特許 6579767 構造物の点検装置

(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】6579767

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】構造物の点検装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/04 20060101AFI20190912BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20190912BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/04

   G01B11/00 A

   G01N21/88 Z

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-54470(P2015-54470)

(22)【出願日】2015年3月18日

(65)【公開番号】特開2016-173347(P2016-173347A)

(43)【公開日】2016年9月29日

【審査請求日】2018年3月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】関原 弦

(72)【発明者】

【氏名】森時 悠

(72)【発明者】

【氏名】レ クオク ズン

【審査官】 佐藤 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１３９７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０４４７８５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開平０４−１３４０６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０４−０６６５０８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１４−１３４４７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１７８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００４７７２９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物外面部の状態を評価する構造物の点検装置であって、
構造物外面と一定の距離をおいた状態で前記構造物外面に沿って移動する移動手段と、
前記移動手段に搭載され、前記構造物外面の画像を連続的に撮影するカメラと、
前記移動手段に搭載され、前記構造物外面部の状態を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記構造物外面部の状態を評価する評価手段と、
前記カメラで連続的に撮影された前記画像に含まれる基準点を原点として前記構造物外面上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、前記カメラで連続的に撮影される前記画像の移動量および移動方向に基づいて前記検出手段の検出対象となる前記構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する検出位置特定手段と、
前記評価手段による評価結果と前記検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた評価情報を生成する評価情報生成手段と、
を備え、
前記移動手段は、飛行可能な無線操縦式の回転翼機で構成され、
前記構造物外面に当接することで前記構造物外面と前記回転翼機との距離を一定に保持しつつ、３６０度旋回可能で前記構造物外面に沿って前記回転翼機に全方向の移動を案内する３個以上のキャスターをさらに備える、
ことを特徴とする構造物の点検装置。

【請求項2】

前記評価情報を報知する報知手段を備え、
前記報知手段は、前記構造物外面の画像と前記評価情報とを対応付けて報知する、
ことを特徴とする請求項１記載の構造物の点検装置。

【請求項3】

前記検出手段は、
前記構造物外面を叩打する打撃部と、
前記構造物外面で発生した音または振動を検出する検出部とを備える、
ことを特徴とする請求項１または２記載の構造物の点検装置。

【請求項4】

前記検出手段は、前記カメラで構成され、
前記評価手段は、前記カメラで撮影された画像を前記検出結果として受け付けると共に、前記画像を解析して前記構造物外面部の状態を評価する、
ことを特徴とする請求項１または２記載の構造物の点検装置。

【請求項5】

構造物外面部の状態を評価する構造物の点検装置であって、
構造物外面と一定の距離をおいた状態で前記構造物外面に沿って移動する移動手段と、
前記移動手段に搭載され、前記構造物外面の画像を連続的に撮影するカメラと、
前記移動手段に搭載され、前記構造物外面部の状態を検出する検出手段と、
前記カメラで連続的に撮影された前記画像に含まれる基準点を原点として前記構造物外面上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、前記カメラで連続的に撮影される前記画像の移動量および移動方向に基づいて前記検出手段の検出対象となる前記構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する検出位置特定手段と、
前記構造物外面部の状態の検出結果と前記検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた検出情報を生成する検出情報生成手段と、
を備え、
前記移動手段は、飛行可能な無線操縦式の回転翼機で構成され、
前記構造物外面に当接することで前記構造物外面と前記回転翼機との距離を一定に保持しつつ、３６０度旋回可能で前記構造物外面に沿って前記回転翼機に全方向の移動を案内する３個以上のキャスターをさらに備える、
ことを特徴とする構造物の点検装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、構造物外面部の状態を評価する構造物の点検装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ダムやビル、高架橋等の構造物を対象として、構造物外面部の状態を示す情報をその構造物外面部の位置情報と関連付けて評価する方法が種々提案されている。
なお、本明細書において構造物外面とは、構造物の最も外側に位置する構造物の外面をいい、構造物外面部とは、構造物外面に加え、タイルやモルタルなどの外装材が設けられていない場合には、この構造物外面近くの内部を含むものとする。また、構造物外面部とは、タイルやモルタルなどの外装材が設けられている場合には、外装材の表面に加え、外装材の表面の内側の外装材部分や外装材の内側の構造物躯体の表面や表面近くの内部を含むものとする。
特許文献１には、建物の壁面のひび割れ情報を生成すると共に、トータルステーションを用いてひび割れの箇所の位置情報を取得し、ひび割れ情報と位置情報とを関連付けてデータベースとして記憶する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５５８００２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前者の技術では、位置情報を取得するためにトータルステーションを用いる必要があり、トータルステーションの操作に多大な手間がかかるものとなることから、評価作業の効率化を図る上で、また、診断に要する機器の簡素化を図る上で改善の余地がある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、構造物外面部の状態と構造物外面部の位置とを関連付けた評価を効率的に行いつつ構成の簡素化を図る上で有利な構造物の点検装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、構造物外面部の状態を評価する構造物の点検装置であって、構造物外面と一定の距離をおいた状態で前記構造物外面に沿って移動する移動手段と、前記移動手段に搭載され、前記構造物外面の画像を連続的に撮影するカメラと、前記移動手段に搭載され、前記構造物外面部の状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記構造物外面部の状態を評価する評価手段と、前記カメラで連続的に撮影された前記画像に含まれる基準点を原点として前記構造物外面上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、前記カメラで連続的に撮影される前記画像の移動量および移動方向に基づいて前記検出手段の検出対象となる前記構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する検出位置特定手段と、前記評価手段による評価結果と前記検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた評価情報を生成する評価情報生成手段と、を備え、前記移動手段は、飛行可能な無線操縦式の回転翼機で構成され、前記構造物外面に当接することで前記構造物外面と前記回転翼機との距離を一定に保持しつつ、３６０度旋回可能で前記構造物外面に沿って前記回転翼機に全方向の移動を案内する３個以上のキャスターをさらに備えることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記評価情報を報知する報知手段を備え、前記報知手段は、前記構造物外面の画像と前記評価情報とを対応付けて報知することを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記検出手段は、前記構造物外面を叩打する打撃部と、前記構造物外面で発生した音または振動を検出する検出部とを備えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、前記検出手段は、前記カメラで構成され、前記評価手段は、前記カメラで撮影された画像を前記検出結果として受け付けると共に、前記画像を解析して前記構造物外面部の状態を評価することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、構造物外面部の状態を評価する構造物の点検装置であって、構造物外面と一定の距離をおいた状態で前記構造物外面に沿って移動する移動手段と、前記移動手段に搭載され、前記構造物外面の画像を連続的に撮影するカメラと、前記移動手段に搭載され、前記構造物外面部の状態を検出する検出手段と、前記カメラで連続的に撮影された前記画像に含まれる基準点を原点として前記構造物外面上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、前記カメラで連続的に撮影される前記画像の移動量および移動方向に基づいて前記検出手段の検出対象となる前記構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する検出位置特定手段と、前記構造物外面部の状態の検出結果と前記検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた検出情報を生成する検出情報生成手段と、を備え、前記移動手段は、飛行可能な無線操縦式の回転翼機で構成され、前記構造物外面に当接することで前記構造物外面と前記回転翼機との距離を一定に保持しつつ、３６０度旋回可能で前記構造物外面に沿って前記回転翼機に全方向の移動を案内する３個以上のキャスターをさらに備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

請求項１記載の発明によれば、構造物外面に沿って移動する移動手段を用いてカメラにより構造物外面の画像を連続的に撮影し、構造物外面部の状態を検出する検出手段の検出結果に基づいて評価手段によって構造物外面部の状態を評価する。また、検出位置特定手段によって、カメラで連続的に撮影される画像の移動量および移動方向に基づいて検出手段の検出対象となる構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する。そして、評価手段による評価結果と検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた評価情報を生成するようにした。
したがって、従来のように、位置情報を取得するためにトータルステーションを用いる必要がなく、構造物外面部の状態と構造物外面部の検出位置とを関連付けた評価を効率的に行いつつ構成の簡素化を図る上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、表示部により構造物外面の画像と評価情報とを対応付けて報知するようにしたので、構造物外面部の状態と構造物外面部の検出位置とを関連付けた評価を効率的に行う上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、外装材の剥がれや浮きを含む構造物外面部の状態の評価を的確に行う上で有利となる。
請求項４記載の発明によれば、カメラを検出手段として用いるため、構成の簡素化を図る上で有利となる。
請求項５記載の発明によれば、構造物外面に沿って移動する移動手段を用いてカメラにより構造物外面の画像を連続的に撮影し、検出手段により構造物外面部の状態を検出する。また、検出位置特定手段によって、カメラで連続的に撮影される画像の移動量および移動方向に基づいて検出手段の検出対象となる構造物外面部の箇所の座標データを検出位置として特定する。そして、構造物外面部の状態の検出結果と、検出位置特定手段で特定された検出位置とを関連付けた検出情報を生成し、構造物外面の画像と検出情報とを対応付けて報知するようにしたので、従来のように、位置情報を取得するためにトータルステーションを用いる必要がなく、構造物外面部の状態と構造物外面部の検出位置とを関連付けた評価を効率的に行いつつ構成の簡素化を図る上で有利となる。
請求項６記載の発明によれば、構造物外面部の状態を広範囲に効率よく検出することができ、構造物外面部の状態の評価を効率よく行なう上で有利となる。
請求項７記載の発明によれば、構造物の周囲の空間が限られている場合であっても構造物外面部の状態を広範囲に効率よく検出することができ、構造物外面部の状態の評価を効率よく行なう上で有利となる。
請求項８記載の発明によれば、構造物外面と移動手段との距離を一定に保持しつつ、構造物外面に沿って移動手段を移動できるので、検出位置を精度良く得る上で有利となる。
請求項９記載の発明によれば、吸着手段により構造物外面と移動手段との距離を一定に保持できるため、検出位置を精度良く得る上で有利となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施の形態に係る構造物の点検装置の構成を示すブロック図である。

【図2】回転翼機の構成を示す説明図である。

【図3】カメラが撮影する画像の説明図である。

【図4】点検装置の動作説明図である。

【図5】点検装置の動作フローチャートである。

【図6】表示部による評価情報および検出位置の表示例を示す説明図である。

【図7】第２の実施の形態に係る構造物の点検装置の構成を示すブロック図である。

【図8】第３の実施の形態に係る構造物の点検装置の構成を示すブロック図である。

【図9】第４の実施の形態に係る構造物の点検装置のうち回転翼機側の構成を示すブロック図である。

【図10】第５の実施の形態に係る構造物の点検装置の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態に係る構造物の点検装置について図面を参照して説明する。
まず、図１を参照して、本実施の形態の構造物の点検装置（以下、単に点検装置という）の構成について説明する。
なお、本実施の形態では、点検装置１０Ａの評価対象となる構造物２はビルであり、点検装置１０Ａが構造物外面部２Ａの状態として、構造物躯体２０２に接着されたタイルなどの外装材４の状態を検出して評価するものである場合について説明するが、点検装置１０Ａが検出する構造物外面部２Ａの状態は、外装材４の状態に限定されるものではなく、構造物外面部２Ａのひび割れ、汚損、空洞、温度など従来公知の様々な状態を検出の対象とすることができる。
また、点検装置１０Ａの評価対象となる構造物は、ビルに限定されるものではなく、ダムの堤体、高架橋など様々な構造物に適用可能である。

【0009】

点検装置１０Ａは、回転翼機１２と、管理端末１４とを含んで構成されている。
回転翼機１２は、無線操縦式の小型ヘリコプターであり、構造物外面２Ｂと一定の距離をおいた状態で構造物外面２Ｂに沿って移動する移動手段を構成するものである。
図２に示すように、回転翼機１２には筐体１２０２に４つのプロペラ１２０４が設置されている。このため、風などの影響を受けやすい屋外等でも安定して飛行が可能である。
回転翼機１２の操縦は、リモートコントローラ（図示なし）や管理端末１４を用いてなされ、リモートコントローラ（図示なし）や管理端末１４によって回転翼機１２の飛行方向や飛行速度が制御される。
回転翼機１２の操縦は、リモートコントローラ（図示なし）や管理端末１４を用いて点検作業者が行ってもよいし、リモートコントローラ（図示なし）や管理端末１４を用いて自動制御によって行ってもよい。

【0010】

回転翼機１２の筐体１２０２には、図１に示すように、案内手段１６、カメラ１８、打撃部２０、検出部２２、測位部２４、処理部２６、通信部２８が搭載されている。

【0011】

案内手段１６は、構造物外面２Ｂ（外装材４の表面）に当接することで構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持しつつ、構造物外面２Ｂに沿って回転翼機１２に移動を案内するものである。
本実施の形態では、案内手段１６は、回転翼機１２の筐体１２０２に設けられた３個以上のキャスター（車輪）１６０２で構成されている。
各キャスター１６０２は、３６０度旋回可能な全方向キャスターで構成され、同一平面上に互いに間隔をおいて配置されており、各キャスター１６０２が構造物外面２Ｂに当接した状態で回転翼機１２と構造物外面２Ｂとの距離が予め定められた寸法となるように構成されている。なお、構造物外面２Ｂは、構造物２の側面や上面（屋根）を含む。
上記予め定められた寸法は、カメラ１８２０２が構造物外面２Ｂを撮影するために必要な焦点距離を確保するに足る寸法であればよい。
したがって、回転翼機１２が構造物外面２Ｂに接近し、やがて各キャスター１６０２が構造物外面２Ｂに当接すると、回転翼機１２と構造物外面２Ｂとの距離が予め定められた寸法となり、この状態を保ったまま回転翼機１２が構造物外面２Ｂに沿って移動可能となる。

【0012】

打撃部２０は、ソレノイドなどのアクチュエータを用いてハンマーで外装材４を打撃するものである。
検出部２２は、ハンマーで外装材４が打撃された際に発生する打音を検出して検出信号を生成するものであり、マイクロフォンで構成されている。なお、検出部２２は、ハンマーで外装材４が打撃された際に発生する外装材４の振動あるいはハンマーの振動を検出して検出信号を生成するものであってもよい。
本実施の形態では、打撃部２０および検出部２２により構造物外面部２Ａの状態を検出する検出手段が構成されている。

【0013】

カメラ１８は、構造物外面２Ｂの画像を連続的に撮影するものである。
カメラ１８で撮影する画像は、構造物外面２Ｂを漏れなく撮影するために動画とすることが好ましいが、撮影間隔を適当に設定した静止画であってもよい。

【0014】

図３は、カメラ１８が撮影する画像の説明図である。
符号Ａは、カメラ１８が撮影する１枚の画像を示し、回転翼機１２の移動に応じてカメラ１８が撮影する画像Ａの位置が、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４の順番で移動する過程を示している。
カメラ１８、打撃部２０は同一の筐体１２０２に固定されているため、カメラ１８で撮影される画像Ａ上において打撃部２０で打撃される外装材４の検出位置ｂ（検出手段で検出される検出位置ｂ）は、画像Ａ上で固定されている。
すなわち、検出位置ｂは画像Ａ上に設定される互いに直交するＸ座標およびＹ座標の２次元の座標データで特定されることになり、検出位置ｂは画像Ａ上において固定される。また、検出位置ｂの座標データは画像を構成する画素単位で特定される。

【0015】

一方、カメラ１８で撮影される構造物外面２Ｂの位置は、画像Ａ上の画素数によって特定することができる。すなわち、カメラ１８の光学系や撮像素子の仕様、撮像素子から構造物外面２Ｂまでの距離によって１画素当たりの寸法が決定され、したがって、画像上の画素数と１画素当たりの寸法とに基づいて画像Ａ上における位置を算出することができる。

【0016】

ところで、図３に示すように、カメラ１８で撮影される構造物外面２Ｂに予め基準点Ｐ１を設定すると、構造物外面２Ｂ上に基準点Ｐ１を原点として互いに直交するＸ座標およびＹ座標の２次元の座標データが設定可能となる。基準点Ｐ１は、例えば、構造物外面２Ｂに予め塗料やシールなどで形成された指標で構成してもよいし、あるいは、構造物外面２Ｂの角部などの特定の箇所を基準点Ｐ１として設定してもよい。
カメラ１８によって基準点Ｐ１を含む画像Ａを最初に撮影したのち、回転翼機１２が移動するにつれて連続的に撮影される画像Ａの移動量および移動方向を、画像の画素に基づいて検出することで、基準点Ｐ１を原点とした検出位置ｂまでの座標データを画素単位で得ることが可能である。
画素単位の座標データは、前述したように１画素あたりの寸法に基づいて実際の距離に換算することができる。
より詳細に説明すると、ある時点で撮影した１枚の画像と、次の時点で撮影した１枚の画像とを比較して特徴点を画素単位で抽出し、次にそれら２枚の画像を重ね合わせて特徴点の移動量と移動方向を画素単位で検出する処理を行なう。なお、特徴点は、例えば、構造物外面２Ｂの傷、欠け、汚れ、角部など、画像処理によって使用される従来公知の様々な特徴的な部分から抽出されるものである。
このような処理を連続して撮影した画像に対して繰り返して行なうことにより、基準点Ｐ１を原点とした検出位置ｂまでの座標データを画素単位で連続的に得ることができる。

【0017】

測位部２４は、ＧＰＳ衛星などの測位衛星から送信される測位信号を受信して、回転翼機１２の現在位置（例えば緯度経度および標高など）を特定するものである。
測位部２４で特定した回転翼機１２の現在位置は、回転翼機１２の飛行経路の制御等に用いられる。

【0018】

処理部２６は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭなどの記憶手段、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
処理部２６は、カメラ１８で連続的に撮影された構造物外面２Ｂの画像情報（動画あるいは間欠的に撮影された静止画）を受け付ける。
また、処理部２６は、打撃部２０の制御を行なうと共に検出部２２で検出された検出信号をＡ／Ｄ変換することで検出情報を生成する。
処理部２６は、検出情報と、この検出情報が生成された時点における画像情報とを関連付ける処理を行ない、互いに関連付けられた検出情報および画像情報を通信部２８を介して管理端末１４に送信する。
処理部２６は、互いに関連付けられた検出情報および画像情報を記憶手段に記録してもよい。
また、処理部２６は、測位部２４によって特定された現在位置を通信部２８を介して管理端末１４に送信する。

【0019】

通信部２８は、管理端末１４の通信部３２との間で無線通信を行う。
通信部２８は、カメラ１８での撮影中による検出情報および画像情報の送信を逐次行ってもよいし、一連の撮影が終了してから記憶手段に記録されていた検出情報および画像情報を一括して行ってもよい。

【0020】

管理端末１４は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートホン等であり、構造物２周辺に位置する点検作業者が保持している。
管理端末１４は、通信部３０、処理部３２、設計データ用データベース３４、表示部３６、操作部３８を含んで構成されている。
通信部３０は、回転翼機１２の通信部２８との間で無線通信を行う。
なお、通信部３０を介して回転翼機１２の飛行経路や飛行速度を制御する制御信号を送信してもよい。

【0021】

処理部３２は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
処理部３２は、制御プログラムを実行することにより、評価手段３２Ａ、検出位置特定手段３２Ｂ、評価情報生成手段３２Ｃとして機能する。

【0022】

評価手段３２Ａは、打撃部２０および検出部２２による検出結果に基づいて構造物外面部２Ａの状態を評価するものである。
本実施の形態では、評価手段３２Ａは、通信部３０を介して受信した互いに関連付けられた検出情報および画像情報のうちの検出情報にもとづいて構造物外面部２Ａの状態を評価する。具体的には、外装材４の剥離の有無を判定し、また、外装材４の背面の空洞の外装材４の深さ方向における位置を算出する。
なお、評価手段３２Ａによる構造物外面部２Ａの状態の評価は、検出情報に含まれる検出信号の周波数、振幅、波長などの検出結果に基づいてなされ、このような評価方法として従来公知の様々な手法が採用可能である。

【0023】

検出位置特定手段３２Ｂは、通信部３０を介して受信した互いに関連付けられた検出情報および画像情報にもとづいて打撃部２０および検出部２２の検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の座標データを検出位置ｂとして特定するものである。
すなわち、検出位置特定手段３２Ｂは、前述したように、カメラ１８で連続的に撮影された画像に含まれる基準点Ｐ１を原点として構造物外面２Ｂ上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、カメラ１８で連続的に撮影される画像の移動量および移動方向に基づいて打撃部２０および検出部２２の検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の座標データを特定する。すなわち、前述したように、連続的に撮影された画像から抽出した特徴点の移動量と移動方向を画素単位で検出する処理を行なうことにより、基準点Ｐ１を原点とした検出位置ｂまでの座標データを画素単位で連続的に特定する。
なお、検出位置特定手段３２Ｂは、座標データを、画素数で示される単位から、実際の長さの単位（ｍｍ、ｃｍ、ｍ）で示される値に換算する。このような換算は、前述したように、カメラ１８の光学系や撮像素子の仕様、撮像素子から構造物外面２Ｂまでの距離によって決定される１画素当たりの寸法に基づいて、画像上の画素数と１画素当たりの寸法とから画像上における位置を算出することでなされる。

【0024】

評価情報生成手段３２Ｃは、評価手段３２Ａによる評価結果と検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを関連付けた評価情報を生成するものである。
本実施の形態では、評価情報生成手段３２Ｃは、構造物外面部２Ａの状態の評価結果（外装材４の剥離の有無、空洞位置）と、検出位置ｂとを関連付けた評価情報を生成するものである。
このようにすることで、評価結果と、検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の座標データとを的確に把握することができ、構造物外面部２Ａの状態を的確に評価する上で有利となる。

【0025】

表示部３６は、画像を表示するものであり、評価情報を報知する報知手段を構成するものであり、構造物外面２Ｂの画像と評価情報とを対応付けて報知する。
すなわち、処理部３２は、通信部３０を介して受信した画像情報と、評価情報に含まれる評価結果と、評価情報に含まれる検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを組み合わせて表示部３６に表示させる。
このようにすることで、構造物外面２Ｂの画像と、評価結果と、検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを的確に把握することができ、構造物外面部２Ａの状態を的確に評価する上で有利となる。

【0026】

操作部３８は、処理部３２に対する設定操作、回転翼機１２に対する操縦操作を行なう際に操作されるものである。

【0027】

設計データ用データベース３４は、構造物２の設計データを格納するものであり、設計データには、構造物２を構成する各部の位置や形状を示す座標データが含まれている。
したがって、処理部３２は、通信部３０を介して受信した評価情報に含まれる検出位置ｂの座標データに基づいて設計データ上における検出位置ｂの座標データを特定することができる。
そして、処理部３２は、構造物２の設計データに基づいて構造物２の全体図、あるいは、部分図を表示部３６に画像として表示させると共に、その画像上に検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の位置を特定のマーク（ポインタ）などで表示することができる。
さらに、処理部３２は、評価情報に含まれる評価結果と、評価情報に含まれる検出位置ｂの座標データとを表示部３６に表示させることができる。
このようにすることで、構造物２の設計データに基づく画像と、評価結果と、検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを的確に把握することができ、構造物外面部２Ａの状態を的確に評価する上で有利となる。

【0028】

次に、図５のフローチャートを参照して点検装置１０Ａの動作について説明する。
まず、図４に示すように、評価対象となる構造物躯体２０２に設けられた外装材４の表面に基準点Ｐ１を設置する（ステップＳ１０）。
基準点Ｐ１は、例えば、構造物外面２Ｂの角部の１つに設置するなど任意である。
点検作業者等からの指示または自動制御によって点検開始が指示されると、点検装置１０Ａは、回転翼機１２の飛行を開始させる（ステップＳ１２）。
回転翼機１２を構造物外面２Ｂに近接させ、やがて各キャスター１６０２が構造物外面２Ｂに当接すると、回転翼機１２と構造物外面２Ｂとの距離が予め定められた寸法となり、この状態を保ったまま回転翼機１２が構造物外面２Ｂに沿って移動可能な状態となる。
そして、回転翼機１２を、カメラ１８で基準点Ｐ１が撮影可能な位置まで移動させ、カメラ１８により基準点Ｐ１を含む構造物外面２Ｂの領域から撮影を開始させる（ステップＳ１４）。
そして、図４に矢印で示すように、評価対象となる構造物外面部２Ａの全域がカメラ１８によって撮影されるように、回転翼機１２を水平方向および鉛直方向に移動させながら、検出手段による構造物外面部２Ａの状態の検出と、カメラ１８による構造物外面２Ｂの撮影とを実行する（ステップＳ１６）。
なお、図４において、符号Ｖはカメラ１８によって撮像される領域を示している。
これにより、回転翼機１２では、互いに検出情報および画像情報が関連付けられ、それら検出情報および画像情報が通信部２８を介して管理端末１４へと送信される（ステップＳ１８）。

【0029】

管理端末１４では互いに関連付けられた検出情報および画像情報を通信部３０を介して受信する（ステップＳ２０）。
そして、評価手段３２Ａは、互いに関連付けられた検出情報および画像情報のうちの検出情報にもとづいて構造物外面部２Ａの状態を評価する（ステップＳ２２）。
次いで、検出位置特定手段３２Ｂは、受信した互いに関連付けられた検出情報および画像情報にもとづいて打撃部２０および検出部２２の検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂ（座標データ）を特定する（ステップＳ２４）。
さらに、評価情報生成手段３２Ｃは、評価手段３２Ａによる評価結果と検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出位置ｂとを関連付けた評価情報、具体的には、構造物外面部２Ａの状態の評価結果（外装材４の剥離の有無、空洞位置）と、検出位置ｂとを関連付けた評価情報を生成する（ステップＳ２６）。

【0030】

処理部３２の制御により、表示部３６は、通信部３０を介して受信した画像情報と、評価情報に含まれる評価結果と、評価情報に含まれる検出位置ｂとを組み合わせて表示し（ステップＳ２８）、一連の動作を終了する。
評価結果の表示は、例えば、図６に示すように、表示部３６の表示画面３６０２上において、外装材４の剥離が有る箇所は赤色のマークＭ１が当該外装材４の画像に重ね合わせて表示される。また、外装材４の剥離が無い箇所は青色のマークＭ２が当該外装材４の画像に重ね合わせて表示される。
また、各マークの近傍に検出位置ｂとして、基準点Ｐ１を原点としたＸ座標、Ｙ座標の値が例えば、ｍｍ単位で表示される。
また、外装材４の背面の空洞の位置が浅いほど赤色の濃度が濃いマークＭ１で表示され、外装材４の背面の空洞の位置が深いほど赤色の濃度を薄くしたマークＭ１で表示される。
例えば、空洞の位置が５ｍｍ未満であれば薄い赤色、５ｍｍ以上であれば濃い赤色といったように表示される。なお、濃度は２段階に限定されず３段階以上であってもよい。
また、空洞の位置を示す数値を当該外装材４の画像に重ね合わせて表示してもよい。
なお、本実施の形態では、画像情報と評価情報に含まれる評価結果および検出位置ｂとを表示部３６の表示画面３６０２上に表示する場合について説明したが、コンピュータにプリンタ装置を接続し、画像情報と検出位置と個別評価情報とを印刷媒体上に印刷により表示させるようにしてもよいことは無論である。この場合、表示部３６はプリンタ装置によって構成されることになる。

【0031】

なお、処理部３２は、受信した検出位置ｂ（座標データ）と、設計データ用データベース３４に格納されている構造物２の設計データとに基づいて構造物２の全体図、あるいは、部分図を表示部３６に画像として表示させると共に、その画像上に検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の位置をポインタなどで表示部３６により表示させてもよい。

【0032】

以上説明したように本実施の形態によれば、構造物外面２Ｂと一定の距離をおいた状態で構造物外面２Ｂに沿って移動する移動手段を用いてカメラ１８により構造物外面２Ｂの画像を連続的に撮影し、構造物外面部２Ａの状態を検出する検出手段の検出結果に基づいて評価手段３２Ａによって構造物外面部２Ａの状態を評価する。また、検出位置特定手段３２Ｂによって、カメラ１８で連続的に撮影された画像に含まれる基準点Ｐ１を原点として構造物外面２Ｂ上に互いに直交するＸ座標およびＹ座標を設定すると共に、カメラ１８で連続的に撮影される画像の移動量および移動方向に基づいて検出手段の検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の座標データを検出位置ｂとして特定する。そして、評価手段３２Ａによる評価結果と検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出位置ｂとを関連付けた評価情報を生成するようにした。
したがって、従来のように、位置情報を取得するためにトータルステーションを用いる必要がなく、構造物外面部２Ａの状態と構造物外面部２Ａの検出位置ｂとを関連付けた評価を効率的に行いつつ構成の簡素化を図る上で有利となる。

【0033】

また、本実施の形態では、表示部３６により構造物外面２Ｂの画像と評価情報とを対応付けて報知するようにしたので、構造物外面部２Ａの状態と構造物外面部２Ａの検出位置ｂとを関連付けた評価を効率的に行う上で有利となる。

【0034】

また、本実施の形態では、検出手段は、構造物外面２Ｂを叩打する打撃部２０と、構造物外面２Ｂで発生した音または振動を検出する検出部２２とを備えるものとしたので、外装材４の剥がれや浮きを含む構造物外面部２Ａの状態の評価を的確に行う上で有利となる。

【0035】

また、本実施の形態では、移動手段は、無線操縦式の回転翼機１２であるため、構造物外面部２Ａの状態を広範囲に効率よく検出することができ、構造物外面部２Ａの状態の評価を効率よく行なう上で有利となる。

【0036】

また、本実施の形態では、案内手段１６により、構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持しつつ、構造物外面２Ｂに沿って回転翼機１２に移動を案内するようにした。そのため、カメラ１８によって撮影される構造物外面２Ｂの画像の大きさの変化が少なく、したがって、撮影した画像上における画素当たりの寸法のばらつきを抑制できるため、検出位置特定手段３２Ｂによって検出位置ｂを精度良く得る上で有利となる。
また、案内手段１６により、構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持できるため、構造物外面２Ｂに対する回転翼機１２の位置および姿勢を安定した状態で構造物外面２Ｂを叩打することができ、打音の検出を安定して行え、構造物外面２Ｂの不良の有無の判定を正確に行なう上で有利となる。

【0037】

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について図７を参照して説明する。
なお、以下の実施の形態において、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態は、検出手段として打撃部２０、検出部２２に代えてカメラ１８を用いた点が第１の実施の形態と異なっている。
すなわち、第２の実施の形態の点検装置１０Ｂにおいては、カメラ１８によって撮影された構造物外面２Ｂの画像自体が構造物外面部２Ａの検出結果となっている。
したがって、撮影された画像からなる検出情報と、この検出情報が生成された時点における画像情報とは同一のものとなるため、画像情報を通信部２８を介して管理端末１４に送信する。
そして、管理端末１４の評価手段３２Ａは、検出情報としての画像情報（カメラ１８で撮影された画像）を検出結果として受け付けると共に、画像を解析して構造物外面部２Ａの状態を評価する。具体的には、画像解析により構造物外面部２Ａのひび割れや汚損を検出し、ひび割れの寸法や汚損の大きさなどを示す評価結果を生成する。

【0038】

検出位置特定手段３２Ｂは、通信部３０を介して受信した互いに関連付けられた検出情報および画像情報にもとづいて、すなわち同一の画像情報に基づいて打撃部２０および検出部２２の検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の座標データを検出位置ｂとして特定する。
さらに、評価情報生成手段３２Ｃは、評価手段３２Ａによる評価結果と検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを関連付けた評価情報を生成する。
以下、第１の実施の形態と同様に、処理部３２は、通信部３０を介して受信した画像情報と、評価情報に含まれる評価結果と、評価情報に含まれる検出対象となる構造物外面部２Ａの箇所の検出位置ｂとを組み合わせて表示部３６に表示させる。

【0039】

第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、カメラ１８を検出手段として用いるため、構成の簡素化を図る上で有利となる。
なお、第２の実施の形態では、カメラ１８を検出手段として兼用した場合について説明したが、カメラ１８とは別に検出用カメラを設け、この検出用カメラを検出手段として機能させてもよい。この場合は、カメラ１８の倍率に比較して検出用カメラの倍率を高いものとすれば、構造物外面２Ｂをより詳細に撮影し、構造物外面部２Ａの状態をきめ細かく検出する上で有利となる。

【0040】

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について図８を参照して説明する。
第３の実施の形態は、打撃部２０、検出部２２に代えて赤外線温度センサ４０を検出手段として用い、かつ、管理端末１４に、評価情報生成手段３２Ｃに代えて検出情報生成手段３２Ｄを設けた点が第１の実施の形態と異なっている。
赤外線温度センサ４０は、構造物外面２Ｂから放射される赤外線を受光することで構造物外面部２Ａの温度を検出するものである。
したがって、第３の実施の形態の点検装置１０Ｃにおいては、構造物外面部２Ａの温度が構造物外面部２Ａの状態の検出結果として通信部２８を介して管理端末１４に送信される。
管理端末１４の検出情報生成手段３２Ｄは、構造物外面部２Ａの状態の検出結果としての構造物外面部２Ａの温度と、検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出位置ｂとを関連付けた検出情報を生成するものである。
そして、管理端末１４の処理部３２は、構造物外面２Ｂの画像と検出情報とを対応付けて表示部３６により表示させる。
第３の実施の形態によれば、構造物外面部２Ａの状態の検出結果と、検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出位置ｂとを関連付けた検出情報を生成し、構造物外面２Ｂの画像と検出情報とを対応付けて報知するようにしたので、第１の実施の形態と同様に、従来のように、位置情報を取得するためにトータルステーションを用いる必要がなく、構造物外面部２Ａの状態と構造物外面部２Ａの検出位置ｂとを関連付けた評価を効率的に行いつつ構成の簡素化を図る上で有利となる。
なお、検出手段は、赤外線温度センサ４０に限定されるものではなく、従来公知の様々なセンサが使用可能である。

【0041】

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について図９を参照して説明する。
第４の実施の形態の点検装置１０Ｄにおいては、回転翼機１２は、第１の実施の形態の案内手段１６に代えて吸着手段４２を備えている。
吸着手段４２は、回転翼機１２に設けられ、構造物外面２Ｂに吸着することで構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持し、構造物外面２Ｂに対する吸着を解除することで回転翼機１２の移動を許容するものである。
本実施の形態では、案内手段１６は、バキュームチャック４４と、真空ポンプ４６とを備えている。
バキュームチャック４４は、対象物を吸引固定する吸引面４４０２と、吸引面４４０２に開口する複数の吸引孔４４０４と、各吸引孔４４０４に連通する接続口４４０６を備えている。
真空ポンプ４６は、処理部２６の制御により駆動、駆動の停止が制御されるものであり、真空ポンプ４６の吸気口８４０２がバキュームチャック４４の接続口４４０６に接続されており、真空ポンプ４６が作動することで吸引面４４０２が構造物外面２Ｂに吸着する。なお、処理部２６の制御は、管理端末１４によってなされる。
バキュームチャック４４は、真空ポンプ４６の動作により吸引面４４０２が構造物外面２Ｂに吸着した状態で回転翼機１２と構造物外面２Ｂとの距離が予め定められた寸法となるように、ブラケットを介して回転翼機１２に取り付けられている。
そして、真空ポンプ４６の駆動が停止された状態で構造物２の近傍において回転翼機１２の移動がなされ、所望の位置で真空ポンプ４６を駆動することで回転翼機１２がバキュームチャック４４を介して構造物外面２Ｂに固定されることになる。

【0042】

第４の実施の形態によれば、回転翼機１２に、構造物外面２Ｂに対して吸着することで構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持し、構造物外面２Ｂに対する吸着を解除することで回転翼機１２の移動を許容する吸着手段４２を設けた。そのため、カメラ１８によって撮影される構造物外面２Ｂの画像の大きさの変化が少なく、したがって、撮影した画像上における画素当たりの寸法のばらつきを抑制できるため、検出位置特定手段３２Ｂによって検出位置ｂを精度良く得る上で有利となる。
また、第４の実施の形態によれば、吸着手段４２により構造物外面２Ｂと回転翼機１２との距離を一定に保持できるため、構造物外面２Ｂに対する回転翼機１２の位置および姿勢を安定した状態で構造物外面２Ｂを叩打することができ、打音の検出を安定して行え、構造物外面２Ｂの不良の有無の判定を正確に行なう上で有利となる。
なお、吸着手段４２は、構造物外面２Ｂに吸着できればよいのであり、例えば、構造物外面２Ｂが鉄などのように磁石に吸引される材料で構成されている場合は、吸着手段４２を電磁石および電磁石に電流を供給する駆動回路によって構成してもよい。

【0043】

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について図１０を参照して説明する。
第１から第４の実施の形態では、移動手段が回転翼機１２である場合について説明したが、第５の実施の形態では、移動手段が構造物２に設けられたクレーン４８である点が第１から第４の実施の形態と異なっている。
クレーン４８は、構造物２であるビルの屋上に設けられている。
クレーン４８は、屋上に設置される架台４８０２と、架台４８０２に対して旋回可能に設けられた旋回部４８０４と、旋回部４８０４に立設され揺動可能に支持されたブーム４８０６と、ブーム４８０６の先端からワイヤ４８０８を介して吊り下げられた筐体４８１０と、旋回部４８０４に設けられワイヤ４８０８の巻き上げ、繰り出しを行なう不図示のウインチなどを含んで構成されている。
そして、筐体４８１０には、図１に示す回転翼機１２と同様に、カメラ１８、打撃部２０、検出部２２、測位部２４、処理部２６、通信部２８が搭載されている。
また、管理端末１４の構成は図１と同様である。
このような構成によれば、クレーン４８の旋回部４８０４の旋回、ブーム４８０６の揺動、ウインチによるワイヤ４８０８の巻き上げ、繰り出しにより筐体４８１０が構造物外面２Ｂと間隔をおいて構造物外面２Ｂに沿って移動される。
したがって、第１の実施の形態と同様に、カメラ１８による構造物外面２Ｂの撮影、打撃部２０および検出部２２による構造物外面部２Ａの状態の検出がなされ、構造物外面２Ｂの画像および構造物外面部２Ａの検出結果が通信部２８を介して管理端末１４に送信される。
そして、管理端末１４では、第１の実施の形態と同様に、評価手段３２Ａによる評価結果と前記検出位置特定手段３２Ｂで特定された検出位置ｂとを関連付けた評価情報の生成がなされ、構造物外面２Ｂの画像と評価情報とを対応付けた報知がなされる。
このような第５の実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が奏される。
また、移動手段としてクレーン４８を用いるため、構造物２の周囲にはワイヤ４８０８で吊り下げられた筐体４８１０を移動し得る空間が確保できれば足り、構造物２の周囲に回転翼機１２の飛行が可能な広いスペースを確保できないような場合に有利となる。
また、第５の実施の形態に、第２から第４の実施の形態を適用することも可能である。
なお、クレーン４８は、ビルの屋上に設置される形態に限定されず、構造物２の大きさや構造に対応して移動式クレーンやケーブルクレーンなど従来公知の様々な構造のクレーン４８が使用可能である。
構造物２が中層以下のビルであれば、移動式クレーン４８をビルの近傍の地盤上に設置し、ブーム４８０６の先端からワイヤ４８０８を介して筐体４８１０を吊り下げるようにすればよい。
また、構造物２がダムの堤体などのように大きなものであった場合には、堤体の両端に架け渡されたケーブルクレーンを用いることができる。この場合には、ケーブルクレーンを構成するケーブルに沿って移動するトロリからワイヤを介して筐体を吊り下げるようにすればよい。

【0044】

なお、実施の形態では、検出手段が、打撃部２０および検出部２２、カメラ１８、赤外線温度センサ４０である場合について説明したが、検出手段は、構造物外面部２Ａの状態を検出できればよいのであり、従来公知の様々なセンサが使用可能である。
例えば、構造物外面部２Ａの浮きや凹凸を検出する場合には、構造物外面２Ｂの形状を測定可能な３Ｄスキャナを用いることができる。
また、実施の形態では、タイルなどの外装材４２の浮きや剥がれなどの接着状態を評価する場合について説明したが、本発明は、タイルやモルタルなどの外装材４が設けられていない場合には、構造物外面に加え、この構造物外面近くの内部の状態を評価する場合、また、タイルやモルタルなどの外装材４が設けられている場合には、外装材４の表面に加え、外装材４の表面の内側の外装材４部分や外装材４の内側の構造物躯体の表面や表面近くの内部を評価する場合に広く適用可能である。

【符号の説明】

【0045】

Ｐ１ 基準点
２ 構造物
２Ａ 構造物外面部
２Ｂ 構造物外面
２０２ 構造物躯体
４ 外装材
１０Ａ 点検装置
１０Ｂ 点検装置
１０Ｃ 点検装置
１０Ｄ 点検装置
１２ 回転翼機
１６ 案内手段
１８ カメラ
２０ 打撃部
２２ 検出部
２６ 処理部
３２ 処理部
３２Ａ 評価手段
３２Ｂ 検出位置特定手段
３２Ｃ 評価情報生成手段
３６ 表示部
４０ 赤外線温度センサ
４２ 吸着手段
４８ クレーン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】