特許 7575738 表示装置

(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】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 19/00 20110101AFI20241023BHJP

   G01N 33/38 20060101ALI20241023BHJP

【ＦＩ】

G06T19/00 600

G01N33/38

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020095982

(22)【出願日】2020-06-02

(65)【公開番号】P2021189878

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-31

(73)【特許権者】

【識別番号】519250327

【氏名又は名称】株式会社ＸＭＡＴ

(73)【特許権者】

【識別番号】504157024

【氏名又は名称】国立大学法人東北大学

(73)【特許権者】

【識別番号】520194087

【氏名又は名称】畑中 貢

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】大橋 雄二

(72)【発明者】

【氏名】吉川 彰

(72)【発明者】

【氏名】面 政也

(72)【発明者】

【氏名】畑中 貢

【審査官】岡本 俊威

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５０５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２０５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０６３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５３２８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｔ １９／００

Ｇ０１Ｎ ３３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造体の分割した複数の分割領域毎に複数の表示内容を記憶する第１記憶部と、
前記複数の分割領域の配置情報を記憶する第２記憶部と、
前記第１記憶部が記憶する前記複数の表示内容を、前記第２記憶部が記憶する前記配置情報を元に前記複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実によりマトリクス状に配列して表示部に表示する表示制御部と
を備え、
前記構造体の位置情報を前記構造体の識別情報に対応させて記憶する第３記憶部と、
自装置の位置情報を取得する位置情報取得部と
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記位置情報取得部が取得した位置情報に対応する識別情報の前記構造体の前記複数の表示内容を前記表示部に表示する表示装置。

【請求項2】

請求項１記載の表示装置において、
前記構造体は、鉄筋コンクリートから構成され、
前記複数の表示内容の各々は、塩分濃度、剥離、ひび、空洞を含む前記構造体の劣化状態を示すものである
ことを特徴とする表示装置。

【請求項3】

構造体の分割した複数の分割領域毎に複数の表示内容を記憶する第１記憶部と、
前記複数の分割領域の配置情報を記憶する第２記憶部と、
前記第１記憶部が記憶する前記複数の表示内容を、前記第２記憶部が記憶する前記配置情報を元に前記複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実によりマトリクス状に配列して表示部に表示する表示制御部と
を備え、
前記構造体は、鉄筋コンクリートから構成され、
前記複数の表示内容の各々は、塩分濃度、剥離、ひび、空洞を含む前記構造体の劣化状態を示すものである表示装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記複数の表示内容は、前記複数の分割領域の箇所を識別する識別情報である
ことを特徴とする表示装置。

【請求項5】

請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記複数の表示内容は、測定箇所を示すことを特徴とする表示装置。

【請求項6】

請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記複数の表示内容は、前記複数の分割領域毎の、前記構造体の表面側からの測定による複数の測定結果である
ことを特徴とする表示装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記表示制御部は、前記複数の表示内容を、対応する前記配置情報とともに、前記表示部に表示する
ことを特徴とする表示装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記表示制御部は、前記複数の表示内容を、測定値の大小に合わせて色分けして前記表示部に表示する
ことを特徴とする表示装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の表示装置において、
自装置の前面を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した映像の中より設定されている記号を検出する検出部と、
前記検出部が検出した記号の位置を基準位置とする基準設定部と
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記配置情報の配置基準を前記基準位置に適合させ、前記複数の表示内容を、前記複数の分割領域の各々に相対的に対応させて前記表示部に表示する
ことを特徴とする表示装置。

【請求項10】

請求項９記載の表示装置において、
前記表示制御部は、前記複数の表示内容に前記撮像部が撮像した映像を重ねて前記表示部に表示する
ことを特徴とする表示装置。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記表示部は、ヘッドマウントディスプレイから構成されていることを特徴とする表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、拡張現実により情報を表示する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えばトンネル、橋、堤防、建築物などのコンクリートからなる構造物（構造体）の老朽化に対応するため、種々の検査を行って劣化した部分を特定し、劣化した部分を補修することによってコンクリート構造体を維持することが行われている。このような検査には、超音波法、レーダー法、赤外線法、Ｘ線法、打音法などによって、コンクリート構造物の浮き、剥離、ひび割れなどの物理的な劣化状態の検査がある（特許文献１）。

【0003】

また、コンクリート構造物の中性化、塩化物量などの化学的な劣化状態の検査がある。化学的な劣化状態を検査する方法としては、例えばコンクリート構造物にボーリングなどを行って当該構造物よりサンプルを採取し、採取したサンプルを、試薬などを用いて検査する技術がある。また、化学的な劣化の検査として、赤外線を用いる方法がある（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００５－２９１８８１号公報

【文献】特開２０１６－０２５２０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した検査を、どの箇所に実施するのかを特定することが容易ではないという問題があった。また、上述した検査の結果を用い、構造物の劣化した部分を補修するときに、検査結果がどの箇所に対応するのかを特定することが容易ではないという問題があった。このように、従来は、構造物の中で、目的とする箇所を特定することが容易ではないという問題があった。

【0006】

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、構造物の中の目的とする箇所が、より容易に特定できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る表示装置は、構造体の分割した複数の分割領域毎に複数の表示内容を記憶する第１記憶部と、複数の分割領域の配置情報を記憶する第２記憶部と、第１記憶部が記憶する複数の表示内容を、第２記憶部が記憶する配置情報を元に複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実によりマトリクス状に配列して表示部に表示する表示制御部とを備える。

【0008】

上記表示装置の一構成例において、表示内容は、複数の分割領域の箇所を識別する識別情報である。

【0009】

上記表示装置の一構成例において、表示内容は、複数の分割領域毎の、構造体の表面側からの測定による複数の測定結果である。

【0010】

上記表示装置の一構成例において、表示制御部は、複数の表示内容を、対応する配置情報とともに、表示部に表示する。

【0011】

上記表示装置の一構成例において、表示制御部は、複数の表示内容を、測定値の大小に合わせて色分けして表示部に表示する。

【0012】

上記表示装置の一構成例において、構造体の位置情報を構造体の識別情報に対応させて記憶する第３記憶部と、自装置の位置情報を取得する位置情報取得部とをさらに備え、表示制御部は、位置情報取得部が取得した位置情報に対応する識別情報の構造体の複数の表示内容を表示部に表示する。

【0013】

上記表示装置の一構成例において、自装置の前面を撮像する撮像部と、撮像部が撮像した映像の中より設定されている記号を検出する検出部と、検出部が検出した記号の位置を基準位置とする基準設定部とをさらに備え、表示制御部は、配置情報の配置基準を基準位置に適合させ、複数の表示内容を、複数の分割領域の各々に相対的に対応させて表示部に表示する。

【0014】

上記表示装置の一構成例において、表示制御部は、複数の表示内容に撮像部が撮像した映像を重ねて表示部に表示する。

【0015】

上記表示装置の一構成例において、構造体は、鉄筋コンクリートから構成され、複数の表示内容の各々は、塩分濃度、剥離、ひび、空洞を含む構造体の劣化状態を示すものである。

【0016】

上記表示装置の一構成例において、表示部は、ヘッドマウントディスプレイから構成されている。

【発明の効果】

【0017】

以上説明したように、本発明によれば、表示制御部が、複数の表示内容を、配置情報を元に複数の測定領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実により表示部に表示するので、構造物の中の目的とする箇所が、より容易に特定できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成を示す構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態２に係る表示装置の構成を示す構成図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成を示す構成図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態に係る表示装置のハードウエア構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態に係る表示装置について説明する。

【0020】

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１に係る表示装置について、図１を参照して説明する。この表示装置は、第１記憶部１０１、第２記憶部１０２、表示制御部１０３、および表示部１０４を備える。

【0021】

第１記憶部１０１は、構造体の分割した複数の分割領域毎に複数の表示内容を記憶する。構造体は、例えば、鉄筋コンクリートから構成されている。表示内容は、複数の分割領域の箇所を識別する識別情報である。例えば、マトリクス状に配列された分割領域の各々の箇所を識別する識別情報である。また、複数の表示内容は、複数の分割領域毎の、構造体の表面側からの測定による複数の測定結果である。測定は、例えば、塩分濃度、剥離、ひび、空洞を含む構造体の劣化状態の測定であり、複数の測定結果の各々は、塩分濃度、剥離、ひび、空洞を含む構造体の劣化状態を示すものである。

【0022】

表示内容は、対象となる構造体の状態を、予め実際に測定することで取得し、第１記憶部１０１に記憶しておく。

【0023】

第２記憶部１０２は、複数の分割領域の配置情報を記憶する。表示制御部１０３は、第１記憶部１０１が記憶する複数の表示内容を、第２記憶部１０２が記憶する配置情報を元に複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実により表示部１０４に表示する。表示制御部１０３は、例えば、複数の表示内容を、対応する配置情報とともに、表示部１０４に表示することができる。また、表示制御部１０３は、複数の表示内容を、測定値の大小に合わせて色分けして表示部１０４に表示することもできる。

【0024】

表示部１０４は、例えば、ヘッドマウントディスプレイから構成されている。また、表示部１０４は、透過型のディスプレイから構成することもできる。 また、表示部１０４は、透明または半透明の状態で、複数の表示内容の画像を表示することで、表示部１０４を通して視認される対象となる構造体に、拡張現実による情報（複数の表示内容）を重畳表示する。

【0025】

例えば、第１記憶部１０１は、例えば、表示部１０４にネットワークを介して接続するサーバに配置することができる。表示制御部１０３は、例えば、ネットワークを介して第１記憶部１０１より複数の識別情報（表示内容）を取得する。また、表示制御部１０３は、取得した複数の識別情報（表示内容）を、第２記憶部１０２が記憶する配置情報を元に複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実により表示部１０４に表示する。このようにして表示部１０４に表示される分割領域毎の識別情報を、検査者が参照して検査のための測定を実施する。

【0026】

検査者は、例えば、拡張現実により表示される全表示領域の左下の隅の領域が、対象とする構造体の基準点として設定されている箇所となるように、表示部１０４を配置し、拡張現実による表示を視認（確認）する。このようにすることで、拡張現実により表示される複数の分割領域の箇所と、構造体における実際の分割領域の箇所とを一致させることができる。このような基準点に関しては、左下の隅に限らず、中央部とすることもでき、予め決定しておけばよい。

【0027】

上述したように測定を実施した後、測定結果を識別情報とともに第１記憶部１０１に記憶する。サーバでは、第１記憶部１０１に識別情報とともに記憶された測定結果を、識別情報に関連づける。さらに、測定結果に基づいた濃淡表示、例えば測定で得られた塩分濃度に対応したカラースケールデータを、第１記憶部１０１に記憶する。

【0028】

以上のように、測定結果が蓄積された後、例えば、修繕業者が、測定結果に基づいて修繕を実施するとき、表示制御部１０３は、例えば、ネットワークを介して第１記憶部１０１より複数の測定結果（表示内容）を取得する。また、表示制御部１０３は、取得した複数の測定結果を、関連づけられている識別情報を元に、第２記憶部１０２が記憶する配置情報で複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実により表示部１０４に表示する。この結果、修繕業者は、構造体のどの箇所を優先的に修繕すべきか俯瞰することが可能となる。

【0029】

ここで、例えば、トンネルの内壁などの構造体の検査では、一般に、チョークなどを用いて検査対象の箇所に印をつけ、当該箇所のサンプル取得や検査を実施しているため、得られた検査データと対応する検査箇所の照合が容易ではなかった。また、修繕が必要な箇所については、チョークなどで新たに印をつける必要があるが、印をつけた箇所の照合ミスが生じる可能性がある。さらに、修繕箇所の優先順位などを、上述した印により表現することは容易ではなく、修理箇所の俯瞰的な構図を得ることが難しい。一般に、工事発注者および検査業者、修繕業者は別人（別法人）であることが多く、修繕箇所の確認・報告・修繕指示に齟齬が生じることが多々発生していた。

【0030】

実施の形態１によれば、表示部１０４を対象とする構造体の補修対象の面に向けて配置すれば、構造体の面とともに、分割した複数の分割領域毎に、表示内容（分割領域を識別する情報や、塩分濃度などの測定結果）が視認可能となる。従って、実施の形態１によれば、目的とする箇所を特定することが容易である。例えば、測定した領域の識別がより容易であり、修繕が必要な構造物の箇所が、より容易に特定できる。

【0031】

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係る表示装置について、図２を参照して説明する。この表示装置は、第１記憶部１０１、第２記憶部１０２、第３記憶部１０５、表示制御部１０３ａ、位置情報取得部１０６、および表示部１０４を備える。第１記憶部１０１、第２記憶部１０２、表示部１０４は、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態２では、新たに第３記憶部１０５、位置情報取得部１０６を備える。

【0032】

第３記憶部１０５は、構造体の位置情報を構造体の識別情報に対応させて記憶する。位置情報取得部１０６は、自装置の位置情報を取得する。位置情報取得部１０６は、例えば、よく知られたＧＰＳ（Global Positioning System）機能により、自装置の位置情報を取得する。表示制御部１０３ａは、位置情報取得部１０６が取得した位置情報に対応する識別情報の構造体の複数の表示内容を表示部１０４に表示する。

【0033】

実施の形態２によれば、表示装置が配置して確認しようとしている構造体の場所の位置情報が対応づけられている表示内容が、表示部１０４に表示される。例えば、第１記憶部１０１に、各々場所が異なる複数の構造体の表示内容が記憶されていても、対象となる構造体を間違えるなどの問題が発生しない。

【0034】

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係る表示装置について、図３を参照して説明する。この表示装置は、第１記憶部１０１、第２記憶部１０２、表示制御部１０３ｂ、撮像部１０７、検出部１０８、基準設定部１０９、および表示部１０４を備える。第１記憶部１０１、第２記憶部１０２、表示部１０４は、前述した実施の形態１と同様である。実施の形態３では、新たに、撮像部１０７、検出部１０８、基準設定部１０９を備える。

【0035】

撮像部１０７は、自装置の前面を撮像する。撮像部１０７は、例えば、電子スチルカメラから構成することができる。検出部１０８は、撮像部１０７が撮像した映像の中より、よく知られた画像処理機能により、設定されている記号を検出する。記号は、構造体に貼付されたマトリックス型２次元コードとすることができる。また、対象となる構造体の中の特定箇所の形状を、記号として設定しておくこともできる。この場合、検出部１０８は、撮像部１０７が撮像した映像の中より、設定されている形状に一致する形状を検出する。基準設定部１０９は、検出部１０８が検出した記号の位置を基準位置とする。

【0036】

実施の形態３において、表示制御部１０３ｂは、配置情報の配置基準を基準位置に適合させ、複数の表示内容を、複数の分割領域の各々に相対的に対応させて表示部１０４に表示する。この結果、拡張現実により表示される複数の分割領域の箇所と、構造体における実際の分割領域の箇所とが自動的に一致する。従って、実施の形態３によれば、検査結果に対応する構造物の箇所が、さらに容易に特定できるようになる。なお、表示制御部１０３ｂは、複数の表示内容に撮像部１０７が撮像した映像を重ねて表示部１０４に表示することもできる。

【0037】

なお、上述した実施の形態に係る表示装置は、図４に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）３０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置３０３とネットワーク接続装置３０４となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置３０２に展開されたプログラムによりＣＰＵ３０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能が実現されるようにすることもできる。ネットワーク接続装置３０４は、ネットワーク３０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。

【0038】

以上に説明したように、本発明によれば、表示制御部が、複数の表示内容を、配置情報を元に複数の分割領域の各々に相対的に対応させて、拡張現実により表示部に表示するので、構造物の中の目的とする箇所が、より容易に特定できるようになる。

【0039】

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。

【符号の説明】

【0040】

１０１…第１記憶部、１０２…第２記憶部、１０３…表示制御部、１０４…表示部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】