特許 7242456 点検装置及び天井内点検方法

(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】

(24)【登録日】2023-03-10

(45)【発行日】2023-03-20

(54)【発明の名称】点検装置及び天井内点検方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20230313BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20230313BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 104Z

G01C15/00 105R

G01B11/00 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2019128938

(22)【出願日】2019-07-11

(65)【公開番号】P2021015016

(43)【公開日】2021-02-12

【審査請求日】2022-05-13

(73)【特許権者】

【識別番号】394026714

【氏名又は名称】株式会社ジャスト

(74)【代理人】

【識別番号】100096091

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 誠一

(72)【発明者】

【氏名】山根 英人

【審査官】櫻井 仁

(56)【参考文献】

【文献】登録実用新案第３１９１７２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０６７４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３５２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０９７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１００９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３７９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０１６６２１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｃ １／００－１５／１４

Ｇ０１Ｓ ７／４８－ ７／５１

Ｇ０１Ｓ １７／００－１７／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に伸縮自在な支柱と、
前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、
前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、
前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、
を備え、
前記照明部は、複数の小型光源を組み合わせて成る
ことを特徴とする点検装置。

【請求項2】

上下方向に伸縮自在な支柱と、
前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、
前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、
前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、
を備える点検装置であって、
当該点検装置の最大径をダウンライト埋込穴の直径未満とすることを特徴とする点検装置。

【請求項3】

上下方向に伸縮自在な支柱と、
前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、
前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、
前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、
を備え、
前記照明部の色温度を４５００Ｋ程度の昼白色とすることを特徴とする点検装置。

【請求項4】

前記照明部が前記支柱に寄せて配置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の点検装置。

【請求項5】

前記３次元スキャナは、３次元の座標値を有する点群データを得るためのレーザスキャナであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の点検装置。

【請求項6】

前記３次元スキャナは、画像データを得るためのイメージスキャナを更に有することを特徴とする請求項５に記載の点検装置。

【請求項7】

前記３次元スキャナは、
鉛直軸周り方向のスキャン及び水平軸周り方向のスキャンが可能であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の点検装置。

【請求項8】

前記インターフェース部は、前記画像処理装置との間で無線通信を行うことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の点検装置。

【請求項9】

天井下地のレーダ探査を行うステップと、
天井に小穴を削孔し、ファイバスコープにより天井内の転がし配線を確認するステップと、
前記天井に点検用穴を削孔するステップと、
前記点検用穴から点検装置を挿入するステップと、
前記点検装置による計測を行うステップと、
計測終了後、前記点検用穴にカバープレートを取り付けるステップと、
を含み、
前記点検装置は、
上下方向に伸縮自在な支柱と、
前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、
前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、
前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、
を備えることを特徴とする天井内点検方法。

【請求項10】

ダウンライト埋込穴から点検装置を挿入するステップと、
前記点検装置による計測を行うステップと、
を含み、
前記点検装置は、
上下方向に伸縮自在な支柱と、
前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、
前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、
前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、
を備えることを特徴とする天井内点検方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、点検装置及び天井内点検方法に関し、詳細には、天井内の３次元計測に好適な点検装置及び天井内点検方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建物のリニューアル工事等において、工事に取り掛かる前に天井内点検が行われている。例えば、特許文献１に示す天井内点検装置は、昇降棒、三脚、ライト、テレビカメラ、及び画像再生装置を組み合わせた天井内点検装置であり、天井の点検口から昇降棒を伸ばしてテレビカメラを挿入し、天井の様子を撮像するものであった。また、近年では３次元レーザスキャナ等を用いて３次元計測を行い、コンピュータを用いて３Ｄモデリングを行って、より詳細に天井内の様子を可視化する手法が採用されている。

【0003】

しかし、建設現場等で用いられる従来の据置型の３次元スキャナは大変重く、本体も大型であった。また、外部バッテリーや操作用のコンピュータ機器との接続のためのケーブルが必要で、取り回し性も良くなかった。一方、近年、非特許文献１に示すような小型・軽量の３次元スキャナが開発されている。非特許文献１のスキャナは、直径１００ｍｍ、高さ１６５ｍｍ、重量約１Ｋｇと小型、軽量であり、かつ高速なレーザスキャンによる３Ｄモデリングが可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】実開平０６－０１６６２１号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】Leica Geosystems AG - Part of Hexagon、″Leica BLK360 イメージングレーザースキャナー″、［online］、［令和１年7月4日検索］、インターネット〈URL：https://leica-geosystems.com/ja-jp/products/laser-scanners/scanners/blk360〉

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、非特許文献１に示すスキャナは、暗い天井内を照らすための十分な照明が付属していない。３次元レーザスキャナで取得される点群データから３Ｄモデリングを行うためには、視認性の良好な可視画像を得ることが不可欠であるため、天井内点検における視認性を向上することが望まれている。例えば、工事現場等で使用されているバルーン照明のような明るさが天井内においても実現できることが望ましいが、バルーン照明はサイズが大きく、それ自体が視野を妨げるおそれがある。また電源や取り回し性の面でも課題がある。特に、天井内の物品の多くは金属光沢のある金物であり、一般的な照明器具では金属光沢で反射し、視認性低下も予見される。

【0007】

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、天井内点検において好適な視認性及び取り回し性を有する点検装置及び天井内点検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】

【0008】

前述した課題を解決するための第１の発明は、上下方向に伸縮自在な支柱と、前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、を備え、前記照明部は、複数の小型光源を組み合わせて成ることを特徴とする点検装置である。

【0009】

第１の発明の点検装置によれば、伸縮自在な支柱の上端部に照明部を取り付け、照明部の上部に３次元スキャナを取り付けることにより、取り回し性が向上するとともに、照明による逆光を防いで視認性よく３次元スキャナによる全周囲計測を行うことが可能となる。また、支柱が伸縮自在であるため、歩行状態から天井内を計測できるだけでなく、３次元スキャナの鉛直方向位置を自在に調整でき、３次元スキャナの計測範囲を拡大させることができる。また、光量を自在に調整可能となる。よって、天井内点検において好適な視認性及び取り回し性を有する点検装置を提供することが可能となる。

【0010】

第２の発明は、上下方向に伸縮自在な支柱と、前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、を備える点検装置であって、当該点検装置の最大径をダウンライト埋込穴の直径以下未満とすることを特徴とする点検装置である。第２の発明の点検装置によれば、伸縮自在な支柱の上端部に照明部を取り付け、照明部の上部に３次元スキャナを取り付けることにより、取り回し性が向上するとともに、照明による逆光を防いで視認性よく３次元スキャナによる全周囲計測を行うことが可能となる。また、支柱が伸縮自在であるため、歩行状態から天井内を計測できるだけでなく、３次元スキャナの鉛直方向位置を自在に調整でき、３次元スキャナの計測範囲を拡大させることができる。また、天井に点検口が予め設置されていない場合でも、ダウンライト埋込穴から点検装置を挿入して天井内点検を行うことが可能となる。よって、天井内点検において好適な視認性及び取り回し性を有する点検装置を提供することが可能となる。

【0011】

第３の発明は、上下方向に伸縮自在な支柱と、前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、を備え、前記照明部の色温度を４５００Ｋ程度の昼白色とすることを特徴とする点検装置である。第３の発明の点検装置によれば、伸縮自在な支柱の上端部に照明部を取り付け、照明部の上部に３次元スキャナを取り付けることにより、取り回し性が向上するとともに、照明による逆光を防いで視認性よく３次元スキャナによる全周囲計測を行うことが可能となる。また、支柱が伸縮自在であるため、歩行状態から天井内を計測できるだけでなく、３次元スキャナの鉛直方向位置を自在に調整でき、３次元スキャナの計測範囲を拡大させることができる。また、反射の度合いや色再現性等の観点から、電球色や昼光色と比較して天井内の視認性が向上する。よって、天井内点検において好適な視認性及び取り回し性を有する点検装置を提供することが可能となる。

【0012】

また、前記照明部が前記支柱に寄せて配置されることが望ましい。これにより、取り回し性が向上するとともに、照明部が３次元スキャナの視野外となるため、照明による逆光を防いで視認性よく３次元スキャナによる全周囲計測を行うことが可能となる。

【0013】

前記３次元スキャナは、３次元の座標値を有する点群データを得るためのレーザスキャナであることが望ましい。これにより、天井内の３次元構造を計測可能となる。更に、前記３次元スキャナは、画像データを得るためのイメージスキャナを有することが望ましい。これにより、点群データと画像データとを合成した３次元モデルを生成することが可能となり、天井内構造の視認性が向上する。

【0015】

前記３次元スキャナは、鉛直軸周り方向のスキャン及び水平軸周り方向のスキャンが可能であることが望ましい。これにより、１箇所で全周計測が可能となり、効率よく天井内の点検を行うことが可能となる。

【0016】

前記インターフェース部は、前記画像処理装置との間で無線通信を行うことが望ましい。これにより、インターフェース部を有線とした場合と比較して、点検装置の取り回し性が向上する。また、即時に計測データを画像処理装置に送ることが可能となる。

【0017】

第４の発明は、天井下地のレーダ探査を行うステップと、天井に小穴を削孔し、ファイバスコープにより天井内の転がし配線を確認するステップと、前記天井に点検用穴を削孔するステップと、前記点検用穴から点検装置を挿入するステップと、前記点検装置による計測を行うステップと、計測終了後、前記点検用穴にカバープレートを取り付けるステップと、を含み、前記点検装置は、上下方向に伸縮自在な支柱と、前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、を備えることを特徴とする天井内点検方法である。

【0018】

第４の発明の天井内点検方法によれば、天井下地のレーダ探査を行い、天井に小穴を削孔し、ファイバスコープにより天井内の転がし配線を確認し、天井に点検用穴を削孔し、点検用穴から第１の発明の点検装置を挿入し、前記点検装置による計測を行い、計測終了後、点検用穴にカバープレートを取り付けるという工程で天井内点検を行うことが可能となる。これにより、天井に点検口が無い場合でも、この手順で天井の削孔、第１の発明の点検装置を用いた計測、復旧を行うことができ、効率的に天井内計測を行うことが可能となる。

【0019】

第５の発明は、ダウンライト埋込穴から点検装置を挿入するステップと、前記点検装置による計測を行うステップと、を含み、前記点検装置は、上下方向に伸縮自在な支柱と、前記支柱の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部と、前記照明部の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナと、前記３次元スキャナによる計測データを画像処理装置に送信するインターフェース部と、を備えることを特徴とする天井内点検方法である。

【0020】

第５の発明の天井内点検方法によれば、ダウンライト埋込穴から第１の発明の点検装置を挿入し、前記点検装置による計測を行うことが可能となる。これにより、天井に点検口が無い場合でも、ダウンライト埋込穴を利用して天井内点検を行うことが可能となる。

【発明の効果】

【0021】

本発明により、天井内点検において好適な視認性及び取り回し性を有する点検装置及び天井内点検方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】点検装置１の外観を示す図

【図2】３次元スキャナ５の計測可能範囲について説明する図

【図3】天井内の視認性について比較する図。（ａ）光源を点検装置１から離れた位置に設置した場合の天井内画像、（ｂ）光源を点検装置１の計測不可範囲に設置した場合の天井内画像

【図4】（ａ）照明部４に使用する小型光源４１の例、（ｂ）小型光源４１の配置の一例を示す斜視図、（ｃ）（ｂ）の上面図

【図5】照明部４の色温度による視認性を比較する図。（ａ－１）色温度３０００Ｋ（電球色）の場合の可視画像、（ａ－２）色温度３０００Ｋ（電球色）の場合の点群画像、（ｂ－１）色温度４５００Ｋ（昼白色）の場合の可視画像、（ｂ－２）色温度４５００Ｋ（昼白色）の場合の点群画像、（ｃ－１）色温度５７００Ｋ（昼光色）の場合の可視画像、（ｃ－２）色温度５７００Ｋ（昼光色）の場合の点群画像

【図6】本発明の点検装置１の計測可能範囲について説明する図

【図7】３次元スキャナ５の機能構成及びデータの流れを示すブロック図

【図8】天井点検口を利用した天井内点検方法の手順を示すフローチャート

【図9】図８に示すフローチャートの各ステップを説明する図

【図10】ダウンライト埋込穴を利用した天井内点検方法の手順を示すフローチャート

【図11】図１０に示すフローチャートの各ステップを説明する図

【図12】新規に点検用穴を設置する場合の天井内点検方法の手順を示すフローチャート

【図13】図１２の天井内点検方法の各ステップを説明する図

【図14】小型光源４１の配置のバリエーションを示す図。（ａ）２段設置の場合、（ｂ）３段設置の場合

【図15】小型光源４１の配置例を示す図。（ａ）１段設置、（ｂ）２段設置

【図16】小型光源４１の配置例を示す図。（ａ）１段設置、（ｂ）２段設置

【図17】小型光源４１の配置例を示す図。（ａ）１段設置、（ｂ）２段設置

【図18】小型光源４１の配置例を示す図

【図19】小型光源４１の設置例を示す図

【図20】小型光源４１の設置例を示す図

【図21】三脚２Ａにホイール２１を設置した点検装置１Ａの外観を示す図

【図22】３次元スキャナ５Ｂを利用した点検装置１Ｂの外観を示す図

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0024】

［第１の実施の形態］
まず本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は第１の実施の形態に係る点検装置１の外観構成を示す図である。図１に示すように、点検装置１は、上下方向に伸縮自在な支柱３と、支柱３の上端部に取り付けられ周囲を照らす照明部４と、照明部４の上部に取り付けられ周囲の３次元構造を計測する３次元スキャナ５と、を備える。支柱３は三脚２によって鉛直に支持される。

【0025】

３次元スキャナ５は、周囲の対象物との距離を計測するレーザスキャナ５４を有する。レーザスキャナ５４により、３次元の座標値を有する点群データを得る。また、３次元スキャナ５は、画像データを得るためのイメージスキャナ５５を更に有することが望ましい。３次元スキャナ５は、例えば、鉛直軸周り方向（すなわち水平面内）のスキャン及び水平軸周り方向（すなわち鉛直面内）のスキャンが可能なものを使用する。具体的には、例えばライカ社のＢＬＫ３６０を採用した場合、図２に示すように、３次元スキャナ５の直下６０度の範囲を除く全周（鉛直軸周り方向３６０度及び水平軸周り方向３００度）を計測可能である。

【0026】

狭小部での計測を可能とし、また取り回し性向上の観点から、３次元スキャナ５は、手のひらに乗る程度の小型の３次元スキャナを利用することが望ましい。上述のライカ社のＢＬＫ３６０の場合、直径１００［ｍｍ］、高さ１６５［ｍｍ］、質量１［ｋｇ］であり、好適である。なお、このサイズは好適な一例であり、本発明はこの例に限定されない。ただし、後述するように、ダウンライト埋込穴から天井内に点検装置１を挿入して使用するためには、ダウンライト埋込穴の直径未満のサイズとする必要がある。

【0027】

照明部４は、天井内を照らすための光源であり、図１に示すように、３次元スキャナ５の下部に設けられる。これは照明による逆光を防ぐためである。光源（照明）を３次元スキャナ５の視野内（計測範囲内）に設置すると、図３（ａ）に示すように逆光となり、光源より奥の視認性が著しく低下する。しかし、光源を３次元スキャナ５の視野外（計測不可範囲）に設置すると、図３（ｂ）に示すように順光となり視認性が向上する。図２に示すように、３次元スキャナ５の真下は計測不可範囲であるため、３次元スキャナ５の下部に照明部４を設けることで逆光を防ぎ、視認性を向上させることができる。

【0028】

照明部４は、図４（ａ）に示すような小型光源４１を複数組み合わせて構成することが望ましい。図４は、照明部４について説明する図であり、（ａ）は照明部４に使用する小型光源４１の例を示す図、（ｂ）は照明部４における小型光源４１の配置例を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）の上面図である。

【0029】

図４（ａ）に示す小型光源４１は、複数のＬＥＤランプが内部に縦横に配列された面光源である。好適な具体例として、例えば、「ＬＵＭＥＮＡ２」を利用することができる。この場合、最大照度１５００ルーメン、色温度３０００Ｋ（電球色）／４５００Ｋ（昼白色）／５７００Ｋ（昼光色）の３色切り替え、サイズ縦１２９［ｍｍ］×横１７５［ｍｍ］×幅２２．７［ｍｍ］、重さ２８０ｇである。なお、上記例は一例であり、本発明はこの例に限定されない。

【0030】

図１に示す点検装置１の照明部４は、図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、長方形の小型光源４１を支柱３の周囲に３つ取り付けて構成される。このように、３つの小型光源４１を支柱３の周囲に三角形に配置することで、鉛直軸周り全方向への照明が可能となり、全周を計測する３次元スキャナ５の照明として好適となる。また、小型光源４１をできるだけ支柱３に寄せて配置することで、３次元スキャナ５の径と同程度の径に収めることができ、３次元スキャナ５の視野外での設置が可能となる。また狭小部への挿入も可能となる。これにより、点検装置１の視認性及び取り回し性が向上する。なお、光量が足りない場合は、小型光源４１を追加して設置してもよい（図１４～図１７）。小型光源４１を組み合わせることで、光量の調整が可能となる。

【0031】

また、照明部４の色温度による視認性の変化について、図５を参照して説明する。図５の（ａ－１）は色温度３０００Ｋ（電球色）の場合の可視画像、（ａ－２）は色温度３０００Ｋ（電球色）の場合の点群画像、（ｂ－１）は色温度４５００Ｋ（昼白色）の場合の可視画像、（ｂ－２）は色温度４５００Ｋ（昼白色）の場合の点群画像、（ｃ－１）は色温度５７００Ｋ（昼光色）の場合の可視画像、（ｃ－２）は色温度５７００Ｋ（昼光色）の場合の点群画像である。

【0032】

図５（ａ－１）、（ａ－２）に示すように、色温度３０００Ｋ程度の電球色を使用した場合、全体的に黄色みがかかり、実際の見た目の印象と異なる画像が得られる。図５（ｂ－１）、（ｂ－２）に示すように、色温度４５００Ｋ程度の昼白色を使用した場合、最も肉眼で見た印象に近く、反射がやや抑えられ、色再現性が高い印象の画像を得ることができる。図５（ｃ－１）、（ｃ－２）に示すように、色温度５７００Ｋ程度の昼光色を使用した場合、明るく感じるが、反射がややきつく、コントラストが高めである。

【0033】

このように、色温度による視認性の違いを比較検討すると、天井内点検においては、色温度４５００Ｋ程度の昼白色を使用することが好ましい。なお、この比較は上述の「ＬＵＭＥＮＡ２」で調整可能な３色を比較した結果である。したがって光源（照明部４）の色温度は、４５００Ｋに限定されるものではなく、反射の度合いや色再現性等の観点から、最適な色温度の光源を採用することが望ましい。

【0034】

次に、図６を参照して、本発明の点検装置１による天井内の計測可能範囲について説明する。天井内には、空調設備やダクト等、レーザの照射と視界を妨げる設備が多数存在する。従って、１箇所１計測の運用では得られる情報が限定的である。そのため、同一箇所において、支柱３を伸縮させ、スキャニングの高さを変えることで計測範囲を拡大できる。

【0035】

図６（ａ）は、天井内下部に３次元スキャナ５を配置した場合のレーザ照射される範囲（計測可能範囲）を示す図である。ダクト等で遮られた部分は計測されない。図６（ｂ）は、図６（ａ）と同一箇所で支柱３を伸ばし、３次元スキャナ５の高さを変えた場合のレーザ照射される範囲（計測可能範囲）を示す図である。ダクトの上部等が計測可能となる。このように、スキャニング高さを変える（すなわち、支柱３の長さを変える）ことで、図６（ｃ）に示すように、より多くの範囲を計測できるようになる。

【0036】

次に、図７を参照して、点検装置１（３次元スキャナ５）の内部構成及びデータの流れについて説明する。図７に示すように、３次元スキャナ５（点検装置１）は、制御部５１、レーザスキャナ５４、イメージスキャナ５５、記憶部５２、通信Ｉ／Ｆ部５３、及びバッテリー（不図示）を有する。

【0037】

制御部５１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成され、ＣＰＵは、記憶部５２、ＲＯＭ等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バスを介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、ブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部５１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
制御部５１は、点検装置１と通信接続されている画像処理装置７から入力された制御信号に基づいて３次元スキャナ５の各部を駆動制御する。

【0038】

記憶部５２は、フラッシュメモリ等の記憶装置であり、レーザスキャナ５４により計測された点群データ、及びイメージスキャナ５５により計測された画像データ等を記憶する。

【0039】

通信Ｉ／Ｆ部５３は、ＷｉＦｉアンテナ、Bluetooth（登録商標）等の無線通信部、またはＬＡＮ等の有線通信部の通信ポート、及び通信制御装置を有し、外部機器との通信を媒介するインターフェースである。図７に示すように、点検装置１は、通信Ｉ／Ｆ部５３を介して画像処理装置（コンピュータ）７やクラウド６等の外部機器と通信接続し、計測データ（点群データ及び画像データ）を画像処理装置（コンピュータ）７やクラウド６等に出力する。

【0040】

レーザスキャナ５４は、レーザ光を照射し、その反射光を受光することで、対象物との距離を計測する。計測したデータは３次元スキャナ５の設置箇所の周囲の３次元の座標値である点群データとして収集され、記憶部５２に記憶される。

【0041】

イメージスキャナ５５は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を用いたカメラ等により構成され、画像データを得る。得られた画像データは記憶部５２に記憶される。レーザスキャナ５４及びイメージスキャナ５５は、上述したように、鉛直軸周り方向（すなわち水平面内）のスキャン及び水平軸周り方向（すなわち鉛直面内）のスキャンが可能である。

【0042】

画像処理装置７は、制御部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ）、ハードディスク、ＳＳＤ、フラッシュメモリ等の記憶部、通信部、入力部、表示部、周辺機器Ｉ／Ｆ部等を備えたコンピュータである。画像処理装置７は、点検装置１（３次元スキャナ５）から取得した計測データ（点群データ及び画像データ）から、点検装置１の周囲の３次元モデルを生成し、出力する。画像処理装置７の記憶部には、計測データから３次元モデルを生成するためのアプリケーションプログラムが記憶され、ＣＰＵは記憶部からアプリケーションプログラムを読み出して実行する。画像処理装置７は、例えば、点検装置１を用いて数か所から計測した計測データから３次元の形状認識を行い、１つの３次元モデルに合成する。また画像処理装置７は、３次元モデルからレンダリング画像を生成したり、取得した計測データを建物のＣＡＤデータ等と合成したりして、各種の画像を生成する。また、３次元スキャナ５の操作指示は、画像処理装置７の入力部を介して入力することができる。画像処理装置７は、入力部から入力された操作に応じた制御信号を生成して３次元スキャナ５に入力する。

【0043】

次に、点検装置１を用いた天井内点検方法について説明する。
まず、図８のフローチャート及び図９を参照して予め設置されている天井点検口８１を利用した天井内点検方法について説明する。

【0044】

図９（ａ）に示すように、天井に点検口８１が予め設置されている場合、作業者は、天井点検口８１から点検装置１を挿入する（ステップＳ１０１）。このとき点検装置１の照明部４は点灯させている。点検装置１には、伸縮可能な支柱３が３次元スキャナ５に接続されているため、支柱３を適切な長さに調整することにより、脚立等を使用せず歩行状態でも３次元スキャナ５を天井点検口８１に挿入できる。

【0045】

作業者は、画像処理装置７を操作して点検装置１の計測を開始する（ステップＳ１０２、図９（ｂ））。画像処理装置７からの制御信号に従って点検装置１のレーザスキャナ５４及びイメージスキャナ５５が駆動し、全方向（水平方向３６０度及び鉛直方向３００度）の計測データ（点群データ及び画像データ）を得る。ステップＳ１０２では、１箇所の天井点検口８１について、複数の高さ位置で計測を行うことにより、より広い範囲の計測データを得ることができる。計測データは、点検装置１（３次元スキャナ５）の記憶部５２に記憶されるとともに、画像処理装置７に出力される。或いは、点検装置１（３次元スキャナ５）は計測データをクラウド６に出力し、記憶するようにしてもよい。

【0046】

３次元スキャナ５による計測が終了すると、作業者は点検装置１を天井点検口８１から抜き取り、天井点検口８１の扉を閉めて計測作業を終了する。

【0047】

次に、図１０のフローチャート及び図１１を参照してダウンライト埋込穴８３を利用した天井内点検方法について説明する。ダウンライト埋込穴８３のサイズは様々なものがあるが、点検装置１の最大径より大きいサイズのダウンライト埋込穴８３であれば、照明器具８２を取り外して計測用の穴として利用できる。例えば、上述したように、３次元スキャナ５をライカ社の「ＢＬＫ３６０」を用い、小型光源４１として「Ｌｕｍｅｎａ２」を図４に示すように組み合わせて使用した場合、点検装置１の最大径は、１２０［ｍｍ］程度未満となる。この場合、直径１２０［ｍｍ］程度以上のダウンライト埋込穴８３であれは、照明器具８２を取り外して天井内点検に使用できる。

【0048】

作業者は、まず天井からダウンライト（照明器具８２）を取り外し（ステップＳ２０１、図１１（ａ）、（ｂ））、ダウンライト埋込穴８３から点検装置１を挿入する（ステップＳ２０２、図１１（ｃ））。このとき、照明部４は点灯させている。

【0049】

作業者は、画像処理装置７を操作して点検装置１の計測を開始する（ステップＳ２０３）。画像処理装置７からの制御信号に従って点検装置１のレーザスキャナ５４及びイメージスキャナ５５が駆動し、全方向（水平方向３６０度及び鉛直方向３００度）の計測データ（点群データ及び画像データ）を得る。１箇所のダウンライト埋込穴８３について、支柱３を伸長して複数の高さ位置で計測を行うことにより、より広い範囲の計測データを得ることができる。計測データは、点検装置１（３次元スキャナ５）の記憶部５２に記憶されるとともに、画像処理装置７に出力される。或いは、点検装置１（３次元スキャナ５）は計測データをクラウド６に出力し、記憶するようにしてもよい。

【0050】

３次元スキャナ５による計測が終了すると、作業者は点検装置１をダウンライト埋込穴８３から抜き取り、ダウンライト（照明器具８２）を元に戻して計測作業を終了する。

【0051】

本発明の点検装置１は小型であるため、ダウンライト埋込穴８３からも挿入でき、天井に図９に示すような点検口８１が設置されていない場合でも天井内点検を行うことができる。

【0052】

次に、図１２のフローチャート及び図１３を参照して、天井に新規に計測用の開口部（点検用穴９７）を設ける場合の天井内点検方法について説明する。点検したい箇所に天井点検口８１やダウンライト８２が設置されていない場合、天井に計測用の穴（点検用穴９７）を削孔し、天井内点検を行うことができる。

【0053】

まず作業者は、レーダ探査機９１で天井下地を探査する（ステップＳ３０１、図１３（ａ））。そして下地がない箇所に、ファイバスコープ９４が通る小さい穴９３をドリル９２を用いて削孔する（ステップＳ３０２、図１３（ｂ））。作業者は、ファイバスコープ９４をステップＳ３０２で開けた小穴９３から挿入し、天井裏の転がし配線９５の有無を確認する（ステップＳ３０３、図１３（ｃ））。

【0054】

配線切断のおそれが無いことを確認して、本穴（点検用穴９７）を削孔する（ステップＳ３０４、図１３（ｄ）、（ｅ））。粉塵対策のカップ付きで、刃入れ長さを天井ボード厚さに合わせて調整可能なホールソー９６を使用することが望ましい。点検用穴９７の直径は、点検装置１の最大径以上とする。

【0055】

このようにして点検用穴９７が削孔されると、作業者は、点検用穴９７から点検装置１を挿入する（ステップＳ３０５、図１３（ｆ））。このとき、照明部４は点灯させている。

【0056】

作業者は、手元の画像処理装置７を操作して点検装置１の計測を開始する（ステップＳ３０６）。画像処理装置７からの制御信号に従って点検装置１のレーザスキャナ５４及びイメージスキャナ５５が駆動し、全方向（水平方向３６０度及び鉛直方向３００度）の計測データ（点群データ及び画像データ）を得る。１箇所の点検用穴９７について、支柱３を伸長して複数の高さ位置で計測を行うことにより、より広い範囲の計測データを得ることができる。計測データは、点検装置１（３次元スキャナ５）の記憶部５２に記憶されるとともに、画像処理装置７に出力される。或いは、点検装置１（３次元スキャナ５）は計測データをクラウド６に出力し、記憶するようにしてもよい。

【0057】

３次元スキャナ５による計測が終了すると、作業者は点検装置１を点検用穴９７から抜き取り、点検用穴９７をカバープレート９８でふさぎ、天井を復旧する（ステップＳ３０７、図１３（ｇ））。以上で、計測作業が終了する。

【0058】

このように、天井に新規に点検用穴９７を削孔すれば、本発明の点検装置１を利用して天井内点検を行うことが可能となる。本発明の点検装置１は小型であるため、比較的小さな点検用穴９７でよく、外観への影響を抑えることができる。また、図１２に示すような手順で作業を行うことにより、天井下地や配線を配慮して適切な位置に点検用穴９７を設けることができ、削孔、計測、復旧という作業を一連の流れで効率よく行うことができる。

【0059】

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、点検装置１の照明部４を３つの光源４１を用いて構成する例を説明したが、照明部４は３つに限定されず、また複数段で構成してもよい。以下、図を参照しながら照明部４の態様について説明する。

【0060】

図１４（ａ）は２段で構成した照明部４Ａの斜視図であり、図１４（ｂ）は３段で構成した照明部４Ｂの斜視図である。
図１４（ａ）に示すように、照明部４Ａを２段で構成する場合、支柱３を中心として下段に３つ、上段に３つの小型光源４１が配置される。図１５（ａ）は１段で構成された照明部４の上面図、図１５（ｂ）は２段で構成された照明部４Ａの上面図である。各段において、３つの小型光源４１は照射面を外向きとし、各小型光源４１の長辺が互いに接するように支柱３を中心として配置される。また、図１５（ｂ）に示すように、上段と下段とで各小型光源４１の照射面の向きが支柱３を軸として６０度異なるように配置される。

【0061】

図１４（ｂ）に示すように、照明部４Ｂを３段で構成する場合は、支柱３を中心として下段に３つ、中段に３つ、上段に３つの小型光源４１が、照射面が外向きとなるように配置される。各段において、各小型光源４１の長辺が互いに接するように配置される。上段と中段とで各小型光源４１の照射面の向きが支柱３を軸として６０度異なるように配置され、中段と下段とで各小型光源４１の照射面の向きが支柱３を軸として６０度異なるように配置される。

【0062】

照明部４Ａ、４Ｂのように複数段で照明部４を構成することで、点検装置１の径を変更することなく光源４１の個数を簡単に増やすことができ、光量を自在に調整できる。

【0063】

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。照明部４に使用する小型光源４１は、４つ以上としてもよい。また、４つ以上の小型光源４１を複数段設けた構成としてもよい。

【0064】

図１６（ａ）は、４つの小型光源４１を使用して構成された照明部４Ｃの上面図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）の照明部４Ｃを２段組み合わせた構成した照明部４Ｄの上面図である。
図１６（ａ）に示すように、照明部４Ｃの４つの小型光源４１は照射面が外向きとなるように、支柱３を中心として配置される。各小型光源４１の左端が隣の小型光源４１の右端と接するように配置され、上面から見ると正方形が形成される。また、図１６（ｂ）に示す照明部４Ｄのように、２段で構成する場合は、上段と下段とで各小型光源４１の照射面の向きが支柱３を軸として４５度異なるように配置される。

【0065】

図１７（ａ）は、６つの小型光源４１を使用して構成された照明部４Ｅの上面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の照明部４Ｅを２段組み合わせて構成した照明部４Ｆの上面図である。
図１７（ａ）に示すように、６つの小型光源４１は照射面が外向きとなるように、支柱３を中心として配置される。各小型光源４１の左端が隣の小型光源４１の右端と接するように配置され、上面から見ると正六角形が形成される。また、図１７（ｂ）に示すように、２段で構成する場合は、上段と下段とで各小型光源４１の照射面の向きが支柱３を軸として３０度異なるように配置される。

【0066】

図１８は、８つの小型光源４１を使用して構成された照明部４Ｇの上面図である。図１８に示すように、８つの小型光源４１は照射面が外向きとなるように、支柱３を中心として配置される。各小型光源４１の左端が隣の小型光源４１の右端と接するように配置され、上面から見ると正八角形が形成される。図示しないが、図１８の照明部４Ｇを２段組み合わせてもよい。
このように、小型光源４１の個数を段内で変更したり、段数を増やしたりすることで自在に光量を調整できる。

【0067】

ここで、図１９を参照して、小型光源４１の取り付け方について説明する。図１９は、小型光源４１を６つ使用して構成した照明部４Ｈの上面図である。支柱３には６つのアーム４５が支柱３を中心として放射状に設けられ、各アーム４５が各小型光源４１の背面に接続され、小型光源４１を支持している。

【0068】

また、図２０に示すよう照明部４Ｊのように、支柱３に取り付けたアーム４５と小型光源４１との接続部を、水平方向を軸として回動可能な構成としてもよい。これにより、小型光源４１の設置角度を上向きや下向きに変えることができ、照明部４Ｊによる照射範囲を上向きや下向きに調整可能となる。

【0069】

［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態の点検装置１Ａは、図２１に示すように、ホイール２１付きの三脚２Ａに支持されている。三脚２Ａ以外の各部（支柱３、照明部４、４Ａ～４Ｊ、３次元スキャナ５）は、第１から第３の実施の形態のいずれかの点検装置１と同様である。また第４の実施の形態の点検装置１Ａを用いる場合にも、天井点検口８１を利用する天井内点検方法（図８、図９）や、点検用穴を削孔する天井内点検方法（図１２、図１３）を適用できる。

【0070】

ホイール２１付きの三脚２Ａを利用することにより、持ち上げなくとも点検装置１を移動させることができ、作業を楽に行うことが可能となる。
［第５の実施の形態］
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図２２に示す第５の実施の形態の点検装置１Ｂは、３次元スキャナ５Ｂを、第１の実施の形態の３次元スキャナ５Ａと異なるものを用いた例を示している。
第１の実施の形態では、３次元スキャナ５の好適な例として、ライカ社の「ＢＬＫ３６０」を挙げたが、３次元スキャナ５はこれに限定されず、その他のものを利用してもよい。
例えば、Ｆａｒｏ社の「ＦＯＣＵＳ Ｓ３５０」は、２３０［ｍｍ］×１８３［ｍｍ］×１０３［ｍｍ］、重さ４．２［Ｋｇ］であり、ライカ社の「ＢＬＫ３６０」と比較すると大きく、重量もあるが、据え置き型のスキャナの中では小型軽量である。また、「ＦＯＣＵＳ Ｓ３５０」はスキャンレンジが０．６～３５０［ｍ］と広い（「ＢＬＫ３６０」のスキャンレンジは０．６～６０［ｍ］）。このように、本発明では、建物の広さに応じて、適切な３次元スキャナ５Ｂを採用することもできる。

【0071】

第５の実施の形態の点検装置１Ｂは、３次元スキャナ５Ｂ以外の各部（支柱３、照明部４、４Ａ～４Ｊ、三脚２、２Ａ）は、第１から第４の実施の形態のいずれかと同様の構成である。

【0072】

また第５の実施の形態の点検装置１Ｂを用いる場合にも、天井点検口８１を利用する天井内点検方法（図８、図９）や、点検用穴を削孔する天井内点検方法（図１２、図１３）を適用できる。

【0073】

なお、本発明の点検装置１における３次元スキャナ５の種類は、第１の実施の形態（図１）や図２２に示すレーザ照射型の３次元スキャナ５、５Ｂに限定されず、写真を複数枚撮影して撮影画像から測量（距離計測）する方式のスキャナとしてもよい。例えば、回転式の単眼カメラやステレオカメラ等が該当する。いずれの場合にも、全周計測をするための回転機構を有する、レーザ照射計測または写真測量の少なくとも一方の機能を具備したスキャナであれば、本発明の点検装置１、１Ａ、１Ｂの３次元スキャナ５、５Ｂとして採用可能である。

【0074】

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。３次元スキャナ５や小型光源４１のサイズや形状、重さ、スペック等は一例であり、その他のサイズ、形状、重さ、スペック等のものを採用してもよい。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0075】

１、１Ａ、１Ｂ・・点検装置
２、２Ａ・・・・・三脚
３・・・・・・・・支柱
４、４Ａ～４Ｊ・・照明部
５、５Ｂ・・・・・３次元スキャナ
６・・・・・クラウド
７・・・・・画像処理装置
２１・・・・ホイール
４１・・・・小型光源
４５・・・・アーム
４６・・・・軸
５１・・・・制御部
５２・・・・記憶部
５３・・・・通信Ｉ／Ｆ部
５４・・・・レーザスキャナ
５５・・・・イメージスキャナ
８１・・・・天井点検口
８２・・・・ダウンライト
８３・・・・ダウンライト埋込穴
９１・・・・金物探査機
９２・・・・ドリル
９３・・・・ファイバスコープ用小穴
９４・・・・ファイバスコープ
９５・・・・天井内転がし配線
９６・・・・ホールソー
９７・・・・点検用穴
９８・・・・カバープレート

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】