特開 2023-50513 凹凸レベル検査装置、凹凸レベル検査方法、およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023050513

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】凹凸レベル検査装置、凹凸レベル検査方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20230404BHJP

   G01C 7/04 20060101ALI20230404BHJP

   E04G 21/10 20060101ALI20230404BHJP

   G06F 3/0346 20130101ALI20230404BHJP

   G01C 5/00 20060101ALI20230404BHJP

   E04G 21/02 20060101ALI20230404BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 104Z

G01C7/04

E04G21/10 A ESW

G06F3/0346 426

G01C5/00 Z

E04G21/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021160649

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100187182

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 由希

(72)【発明者】

【氏名】菊池 武志

【テーマコード（参考）】

2E172

5B087

【Ｆターム（参考）】

2E172GA01

2E172HA03

5B087AA07

5B087AB01

(57)【要約】

【課題】 凹凸レベル検査結果を、直感的、視覚的に認識可能な凹凸レベル表示データを生成する技術を提供する。
【解消手段】 凹凸レベル検査装置１は、検査面からの距離が既知とされたターゲットＴと、検査面を走行するための走行部２１と、ターゲットＴの３次元位置座標を所定の間隔で測定する測量機６と通信可能な通信部２９と、ターゲットＴの３次元位置座標に基いて、ターゲットＴの測定位置に対応する検査面の高さを算出する制御部１０とを備え、制御部１０は、凹凸レベル検査装置１が所定距離を走行する毎に測定されるターゲットＴの測定位置に対応する検査面の高さを、ターゲットＴの３次元位置座標に基いて算出し、検査面の高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を、現場の設計図面に重ねて表示する表示データを生成する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査面からの距離が既知とされたターゲットと、
前記検査面を走行するための走行部と、
前記ターゲットの３次元位置座標を所定の間隔で測定する測量機と通信可能な通信部と、
前記ターゲットの３次元位置座標に基いて、前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを算出する制御部とを備える凹凸レベル検査装置であって、
前記制御部は、前記凹凸レベル検査装置が所定距離走行する毎に測定される前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて算出し、前記検査面の高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を、現場の設計図面に重ねて表示する表示データを生成することを特徴とする凹凸レベル検査装置。

【請求項2】

前記凹凸レベル情報は、前記検査面の高さと前記基準高さとの差の大きさに応じた異なる色で表示されることを特徴とする請求項１に記載の凹凸レベル検査装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記検査面の高さの算出毎に、前記凹凸レベル情報を生成し、前記表示データを更新することを特徴とする請求項１または２に記載の凹凸レベル検査装置。

【請求項4】

前記基準高さは、前記検査面の複数の点で測定した前記検査面の高さの代表値であり、前記代表値は、平均値、中央値または最頻値であり、前記凹凸レベル情報は、前記検査面の高さと、前記基準高さの差の絶対値が大きくなるにつれて濃色となる双極色相で表示されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の凹凸レベル検査装置。

【請求項5】

ハンマで前記検査面を打撃する打撃部と、前記ハンマによる打音を検出する集音部とを備える打音検査部とをさらに備え、
前記制御部は、前記打音検査部で収集された打音に基いて、打撃位置における前記検査面の表面の異常の有無を判断して、異常があった場合に異常の存在情報と打撃位置座標とを関連付けた打音判定結果を生成し、
前記打音判定結果を示す表示を現場の設計図面に重ねて表示することを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の凹凸レベル検査装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記打音判定結果の生成ごとに、前記表示データを更新することを特徴とする請求項５に記載の凹凸レベル検査装置。

【請求項7】

検査面からの距離が既知とされたターゲットと、前記検査面を走行するための走行部と、前記ターゲットの３次元位置座標を所定の間隔で測定する測量機と通信可能な通信部と、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて、前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを算出する制御部とを備える凹凸レベル検査装置を用いた凹凸レベル検査方法であって、
前記制御部は、前記凹凸レベル検査装置が所定距離走行する毎に測定される前記ターゲットの測定位置における前記検査面の高さを、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて算出し、
前記検査面の高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報
を、現場の設計図面に重ねて表示する表示データを生成することを特徴とする凹凸レベル検査方法。

【請求項8】

コンピュータに、請求項７に記載の凹凸レベル検査方法を実行されるためプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、凹凸レベル検査装置および凹凸レベル検査方法に係り、より詳細には、構造物の上面の水平精度を検査する凹凸レベル検査措置、凹凸レベル検査方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

建築工事においては、通常建物の土台となる下部構造である基礎工事が行われる。基礎の立ち上がりの天端は、その上面が水平であること（すなわち天端の高低差をできるだけなくすこと）が求められる。実際、建築物の水平精度は、天端精度に依存するからである。なお、本明細書において、「天端」とは、基礎立ち上がりに関わらず、任意の構造物の最上部の面になっている部分のこという。

【0003】

このために、基礎立ち上がりのコンクリート打設の後、型枠内に天端レベラーと呼ばれるセルフレベリング材料を数ｍｍ～１ｃｍ程度流し込み、天端表面を水平にしている。天端レベラーは、生コンクリートよりも粘性が低くなるように調整されたモルタルであり、型枠に流し込むと均一に広がって水平な仕上がりとなる。

【0004】

しかし、実際には、完全に水平とすることは難しく、低いところは塗り足しが必要となり、高いところは削り取りを行う必要がある。作業中の天端精度の確認は、職人が巻き尺で計測することにより行っており、作業が煩雑であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２１－１１７７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１には、走行機構と、ターゲットと、制御部とを備え、自動追尾機能を有する測量機（トータルステーション）で追尾しながら所望の位置まで走行し、ターゲットの計測結果から床面の凹凸レベルを計測して、凹凸レベル情報を外部装置に出力可能とした凹凸レベル検査装置が開示されている。

【0007】

特許文献１の凹凸レベル検査装置において、凹凸レベル情報は、例えば、床面に据え付ける設備機器の高さ調整量の数値であることが開示されている。このような数値情報は現場の職人には必要十分である。しかし、専門的な知識を有さない顧客へ提示する等のためには、現場全体における凹凸レベル検査結果を、直感的、視覚的に認識可能な凹凸レベル表示データを出力することが求められていた。

【0008】

本発明は係る事情を鑑みてなされたものであり、凹凸レベル検査結果を、直感的、視覚的に認識可能な凹凸レベル表示データを出力する凹凸レベル検査装置および凹凸レベル検査方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために、本発明の１つの態様に係る凹凸レベル検査装置は、検査面からの距離が既知とされたターゲットと、前記検査面を走行するための走行部と、前記ターゲットの３次元位置座標を所定の間隔で測定する測量機と通信可能な通信部と、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて、前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを算出する制御部とを備える凹凸レベル検査装置であって、前記制御部は、前記凹凸レベル検査装置が所定距離走行する毎に測定される前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて算出し、前記検査面の高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を、現場の設計図面に重ねて表示する表示データを生成することを特徴とする。

【0010】

また、本発明の別の態様に係る凹凸レベル検査方法は、検査面からの距離が既知とされたターゲットと、前記検査面を走行するための走行部と、前記ターゲットの３次元位置座標を所定の間隔で測定する測量機と通信可能な通信部と、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて、前記ターゲットの測定位置に対応する前記検査面の高さを算出する制御部とを備える凹凸レベル検査装置を用いた凹凸レベル検査方法であって、前記制御部は、前記凹凸レベル検査装置が所定距離走行する毎に測定される前記ターゲットの測定位置における前記検査面の高さを、前記ターゲットの３次元位置座標に基いて算出し、前記検査面の高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を、現場の設計図面に重ねて表示する表示データを生成することを特徴とする。

【0011】

また、本発明のさらに別の態様に係るプログラムは、コンピュータに、上記態様に係る凹凸レベル検査方法を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

上記態様に係る凹凸レベル検査装置および凹凸レベル検査方法によれば、凹凸レベル検査の結果を、直感的、視覚的に認識可能な凹凸レベル表示データを出力することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態に係る凹凸レベル検査システムの概略を示す図である。

【図2】同検査システムの構成ブロック図である。

【図3】（Ａ）は、同検査システムを構成する凹凸レベル検査装置の側面図であり、（Ｂ）は同底面図である。

【図4】同検査システムにおける検査装置と測量機の基本動作の処理のフローチャートである。

【図5】同検査システムを用いた凹凸レベル検査方法の全体を説明するフローチャートである。

【図6】同検査方法における凹凸レベル検査の基準高さの設定に係る処理のフローチャートである。

【図7】同検査方法における凹凸レベル検査に係る処理のフローチャートである。

【図8】同検査方法における打音検査に係る処理のフローチャートである。

【図9】同検査方法における表示データ生成に係る処理のフローチャートである。

【図10】同検査装置で生成される表示データの例を示す図である。

【図11】同検査装置で生成される表示データの別の例を示す図である。

【図12】本発明の第２の実施の形態に係る検査システムの構成ブロック図である。

【図13】（Ａ）は、同検査システムを構成する凹凸レベル検査装置の側面図であり、（Ｂ）は同底面図である。

【図14】同検査システムを用いた凹凸レベル検査方法で、検査面に印刷されたマーキングの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、各実施の形態および変形例に共通する同一の機能を有する構成には同一の名称を付し、同一の構成には、同一の符号を付して、重複する説明は適宜省略する。

【0015】

（第１の実施の形態）
１.凹凸レベル検査システムＳ
図１は、本発明の実施の形態に係る凹凸レベル検査システム（以下、単に「システム」という。）Ｓの外観概略図である。システムＳは、凹凸レベル検査装置１（以下、単に「検査装置」という。）および測量機６を備える。図１は、システムＳを用いて、基礎立ち上がり９１の天端の凹凸レベルを検査している状態を示し、符号９２は、アンカーボルトを示している。図２は、システムＳの構成ブロック図である。

【0016】

システムＳは、ターゲットＴを備え、車輪等の走行部２１を有する検査装置１を手動により検査面上を走行させて、検査面の凹凸レベルを検査するシステムである。

【0017】

２．検査装置１
検査装置１は、直方体状の筐体１ａを有し、走行部２１を構成する回転体で走行経路を走行可能に構成されている。

【0018】

筐体１ａの上面には、ターゲット支持部材としてのポール１ｂが立設されており、ポール１ｂの上端部にターゲットＴが取り付けられている。ターゲットＴは、複数の三角錐状のプリズムを放射状に組み合わせて構成された、いわゆる全方位プリズムであり、その全周（３６０°）から入射する光を再帰反射する。

【0019】

検査装置１は、ターゲットＴ、制御演算部１０、走行部２１，打音検査部２２、移動距離・速度センサ２５、傾斜センサ２６、表示部２７、操作部２８、通信部２９，記憶部３０、およびインジケータ３２を備える。

【0020】

筐体１ａの下部には、走行部２１が設けられている。図３の例において、走行部２１は、１つの前輪２１ａと、対向して左右に設けられる１対の後輪２１ｂを備える。前輪２１ａは、ベアリングにより３６０°方向に移動可能なボールキャスターである。後輪２１ｂは、車輪（ローラ）であり、直進時に進行方向に直交するように設けられた回転軸周りにそれぞれが独立して回転自在となっている、

【0021】

筐体１ａは、検査装置１を水平面に載置したときに、上面が水平となるように調整されている。ポール１ｂは、筐体１ａの上面に鉛直に設けられている。ターゲットＴは、前輪２１ａの真上となるように取り付けられる。作業者は、検査装置１の筐体１ａまたはポール１ｂを手で押して、ポール１ｂに連続する前輪２１ａが、接地点Ｒで常時検査面に当接するようにして手動により検査面を前進後退できるようになっている。

【0022】

打音検査部２２は、ソレノイドコイル２３ａおよび円柱状のハンマ２３ｂを備える打撃部２３と、集音部２４とを備える。打撃部２３は、ソレノイドコイル２３ａへの通電のＯＮ／ＯＦＦにより、所定の周期で反復してハンマ２３ｂを上下動し、検査面を打撃する。集音部２４は、いわゆるマイクであり、ハンマ２３ｂによる打音を集音して制御演算部１０に出力する。打音検査部２２は、ポール１ｂと、前後方向に整列して配置されており、これにより、検査装置１の幅方向の寸法を増大させないようになっている。

【0023】

ターゲットＴと、ターゲットＴの真下にある前輪２１ａの接地点Ｒ、および、打音検査部２２による打音検査位置（ハンマ２３ｂによる打点）の位置関係は既知とされている。

【0024】

移動距離・速度センサ２５は、例えば走行部２１の後輪２１ｂに設けられたロータリエンコーダを含み、後輪２１ｂの回転数から検査装置１の移動距離を検出する。また、後輪２１ｂの回転の角速度から速度を検出する。あるいは、移動距離・速度センサは航法衛星の航法信号に基いて自位置を検出可能な、ＧＮＳＳ装置を用いて自位置を測定し、移動距離と速度を検出可能としてもよい。あるいは、座標取得部１１で得られる、検査装置位置座標に基いて検査装置の移動距離および速度を検出可能としてもよい。

【0025】

傾斜センサ２６は、電子式のチルトセンサであり、筐体１ａ内、またはターゲットＴ近傍にＸ軸方向（装置本体の左右方向）、Ｙ軸方向（装置本体の前後方向）の２軸に関して設けられている。傾斜センサ２６は、測量機６によるターゲットＴの測定のタイミングと同期されたタイミングでターゲットＴの傾斜を検出し、検出結果を制御演算部１０に出力する。

【0026】

表示部２７は、例えば液晶ディスプレイである。操作部２８は、例えば、キーボード、マウス等であり、作業者による種々の入力・選択・指示・決定等を可能にする。図示の例では、表示部２７と、操作部２８がタッチパネルディスプレイとして、一体に構成され、着脱可能なディスプレイとして、筐体１ａの上部のホルダ1ｃに取り付けられている。これに限らず、筐体１ａの外面に一体的に構成されていてもよい。

【0027】

通信部２９は、検査装置１および測量機６との間で無線での情報の送受信を可能とする。通信手段としては、Ｗｉ－Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信、インターネット、携帯電話通信網等を用いることができる。

【0028】

記憶部３１は、補助記憶装置としての不揮発性のストレージである。記憶部３１は、例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ・Ｄｉｓｃ・Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ・Ｓｔａｔｅ・Ｄｒｉｖｅ）である。また、記憶部３１の一部をＵＳＢフラッシュメモリ等の外部記憶装置で構成してもよい。記憶部３１は、制御演算部１０の各機能部がソフトウェア的に実装されている場合には、少なくとも各機能部の機能を実行させるためのプログラムが記憶している。

【0029】

また、記憶部３１には、ＣＡＤ(Ｃｏｍｐｕｔｅｒ・Ａｉｄｅｄ・Ｄｅｓｉｇｎ)設計データ３１ａが記憶されている。ＣＡＤ設計データ３１ａは、パーソナルコンピュータ等のコンピュータで、作成される、作業現場、建築物、構造物等の設計図面を言う。ＣＡＤ設計データ３１ａは地図座標系等の絶対座標系で作成されている。

【0030】

インジケータ３２は、移動距離・速度センサ２５の検出結果に基づいて、作業者が検査装置１を適切な速度範囲で走行させていることを表示する。例えばＬＥＤ光源と、カバーを備え、検査装置１の速度が適切な範囲である場合に緑色に発光する。作業者は、インジケータ３２の発光を確認しながら、検査装置１を走行させる。

【0031】

制御演算部１０は、少なくともＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）を備える演算制御ユニットである。ＣＰＵが記憶部に記憶される各種プログラムをメモリに読み出して実行する。制御演算部１０は、機能部として、座標取得部１１、凹凸レベル情報生成部１２、打音検査制御部１３、打音判定部１４、および表示データ生成・更新部１５を備える。

【0032】

座標取得部１１は、検査装置１の基本動作として、測量機６で取得されるターゲットＴの３次元位置座標（以下、「ターゲット位置座標」という。）を所定の間隔で取得して、検査装置１の３次元位置座標（以下、「検査装置位置座標」という。）を算出する。取得した座標は記憶部３１に記憶される。検査装置位置座標は、取得されたターゲット位置座標と、傾斜センサ２６の検出値と、ターゲットＴから接地点Ｒまでの距離Ｌ（既知）とから求めることができる。

【0033】

凹凸レベル情報生成部１２は、凹凸レベル判定の基準となる基準高さを設定し、座標取得部１１で取得する検査装置位置座標からその高さ成分（ｚ成分）をターゲットＴの測定位置に対応する装置位置（凹凸レベル検査位置）における検査面の高さとして算出する。基準高さは、作業者により予め任意の値を設定可能となっている。基準高さは、検査開始前に、現場の基礎立ち上がり高さを巻き尺等で複数点測定し、例えば、その平均値、中央値、または最頻値である代表値を設定することが好ましい。予め基準高さを設定しない場合は、開始点における検査面の高さを基準高さとして設定してもよい。凹凸レベル情報生成部１２は、算出した検査面高さと基準高さとの差を検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を生成し、出力データ生成・更新部１５に出力する。

【0034】

打音検査制御部１３は、打撃部２３と、集音部２４とを制御して、打音検査を実行する。

【0035】

打音判定部１４は、打音の違いから検査面の異常の有無を判定し、異常があった場合に異常の存在情報と打撃位置座標とを関連付けた打音判定結果を生成し、出力データ生成・更新部１５に出力する。ここで、異常とは、検査面の亀裂、剥がれ、浮き等をいう。異常の有無の判定は、異常がある場合と、正常な場合との打音の波形や周波数の違いに基いて行う。

【0036】

打音判定部１４は、様々な検査面での打音の正常／異常をラベリングした学習データを用いて機械学習し、打音の正常／異常を判定する学習済みモデルを用いて検査面の正常/異常を判断するものであってもよい。あるいは、現場において、検査開始前に正常な場合の打音を登録し、正常な場合の打音から逸脱した打音が検出された場合に、検査面の正常/異常を判断するものであってもよい。

【0037】

表示データ生成・更新部１５は、記憶部３１から、ＣＡＤ設計データ３１ａを読み出して、凹凸レベル情報生成部から入力された凹凸レベル情報を、ＣＡＤ設計データ３１ａである図面に重ねて表示する表示データ５０を生成する。また、打音判定部１４から入力された打音判定結果を、凹凸レベル情報に重ねて表示するように表示データに追加する。また、表示データ生成・更新部１５は、凹凸レベル情報および打音判定結果が入力されるごとに、新たな凹凸レベル情報および打音判定結果を反映するように表示データ５０を更新する。

【0038】

これら機能部の機能は、回路、プログラマブルロジックデバイス等のハードウェア的に実装されていてもよく、プログラムによりソフトウェア的に実装されていてもよい。プログラムで実装される場合には、これらのプログラムは、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ・Ｄｉｓｃ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｃ），Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク等のコンピュータ読取可能な記憶媒体に記憶されて流通するようになっていてもよい。

【0039】

３． 測量機６
測量機６は、自動追尾機能を有するモータドライブトータルステーションである。測量機６は、外観上、整準器の上に設けられた基盤部６ａ、基盤部６ａ上を水平回転する托架部６ｂ、托架部６ｂの中央で鉛直回転する望遠鏡６ｃ、托架部６ｂの前面に設けられた表示部７７および操作部７８を有する。

【0040】

測量機６は、制御演算部６０、測距部７１、水平角検出器７２、鉛直角検出器７３、水平回転駆動部７４、鉛直回転駆動部７５、自動追尾部７６、表示部７７、操作部７８、記憶部７９、および通信部８１を備える。

【0041】

測距部７１は、赤外レーザ等の測距光をターゲットＴに向けて射出し、反射光を受光することによりターゲットＴを測距する。

【0042】

水平角検出器７２は托架部６ｂの水平方向の回転角を、鉛直角検出器７３は望遠鏡６ｃの鉛直方向の回転角を検出する。これにより、測距光の光軸の角度、すなわちターゲットＴの角度を測定する。水平回転駆動部７４と鉛直回転駆動部７５は、制御演算部６０に制御されて、それぞれ水平回転軸と鉛直回転軸を駆動するモータである。

【0043】

自動追尾部７６は、測距光とは異なる波長の赤外レーザ等を追尾光として出射して反射光をＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等のイメージセンサで受光し、追尾光を含む風景画像と追尾光を除いた風景画像を取得する。制御演算部６０が、両画像の差分からターゲットＴの位置を検出し、望遠鏡６ｃが常にターゲットＴの方向を向くように、自動追尾する。

【0044】

表示部７７と操作部７８は、測量機のユーザインタフェイスであり測量作業の指令・設定や作業状況および測定結果の確認などが行える。

【0045】

記憶部７９は、例えば、メモリカード、ＨＤＤ等によって構成される。記憶部７９は、測量機６の測距プログラムをはじめとする各種機能を実現するための各種プログラムを記憶している。また、制御演算部６０が取得した各種情報を記憶する。

【0046】

通信部８１は、検査装置１との間で同じ方式の無線通信を可能とする。制御演算部６０の制御下において算出されたターゲット位置座標が、所定の間隔でコントローラ４に送信される。

【0047】

制御演算部６０は、少なくともＣＰＵおよびメモリを集積回路に実装した制御演算ユニットであり、回転駆動部７４,７５の制御、測距部７１および自動追尾部７６の制御を行う。また、制御演算部６０は、ターゲットＴの測距および測角結果から、ターゲット位置座標を算出する。制御演算部６０は、ターゲットＴを自動追尾し、検査装置１の指示に従って、常時、ターゲットＴを測距・測角し、ターゲット位置座標を検査装置に送信する。

【0048】

なお、測量機６は、トータルステーションに限定されず、自動追尾機能およびターゲットスキャン機能を備えるスキャナ装置等、自動追尾してターゲットＴの３次元位置座標を取得可能な測量装置であればよい。

【0049】

４．検査方法
次に、システムＳを用いた検査方法を説明する。まず、システムＳの基本動作について説明する。システムＳは、基本動作として検査中、図４の処理を実行する。

【0050】

ステップＳ０１で、測量機６は自動追尾をしながら、ステップＳ０２で、ターゲットＴを測距・測角する。次に、ステップＳ０３で、測量機６は、ターゲット位置座標を算出し、ステップＳ０４で、ターゲット位置座標を検査装置１に送信する。そして、ステップＳ０５で、作業者により検査装置１を介して終了が指示されるまで、ステップＳ０１～Ｓ０５を繰り返す。

【0051】

検査装置１は、作業者の指示により検査を開始すると、ステップＳ０６で、測量機６のターゲットＴの測距・測角と同期したタイミングで、傾斜センサ２６が検出値を制御演算部１０に出力する。ステップＳ０７で、測量機６からターゲット位置座標を受信すると、ステップＳ０８で、検査装置位置座標を算出する。ステップＳ０９で作業者により終了が指示されるまで、常時ステップＳ０６～Ｓ０９を繰り返す。

【0052】

図５は、本検査方法全体の作業手順の概略を説明するフローチャートである。開始すると、ステップＳ１１で、作業者が、測量機６を器械点に設置する。器械点は、既知点または測量機６設置後に既知点を測定して既知とされる点である。測量機６は、複数の既知点を測定して方向角が既知とされる。測量機６で取得される３次元位置座標は、ＣＡＤ設計データ３１ａと同じ絶対座標系の座標に変換されている。

【0053】

次に、ステップＳ１２で、作業者が検査装置１を開始点に設置する。次に、ステップＳ１３で、作業者の指示により、測量機６が開始点に設置した検査装置１のターゲット位置座標を測定し、上記基本動作と同様に、検査装置位置座標を取得する。次に、ステップＳ１４で、後述するように、検査装置１は基準高さを設定する。

【0054】

次に、ステップＳ１５で、作業者の指示により、測量機６による自動追尾が開始される。次に、ステップＳ１６で、作業者の指示により、検査装置１と測量機６に検査開始が指示されると、検査装置１および測量機６は基本動作を開始する。

【0055】

そして、ステップＳ１７で、作業者が手で押すことにより、検査装置１の走行が開始される。走行が開始されると、ステップＳ１８で、検査装置１は凹凸レベル検査を実行すると同時に、ステップＳ１９で、打音検査を実行する。凹凸レベル検査および打音検査では、それぞれ所定の間隔で凹凸レベル情報および打音判定結果が出力される。

【0056】

ステップＳ２０で、検査装置１は、凹凸レベル情報および打音判定結果から表示データを生成する。ステップＳ１８，１９の処理は、走行中同時進行で実行され、ステップＳ２０の処理は、ステップＳ１８，Ｓ１９の処理と連携して実行される。生成された表示データ５０は、表示部２７に表示してもよく、記憶部３１に記憶してもよい。また、通信部２９を介して外部装置に出力されてもよい。その後、検査が終了する。

【0057】

Ｓ１４，Ｓ１８～Ｓ２０の詳細な処理を、それぞれ図６～９を参照して説明する
図６に示すように、ステップＳ１４が開始すると、ステップＳ２１で、凹凸レベル情報生成部１２は、予め設定された基準高さの有無を判定する。Ｙｅｓの場合、凹凸レベル情報生成部１２は、その値を基準高さに設定する。Ｎｏの場合、ステップＳ１３で取得した検査装置位置座標から開始点における検査面の高さを算出し、その高さを基準高さとして設定し、ステップＳ１５に移行する。

【0058】

図７に示すように、ステップＳ１８が開始すると、ステップＳ３１で、凹凸レベル情報生成部１２が移動距離・速度センサ２５の出力値に基いて、検査装置１が所定距離（例えば３ｃｍ）走行したかを判断する。そして、所定距離走行した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３２で、凹凸レベル情報生成部１２が検査面の高さを算出する。

【0059】

次に、ステップＳ３３で、凹凸レベル情報生成部１２は、算出した検査面の高さと基準高さとを比較する。次に、ステップＳ３４で、検査面の高さと基準高さとの差の大きさを検査装置位置座標と関連付けた凹凸レベル情報を表示データ生成・更新部１５に出力する。そして、ステップＳ３５で、検査の終了の指令があるまで、ステップＳ３１～３５を繰り返す。

【0060】

図８に示すように、ステップＳ１９が開始すると、ステップＳ４１で、打音検査制御部１３が打撃部２３を制御してハンマ２３ｂの打撃を開始するとともに、ステップＳ４２で集音部２４を制御して打音の収集を開始する。収集された打音は、打撃位置座標と関連づけられて順次打音判定部１４に出力される。

【0061】

次に、ステップＳ４３で、打音判定部１４が、打音の異常の有無を判定する。異常ありの場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４４で、打音判定部１４は、異常の存在情報を打撃位置座標とを関連付けた打音判定結果を生成して、表示データ生成・更新部１５に出力する。そして、ステップＳ４５で、検査の終了の指令があるまで、ステップＳ４１～４５を繰り返す。

【0062】

図９に示すように、ステップＳ２０が開始し、ステップＳ５１で、表示データ生成・更新部１５に、ステップＳ３４で出力された凹凸レベル情報が入力されると（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ５２で、表示データ生成・更新部１５が、記憶部３１からＣＡＤ設計データ３１ａを読み出して表示データを生成する。

【0063】

次に、ステップＳ５３で、ステップＳ４４で出力した打音判定結果が入力されたときに（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ５４で、出力データ生成・更新部１５は、打音判定結果を示す表示をステップＳ５２で生成した表示データに重ねて表示するように、出力データを更新する。そして、ステップＳ５５で、作業者の指示により検査終了の指示があるまでステップＳ５１～Ｓ５５を繰り返す。

【0064】

ここで、表示データについて説明する。図１０（Ｂ）～１０（Ｄ）は、図１０（Ａ）に示す、ＣＡＤ設計データ３１ａで示される現場において、開始点Ｐから矢印の方向に向かって検査装置１を走行させて、本検査方法を実施した場合の表示データの例を示す。符号９１は基礎立ち上がりを、符号９２は、基礎立ち上がりの天端に設けられたアンカーボルトを示す。表示データ５０では、ターゲットＴ測定位置に対応する装置位置（凹凸検査位置）９４を中心とする矩形の表示９５が割り当てられる。矩形の表示９５の大きさは、例えば、幅１２ｃｍの基礎立ち上がりについて、３ｃｍ走行する毎に検査面の高さを算出する場合、現場における進行方向長さ３×幅６ｃｍに相当する大きさである。すなわち、検査面の半幅の矩形の領域を装置位置の測定値で代表することにしている。

【0065】

表示データ生成・更新部１５は、凹凸レベル情報が入力されるごとに、凹凸検査位置９４における検査面の高さと基準高さとの差の大きさのレベルに応じて異なる色で塗りつぶした矩形の表示９５をＣＡＤ設計データ３１ａに重ねて表示していく。塗りつぶしの色は特に限定されないが、例えば、図１０（Ｂ），（Ｃ）のように、基準高さとの差が０mmを基準とする所定の範囲（±1mm等）を白色または無色として、その絶対値が正および負の方向に大きくなるにつれて濃色となる、双極色相や、図１０（Ｄ）のように、基準高さとの差が、大きくなる（負の値から正の値に向かう）につれて濃色となる単色相を用いると直感的に、凹凸レベルを認識できるので好ましい。なお本例においては、基準高さからの差は、基準高さよりも高い場合を正の値、低い場合を負の値で示している。

【0066】

尚、図１０（Ｂ），（Ｃ）では、基準高さを、検査面の複数の点で測定した、検査面の高さの平均値、中央値または最頻値等の代表値に設定し、基準高さとの差が０mmであるのを白色または無色として、その絶対値が正および負の方向に大きくなるにつれて濃色となる双極色相表示とした。このようにすると、凹み部分や突出部分等の水平でない部分のみを着色の表示として、際立たせることができる。この結果凹凸レベルをより直感的に認識することができる。

【0067】

一方、図１０(Ｄ)では、基準高さを、開始点Ｐの検査面の高さに設定し、基準高さとの差のレベルに応じて濃色となる単色相で示した。この場合、事前に検査面の高さを測定する必要がなく、基準高さが、検査面全体の中でどのようなレベルにあるかわからない場合にも、凹凸レベルを直感的に認識することができる。図１０（Ｄ）の場合に、検査面全体の検査終了後に、凹凸のない部分の検査面高さを再計算して、新たな基準高さとし、新たな基準高さと検査面高さの差の大きさのレベルに応じた双極色相に変換可能としてもよい。

【0068】

また、表示データ生成・更新部１５は、打音判定結果が生成され、入力されるごとに、打音判定結果を示す表示を、ＣＡＤ設計データ３１ａに重ねて（凹凸レベル情報を示す矩形の表示９５に重ねて）表示するように表示データ５０を更新する。図示の例では×印が表示される。

【0069】

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の開始点から開始して、領域Ａ１まで検査装置１を走行させたときの表示データ５０を示す。上記の通り、表示データ生成・更新部１５に凹凸レベル情報および打音判定結果が入力されるごとに表示データ５０が更新される。したがって、表示データ５０を表示部２７に表示し、リアルタイムに表示を更新するようにすれば、作業者は検査の進捗状況を把握することができる。この結果、検査の重複や、検査漏れを防止することが可能となる。

【0070】

図１０（Ｃ），１０（Ｄ）は、現場全体の検査が完了したときの表示データ５０を示す。表示データ５０より、Ａ１地点及びＡ５地点では、検査面にひび割れ等の異常があるが、凹凸レベルは水平であることがわかる。また、Ａ２地点およびＡ３地点では、表面にひび割れ等の異常はないが、凹みがあることがわかる。また、Ａ４地点では、表面の異常はないが、突出していることが、Ａ６地点では、検査面が突出しており、表面異常もあることがわかる。このように、本実施の形態によれば、検査面の凹凸レベルおよび打音検査結果を直感的、視覚的に認識できるようにしたので、専門知識のない一般人でも、天端の精度と表面の異常を容易に認識することができる。

【0071】

天端レベラーは、性質上、乾燥する際に収縮して、ひび割れや剥がれを生じる場合がある。ひび割れや剥がれが生じたとしても、水平であれば問題はない。一方、ひび割れ等を生じることにより、凹凸となる場合もある。専門知識のない一般人にとって、ひび割れ等は出来栄えの印象を著しく悪くする。このため施主と職人との間でトラブルが生じる場合がある。本実施の形態では、ひび割れ、剥がれ等の存在を印で示すともに、凹凸レベルを矩形で表示しているので、例えば、上記Ａ１地点およびＡ５地点にひび割れがあっても問題がないことを示すことができるので、ひび割れ、剥がれ等を不安視する施主等を安心させることが可能となる。

【0072】

上記説明においては、凹凸レベル検査と、打音検査とを同時に実行するものとして説明した。これに限らず検査装置１を、凹凸レベル検査モード、打音検査モードの２つのモードを備え、それぞれ凹凸レベル検査のみ、打音検査のみを実行するように構成してもよい。打音検査モードを実行した場合には、図１１（Ａ）は図１０（Ｃ）と同じ現場を、打音検査モードで検査した場合の表示データ５０であり、図１１（Ｂ）は、凹凸レベル検査モードを実行した場合の表示データ５０である。このように、必要に応じて独立した検査を行うことで、必要なデータを表示することが可能となる。

【0073】

図１１（Ｃ）は、表示データ５０の別の例である。図１１（Ｃ）では、未検査領域Ａ７を凹凸レベル情報とは異なる色調で表示するようにしている。このようにすることで、未検査領域を目立たせることができるので、検査もれを防止することが容易になる。

【0074】

（第２の実施の形態）
図１２は、第２の実施の形態に係るシステムＳＡの構成ブロック図である。図１３（Ａ）はシステムＳＡを構成する検査装置１Ａの側面図であり、図１３（Ｂ）は同底面図である。システムＳＡは、以下の点を除き、概略としてシステムＳと同様の構成を有する。

【0075】

検査装置１Ａは、さらにマーカ３３を備える。マーカ３３は、第１のマーカ３４および第２のマーカ３５を備える。マーカ３４は、少なくともインクタンク、作動機構、インク吐出機構を備え、所定の位置に向けて点状（小円状）にインクを吐出する噴射式のインク吐出装置である。第１のマーカ３４は、前輪２１ａの後方に前輪２１ａと近接して配置され、凹凸レベル情報印刷制御部１６の制御に従って、ターゲット測定位置に対応する位置に、凹凸レベル情報をマーキングする。第２のマーカ３５は、打音検査部２２後方に、打音検査部２２に近接して配置され、打音判定結果印刷制御部１７の制御に従って、打撃位置と対応する位置に打音検査結果をマーキングする。第１のマーカ３４は複数の色のインクを吐出可能に構成されており、第２のマーカ３５は、第１のマーカ３４とは異なる色のインクを吐出可能に構成されている。

【0076】

第１のマーカ３４と第２のマーカ３５は、そのマーキング領域が進行方向である前後方向に直交する左右方向にずらされて配置され、検査面における第１のマーカ３４によるマーキング領域と、第２のマーカ３５によるマーキング領域とが、進行方向の同じ位置にあった場合でも重ならないようになっている。

【0077】

制御演算部１０Ａは、さらに凹凸レベル情報印刷制御部１６と打音判定結果印刷制御部１７を備える。

【0078】

凹凸レベル情報印刷制御部１６は、第１のマーカ３４を制御して、判定された凹凸レベルに対応する凹凸レベル情報を検査面に印刷（マーキングＭ_１）する。

【0079】

打音判定結果印刷制御部１７は、打音判定部１５で異常が判断された場合に、検査面に打音検査結果を印刷（マーキングＭ_２）する。

【0080】

図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す、基礎立ち上がり９１の天端を、検査ルート９３に沿って移動させて検査した場合の、検査面に印刷したマーキングＭ_１，Ｍ_２の例である。マーキングＭ_１は凹凸レベル検査結果を示し、マーキングＭ_２は、打音検査結果を示す基礎立ち上がり９１の中央には、複数のアンカーボルト９２が鉛直に突出している。

【0081】

図１４（Ｂ）に示すように、表示データと同様に、基準高さとの差の大きさのレベルに応じて異なる色で表される。第１の実施の形態と同様に、基準高さを予め測定して設定した場合基準高さとの差が０mmを基準とする所定の範囲（±1mm等）を白色またはマークなしとして、その絶対値が正および負の方向に大きくなるにつれて濃色となる、双極色相で示すようにすると好ましい。また、開始点の高さを基準高さとし、基準高さが全体においてどのようなレベルかが不明である場合は、基準高さとの差が、大きくなる（負の値から正の値に向かう）につれて濃色となる単色相を用いると直感的に、凹凸レベルを認識できるので好ましい。なお本例においては、基準高さからの差は、基準高さよりも高い場合を正の値、低い場合を負の値で示している。このように、本実施の形態では、表示データとして生成し、表示部に表示したり、外部装置に出力したりするのに加えて、現場の検査面にレベル凹凸レベル情報を現在の高さと基準高さとの差の大きさに応じて表示するようにしたので、１度の検査で現場での状態を現場で視覚的に把握できるとともに、顧客への説明や、記録等に用いられるデジタルデータを取得することが可能となる。

【0082】

図１４（Ｃ）は、凹凸レベル情報を示すマーキングに加えて、打音検査結果のマーキングを印刷した検査面の例を示す。打音検査結果は、黄色等、凹凸レベル情報とは異なる系統の色の印として示されるようになっている。あるいは蛍光色の印として示されるようになっていてもよい。このように、本実施の形態によれば、現場において、凹凸レベルに加えて、表面状態の打音検査結果を容易に視覚的に認識することが可能となる。

【0083】

以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施の形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0084】

１ ：凹凸レベル検査装置
６ ：測量機
２１ ：走行部
２２ ：打音検査部
２３ ：打撃部
２３ｂ ：ハンマ
２４ ：集音部
２９ ：通信部
５０ ：表示データ
８１ ：通信部
９５ ：表示
５００ ：表示データ
Ｌ ：距離
Ｔ ：ターゲット

【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】