特許 7503284 振動評価装置、及び振動評価システム

(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】2024-06-12

(45)【発行日】2024-06-20

(54)【発明の名称】振動評価装置、及び振動評価システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/24 20060101AFI20240613BHJP

   G01H 9/00 20060101ALI20240613BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20240613BHJP

【ＦＩ】

G01N29/24

G01H9/00 B

G01H17/00 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020005833

(22)【出願日】2020-01-17

(65)【公開番号】P2021113714

(43)【公開日】2021-08-05

【審査請求日】2023-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】512098186

【氏名又は名称】株式会社ペガソス・エレクトラ

(74)【代理人】

【識別番号】100110560

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 恵三

(72)【発明者】

【氏名】内田 成明

(72)【発明者】

【氏名】村松 正康

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 康夫

【審査官】清水 靖記

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１５７３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２２８６４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００７４１４５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１５７３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５７３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８６４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０６９３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】日本原子力研究開発機構 公益財団法人レーザー技術総合研究所 理化学研究所 科学技術振興機構（ＪＳＴ），レーザーでトンネルコンクリートの健全性を高速で検査する，共同発表（インターネット），2016年01月11日，https://www.jst.go.jp/pr/announce/20160111/index.html

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２９／００ － Ｇ０１Ｎ ２９／５２

Ｇ０１Ｈ １／００ － Ｇ０１Ｈ １７／００

Ｇ０１Ｍ ７／００ － Ｇ０１Ｍ ７／０８

Ａ６１Ｂ ８／００ － Ａ６１Ｂ ８／１５

Ｅ０１Ｄ １／００ － Ｅ０１Ｄ ２４／００

Ｅ０４Ｂ １／００ － Ｅ０４Ｂ ９／３６

Ｅ０２Ｄ １／００ － Ｅ０２Ｄ ３７／００

Ｇ０６Ｎ ２０／００ － Ｇ０６Ｎ ２０／２０

Ｇ０６Ｆ １６／００ － Ｇ０６Ｆ １６／９５８

Ｇ０６Ｔ ７／００ － Ｇ０６Ｔ ７／９０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

Ｓｃｏｐｕｓ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建造物の振動に基づき、前記建造物の状態を評価する振動評価装置であって、
レーザーを用いて前記振動を計測するレーザー検出器と、
前記レーザー検出器により計測された振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する取得部と、
予め取得された複数の過去の評価対象情報と、複数の前記過去の評価対象情報にそれぞれ紐づけられた複数の参照情報と、の間における連関性が記憶された参照データベースと、
前記参照データベースを参照し、前記評価対象情報に対する評価データを生成する生成部と、
前記評価データに基づく評価結果を出力する出力部と、
を備え、
前記参照情報は、前記過去の評価対象情報に対する健全性の評価に関する健全性情報を含み、
前記評価結果は、前記健全性情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含むこと
更に、前記参照情報は、前記建造物の内部に発生するひびの形状に関する形状情報を含み、
前記評価結果は、前記形状情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１形状情報を含むこと
を特徴とする振動評価装置。

【請求項2】

前記取得部は、前記振動データに含まれる第１信号パターンをフーリエ変換した結果から、前記第１データを取得すること
を特徴とする請求項１記載の振動評価装置。

【請求項3】

前記レーザー検出器は、前記建造物の一部に対して一時的に与えた衝撃を、前記レーザーを用いて計測することを含み、
前記取得部は、
前記第１データと、
前記レーザー検出器により計測された衝撃データに基づく第２データと、
を含む前記評価対象情報を取得すること
を特徴とする請求項１記載の振動評価装置。

【請求項4】

前記評価対象情報及び前記過去の評価対象情報は、前記衝撃データを計測するために、前記建造物の一部に対して前記衝撃を与えた方法に関する打音情報を含むこと
を特徴とする請求項３記載の振動評価装置。

【請求項5】

建造物の振動に基づき、前記建造物の状態を評価する振動評価システムであって、
レーザーを用いて前記振動を計測するレーザー検出器と、
前記レーザー検出器により計測された振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する取得手段と、
予め取得された複数の過去の評価対象情報と、複数の前記過去の評価対象情報にそれぞれ紐づけられた複数の参照情報と、の間における連関性が記憶された参照データベースと、
前記参照データベースを参照し、前記評価対象情報に対する評価データを生成する生成手段と、
前記評価データに基づく評価結果を出力する出力手段と、
を備え、
前記参照情報は、前記過去の評価対象情報に対する健全性の評価に関する健全性情報を含み、
前記評価結果は、前記健全性情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含むこと
更に、前記参照情報は、前記建造物の内部に発生するひびの形状に関する形状情報を含み、
前記評価結果は、前記形状情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１形状情報を含むこと
を特徴とする振動評価システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動評価装置、及び振動評価システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、建築物等の建造物における健全性を評価する手段として、例えば特許文献１の建物評価システム等が提案されている。

【0003】

特許文献１の建物評価システムは、建物に設置され、地震に伴って建物に生じる加速度を得る加速度センサと、加速度センサに接続され、加速度センサから出力される加速度データを利用して建物の健全性を評価する処理部と、を備える。特許文献１では、処理部は、加速度データを利用して変位データを得る本震変位取得部と、建物の構造特性示す第１剛性マトリクスと変位データとを利用して建物に生じる応力に関する応力データを得る本震応力取得部と、応力データを利用して建物の損傷に関する評価を行う本震損傷評価部と、を有する旨が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－１４４０３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、特許文献１の開示技術では、階ごとの水平変位に関する変位データを用いた健全性の評価を前提としている。そのため、建物の階数増加に伴い、予め設置するセンサ（加速度センサ）の数が増加するため、センサのメンテナンス不足や、地震等によるセンサの破損等に伴う評価結果の精度低下が懸念として挙げられる。

【0006】

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、高精度な評価結果を得ることができる振動評価装置、及び振動評価システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１発明に係る振動評価装置は、建造物の振動に基づき、前記建造物の状態を評価する振動評価装置であって、レーザーを用いて前記振動を計測するレーザー検出器と、前記レーザー検出器により計測された振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する取得部と、予め取得された複数の過去の評価対象情報と、複数の前記過去の評価対象情報にそれぞれ紐づけられた複数の参照情報と、の間における連関性が記憶された参照データベースと、前記参照データベースを参照し、前記評価対象情報に対する評価データを生成する生成部と、前記評価データに基づく評価結果を出力する出力部と、を備え、前記参照情報は、前記過去の評価対象情報に対する健全性の評価に関する健全性情報を含み、前記評価結果は、前記健全性情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含むことを特徴とする。

【0008】

第２発明に係る振動評価装置は、第１発明において、前記取得部は、前記振動データに含まれる第１信号パターンをフーリエ変換した結果から、前記第１データを取得すること を特徴とする。

【0009】

第３発明に係る振動評価装置は、第１発明において、前記レーザー検出器は、前記建造物の一部に対して一時的に与えた衝撃を、前記レーザーを用いて計測することを含み、前記取得部は、前記第１データと、前記レーザー検出器により計測された衝撃データに基づく第２データと、を含む前記評価対象情報を取得することを特徴とする。

【0010】

第４発明に係る振動評価装置は、第３発明において、前記評価対象情報及び前記過去の評価対象情報は、前記衝撃データを計測するために、前記建造物の一部に対して前記衝撃を与えた方法に関する打音情報を含むことを特徴とする。

【0011】

第５発明に係る振動評価装置は、第３発明において、前記参照情報は、前記建造物の内部に発生するひびの形状に関する形状情報を含み、前記評価結果は、前記形状情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１形状情報を含むことを特徴とする。

【0012】

第６発明に係る振動評価システムは、建造物の振動に基づき、前記建造物の状態を評価する振動評価システムであって、レーザーを用いて前記振動を計測するレーザー検出器と、前記レーザー検出器により計測された振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する取得手段と、予め取得された複数の過去の評価対象情報と、複数の前記過去の評価対象情報にそれぞれ紐づけられた複数の参照情報と、の間における連関性が記憶された参照データベースと、前記参照データベースを参照し、前記評価対象情報に対する評価データを生成する生成手段と、前記評価データに基づく評価結果を出力する出力手段と、を備え、前記参照情報は、前記過去の評価対象情報に対する健全性の評価に関する健全性情報を含み、前記評価結果は、前記健全性情報のうち、前記評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

第１発明～第５発明によれば、レーザー検出器は、レーザーを用いて建造物の振動を計測する。このため、建造物の階数に比例してレーザー検出器を増加させる必要が無く、予め建造物に設置する必要が無い。このため、予め設置する必要があるセンサに比べて、メンテナンス不足や、地震等による破損に伴う評価結果の精度低下が発生する可能性が極めて低い。これにより、高精度な評価結果を得ることが可能となる。また、建造物に対して非接触で振動データを取得することができる。これにより、接触式の計測方法に比べて、接触状態に起因する計測結果のバラつきを考慮する必要がなく、計測者等に起因する評価精度の低下を抑制することが可能となる。また、地震による建造物の振動を計測する場合に比べて、任意のタイミングで計測することができる。これにより、定期的な評価を実施することが可能となる。

【0014】

また、第１発明～第５発明によれば、生成部は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。評価結果は、健全性情報のうち、評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含む。このため、過去の結果を踏まえた評価データを生成でき、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、評価対象情報に対して最適な第１健全性情報を含む評価結果を出力することができる。これにより、評価結果の精度を高めることが可能となる。

【0015】

特に、第２発明によれば、取得部は、第１信号パターンをフーリエ変換した結果から、第１データを取得する。このため、建造物における状態の差異に伴う僅かな信号パターンの違いに対しても、評価結果を出力することができる。これにより、建造物の複雑な状態を示す評価対象情報に対しても、最適な評価データを容易に生成することが可能となる。

【0016】

特に第３発明によれば、取得部は、第１データと、レーザー検出器により計測された衝撃データに基づく第２データと、を含む評価対象情報を取得する。このため、建造物全体の健全性と、建造物の一部における状態との組合せを含む評価結果を得ることができる。これにより、建造物の健全性に影響を与える一部分を容易に特定することが可能となる。

【0017】

特に、第４発明によれば、評価対象情報及び過去の評価対象情報は、衝撃データを計測するために、建造物の一部に対して衝撃を与えた方法に関する打音情報を含む。このため、建造物の一部に対して衝撃を与える様々な打音方法毎に、最適な評価データを生成することができる。これにより、得られる評価結果の精度をさらに向上させることが可能となる。

【0018】

特に、第５発明によれば、評価結果は、評価対象情報に紐づく第１形状情報を含む。このため、建造物の内部状態を定量的に評価することができる。これにより、計測者毎の主観を排除した評価結果を得ることが可能となる。

【0019】

第６発明によれば、レーザー検出器は、レーザーを用いて建造物の振動を計測する。このため、建造物の階数に比例してレーザー検出器を増加させる必要が無く、予め建造物に設置する必要が無い。このため、予め設置する必要があるセンサに比べて、メンテナンス不足や、地震等による破損に伴う評価結果の精度低下が発生する可能性が極めて低い。これにより、高精度な評価結果を得ることが可能となる。また、建造物に対して非接触で振動データを取得することができる。これにより、接触式の計測方法に比べて、接触状態に起因する計測結果のバラつきを考慮する必要がなく、計測者等に起因する評価精度の低下を抑制することが可能となる。また、地震による建造物の振動を計測する場合に比べて、任意のタイミングで計測することができる。これにより、定期的な評価を実施することが可能となる。

【0020】

また、第６発明によれば、生成手段は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。評価結果は、健全性情報のうち、評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含む。このため、過去の結果を踏まえた評価データを生成でき、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、評価対象情報に対して最適な第１健全性情報を含む評価結果を出力することができる。これにより、評価結果の精度を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、第１実施形態における振動評価システム、及び振動評価装置の概要の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態における振動評価システム、及び振動評価装置の動作の一例を示す模式図である。

【図3】図３（ａ）は、振動データの一例を示すグラフであり、図３（ｂ）は、第１信号パターンをフーリエ変換した結果の一例を示すグラフである。

【図4】図４は、参照データベースの一例を示す模式図である。

【図5】図５は、参照データベースの他の例を示す模式図である。

【図6】図６（ａ）は、第１実施形態における振動評価装置における構成の一例を示す模式図であり、図６（ｂ）は、第１実施形態における振動評価装置における機能の一例を示す模式図である。

【図7】図７は、第１実施形態における振動評価システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第２実施形態における振動評価システム、及び振動評価装置の動作の一例を示す模式図である。

【図9】図９（ａ）は、衝撃データの一例を示すグラフであり、図９（ｂ）は、第２信号パターンをフーリエ変換した結果の一例を示すグラフである。

【図10】図１０は、参照データベースのさらに他の例を示す模式図である。

【図11】図１１（ａ）は、評価データと、基準評価データとを比較した結果の一例を示す模式図であり、図１１（ｂ）は、画像情報の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明を適用した実施形態における振動評価装置、及び振動評価システムの一例について、図面を参照しながら説明する。

【0023】

（第１実施形態）
図１、２を参照して、第１実施形態における振動評価システム１００、及び振動評価装置１の一例について説明する。図１は、本実施形態における振動評価システム１００、及び振動評価装置１の概要の一例を示す模式図である。図２は、本実施形態における振動評価システム１００、及び振動評価装置１の動作の一例を示す模式図である。

【0024】

（振動評価システム１００）
振動評価システム１００は、建造物９の振動に基づき、建造物９の状態を評価するために用いられる。振動評価システム１００を用いることで、例えば建造物９における健全性を含む評価を実施することができる。

【0025】

建造物９は、例えば木造や鉄筋コンクリート造等の建築物を含むほか、堤防や橋梁等の構造物も含む。振動評価システム１００では、建造物９全体に亘って発生する振動（例えば固有振動）に基づき、建造物９の状態を評価する。建造物９の振動は、例えば風のほか、車両の通過等の周辺環境により発生する。

【0026】

振動評価システム１００は、レーザーを用いて建造物９の振動を計測する。また、振動評価システム１００では、過去に評価された情報を利用する。このため、例えば超音波法のような建造物９に接触して計測する方法に比べ、非接触で振動データを取得することができ、計測条件に伴うバラつきの少ない振動データを取得することができる。

【0027】

振動評価システム１００は、例えば図１に示すように、振動評価装置１を備える。振動評価装置１は、レーザー検出器２を備える。振動評価装置１は、例えば撮像装置７等と接続されてもよく、通信網４を介して端末５やサーバ６等と接続されてもよい。なお、振動評価装置１は、例えばレーザー検出器２を制御するほか、撮像装置７を制御してもよく、レーザー検出器２や撮像装置７の機能を備えてもよい。

【0028】

振動評価システム１００は、例えば図２に示すように、建造物９の外壁を対象とするほか、内壁等を対象としてもよい。例えば振動評価システム１００は、レーザー検出器２を用いて、建造物９の振動を計測する。このとき、レーザー検出器２は、レーザーを出射し、建造物９に反射したレーザーを受光することで、振動を計測する。

【0029】

その後、振動評価装置１は、評価対象情報を取得する。評価対象情報は、レーザー検出器２により計測された振動データに基づく第１データを含む。そして、振動評価装置１は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成し、評価データに基づく評価結果を出力する。これにより、例えば健全性のような建造物９の状態を示す指標を、評価結果として出力することができる。なお、評価結果は、「［健全性］要点検」のような建造物９の状態に関する内容を１つ表示するほか、例えば「安全：３０％、要点検：６０％、危険：１０％」のように複数の候補及び確率等を表示してもよい。

【0030】

以下、振動評価システム１００に用いられる振動データ、評価対象情報、及び参照データベースについて説明する。

【0031】

＜振動データ＞
振動データは、例えば図３（ａ）に示すように、時間（Time(s)）に対する速度（Velocity(m/s)）で表される時間波形の信号パターン（第１信号パターン）を含む。振動データは、公知の振動計測結果を用いることができる。振動データは、例えば任意のタイミングから１秒～３００秒程度後までの信号パターンを含み、状況に応じて任意に設定することができる。

【0032】

信号パターンは、建造物９の状態（例えばひび割れの発生有無、ひび割れの形状、負荷が作用するバランス等）によって得られる内容が異なる。この点、振動評価システム１００では、信号パターンに基づく評価を行うことができる。このため、経時劣化や地震によって建造物９におけるひび割れや空洞が内部のみに発生し、建造物９の表面に達していない場合や、全体に作用する負荷のバランスが悪化した場合においても、高精度な評価結果を得ることが可能となる。

【0033】

振動データは、例えばレーザー検出器２から出射されたレーザーの照射面に対し、奥行き方向の振動を計測した結果を示す。このため、建造物９の健全性の評価に重要となる建造物９内部の状態を反映した振動データを得ることができる。これにより、評価結果の精度向上を図ることが可能となる。

【0034】

振動データは、例えばレーザー検出器２から出射されたレーザーの照射面に対し、奥行き方向の振動に加え、幅方向、高さ方向、及びねじれ方向の少なくとも何れかの振動を計測した結果を示す。このため、建造物９全体の構造を踏まえた振動データを得ることができる。これにより、建造物９における構造の特徴を反映した評価結果を出力することができ、更なる精度向上を図ることが可能となる。

【0035】

＜評価対象情報＞
評価対象情報は、振動データに基づく第１データを含む。第１データは、例えば振動データに含まれる信号パターンをフーリエ変換した結果（例えば図３（ｂ））から取得される。フーリエ変換したデータは、例えば周波数（Frequency（Hz））に対する強度（Magnitude）で示すことができる。この場合、フーリエ変換した結果から、例えば特徴的な値を複数抽出し、評価対象情報として取得する。このため、時間波形の信号パターンを直接評価する場合に比べて、重ね合わさった振動全体の特徴を評価対象とすることができる。これにより、建造物９における状態の差異に伴う僅かな振動データの違いに対しても、評価結果を出力することができる。

【0036】

上記のほか、例えば時間波形の信号パターンから特徴的な値を複数抽出し、評価対象情報に含まれる第１データとして取得してもよい。この場合、フーリエ変換等の処理を実行する必要がなく、データ処理工程の増加を抑制することができる。なお、上述した「特徴的な値」を抽出する方法として、例えば主成分分析等の公知技術を用いることができる。これにより、計測者等の主観を含めることなく評価に必要なデータ量を削減できる。また、不要なデータ（ノイズ）を削除することで、精度向上を図ることができる。

【0037】

評価対象情報に含まれる第１データは、例えば信号パターンからメル周波数スペクトルに変換したデータ、又はメル周波数ケプストラム係数（ＭＦＣＣ：Mel Frequency Cepstrum Coefficients）から取得してもよい。第１データとして、行列（例えばベクトル）形式のデータが取得されるほか、例えばスペクトログラム等のような画像形式のデータが取得されてもよい。

【0038】

評価対象情報は、例えば建造物９の特徴に関する属性情報を含んでもよい。属性情報は、例えば建造物９における構造の種類（例えば木造、鉄筋コンクリート造、堤防、橋梁、高さ、階数、面積、体積、資材の占有率等）を有するほか、例えば築年数、施工業者、計測箇所、及び計測条件の少なくとも何れかを有してもよい。評価対象情報が属性情報を含むことで、例えば異なる属性情報に対して類似する第１データがそれぞれ取得された場合に、それぞれ適切な評価結果を得ることが可能となる。

【0039】

評価対象情報は、例えば励振情報を含んでもよい。励振情報は、建造物９に振動を発生（励振）させた要因に関する情報を示す。励振情報は、例えば風、車両等の要因に関する識別情報を含むほか、例えば風向き、風速、車両の通行量、車両の騒音量等の詳細な情報を含んでもよい。評価対象情報が励振情報を含むことで、励振させた要因の違いに起因する僅かな信号パターンの差異についても、評価結果に反映させることができるほか、例えば励振情報毎に異なる評価を行うこともできる。

【0040】

＜参照データベース＞
参照データベースには、予め取得された複数の過去の評価対象情報と、複数の過去の評価対象情報にそれぞれ紐づけられた複数の参照情報と、の間における連関性が記憶される。連関性は、例えば過去の評価対象情報、及び参照情報を一組の学習データとして、複数の学習データを用いた公知の機械学習により構築される。機械学習として、畳み込みニューラルネットワーク等の深層学習が用いられるほか、例えばランダムフォレストや、ＳＶＭ（Support Vector Machine）等のような公知の技術が用いられてもよい。

【0041】

この場合、例えば連関性は、多対多の情報（複数の過去の評価対象情報、対、複数の参照情報）の間における繋がりの度合いにより構築される。連関性は、機械学習の過程で適宜更新され、例えば過去の評価対象情報、及び参照情報に基づいて最適化された関数（分類器）を示す。このため、過去に建造物９の状態を評価した結果を全て踏まえた連関性を用いて、評価対象情報に対する評価データが生成される。これにより、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、最適な評価データを生成することができる。また、評価対象情報が、過去の評価対象情報と同一又は類似である場合のほか、非類似である場合においても、最適な評価データを定量的に生成することができる。なお、機械学習を行う際に汎化能力を高めることで、未知の信号パターンに対する評価精度の向上を図ることができる。

【0042】

参照データベースには、例えば機械学習の学習データに用いられた過去の評価対象情報、及び参照情報が記憶されてもよい。なお、連関性は、例えば各情報の間における繋がりの度合いを示す複数の連関度を有してもよい。連関度は、例えば参照データベースがニューラルネットワークで構築される場合、重み変数に対応させることができる。

【0043】

過去の評価対象情報は、上述した評価対象情報と同種の情報を示す。過去の評価対象情報が属性情報を含む場合、振動データに基づく第１データと、属性情報とを一組の入力データとして、機械学習に用いることができる。上記のほか、例えば属性情報毎に分別した第１データを入力データとして機械学習を行ってもよい。この場合、例えば属性情報毎に分別した複数の学習済みモデルが、参照データベースに記憶されてもよい。なお、過去の評価対象情報は、属性情報の代わりに励振情報を含む場合、及び属性情報及び励振情報を含む場合においても、上記と同様に、一組の入力データとして機械学習に用いることができるほか、励振情報毎に分別した複数の学習済みモデルが、参照データベースに記憶されてもよい。

【0044】

参照情報は、過去の評価対象情報に紐づき、建造物９の状態に関する情報を示す。参照情報は、例えば過去の評価対象情報に対する健全性の評価に関する健全性情報を含む。健全性情報は、例えば「安全」、「要点検」、「危険」のような３段階の度合いを示す情報を含むほか、例えば３段階以上の健全性の度合いを示す情報を含んでもよい（例えば最も安全な状態を「１０」、最も危険な状態を「１」とした１０段階評価等）。

【0045】

参照情報は、例えば健全性に対応する属性情報を含んでもよい。また、参照情報は、属性情報毎に異なる段階の度合いを示す情報を含んでもよい。これらの場合、属性情報毎に適した健全性を、参照情報に含めることができる。

【0046】

連関性は、例えば図４に示すように、複数の過去の評価対象情報と、複数の参照情報との間における繋がりの度合いを示してもよい。この場合、連関性を用いることで、複数の過去の評価対象情報（図４では「対象Ａ」～「対象Ｃ」）のそれぞれに対し、複数の参照情報（図４では「参照Ａ」～「参照Ｃ」）の関係の度合いを紐づけて記憶させることができる。このため、例えば連関性を介して、１つの過去の評価対象情報に対して、複数の参照情報を紐づけることができ、多角的な評価データの生成を実現することができる。

【0047】

連関性は、各過去の評価対象情報と、各参照情報とをそれぞれ紐づける複数の連関度を有する。連関度は、例えば百分率、１０段階、又は５段階等の３段階以上で示され、例えば線の特徴（例えば太さ等）で示される。例えば、過去の評価対象情報に含まれる「対象Ａ」は、参照情報に含まれる「参照Ａ」との間の連関度ＡＡ「６２％」を示し、参照情報に含まれる「参照Ｂ」との間の連関度ＡＢ「２６％」を示す。すなわち、「連関度」は、各データ間における繋がりの度合いを示しており、例えば連関度が高いほど、各データの繋がりが強いことを示す。なお、上述した機械学習により連関性を構築する際、連関性が３段階以上の連関度を有するように設定してもよい。

【0048】

連関度は、例えば図５に示すように、過去の評価対象情報の２以上の組み合わせ（図５の破線）を１つの対象データとして、複数の参照情報とを紐づけてもよい。例えば、過去の評価対象情報に含まれる「対象Ａ」、及び「対象Ｄ」の組み合わせは、「参照Ａ」との間の連関度ＡＤＡ「２５％」を示し、「参照Ｂ」との間の連関度ＡＤＢ「１７％」を示す。この場合、参照データベースを参照して評価する評価対象情報が、「対象Ａ」及び「対象Ｄ」の何れにも類似する場合等においても、定量的な評価を実施することができる。図４、図５に示した連関性は、例えば上述した機械学習により構築されてもよい。

【0049】

上述した連関度を用いることで、それぞれ複数のデータを有する過去の評価対象情報と、参照情報との間における複雑な関係性を、高精度に表現することができる。このため、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、最適な評価データを生成することができる。また、振動データに含まれる未知の信号パターンに対しても、高精度な評価を実現することができる。

【0050】

参照データベースには、例えば基準評価データが記憶されてもよい。基準評価データは、評価データを評価するための基準として予め取得され、参照データベースに記憶される。基準評価データとして、例えば建造物９の健全な状態に対応するデータが用いられる。

【0051】

参照データベースには、例えば画像情報が記憶されてもよい。画像情報は、建造物９の表面を撮像した画像を示し、例えば測定位置がプロットされてもよい。画像情報は、例えば撮像装置７により予め撮像され、参照データベースに記憶される。

【0052】

（振動評価装置１）
次に、図６を参照して、本実施形態における振動評価装置１の一例を説明する。図６（ａ）は、本実施形態における振動評価装置１の構成の一例を示す模式図であり、図６（ｂ）は、本実施形態における振動評価装置１の機能の一例を示す模式図である。

【0053】

振動評価装置１として、ラップトップ（ノート）ＰＣ又はデスクトップＰＣ等の電子機器が用いられる。振動評価装置１は、例えば図６（ａ）に示すように、筐体１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、保存部１０４と、Ｉ／Ｆ１０５～１０７とを備える。各構成１０１～１０７は、内部バス１１０により接続される。

【0054】

ＣＰＵ１０１は、振動評価装置１全体を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の動作コードを格納する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の動作時に使用される作業領域である。保存部１０４は、参照データベースや評価対象情報等の各種情報が記憶される。保存部１０４として、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）のほか、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のデータ保存装置が用いられる。なお、例えば振動評価装置１は、図示しないＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を有してもよい。

【0055】

Ｉ／Ｆ１０５は、データ通信手段を介して、必要に応じてレーザー検出器２等との各種情報の送受信を行うためのインターフェースであり、例えば通信網４を介して端末５等との各種情報の送受信を行うために用いられてもよい。Ｉ／Ｆ１０６は、入力部分１０８との情報の送受信を行うためのインターフェースである。入力部分１０８として、例えばキーボードが用いられ、振動評価装置１の計測者等は、入力部分１０８を介して、各種情報、又は振動評価装置１若しくはレーザー検出器２等の制御コマンド等を入力する。Ｉ／Ｆ１０７は、出力部分１０９との各種情報の送受信を行うためのインターフェースである。出力部分１０９は、保存部１０４に保存された各種情報、又は振動評価装置１若しくはレーザー検出器２等の処理状況等を出力する。出力部分１０９として、ディスプレイが用いられ、例えばタッチパネル式でもよい。

【0056】

図６（ｂ）は、振動評価装置１の機能の一例を示す模式図である。振動評価装置１は、取得部１１と、生成部１２と、出力部１３と、記憶部１４と、制御部１５を備え、例えば更新部１６を有してもよい。なお、図６（ｂ）に示した各機能は、ＣＰＵ１０１が、ＲＡＭ１０３を作業領域として、保存部１０４等に記憶されたプログラムを実行することにより実現され、例えば人工知能等により制御されてもよい。

【0057】

＜取得部１１＞
取得部１１は、振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する。取得部１１は、レーザー検出器２により計測された振動データを取得し、振動データに含まれる信号パターンをフーリエ変換等の処理を行い、処理結果を第１データとして取得する。取得部１１は、例えば予め計測者等によって入力された属性情報及び励振情報の少なくとも何れかを、評価対象情報の一部として取得してもよい。

【0058】

取得部１１は、例えば建造物９の表面を撮像した画像情報を取得してもよい。画像情報は、例えば計測者等によって予め入力されるほか、端末５等から受信してもよい。また、取得部１１は、例えば撮像機能を有する撮像装置７によって撮像された画像情報を取得してもよい。取得部１１は、例えば画像情報に含まれるレーザー検出器２から出射したレーザーの照射位置（計測位置）を取得してもよい。

【0059】

計測位置は、振動データを取得するためにレーザー検出器２から出射されたレーザーのスポットによって特定することができる。このため、計測位置は、レーザー検出器２から取得するほか、例えば撮像装置７によって取得してもよく、例えば計測者等により直接入力されてもよい。なお、取得部１１は、例えば計測位置を、評価対象情報の一部として取得してもよい。この場合、計測位置の情報を補助パラメータとした評価を実施することができ、さらなる精度向上を図ることが可能となる。

【0060】

＜生成部１２＞
生成部１２は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。生成部１２は、例えば連関性（分類器）を介して、評価対象情報に紐づく１以上の参照情報を選択し、選択した参照情報を反映した評価データを生成する。

【0061】

生成部１２は、例えば選択した複数の参照情報のうち、評価対象情報と紐づく連関度が最も高い参照情報を抽出し、評価データとして生成する。なお、抽出される参照情報は複数でもよく、その場合、例えば予め設定された閾値以上の連関度に紐づく参照情報を抽出するようにしてもよい。

【0062】

生成部１２は、例えば図４に示したような参照データベースを参照した場合、評価対象情報と同一又は類似する過去の評価対象情報（例えば「対象Ａ」：第１対象データとする）を選択する。過去の評価対象情報として、評価対象情報と一部一致又は完全一致する対象データが選択されるほか、例えば類似する対象データが選択される。なお、選択される類似度の度合いについては、任意に設定できる。また、第１対象データとして、複数の対象データ（例えば「対象Ａ」及び「対象Ｃ」等）が選択されてもよい。

【0063】

生成部１２は、選択した第１対象データに紐づく参照情報（第１参照データとする）、及び第１対象データと第１参照データとの間における連関度（例えば連関度ＡＡ：第１連関度とする）を選択する。例えば生成部１２は、第１対象データ「対象Ａ」に紐づく第１参照データ「参照Ａ」、及び「対象Ａ」と「参照Ａ」との間における第１連関度「６２％」を選択し、選択した各データを含む評価データとして生成する。

【0064】

また、参照データ及び連関度を複数選択する場合、上述した「参照Ａ」及び「６２％」に加えて、第１対象データ「対象Ａ」に紐づく第１参照データ「参照Ｂ」、及び「対象Ａ」と「参照Ｂ」との間における第１連関度「２６％」、等を、第１参照データ及び第１連関度として選択してもよい。このように、生成部１２は、選択された第１参照データ及び第１連関度を含む評価データを生成する。

【0065】

＜出力部１３＞
出力部１３は、評価データに基づく評価結果を出力する。出力部１３は、例えば保存部１０４に予め記憶された表示用のフォーマットを用いて、評価データを計測者等が理解できる文字列等に変換した評価結果を生成し、出力する。出力部１３は、Ｉ／Ｆ１０７を介して出力部分１０９に評価結果を送信するほか、例えばＩ／Ｆ１０５を介して、端末５等に評価結果を送信する。

【0066】

出力部１３は、例えば健全性情報のうち、評価対象情報に紐づく健全性情報（第１健全性情報）を含む評価結果を出力する。この場合、出力部１３は、生成部１２によって選択された第１参照データに含まれる第１健全性情報を、評価結果に含ませて出力する。

【0067】

＜記憶部１４＞
記憶部１４は、保存部１０４に保存された参照データベース等の各種データを必要に応じて取出す。記憶部１４は、各構成１１～１３、１５、１６により取得又は生成された各種データを、必要に応じて保存部１０４に保存する。

【0068】

＜制御部１５＞
制御部１５は、レーザー検出器２を制御する。制御部１５は、例えば計測者等により入力された内容に基づき、レーザー検出器２から出射するレーザーの条件や、計測の条件を制御する。制御部１５は、例えば公知の技術を用いてレーザー検出器２を制御するほか、例えば撮像装置７等を制御してもよい。

【0069】

＜更新部１６＞
更新部１６は、例えば参照データベースを更新する。更新部１６は、過去の評価対象情報と、参照情報との間の関係を新たに取得した場合には、関係を連関性に反映させる。例えば出力部１３により出力された評価結果を踏まえて、計測者等が評価結果の精度を検討し、検討結果を振動評価装置１が取得した場合、更新部１６は、検討結果に基づき参照データベースに含まれる連関性を更新する。連関性の更新は、例えば機械学習を用いる。

【0070】

＜レーザー検出器２＞
レーザー検出器２は、レーザーを用いて、建造物９に発生した振動を計測するために用いられる。レーザー検出器２は、例えば干渉レーザー光を用いて、建造物９に発生した振動から振動データを生成する。レーザー検出器２は、生成した振動データを振動評価装置１に送信する。レーザー検出器２は、例えば生成した振動データに含まれる信号パターンをフーリエ変換する機能を有してもよい。

【0071】

レーザー検出器２は、振動評価装置１と直接接続されるほか、例えば通信網４を介して接続されてもよい。レーザー検出器２として、例えば公知のレーザー干渉計等が用いられる。レーザー検出器２は、例えば制御部１５によって制御される。

【0072】

＜通信網４＞
通信網４は、例えば振動評価装置１が通信回路を介して接続されるインターネット網等である。通信網４は、いわゆる光ファイバ通信網で構成されてもよい。また、通信網４は、有線通信網のほか、無線通信網等の公知の通信網で実現してもよい。

【0073】

＜端末５＞
端末５は、例えば計測場所から離れた場所に設けられ、通信網４を介して振動評価装置１と接続される。端末５は、例えばパーソナルコンピュータや、タブレット端末等の電子機器が用いられる。端末５は、例えば振動評価装置１の備える機能のうち、少なくとも一部の機能を備えてもよい。

【0074】

＜サーバ６＞
サーバ６は、例えば計測場所から離れた場所に設けられ、通信網４を介して振動評価装置１と接続される。サーバ６は、過去の計測された各種データ等が記憶され、必要に応じて振動評価装置１から各種データが送信される。

【0075】

＜撮像装置７＞
撮像装置７は、建造物９の表面を撮像するために用いられる。撮像装置７は、撮像した画像を振動評価装置１に送信する。撮像装置７は、例えば振動評価装置１と直接接続されるほか、例えば通信網４を介して接続されてもよい。撮像装置７として、例えばデジタルカメラ等の公知の撮像装置が用いられる。

【0076】

（振動評価システム１００の動作の一例）
次に、本実施形態における振動評価システム１００の動作の一例について説明する。図７は、本実施形態における振動評価システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。

【0077】

振動評価システム１００は、例えば図７に示すように、取得手段Ｓ１１０と、生成手段Ｓ１２０と、出力手段Ｓ１３０とを備え、例えば更新手段Ｓ１４０を備えてもよい。

【0078】

＜取得手段Ｓ１１０＞
取得手段Ｓ１１０は、振動データに基づく第１データを含む評価対象情報を取得する。取得部１１は、例えばレーザー検出器２により計測された振動データを取得し、振動データに含まれる信号パターンに基づき、第１データを取得する。取得部１１は、例えば１つの信号パターンに基づく１つの評価対象情報を取得するほか、例えば複数の信号パターンに基づく１つの評価対象情報を取得してもよい。取得部１１は、例えば記憶部１４を介して、取得した評価対象情報等を保存部１０４に保存する。

【0079】

振動データは、例えば建造物９における奥行き方向の振動、幅方向の振動、高さ方向の振動、及びねじれ方向の振動の少なくとも何れかに基づき計測される。上記各方向の振動のうち、２以上の振動に基づき振動データが計測された場合、取得部１１は、例えば方向毎の成分に分割された第１データを取得するほか、例えば複数の方向の成分が含まれた第１データを取得してもよい。

【0080】

なお、例えば振動データは、異なる方向の振動に基づき複数計測されたデータを含んでもよい。この場合、それぞれ異なるタイミングで計測されたデータを、１つの振動データとして取得部１１が認識し、振動データに基づく第１データを取得してもよい。

【0081】

例えば制御部１５は、レーザー検出器２を制御してもよい。この場合、制御部１５は、レーザー検出器２からレーザーを出射させ、建造物９に反射したレーザーをレーザー検出器２に受光させるための制御を行うことで、レーザー検出器２に振動データを計測させてもよい。

【0082】

＜生成手段Ｓ１２０＞
生成手段Ｓ１２０は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。生成部１２は、例えば参照データベースに記憶された連関性に基づき、評価対象情報との関係の度合いが高い参照情報（第１参照データ）を抽出する。生成部１２は、抽出した第１参照データを含む評価データを生成する。生成部１２は、例えば記憶部１４を介して、生成した評価データを保存部１０４に保存する。

【0083】

上記のほか、例えば生成部１２は、参照データベースに記憶された過去の評価対象情報のうち、評価対象情報と同一又は類似する情報を含む第１対象データを選択する。生成部１２は、参照データベースに記憶された参照情報のうち、選択した第１対象データに紐づく第１参照データを選択し、第１対象データと第１参照データとの間における第１連関度を選択する。

【0084】

例えば評価対象情報が、建造物９における２以上の方向の振動に対応する振動データに基づき取得された場合、生成部１２は、各方向の振動のそれぞれに対応する評価データを生成するほか、各方向の振動を踏まえた建造物９全体の振動に対応する評価データを生成してもよい。

【0085】

＜出力手段Ｓ１３０＞
出力手段Ｓ１３０は、評価データに基づく評価結果を出力する。出力部１３は、例えば評価データを計測者等が理解できる文字列等に変換した評価結果を生成し、出力する。出力部１３は、例えば第１参照データに含まれる第１健全性情報を、評価結果に含ませて生成する。

【0086】

これにより、本実施形態における振動評価システム１００の動作が終了する。

【0087】

＜更新手段Ｓ１４０＞
なお、例えば過去の評価対象情報と、参照情報との間の関係を新たに取得した場合には、関係を連関性に反映させてもよい（更新手段Ｓ１４０）。更新部１６は、評価結果に対する計測者等の検討結果に基づき、参照データベースに含まれる連関性を更新する。なお、更新部１６を実施するタイミングや頻度は、任意である。

【0088】

本実施形態によれば、レーザー検出器２は、レーザーを用いて建造物９の振動を計測する。このため、建造物９の階数に比例してレーザー検出器２を増加させる必要が無く、予め建造物９に設置する必要が無い。このため、予め設置する必要があるセンサに比べて、メンテナンス不足や、地震等による破損に伴う評価結果の精度低下が発生する可能性が極めて低い。これにより、高精度な評価結果を得ることが可能となる。また、建造物９に対して非接触で振動データを取得することができる。これにより、接触式の計測方法に比べて、接触状態に起因する計測結果のバラつきを考慮する必要がなく、計測者等に起因する評価精度の低下を抑制することが可能となる。また、地震による建造物９の振動を計測する場合に比べて、任意のタイミングで計測することができる。これにより、定期的な評価を実施することが可能となる。

【0089】

また、本実施形態によれば、生成部１２は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。評価結果は、健全性情報のうち、評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含む。このため、過去の結果を踏まえた評価データを生成でき、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、評価対象情報に対して最適な第１健全性情報を含む評価結果を出力することができる。これにより、評価結果の精度を高めることが可能となる。

【0090】

また、本実施形態によれば、取得部１１は、第１信号パターンをフーリエ変換した結果から、第１データを取得する。このため、建造物９における状態の差異に伴う僅かな信号パターンの違いに対しても、評価結果を出力することができる。これにより、建造物９の複雑な状態を示す評価対象情報に対しても、最適な評価データを容易に生成することが可能となる。

【0091】

本実施形態によれば、生成手段Ｓ１２０は、参照データベースを参照し、評価対象情報に対する評価データを生成する。評価結果は、健全性情報のうち、評価対象情報に紐づく第１健全性情報を含む。このため、過去の結果を踏まえた評価データを生成でき、複雑な信号パターンが振動データに含まれる場合においても、評価対象情報に対して最適な第１健全性情報を含む評価結果を出力することができる。これにより、評価結果の精度を高めることが可能となる。

【0092】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における振動評価システム１００、及び振動評価装置１について説明する。上述した実施形態と、第２実施形態との違いは、評価対象情報が第２データを含む点である。なお、上述した実施形態と同様の内容に関しては、説明を省略する。

【0093】

本実施形態における振動評価システム１００では、例えば図８に示すように、レーザー検出器２は、建造物９の一部に対して一時的に与えた衝撃を、レーザーを用いて計測する。このため、取得部１１は、第１データと、レーザー検出器２により計測された衝撃データに基づく第２データとを含む評価対象情報を取得する。この場合、例えば評価結果には、建造物９に発生するひび割れ９１の形状に関する情報が含まれてもよい。

【0094】

なお、レーザー検出器２は、例えば振動と、衝撃とを一度に計測してもよい。この場合、取得部１１は、例えば振動データと衝撃データとを含む計測データから、第１データと、第２データとを抽出し、評価対象情報として取得する。

【0095】

上記のほか、レーザー検出器２は、例えば振動と、衝撃とを別々に計測してもよい。この場合、取得部１１は、例えば振動データに基づく第１データと、衝撃データに基づく第２データとを異なる時間に取得してもよい。

【0096】

振動評価システム１００では、衝撃データを取得する際、例えばレーザーリモートセンシング法を用いる。レーザーリモートセンシング法は、パルスレーザー等を用いた打音方法により、建造物９に衝撃を発生させる。その後、建造物９に発生した衝撃を、レーザー検出器２を用いて衝撃データとして計測する。すなわち、建造物９に対して非接触を維持した状態で、衝撃データを計測することができる。このため、例えば建造物９に対して接触して衝撃データを計測する方法に比べ、接触に伴う衝撃データのバラつきを抑制することができる。

【0097】

なお、建造物９に対して衝撃を発生させる方法として、非接触式の方法が用いられるほか、例えば接触式の方法が用いられてもよい。例えば建造物９に衝撃を発生させる打音方法として、上述したパルスレーザーを用いるほか、ハンマー、スピーカ、ガス、ウォータージェット等のような、公知のものを用いた方法が行われてもよい。

【0098】

振動評価システム１００は、例えば衝撃発生装置３を備えてもよい。衝撃発生装置３は、建造物９に衝撃を発生させる。衝撃発生装置３として、例えばパルスレーザー発生装置が用いられるほか、ハンマリング装置、スピーカ、ガス発生装置、ウォータージェット機器等のような、公知の衝撃発生機器が用いられる。衝撃発生装置３は、例えば振動評価装置１と接続され、振動評価装置１によって制御されてもよい。この場合、例えば制御部１５が、衝撃発生装置３を制御する。

【0099】

衝撃データは、例えば図９（ａ）に示すように、時間（Time(s)）に対する速度（Velocity(m/s)）で表される時間波形の信号パターン（第２信号パターン）を含む。衝撃データは、公知の衝撃（振動）計測結果を用いることができる。衝撃データは、例えば衝撃発生のタイミングから１０～５０ミリ秒程度後までの第２信号パターンを含み、状況に応じて任意に設定することができる。

【0100】

第２信号パターンは、主に建造物９の表面を経由する表面波、及び建造物９の内部を経由する内部弾性波の重ね合わせによる複雑な形状を示す。このため、第２信号パターンは、建造物９の状態（例えばひび割れの発生有無やひび割れの形状）によって得られる内容が異なる。この点、振動評価システム１００では、第２信号パターンに基づく評価を行うことができる。このため、建造物９におけるひび割れや空洞が内部のみに発生し、建造物９の表面に達していない場合においても、高精度な評価結果を得ることが可能となる。

【0101】

評価対象情報は、上述した第１データと、第２データとを含む。第２データは、例えば衝撃データに含まれる第２信号パターンをフーリエ変換した結果（例えば図９（ｂ））から取得される。フーリエ変換したデータは、例えば周波数（Frequency（Hz））に対する強度（Magnitude）で示すことができる。この場合、フーリエ変換した結果から、例えば特徴的な値を複数抽出し、評価対象情報として取得する。このため、時間波形の信号パターンを直接評価する場合に比べて、重ね合わさった衝撃全体の特徴を評価対象とすることができる。これにより、建造物９における状態の差異に伴う僅かな衝撃データの違いに対しても、評価結果を出力することができる。

【0102】

上記のほか、例えば第２信号パターンから特徴的な値を複数抽出し、評価対象情報に含まれる第２データとして取得してもよい。この場合、フーリエ変換等の処理を実行する必要がなく、データ処理工程の増加を抑制することができる。

【0103】

評価対象情報に含まれる第２データは、例えば第２信号パターンからメル周波数スペクトルに変換したデータ、又はメル周波数ケプストラム係数から取得してもよい。第２データとして、行列（例えばベクトル）形式のデータが取得されるほか、例えばスペクトログラム等のような画像形式のデータが取得されてもよい。

【0104】

評価対象情報及び過去の評価対象情報は、例えば打音情報を含む。打音情報は、衝撃データを計測するために、建造物９に衝撃を与えた方法（即ち打音方法）に関する情報を示す。打音情報は、例えば建造物９に衝撃を与えるパルスレーザー、ハンマー、スピーカ、ガス、又はウォータージェット等の打音方法毎に異なる識別情報を含むほか、例えばパルスレーザーの発振条件や照射角度のほか、ハンマーの種類や衝撃を与える時間等の打音条件に関する情報を含んでもよい。評価対象情報が打音情報を含むことで、打音方法の違いに起因する僅かな第２信号パターンの差異についても、評価をすることができるほか、例えば打音方法別に異なる評価を行うこともできる。

【0105】

過去の評価対象情報が打音情報を含む場合、第２信号パターンに基づく第２データと、打音情報とを一組の入力データとして、機械学習に用いることができる。上記のほか、例えば打音情報毎に分別した評価対象情報を入力データとして機械学習を行ってもよいほか、打音情報毎にアンサンブル学習を行ってもよい。

【0106】

参照情報は、例えば建造物９に発生するひび割れ９１の形状に関する形状情報を含む。形状情報は、建造物９内におけるひび割れ９１の深さ、建造物９の厚さ方向に対する角度、幅、テーパー角、空隙率、含水率、及び枝分かれ数の少なくとも何れかを含み、建造物９の表面画像のみでは判断できない状態を示す。形状情報は、「深さ１５ｍｍ」、「幅１３ｍｍ」等の一定値を示す値を含むほか、例えば「深さ１０～２０ｍｍ」、「幅５～１０ｍｍ」等の範囲を示す値を含んでもよく、値の表示方法については任意である。

【0107】

参照情報は、例えば建造物９の状態を分類する分類情報を含んでもよい。分類情報は、例えば「健全（正常）」、「欠陥（異常）」等の断定的な分類を含むほか、例えば「ひび割れの深さが××ｍｍ以上」、「影響の範囲が広い可能性あり」等のひび割れ９１の特徴や判断の指標を分類した内容を含んでもよい。なお、参照情報は、例えば過去の評価結果の具体例を含んでもよく、例えば「２０１５年３月３日 ○○ビル評価時と類似」、「２０１５年９月５日 ○○ビルではひび割れが××ｍｍに拡大」、「２０１５年１２月１日 補修」等の経年変化や処置履歴等を含んでもよく、内容の組み合わせ等は任意に設定できる。

【0108】

参照データベースは、例えば図１０に示すように、過去の評価対象情報に含まれる各信号パターンに基づく情報（図１０では「特徴Ａ」～「特徴Ｃ」）と、打音情報（図１０では「打音Ａ」～「打音Ｃ」）とを組み合わせたデータに対して、参照情報が紐づけられてもよい。

【0109】

参照データベースは、例えば過去の第１データと、過去の第２データとを組合わせたデータに対して、参照情報を紐づけてもよい。この場合、例えば図１０の「特徴Ａ」～「特徴Ｃ」で示される各データが過去の第１データに対応し、「打音Ａ」～「打音Ｃ」で示される各データが過去の第２データに対応する。これにより、参照データべースを構築する際に用いられる学習データ（入力データ）を減少させることが可能となる。

【0110】

取得部１１は、例えば画像情報における衝撃データの計測位置、及び画像情報における建造物９に衝撃を与えた衝撃位置、の少なくとも何れかを取得してもよい。

【0111】

衝撃位置は、建造物９に衝撃を与えるパルスレーザーを用いた場合、衝撃発生装置３から出力されたレーザーのスポットによって特定することができる。このため、衝撃位置は、衝撃発生装置３から取得するほか、例えば撮像装置７によって取得してもよい。なお、ハンマー等を用いて建造物９に衝撃を与える場合、例えば計測者等が直接衝撃位置を入力してもよい。なお、取得部１１は、例えば計測位置及び衝撃位置の少なくとも何れかを、評価対象情報の一部として取得してもよい。この場合、各位置の情報を補助パラメータとした評価を実施することができ、さらなる精度向上を図ることが可能となる。

【0112】

例えば参照情報が形状情報を含む場合、出力部１３は、形状情報のうち、評価対象情報に紐づく形状情報（例えば第１形状情報）を含ませた評価結果を生成する。このため、建造物９の内部状態を定量的に評価することができる。

【0113】

出力部１３は、例えば評価データと、基準評価データとを比較した結果を含む評価結果を出力する。出力部１３は、例えば図１１（ａ）に示すように、ピアソンの積率相関係数を用いて、基準評価データに対する各対象評価データ（図１１（ａ）では第１評価データ～第５評価データ）の比較結果を算出し、評価結果に含ませて出力する。出力部１３は、例えば比較結果に基づき、色分け、「健全」、「欠陥の可能性大」等の分類結果を評価結果に含ませて出力してもよい。

【0114】

出力部１３は、例えば画像情報における衝撃データの計測位置、及び画像情報における建造物９に衝撃を与えた衝撃位置の少なくとも何れかの位置に紐づけられた評価結果を出力する。出力部１３は、例えば図１１（ｂ）に示すように、衝撃位置（例えば位置ｒｅｆ、位置ｓ１～ｓ５）や、衝撃位置（例えば位置ｉｎｔ）をプロットした画像情報を、評価結果に含ませて出力する。出力部１３は、例えば画像における各位置（位置ｒｅｆ、位置ｓ１～ｓ５、位置ｉｎｔ）に対応するＸ－Ｙ座標等の数値を、評価結果に含ませて出力してもよい。

【0115】

本実施形態によれば、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0116】

また、本実施形態によれば、取得部１１は、衝撃データに基づく第２データを含む評価対象情報を取得する。このため、評価に最低限必要なパラメータとして、計測位置等を含める必要がない。これにより、計測者毎の測定バラつきに伴う精度低下を防ぐことが可能となる。

【0117】

また、本実施形態によれば、取得部１１は、第１データと、レーザー検出器２により計測された衝撃データに基づく第２データと、を含む評価対象情報を取得する。このため、建造物９全体の健全性と、建造物９の一部における状態との組合せを含む評価結果を得ることができる。これにより、建造物９の健全性に影響を与える一部分を容易に特定することが可能となる。

【0118】

また、本実施形態によれば、評価対象情報及び過去の評価対象情報は、衝撃データを計測するために、建造物９の一部に対して衝撃を与えた方法に関する打音情報を含む。このため、建造物９の一部に対して衝撃を与える様々な打音方法毎に、最適な評価データを生成することができる。これにより、得られる評価結果の精度をさらに向上させることが可能となる。

【0119】

また、本実施形態によれば、評価結果は、評価対象情報に紐づく第１形状情報を含む。このため、建造物９の内部状態を定量的に評価することができる。これにより、計測者毎の主観を排除した評価結果を得ることが可能となる。

【0120】

また、本実施形態によれば、例えば出力部１３は、評価データと、基準評価データとを比較した結果を含む評価結果を出力してもよい。この場合、建造物９の設置環境や計測環境等の各種条件を踏まえた評価結果を出力することができる。これにより、各種条件に伴う信号パターンのバラつきを抑制することが可能となる。

【0121】

また、本実施形態によれば、例えば出力部１３は、計測位置及び衝撃位置の少なくとも何れかに紐づけられた評価結果を出力してもよい。このため、経時変化を評価する場合等において、以前の計測条件等を容易に把握することができる。これにより、評価結果を踏まえた計測や分析等を容易に実施することが可能となる。

【0122】

なお、上述した振動評価装置１、及び振動評価システム１００は、例えば計装配管、ガスタンク、飛行機、船、塀、壁、水道管、及びガス管等を対象（建造物９）として、建造物９の状態を評価することができる。このため、従来では評価が難しい、又は精度の向上が難しい等の事情がある建造物９においても、高精度な評価結果を得ることが可能となる。

【0123】

本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0124】

１ ：振動評価装置
１０ ：筐体
１１ ：取得部
１２ ：生成部
１３ ：出力部
１４ ：記憶部
１５ ：制御部
１６ ：更新部
１０１ ：ＣＰＵ
１０２ ：ＲＯＭ
１０３ ：ＲＡＭ
１０４ ：保存部
１０５ ：Ｉ／Ｆ
１０６ ：Ｉ／Ｆ
１０７ ：Ｉ／Ｆ
１０８ ：入力部分
１０９ ：出力部分
１１０ ：内部バス
２ ：レーザー検出器
３ ：衝撃発生装置
４ ：通信網
５ ：端末
６ ：サーバ
７ ：撮像装置
９ ：建造物
１００ ：振動評価システム
Ｓ１１０ ：取得手段
Ｓ１２０ ：生成手段
Ｓ１３０ ：出力手段
Ｓ１４０ ：更新手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】