所（例えば、２階納戸床裏等）との関係が登録されている。記録部３２は、収集部３１が収集した振動データを、必要に応じて、典型的には事後的に参照（アクセス）するために、記録する。記録部３２は、振動データを、比較的長期にわたって保存することを前提として記録する。

【0033】

判定部３３は、収集部３１が収集した振動データに基づいて、建物９０が受けた振動の種類を判定する。振動の種類は、大別して、建物９０の外部で発生した振動と、建物９０の内部で発生した振動がある。建物９０の外部で発生した振動の例として、地震による振動、大型車両の通行に伴う交通振動、近隣施設におけるイベント開催に伴う振動等が挙げられる。建物９０の外部で発生した振動を検出することで、建物９０が立地する環境把握および振動抑制の改善要求が必要になった際のエビデンスとして活用できる他、建物９０の変形や亀裂の発生の有無等の判定に役立てることができる。建物９０の内部で発生した振動の例として、人間を含む物体の移動時の振動（物体の落下による衝撃を含む）が挙げられる。建物９０の内部で発生した振動を検出することで、例えば空き巣等の不審者の侵入の可能性に気付くことができる。判定部３３は、振動の種類の判定として、少なくとも第１振動検出器１１から収集した第１の振動データが比較的大きな振動の検出を示している場合、その振動は建物９０の外部で発生した振動であると推定することができる。判定部３３は、第２振動検出器１２から収集した第２の振動データは比較的大きな振動の検出を示しているが、第１の振動データは有意な振動検出を示していない場合、その振動は建物９０の内部で発生した振動であると推定することができる。判定部３３は、収集部３１に一時的に記録されているそれぞれの振動データの元となる振動が、建物９０の外部で発生したものか内部で発生したものかの判定結果を、記録部３２に記録させる。また、判定部３３は、判定した振動データの元となる振動が、報知装置４０を作動させる必要がある振動と判断した場合に、報知装置４０に作動すべき旨の信号を送信する。報知装置４０を作動させる機能を有する判定部３３は、報知指令部としても機能し、換言すれば、報知指令部を兼ねる。

【0034】

通信部３４は、電算機３０以外の機器と通信するために設けられている。通信部３４は、収集部３１が収集する振動データを、外部の機器から受信する。また、通信部３４は、報知装置４０を含む外部の機器を作動させる信号を、外部の機器に送信する。

【0035】

ここで図３に示すブロック図を参照して、電算機３０のハードウェア構成を説明する。図３に示すブロック図は、電算機３０の物理的な構成の概念を示している点で、機能の観点からの構成の概念を示している図１中の電算機３０と異なっているが、両者は同じ電算機３０である。電算機３０は、情報処理装置又はコンピュータと呼ばれることもあるものであり、サーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ／ノートブックコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータデバイス等のコンピュータを包含することを意図している。電算機３０は、プロセッサ３５と、メモリ３６と、ストレージ３７と、通信インターフェース３８とを有している。

【0036】

プロセッサ３５は、電算機３０における各種の情報を処理する。プロセッサ３５が処理する各種の情報として、収集部３１（図１参照）における振動データの収集、判定部３３（図１参照）における振動の種類の判定、他の機器との通信等がある。プロセッサ３５は、単一のプロセッサであってもよく、２つ以上のプロセッサであってもよい。プロセッサ３５は、中央処理装置（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、コントローラカード、回路基板、又は他の電気回路を含んでいてもよい。プロセッサ３５は、プログラムを実行し、データを操作して、本開示において説明される任意のアルゴリズム、方法、機能、プロセス、フロー、及び手順を用いる動作を含む電算機３０の動作を実行することができる。

【0037】

メモリ３６は、電算機３０における情報処理に用いられるプログラム及び／又はデータを、一時的に又は永続的に記録する。メモリ３６は、収集部３１（図１参照）が収集した振動データが記録されてもよく、及び／又は、判定部３３（図１参照）が振動の種類の判定を行う際のプログラムが記憶されていてもよい。このプログラムは、事後的に（つまり電算機３０の製造後に）追加・変更することが可能である。メモリ３６は、単一のメモリであってもよく、２つ以上のメモリであってもよい。メモリ３６は、ＲＡＭやキャッシュ等の揮発性メモリ及びＲＯＭ等の不揮発性メモリを含んでいてもよい。

【0038】

ストレージ３７は、典型的には電算機３０で用いられるデータを保持するが、電算機３０以外で用いられるデータを保持してもよい。ストレージ３７は、収集部３１（図１参照）が収集した振動データが記録されてもよく、及び／又は、判定部３３（図１参照）が振動の種類の判定を行う際のプログラムが記憶されていてもよい。ストレージ３７は、電算機３０又は他の機器で実行可能な、オペレーティングシステムを含むその他のプログラムを保持していてもよい。またストレージ３７は、判定部３３が判定した振動の種類を記録すると共に、その振動の種類の判定の元となった振動を、振動検出器１０ごとに、当該振動を検出した時刻と共に、データとして保持してもよい。このように、ストレージ３７の少なくとも一部は、記録部３２（図１参照）としての機能を果たすことができる。ストレージ３７は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、及び／又はフラッシュメモリ等を含んでいてもよい。

【0039】

通信インターフェース３８は、電算機３０以外の機器と通信を行う。通信インターフェース３８は、振動検出器１０からの振動データを受信し、報知装置４０へ作動指令の信号を送信することができる。通信インターフェース３８は、他の機器と通信する際、例えば、イーサネット（登録商標）等の有線通信の規格、及び／又は、４Ｇ、５Ｇ、若しくはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等の無線通信の規格を用いることができる。

【0040】

電算機３０の各コンポーネント（プロセッサ３５、メモリ３６、ストレージ３７、及び通信インターフェース３８を含む）は、システムバスやコントロールバス等のバスにより互いに接続されていて互いに通信することができる。また、電算機３０は、電源３９を有している。電源３９は、典型的には、商用電源又はその他の電源からの電力を取り込む電源プラグを含んでいる。電源３９は、交換可能又は交換不可能なバッテリを含んでいてもよく、バッテリは商用電源又はその他の電源からの電力を受けて充電できるものであってもよい。

【0041】

再び図１に戻って、振動検出システム１の説明を続ける。報知装置４０は、建物９０の内部に設置され、建物９０の内部にいる人の感覚器官に刺激を与えるものである。報知装置４０は、音及び／又は光を発して（以下「出力」という。）人の感覚器官に刺激を与えるものであってもよい。報知装置４０の例として、スピーカー、ライト等が挙げられる。報知装置４０は、出力により、例えば、建物９０の居住者に対して、振動の蓄積に伴う建物９０の損傷の有無についての査察を専門家に依頼すべき時期が到来した旨を通知することができる。また、報知装置４０は、例えば、建物９０の内部で発生した振動があると判定部３３が判定したその原因が、不審者の挙動によるものであった場合に、出力により、その不審者を威嚇する威嚇装置として機能することができる。報知装置４０は、典型的には、判定部３３からの指令によって作動する。

【0042】

次に図４及び図５を参照して、一実施の形態に係る振動判定方法を説明する。ここで説明する振動判定方法は、典型的には上述の振動検出システム１を用いて行われるが、他のシステムを用いて行われてもよい。以下の振動判定方法の説明は、振動検出システム１の作用の説明を兼ねる。以下の説明において、振動検出システム１の構成に言及しているときは、適宜図１～図３を参照することとする。図４に示すフローチャートは振動検出器１０における処理を表しており、図５に示すフローチャートは電算機３０における処理を表している。以下の説明においても、第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２における共通の処理については総じて「振動検出器１０」の処理として説明し、第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２それぞれに特有の事項についてはその旨に言及する。

【0043】

まず図４を参照して、振動検出器１０における処理を説明する。振動検出器１０では、プロセッサ１６が、メモリ１７にてプログラムを読み出し実行することにより、図４に示す処理が行われる。振動検出器１０では、まず、加速度センサ１５が振動を検出したか否かを判断する（Ｓ１１）。ここで検出する振動は、典型的には加速度センサ１５が検出可能なすべての振動である。加速度センサ１５が振動を検出しなかった場合はステップ（Ｓ１１）に戻る。他方、振動を検出した場合は、その振動の大きさが所定の値以上か否かを判断する（Ｓ１２）。所定の値は、記録する意義のある大きさの振動の最小値であり、第１振動検出器１１においては第１の所定の値となり、第２振動検出器１２においては第２の所定の値となる。第１の所定の値及び第２の所定の値は、典型的には異なる値であるが、同じ値であってもよい。加速度センサ１５によって検出された振動が所定の値以上でない場合はステップ（Ｓ１１）に戻る。他方、所定の値以上の場合は、その振動データをメモリ１７に記録する（Ｓ１３）。メモリ１７に記録される振動のデータには、その振動の大きさ及びその振動が継続した時間が含まれる。

【0044】

次に、メモリ１７に記録した振動データを、通信インターフェース１８により、電算機３０へ送信する（Ｓ１４）。メモリ１７に記録された振動データは、電算機３０へ送信された直後に消去されてもよく、電算機３０へ送信されてから一定期間保持された後に消去されてもよい。次に、振動検出器１０による振動の有無の監視を終了する指令を受けたか否かを判断する（Ｓ１５）。監視を終了する旨の指令を受けた場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、監視処理を終了する。他方、監視を終了する旨の指令を受けていない場合（ステップＳ１５でＮＯ）、ステップ（Ｓ１１）に戻り、以降、上述の手順に従うステップを順次実行する。

【0045】

次に図５を参照して、電算機３０における処理を説明する。電算機３０では、プロセッサ３５が、メモリ３６又はストレージ３７からプログラムを読み出し、メモリ３６に展開して実行することにより、図５に示す処理が行われる。電算機３０では、まず、通信インターフェース３８が振動検出器１０から振動データを受信して、受信した振動データを収集部３１が収集する（Ｓ２１）。ここで受信し収集する振動データは、第１振動検出器１１からのものである場合は第１の振動データとなり、第２振動検出器１２からのものである場合は第２の振動データとなる。

【0046】

収集部３１が振動データを収集したら、判定部３３は、収集した第１の振動データにおける振動（以下「第１の振動」という場合がある。）が第１の所定の時間以上継続したものであるか否かを判断する（Ｓ２２）。第１の所定の時間は、前述のあらかじめ決められた時間よりも長い時間であり、典型的には検出した振動がノイズではないと推定できる程度の時間である。ステップ（Ｓ２２）において第１の振動が第１の所定の時間以上継続したものである場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、同時刻の第２の振動データにおける振動（以下「第２の振動」という場合がある。）が第２の所定の時間以上継続したものであるか否かを判断する（Ｓ２３）。第２の所定の時間は、第１の所定の時間と同様に、あらかじめ決められた時間よりも長い時間であり、典型的には検出した振動がノイズではないと推定できる程度の時間である。第１の所定の時間及び第２の所定の時間は、典型的には同じ時間であるが、異なる時間であってもよい。例えば、第１の所定の時間及び第２の所定の時間が共に５秒であってもよく、第１の所定の時間が５秒で第２の所定の時間が８秒であってもよく、ここに例示した時間以外であってもよい。以下、説明の便宜上、第１の所定の時間及び第２の所定の時間を総称して「所定の時間」ということがあるが、この「所定の時間」は、第１の振動においては第１の所定の時間を意味し、第２の振動においては第２の所定の時間を意味する。

【0047】

ステップ（Ｓ２３）において第２の振動が第２の所定の時間以上継続したものである場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、同時刻の第１の振動及び第２の振動の継続時間は共に所定の時間以上となる。判定部３３は、このような振動（ステップＳ２２でＹＥＳかつステップＳ２３でＹＥＳ）の場合、地震に起因する振動である蓋然性が高いと推定（判定）し、その振動が地震であることを、振動の大きさ及び継続時間と共にストレージ３７（記録部３２）に記録する（Ｓ２４）。次に、電算機３０が、振動検出器１０による振動の有無の監視を終了する指令を受けたか否かを判断する（Ｓ２５）。監視を終了する旨の指令を受けた場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、監視処理を終了する。他方、監視を終了する旨の指令を受けていない場合（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップ（Ｓ２１）に戻る。

【0048】

ステップ（Ｓ２３）において第２の振動が第２の所定の時間以上継続したものでない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、同時刻の第１の振動は第１の所定の時間以上継続した一方で、第２の振動の継続時間は第２の所定の時間未満となる。このような振動（ステップＳ２２でＹＥＳかつステップＳ２３でＮＯ）の場合、判定部３３は、建物９０の外部で発生した振動（典型的には地震以外）である蓋然性が高いと推定（判定）し、「外部振動検出」のカウントを加算して、その加算値をメモリ３６に記録する（Ｓ２６）。また、外部振動検出のカウントを加算した第１の振動データ及び第２の振動データをストレージ３７に記録する（Ｓ２７）。外部振動検出のカウントは、外部振動を検出した回数であり、外部振動を検出する度に自然数で１ずつ加算されていく。なお、図５ではステップ（Ｓ２６）の後にステップ（Ｓ２７）を実行するように示しているが、両ステップ（Ｓ２６、Ｓ２７）は、典型的には同時に行われ、場合によっては順序が逆であってもよい。

【0049】

次に、外部振動検出のカウントが設定値以上になったか否かを判断する（Ｓ２８）。外部振動検出のカウントが設定値以上になっていない場合（ステップＳ２８でＮＯ）、ステップ（Ｓ２５）に進み、以降、上述の手順に従うステップを順次実行する。他方、外部振動検出のカウントが設定値以上になっている場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）、判定部３３は、建物９０が相応のダメージを受けたと推定して、建物９０が相応の外部振動を受けた旨の通知を、通信インターフェース３８により、居住者に通知する（Ｓ２９）。この、居住者への通知は、あらかじめ登録されている電子メールアドレスに電子メールを送信することで行ってもよい。外部振動検出のカウントが設定値以上になってから通知することで、居住者が煩わしく感じることを低減することができる。このような趣旨に鑑み、外部振動検出のカウントの設定値は、建物９０のダメージの程度を居住者に通知する必要性と、通知受信の煩の回避とを比較考量して、設定するとよい。外部振動検出のカウントの設定値は、適宜設定・変更することができる。次に、判定部３３は、外部振動検出のカウントをリセットする（Ｓ３０）。その後、ステップ（Ｓ２５）に進み、以降、上述の手順に従うステップを順次実行する。

【0050】

ステップ（Ｓ２２）において第１の振動が第１の所定の時間以上継続したものでない場合（ステップＳ２２でＮＯ）も、次に、同時刻の第２の振動が第２の所定の時間以上継続したものであるか否かを判断する（Ｓ３１）。このステップ（Ｓ３１）は、ステップ（Ｓ２３）と内容は同じであるが、その後に続くステップが異なるため、別のステップとして規定している。ステップ（Ｓ３１）において第２の振動が第２の所定の時間以上継続したものである場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、同時刻の第１の振動の継続時間は第１の所定の時間未満となる一方で、第２の振動は第２の所定の時間以上継続したことになる。このような振動（ステップＳ２２でＮＯかつステップＳ２３でＹＥＳ）の場合、判定部３３は、建物９０の内部で発生した振動である蓋然性が高いと推定（判定）し、「内部振動検出」のカウントを加算して、加算値をメモリ３６に記録する（Ｓ３２）。また、内部振動検出のカウントを加算した第１の振動データ及び第２の振動データをストレージ３７に記録する（Ｓ３３）。内部振動検出のカウントは、内部振動を検出した回数であり、内部振動を検出する度に自然数で１ずつ加算されていく。なお、図５ではステップ（Ｓ３２）の後にステップ（Ｓ３３）を実行するように示しているが、両ステップ（Ｓ３２、Ｓ３３）は、典型的には同時に行われ、場合によっては順序が逆であってもよい。

【0051】

次に、内部振動検出のカウントが設定値以上になったか否かを判断する（Ｓ３４）。内部振動検出のカウントの設定値は、ノイズによる検出を極力排除するために設定する値であり、ノイズを排除する観点からは大きな値とするとよく、建物９０の内部の振動の原因への対応を急ぐ観点からは小さな値とするとよい。内部振動検出のカウントの設定値は、適宜設定・変更することができる。内部振動検出のカウントが設定値以上になっている場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、判定部３３は、振動検出システム１の防犯機能が有効であるか（防犯モードがオンであるか）否かを判断する（Ｓ３５）。防犯機能が有効である場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）、判定部３３は、報知装置４０を作動させる旨の信号を、通信インターフェース３８により、報知装置４０へ送信する（Ｓ３６）。ここで、判定部３３が報知装置４０を作動させる旨の指令を発するのは、内部振動検出のカウントが設定値以上になっている場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）に、建物９０の内部に不審者がいると判定したことに基づいている。信号を受信した報知装置４０は、音及び／又は光を発して不審者を威嚇することができる。このように、内部振動検出のカウントが設定値以上になった場合に報知装置４０を作動させるので、不審者の挙動に基づかない偶発的な要因による報知装置４０の作動を低減することができる。報知装置４０へ信号を送信したら、判定部３３は、内部振動検出のカウントをリセットする（Ｓ３７）。

【0052】

ステップ（Ｓ３４）において内部振動検出のカウントが設定値以上になっていない場合（ステップＳ３４でＮＯ）、及びステップ（Ｓ３５）において防犯機能が有効でない場合（ステップＳ３５でＮＯ）、それぞれステップ（Ｓ２５）に進み、以降、上述の手順に従うステップを順次実行する。

【0053】

ステップ（Ｓ３１）において第２の振動が第２の所定の時間以上継続したものでない場合（ステップＳ２３でＮＯ）、同時刻の第１の振動及び第２の振動の継続時間は共に所定の時間未満となる。判定部３３は、このような振動（ステップＳ２２でＮＯかつステップＳ２３でＮＯ）の場合、地震に起因する振動である蓋然性が高いものの、伝わりにくい程度の軽微な地震と判定する（Ｓ３８）。判定部３３が軽微な地震であると判定したら（Ｓ３８）、その振動は記録をするに及ばないため、そのままステップ（Ｓ２５）に進み、以降、上述の手順に従うステップを順次実行する。なお、判定部３３は、軽微な地震であると判定した際に（Ｓ３８）、念のため、その振動データをストレージ３７に記録してもよい。

【0054】

図５に例示した電算機３０における処理の説明では、第１の振動及び第２の振動が共に所定の値以上の大きさで、かつ、第１の振動が第１の所定の時間以上継続した場合、又は第１の振動の継続は第１の所定の時間未満であるが第２の振動が第２の所定の時間以上継続した場合に、振動データを記録部３２に記録することとした。しかしながら、所定の値以上の大きさの振動については、振動の継続時間にかかわらず記録部３２に記録することとして、建物９０の痛み具合の判定に役立ててもよい。あるいは、振動の大きさにかかわらず、振動が所定の時間以上継続した場合に、その振動データを記録部３２に記録することとしてもよい。

【0055】

以上で説明したように、本実施の形態に係る振動検出システム１、振動判定方法、及びプログラムによれば、これまで地震発生時以外に有効活用されていなかった振動検出器１０を、防犯用途に利用することができ、地震発生時以外にも有効活用することができる。また、振動検出システム１は、地震検出目的で元来建物９０に設置されていた振動検出器を含むシステムに対して、ソフトウェアの変更で防犯用途としても利用可能に改変することができ、従来使用していたハードウェア構成のまま防犯機能を追加することができる。

【0056】

以上の説明では、振動検出システム１が振動検出器１０（第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２）を含んでいることとした。しかし、外部の振動検出器（第１の振動検出器及び第２の振動検出器）を利用することとして、外部の振動検出器を動作させるプログラムを含むものの、振動検出器自体は振動検出システム１に含まれていなくてもよい。しかしながら、振動検出システム１が振動検出器１０（第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２）を含んでいると、収集部３１と第１振動検出器１１及び第２振動検出器１２との通信規格の自由度を向上させることができる。

【0057】

以上の説明では、第２振動検出器１２が、上部９５の複数箇所に設けられているとしたが、上部９５の１箇所に設けられることとしてもよい。しかしながら、第２振動検出器１２の設置箇所を増やすほど不審な振動の検出確率を高くすることができ、好ましい。また、第２振動検出器１２の複数を建物の異なる場所に設けた場合、それぞれの第２振動検出器１２からの第２の振動データの検出場所及び検出時刻を判定部３３が特定することで、建物９０内における振動の移動経路を特定することが可能になる。このことにより、建物９０の内部で発生した振動の原因が不審者である場合に、その不審者の足取りをつかむことが可能になる。

【0058】

以上の説明では、振動検出システム１がゲートウェイ２１を備えているとしたが、振動検出器１０と電算機３０とが直接通信できる場合は、ゲートウェイ２１を省略することができる。

【0059】

以上の説明では、収集部３１、記録部３２、及び判定部３３が、建物９０から離れた場所にあるデータセンター９９に設置された電算機３０に設けられていることとしたが、建物９０の内部に設置されたコンピュータに設けられていてもよい。このとき、ゲートウェイ２１がコンピュータで構成されていて収集部３１、記録部３２、及び判定部３３の機能を果たすことができる場合は、収集部３１、記録部３２、及び判定部３３がゲートウェイ２１に設けられていてもよい。

【0060】

以上の説明では、振動検出システム１が報知装置４０を備えているとしたが、建物９０の内部にいる人の感覚器官に刺激を与える必要がない場合は、報知装置４０を省略することができる。

【0061】

以上の説明では、第２振動検出器１２が、上部９５に設けられているとしたが、上部９５の他に、通常は移動することが予定されていない貴重品に取り付けられていてもよい。通常は移動することが予定されていない貴重品の例として、絵画や金庫等が挙げられる。このような貴重品に第２振動検出器１２を取り付けることで、貴重品に手が付けられているか否か、向きが変化しているか否かを検出することが可能になる。また、貴重品に取り付けられた第２振動検出器１２に対して定期的に正常動作確認用の信号を送信して正常動作していることを確認することで、異常検出信号送信前に破壊されたり、意図的に電波が届かない状況にされたりしても、異常を検出することが可能になる。

【0062】

以上の説明では、本開示において説明された任意のアルゴリズム、方法、機能、プロセス、フロー、及び／又は手順を用いる動作を実行するプログラムが、メモリ３６及び／又はストレージ３７に記憶されているとした。しかしながら、当該プログラムは、非一時的なコンピュータ読取可能媒体に記憶されていてもよい。非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、コンピュータにより実施される方法を実行するコンピュータにより読取可能な命令を格納する。コンピュータ読取可能媒体は、光磁気ディスク及び光学メモリデバイス、並びに、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ＋／－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＨＤ－ＤＶＤ、及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）などを含むことができる。コンピュータ読取可能な媒体は、また、テープ、カートリッジ、カセット、及びリムーバブルディスクなどの磁気デバイスを含むことができる。各コンピュータプログラムは、電算機３０を含む情報処理装置が実行するために、又は情報処理装置の動作を制御するために、有形の非一時的なコンピュータ読取可能媒体上にエンコードされたコンピュータプログラム命令の１つ又は複数のモジュールを含むことができる。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１ 振動判定システム
１０ 振動検出器
１１ 第１振動検出器（第１の振動検出器）
１２ 第２振動検出器（第２の振動検出器）
１７ メモリ
２１ ゲートウェイ
２２ 電池
３０ 電算機（コンピュータ）
３１ 収集部
３２ 記録部
３３ 判定部
４０ 報知装置
９０ 建物
９１ 基部
９５ 上部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】