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公開番号2024043068
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148052
出願日2022-09-16
発明の名称構造物評価システム、構造物評価装置、構造物評価方法及びコンピュータプログラム
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類G01N 29/14 20060101AFI20240322BHJP(測定;試験)
要約【課題】構造物の劣化状態の評価精度を向上させることができる構造物評価システム、構造物評価装置、構造物評価方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【解決手段】実施形態の構造物評価システムは、複数のセンサと、位置標定部と、補正部と、評価部とを持つ。複数のセンサは、構造物から発生した弾性波を検出する。位置標定部は、前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、前記複数の弾性波の発生源の位置を標定する。補正部は、前記構造物の温度に応じて定まる補正値を用いて、前記位置標定部による位置標定に基づく情報を補正する。評価部は、補正された前記情報に基づいて前記構造物の劣化状態を評価する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
構造物から発生した弾性波を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、前記複数の弾性波の発生源の位置を標定する位置標定部と、
前記構造物の温度に応じて定まる補正値を用いて、前記位置標定部による位置標定に基づく情報を補正する補正部と、
補正された前記情報に基づいて前記構造物の劣化状態を評価する評価部と、
を備える構造物評価システム。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記構造物は、温度に対する応答の異なる少なくとも２つの材料で構成される構造を有する、請求項１に記載の構造物評価システム。
【請求項３】
前記構造物は、少なくとも車両が走行可能な舗装部と、前記舗装部を支持する床版部とで構成され、
前記構造物の温度は、前記舗装部の温度に関連する値である、請求項１又は２に記載の構造物評価システム。
【請求項４】
前記位置標定に基づく情報は、密度に関する情報を含み、
前記補正部は、前記補正値を用いて、前記舗装部の温度が高い場合には密度が高くなる方向へ補正し、前記舗装部の温度が低い場合には密度が低くなる方向へ補正する、請求項３に記載の構造物評価システム。
【請求項５】
前記補正部は、各温度におけるヤング率の値が登録された補正テーブルを参照し、前記補正値を算出する、請求項４に記載の構造物評価システム。
【請求項６】
前記補正部は、前記構造物の温度が高い場合に、前記複数の弾性波を検出するための閾値を下げる方向へ補正し、前記構造物の温度が低い場合に前記閾値を上げる方向へ補正する、請求項１又は２に記載の構造物評価システム。
【請求項７】
前記舗装部の温度に関連する値は、気温である、請求項３に記載の構造物評価システム。
【請求項８】
前記舗装部の温度に関連する値は、前記床版部の下面の温度である、請求項３に記載の構造物評価システム。
【請求項９】
前記舗装部の温度に関連する値は、前記舗装部を走行する車両で計測した路面温度である、請求項３に記載の構造物評価システム。
【請求項１０】
前記舗装部の温度に関連する値は、日射量である、請求項３に記載の構造物評価システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、構造物評価システム、構造物評価装置、構造物評価方法及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
橋梁のような構造物の表面にセンサを設置することで、構造物内部で発生する弾性波を検出することができる。さらに、複数のセンサを構造物の表面に設置することで、各センサで検出した弾性波の到達時刻の差に基づいて、弾性波の発生源（以下「弾性波源」という）の位置を標定することができる。外部から構造物の表面に衝撃を与えた場合にも構造物内部で弾性波が発生する。このような場合にも各センサで検出した弾性波の到達時刻の差に基づいて弾性波源の位置を標定することができる。
【０００３】
構造物内部における弾性波の伝搬経路に損傷がある場合、弾性波の伝搬が妨げられる。構造物内部の損傷により弾性波の伝搬が妨げられると、一部のセンサで弾性波を検出することができない。その結果、弾性波源の標定結果の精度が低下してしまう。降雨時の雨滴による路面への衝突のように空間的に一様に付与される衝撃を構造物の表面に与えて対面に設置された各センサによって弾性波を検出した場合、内部に損傷を有する領域では弾性波源の密度が低下して観測される。このような特性を利用して、構造物の劣化状態（構造物内部の損傷有無）を評価することができる。
【０００４】
従来、構造物の劣化状態の評価精度を向上させるために種々の補正方法が提案されている。例えば、構造物の表面に与えられる衝撃が一様ではない場合であっても、衝撃に応じて定まる補正値を用いて、位置標定に基づく情報を補正する技術が提案されている。しかしながら、従来のいずれの手法においても温度に関しては特に言及されていない。そのため、季節や時間帯等の異なる温度環境下で計測した場合には、温度による変化を補正することができず、評価精度を向上させることができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０１７／２１７０３４号
国際公開第２０２２／０１４００４号
特開２０２２－７０７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることができる構造物評価システム、構造物評価装置、構造物評価方法及びコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の構造物評価システムは、複数のセンサと、位置標定部と、補正部と、評価部とを持つ。複数のセンサは、構造物から発生した弾性波を検出する。位置標定部は、前記複数のセンサそれぞれによって検出された複数の弾性波に基づいて、前記複数の弾性波の発生源の位置を標定する。補正部は、前記構造物の温度に応じて定まる補正値を用いて、前記位置標定部による位置標定に基づく情報を補正する。評価部は、補正された前記情報に基づいて前記構造物の劣化状態を評価する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態における構造物評価システムの構成を示す図。
第１の実施形態における信号処理部の機能構成例を示す図。
第１の実施形態における弾性波の計測方法を説明するための図。
第１の実施形態における音響インピーダンスと透過率との関係を示す図。
第１の実施形態における温度と弾性波の密度との間の関係性を説明するための図。
第１の実施形態における補正部が行う補正処理の説明図。
第１の実施形態における構造物評価システムによる劣化状態の評価処理の流れを示すシーケンス図。
第１の実施形態における効果を説明するための図。
第２の実施形態における補正部が行う補正処理の説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の構造物評価システム、構造物評価装置、構造物評価方法及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。
【００１０】
（概要）
発明者らの検討によって、温度によって弾性波源の密度の計測結果が変動することが分かった。そのため、従来の補正方法では、温度による変化を補正することができず、季節や時間帯等異なる温度環境下で計測した場合に、構造物の劣化状態の評価精度を向上させることできない場合があることが分かった。そこで、実施形態における構造物評価システムでは、弾性波の計測時における温度の情報に基づいて、弾性波源の位置標定に基づく情報を補正することで、計測時の温度による影響を踏まえて、構造物の劣化状態の評価精度を向上させる。ここで、位置標定に基づく情報は、弾性波源の位置標定を行う前に用いる情報（例えば、弾性波の計測閾値）、又は、標定結果を用いて得られる情報である。
（【００１１】以降は省略されています）

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