JP6996642B2 - 情報処理装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
観測情報は、それぞれ異なる複数の印加位置、及び各印加位置に対応するたわみの量を示す。
観測情報は、それぞれ異なる複数の印加位置、及び各印加位置に対応するたわみの量を示す。
<発明の概要>
図1は、実施形態1の情報処理装置2000の概要を例示する図である。図1に示す概要は、情報処理装置2000の理解を容易にするための例示であり、情報処理装置2000の機能を限定するものではない。
本実施形態の情報処理装置2000は、たわみ量関数の2階微分値の変化量の符号の変化、又は3階微分値の符号の変化に基づいて、たわみの観測位置を特定する。この方法によれば、観測位置を計測するための測量機器を利用する必要がない。そのため、測量機器を用いた観測位置の計測に必要となるコストや時間がかからないため、コストや時間を削減することができる。また、測量機器では計測できない高所などに観測位置が存在する場合であっても、観測位置を特定することができる。
情報処理装置2000によって特定されるたわみの観測位置は、様々な用途に利用できる。例えば、たわみの観測を繰り返し行う際に、最初に行ったたわみの観測の観測位置を情報処理装置2000を用いて特定することにより、2回目以降の観測も同一の観測位置で行えるようにすることができる。このように複数回の観測において観測位置を固定できるようになるため、構造物10の観測を精度良く行うことができるようになる。
図3は、実施形態1の情報処理装置2000の機能構成を例示する図である。情報処理装置2000は、取得部2020、算出部2040、及び特定部2060を有する。取得部2020は観測情報を取得する。算出部2040は、観測情報を用い、それぞれ異なる複数の印加位置について、たわみ量関数の2階微分値又は3階微分値を算出する。特定部2060は、2階微分値の変化量の符号の変化、又は3階微分値の符号の変化に基づいて、たわみの観測位置を特定する。
情報処理装置2000の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエアとソフトウエアとの組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。以下、情報処理装置2000の各機能構成部がハードウエアとソフトウエアとの組み合わせで実現される場合について、さらに説明する。
図5は、実施形態1の情報処理装置2000によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。取得部2020は観測情報を取得する(S102)。算出部2040は、観測情報を用い、それぞれ異なる複数の印加位置について、たわみ量関数の2階微分値又は3階微分値を算出する(S104)。特定部2060は、2階微分値の変化量の符号の変化、又は3階微分値の符号の変化に基づいて、たわみの観測位置を特定する(S106)。
取得部2020は、観測情報を取得する(S102)。観測情報は、移動荷重が加えられた構造物10について行われたたわみの観測に関する情報である。観測情報は、少なくとも、荷重の印加位置と、その印加位置に荷重が加えられたときのたわみ量との組み合わせを複数示す。
算出部2040は、たわみ量関数の2階微分値又は3階微分値を算出する(S104)。たわみ量関数の2階微分値は、以下に示す式(4)及び(5)を用いて近似的に算出することができる。
特定部2060は、算出したたわみ量関数の2階微分値の変化量の符号の変化、又は3階微分値の符号の変化に基づいて、観測位置を特定する(S106)。ここではまず、2階微分値を用いる方法について説明する。
ここでは、3階微分値の符号の変化に基づいて観測位置を特定する方法について説明する。まず特定部2060は、識別子順(すなわち、対応する印加位置の昇順)にソートされた3階微分値δ'''(wk) について、符号が異なりなおかつ識別子が隣り合っている (δ'''(wi), δ'''(w_i+1)) というペアを特定する。そして特定部2060は、3階微分値δ'''(wi) に対応する印加位置 wi と、3階微分値δ'''(w_i+1) に対応する印加位置 w_i+1 とに基づいて、観測位置 x を特定する。なお、特定した2つの印加位置 wi 及び w_i+1 に基づいて観測位置を特定する方法には、2階微分値を用いるケースで説明した方法と同じ方法を利用できる。
情報処理装置2000は、特定部2060によって特定された観測位置を示す情報(以下、出力情報)を出力する。出力情報の出力先は任意である。例えば情報処理装置2000は、出力情報をディスプレイ装置にする、出力情報を記憶装置に記憶させる、又は出力情報を他の装置に送信するといった出力を行う。
1. 印加位置を変えながら構造物に荷重を加えることで生じた前記構造物のたわみの観測結果に関する観測情報を取得する取得部と、
前記観測情報を用い、それぞれ異なる複数の前記印加位置について、前記印加位置から前記たわみの量を算出する関数の2階微分値又は前記関数の3階微分値を算出する算出部と、
前記2階微分値の変化量の符号の変化、又は前記3階微分値の符号の変化に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する特定部と、を有し、
前記観測情報は、それぞれ異なる複数の前記印加位置、及び各前記印加位置に対応する前記たわみの量を示す、情報処理装置。
2. 前記関数は弾性曲線方程式から導出することができる、1.に記載の情報処理装置。
3. 前記算出部は、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定部は、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記2階微分値の変化量を特定し、前記特定した2つの2階微分値の変化量それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、1.又は2.に記載の情報処理装置。
4. 前記算出部は、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定部は、
前記印加位置とその印加位置における前記2階微分値との組み合わせを、その印加位置における2階微分値の変化量が正の値であるグループと、その印加位置における2階微分値の変化量が負の値であるグループとに分け、
前記グループごとに回帰直線を算出し、
前記算出した回帰直線の交点における前記印加位置を、前記たわみの観測位置として特定する、1.又は2.に記載の情報処理装置。
5. 前記算出部は、前記関数の3階微分値を算出し、
前記特定部は、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記3階微分値を特定し、前記特定した2つの3階微分値それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、1.又は2.に記載の情報処理装置。
6. 前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分を算出し、前記算出した差分を示す出力情報を出力する出力部を有する、1.乃至5.いずれか一つに記載の情報処理装置。
7. 複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値を算出し、前記算出した統計値を示す出力情報を出力する出力部を有する、1.乃至5.いずれか一つに記載の情報処理装置。
8. 前記出力部は、前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分が閾値以上である場合、又は複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値が閾値以上である場合に警告情報を出力する、6.又は7.に記載の情報処理装置。
印加位置を変えながら構造物に荷重を加えることで生じた前記構造物のたわみの観測結果に関する観測情報を取得する取得ステップと、
前記観測情報を用い、それぞれ異なる複数の前記印加位置について、前記印加位置から前記たわみの量を算出する関数の2階微分値又は前記関数の3階微分値を算出する算出ステップと、
前記2階微分値の変化量の符号の変化、又は前記3階微分値の符号の変化に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する特定ステップと、を有し、
前記観測情報は、それぞれ異なる複数の前記印加位置、及び各前記印加位置に対応する前記たわみの量を示す、制御方法。
10. 前記関数は弾性曲線方程式から導出することができる、9.に記載の制御方法。
11. 前記算出ステップにおいて、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定ステップにおいて、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記2階微分値の変化量を特定し、前記特定した2つの2階微分値の変化量それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、9.又は10.に記載の制御方法。
12. 前記算出ステップにおいて、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定ステップにおいて、
前記印加位置とその印加位置における前記2階微分値との組み合わせを、その印加位置における2階微分値の変化量が正の値であるグループと、その印加位置における2階微分値の変化量が負の値であるグループとに分け、
前記グループごとに回帰直線を算出し、
前記算出した回帰直線の交点における前記印加位置を、前記たわみの観測位置として特定する、9.又は10.に記載の制御方法。
13. 前記算出ステップにおいて、前記関数の3階微分値を算出し、
前記特定ステップにおいて、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記3階微分値を特定し、前記特定した2つの3階微分値それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、9.又は10.に記載の制御方法。
14. 前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分を算出し、前記算出した差分を示す出力情報を出力する出力ステップを有する、9.乃至13.いずれか一つに記載の制御方法。
15. 複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値を算出し、前記算出した統計値を示す出力情報を出力する出力ステップを有する、9.乃至13.いずれか一つに記載の制御方法。
16. 前記出力ステップにおいて、前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分が閾値以上である場合、又は複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値が閾値以上である場合に警告情報を出力する、14.又は15.に記載の制御方法。
Claims (10)
- 印加位置を変えながら構造物に荷重を加えることで生じた前記構造物のたわみの観測結果に関する観測情報を取得する取得部と、
前記観測情報を用い、それぞれ異なる複数の前記印加位置について、前記印加位置から前記たわみの量を算出する関数の2階微分値又は前記関数の3階微分値を算出する算出部と、
前記2階微分値の変化量の符号の変化、又は前記3階微分値の符号の変化に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する特定部と、を有し、
前記観測情報は、それぞれ異なる複数の前記印加位置、及び各前記印加位置に対応する前記たわみの量を示す、情報処理装置。 - 前記関数は弾性曲線方程式から導出することができる、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記算出部は、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定部は、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記2階微分値の変化量を特定し、前記特定した2つの2階微分値の変化量それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記算出部は、前記関数の2階微分値の変化量を算出し、
前記特定部は、
前記印加位置とその印加位置における前記2階微分値との組み合わせを、その印加位置における2階微分値の変化量が正の値であるグループと、その印加位置における2階微分値の変化量が負の値であるグループとに分け、
前記グループごとに回帰直線を算出し、
前記算出した回帰直線の交点における前記印加位置を、前記たわみの観測位置として特定する、請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記算出部は、前記関数の3階微分値を算出し、
前記特定部は、対応する前記印加位置の順にソートした場合に隣接してなおかつ符号が互いに異なる2つの前記3階微分値を特定し、前記特定した2つの3階微分値それぞれに対応する前記印加位置のいずれか一方又は双方に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する、請求項1又は2に記載の情報処理装置。 - 前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分を算出し、前記算出した差分を示す出力情報を出力する出力部を有する、請求項1乃至5いずれか一項に記載の情報処理装置。
- 複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値を算出し、前記算出した統計値を示す出力情報を出力する出力部を有する、請求項1乃至5いずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記出力部は、前記特定した観測位置と過去の観測位置との差分が閾値以上である場合、又は複数の観測それぞれについて特定された観測位置のばらつきを表す統計値が閾値以上である場合に警告情報を出力する、請求項6又は7に記載の情報処理装置。
- コンピュータによって実行される制御方法であって、
印加位置を変えながら構造物に荷重を加えることで生じた前記構造物のたわみの観測結果に関する観測情報を取得する取得ステップと、
前記観測情報を用い、それぞれ異なる複数の前記印加位置について、前記印加位置から前記たわみの量を算出する関数の2階微分値又は前記関数の3階微分値を算出する算出ステップと、
前記2階微分値の変化量の符号の変化、又は前記3階微分値の符号の変化に基づいて、前記たわみの観測位置を特定する特定ステップと、を有し、
前記観測情報は、それぞれ異なる複数の前記印加位置、及び各前記印加位置に対応する前記たわみの量を示す、制御方法。 - 請求項9に記載の制御方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログラム。
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