特許 6976490 検査システム、検査方法、および検査プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6976490

(24)【登録日】2021年11月11日

(45)【発行日】2021年12月8日

(54)【発明の名称】検査システム、検査方法、および検査プログラム

(51)【国際特許分類】

   F16B 31/00 20060101AFI20211125BHJP

【ＦＩ】

   F16B31/00 Z

【請求項の数】12

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2021-528459(P2021-528459)

(86)(22)【出願日】2021年3月31日

(86)【国際出願番号】JP2021013981

【審査請求日】2021年5月20日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(72)【発明者】

【氏名】三好 竜司

(72)【発明者】

【氏名】葉名 紀彦

(72)【発明者】

【氏名】秋吉 雅夫

(72)【発明者】

【氏名】佐治 重孝

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−７６０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−３１５３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３３７１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１８２５１５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ ３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定部が支持体にボルトで固定された構造物における前記固定部以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する変位情報取得部と、
前記変位情報取得部によって取得された前記変位情報に基づいて、前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量を推定する推定部と、
前記推定部によって推定された前記固定部の変位量に基づいて、前記ボルトの緩みを判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする検査システム。

【請求項2】

構造力学によって前記構造物をモデル化した構造物モデルから算出される情報であって前記ボルトの緩みによって生じる前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量と前記対象領域の変位分布との関係を示す情報である学習情報を取得する学習情報取得部を備え、
前記推定部は、
前記学習情報取得部によって取得された前記学習情報と前記変位情報取得部によって取得された前記変位情報とに基づいて、前記固定部の変位量を推定する
ことを特徴とする請求項１に記載の検査システム。

【請求項3】

複数の前記ボルトによって前記固定部が前記支持体に固定され、
前記判定部は、
前記推定部によって推定された前記固定部の変位量に基づいて、複数の前記ボルトの各々の緩みを判定する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の検査システム。

【請求項4】

前記推定部は、
前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量に加え、前記ボルトの軸方向への前記固定部の変位量を推定し、
前記判定部は、
前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量と前記ボルトの軸方向への前記固定部の変位量とに基づき、前記ボルトの緩みに加え、前記ボルトの前記固定部からの脱落を推定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の検査システム。

【請求項5】

前記変位情報は、
前記ボルトの軸方向に垂直な方向の前記対象領域の変位分布と前記ボルトの軸方向の前記対象領域の変位分布の情報とを前記対象領域の変位の情報として含む
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の検査システム。

【請求項6】

前記対象領域の変位を非接触で計測する計測部を備え、
前記変位情報取得部は、
前記計測部によって計測された前記対象領域の変位の情報を前記変位情報として取得する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の検査システム。

【請求項7】

前記計測部は、
レーザ変位計である
ことを特徴とする請求項６に記載の検査システム。

【請求項8】

前記対象領域には、
ランダムパターンが付されており、
前記計測部は、
前記対象領域に付された前記ランダムパターンを撮影する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された前記ランダムパターンに基づいて、前記対象領域の変位分布を算出する処理部と、を備える
ことを特徴とする請求項６に記載の検査システム。

【請求項9】

前記計測部は、
移動体に搭載され、前記移動体が移動している状態で前記対象領域の変位を計測する
ことを特徴とする請求項６から８のいずれか１つに記載の検査システム。

【請求項10】

前記構造物は、
道路に沿って設置されている防音壁である
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載の検査システム。

【請求項11】

固定部が支持体にボルトで固定された構造物における前記固定部以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する第１のステップと、
前記第１のステップによって取得された前記変位情報に基づいて、前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量を推定する第２のステップと、
前記第２のステップによって推定された前記固定部の変位量に基づいて、前記ボルトの緩みを判定する第３のステップと、を含む
ことを特徴とする検査方法。

【請求項12】

固定部が支持体にボルトで固定された構造物における前記固定部以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する第１のステップと、
前記第１のステップによって取得された前記変位情報に基づいて、前記ボルトの軸方向に垂直な方向への前記固定部の変位量を推定する第２のステップと、
前記第２のステップによって推定された前記固定部の変位量に基づいて、前記ボルトの緩みを判定する第３のステップと、をコンピュータに実行させる
ことを特徴とする検査プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ボルトの締結によって支持体に構造物を固定する固定部の緩みを検査する検査システム、検査方法、および検査プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

道路の防音対策のために設置されている防音壁は、ボルトによって固定されており、かかるボルトに緩みが生じると、防音壁の一部が道路に落下して、周囲の車、建造物、人に大きな被害を与える可能性がある。そのため、防音壁を固定するボルトの緩みの点検が行われているが、かかる点検は、人手で行われており、点検に時間がかかり、また、高速道路では点検作業を行うための車線規制をする必要もある。

【0003】

そこで、ボルトの緩みを検出する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、雄ねじと雌ねじに相対変位が生じたら変形するバネ座に光を当てて、反射光の変化で緩みを検知する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６０―１８２５１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、防音壁のようにボルトで固定される固定部が道路側から見えないような場合、道路側からボルトの緩みを検出することができない。このことは、防音壁に限らず、防音壁以外の構造物、例えば、ボルトで固定される固定部が光を当てにくい場所にある構造物についても同様である。

【0006】

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、構造物においてボルトで固定される固定部を計測することなくボルトの緩みを判定することができる検査システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示の検査システムは、変位情報取得部と、推定部と、判定部とを備える。変位情報取得部は、固定部が支持体にボルトで固定された構造物における固定部以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する。推定部は、変位情報取得部によって取得された変位情報に基づいて、ボルトの軸方向に垂直な方向への固定部の変位量を推定する。判定部は、推定部によって推定された固定部の変位量に基づいて、ボルトの緩みを判定する。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、構造物においてボルトで固定される固定部を計測することなくボルトの緩みを判定することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１にかかる検査システムの構成の一例を示す図

【図2】実施の形態１にかかる道路を走行する移動体に搭載された検査システムによって構造物の形状が計測される様子を示す図

【図3】実施の形態１にかかる構造物の一例を示す図

【図4】実施の形態１にかかる構造物モデルの一例を示す背面図

【図5】実施の形態１にかかる構造物モデルの一例を示す側面図

【図6】実施の形態１にかかる固定部を固定するボルトが緩んだ状態の構造物モデルの一例を示す図

【図7】実施の形態１にかかる変位情報作成部によって作成される形状分布の情報を説明するための図

【図8】実施の形態１にかかる固定部の変位と支柱単位でのボルトの緩みとの関係の一例を示す図

【図9】実施の形態１にかかる固定部の変位と支柱単位でのボルトの脱落との関係の一例を示す図

【図10】実施の形態１にかかる検査システムの処理部による処理の一例を示すフローチャート

【図11】実施の形態１にかかる検査システムの処理部による学習情報作成処理の一例を示すフローチャート

【図12】実施の形態１にかかる検査システムの処理部による固定部変位推定処理の一例を示すフローチャート

【図13】実施の形態１にかかる検査システムの処理部による固定部変位推定処理の他の例を示すフローチャート

【図14】実施の形態２にかかる検査システムの構成の一例を示す図

【図15】実施の形態２にかかる変位情報作成部によって作成されるＹ軸方向の変位分布の一例を示す図

【図16】実施の形態３にかかる検査システムの構成の一例を示す図

【図17】実施の形態３にかかる計測部の構成の一例を示す図

【図18】実施の形態３にかかる構造物の一例を示す図

【図19】実施の形態３にかかる高速道路上の空間を移動する移動体に搭載された検査システムによって構造物の形状が計測される様子を示す図

【図20】実施の形態４にかかる検査システムの構成の一例を示す図

【図21】実施の形態１から実施の形態４にかかる処理部の各々が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図

【図22】実施の形態１から実施の形態４に係る処理部が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、実施の形態にかかる検査システム、検査方法、および検査プログラムを図面に基づいて詳細に説明する。

【0011】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる検査システムの構成の一例を示す図である。図１に示す検査システム１は、固定部が支持体にボルトによる締結で固定された構造物における固定部以外の領域の変位分布から固定部の変位量を推定し、推定した固定部の変位量からボルトの緩みを判定する。

【0012】

検査システム１は、図１に示すように、計測部１０と、処理部１１とを備える。計測部１０は、固定部が支持体にボルトで固定された構造物における固定部以外の領域を対象領域とし、かかる対象領域の形状を計測する。構造物は、例えば、防音壁、看板、またはポールなどであるが、固定部が支持体にボルトで固定された構造物であればよく、防音壁、看板、またはポールに限定されない。以下においては、検査対象が道路に沿って設置された防音壁であるものとして説明する。

【0013】

図２は、実施の形態１にかかる道路を走行する移動体に搭載された検査システムによって構造物の形状が計測される様子を示す図である。図２に示すように、検査システム１の計測部１０は、自動車などの移動体２に搭載されており、道路３を走行する。道路３は、例えば、高速道路であり、道路３には、構造物４がボルト６で固定されている。道路３は、支持体の一例である。

【0014】

図３は、実施の形態１にかかる構造物の一例を示す図である。図３に示す構造物４は、防音壁であり、複数の支柱４１と、複数の遮音板４２と、複数の固定部４３とを備える。複数の支柱４１は、図３における左右方向に一定の間隔を空けて配置される。各支柱４１には、上下方向に配列された複数の遮音板４２が取り付けられる。

【0015】

各支柱４１の基端部には２つの固定部４３が取り付けられており、これら２つの固定部４３が複数のボルト６によって道路３に締結されて固定される。なお、各支柱４１の基端部に取り付けられる固定部４３の数は１つであってもよく、３つ以上であってもよい。また、構造物４は、固定部４３が１つのボルト６で支持体に固定される構造物であってもよい。

【0016】

複数のボルト６によって道路３に固定される固定部４３は、道路３の車線から見えない位置にあり、図２に示す計測部１０は、構造物４のうち固定部４３以外の領域を対象領域として、対象領域の形状を計測し、計測した対象領域の形状を示す形状情報と計測位置を示す計測位置情報とを含む構造物情報を図１に示す処理部１１へ出力する。

【0017】

構造物情報に含まれる形状情報は、例えば、鉛直方向をＺ軸方向とし、遮音板４２の延伸方向をＸ軸方向とし、固定部４３と道路３とを締結しているボルト６の軸方向をＹ軸方向するＸＹＺ座標系で対象領域の形状を示す情報である。

【0018】

計測部１０は、例えば、レーザースキャナまたは光切断センサなどのように非接触で対象領域の形状を計測する装置であるが、接触して対象領域の形状を計測できる装置であってもよい。計測部１０として、非接触で対象領域の形状を計測する装置を採用することで、対象領域の形状を高速に計測できるため、接触して対象領域の形状を計測する装置を採用する場合に比べて、計測時間を短縮することができる。

【0019】

計測部１０は、移動体２が道路３に停止している状態で対象領域の形状を計測して形状情報を生成したり、移動体２が移動中に対象領域を変えながら異なる位置の対象領域の形状を計測して形状情報を含む構造物情報を繰り返し生成したりすることができる。移動体２が道路３に停止している状態で対象領域を計測部１０で計測する場合、車線規制を行う必要があるが、移動体２が移動中に計測部１０で対象領域を計測することで、車線規制を行う必要がない。

【0020】

処理部１１は、計測部１０から出力される構造物情報に基づいて、ボルト６の緩みまたはボルト６の固定部４３からの脱落などといったボルト６の締結異常を判定する。処理部１１は、移動中の移動体２に搭載された計測部１０から構造物情報が繰り返し出力される場合、対象領域を変えながら多数のボルト６の締結異常を判定することができる。

【0021】

図１に戻って、検査システム１の構成の説明を続ける。検査システム１の処理部１１は構造物情報取得部１２と、学習情報作成部１３と、変位情報作成部１４と、変位情報記憶部１５と、変位推定部１６と、判定部１７と、結果出力部１８とを備える。

【0022】

構造物情報取得部１２は、計測部１０から出力される構造物情報を取得する。構造物情報取得部１２は、例えば、不図示のネットワークまたは専用線を介して計測部１０から出力される構造物情報を取得したり、計測部１０から出力される構造物情報を記録した不図示の記録媒体から構造物情報を取得したりすることができる。

【0023】

学習情報作成部１３は、構造力学によって構造物４をモデル化した構造物モデルから、複数のボルト６のうち締結異常があるボルト６および締結異常の種別の組み合わせ毎の学習情報を作成する。学習情報は、対象領域の変位分布と固定部４３の変位量との関係を示す情報である。

【0024】

締結異常があるボルト６は、緩みがあるボルト６または脱落したボルト６であり、締結異常の種別は、緩みまたは脱落である。以下において、締結異常があるボルト６および締結異常の種別の組み合わせを締結異常組み合わせと記載する場合がある。また、ボルト６の固定部４３からの脱落を単にボルト６の脱落と記載する場合がある。

【0025】

学習情報作成部１３は、構成情報記憶部２０と、構造物モデル作成部２１と、計算部２２と、学習情報記憶部２３とを備える。構成情報記憶部２０は、構造物４の構造に関する情報である構成情報を記憶する。

【0026】

構成情報記憶部２０に記憶される構成情報は、例えば、支柱４１、遮音板４２、および固定部４３の各々の寸法、材料、および位置、支柱４１と遮音板４２との連結位置、支柱４１と固定部４３との連結位置、および道路３と固定部４３との連結位置などの情報を含む。

【0027】

構造物モデル作成部２１は、構造物情報取得部１２によって取得された構造物情報に含まれる計測位置情報に基づいて、構成情報記憶部２０に記憶されている構成情報のうち計測部１０の計測位置に対応する構造物４の構成情報を取得する。

【0028】

構造物モデル作成部２１は、構成情報記憶部２０から取得した計測部１０の計測位置に対応する構造物４の構成情報に基づいて、構造力学を用いて構造物４をモデル化することで、構造物モデルを作成する。なお、構成情報は、上述した構造力学に基づく構造物４のモデルを作成することができればよく、上述した例に限定されない。

【0029】

図４は、実施の形態１にかかる構造物モデルの一例を示す背面図であり、図５は、実施の形態１にかかる構造物モデルの一例を示す側面図である。図４および図５に示す構造物モデル５０は、構造力学によって、支柱４１、遮音板４２、固定部４３、および固定部４３に対するボルト６による固定点を構造力学でモデル化した支柱５１、遮音板５２、固定部５３、および固定点５４を含む。構造物モデル５０において、遮音板５２は支柱５１で支持され、支柱５１は固定点５４によって固定部５３で支持される。

【0030】

計算部２２は、構造物モデル５０を用いて、固定部４３を固定するボルト６が緩んだ場合の対象領域の変位分布と固定部５３の変位量とを算出する。計算部２２は、固定点５４による固定部５３の拘束条件のうち重力方向の拘束条件を削除することで、ボルト６が緩んだ状態を模擬する。重力方向は、Ｚ軸方向である。

【0031】

また、計算部２２は、固定点５４による固定部５３の拘束条件のうち重力方向の拘束条件とボルト６の軸方向の拘束条件を削除することで、ボルト６が脱落した状態を模擬する。ボルト６の軸方向は、Ｙ軸方向である。

【0032】

計算部２２は、構造物モデル５０を用いて、締結異常組み合わせを変更しながら、支柱５１および遮音板５２の変位分布と固定部５３の変位量とを算出する。計算部２２によって算出される変位分布は、Ｚ軸方向の変位分布であり、変位箇所の変位後のＺ軸方向の位置の分布または変位箇所のＺ軸方向の変位量の分布である。計算部２２によって算出される固定部５３の変位量は、変位箇所のＺ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量とを含む。

【0033】

締結異常のボルト６は、例えば、支柱単位でのボルト６の締結異常のまたは固定部単位でのボルト６の締結異常である。例えば、支柱単位でのボルト６の締結異常は、構造物４が図３に示す防音壁である場合、支柱４１を固定する２つの固定部４３を道路３に固定する８つのボルト６のすべてが締結異常であることを示す。また、固定部単位でのボルト６の締結異常は、構造物４が図３に示す防音壁である場合、固定部４３を道路３に固定する４つのボルト６のすべてが締結異常であることを示す。締結異常組み合わせには、１つの固定部４３を道路３に固定する３つ以下のボルト６の締結異常が含まれていてもよい。

【0034】

計算部２２は、算出した支柱５１および遮音板５２の変位分布のうち対象領域の変位分布の情報と算出した固定部５３の変位の情報とを含む締結異常組み合わせ毎の学習情報を学習情報記憶部２３に記憶させる。

【0035】

図６は、実施の形態１にかかる固定部を固定するボルトが緩んだ状態の構造物モデルの一例を示す図である。図６に示す例では、構造物モデル５０において図６における左右方向の中央の支柱５１を固定する２つの固定部５３を道路３に固定する８つの固定点５４の拘束条件のうち重力方向の拘束条件が削除されている。

【0036】

計算部２２は、図６に示す構造物モデル５０の支柱５１および遮音板５２の変位分布と固定部５３の変位を算出する。計算部２２によって算出される固定部５３の変位は、図３に示すＺ軸方向の変位量およびＹ軸方向の変位量を含む。図６に示す例では、締結異常組み合わせは、中央の支柱５１を固定する２つの固定部５３を固定する８つの固定点５４に緩みがありその他の固定点５４に締結異常がないという組み合わせである。

【0037】

なお、構造物モデル作成部２１は、構造力学に基づいて、例えば、数値解析手法で、支柱５１、遮音板５２、固定部５３、および固定点５４をモデル化した構造物モデルを作成することもできる。数値解析手法は、例えば、有限要素法である。この場合、計算部２２は、固定部４３に対するボルト６による固定点を模擬した固定点５４の境界条件を変更してボルト６の緩みを模擬することで、支柱５１および遮音板５２の形状変化と固定部５３の変位量を算出する。

【0038】

変位情報作成部１４は、構造物情報取得部１２によって取得された構造物情報に含まれる形状情報に基づいて、対象領域のＺ軸方向の形状分布の情報を作成する。図７は、実施の形態１にかかる変位情報作成部によって作成される形状分布の情報を説明するための図である。

【0039】

図７に示す形状分布６０は、図３に示す左右方向の中央の支柱４１を固定する２つの固定部４３を固定する８つのボルト６が緩んだ場合の対象領域のＺ軸方向の形状分布であり、対象領域のＺ軸方向の形状分布６０が等高線で示されている。なお、変位情報作成部１４によって作成される形状分布６０は、Ｚ軸方向の位置が等高線で表されているが、かかる例に限定されず、例えば、３次元点群でＺ軸方向の位置が表されてもよい。

【0040】

変位情報作成部１４は、対象領域の健全な形状分布と形状分布６０とを比較し、対象領域の健全な形状分布と形状分布６０とが異なるか否かを判定する。対象領域の健全な形状分布とは、ボルト６が緩んでおらず固定部４３が変位していない状態の対象領域の形状分布である。対象領域の健全な形状分布は、形状分布６０と同様に、Ｚ軸方向の位置が等高線で表されているが、かかる例に限定されず、例えば、３次元点群でＺ軸方向の位置が表されてもよい。

【0041】

変位情報作成部１４は、対象領域の健全な形状分布と形状分布６０とが異なる場合、対象領域のＺ軸方向の変位分布の情報である変位情報を作成し、作成した変位情報を変位情報記憶部１５に記憶させる。変位情報で示される変位分布は、ボルト６の締結異常によって対象領域の健全な状態から変位した対象領域のＺ軸方向の位置の分布またはＺ軸方向の変位量の分布である。対象領域のＺ軸方向の変位分布は、対象領域のＺ軸方向の位置の分布または対象領域のＺ軸方向の変位量の分布である。

【0042】

変位推定部１６は、変位情報取得部２４と、学習情報取得部２５と、推定部２６とを備える。変位情報取得部２４は、変位情報記憶部１５から変位情報を取得し、学習情報取得部２５は、学習情報記憶部２３から学習情報を取得する。

【0043】

推定部２６は、変位情報取得部２４によって取得された変位情報と学習情報取得部２５によって取得された学習情報とに基づいて、固定部４３の変位を推定する。推定部２６によって推定される固定部４３の変位は、Ｚ軸方向の変位量とＹ軸方向の変位量とを含む。

【0044】

推定部２６は、変位情報取得部２４によって取得された変位情報で示される変位分布と学習情報で示される変位分布との類似度を学習情報毎に算出する。変位情報で示される変位分布と学習情報で示される変位分布との類似度は、例えば、ユーグリッド距離またはコサイン類似度などである。

【0045】

推定部２６は、動作モードが第１推定モードに設定されている場合、算出した類似度を正規化し、正規化した類似度によって学習情報で示される固定部５３の変位に重みづけして足し合わせることで得られる変位を、固定部４３の変位として推定する。

【0046】

また、推定部２６は、動作モードが第２推定モードに設定されている場合、算出した類似度が最も高い変位分布の学習情報で示される固定部５３の変位を固定部４３の変位として推定する。推定部２６によって推定される固定部４３の変位には、固定部４３のＺ軸方向の変位量と固定部４３のＹ軸方向の変位量とが含まれる。

【0047】

図１に示す判定部１７は、変位推定部１６によって推定された固定部４３の変位に基づいて、ボルト６の状態異常を判定する。判定部１７は、変位情報取得部２７と、締結異常判定部２８とを備える。

【0048】

変位情報取得部２７は、変位推定部１６から出力される変位情報を取得する。締結異常判定部２８は、変位情報取得部２７によって取得された変位情報で示される固定部４３のＺ軸方向の変位量と固定部４３のＹ軸方向の変位量とに基づいて、ボルト６の締結異常を判定する処理を行う。

【0049】

ここで、固定部４３の変位とボルト６の締結異常との関係について説明する。図８は、実施の形態１にかかる固定部の変位と支柱単位でのボルトの緩みとの関係の一例を示す図である。図９は、実施の形態１にかかる固定部の変位と支柱単位でのボルトの脱落との関係の一例を示す図である。

【0050】

図８に示すように、支柱単位でのボルト６の緩みが生じた場合、力によってＺ軸方向の変位が固定部４３に発生する。また、図９に示すように、支柱単位でのボルト６の脱落が生じた場合、重力によってＺ軸方向の変位に加えてＹ軸方向の変位が固定部４３に発生する。このように、支柱単位でのボルト６の締結異常が緩みか脱落かで、支柱４１および遮音板４２の変位および固定部４３の変位が異なる。

【0051】

そこで、締結異常判定部２８は、変位情報取得部２７によって取得された変位情報で示される固定部４３の変位量および変位方向に基づいて、ボルト６の締結異常を判定する。例えば、締結異常判定部２８は、固定部４３のＺ軸方向の変位量が予め設定されたＺ軸閾値以上であり且つ固定部４３のＹ軸方向の変位量が予め設定されたＹ軸閾値未満である場合に、支柱単位でのボルト６の緩みがあると判定する。

【0052】

また、締結異常判定部２８は、固定部４３のＺ軸方向の変位量がＺ軸方向に予め設定されたＺ軸閾値以上であり且つ固定部４３のＹ軸方向の変位量が予め設定されたＹ軸閾値以上である場合に、支柱単位でのボルト６の脱落があると判定する。

【0053】

なお、上述した例では、支柱単位でのボルト６の締結異常の判定例について説明したが、締結異常判定部２８は、固定部単位のボルト６の締結異常を判定することができ、ボルト６毎または２以上のボルト６毎の締結異常を判定することもできる。

【0054】

結果出力部１８は、判定部１７によるボルト６の状態異常の判定結果に基づいて、点検推奨情報を不図示のネットワークを介して不図示の端末装置へ送信したり、検査システム１における不図示の表示部に表示させたりすることができる。端末装置は、例えば、道路３の管理会社の端末装置である。

【0055】

点検推奨情報は、構造物４の固定部４３に対する点検の推奨を行うための情報であり、例えば、状態異常があるボルト６の情報および変位がある固定部４３の情報などを含む。結果出力部１８は、例えば、ボルト６の状態異常が予め設定された点検推奨レベルを満たす場合、点検推奨情報を不図示の端末装置へ送信したり、検査システム１における不図示の表示部に表示させたりする。

【0056】

また、結果出力部１８は、ボルト６の状態異常があると判定されたがボルト６の状態異常が点検推奨レベルを満たさない場合、注意喚起情報を不図示のネットワークを介して不図示の端末装置へ送信したり、不図示の表示部に表示させたりすることができる。注意喚起情報は、注意喚起を行うための情報であり、例えば、状態異常があるボルト６の情報および変位がある固定部４３の情報などを含む。

【0057】

また、結果出力部１８は、変位推定部１６による推定結果を示す情報と判定部１７による判定結果を示す情報とを含む結果情報を不図示のネットワークを介して不図示の端末装置へ送信したり、検査システム１における不図示の表示部に表示させたりすることもできる。

【0058】

つづいて、フローチャートを用いて検査システム１の処理部１１による処理を説明する。図１０は、実施の形態１にかかる検査システムの処理部による処理の一例を示すフローチャートである。

【0059】

図１０に示すように、検査システム１の処理部１１は、計測部１０の構造物情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０）。処理部１１は、構造物情報を取得したと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、対象領域の形状分布６０を作成する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で作成される対象領域の形状分布６０は、対象領域のＺ軸方向の形状分布である。

【0060】

次に、処理部１１は、ステップＳ１１で作成した対象領域の形状分布６０と健全な形状分布とを比較する（ステップＳ１２）。処理部１１は、ステップＳ１２の処理が終了した場合またはステップＳ１２における比較結果に基づいて、対象領域の変位があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。処理部１１は、対象領域の変位があると判定した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、形状分布６０のうち対象領域の健全な形状分布と異なる形状分布６０をＺ軸方向の変位分布として、Ｚ軸方向の変位分布の情報である変位情報を作成する（ステップＳ１４）。

【0061】

次に、処理部１１は、学習情報作成処理を実行する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の学習情報作成処理は、図１１に示すステップＳ３０〜Ｓ３５の処理であり、後で詳述する。なお、学習情報作成処理は、構造物情報が取得される前に実行されてもよい。

【0062】

次に、処理部１１は、固定部変位推定処理を実行する（ステップＳ１６）。処理部１１は、動作モードが第１推定モードに設定されている場合、ステップＳ１６の固定部変位推定処理として、後述する図１２に示すステップＳ４０〜Ｓ４３の処理を実行する。また、処理部１１は、動作モードが第２推定モードに設定されている場合、ステップＳ１６の固定部変位推定処理として、後述する図１３に示すステップＳ５０〜Ｓ５３の処理を実行する。

【0063】

次に、処理部１１は、ステップＳ１６の固定部変位推定処理の結果に基づいて、ボルト６の締結異常の判定処理を実行する（ステップＳ１７）。そして、処理部１１は、ステップＳ１７の処理の結果に基づいて、ボルト６の締結異常があるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

【0064】

処理部１１は、ボルト６の締結異常があると判定した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ボルト６の締結異常が点検推奨レベルか否かを判定する（ステップＳ１９）。処理部１１は、ボルト６の締結異常が点検推奨レベルであると判定した場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、道路３の管理会社の端末装置へ点検推奨情報を出力して固定部４３の点検を推奨する（ステップＳ２０）。

【0065】

処理部１１は、ボルト６の締結異常が点検推奨レベルではないと判定した場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、道路３の管理会社の端末装置へ注意喚起情報を出力して注意喚起を行う（ステップＳ２１）。

【0066】

処理部１１は、ステップＳ２０の処理が終了した場合、ステップＳ２１の処理が終了した場合、ボルト６の締結異常がないと判定した場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、対象領域の変位がないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、または構造物情報を取得していないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、動作終了のタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ２２）。処理部１１は、例えば、処理部１１を含む装置の不図示の電源がオフされた場合または不図示の操作部への動作終了の操作が行われた場合に、動作終了のタイミングであると判定する。

【0067】

処理部１１は、動作終了のタイミングではないと判定した場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０へ移行し、動作終了のタイミングであると判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、図１０に示す処理を終了する。

【0068】

図１１は、実施の形態１にかかる検査システムの処理部による学習情報作成処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、処理部１１は、構造物情報が計測部１０で得られた計測位置に対応する構成情報を取得する（ステップＳ３０）。そして、処理部１１は、ステップＳ３０で取得した構成情報に基づいて、構造物情報が計測部１０で得られた計測位置に対応する構造物モデル５０を作成する（ステップＳ３１）。

【0069】

処理部１１は、締結異常組み合わせを決定する（ステップＳ３２）。そして、処理部１１は、ステップＳ３２で決定された締結異常組み合わせでの対象領域の変位分布と固定部５３の変位とを算出し（ステップＳ３３）、算出結果に基づいて学習情報を作成する（ステップＳ３４）。

【0070】

次に、処理部１１は、未決定の締結異常組み合わせがあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。処理部１１は、未決定の締結異常組み合わせがあると判定した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３２に移行する。また、処理部１１は、未決定の締結異常組み合わせがないと判定した場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、図１１に示す処理を終了する。

【0071】

図１２は、実施の形態１にかかる検査システムの処理部による固定部変位推定処理の一例を示すフローチャートである。図１２に示すように、処理部１１は、上述した学習情報作成処理によって作成された複数の学習情報のうちの１つの学習情報を選択する（ステップＳ４０）。

【0072】

次に、処理部１１は、ステップＳ１４で作成された変位情報で示される変位分布とステップＳ４０で選択した学習情報で示される変位分布との類似度を算出する（ステップＳ４１）。そして、処理部１１は、すべての学習情報に対して類似度を算出済みであるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

【0073】

処理部１１は、すべての学習情報に対して類似度を算出済みではないと判定した場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）、処理をステップＳ４０に移行する。また、処理部１１は、すべての学習情報に対して類似度を算出済みであると判定した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、学習情報で示される固定部５３の変位を正規化した類似度で重みづけして足し合わせることで得られる変位を固定部４３の変位として推定し（ステップＳ４３）、図１２に示す処理を終了する。

【0074】

図１３は、実施の形態１にかかる検査システムの処理部による固定部変位推定処理の他の例を示すフローチャートである。図１３に示すステップＳ５０〜Ｓ５２の処理は、図１２に示すステップＳ４０〜Ｓ４２の処理と同じであるため説明を省略する。

【0075】

処理部１１は、すべての学習情報に対して類似度を算出済みであると判定した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）、最も類似度が高い学習情報で示される固定部５３の変位を固定部４３の変位として推定し（ステップＳ５３）、図１３に示す処理を終了する。

【0076】

以上のように、実施の形態１にかかる検査システム１は、変位情報取得部２４と、推定部２６と、判定部１７とを備える。変位情報取得部２４は、固定部４３が道路３にボルト６で固定された構造物４における固定部４３以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する。道路３は、支持体の一例である。推定部２６は、変位情報取得部２４によって取得された変位情報に基づいて、ボルト６の軸方向に垂直な方向への固定部４３の変位量を推定する。判定部１７は、推定部２６によって推定された固定部４３の変位量に基づいて、ボルト６の緩みを判定する。これにより、検査システム１は、構造物４においてボルト６で固定される固定部４３を計測することなくボルト６の緩みを判定することができる。

【0077】

また、検査システム１は、学習情報取得部２５を備える。学習情報取得部２５は、構造物４をモデル化した構造物モデル５０から算出される情報であってボルト６の緩みによって生じるボルト６の軸方向に垂直な方向への固定部５３の変位量と対象領域の変位分布との関係を示す情報である学習情報を取得する。推定部２６は、学習情報取得部２５によって取得された学習情報と変位情報取得部２４によって取得された変位情報とに基づいて、固定部４３の変位量を推定する。これにより、検査システム１は、固定部４３の変位量を精度よく推定することができることから、ボルト６の緩みを精度よく判定することができる。

【0078】

また、検査システム１は、複数のボルト６によって固定部４３が道路３に固定される。判定部１７は、推定部２６によって推定された固定部４３の変位量に基づいて、複数のボルト６の各々の緩みを判定する。これにより、検査システム１は、複数のボルト６の緩みを一度に点検できるため、ボルト６を１本ずつ検査する必要がなく、点検時間を大幅に削減することができる。

【0079】

また、推定部２６は、ボルト６の軸方向に垂直な方向への固定部４３の変位量に加え、ボルト６の軸方向への固定部４３の変位量を推定する。判定部１７は、ボルト６の軸方向に垂直な方向への固定部４３の変位量とボルト６の軸方向への固定部４３の変位量とに基づき、ボルト６の緩みに加え、ボルト６の固定部４３からの脱落を判定する。

【0080】

また、検査システム１は、対象領域の変位を非接触で計測する計測部１０を備える。変位情報取得部２４は、計測部１０によって計測された対象領域の変位の情報を変位情報として取得する。これにより、検査システム１は、構造物４を非接触で高速に計測できるため、点検時間を大幅に削減することができる。

【0081】

また、計測部１０は、移動体２に搭載され、移動体２が移動している状態で対象領域の変位を計測する。これにより、検査システム１は、例えば、道路３で作業を行うための車線規制を行うことなく、ボルト６の緩みを判定することができる。

【0082】

また、構造物４は、道路３に沿って設置されている防音壁である。これにより、検査システム１は、ボルト６で固定される固定部４３が道路側から見えないような防音壁であっても、かかる防音壁を固定するボルト６の緩みを判定することができる。

【0083】

実施の形態２．
実施の形態２にかかる検査システムでは、対象領域の複数の方向の変位分布から固定部の変位を推定する点で、対象領域の１方向の変位分布から固定部の変位を推定する実施の形態１にかかる検査システム１と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の検査システム１と異なる点を中心に説明する。

【0084】

図１４は、実施の形態２にかかる検査システムの構成の一例を示す図である。図１４に示すように、実施の形態２にかかる検査システム１Ａは、処理部１１に代えて、処理部１１Ａを備える点で、実施の形態１の検査システム１と異なる。

【0085】

処理部１１Ａは、学習情報作成部１３、変位情報作成部１４、変位情報記憶部１５、および変位推定部１６に代えて、学習情報作成部１３Ａ、変位情報作成部１４Ａ、変位情報記憶部１５Ａ、および変位推定部１６Ａを備える点で、処理部１１と異なる。

【0086】

学習情報作成部１３Ａは、計算部２２および学習情報記憶部２３に代えて、計算部２２Ａおよび学習情報記憶部２３Ａを備える点で、学習情報作成部１３と異なる。計算部２２Ａは、構造物モデル５０を用いて、複数のボルト６のうち締結異常組み合わせを変更しながら、支柱５１および遮音板５２の変位分布と固定部５３の変位量とを算出する。

【0087】

計算部２２Ａは、Ｚ軸方向の変位分布とＹ軸方向の変位分布とを対象領域の変位分布として算出する点で、Ｙ軸方向の変位分布を算出しない計算部２２と異なる。計算部２２Ａは、支柱５１および遮音板５２の変位分布のうち対象領域の変位分布の情報と固定部５３の変位の情報とを含む締結異常組み合わせ毎の学習情報を学習情報記憶部２３Ａに記憶させる。

【0088】

変位情報作成部１４Ａは、構造物情報取得部１２によって取得した構造物情報に含まれる形状情報に基づいて、対象領域のＺ軸方向の変位分布の情報とＹ軸方向の変位分布の情報を対象領域の変位分布の情報として作成する。図１５は、実施の形態２にかかる変位情報作成部によって作成されるＹ軸方向の変位分布の一例を示す図である。

【0089】

図１５に示す形状分布６１は、図３に示す左右方向の中央の支柱４１を固定する２つの固定部４３を固定する８つのボルト６が緩んだ場合の対象領域のＹ軸方向の変位分布であり、対象領域のＹ軸方向の形状分布６１が等高線で示されている。図１５に示す形状分布６１は、道路３を覆うような形状分布をしている。

【0090】

このように、変位情報作成部１４Ａは、対象領域のＺ軸方向の形状分布６０の情報に加え、対象領域のＹ軸方向の形状分布６１の情報を作成する。なお、変位情報作成部１４Ａによって作成される形状分布６１は、Ｙ軸方向の位置が等高線で表されているが、かかる例に限定されず、例えば、３次元点群でＹ軸方向の位置が表されてもよい。

【0091】

変位情報作成部１４Ａは、変位情報作成部１４の処理と同様に、対象領域の健全な形状分布と形状分布６０とを比較し、かかる比較結果に基づいて、形状分布６０のうち対象領域の健全な形状分布と異なる形状分布６０を対象領域のＺ軸方向の変位分布の情報を第１変位情報として変位情報記憶部１５Ａに記憶させる。

【0092】

また、変位情報作成部１４Ａは、対象領域の健全な形状分布と形状分布６１とを比較し、対象領域の健全な形状分布と形状分布６１とが異なるか否かを判定する。変位情報作成部１４Ａは、対象領域の健全な形状分布と形状分布６１とが異なる場合に、形状分布６１のうち対象領域の健全な形状分布と異なる形状分布６１を対象領域のＹ軸方向の変位分布の情報を第２変位情報として変位情報記憶部１５Ａに記憶させる。対象領域のＹ軸方向の変位分布は、対象領域のＹ軸方向の位置の分布または対象領域のＹ軸方向の変位量の分布である。

【0093】

変位推定部１６Ａは、変位情報取得部２４、学習情報取得部２５、および推定部２６に代えて、変位情報取得部２４Ａ、学習情報取得部２５Ａ、および推定部２６Ａを備える点で、変位推定部１６と異なる。

【0094】

変位情報取得部２４Ａは、変位情報記憶部１５Ａから第１変位情報および第２変位情報を取得する。学習情報取得部２５Ａは、学習情報記憶部２３Ａから学習情報を取得する。推定部２６Ａは、変位情報取得部２４Ａによって取得された第１変位情報および第２変位情報と学習情報取得部２５Ａによって取得された学習情報とに基づいて、固定部４３の変位を推定する。

【0095】

推定部２６Ａは、変位情報取得部２４Ａによって取得された変位情報で示される変位分布と学習情報で示される変位分布との類似度を学習情報毎に算出する。変位情報で示される変位分布と学習情報で示される変位分布との類似度は、例えば、ユーグリッド距離またはコサイン類似度などである。

【0096】

推定部２６Ａは、例えば、第１変位情報で示される変位分布と学習情報で示されるＺ軸方向の変位分布との類似度を第１類似度として学習情報毎に算出する。また、推定部２６Ａは、例えば、第２変位情報で示される変位分布と学習情報で示されるＹ軸方向の変位分布との類似度を第２類似度として学習情報毎に算出する。第１類似度および第２類似度は、例えば、ユーグリッド距離またはコサイン類似度などである。

【0097】

推定部２６Ａは、例えば、第１類似度と第２類似度との平均値または２乗平均値を総合類似度として学習情報毎に算出する。推定部２６Ａは、動作モードが第１推定モードに設定されている場合、算出した総合類似度を正規化し、正規化した総合類似度によって学習情報で示される固定部５３の変位に重み付けして足し合わせて得られる変位を固定部４３の変位として推定する。

【0098】

また、推定部２６Ａは、動作モードが第２推定モードに設定されている場合、算出した総合類似度が最も高い変位分布の学習情報で示される固定部５３の変位を固定部４３の変位として推定する。

【0099】

推定部２６Ａは、総合類似度に代えて、第１類似度および第２類似度を用いて、固定部４３の変位を推定することもできる。例えば、推定部２６Ａは、動作モードが第１推定モードに設定されている場合、第１推定変位と第２推定変位とを算出する。第１推定変位は、第１類似度を正規化し、正規化した第１類似度を学習情報で示される固定部５３の変位に重み付けして足し合わせることで得られる。第２推定変位は、第２類似度を正規化し、正規化した第２類似度を学習情報で示される固定部５３の変位に重み付けして足し合わせることで得られる。

【0100】

推定部２６Ａは、第１推定変位と第２推定変位とに基づいて、固定部４３の変位を推定する。例えば、推定部２６Ａは、第１推定変位と第２推定変位との平均変位を固定部４３の変位として推定する。

【0101】

また、推定部２６Ａは、動作モードが第１推定モードに設定されている場合、第１類似度が最も高い学習情報と第２類似度が最も高い学習情報とが同じであるか否かを判定する。推定部２６Ａは、第１類似度が最も高い学習情報と第２類似度が最も高い学習情報とが同じである場合、第１類似度および第２類似度が最も高い学習情報で示される固定部５３の変位を固定部４３の変位として推定する。

【0102】

推定部２６Ａは、第１類似度が最も高い学習情報と第２類似度が最も高い学習情報とが同じではない場合、第１類似度が最も高い学習情報で示される固定部５３の変位と第２類似度が最も高い学習情報で示される固定部５３の変位とを第１類似度および第２類似度で重み付けして足し合わせることで得られる固定部５３の変位を固定部４３の変位として推定する。

【0103】

以上のように、実施の形態１にかかる検査システム１Ａにおいて、変位情報は、ボルト６の軸方向に垂直な方向の対象領域の変位分布とボルト６の軸方向の対象領域の変位分布の情報を対象領域の変位の情報として含む。これにより、検査システム１Ａは、固定部４３の変位量を精度よく推定することができることから、ボルト６の緩みを精度よく判定することができる。

【0104】

実施の形態３．
実施の形態３にかかる検査システムは、ランダムパターンが塗布された対象領域を撮像し撮像画像から対象領域の変位分布を計測する計測部を備え、計測部で計測された対象領域の変位分布に基づいて固定部の変位を推定する点で、実施の形態１にかかる検査システム１と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の検査システム１と異なる点を中心に説明する。

【0105】

図１６は、実施の形態３にかかる検査システムの構成の一例を示す図である。図１６に示すように、実施の形態３にかかる検査システム１Ｂは、計測部１０および処理部１１に代えて、計測部１０Ｂおよび処理部１１Ｂを備える点で、実施の形態１にかかる検査システム１と異なる。

【0106】

処理部１１Ｂは、構造物情報取得部１２に代えて、構造物情報取得部１２Ｂを備える点で、処理部１１と異なる。構造物情報取得部１２Ｂは、計測部１０Ｂから出力される構造物情報に含まれる変位情報を変位情報記憶部１５に記憶させる。

【0107】

図１７は、実施の形態３にかかる計測部の構成の一例を示す図である。図１７に示すように、計測部１０Ｂは、撮像部８０と、処理部８１と、出力部８２とを備える。撮像部８０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサといった撮像素子およびレンズを備える。

【0108】

処理部８１は、撮像部８０によって撮像された対象領域の画像である撮像画像に基づいて、対象領域の形状の変位を計測し、対象領域の変位分布を示す変位情報と計測位置情報とを含む構造物情報を作成する。

【0109】

ここで、処理部８１の処理について説明する。図１８は、実施の形態３にかかる構造物の一例を示す図である。図１８に示す構造物４は、防音壁であり、各支柱４１の一部を対象領域としてランダムパターン７０が付されている。ランダムパターン７０は、例えば、白と黒のランダムパターンであり、点または線などによって形成される。

【0110】

処理部８１は、構造物４が変位する前に撮像部８０によって撮像された対象領域の画像である健全時撮像画像の情報を内部に記憶しており、撮像部８０で新たに撮像された対象領域の画像と健全時撮像画像とを比較してデジタル画像相関法を用いて対象領域の変位分布を作成する。

【0111】

処理部８１によって作成される構造物情報に含まれる変位情報で示される対象領域の変位分布は、変位箇所のＺ軸方向への変位量の分布である。出力部８２は、処理部８１によって作成された構造物情報を出力する。ランダムパターン７０を用いることで、対象領域の変位分布の計測精度を向上させることができる。

【0112】

処理部８１は、撮像部８０によって同一箇所を繰り返し撮影し、道路３を通る自動車の振動および構造物４にあたる風などに起因して生じるランダムパターン７０の変形を健全時ランダムパターンとして内部に記憶することができる。この場合、処理部８１は、撮像部８０で新たに撮像された対象領域の画像に含まれるランダムパターン７０と健全時ランダムパターンとを比較してデジタル画像相関法を用いて対象領域の変位分布を取得する。

【0113】

変位推定部１６の推定部２６は、計測部１０Ｂから出力される構造物情報に含まれる変位情報と計算部２２で作成される学習情報とに基づいて、固定部４３の変位を推定する。そして、判定部１７は、変位推定部１６によって推定された固定部４３の変位に基づいて、ボルト６の締結異常を判定する。

【0114】

計測部１０Ｂは、計測部１０と同様に、移動体２として自動車に搭載されているが、移動体２は、自動車に限定されず、例えば、ドローンであってもよい。図１９は、実施の形態３にかかる高速道路上の空間を移動する移動体に搭載された検査システムによって構造物の形状が計測される様子を示す図である。図１９に示す例では、計測部１０Ｂが搭載される移動体２は、ドローンであり、道路３上の空間を飛行して移動する。なお、検査システム１Ｂは、処理部１１Ｂを含む装置が移動体２以外の場所に配置されてもよく、検査システム１Ｂ全体が移動体２に搭載されてもよい。

【0115】

計測部１０Ｂが実施の形態２にかかる検査システム１Ａに適用される場合、処理部８１によって作成される構造物情報で示される対象領域の変位分布は、変形箇所のＺ軸方向への変位量の分布と変形箇所のＹ軸方向への変位量の分布とを含む。この場合、処理部１１Ａには変位情報作成部１４Ａは設けられず、計測部１０Ｂから出力される構造物情報に含まれる変位情報が変位情報記憶部１５Ａに記憶される。

【0116】

以上のように、実施の形態３にかかる検査システム１Ｂは、計測部１０Ｂを備える。対象領域には、ランダムパターン７０が付されている。計測部１０Ｂは、撮像部８０と、処理部８１とを備える。撮像部８０は、対象領域に付されたランダムパターン７０を撮影する。処理部８１は、撮像部８０によって撮像されたランダムパターン７０に基づいて、構造物４の変位を算出する。これにより、検査システム１Ｂは、対象領域の変位分布を精度よく検出することができることから、ボルト６の緩みを精度よく判定することができる。

【0117】

実施の形態４．
実施の形態１にかかる検査システムは、対象領域の変位分布を計測するレーザ変位計を計測部として備え、レーザ変位計で計測された対象領域の変位分布に基づいて固定部の変位を推定する点で、実施の形態１にかかる検査システム１と異なる。以下においては、実施の形態３と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態３の検査システム１Ｂと異なる点を中心に説明する。

【0118】

図２０は、実施の形態４にかかる検査システムの構成の一例を示す図である。図２０に示すように、実施の形態４にかかる検査システム１Ｃは、計測部１０に代えて、計測部１０Ｃを備える点で、実施の形態３にかかる検査システム１Ｂと異なる。

【0119】

計測部１０Ｃは、レーザ変位計であり、移動体２が移動中に構造物４の変位を計測する。かかる計測部１０Ｃは、移動体２の速度情報および位置情報をもとに、レーザ変位計で移動体２を計測した点ごとの位置を示す点群の情報を記憶し、記憶した点群の情報に基づいて、対象領域の変位分布を示す変位情報を生成する。

【0120】

計測部１０Ｃは、移動体２の速度情報および位置情報は、移動体２から取得するが、移動体２の速度情報および位置情報を検出する機能を有していてもよい。移動体２の速度情報および位置情報は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で受信される測位信号、加速度センサによって検出される加速度、および地磁気センサによって検出される地磁気などによって算出される。

【0121】

計測部１０Ｃは、例えば、対象領域の健全な形状分布の情報を記憶しており、かかる健全な形状分布と記憶した点群とを比較することで、対象領域の変位分布を示す変位情報を生成する。健全な形状分布の情報は、例えば、対象領域が変形する前の点群によって生成される情報または設計図から生成された情報である。

【0122】

以上のように、実施の形態４にかかる検査システム１Ｃの計測部１０Ｃは、レーザ変位計である。これにより、検査システム１Ｃでは、例えば、移動しながら構造物４の変位を計測できる装置を計測部１０Ｃとして使用することで、移動しながら構造物４の変位を計測することができるため、車線規制を行うことなく、ボルト６の締結異常を判定することができる。

【0123】

実施の形態１から実施の形態４で説明した処理部１１，１１Ａ，１１Ｂのハードウェア構成について説明する。処理部１１，１１Ａ，１１Ｂは、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。

【0124】

図２１は、実施の形態１から実施の形態４にかかる処理部の各々が備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図である。図２１に示す処理回路９０は制御回路であり、プロセッサ９１およびメモリ９２を備える。処理回路９０がプロセッサ９１およびメモリ９２で構成される場合、処理回路９０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９２に格納される。処理回路９０では、メモリ９２に記憶されたプログラムをプロセッサ９１が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路９０は、処理部１１，１１Ａ，１１Ｂのいずれかの処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ９２を備える。このプログラムは、処理回路９０により実現される各機能を処理部１１，１１Ａ，１１Ｂのいずれかに実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記録された記録媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。

【0125】

ここで、プロセッサ９１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などである。また、メモリ９２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。

【0126】

図２２は、実施の形態１から実施の形態４に係る処理部が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図である。図２２に示す処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路９３については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路９３は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

【0127】

なお、検査システム１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各々は、離れた位置に配置された２つ以上の装置で構成されてもよく、１つの装置として一体的に構成されてもよい。例えば、検査システム１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各々は、計測部１０，１０Ｂ，１０Ｃのいずれかを含む計測装置と、かかる計測装置から送信される構造物情報に基づいて、ボルト６の締結異常を判定するサーバ装置とを備える構成であってもよい。

【0128】

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

【符号の説明】

【0129】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 検査システム、２ 移動体、３ 道路、４ 構造物、６ ボルト、１０，１０Ｂ，１０Ｃ 計測部、１１，１１Ａ，１１Ｂ，８１ 処理部、１２，１２Ｂ 構造物情報取得部、１３，１３Ａ 学習情報作成部、１４，１４Ａ 変位情報作成部、１５，１５Ａ 変位情報記憶部、１６，１６Ａ 変位推定部、１７ 判定部、１８ 結果出力部、２０ 構成情報記憶部、２１ 構造物モデル作成部、２２，２２Ａ 計算部、２３，２３Ａ 学習情報記憶部、２４，２４Ａ，２７ 変位情報取得部、２５，２５Ａ 学習情報取得部、２６，２６Ａ 推定部、２８ 締結異常判定部、４１，５１ 支柱、４２，５２ 遮音板、４３，５３ 固定部、５０ 構造物モデル、５４ 固定点、６０，６１ 形状分布、７０ ランダムパターン、８０ 撮像部、８２ 出力部、９０，９３ 処理回路、９１ プロセッサ、９２ メモリ。

【要約】

検査システム（１）は、変位情報取得部（２４）と、推定部（２６）と、判定部（１７）とを備える。変位情報取得部（２４）は、固定部が支持体にボルトで固定された構造物における固定部以外の領域である対象領域の変位分布の情報である変位情報を取得する。推定部（２６）は、変位情報取得部（２４）によって取得された変位情報に基づいて、ボルトの軸方向に垂直な方向への固定部の変位量を推定する。判定部（１７）は、推定部（２６）によって推定された固定部の変位量に基づいて、ボルトの緩みを判定する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】