7710139 走査システム、走査ガイド生成装置、走査方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-07-10

(45)【発行日】2025-07-18

(54)【発明の名称】走査システム、走査ガイド生成装置、走査方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01V 3/12 20060101AFI20250711BHJP

【ＦＩ】

G01V3/12 B

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023536280

(86)(22)【出願日】2021-07-20

(86)【国際出願番号】 JP2021027234

(87)【国際公開番号】W WO2023002589

(87)【国際公開日】2023-01-26

【審査請求日】2023-10-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】ＮＴＴ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100164471

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 大和

(74)【代理人】

【識別番号】100176728

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 慎吾

(72)【発明者】

【氏名】吉村 勇祐

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 陽

(72)【発明者】

【氏名】日吉 健至

(72)【発明者】

【氏名】板坂 浩二

【審査官】森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１８６９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２５０１０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｖ ３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

地表面を移動し、前記地表面の下方の地中を走査する走査装置と、走査ガイド生成装置と、を備え、
前記走査ガイド生成装置は、
前記地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力部と、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定する測線決定部と、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置が前記測線が示す経路及び方向を移動するように駆動する駆動装置を制御する装置制御部と、を含む走査システム。

【請求項2】

前記走査ガイド生成装置は、前記地表面を撮像した撮像画像を生成する撮像部をさらに備え、
前記装置制御部は、前記撮像部の撮像面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、前記撮像画像に前記ガイド線を重畳した重畳画像を生成し、前記表示装置が前記重畳画像を表示するよう制御する、請求項１に記載の走査システム。

【請求項3】

前記装置制御部は、前記投影装置の画像表示面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、前記ガイド線含む投影用画像を生成し、前記投影装置が、前記投影用画像を前記地表面に投影するよう制御する、請求項１に記載の走査システム。

【請求項4】

前記装置制御部は、前記測線を移動するよう前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する、請求項１に記載の走査システム。

【請求項5】

前記設定情報は、前記走査装置が一の直線上を移動する長さを示す走査長、前記走査装置が、前記地中における前記管路の領域を前記地表面に投影した管路対応領域の延在方向の直交方向に延在する一の直線上を移動しながら走査する単位走査の、前記延在方向における間隔を示す走査間隔、及び複数の前記単位走査を含む全体走査を開始する位置である全体走査開始位置を含み、
前記測線決定部は、前記全体走査開始位置に基づいて、前記単位走査を開始する単位走査開始位置を決定し、前記単位走査開始位置と、前記形状によって示される前記管路の延在方向と、前記走査長とに基づいて、前記単位走査を終了する位置である単位走査終了位置を決定し、前記単位走査開始位置及び前記単位走査終了位置に基づいて、前記単位走査における前記測線を決定し、前記走査間隔に基づいて、複数回、前記単位走査における前記測線を決定することによって、複数の前記単位走査を含む全体走査の測線を決定する、請求項１から３のいずれか一項記載の走査システム。

【請求項6】

走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力部と、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定する測線決定部と、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置が前記測線が示す経路及び方向を移動するように駆動する駆動装置を制御する装置制御部と、を備える走査ガイド生成装置。

【請求項7】

走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付けるステップと、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定するステップと、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置が前記測線が示す経路及び方向を移動するように駆動する駆動装置を制御するステップと、
を含む走査方法。

【請求項8】

コンピュータを、請求項６に記載の走査ガイド生成装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、走査システム、走査ガイド生成装置、走査方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、非特許文献１に記載されているように、ＧＰＲ（Ground Penetrating Radar）と呼ばれる地中レーダーを用いて、地中に埋設されている埋設物の位置を特定する技術が知られている。この技術において、ＧＰＲは、移動しながら地中に向けて電磁波を発生させ、地中の媒質とは誘電率の異なっている埋設物から反射される反射電磁波を受信する走査を実行することによって、埋設物の位置を特定する。

【0003】

また、非特許文献２に記載されているように、ＧＰＲを用いた走査を実行するにあたって、ＧＰＲが地中を走査しながら移動する測線をマーキングする技術が知られている。この技術において、作業者は、例えば、埋設物の想定位置を示す図面を参照したり、電磁波誘導法を用いたりすることによって測線を決定し、地表面上にチョーク、水糸等を用いて測線をマーキングする。これによって、作業者は、測線を認識し、測線に基づいてＧＰＲを移動させることができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】「地中レーダー技術に関する調査検討会 報告書」、地中レーダー技術に関する調査検討会、平成２９年３月、［online］、［令和３年７月５日検索］、インターネット<URL：https://www.soumu.go.jp/main#content/000477180.pdf>

【文献】「エスパー探査 作業マニュアル ＜埋設物調査＞ ＜空洞調査＞」、エスパー探査協会、平成２５年４月、［online］、［令和３年７月５日検索］、インターネット<URL：http://www.kouhounavi.com/navi/data/toku/espar/gijutsu/espar-manu.pdf>

【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、ＧＰＲ等の走査装置が走査を実行するにあたって、走査装置を操作する作業者が測線をマーキングする作業には多くの時間を要することがある。一例としては、測線をマーキングする作業には、走査そのものに要する時間より多くの時間を要することもある。このため、管路等の埋設物の走査に時間を要することになる。

【0006】

かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、迅速に管路を走査することができる走査システム、走査ガイド生成装置、走査方法、及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本開示に係る走査システムは、地表面を移動し、前記地表面の下方の地中を走査する走査装置と、走査ガイド生成装置と、を備え、前記走査ガイド生成装置は、前記地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力部と、前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定する測線決定部と、前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する装置制御部と、を含む。

【0008】

上記課題を解決するため、本開示に係る走査ガイド生成装置は、走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力部と、前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定する測線決定部と、前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する装置制御部と、を備える。

【0009】

また、上記課題を解決するため、本開示に係る走査方法は、走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付けるステップと、前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定するステップと、前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御するステップと、を含む。

【0010】

また、上記課題を解決するため、本開示に係るプログラムは、コンピュータを上述した走査ガイド生成装置として機能させる。

【発明の効果】

【0011】

本開示に係る走査システム、走査ガイド生成装置、走査方法、及びプログラムによれば、迅速に管路を走査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１の実施形態に係る走査ガイド生成システムの概略図である。

【図2】図１に示す走査装置、表示装置、及び走査ガイド生成装置の外観を示す図である。

【図3】図１に示す測線決定部によって決定される測線の一例を説明するための図である。

【図4】図１に示す測線決定部によって決定される測線の他の例を説明するための図である。

【図5】図１に示す表示装置３によって表示される重畳画像の一例を示す図である。

【図6】第１の実施形態に係る走査ガイド生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図7A】図６に示す測線を決定する処理の一例を示すフローチャートの一部である。

【図7B】図６に示す測線を決定する処理の一例を示すフローチャートの一部である。

【図7C】図６に示す測線を決定する処理の一例を示すフローチャートの一部である。

【図8】第２の実施形態に係る走査ガイド生成システムの概略図である。

【図9A】図８に示す投影装置が投影する投影用画像の一例を示す図である。

【図9B】図８に示す投影装置が投影する投影用画像の他の例を示す図である。

【図10】第２の実施形態に係る走査ガイド生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図11】第３の実施形態に係る走査ガイド生成システムの概略図である。

【図12】図１１に示す測線決定部によって決定される測線及び補助線の一例を説明するための図である。

【図13】第３の実施形態に係る走査ガイド生成装置の動作の一例を示すフローチャートである。

【図14】走査ガイド生成装置のハードウェアブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜＜第１の実施形態＞＞
図１を参照して第１の実施形態の全体構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係る走査システム１００の概略図である。

【0014】

図１に示すように、第１の実施形態に係る走査システム１００は、管路管理装置１と、走査装置２と、表示装置３と、走査ガイド生成装置４と、を備える。

【0015】

＜管路管理装置の構成＞
管路管理装置１は、制御部（コントローラ）、メモリ、通信インターフェースを有するコンピュータによって構成される。制御部は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、ＦＰＧＡ(Field-Programmable Gate Array)等の専用のハードウェアによって構成されてもよいし、プロセッサによって構成されてもよいし、双方を含んで構成されてもよい。通信インターフェースには、例えば、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ（Fiber Distributed Data Interface）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等の規格が用いられてもよい。メモリは、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等であってよい。

【0016】

管路管理装置１は、地中に埋設されている管路の管路情報を記憶している。管路情報は、管路の想定される形状及び位置を示す。管路管理装置１は、管路情報を走査ガイド生成装置４に送信する。管路管理装置１は、走査ガイド生成装置４からの要求に基づいて管路情報を走査ガイド生成装置４に送信してもよい。

【0017】

＜走査装置の構成＞
走査装置２は、電磁波を発生させ、該電磁波の反射波である反射電磁波を受信することによって、地中を走査する。走査装置２は、地表面を移動し、該地表面の下方の地中を走査する。走査装置２は、図２に外観を示すような、地中レーダー（ＧＰＲ）とすることができる。また、走査装置２において用いられる電磁波は、１～１０００ＭＨｚの周波数範囲の電磁波とすることができる。

【0018】

図１に示すように、走査装置２は、電磁波発生部２１と、アンテナ２２と、電磁波受信部２３と、距離計測部２４とを備える。

【0019】

電磁波発生部２１は、走査ガイド生成装置４の制御に基づいて、アンテナ２２に、電磁波を発生させるための電流を供給する。

【0020】

アンテナ２２は、電磁波発生部２１によって供給された電流によって磁場を変化させることによって電磁波を発生させる。また、アンテナ２２は、該電磁波の反射電磁波を受信する。受信した反射電磁波によって該アンテナ２２に流れる電流が変化することによって、アンテナ２２は、反射電磁波を電流に変換する。

【0021】

電磁波受信部２３は、アンテナ２２によって変換された電流を受信する。

【0022】

距離計測部２４は、所定の地点からの距離を計測する。所定の地点は、例えば、単位走査開始位置とすることができる。単位走査開始位置は、単位走査を開始する位置であって、単位走査とは、走査装置２が、管路の延在方向に直交する方向の一の直線上を移動しながら実行する走査である。

【0023】

＜表示装置の構成＞
表示装置３は、走査ガイド生成装置４の制御に基づいて、画像を表示する。表示装置３は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、液晶パネル等によって構成される。図２に示すように、表示装置３は、走査ガイド生成装置４と一体に構成されてもよい。また、表示装置３は、走査ガイド生成装置４と別体として構成されてもよく、例えば、ヘッドマウント型、眼鏡型、タブレット型等のＡＲ（Augmented Reality）装置とすることができる。

【0024】

表示装置３は、走査ガイド生成装置４によって生成された、追って詳細に説明する重畳画像を表示する。また、表示装置３は、距離と、該距離における反射電磁波の強度（電磁波強度）を示す情報を表示してもよい。距離は、距離計測部２４によって計測された所定の地点からの距離である。

【0025】

＜走査ガイド生成装置の構成＞
図１に示すように、走査ガイド生成装置４は、入力部４１と、測線決定部４２と、撮像部４３と、位置検出部４４と、方向検出部４５と、姿勢検出部４６と、表示制御部（装置制御部）４７と、走査制御部４８と、走査情報記憶部４９とを含む。

【0026】

ここで、本実施形態の走査ガイド生成装置４が決定する、走査装置２が移動する経路である測線の概要について説明する。測線は、走査装置２が移動する経路と、該経路において移動する方向とを示すベクトルである。図３に示すように、本実施形態では、走査装置２は、管路の延在方向（ｘ軸方向）に直交する方向（ｙ軸方向）の一の直線上を移動しながら走査する単位走査を実行する。図３には、各単位走査の測線ＧＤ（本例では、ＧＤ１～ＧＤ６）が示されている。走査装置２は、管路の延在方向（ｘ軸方向）における一方の端部から他方の端部まで、所定の走査間隔Ｗで、単位走査を繰り返すことによって、全体走査を実行する。

【0027】

図１に戻って、入力部４１は、入力インターフェースによって構成されてもよい。入力インターフェースは、ポインティングデバイス、キーボード、マウス等とすることができる。また、入力インターフェースは、外部の装置から情報を受信する通信インターフェースであってもよい。測線決定部４２、表示制御部４７、及び走査制御部４８は、制御部を構成する。撮像部４３は、撮像素子、光学素子等を有するカメラによって構成されてもよい。位置検出部４４は、位置センサによって構成されてもよく、位置センサは、例えば、ＧＰＳ受信機とすることができる。方向検出部４５は、例えば、電子コンパスによって構成されてもよい。姿勢検出部４６は、取り付けられた物体の角度又は角速度を検出するジャイロセンサによって構成されてもよい。走査情報記憶部４９は、メモリによって構成されてもよい。

【0028】

入力部４１は、管路情報及び設定情報の入力を受け付ける。

【0029】

管路情報は、地中に埋設されている管路の想定される位置及び形状を示す。管路情報は、ポリライン等により位置及び形状を示す平面図であってもよいし、立体的に位置及び形状を示す立体図であってもよい。

【0030】

設定情報は、図３に示すような、地表面において走査装置２を移動させる経路及び方向を示す測線ＧＤの条件を示す。設定情報は、走査長、走査間隔Ｗ、及び全体走査開始位置を含むことができる。

【0031】

走査長は、走査装置２が一の直線上を移動する長さを示す。走査長は、第１の走査長Ｌ１、第２の走査長Ｌ２、及び全体走査長Ｌ０のいずれかを含むことができる。第１の走査長Ｌ１は、単位走査開始位置Ｐｓから管路走査位置Ｐｐまでの長さである。単位走査開始位置Ｐｓは、単位走査が開始される位置である。管路走査位置Ｐｐは、管路対応領域ＣＬと、単位走査開始位置Ｐｓから管路の延在方向（図３の例ではｘ軸方向）の直交方向（図３の例ではｙ軸方向）に延在する直線とが、交差する位置である。管路対応領域ＣＬは、地中における管路の領域を地表面に投影した領域である。言い換えれば、管路対応領域ＣＬは、地中内における管路の領域の直上に位置する地表面の領域である。第２の走査長Ｌ２は、管路走査位置Ｐｐから単位走査終了位置Ｐｆまでの長さである。走査長は、走査の対象となる管路の特性、走査の目的等に応じて、作業者が適宜決定することのできる任意の数値である。走査長の単位はｃｍ（センチメートル）、ｍ（メートル）等とすることができる。

【0032】

走査間隔Ｗは、単位走査での、管路の延在方向における間隔を示す。単位走査は、上述したように、管路対応領域ＣＬの延在方向の直交方向に延在する一の直線上を移動しながら実行される走査である。管路が直線状である例において、図３に示すように、管路対応領域ＣＬの延在方向は、管路対応領域ＣＬの長手方向（ｘ軸方向）であり、直交方向は、管路対応領域ＣＬの短手方向（ｙ軸方向）である。管路が円弧状である例において、図４に示すように、管路対応領域ＣＬ延在方向は、管路対応領域ＣＬの周方向（±Ｃ方向）であり、直交方向は、管路対応領域ＣＬの径方向である。走査間隔Ｗは、走査の対象となる管路の特性、走査の目的等に応じて、作業者が適宜決定することのできる任意の数値である。走査間隔Ｗの単位はｃｍ（センチメートル）、ｍ（メートル）等とすることができる。

【0033】

全体走査開始位置は、複数の単位走査を含む全体走査を開始する位置である。全体走査開始位置は、地図データを用いた作業者によって特定された、全体走査の開始時点における走査装置２の位置であってもよい。また、全体走査開始位置は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の位置検出センタから取得された、全体走査の開始時点における走査装置２の位置であってもよい。全体走査開始位置は、直交座標系の座標で示されてもよい。全体走査開始位置は、緯度、経度、及び標高によって示されてもよい。単位走査開始位置Ｐｓ、管路走査位置Ｐｐ、及び単位走査終了位置Ｐｆについても同様である。

【0034】

入力部４１は、作業者の操作によって管路情報及び設定情報の入力を受け付けてもよい。例えば、入力部４１は、管路管理装置１から管路情報を受信することによって、管路情報の入力を受け付けてもよい。

【0035】

測線決定部４２は、入力部４１によって入力が受け付けられた管路情報及び設定情報に基づいて、走査装置２を移動させる経路及び方向を示す測線ＧＤを決定する。

【0036】

具体的には、測線決定部４２は、全体走査開始位置に基づいて、単位走査を開始する単位走査開始位置Ｐｓ（図３の例では、Ｐｐ１～Ｐｐ６）を決定する。測線決定部４２は、単位走査開始位置Ｐｓと、形状によって示される管路の延在方向（図３の例ではｘ軸方向）と、走査長とに基づいて、単位走査を終了する位置である単位走査終了位置Ｐｆ（図３の例では、Ｐｆ１～Ｐｆ６）を決定する。測線決定部４２は、単位走査開始位置Ｐｓ及び単位走査終了位置Ｐｆに基づいて、単位走査における測線ＧＤを決定する。測線決定部４２は、走査間隔Ｗに基づいて、複数回、単位走査における測線ＧＤを決定することによって、複数の単位走査を含む全体走査の測線ＧＤを決定する。

【0037】

第１の例として、図３に示すような、管路が直線状に延在している場合における測線決定部４２の処理について詳細に説明する。本例では、設定情報に含まれる走査長は、第２の走査長Ｌ２である。

【0038】

まず、測線決定部４２は、全体走査開始位置を第１の単位走査開始位置Ｐｓ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から、管路の延在方向（ｘ軸方向）の直交方向（ｙ軸方向）に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点が存在するか否かを判定する。測線決定部４２は、交点が存在すると判定すると、該交点を第１の管路走査位置Ｐｐ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の管路走査位置Ｐｐ１からｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第１の単位走査終了位置Ｐｆ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から第１の単位走査終了位置Ｐｆ１までの長さ及び方向を示すベクトルを第１の単位走査における測線ＧＤ１と決定する。

【0039】

次に、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から管路の延在方向のうちの一方の方向（図３の例では＋ｘ軸方向）に走査間隔Ｗだけ離れた位置を第２の単位走査開始位置Ｐｐ２と決定する。そして、測線決定部４２は、第２の単位走査開始位置Ｐｓ２からｙ軸方向に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点が存在するか否かを判定する。測線決定部４２は、交点が存在すると判定すると、該交点を第２の管路走査位置Ｐｐ２と決定する。そして、測線決定部４２は、第２の管路走査位置Ｐｐ２からｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第２の単位走査終了位置Ｐｆ２と決定する。そして、測線決定部４２は、第２の単位走査開始位置Ｐｓ２から第２の単位走査終了位置Ｐｆ２までの長さ及び方向を示すベクトルを第２の単位走査における測線ＧＤ２と決定する。

【0040】

このように、測線決定部４２は、第（ｉ－１）（ｉは２以上の整数）の単位走査開始位置Ｐｓ（ｉ－１）から＋ｘ軸方向に走査間隔Ｗだけ離れた位置を第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉと決定する。そして、測線決定部４２は、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉからｙ軸方向に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点が存在するか否かを判定する。測線決定部４２は、交点が存在すると判定すると、該交点を第ｉの管路走査位置Ｐｐｉと決定する。そして、測線決定部４２は、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉからｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉと決定する。そして、測線決定部４２は、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉから第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉまでの長さ及び方向を示すベクトルを第ｉの単位走査における測線ＧＤｉと決定する。

【0041】

測線決定部４２は、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉからｙ軸方向に延在する直線と管路対応領域ＣＬとの交点がないと判定した場合、測線ＧＤ１から＋ｘ軸方向に位置する測線ＧＤｉの決定を終了する。

【0042】

さらに、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から管路対応領域ＣＬの延在方向のうちの他方の方向（図３の例では－ｘ軸方向）に位置する測線ＧＤｊを同様にして決定する。このとき、測線決定部４２は、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊからｙ軸方向に延在する直線と管路対応領域ＣＬとの交点がないと判定した場合、測線ＧＤ１から－ｘ軸方向に位置する測線ＧＤｊの決定を終了する。これにより、測線決定部４２は、測線ＧＤ１、ＧＤｉ、ＧＤｊを含む、全体走査をガイドするための測線ＧＤを決定することができる。

【0043】

なお、図３に示すように、測線ＧＤ１は、実空間における座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を始点とし、座標（Ｘ１’，Ｙ１’，Ｚ１’）を終点とするベクトルとして表されてもよい。測線ＧＤｉ、ＧＤｊについても同様である。

【0044】

第２の例として、図４に示すような、管路が円弧状に延在している場合における測線決定部４２の処理について詳細に説明する。本例では、設定情報に含まれる走査長は、第２の走査長Ｌ２である。また、本例では、設定情報に含まれる全体走査開始位置は、管路が形成する円弧を一部とする円の中心Ｏである。

【0045】

まず、測線決定部４２は、全体走査開始位置である中心Ｏを第１の単位走査開始位置Ｐｓ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から、管路の延在方向（＋Ｃ方向）の直交方向（管路の径方向）に延在する線と、管路対応領域ＣＬとの交点を第１の管路走査位置Ｐｐ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の管路走査位置Ｐｐ１から径方向外側への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第１の単位走査終了位置Ｐｆ１と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から第１の単位走査終了位置Ｐｆ１までの長さ及び方向を示すベクトルを第１の単位走査における測線ＧＤ１と決定する。

【0046】

次に、測線決定部４２は、全体走査開始位置である中心Ｏを第２の単位走査開始位置Ｐｓ２と決定する。そして、測線決定部４２は、第１の管路走査位置Ｐｐ１から＋Ｃ方向に離れた、第１の管路走査位置Ｐｐ１との間の長さが走査間隔Ｗとなるような位置が、管路対応領域ＣＬにあるか否かを判定する。そして、該位置が管路対応領域ＣＬにあると判定された場合、測線決定部４２は、該位置を第２の管路走査位置Ｐｐ２と決定する。そして、測線決定部４２は、第２の単位走査開始位置Ｐｓ２から第２の単位走査終了位置Ｐｆ２までの長さ及び方向を示すベクトルを第２の単位走査における測線ＧＤ２と決定する。

【0047】

このように、測線決定部４２は、全体走査開始位置である中心Ｏを第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉと決定する。測線決定部４２は、第（ｉ－１）の管路走査位置Ｐｐ（ｉ－１）から、＋Ｃ方向に離れた、第（ｉ－１）の管路走査位置Ｐｐ（ｉ－１）との間の長さが走査間隔Ｗとなるような位置が、管路対応領域ＣＬにあるか否かを判定する。該位置が管路対応領域ＣＬにあると判定された場合、測線決定部４２は、該位置を第ｉの管路走査位置Ｐｐｉと決定する。そして、測線決定部４２は、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉから径方向外側への長さが第２の走査長Ｌ２となる第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉを決定する。そして、測線決定部４２は、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉから第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉまでの長さ及び方向を示すベクトルを第ｉの単位走査における測線ＧＤｉと決定する。

【0048】

測線決定部４２は、第（ｉ－１）の管路走査位置Ｐｐ（ｉ－１）から、＋Ｃ方向に離れた、第（ｉ－１）の管路走査位置Ｐｐ（ｉ－１）との間の長さが走査間隔Ｗとなるような位置が、管路対応領域ＣＬにないと判定した場合、測線ＧＤ１から＋Ｃ方向に位置する測線ＧＤｉの決定を終了する。

【0049】

さらに、測線決定部４２は、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から管路の延在方向のうちの他方の方向（図４の例では－Ｃ方向）に位置する測線ＧＤｊ（ｊは２以上の整数）を同様にして決定する。そして、測線決定部４２は、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊから径方向に延在する直線と管路対応領域ＣＬとの交点がないと判定した場合、測線ＧＤ１から－Ｃ方向に位置する測線ＧＤｊの決定を終了する。

【0050】

撮像部４３は、地表面を撮像した撮像画像を生成する。具体的には、撮像部４３は、走査装置２による走査の対象となる管路が埋設されていると想定される地中の上に位置する地表面を撮像した撮像画像を生成する。

【0051】

位置検出部４４は、該位置検出部４４の位置を検出する。これにより、位置検出部４４は、走査ガイド生成装置４が該位置検出部４４とともに含む撮像部４３の撮像面の位置を検出する。

【0052】

方向検出部４５は、該方向検出部４５の方向を検出する。これにより、方向検出部４５は、走査ガイド生成装置４が該方向検出部４５とともに含む撮像部４３の撮像面の方向を検出する。

【0053】

姿勢検出部４６は、該姿勢検出部４６の姿勢を検出する。これにより、姿勢検出部４６は、走査ガイド生成装置４が該姿勢検出部４６とともに含む撮像部４３の撮像面の姿勢を検出する。

【0054】

表示制御部４７は、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を表示する表示装置３を制御する。

【0055】

具体的には、表示制御部４７は、撮像部４３の撮像面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、撮像画像にガイド線ＯＢ１を重畳した重畳画像を生成する。例えば、表示制御部４７は、撮像部４３の撮像面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、実空間における位置と、撮像画像内における位置との対応関係を算出する。そして、図５に示すように、表示制御部４７は、該対応関係に基づいて、実空間における測線ＧＤの位置に対応する、撮像画像内の位置にガイド線ＯＢ１を重畳させた重畳画像を生成する。

【0056】

このとき、表示制御部４７は、撮像画像に、走査の対象である管路を示す画像オブジェクトＯＢ２をさらに重畳させた重畳画像を生成してもよい。具体的には、表示制御部４７は、実空間における管路の想定される位置に対応する、撮像画像内の位置に画像オブジェクトＯＢ２をさせた重畳画像を生成してもよい。

【0057】

また、表示制御部４７は、撮像画像に、走査の対象である管路とは異なる管路を示す画像オブジェクトＯＢ３をさらに重畳させた重畳画像を生成してもよい。具体的には、表示制御部４７は、実空間における、画像オブジェクトＯＢ３が示す管路の位置に対応する、撮像画像内の位置に画像オブジェクトＯＢ３を重畳させた重畳画像を生成してもよい。

【0058】

表示制御部４７は、表示装置３が重畳画像を表示するよう制御する。なお、図５に示す例においては、表示装置３は、走査ガイド生成装置４と別体として構成されているタブレットである。しかし、これに限られず、図２に示したように、表示装置３が走査ガイド生成装置４と一体として構成されている場合も、表示制御部４７は、表示装置３が同様にして重畳画像を表示するよう制御する。

【0059】

走査制御部４８は、入力部４１によって入力が受け付けられた操作命令に基づいて、走査装置２を制御する。例えば、操作命令に電磁波を発生させる発生命令が含まれていた場合、走査制御部４８は、走査装置２が電磁波を発生させるよう制御する。

【0060】

また、走査制御部４８は、走査装置２が電磁波の反射電磁波を受信し、反射電磁波を電流に変換すると、距離計によって計測された距離と、該距離における電流が示す電磁波強度とを走査情報記憶部４９に記憶させる。また、走査制御部４８は、距離と、該距離における電磁波強度とを表示装置３に表示させてもよい。

【0061】

走査情報記憶部４９は、走査制御部４８の制御により、距離と、該距離における電磁波強度とを記憶する。

【0062】

＜走査システムの動作＞
ここで、第１の実施形態に係る走査システム１００の動作について、図６を参照して説明する。図６は、第１の実施形態に係る走査システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。図６を参照して説明する走査システム１００における動作は第１の実施形態に係る走査システム１００の走査方法の一例に相当する。

【0063】

ステップＳ１１において、入力部４１が、走査装置２が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び地表面において走査装置２を移動させる経路及び方向を示す測線ＧＤの条件を示す設定情報の入力を受け付ける。

【0064】

ステップＳ１２において、測線決定部４２が、管路情報及び設定情報に基づいて測線ＧＤを決定する。

【0065】

ここで、図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃを参照して、ステップＳ１２における測線ＧＤを決定する処理の詳細を説明する。ここでは、図３に示すような、管路が直線状であり、走査長が第２の走査長Ｌ２である例における処理の詳細を説明する。

【0066】

ステップＳ１２０１において、測線決定部４２が、全体走査開始位置に基づいて、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１を決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、全体走査開始位置を第１の単位走査開始位置Ｐｓ１と決定する。

【0067】

ステップＳ１２０２において、測線決定部４２が、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１と、管路の位置及び形状とに基づいて、第１の管路走査位置Ｐｐ１を決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から、管路対応領域ＣＬの延在方向（ｘ軸方向）の直交方向（ｙ軸方向）に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点を第１の管路走査位置Ｐｐ１と決定する。

【0068】

ステップＳ１２０３において、測線決定部４２が、第１の管路走査位置Ｐｐ１と走査長とに基づいて、第１の単位走査終了位置Ｐｆ１を決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第１の管路走査位置Ｐｐ１からｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第１の単位走査終了位置Ｐｆ１を決定する。

【0069】

ステップＳ１２０４において、測線決定部４２が、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１及び第１の単位走査終了位置Ｐｆ１に基づいて第１の単位走査における測線ＧＤ１を決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第１の単位走査開始位置Ｐｓ１から第１の単位走査終了位置Ｐｆ１までの長さ及び方向を示すベクトルを第１の単位走査における測線ＧＤ１と決定する。

【0070】

ステップＳ１２０５において、測線決定部４２が、ｉ＝２とする。

【0071】

ステップＳ１２０６において、測線決定部４２が、第（ｉ－１）の単位走査開始位置Ｐｓ（ｉ－１）と走査間隔Ｗとに基づいて、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第（ｉ－１）の単位走査開始位置Ｐｓ（ｉ－１）から＋ｘ軸方向に走査間隔Ｗだけ離れた位置を第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉと決定する。

【0072】

ステップＳ１２０７において、測線決定部４２が、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉからｙ軸方向に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点が存在するか否かを判定する。

【0073】

ステップＳ１２０７で、交点が存在すると判定されると、ステップＳ１２０８において、測線決定部４２が、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉを決定する。具体的には、測線決定部４２が、該交点を第ｉの管路走査位置Ｐｐｉと決定する。

【0074】

ステップＳ１２０９において、測線決定部４２が、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉと走査長とに基づいて、第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉからｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉと決定する。

【0075】

ステップＳ１２１０において、測線決定部４２が、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉ及び第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉに基づいて、第ｉの単位走査における測線ＧＤｉを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉから第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉまでの長さ及び方向を示すベクトルを第ｉの単位走査における測線ＧＤｉと決定する。

【0076】

ステップＳ１２１１において、ｉ＝ｉ＋１として、ステップＳ１２０６に戻って、処理を繰り返す。

【0077】

ステップＳ１２０７で、交点が存在しないと判定されると、ステップＳ１２１２において、ｊ＝２とする。

【0078】

ステップＳ１２１３において、測線決定部４２が、第（ｊ－１）の単位走査開始位置Ｐｓ（ｊ－１）と走査間隔Ｗとに基づいて、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第（ｊ－１）の単位走査開始位置Ｐｓ（ｊ－１）から－ｘ軸方向に走査間隔Ｗだけ離れた位置を第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊと決定する。

【0079】

ステップＳ１２１４において、測線決定部４２が、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊからｙ軸方向に延在する直線と、管路対応領域ＣＬとの交点が存在するか否かを判定する。

【0080】

ステップＳ１２１４で、交点が存在すると判定されると、ステップＳ１２１５において、測線決定部４２が、第ｊの管路走査位置Ｐｐｊを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、該交点を第ｊの管路走査位置Ｐｐｊと決定する。

【0081】

ステップＳ１２１６において、測線決定部４２が、第ｊの管路走査位置Ｐｐｊと走査長とに基づいて、第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第ｊの管路走査位置Ｐｐｊからｙ軸方向への長さが第２の走査長Ｌ２となる位置を第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊと決定する。

【0082】

ステップＳ１２１７において、測線決定部４２が、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊ及び第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊに基づいて、第ｊの単位走査における測線ＧＤｊを決定する。図３に示す例では、測線決定部４２が、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊから第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊまでの長さ及び方向を第ｊの単位走査における測線ＧＤｊと決定する。

【0083】

ステップＳ１２１８において、ｊ＝ｊ＋１として、ステップＳ１２１３に戻って、処理を繰り返す。

【0084】

ステップＳ１２１４で、交点が存在しないと判定されると、測線決定部４２が、処理を終了する。

【0085】

これにより、測線ＧＤ１、ＧＤｉ、ＧＤｊを含む、全体走査における測線ＧＤが決定される。

【0086】

ステップＳ１３において、表示制御部４７が、測線ＧＤに基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を表示する表示装置３を制御する。

【0087】

上述したように、第１の実施形態によれば、走査システム１００は、管路情報及び設定情報の入力を受け付け、管路情報及び設定情報に基づいて、測線ＧＤを決定し、測線ＧＤに基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を表示する表示装置３を制御する。このため、走査システム１００は、作業者に迅速に測線ＧＤを認識させることによって、迅速に管路を走査することができる。また、走査システム１００は、作業者が測線ＧＤを決定する作業に要する負荷を低減することができる。

【0088】

また、第１の実施形態によれば、走査システム１００において、表示制御部４７は、撮像部４３の位置、方向、及び姿勢に基づいて、撮像部４３によって、管路が埋設されている地中に対応する地表面が撮像された撮像画像に、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を重畳した重畳画像を生成する。そして、表示制御部４７は、表示装置３が重畳画像を表示するよう制御する。このため、作業者は、自身が移動させる走査装置２の測線ＧＤと、撮像画像に像が示されている地表面との関係を正確に認識することができる。

【0089】

＜＜第２の実施形態＞＞
図８を参照して第２の実施形態の全体構成について説明する。図８は、第２の実施形態に係る走査システム１００－１の概略図である。第２の実施形態において、第１の実施形態と同一の機能部については同じ符号を付加し、説明を省略する。

【0090】

図８に示すように、走査システム１００－１は、管路管理装置１と、走査装置２と、表示装置３と、走査ガイド生成装置４－１と、投影装置５とを備える。投影装置５は、図９Ａに示すように、走査ガイド生成装置４－１と別体として設けられていてもよいし、図９Ｂに示すように、走査ガイド生成装置４－１と一体に設けられていてもよい。

【0091】

＜走査ガイド生成装置の構成＞
図８に示すように、走査ガイド生成装置４－１は、入力部４１と、測線決定部４２と、投影制御部（装置制御部）４７－１と、走査制御部４８と、走査情報記憶部４９とを含む。

【0092】

投影制御部４７－１は、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を投影する投影装置を制御する。

【0093】

具体的には、投影制御部４７－１は、投影装置５の画像表示面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を含む投影用画像を生成する。例えば、投影制御部４７－１は、投影装置５の画像表示面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、投影用画像内における位置と、投影用画像が投影される実空間との対応関係を算出する。投影装置５の画像表示面の位置、方向、及び姿勢を示す情報は、通信ネットワークを介して走査ガイド生成装置４－１に送信されてもよいし、入力部４１によって入力が受け付けられてもよい。

【0094】

また、図９Ｂに示す例のように、投影装置５が走査ガイド生成装置４－１と一体に設けられている構成において、走査ガイド生成装置４－１は、位置検出部４４、方向検出部４５、及び姿勢検出部４６をさらに備えてもよい。この場合、位置検出部４４、方向検出部４５、及び姿勢検出部４６によって、それぞれ投影装置５の画像表示面の位置、方向、及び姿勢が検出されてもよい。

【0095】

そして、投影制御部４７－１は、投影用画像内における位置と、投影用画像が投影される実空間との対応関係に基づいて、実空間における測線ＧＤの位置に、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を投影させるように投影装置５を制御する。図９Ａ及び図９Ｂに示す例では、ガイド線ＯＢ１は、測線ＧＤの位置及び方向を示す矢印の形状を有している。

【0096】

このとき、投影制御部４７－１は、投影装置５が、走査の対象である管路を示す画像オブジェクトＯＢ２をさらに含む投影用画像を投影するよう制御してもよい。具体的には、投影制御部４７－１は、実空間における、走査の対象である管路の位置に画像オブジェクトＯＢ２が投影されるように投影装置５を制御してもよい。

【0097】

投影制御部４７－１は、投影装置５が、走査の対象である管路とは異なる管路を示す画像オブジェクトＯＢ３をさらに含む投影用画像を投影するよう制御してもよい。具体的には、投影制御部４７－１は、実空間における、走査の対象である管路とは異なる管路の位置に画像オブジェクトＯＢ２が投影されるように投影装置５を制御してもよい。

【0098】

投影制御部４７－１は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、投影装置５が投影用画像を地表面に投影するよう制御する。

【0099】

＜投影装置の構成＞
投影装置５は、走査ガイド生成装置４－１の制御に基づいて、画像を投影する。投影装置５は、液晶パネル、ＤＬＰ（Digital Light Processing）等を含むプロジェクタによって構成される。

【0100】

＜走査システムの動作＞
ここで、第２の実施形態に係る走査システム１００－１の動作について、図１０の動作の一例を示すフローチャートである。図１０を参照して説明する走査システム１００－１における動作は第２の実施形態に係る走査システム１００－１の走査方法の一例に相当する。

【0101】

ステップＳ２１において、入力部４１が、走査装置２が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び地表面において走査装置２を移動させる経路及び方向を示す測線ＧＤの条件を示す設定情報の入力を受け付ける。

【0102】

ステップＳ２２において、測線決定部４２が、管路情報及び設定情報に基づいて測線ＧＤを決定する。ステップＳ２２の詳細は、第１の実施形態におけるステップＳ１２の詳細と同様である。

【0103】

ステップＳ２３において、投影制御部４７－１が、測線ＧＤに基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を投影する投影装置５を制御する。

【0104】

上述したように、第２の実施形態によれば、走査システム１００－１は、管路情報及び設定情報の入力を受け付け、管路情報及び設定情報に基づいて、測線ＧＤを決定し、測線ＧＤに基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を投影する投影装置５を制御する。このため、走査システム１００－１は、作業者に迅速に測線ＧＤを認識させることによって、迅速に管路を走査することができる。また、走査システム１００－１は、作業者が測線ＧＤを決定する作業に要する負荷を低減することができる。さらに、作業者が見るように配設されている表示装置３を見ることができない位置にいる他の人物（例えば、管路の所有者、点検作業の関係者）も、迅速に測線ＧＤを認識することができる。

【0105】

また、第２の実施形態によれば、走査システム１００－１において、投影制御部４７－１は、投影装置５の画像表示面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、測線ＧＤを示す画像であるガイド線ＯＢ１を含む投影用画像を生成する。そして、投影制御部４７－１は、投影装置５が、投影用画像を地表面に投影するよう制御する。このため、作業者は、自身が移動させる走査装置２の測線ＧＤの位置を正確に認識することができる。また、表示装置３を見ることのできない位置にいる他の人物も測線ＧＤの位置を正確に認識することができる。

【0106】

＜＜第３の実施形態＞＞
図１１を参照して第３の実施形態の全体構成について説明する。図１１は、第３の実施形態に係る走査システム１００－２の概略図である。第２の実施形態と同一の機能部については同じ符号を付加し、説明を省略する。

【0107】

図１１に示すように、第３の実施形態に係る走査システム１００－２は、管路管理装置１と、走査装置２と、表示装置３と、走査ガイド生成装置４－２と、駆動装置６とを備える。

【0108】

＜走査ガイド生成装置の構成＞
走査ガイド生成装置４－２は、入力部４１と、測線決定部４２と、撮像部４３と、位置検出部４４と、駆動制御部（装置制御部）４７－２と、走査制御部４８と、走査情報記憶部４９とを含む。

【0109】

駆動制御部４７－２は、測線決定部４２によって決定された測線ＧＤが示す経路及び方向を移動するよう走査装置２を駆動する駆動装置６を制御する。

【0110】

例えば、駆動制御部４７－２は、走査装置２の現在位置に基づいて、駆動装置６が、測線ＧＤが示す経路及び方向を移動するよう走査装置２を制御してもよい。走査装置２の現在位置は、任意の方法によって取得されてよい。例えば、走査装置２がＧＰＳ受信機等の位置検出部を備え、該位置検出部によって検出された位置を示す情報が、走査ガイド生成装置４－２に送信されてもよい。また、走査装置２が走査ガイド生成装置４－２と一体に構成され、走査ガイド生成装置４－２がＧＰＳ受信機等の位置検出部を備え、該位置検出部によって走査装置２の現在位置が検出されてもよい。

【0111】

また、駆動制御部４７－２は、図１２に示すような、一の単位走査における測線ＧＤの単位走査終了位置Ｐｆから、他の単位走査における測線ＧＤの単位走査開始位置Ｐｓまでを最短で通過する補助線ＧＤＳを決定してもよい。このとき、他の単位走査における測線ＧＤは、一の単位走査における測線ＧＤから最も近く位置する測線ＧＤであってもよい。このような構成において、駆動制御部４７－２は、走査装置２が、一の測線ＧＤの単位走査終了位置から、他の単位走査における測線ＧＤの単位走査開始位置Ｐｓまで、補助線ＧＤＳが示す経路及び方向を移動するよう制御してもよい。

【0112】

また、第３の実施形態の走査制御部４８は、走査装置２が、測線ＧＤが示す経路及び方向を移動しているときに電磁波を発生させるように制御してもよい。走査制御部４８は、走査装置２が補助線ＧＤＳが示す経路及び方向を移動しているときに電磁波を発生させないように制御してもよい。

【0113】

＜駆動装置の構成＞
駆動装置６は、走査ガイド生成装置４－２の制御に基づいて、走査装置２を駆動させる。駆動装置６は、モーター等によって構成される。

【0114】

＜走査システムの動作＞
ここで、第３の実施形態に係る走査システム１００－２の動作について、図１３を参照して説明する。図１３は、第３の実施形態に係る走査システム１００－２の動作の一例を示すシーケンス図である。図１３を参照して説明する走査システム１００－２における動作は、第３の実施形態に係る走査システム１００－２の走査方法の一例に相当する。

【0115】

ステップＳ３１において、入力部４１が、走査装置２が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び地表面において走査装置２を移動させる経路及び方向を示す測線ＧＤの条件を示す設定情報の入力を受け付ける。

【0116】

ステップＳ３２において、測線決定部４２が、管路情報及び設定情報に基づいて測線ＧＤを決定する。ステップＳ３２の詳細は、第１の実施形態におけるステップＳ１２の詳細と同様である。

【0117】

ステップＳ３３において、駆動制御部４７－２が、測線決定部４２によって決定された測線ＧＤが示す経路及び方向を移動するよう走査装置２を駆動する駆動装置６を制御する。

【0118】

上述したように、第３の実施形態によれば、走査システム１００－２は、管路情報及び設定情報の入力を受け付け、管路情報及び設定情報に基づいて、測線ＧＤを決定し、測線ＧＤに基づいて、走査装置２を駆動する駆動装置６を制御する。このため、走査システム１００－２は、作業者が測線ＧＤを認識することなく、迅速に管路を走査することができる。また、走査システム１００－２は、作業者が測線ＧＤを決定する作業に要する負荷を低減することができる。

【0119】

第１から第３の実施形態で説明したように測線ＧＤが決定される場合、複数の単位走査の各測線ＧＤの方向は同一となる。これにより、例えば、測線ＧＤが互いに隣接する２つの単位走査それぞれにおける、電磁波強度の分布は、走査間隔Ｗだけずれて表される。そのため、作業者は、複数の単位走査における分布を、実空間における位置に、容易に対応付けて認識することができる。これに対して、複数の単位走査における測線ＧＤの向きが同一でない場合、２つの単位走査における分布は、走査間隔Ｗだけずれ、さらに、反転して表されることがある。そのため、作業者は、複数の単位走査における分布を、実空間における位置に、容易に対応付けて認識することができない。このように、作業者は、複数の単位走査の測線ＧＤの向きが同一であることによって、容易に管路の位置を特定することができる。

【0120】

＜第１の変形例＞
上述した第１から第３の実施形態において、測線決定部４２は、複数の単位走査の測線ＧＤの方向が異なるように測線ＧＤを決定してもよい。このような構成において、全ての測線ＧＤの向きが同一である場合に比べて、補助線ＧＤＳの長さが短いことがある。この場合、走査装置２は、一の測線ＧＤの単位走査終了位置Ｐｆから、該一の測線ＧＤの次に移動する他の測線ＧＤの単位走査開始位置Ｐｓまで効率的に移動することができる。

【0121】

＜第２の変形例＞
また、上述した第１の実施形態の第１の例及び第２の例において、設定情報に含まれる走査長は、第２の走査長Ｌ２であったが、この限りではない。例えば、設定情報に含まれる走査長は、全体走査長Ｌ０であってもよい。このような構成において、測線決定部４２は、第ｉの管路走査位置Ｐｐｉを決定すると、第ｉの単位走査開始位置Ｐｓｉから第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉまでの距離が全体走査長Ｌ０となるように第ｉの単位走査終了位置Ｐｆｉを決定する。同様にして、測線決定部４２は、第ｊの管路走査位置Ｐｐｊを決定すると、第ｊの単位走査開始位置Ｐｓｊから第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊまでの距離が全体走査長Ｌ０となるように第ｊの単位走査終了位置Ｐｆｊを決定する。
＜第３の変形例＞
第１から第３の実施形態において、測線決定部４２は、単位走査開始位置Ｐｓと管路の位置及び形状とに基づいて、管路走査位置Ｐｐを決定し、管路走査位置Ｐｐと走査長とに基づいて単位走査終了位置Ｐｆを決定したが、この限りではない。例えば、測線決定部４２は、単位走査終了位置Ｐｆと管路の位置及び形状とに基づいて、管路走査位置Ｐｐを決定してもよい。そして、測線決定部４２は、管路走査位置Ｐｐと走査長とに基づいて、単位走査開始位置Ｐｓを決定してもよい。

【0122】

＜第４の変形例＞
第１から第３の実施形態において、管路が円弧状である場合、測線決定部４２は単位走査開始位置Ｐｓを円の中心Ｏと決定したがこの限りではない。例えば、測線決定部４２は、単位走査終了位置Ｐｆを円の中心Ｏと決定してもよい。このような構成において、測線決定部４２は、単位走査終了位置Ｐｆと管路の位置及び形状とに基づいて、管路走査位置Ｐｐを決定してもよい。そして、測線決定部４２は、管路走査位置Ｐｐと走査長とに基づいて、単位走査開始位置Ｐｓを決定してもよい。

【0123】

＜第５の変形例＞
第２及び第３の実施形態の表示装置３は、第１の実施形態の表示装置３とは異なり、重畳画像を表示しなくてもよい。

【0124】

＜プログラム＞
上述した走査ガイド生成装置４、４－１、及び４－２は、コンピュータ１０１によって実現することができる。また、走査ガイド生成装置４、４－１、及び４－２として機能させるためのプログラムが提供されてもよい。また、該プログラムは、格納媒体に格納されてもよいし、ネットワークを通して提供されてもよい。図１４は、走査ガイド生成装置４、４－１、及び４－２としてそれぞれ機能するコンピュータ１０１の概略構成を示すブロック図である。ここで、コンピュータ１０１は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、ワークステーション、ＰＣ（Personal Computer）、電子ノートパッドなどであってもよい。プログラム命令は、必要なタスクを実行するためのプログラムコード、コードセグメントなどであってもよい。

【0125】

図１４に示すように、コンピュータ１０１は、プロセッサ１１０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３０と、ストレージ１４０と、入力部１５０と、表示部１６０と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７０とを備える。各構成は、バス１８０を介して相互に通信可能に接続されている。プロセッサ１１０は、具体的にはＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＳｏＣ（System on a Chip）などであり、同種又は異種の複数のプロセッサにより構成されてもよい。

【0126】

プロセッサ１１０は、各構成の制御、及び各種の演算処理を実行する。すなわち、プロセッサ１１０は、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１３０を作業領域としてプログラムを実行する。プロセッサ１１０は、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０に格納されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。上述した実施形態では、ＲＯＭ１２０又はストレージ１４０に、本開示に係るプログラムが格納されている。

【0127】

プログラムは、コンピュータ１０１が読み取り可能な格納媒体に格納されていてもよい。このような格納媒体を用いれば、プログラムをコンピュータ１０１にインストールすることが可能である。ここで、プログラムが格納された格納媒体は、非一時的（non-transitory）格納媒体であってもよい。非一時的格納媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどであってもよい。また、このプログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。

【0128】

ＲＯＭ１２０は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１３０は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを格納する。ストレージ１４０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）により構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム及び各種データを格納する。

【0129】

入力部１５０は、ユーザの入力操作を受け付けて、ユーザの操作に基づく情報を取得する１つ以上の入力インターフェースを含む。例えば、入力部１５０は、ポインティングデバイス、キーボード、マウスなどであるが、これらに限定されない。

【0130】

表示部１６０は、情報を出力する１つ以上の出力インターフェースを含む。例えば、表示部１６０は、情報を映像で出力するディスプレイ、又は情報を音声で出力するスピーカであるが、これらに限定されない。なお、表示部１６０は、タッチパネル方式のディスプレイである場合には、入力部１５０としても機能する。

【0131】

通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１７０は、外部の装置と通信するためのインターフェースである。

【0132】

以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。

【0133】

（付記項１）
地表面を移動し、前記地表面の下方の地中を走査する走査装置と、走査ガイド生成装置と、を備え、
前記走査ガイド生成装置は、
前記地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力インターフェースと、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定し、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する、走査システム。
（付記項２）
前記走査ガイド生成装置は、前記地表面を撮像した撮像画像を生成するカメラをさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部の撮像面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、前記撮像画像に前記ガイド線を重畳した重畳画像を生成し、前記表示装置が前記重畳画像を表示するよう制御する、付記項１に記載の走査システム。
（付記項３）
前記制御部は、前記投影装置の画像表示面の位置、方向、及び姿勢に基づいて、前記ガイド線含む投影用画像を生成し、前記投影装置が、前記投影用画像を前記地表面に投影するよう制御する、付記項１に記載の走査システム。
（付記項４）
前記制御部は、前記測線を移動するよう前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する、付記項１に記載の走査システム。
（付記項５）
前記設定情報は、前記走査装置が一の直線上を移動する長さを示す走査長、前記走査装置が、前記地中における前記管路の領域を前記地表面に投影した管路対応領域の延在方向の直交方向に延在する一の直線上を移動しながら走査する単位走査の、前記延在方向における間隔を示す走査間隔、及び複数の前記単位走査を含む全体走査を開始する位置である全体走査開始位置を含み、
前記制御部は、前記全体走査開始位置に基づいて、前記単位走査を開始する単位走査開始位置を決定し、前記単位走査開始位置と、前記形状によって示される前記管路の延在方向と、前記走査長とに基づいて、前記単位走査を終了する位置である単位走査終了位置を決定し、前記単位走査開始位置から前記単位走査終了位置までの長さ及び方向を、前記単位走査における前記測線と決定し、前記走査間隔に基づいて、複数回、前記単位走査における前記測線を決定することによって、複数の前記単位走査を含む全体走査の測線を決定する、付記項１から３のいずれか一項記載の走査システム。
（付記項６）
走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付ける入力インターフェースと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定し、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御する走査ガイド生成装置。
（付記項７）
走査装置が移動する地表面の下方の地中における管路の想定される位置及び形状を示す管路情報、及び前記地表面において前記走査装置を移動させる経路及び方向を示す測線の条件を示す設定情報の入力を受け付けるステップと、
前記管路情報及び前記設定情報に基づいて、前記測線を決定するステップと、
前記測線を示す画像であるガイド線を表示する表示装置、前記ガイド線を投影する投影装置、又は前記走査装置を駆動する駆動装置を制御するステップと、
を含む走査方法。
（付記項８）
コンピュータによって実行可能なプログラムを格納した非一時的格納媒体であって、前記コンピュータを付記項６に記載の走査ガイド生成装置として機能させる、プログラムを格納した非一時的格納媒体。

【0134】

本明細書に記載された全ての文献、特許出願および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

【0135】

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

【符号の説明】

【0136】

１ 管路管理装置
２ 走査装置
３ 表示装置
４、４－１、４－２ 走査ガイド生成装置
５ 投影装置
６ 駆動装置
２１ 電磁波発生部
２２ アンテナ
２３ 電磁波受信部
２４ 距離計測部
４１ 入力部
４２ 測線決定部
４３ 撮像部
４４ 位置検出部
４５ 方向検出部
４６ 姿勢検出部
４７ 表示制御部
４７－１ 投影制御部
４７－２ 駆動制御部
４８ 走査制御部
４９ 走査情報記憶部
１００、１００－１、１００－２ 走査システム
１０１ コンピュータ
１１０ プロセッサ
１２０ ＲＯＭ
１３０ ＲＡＭ
１４０ ストレージ
１５０ 入力部
１６０ 出力部
１７０ 通信インターフェース
１８０ バス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】