特開 2025-9755 事象識別装置、事象識別方法、およびプログラム

(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】P2025009755

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】事象識別装置、事象識別方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01H 9/00 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01H9/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024011171

(22)【出願日】2024-01-29

(31)【優先権主張番号】P 2023110087

(32)【優先日】2023-07-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】石井 要次

(72)【発明者】

【氏名】井上 将男

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 隆善

【テーマコード（参考）】

2G064

【Ｆターム（参考）】

2G064AB01

2G064AB02

2G064BA02

2G064BC12

2G064BD02

2G064DD02

(57)【要約】

【課題】光ファイバから受信する光信号に基づく事象識別の能力の向上が図られるようにする。
【解決手段】所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成部と、前記情報生成部により生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別部とを備えて事象識別装置を構成する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成部と、
前記情報生成部により生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別部と
を備える事象識別装置。

【請求項2】

前記事象識別部は、それぞれが複数の前記識別利用情報のうちのいずれか１つの入力に応じて一次識別結果を出力する複数の一次識別器と、前記一次識別器のそれぞれが出力した一次識別結果の入力に応じて最終識別結果を出力する二次識別器とを備える
請求項１に記載の事象識別装置。

【請求項3】

前記事象識別部は、すべての前記識別利用情報の入力に応じて最終識別結果を出力する１つの識別器を備える
請求項１に記載の事象識別装置。

【請求項4】

前記事象識別部は、複数の事象利用識別情報のうちの一部の入力に応じて一次識別結果を出力する所定数の一次識別器と、前記一次識別結果と前記一次識別器に入力されない前記事象利用識別情報との入力に応じて最終識別結果を出力する二次識別器とを備える
請求項１に記載の事象識別装置。

【請求項5】

所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成ステップと、
前記情報生成ステップにより生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別ステップと
を備える事象識別方法。

【請求項6】

コンピュータを、
所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成部、
前記情報生成部により生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別部
として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、事象識別装置、事象識別方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

道路に敷設された光通信用ファイバから受信した光信号に基づいて、道路における車両の走行状態に応じたパターンを検出し、検出したパターンに基づいて、道路における車両の走行状態を検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１１６０３０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

光ファイバから受信する光信号に基づいて所定の事象を識別するにあたっては、事象の識別に関する能力の向上が図られることが好ましい。

【0005】

本発明は、上記した課題を考慮して、光ファイバから受信する光信号に基づく事象識別の能力の向上が図られるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上記した課題を解決する本発明の一態様は、所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成部と、前記情報生成部により生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別部とを備える事象識別装置である。

【0007】

（２）本発明の一態様は、（１）に記載の事象識別装置であって、前記事象識別部は、それぞれが複数の前記識別利用情報のうちのいずれか１つの入力に応じて一次識別結果を出力する複数の一次識別器と、前記一次識別器のそれぞれが出力した一次識別結果の入力に応じて最終識別結果を出力する二次識別器とを備えてよい。

【0008】

（３）本発明の一態様は、（１）に記載の事象識別装置であって、前記事象識別部は、すべての前記識別利用情報の入力に応じて最終識別結果を出力する１つの識別器を備えてよい。

【0009】

（４）本発明の一態様は、（１）に記載の事象識別装置であって、前記事象識別部は、複数の事象利用識別情報のうちの一部の入力に応じて一次識別結果を出力する所定数の一次識別器と、前記一次識別結果と前記一次識別器に入力されない前記事象利用識別情報との入力に応じて最終識別結果を出力する二次識別器とを備えてよい。

【0010】

（５）本発明の一態様は、所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成ステップと、前記情報生成ステップにより生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別ステップとを備える事象識別方法である。

【0011】

（６）本発明の一態様は、コンピュータを、所定の環境に配設された光ファイバから出力される光信号に基づいて、事象識別に用いる事象識別情報として、少なくとも、特定位置ごとの時間経過に応じた振動の変化を示す時系列振動情報、時間経過に応じた振動位置の変化を示す時系列振動位置情報、および特定位置ごとの単位時間における振動の周波数特性を示す周波数特性情報を生成可能とされる情報生成部、前記情報生成部により生成された２以上の識別利用情報を利用して所定の事象に関する識別を行う事象識別部として機能させるためのプログラム。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、光ファイバから受信する光信号に基づく事象識別の能力の向上が図られるようになるとの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態における事象識別システムの全体的な機能構成例を示す図である。

【図2】本実施形態における光ファイバ担持センサの構成例を示す図である。

【図3】本実施形態における光ファイバ担持センサの他の構成例を示す図である。

【図4】本実施形態における事象識別装置の機能構成例を示す図である。

【図5】本実施形態における情報生成部により生成される識別利用情報の例を示す図である。

【図6】本実施形態における事象識別部の構成の第１例を示す図である。

【図7】本実施形態における事象識別部の構成の第２例を示す図である。

【図8】本実施形態における事象識別部の構成の第３例を示す図である。

【図9】本実施形態における事象識別システムの具体的な適用例を示す図である。

【図10】本実施形態における変形例としての光ファイバ担持センサの構成例を示す図である。

【図11】本実施形態における他の変形例としての光ファイバ担持センサの構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜実施形態＞
［事象識別システムの全体的な構成例］
図１は、本実施形態の事象識別システムの全体的な構成例を示している。同図の事象識別システムは、光ファイバ２２と事象識別装置３００とを備える。

【0015】

本実施形態において、光ファイバ２２は、事象識別環境ＥＮＶにて所定の態様で配設される。具体的に、光ファイバ２２は、光ファイバ担持センサ２０の構造に含められたうえで、光ファイバ担持センサ２０が事象識別環境ＥＮＶにて配設される。
事象識別環境ＥＮＶは、事象識別システムが識別対象とする事象が生じる環境である。

【0016】

本実施形態において、光ファイバ担持センサ２０は、識別対象とする事象に応じて発生する振動・音を光信号の変化として検出するセンサである。事象識別環境ＥＮＶに配設された光ファイバ担持センサ２０は光ファイバ２２の端部を介して事象識別装置３００と接続される。

【0017】

事象識別装置３００は、光ファイバ担持センサ２０から入力される光信号を利用して、識別対象とする事象の識別を行う装置である。同図において、事象識別装置３００は、１つの装置として構成された例が示されているが、例えば所定の機能が分散された複数の装置により構成されてもよい。

【0018】

［光ファイバ担持センサの構成例］
図２を参照して、本実施形態の光ファイバ担持センサ２０の構成例について説明する。同図に示される光ファイバ担持センサ２０は、円筒状の樹脂管２１と、樹脂管２１の筒壁２１Ａ内に樹脂管２１の軸（管軸）Ｏ１方向に延びる光ファイバ２２と、を有する。本実施形態において、樹脂管２１が芯材である。

【0019】

筒壁２１Ａ内に位置する光ファイバ２２は、複数が備えられてよい。同図では、４本の光ファイバ２２が備えられた例が示されている。
図２では、４本の光ファイバ２２が、軸線Ｏ１と垂直な断面において、管軸２周りに９０°間隔で位置するようにされた例を示している。また、図２では、４本の光ファイバ２２は、軸線Ｏ１を中心とする螺旋状に設けられた例を示している。光ファイバ２２の螺旋ピッチＰは、必要とされる計測精度等に応じて設定されてよい。

【0020】

本実施形態の光ファイバ担持センサ２０は、樹脂管２１の長手方向（軸線Ｏ１方向）の一方の端縁から突出する折り返し部２２２及び折り返し部２２３を有する。
折り返し部２２２は、樹脂管２１の長手方向の一方の端縁から突出した光ファイバ２２ａと光ファイバ２２ｂとが樹脂管２１の外方（軸線Ｏ１方向で樹脂管２１から離れる方向）で連なった部材である。光ファイバ２２ａと光ファイバ２２ｂとは、樹脂管２１の周方向で隣り合っている。
折り返し部２２３は、樹脂管２１の一方の端縁から突出した光ファイバ２２ｃと光ファイバ２２ｄとが樹脂管２１の外方で連なった部材である。光ファイバ２２ｃと光ファイバ２２ｄとは、樹脂管２１の周方向で隣り合っている。
即ち、本実施形態において、光ファイバ２２は、軸線Ｏ１方向の一端で樹脂管２１から突出し、樹脂管２１の外方で、任意の光ファイバ２２と、任意の光ファイバ２２と芯材である樹脂管２１の周方向で隣り合う他の任意の光ファイバ２２とが連なった折り返し部２２２、２２３を有している。

【0021】

光ファイバ担持センサ２０は、樹脂管２１の長手方向の他方の端縁から突出する折り返し部２２９を有する。
折り返し部２２９は、樹脂壁部２４の長手方向の他方の端縁から突出した光ファイバ２２ｇと光ファイバ２２ｈと樹脂管２１の外方（軸線Ｏ１方向で樹脂管２１から離れる方向）で連なった部材である。光ファイバ２２ｇと光ファイバ２２ｈとは、樹脂管２１の周方向で隣り合っている。樹脂管２１の長手方向の他方の端縁から、光ファイバ２２ｇと光ファイバ２２ｈとが突出している。光ファイバ端部２２ｅと光ファイバ端部２２ｆとは、折り返し部を形成していない。光ファイバ端部２２ｅは、事象識別装置３００に接続される。

【0022】

本実施形態においては、１本の光ファイバを折り返すことで、折り返し部２２２、２２３、２２９を形成し、かつ他方の端縁から光ファイバ端部２２ｅと２２ｆとを突出させている。これにより、樹脂管２１内に４本の光ファイバ２２を位置させている。

【0023】

光ファイバ２２としては、コアとクラッドと被覆層とを有し、コアにレーザー光等の不連続ポンプ光を入射して、ブリルアン散乱やラマン散乱等のコアの歪や温度等に由来する散乱光を発生させるものが用いられてよい。このような光ファイバ２２は、例えばコアとクラッドとで構成されるものを好適に用いることができる。コアとクラッドの材質は、プラスチックや石英ガラスが挙げられる。

【0024】

光ファイバとしては、クラッドの外周に一次被覆を備える光ファイバ素線や、さらに一次被覆の外周に二次被覆を備える光ファイバ芯線、さらに二次被覆の外周に補強材と補強材の外周を覆う外被とを備える光ファイバコード等が挙げられる。

【0025】

光ファイバ２２の種類は、特に限定されず、それぞれひずみや、振動や音等の検出対象、検出方法、検出の際に用いる散乱光の種類等に応じて選択することができる。例えば、シングルモード光ファイバ、マルチモード光ファイバおよび偏波保持光ファイバからなる群から選択される少なくとも１種類の光ファイバを用いることができる。

【0026】

光ファイバ担持センサ２０において複数の光ファイバ２２が配設される場合、複数の光ファイバ２２は、同じ種類の光ファイバであってもよいし、異なる種類の光ファイバであってもよい。

【0027】

図２の光ファイバ担持センサ２０では、筒状の樹脂管の筒壁内に光ファイバが位置している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、光ファイバが筒壁の外（即ち、樹脂管の外周面）に位置してもよい。
上述の実施形態では、筒状の樹脂管が芯材となっているが、本発明はこれに限定されない。芯材が筒状（即ち、中空）でなく、中実であってもよい。
芯材が中実である場合、光ファイバは芯材中に位置してもよいし、芯材の外周に位置してもよい。

【0028】

図３を参照して、芯材が中実、光ファイバが芯材の外周に位置する光ファイバ担持センサ２０Ａの構成例について説明する。光ファイバ担持センサ２０Ａは、本実施形態の事象識別システムにおいて、光ファイバ担持センサ２０に代えて用いることができる。あるいは、本実施形態の事象識別システムにおいて、複数の光ファイバ担持センサが備えられる場合には、複数の光ファイバ担持センサにおいて光ファイバ担持センサ２０と光ファイバ担持センサ２０Ａとが混在してもよい。
図３において、図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、主に図１の光ファイバ担持センサ２０との相違点について説明する。

【0029】

光ファイバ担持センサ２０Ａは、長尺棒状の芯材１２１と、芯材１２１の外周面に位置する光ファイバ２２を有する。光ファイバ２２は、軸線Ｏ２を中心に螺旋を描いている。光ファイバ２２の描く螺旋の螺旋ピッチＰ２は、螺旋ピッチＰと同様である。

【0030】

芯材１２１は、直線棒状で、中実の部材である。芯材１２１を中実の部材とすることで、光ファイバ担持センサ２０Ａの剛性をより高めて、変位の検知精度のさらなる向上を図れる。
芯材１２１の外径Ｒ２は、樹脂管２１の外径Ｒと同様である。芯材１２１の素材としては、樹脂組成物、セラミック、金属、ガラス等を例示できる。

【0031】

光ファイバ２２は、芯材１２１の外周面に密着して固定されている。芯材１２１の外周面に対する光ファイバ２２の固定方法としては、接着、融着、テープ貼付等を例示できる。

【0032】

光ファイバ担持センサ２０Ａでは、例えば、芯材１２１に光ファイバ２２を巻き付け、接着剤で接着することにより、芯材１２１に光ファイバ２２が固定されてよい。

【0033】

［事象識別装置の機能構成例］
図４を参照して、本実施形態の事象識別装置３００の機能構成例について説明する。
以下の説明にあたり、事象識別装置３００は、１つの光ファイバ担持センサ２０と接続されている場合を例に挙げる。また、１つの光ファイバ担持センサ２０には４本の光ファイバ２２がそれぞれ個別に螺旋状に配置されている場合を例に挙げる。

【0034】

同図の事象識別装置３００は、受信部３０１、情報生成部３０２、事象識別部３０３、および記憶部３０４を備える。同図の事象識別装置３００としての機能は、ハードウェアとしての事象識別装置３００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）がプログラムを実行することにより実現されてよい。

【0035】

受信部３０１は、光ファイバ２２からの光信号を受信する。この場合の受信部３０１は、４本の光ファイバ２２ごとの光ファイバ端部２２ｅ（２２ｅ－１、２２ｅ－２、２２ｅ－３、２２ｅ－４）が接続されている。つまり、受信部３０１は、１つの光ファイバ担持センサ２０に設けられた４本の光ファイバ２２のそれぞれと接続される。

【0036】

受信部３０１は、接続された４つの光ファイバ２２のそれぞれに対して光ファイバ端部２２ｅからパルス光を入射させる。光ファイバ２２においては入射されたパルス光が伝送されることに伴って発生する散乱光が、同じ光ファイバ２２を経由して戻り光として入射側に戻ってくる。受信部３０１は、戻り光を光信号として受信する。

【0037】

例えば、事象識別環境ＥＮＶにおいては、識別対象とされた事象の発生に応じた振動や音が発生する。このような振動や音の発生が地盤もしくは空気等を介して光ファイバ２２において伝送される散乱光に影響を及ぼし、受信部３０１が受信する戻り光にも影響が及ぶ。すなわち、戻り光は、事象識別環境ＥＮＶにおいて発生した振動や音などに応じて変化する。

【0038】

情報生成部３０２は、受信部により受信された光信号Ｓｏｐｔが入力される。情報生成部３０２は、入力された光信号Ｓｏｐｔを利用して、複数の識別利用情報を生成する。識別利用情報は、事象識別部３０３が対象とする事象の識別（事象識別）に利用する情報である。

【0039】

事象識別部３０３は、情報生成部３０２が生成した複数の事象識別情報を利用して事象識別を実行し、識別した結果（事象識別結果）を出力する。例えば、事象識別部３０３は、事象識別結果を記憶部３０４に記憶させてよい。また、事象識別部３０３は、外部のディスプレイやプリンタにより事象識別結果を出力させてよい。また、事象識別部３０３により得られた事象識別結果と対応の識別利用情報とを対応付けたデータは、事象識別部３０３が利用する学習済みモデルの構築のための教師データとして利用されてよい。

【0040】

記憶部３０４は、事象識別装置３００に関連する各種の情報を記憶する。

【0041】

［情報生成部による識別利用情報の生成について］
図５を参照して、本実施形態の情報生成部３０２による識別利用情報の生成に関して説明する。
情報生成部３０２には受信部３０１が受信した光信号Ｓｏｐｔが入力される。図４において、受信部３０１は４つの光信号を受信している。ここでは説明を簡単にするため、受信部３０１は、受信した４つの光信号を合成した１つの光信号Ｓｏｐｔを情報生成部３０２に入力するようにされた場合を例に挙げる。

【0042】

情報生成部３０２は、入力された光信号Ｓｏｐｔに基づいて、３つの識別利用情報を生成する。つまり、図５に示されるように、情報生成部３０２は、識別利用情報として、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３を生成可能とされる。

【0043】

時系列波形情報Ｄ１は、事象識別環境ＥＮＶにおける特定位置にて発生する振動に対応する波形の時間経過に応じた変化を示す情報（時系列振動情報の一例）である。情報生成部３０２は、事象識別環境ＥＮＶにおいて定められた複数の特定位置ごとに対応して複数の時系列波形情報Ｄ１を生成してよい。

【0044】

時系列振動位置情報Ｄ２は、事象識別環境ＥＮＶにおいて発生した振動の時間経過に応じた位置変化を示す情報である。時系列波形情報Ｄ１は、発生した振動ごとに応じて複数の時系列振動位置情報Ｄ２を生成してよい。

【0045】

時系列周波数特性情報Ｄ３は、事象識別環境ＥＮＶにおける特定位置にて発生する振動に対応する周波数特性の時間経過に応じた変化を示す情報である。情報生成部３０２は、事象識別環境ＥＮＶにおいて定められた複数の特定位置ごとに対応して複数の時系列周波数特性情報Ｄ３を生成してよい。時系列周波数特性情報Ｄ３は、スペクトログラムであってよい。

【0046】

情報生成部３０２に入力される光信号Ｓｏｐｔは、例えば事象識別環境ＥＮＶにおいて発生した振動に応じた光ファイバ２２の歪みに対応して変化する信号となる。つまり、光信号Ｓｏｐｔは、光ファイバ２２の歪みを示す情報となる。
そこで、情報生成部３０２は、入力された光信号Ｓｏｐｔについて、所定の演算を行って振動の速度を示す振動速度情報に変換する。情報生成部３０２は、振動速度情報について微分（一次微分）を行って振動の加速度（振動加速度）を示す振動加速度情報に変換する。

【0047】

情報生成部３０２は、上記のように得られた振動加速度情報が示す振動加速度から、特定の位置ごとに対応して時刻ごとに発生する振動波形を検出することにより、特定の位置ごとの時間経過に応じた振動を示す時系列波形情報Ｄ１を生成する。
また、情報生成部３０２は、振動加速度情報が示す振動加速度から、特定の振動についての時刻に応じて変化する位置を検出することにより、時系列振動位置情報Ｄ２を生成する。
また、情報生成部３０２は、振動加速度情報が示す振動加速度に対して設定した時間窓に対して周波数解析（例えばＦＦＴ）を行うことで単位時間に対応する周波数特性を検出する処理を、時間窓をシフトさせながら実行し、時間窓ごとに対応して得られた周波数特性を時間経過に沿って並べることで、時系列周波数特性情報Ｄ３を生成する。

【0048】

［事象識別部の構成例：第１例］
以下に、本実施形態の事象識別部３０３の構成について３例を挙げて説明することとし、まず、第１例について説明する。
図６は、事象識別部３０３の構成の第１例を示している。同図の事象識別部３０３は、１つの識別器３３１を備える。
識別器３３１には、情報生成部３０２（同図では図示せず）により生成された時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３が入力される。
識別器３３１は、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３の入力に応じて事象識別を実行し、最終識別結果Ｄ１０を出力する。

【0049】

識別器３３１は、人工知能を利用して最終識別結果Ｄ１０を出力するようにされてよい。この場合において、識別器３３１が利用する学習モデルは、例えば、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３のデータセットと識別結果（最終識別結果）とを対応させた学習データにより学習器に学習を実行させることで構築されてよい。なお、識別器３３１が利用する学習モデルは、例えばディープラーニングなどにより構築されてもよい。

【0050】

このように、本実施形態においては、複数の識別利用情報を利用して所定の事象の識別を行うようにされる。識別利用情報は、例えば識別精度が高くなる事象や各種条件等の要素が異なる。つまり、識別利用情報は、それぞれが異なる性質の優位性を有している。
このため、例えば単一の識別利用情報による事象識別では識別結果について十分な精度が得られない可能性がある。そこで、本実施形態のように複数の識別利用情報を利用して事象識別を行うことで、或る識別利用情報では識別精度が低くなる要素について他の識別利用情報の優位性により補償することが可能となり、最終識別結果Ｄ１０の精度を向上させることができる。

【0051】

そのうえで、本例においては、１つの識別器３３１に複数の識別利用情報を入力させて最終識別結果Ｄ１０を出力させるようにしている。このような構成では、識別器３３１が１つであることから処理負荷も軽減され、高速な処理が期待できる。

【0052】

なお、本例において事象識別部３０３は、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３のうちの一部複数（この場合は２つ）の入力に応じて最終識別結果Ｄ１０を出力するようにされてよい。この場合において、識別器３３１に入力される識別利用情報が固定である場合には、情報生成部３０２は生成可能な識別利用情報のうちで、識別器３３１に入力される識別利用情報を生成し、識別器３３１に入力されない識別利用情報については生成しないようにされてよい。
また、識別対象の事象の変更や、事象識別環境ＥＮＶにおける各種条件の変化等に応じて、識別器３３１に入力させる一部複数の識別利用情報が変更されてよい。

【0053】

［事象識別部の構成例：第２例］
図７は、事象識別部３０３の構成の第２例を示している。同図の事象識別部３０３は、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３のそれぞれに対応する３つの一次識別器３３２（３３２－１、３３２－２、３３２－３）を備える。また、事象識別部３０３は、１つの二次識別器３３３を備える。

【0054】

一次識別器３３２－１には、時系列波形情報Ｄ１が入力される。一次識別器３３２－１は、時系列波形情報Ｄ１の入力に応じた一次識別結果を出力する。
一次識別器３３２－２には、時系列振動位置情報Ｄ２が入力される。一次識別器３３２－２は、時系列振動位置情報Ｄ２の入力に応じた一次識別結果を出力する。
一次識別器３３２－３には、時系列周波数特性情報Ｄ３が入力される。一次識別器３３２－３は、時系列周波数特性情報Ｄ３の入力に応じた一次識別結果を出力する。
つまり、第２例の事象識別部３０３においては、事象識別の第一段階として、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３の個々の識別利用情報に対応する３つの一次識別結果を得るようにされる。

【0055】

二次識別器３３３には、一次識別器３３２－１、３３２－２、３３２－３のそれぞれから一次識別結果が入力される。二次識別器３３３は、入力された３つの一次識別結果に基づく識別結果（最終識別結果）を出力する。

【0056】

本例においては、識別利用情報のそれぞれが対応の一次識別器３３２に入力されることで、識別利用情報のそれぞれに応じた一次識別結果を得るようにされている。この場合、一次識別器３３２のそれぞれを対応の識別利用情報に適合させるように構築することができるため、識別利用情報のそれぞれに応じた一次識別結果の精度の向上を図ることができる。また、本例の構成では、識別利用情報のそれぞれに対応する一次識別器３３２ごとの一次識別結果に係数を与えるなどして重み付けすることも容易に可能となる。そして、二次識別器３３３が、このような一次識別結果を統合して最終識別結果Ｄ１０を得ることとなるため、最終識別結果Ｄ１０についても精度の向上を図ることができる。

【0057】

［事象識別部の構成例：第３例］
図８は、事象識別部３０３の構成の第３例を示している。同図の事象識別部３０３は、１つの一次識別器３３４と１つの二次識別器３３５とを備える。
一次識別器３３４は、時系列波形情報Ｄ１の入力に応じた一次識別結果を出力する。
二次識別器３３５は、一次識別器３３４が出力した一次識別結果と、時系列振動位置情報Ｄ２と、時系列周波数特性情報Ｄ３との入力に応じた最終識別結果Ｄ１０を出力する。

【0058】

即ち、本例の事象識別部３０３は、一次識別器３３４が複数の全ての識別利用情報のうちの一部の識別利用情報の入力に応じて一次識別結果を出力するようにされる。また、二次識別器３３５は、一次識別器３３４が出力する一次識別結果と、複数の全ての識別利用情報のうちで一次識別器３３４に入力されていない残りの識別利用情報との入力に応じた最終識別結果Ｄ１０を出力するようにされる。

【0059】

本例において、一次識別器３３４に入力される識別利用情報は、複数の全ての識別利用情報のうちの一部であればよく、１でも複数であってもよい。また、一次識別器３３４に入力される１または複数の識別利用情報と、二次識別器３３５に入力される残りの識別利用情報は、例えば識別の対象とする事象等の条件に応じて適宜変更されてよい。

【0060】

このような本例においては、例えば複数の識別利用情報のうちで、識別対象の事象の識別に最も適合している基本的なものとなる１または複数の一部の識別利用情報を、一次識別器３３４に入力させて一次識別結果を得るようにしてよい。そのうえで、本例では、二次識別器３３５について、一次識別器３３４の一次識別結果において識別精度の低い要素を、的確に他の識別利用情報により補強可能なように構築して、高い精度の最終識別結果Ｄ１０が得られるようにすることが可能となる。

【0061】

［事象識別システムの適用例］
図９を参照して、本実施形態の事象識別システムの具体的な適用例について説明する。図９において、図１と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
同図の事象識別システムは、自動車等の車両ＣＲが通る道路ＲＤの下に光ファイバ担持センサ２０を埋設している。このように設けられた光ファイバ担持センサ２０における光ファイバ２２は、道路ＲＤを車両ＣＲが通過することに応じて発生する振動や音に応じて戻り光を変化させる。
事象識別装置３００において、情報生成部３０２は、受信部３０１により受信された戻り光を利用して、識別利用情報（時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３）を生成する。事象識別部３０３は、識別利用情報の入力に応じた最終識別結果Ｄ１０を出力する。

【0062】

このような事象識別システムにおいて、事象識別装置３００の情報生成部３０２が生成する識別利用情報（時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３）は、例えば道路ＲＤを車両が通過することに応じて発生する振動について検出した情報として扱うことができる。
そのうえで、事象識別部３０３については、識別利用情報の入力に応じて、道路ＲＤにおける車両ＣＲの通過状況、道路状況等の事象を識別し、これらの事象についての最終識別結果Ｄ１０を出力可能に構成することができる。
具体例として、事象識別部３０３は、道路ＲＤを通過する車両ＣＲごとの速度、道路ＲＤを通過する車両ＣＲごとの種類（例えば、普通車、貨物車、自動二輪車等の種類）、道路ＲＤを通過する車両ＣＲごとの重量や大きさ、道路ＲＤの凹凸状態、道路ＲＤへの荷物等の物体の落下状況等を識別した結果を示す最終識別結果Ｄ１０を生成してよい。

【0063】

図９の事象識別システムにおける事象識別部３０３としては、識別対象とする事象や、識別対象となる環境における各種の条件等に応じて、例えば図６～図８に示した構成（識別アルゴリズム）のうちで最適とされる識別アルゴリズムが採用されてよい。また、事象識別部３０３は、識別対象とする事象の変更や、識別対象となる環境における各種の条件の変更等に応じて、識別アルゴリズムを切り替えるようにされてもよい。

【0064】

時系列波形情報Ｄ１は、硬い物、重い物、速度の高いものほど振幅が大きくなる。また、時系列波形情報Ｄ１は、時刻と振幅との２軸によりグラフ化した場合において、歩行程度の速度による移動体を識別した場合にはパルス状となるのに対して、車両ＣＲのように高速に移動する移動体を識別した場合にはエンベロープ（包絡線）状となるという特性がある。
また、時系列振動位置情報Ｄ２は、時刻と位置との２軸によりグラフ化した場合において、速度に応じて高い精度で傾きが得られる。また、時系列振動位置情報Ｄ２は、速度が高くなるにつれ強度も大きくなる。また、時系列振動位置情報Ｄ２は、歩行程度の速度による移動体を識別した場合には点状となるのに対して、車両ＣＲのように高速に移動する移動体の識別した場合には線状となるという特性がある。
また、時系列周波数特性情報Ｄ３は、硬い物については高い周波数まで応答する。また、時系列周波数特性情報Ｄ３は、道路ＲＤのくぼみのような形状変化に対して周波数特徴量が変化しやすいという特性を有する。

【0065】

また、上記のような特性から、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３についての、速度、車両ＣＲの種類、車両ＣＲの位置、道路ＲＤの段差等の異常発生の各事象の識別の優位性は以下のように導出される。
まず、速度の識別については時系列振動位置情報Ｄ２が最も良好であり、車両ＣＲの種類の識別については時系列周波数特性情報Ｄ３が最も良好であり、車両ＣＲの位置については時系列振動位置情報Ｄ２が最も良好であり、異常発生の識別については時系列周波数特性情報Ｄ３が最も良好である。

【0066】

そこで、上識別利用情報ごとの優位性を考慮して、図９の事象識別システムとして、例えば車両ＣＲの速度と道路ＲＤの段差との２つの対象を識別するように構成する場合には、例えば事象識別部３０３について、時系列振動位置情報Ｄ２と時系列周波数特性情報Ｄ３とについて時系列波形情報Ｄ１よりも高い重み付けで識別が行われるような識別アルゴリズムを構築してよい。

【0067】

なお、本実施形態の事象識別システムにおいて、事象識別装置３００が識別対象とする事象は、上記のように歪み、振動に基づくものに限定されない。例えば、事象識別装置３００は、温度、動圧等に関連する事象を識別するようにされてよい。

【0068】

なお、本実施形態において、情報生成部３０２が生成する識別利用情報は、時系列波形情報Ｄ１、時系列振動位置情報Ｄ２、および時系列周波数特性情報Ｄ３の３つに限定されるものではなく、情報生成部３０２が、さらに多くの識別利用情報を生成可能なようにされてよい。一例として、情報生成部３０２は、時系列波形情報Ｄ１に準じたものとして、振動の振幅に代えて振動の強度の時間経過の変化を示す情報も生成してよい。

【0069】

＜変形例＞
本実施形態の光ファイバ担持センサの変形例について説明する。以下に変形例として示す光ファイバ担持センサは、図１の光ファイバ担持センサ２０に代えて事象識別環境ＥＮＶに配設することができる。

【0070】

図１０は、本実施形態の変形例としての光ファイバ担持センサ３０の構成例を示している。同図は、光ファイバ担持センサ３０を延伸方向に対して直交する方向に沿って切断した場合の断面を示している。
同図の光ファイバ担持センサ３０は、１本の光ファイバ２２を備える。光ファイバ２２は、中実の内部被覆３１により覆われている。内部被覆３１は、さらに中実の外部被覆３２により覆われている。
内部被覆３１と外部被覆３２は、例えば樹脂により形成されるものであってよい。
同図の構成において、図２の光ファイバ担持センサ２０の芯材（樹脂管２１）に対応する部位は、内部被覆３１または外部被覆３２とされてよい。本実施形態における芯材としての内部被覆３１または外部被覆３２の硬さについては、例えば光ファイバ担持センサ２０の芯材（樹脂管２１）と同等であってよい。

【0071】

同図の光ファイバ担持センサ３０のように、構造において備えられる光ファイバ２２が１本である場合、事象識別装置３００における受信部３０１は、当該１本の光ファイバ２２から出力される１つの光信号を光信号Ｓｏｐｔとして情報生成部３０２に出力してよい。

【0072】

また、図１１は、本実施形態における他の変形例としての光ファイバ担持センサ３０Ａの構成例を示している。
光ファイバ担持センサ３０Ａは、２本の光ファイバ２２－１、２２－２を含む。例えば光ファイバ２２－１は、検出（測定）に用いられ、光ファイバ２２－２は、温度補正用に用いられてよい。
光ファイバ２２－１は中実の内部被覆３１－１により覆われ、光ファイバ２２－２は中実の内部被覆３１－２により覆われる。内部被覆３１－１と内部被覆３１－２は、互いに接するようにされたうえで、中実の外部被覆３２により覆われる。中実の外部被覆３２の外径Ｒ３は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下が好ましい。

【0073】

本変形例の光ファイバ担持センサ３０Ａの場合、受信部３０１は、光ファイバ２２－２から出力される光信号により、光ファイバ２２－１から出力される光信号について温度補正を行い、温度補正後の光信号Ｓｏｐｔを情報生成部３０２に出力してよい。

【0074】

なお、上述の事象識別装置３００としての機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の事象識別装置３００としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるＨＤＤ、ＳＤＤ等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0075】

２０，２０Ａ，３０，３０Ａ 光ファイバ担持センサ、２１ 樹脂管、２２，２２－１，２２－２ 光ファイバ、３１，３１－１，３１－２ 内部被覆、３２ 外部被覆、３００ 事象識別装置、３０１ 受信部、３０２ 情報生成部、３０３ 事象識別部、３０４ 記憶部、３３１ 識別器、３３２ 一次識別器、３３２－１ 一次識別器、３３２－２ 一次識別器、３３２－３ 一次識別器、３３３ 二次識別器、３３４ 一次識別器、３３５ 二次識別器、ＣＲ 車両、Ｄ１ 時系列波形情報、Ｄ２ 時系列振動位置情報、Ｄ３ 時系列周波数特性情報、Ｄ１０ 最終識別結果

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】