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災害時の建築強化のための絶対時刻同期デジタルセンシング・マルチモーダル分析基盤

研究課題

研究課題/領域番号 19K04963
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25030:防災工学関連
研究機関筑波技術大学

研究代表者

倉田 成人  筑波技術大学, 産業技術学部, 教授 (00416869)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード時刻同期 / センシングシステム / チップスケール原子時計 / GNSS / 地震センサ / 振動センサ / カメラ / IoT / デジタルセンシング / マルチモーダル分析 / 地震観測 / 構造ヘルスモニタリング / 映像 / リスク
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、老朽化する建築の災害リスクを、建物内に設置する異種デジタルセンサ群の絶対時刻同期を前提とするマルチモーダル分析により制御することで、建築を強化するための技術基盤を確立することである。具体的には、(1) 建物内に設置する異種デジタルセンサの絶対時刻同期システム、(2) 災害時の建築の時系列マルチモーダル分析、(3) 建築のリスク制御情報システムを研究する。

研究成果の概要

本研究の目的は、老朽化する建築の災害リスクを、建物内に設置する異種デジタルセンサ群の絶対時刻同期を前提とするマルチモーダル分析により制御することで、建築を強化するための技術基盤を確立することである。具体的には、(1) 建物内に設置する異種デジタルセンサの絶対時刻同期システム、(2) 災害時の建築の時系列マルチモーダル分析、(3) 建築のリスク制御情報システムを研究・開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本格的なIoTの適用には、複数センサ間の時刻同期技術が必須である。従来技術として、GPS信号を利用する方法があるが、構造物の内部、特に地下空間などでは利用できない。専用配線を行うことは現実的な解決法であるが、コストがかかる。そこで、本研究では、高精度な時計であるチップスケール原子時計を、複数センサ間の超高精度な時刻同期を実現するために利用する研究開発を行った。特に、アナログセンサではなく、カメラを含む異種デジタルセンサ群を対象として、高精度な時刻同期を確保する自律型マルチセンサシステムは世界的にも事例が無く、我が国のIoTの普及、ひいてはSociety5.0の実現に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] High-precision Time Synchronization Digital Sensing Platform Enabling Connection of a Camera Sensor2021

    • 著者名/発表者名
      Narito Kurata
    • 雑誌名

      SENSORDEVICES 2021 : The Twelfth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      巻: 1 ページ: 98-104

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-Modal Analysis of Vibration and Meteorological Data for Structures on the World Heritage Site “Battleship Island”2021

    • 著者名/発表者名
      Narito Kurata, Kazuki Takai, Akihiro Tomioka, Takuya Daigo, Shunsuke Saruwatari, Takuji Hamamoto
    • 雑誌名

      12th INTERNATIONAL CONFERENCE ON STRUCTURAL ANALYSIS OF HISTORICAL CONSTRUCTIONS : SAHC 2021

      巻: 1 ページ: 3296-3304

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チップスケール原子時計(CSAC)を応用した映像と振動の自律型時刻同期計測システム2021

    • 著者名/発表者名
      倉田成人
    • 雑誌名

      第44回情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      巻: 1 ページ: 511-514

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of High-Accuracy Time Synchronization Sensor Device Using Indoor GNSS Time Information Delivery System for Structural Health Monitoring of Buildings and Civil Infrastructures2020

    • 著者名/発表者名
      Narito Kurata, Tsutomu Sano, Makoto Ishii, Satoru Ishida, Masaki Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of the Eleventh International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      巻: 1 ページ: 90-96

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] チップスケール原子時計を搭載した自律型時刻同期デジタルセンサモジュール2020

    • 著者名/発表者名
      倉田成人
    • 雑誌名

      第43回 情報・システム・利用・技術シンポジウム論文集

      巻: 1 ページ: 344-347

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Digital Sensing Platform with High Accuracy Time Synchronization Function for Management of Buildings and Cities2019

    • 著者名/発表者名
      Narito Kurata
    • 雑誌名

      Proceedings of the Tenth International Conference on Sensor Device Technologies and Applications

      巻: 1 ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] RC 造建物の振動減衰性状評価方法の検討 その39:屋内GNSS 情報配信による時刻同期機能を有する地震センサシステム2021

    • 著者名/発表者名
      倉田成人, 向井智久, 坂下雅信, 石井真, 篠原隆浩, 宗圓忠臣, 有木克良, 樽木洋貴, 勅使川原正臣
    • 学会等名
      日本建築学会 2021年度大会(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 振動台を用いた安価な加速度センサの計測性能評価法のための基礎研究2021

    • 著者名/発表者名
      吉田まほ子, 有木克良, 渡辺美雪, 倉田成人, 向井智久, 衣笠秀行
    • 学会等名
      日本建築学会 2021年度大会(東海)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] チップスケール原子時計(CSAC)を応用した自律型時刻同期機能を有するデジタルセンシングプラットフォーム2019

    • 著者名/発表者名
      倉田成人
    • 学会等名
      日本建築学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Research Developments in Science and Technology Vol. 22022

    • 著者名/発表者名
      Narito Kurata
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      Book Publisher International
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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