(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-11
(45)【発行日】2023-04-19
(54)【発明の名称】監視対象監視箇所での監視対象の予測方法及び予測装置
(51)【国際特許分類】
G01H 3/00 20060101AFI20230412BHJP
G08B 31/00 20060101ALI20230412BHJP
G08C 15/00 20060101ALI20230412BHJP
【FI】
G01H3/00 A
G08B31/00 Z
G08C15/00 D
(21)【出願番号】P 2019049780
(22)【出願日】2019-03-18
【審査請求日】2022-01-17
(73)【特許権者】
【識別番号】000001317
【氏名又は名称】株式会社熊谷組
(74)【代理人】
【識別番号】100141243
【氏名又は名称】宮園 靖夫
(72)【発明者】
【氏名】小野 哲男
(72)【発明者】
【氏名】宇野 佳人
(72)【発明者】
【氏名】服部 裕信
(72)【発明者】
【氏名】小澤 里佳
【審査官】奥野 尭也
(56)【参考文献】
【文献】特開2007-189530(JP,A)
【文献】特開平08-314476(JP,A)
【文献】特開2009-180722(JP,A)
【文献】特表2015-503037(JP,A)
【文献】特開平10-074188(JP,A)
【文献】特開2001-153719(JP,A)
【文献】特開平07-027664(JP,A)
【文献】米国特許第05737239(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G01H 1/00-17/00
G01M 13/00-13/045
G01M 99/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の
近傍に設置された第1監視対象測定手段により、監視対象発生源での監視対象の値を実測する第1の実測ステップと、
監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、
監視対象監視箇所の近傍に設置された第2監視対象測定手段により、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する
第2の実測ステップと、
監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、
修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、
を備え
、
予測ステップにおいては、第1監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、
予測情報は、第1監視対象測定手段から第2監視対象測定手段までの距離情報、及び、第1監視対象測定手段と第2監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする監視対象監視箇所での監視対象の予測方法。
【請求項2】
監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源
での監視対象の値を実測する第1監視対象測定手段と、
監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段と、
監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する
第2監視対象測定手段と、
監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段と、
を備え
、
予測値算出手段は、第1監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、
予測情報は、第1監視対象測定手段から第2監視対象測定手段までの距離情報、及び、第1監視対象測定手段と第2監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする監視対象監視箇所での監視対象の予測装置。
【請求項3】
監視対象監視箇所は、複数の箇所であることを特徴とする請求項2に記載の監視対象監視箇所での監視対象の予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、監視対象である音(騒音)あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の周囲の監視対象監視箇所での監視対象の値(レベル)を予測する方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源の周囲の監視対象監視箇所での監視対象(音及び振動)の値(レベル)を予測する方法が知られている(特許文献1;2等参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2005-190177号公報
【文献】特開2016-20841号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1;2等に開示された予測方法では、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の予測値を求めているだけなので、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えないという問題があった。
本発明は、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えるようにした監視対象監視箇所での監視対象の予測方法等を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測方法は、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源の近傍に設置された第1監視対象測定手段により、監視対象発生源での監視対象の値を実測する第1の実測ステップと、監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、監視対象監視箇所の近傍に設置された第2監視対象測定手段により、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第2の実測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、備え、予測ステップにおいては、第1監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、予測情報は、第1監視対象測定手段から第2監視対象測定手段までの距離情報、及び、第1監視対象測定手段と第2監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする。
また、本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測装置は、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方の監視対象を発生する監視対象発生源での監視対象の値を実測する第1監視対象測定手段と、監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段と、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する第2監視対象測定手段と、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段と、を備え、予測値算出手段は、第1監視対象測定手段から入力した監視対象の実測値と予測情報とに基づいて予測値を算出し、予測情報は、第1監視対象測定手段から第2監視対象測定手段までの距離情報、及び、第1監視対象測定手段と第2監視対象測定手段との間の環境情報であることを特徴とする。
また、監視対象監視箇所は、複数の箇所であることを特徴とする。
本発明によれば、監視対象監視箇所の現状に対応した監視対象のより正確な予測を行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】監視対象の予測システムを示す図(実施形態1)。
【
図2】予測装置の詳細を示すブロック構成図(実施形態1)。
【
図3】修正予測値の利用方法を示すフロー図(実施形態1)。
【発明を実施するための形態】
【0007】
実施形態に係る監視対象の予測システムは、
図1に示すように、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源1から発生する監視対象を測定する第1監視対象測定手段10と、監視対象発生源1の周囲に存在する複数の監視対象監視箇所2;2…にそれぞれ設置されて監視対象を測定する第2監視対象測定手段20;20…と、予測装置3とを備えて構成される。
【0008】
監視対象発生源1は、例えば、工事現場で使用される機械、工場で使用される機械、空港、交通の激しい道路を通行する車、踏切、イベント会場等である。
【0009】
監視対象監視箇所2は、例えば、監視対象発生源1の周囲の住宅街、マンション、学校、病院、各種施設等である。
【0010】
第1監視対象測定手段10は、例えば、監視対象発生源1の近傍に設置されて音圧レベルを測定する音圧測定器、及び、監視対象発生源1の近傍に設置されて振動レベルおよび振動加速度レベルを測定する振動測定器である。
第2監視対象測定手段20は、例えば、監視対象監視箇所2の近傍に設置されて音圧レベルを測定する音圧測定器、及び、監視対象監視箇所2の近傍に設置されて振動レベルおよび振動加速度レベルを測定する振動測定器である。
【0011】
図2に示すように、予測装置3は、予測値算出手段31と、予測値修正手段32と、通信手段33とを備える。
【0012】
予測値算出手段31は、例えば、第1監視対象測定手段10で測定された実測値a及び予測情報4を入力して、複数の各監視対象監視箇所2;2…での任意の時点及び任意の時点より後の時点において第2監視対象測定手段20で測定される監視対象の予測値bを算出するためのソフトウエア及び当該ソフトウエアによる情報処理を実現するコンピュータ等のハードウエア資源により構成される。
【0013】
予測値算出手段31は、第1監視対象測定手段10から入力した監視対象の実測値aと予測情報4とに基づいて、複数の各監視対象監視箇所2;2…での任意の時点での監視対象の予測値bを算出する。
予測情報4は、第1監視対象測定手段10から第2監視対象測定手段20までの距離情報、及び、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の環境情報である。
【0014】
予測値算出手段31は、まず、距離情報に基づいて、第1監視対象測定手段10から第2監視対象測定手段20に到達する監視対象(音及び振動)の値を算出する。
即ち、距離に基づいて音や振動の減衰量(理論値)を算出する算出式は周知であるので、当該周知の算出式を用いて、距離に基づく減衰量の理論値を算出し、第1監視対象測定手段10から入力した監視対象の実測値aから減衰量を引いた値を距離情報に基づく音の予測値bとして算出する。
【0015】
予測値算出手段31は、さらに、監視対象に影響する環境情報に基づいて、第1監視対象測定手段10から第2監視対象測定手段20に到達する監視対象(音及び振動)の値を算出する。
【0016】
音に影響する環境情報は、例えば、天候情報、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の空気、地表面、水面の影響に関する情報、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の建物等による回折減衰の影響に関する情報、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の障害物の影響に関する情報(建物、草地、田畑、森林等の存在、建物建設施工状況(施工中の建物の高さ変化など))、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間に存在する建物の建築材料による影響に関する情報等である。
【0017】
即ち、音は、地上の温度が高い場合には上方に屈折するため減衰量が大きくなり、地上の温度が低い場合には下方に屈折するため減衰量が小さいことが知られている。また、音は、風下では下方に屈折するため減衰量が小さくなり、風上では上方に屈折するので減衰量が大きくなることが知られている。従って、天候情報に基づいて、温度、風の影響を考慮した音の減衰量を算出する算出式は周知であるので、当該周知の算出式を用いて、天候情報に基づく減衰量の理論値を算出する。
【0018】
また、音の伝播に対する、空気、地表面、水面の影響、建物等による回折減衰の影響、障害物の影響、建築材料による影響に基づく音の減衰量又は増幅量を算出する算出式も周知であるので、当該周知の算出式を用いて、これら影響に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出する。
【0019】
振動に影響する環境情報は、例えば、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の土質による影響に関する情報、振動の周波数の影響に関する情報、第1監視対象測定手段10と第2監視対象測定手段20との間の障害物の影響に関する情報(建物、草地、田畑、森林等の存在、建物建設施工状況(施工中の建物の高さ変化など))等である。
振動の伝播に対する、土質面の影響、振動の周波数の影響、障害物の影響に基づく振動の減衰量又は増幅量を算出する算出式も周知であるので、当該周知の算出式を用いて、これら影響に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出する。
【0020】
従って、これら環境情報に基づく減衰量又は増幅量の理論値を算出して、第1監視対象測定手段10から入力した監視対象の実測値aから減衰量又は増幅量を減算又は加算する。
【0021】
つまり、予測値算出手段31は、第1監視対象測定手段で測定された実測値aから、距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算することにより、複数の各監視対象監視箇所2;2…での任意の時点での監視対象の予測値bを算出する。
【0022】
予測値修正手段32は、予測値算出手段31により求めた複数の各監視対象監視箇所2;2…での任意の時点での監視対象の予測値bと、複数の各監視対象監視箇所2;2…において任意の時点で第2監視対象測定手段により測定された監視対象の実測値cとを入力して、修正情報を取得し、予測値bを当該修正情報に基づいて修正した修正予測値dを算出する。
【0023】
即ち、予測値修正手段32は、予測値bと実測値cとに基づいて修正情報を取得し、予測値bを当該修正情報に基づいて修正した修正予測値dを算出するためのソフトウエア及び当該ソフトウエアによる情報処理を実現するコンピュータ等のハードウエア資源により構成される。
【0024】
修正情報は、例えば、予測値bと実測値cとの差に基づいて求められる。
予測値修正手段32は、例えば、予測値bと実測値cとの差と修正情報としての修正量とを対応付けた対応表(テーブル)を備えている。
例えば、実測値cの方が予測値bよりも+1dB高い場合、つまり、差が+1dBの場合は、修正量として+0.5dBが対応付けられており、この場合、予測値修正手段32は、予測値bに修正量である0.5dBを加えた値を、監視対象監視箇所2での任意の時点より後の時点での監視対象の修正予測値dに設定する。
【0025】
尚、修正情報としての修正量は、予測値bと実測値cとの差を変数として算出する算出式により算出してもよい。
例えば、修正情報=(予測値bと実測値cとの差)×m/n(m,nは任意の実数)により算出するようにしてもよい。
【0026】
このように、予測値修正手段32は、予測値bを修正情報に基づいて修正する。
予測値修正手段32により修正された修正予測値dは、通信手段33を介して報知手段5に送信され、関係者等に報知される。
尚、報知手段5は、例えば、修正予測値dを表示する表示画面を備えた表示装置、修正予測値dが基準値を超えた場合に音や光で報知するアラームやランプ等である。
【0027】
予測値修正手段32により算出された修正予測値dは、
図3のフローに示すように利用される。
即ち、ステップS1において、予測装置3により修正予測値dが算出され、ステップS2において、修正予測値dが報知手段5を介して関係者等に通知される。そして、ステップS3において、修正予測値dが基準値よりも大きいか否かを判断し、大きければ(ステップS3においてYesの場合)、ステップS4において、対策を施し、その後、ステップS5において、監視を継続するため、ステップS1で次の時点の修正予測値dを算出する。また、ステップS3において、修正予測値dが基準値よりも小さければ(ステップS3においてNoの場合)、ステップS5において、監視を継続するため、ステップS1で次の時点の修正予測値dを算出する。
【0028】
例えば、対策として、後述するブレーカに防音装置を取付けて作業を行うようにしたり、工事現場の解体エリアの外周に設置される飛散防止設備に、飛散防止設備の頂部を回り込む回折音に対して逆位相の音をぶつけて音を重ね合わせることで飛散防止設備上を通過する音のレベルを減衰させる減音装置を取付けたり、建設機械の移動範囲に防振マットを敷設したり等の対策を行う。即ち、環境情報を変更して予測を行う。
【0029】
上述した予測装置3により、監視対象監視箇所2での音及び振動のレベルを予測する予測方法の具体例について説明する。
例えば、監視対象発生源1としてのパワーショベル,ブルドーザー,杭打機,クレーン,ブレーカ等の建設機械を使用する工事現場において、朝8時から夕方5時まで工事が行われる場合、監視対象監視箇所2としての住宅街において、朝8時から夕方5時までの間、1分毎に予測値を求める場合について説明する。
尚、監視対象測定手段10は、例えば、予め監視対象発生源1の近傍において監視対象発生源1の音及び振動のレベルが一番大きい場所を確認しておいて、当該場所に設置しておく。また、第2監視対象測定手段20は、例えば、予め監視対象監視箇所2の近傍において監視対象発生源1からの音及び振動のレベルが一番大きい場所を確認しておいて、当該場所に設置しておく。
また、監視対象測定手段10には図外のコンピュータ等の通信制御手段が接続されており、朝8時と、朝8時から夕方5時までの間において1分経過する毎に、監視対象測定手段10で測定(実測)された音及び振動の実測値が予測値算出手段31に送信されるように設定されている。
同様に、第2監視対象測定手段20には図外のコンピュータ等の通信制御手段が接続されており、朝8時から夕方5時までの間において1分経過する毎に、監第2監視対象測定手段20で測定(実測)された音及び振動の実測値が予測値修正手段32に送信されるように設定されている。
【0030】
まず、監視対象発生源1としての建設機械を作動させた後の朝8時に、予測値算出手段31は、第1監視対象測定手段10から送信されてくる現在(朝8時)の音及び振動の実測値aを入力し、実測値aから、上述した距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算した監視対象監視箇所2としての住宅街での8時1分における音及び振動の予測値bを算出する。
次に、予測値修正手段32は、住宅街での8時1分における音及び振動の予測値bと、住宅街の第2監視対象測定手段20で8時1分に測定されて送信されてくる実測値cとを入力して、当該予測値bと実測値cとの差に基づいて修正情報(修正量)を取得して、住宅街での8時2分における予測値bを、住宅街の8時1分での予測値bと実測値cとの差に基づいて取得した修正情報(修正量)に基づいて修正し、修正された修正予測値dは、住宅街での8時2分における修正された予測値として、通信手段33を介して報知手段5に送信され、関係者等に報知される。
また、朝8時1分に、予測値算出手段31は、第1監視対象測定手段10から送信されてくる現在(朝8時1分)の音及び振動の実測値aを入力し、実測値aから、距離の影響に基づく減衰量、及び、環境情報に基づく減衰量又は増幅量を減算又は加算した住宅街での8時2分における音及び振動の予測値bを算出する。
以後、同様に、住宅街(監視対象監視箇所2)での8時3分、8時4分、8時5分、…における修正された修正予測値dが算出されて、逐次、報知手段5に送信される。
【0031】
この具体例の場合、以下のように、修正予測値dが算出される。
まず、監視対象発生源1としての建設機械の近傍に設定された第1監視対象測定手段10で実測した現在の監視対象の実測値a0(8時の実測値)と予測情報4とに基づいて、現在から1分後の監視対象監視箇所2としての住宅街での監視対象の予測値b1(8時1分の予測値)を算出する。
次に、現在から1分後の住宅街での監視対象の予測値b1と、現在から1分後に住宅街の第2監視対象測定手段20で実測した実測値c1(8時1分の実測値)とに基づいて修正情報を算出するとともに、現在から1分後に第1監視対象測定手段10で実測された監視対象の実測値a1(8時1分の実測値)と予測情報4とに基づいて、現在から2分後の住宅街での監視対象の予測値b2(8時2分の予測値)を算出する。
そして、予測値b2(8時2分の予測値)を先に取得した修正情報(8時1分の実測値に基づく修正情報)に基づいて修正した修正予測値d2を、住宅街での8時2分における修正された予測値とする。
以後、同様に、住宅街(監視対象監視箇所2)での8時3分、8時4分、8時5分、…における修正された修正予測値d3,d4,d5,…が算出されて、逐次、報知手段5に送信される。
即ち、この具体例の場合、監視開始時点である8時の2分後以降において1分毎に、監視対象監視箇所2での修正された予測値が求められることになる。
【0032】
尚、前回の修正予測値dを次回の予測値bに設定して当該予測値bを修正することにより次回の修正予測値dを算出するようにしても良い。
【0033】
即ち、実施形態に係る監視対象監視箇所2での監視対象の予測装置3は、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源1の周囲に設定された監視対象監視箇所2,2…での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を算出する予測値算出手段31と、監視対象監視箇所2,2…での任意の時点での監視対象の値を実測する監視対象測定手段としての第2監視対象測定手段20,20…と、監視対象監視箇所2,2…での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得し、当該修正情報に基づいて、監視対象監視箇所2,2…での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正手段32と、を備えた構成とした。
予測値修正手段32は、例えば、予測値と実測値との差と修正情報としての修正量とを対応付けた対応表(テーブル)、又は、予測値と実測値との差を変数とする算出式に基づいて得られた修正量を取得し、監視対象監視箇所2,2…での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値に当該修正量を加減した値を、監視対象監視箇所2,2…での任意の時点より後の時点での監視対象の修正予測値として出力するようにした。
【0034】
実施形態に係る予測装置3によれば、監視対象監視箇所2,2…での現状に対応した予測を行える。即ち、予測値の精度をより向上させることが可能となる。
特に、予測値を求める時間間隔(所定時間)を短くすればするほど、修正された予測値(修正予測値d)をリアルタイムに得ることができるようになり、予測値の精度をより向上させることができる。
【0035】
尚、予測値算出手段31、予測値修正手段32の処理を人間が行うようにしてもよい。
即ち、本発明に係る監視対象監視箇所での監視対象の予測方法は、監視対象としての音及び振動を発生する監視対象発生源の周囲に設定された監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での監視対象の値を実測する実測ステップと、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップと、修正情報取得ステップで取得した修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップと、を備えた方法であればよい。
この場合、人間が、予測情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点及び任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を求める予測ステップを実行するとともに、監視対象監視箇所での任意の時点での予測値と実測値とに基づいて修正情報を取得する修正情報取得ステップ、及び、当該修正情報に基づいて監視対象監視箇所での任意の時点より後の時点での監視対象の予測値を修正する予測値修正ステップを実行するようにしてもよい。
【0036】
尚、監視対象としての音あるいは振動のうちの少なくとも一方だけを監視するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0037】
1 監視対象発生源、2,2… 監視対象監視箇所、3 予測装置、
20,20… 監視対象測定手段、31 予測値算出手段、32 予測値修正手段。