JP2003240518A - Method, system and apparatus for inspection of earth surface state - Google Patents

Method, system and apparatus for inspection of earth surface state

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JP2003240518A
JP2003240518A JP2002035787A JP2002035787A JP2003240518A JP 2003240518 A JP2003240518 A JP 2003240518A JP 2002035787 A JP2002035787 A JP 2002035787A JP 2002035787 A JP2002035787 A JP 2002035787A JP 2003240518 A JP2003240518 A JP 2003240518A
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辰夫 牧野
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圭一 阿部
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岳弘 杉山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an earth-surface-state inspection method in which, e.g. in a runway, an earth surface state causing a trouble in a safe operation of an aircraft such as an F0 state, a pavement crack state, a collapse state, an upheaval state, a wet state, a freezing state or the like can be inspected without being hardly influenced by a takeoff, and a landing of the aircraft and irrespective of weather and in which an operation by an inspector can be reduced; and to provide an earth-surface-state inspection system and an earth-surface-state inspection apparatus. <P>SOLUTION: A self-propelled earth-surface-state inspection vehicle 1 is provided with a laser radar 2 which calculates a distance up to an object existing in an earth-surface region, and an ultraviolet image sensor 3 which detects light contained in a range at a wavelength of 190 to 500 nm so as to image the earth surface state. The vehicle 1 is provided with a suction port 4 used to recover the F0 state or the like, and a robot arm 5. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地表、特に航空機
が離発着する滑走路の地表の状態を点検するのに適した
地表状態点検方法、地表状態点検システム、及び地表状
態点検装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground surface condition inspection method, a ground surface condition inspection system, and a ground surface condition inspection device suitable for inspecting the condition of the ground surface, particularly the surface of a runway where an aircraft takes off and landing.

【0002】[0002]

【従来の技術】航空機事故は、甚大な人的災害に結びつ
く可能性があるため、未然に防止する必要がある。とこ
ろで、滑走路上には、主として航空機から脱落した構造
材、パネル、ロッド等の物体(以下、FO:Foreign Obje
ct、という)、及び、滑走路の舗装割れ,陥没,隆起が
存在している場合がある。このようなFO、舗装割れ,陥
没,隆起、更には地表の湿潤状態及び凍結状態等(以
下、地表状態、という)は航空機事故を引き起こす一因
となるものであり、航空機の運行における高度な安全性
を確保するためには、地表状態を点検してFOの除去、舗
装割れの補修等を行うことが必須の作業となる。そこで
従来、点検員が徒歩又は低速車両に搭乗して滑走路を巡
回し、点検員の目視により地表状態を点検している。
2. Description of the Related Art Aircraft accidents can lead to a great human disaster and must be prevented in advance. By the way, on the runway, objects such as structural materials, panels, and rods (hereinafter, FO: Foreign Obje
ct) and pavement cracks, depressions, and bumps on the runway may be present. Such FOs, pavement cracks, depressions, and ridges, as well as moist and frozen conditions on the ground surface (hereinafter referred to as ground conditions) are one of the causes of aircraft accidents, and are highly safe in aircraft operation. In order to secure the property, it is essential to inspect the surface condition and remove FO and repair pavement cracks. Therefore, conventionally, an inspector has walked or boarded a low-speed vehicle to circulate the runway, and visually inspects the surface condition of the inspector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、点検員
が徒歩又は低速車両により巡回する場合、滑走路全体の
巡回を終えるのに相当の時間を要してしまう。従って、
航空機の離発着頻度が高い場合は、巡回時間を短縮して
離発着がない間に行わざるを得ない。また、滑走路は一
般的に長さが数kmにも及び広大な面積を有するため、
巡回作業に伴う点検員の精神的疲労も多大となる。従っ
て、作業効率が悪化し、FO等を見落としてしまう可能性
があった。
However, when an inspector makes a walk or walks by a low-speed vehicle, it takes a considerable amount of time to finish the entire runway patrol. Therefore,
When the frequency of departures and arrivals of aircraft is high, it is necessary to shorten the patrol time and carry out before departure and arrival. In addition, since the runway is generally several kilometers long and has a vast area,
The mental fatigue of the inspector due to the patrol work is also great. Therefore, the work efficiency may be deteriorated and the FO may be overlooked.

【0004】本発明は、上述した如くの事情に鑑みてな
されたものであり、FO,舗装割れ,陥没,隆起,湿潤状
態,凍結状態等の地表状態を、天候の如何に拘らず、ま
た、特に滑走路においては航空機の離発着が作業効率に
及ぼす影響を低減し、比較的確実であり効率的に検出す
ることができ、点検員による作業の軽減を図ることがで
きる地表状態点検方法、地表状態点検システム、及び地
表状態点検装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it has been demonstrated that the ground surface conditions such as FO, pavement cracks, depressions, bulges, wet conditions, and frozen conditions, regardless of the weather, Especially on the runway, the effect of aircraft takeoff and landing on work efficiency is reduced, relatively reliable and efficient detection is possible, and the work of the inspector can be reduced. The purpose is to provide an inspection system and a surface condition inspection device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上述した本発明は、自走
式の地表状態点検装置が、地表領域へ向けて信号波を送
信し、前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記
信号波を受信し、前記信号波の送信から受信までの時
間、又は、送信した信号波および受信した信号波の位相
差に基づいて前記対象物までの距離を算出する。また、
短波長光を検出して地表領域を撮像する。更に、算出し
た距離を示す情報、及び撮像した画像を示す情報に基づ
いて地表状態を検出する。
According to the present invention described above, the self-propelled surface condition inspection apparatus transmits a signal wave toward the surface area and reflects the signal reflected by an object existing in the surface area. A wave is received, and the distance to the object is calculated based on the time from the transmission of the signal wave to the reception or the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave. Also,
Short-wavelength light is detected and the surface area is imaged. Further, the ground condition is detected based on the information indicating the calculated distance and the information indicating the captured image.

【0006】例えば、車輪等を備える自走式の車両が、
対象物までの距離を計測することができるレーザ・レー
ダ,電波レーダ等と、紫外線を検出して撮像することが
できる紫外画像センサ等とを備え、滑走路等を自立的又
は遠隔操作により走行して距離を示す情報及び画像を示
す情報を取得し、取得した情報に基づいて地表状態を検
出する。
[0006] For example, a self-propelled vehicle equipped with wheels,
It is equipped with a laser radar, radio wave radar, etc. that can measure the distance to the target object, and an ultraviolet image sensor, etc. that can detect and image ultraviolet rays, and run on a runway autonomously or remotely. The information indicating the distance and the information indicating the image are acquired, and the ground condition is detected based on the acquired information.

【0007】レーザ・レーダを用いて取得した距離を示
す情報からは、所定の大きさを有するFO,舗装割れ,陥
没,隆起等の有無についての地表状態を検出することが
でき、他方、紫外画像センサを用いて取得した画像を示
す情報からは、地表に比して光の反射率が大きければ、
前記所定の大きさ以下の比較的小さいFO、パネルなどの
平面的なFO、地表の湿潤状態及び凍結状態など、前記レ
ーザ・レーダによっては検出することが困難な地表状態
を検出することができる。
From the information indicating the distance obtained by using the laser radar, it is possible to detect the ground surface condition regarding the presence or absence of FO having a predetermined size, pavement cracking, depression, upheaval, etc. From the information showing the image acquired using the sensor, if the light reflectance is higher than the ground surface,
It is possible to detect a ground surface condition that is difficult to detect by the laser radar, such as a relatively small FO having a predetermined size or less, a planar FO such as a panel, a wet condition and a frozen condition of the ground surface.

【0008】従って、自走式の地表状態点検装置を比較
的高速(例えば、30km/h乃至40km/h)で走
行させることにより、特に滑走路においては航空機の安
全な運行に必要な地表状態の略全てを、航空機の離発着
及び天候等に拘らず、また、人員によらず航空機の離発
着の間に速やかに、一定の精度で点検することができ
る。
Therefore, by running the self-propelled surface condition inspection device at a relatively high speed (for example, 30 km / h to 40 km / h), the surface condition required for safe operation of the aircraft is maintained, especially on the runway. Almost all of them can be inspected quickly and with a certain degree of accuracy regardless of personnel, regardless of the takeoff / arrival of the aircraft and the weather, etc.

【0009】また、上述した本発明は、前記地表状態点
検装置にて検出した地表状態を示す情報を受信し、受信
した情報を出力する情報通信装置を備える。
The present invention described above further includes an information communication device that receives information indicating the surface condition detected by the surface condition inspection device and outputs the received information.

【0010】従って、地表状態を示す情報を、点検対象
である滑走路等の地表から離隔した場所(例えば、滑走
路の点検を担う管理センタなど)にて一元的に管理し、
人員が確認することができると共に、空港に設けられた
管制センタへ情報を送信し、この情報を航空機の安全な
運行に供することができる。
Therefore, the information indicating the surface condition is centrally managed at a place apart from the surface of the runway or the like to be inspected (for example, a management center responsible for the inspection of the runway).
It can be confirmed by personnel, and information can be transmitted to the control center provided at the airport so that the information can be used for safe operation of the aircraft.

【0011】また、上述した本発明は、自走式の地表状
態点検装置が、距離を示す情報及び画像を示す情報を取
得し、取得した情報を空港内に設けられた前記管理セン
タ等に設置される地表状態検出装置へ送信する。地表状
態点検装置から送信された情報を受信した地表状態検出
装置は、受信した距離を示す情報及び画像を示す情報に
基づき、FO,舗装割れ,陥没,隆起,湿潤状態,凍結状
態等の地表状態を検出する。
Further, according to the present invention described above, the self-propelled surface condition inspection device acquires information indicating a distance and information indicating an image, and installs the acquired information in the management center or the like provided in the airport. To the ground surface condition detecting device. The surface condition detecting device, which has received the information transmitted from the surface condition inspection device, determines the surface condition such as FO, pavement crack, depression, bump, wet condition, and frozen condition based on the information indicating the received distance and the information indicating the image. To detect.

【0012】従って、地表状態点検装置は地表状態の検
出を行う必要がなく、構成が容易となり、製造コストの
低減を図ることができる。
Therefore, the surface condition inspection device does not need to detect the surface condition, the structure is simple, and the manufacturing cost can be reduced.

【0013】また、上述した発明は、短波長光として波
長が190nm乃至500nmの範囲に含まれる光を検
出する。
Further, in the above-mentioned invention, the light having a wavelength in the range of 190 nm to 500 nm is detected as the short wavelength light.

【0014】前記範囲に波長が含まれる光を検出して撮
像した場合、太陽の位置及び撮像位置に拘らず、地表よ
り光の反射率が大きいFO等を、可視光での撮像に比して
より明瞭に撮像することができ、地表状態の検出精度を
より向上させることができる。また、前記190nm乃
至500nmの範囲のうち、280nm乃至315nm
の範囲に波長が含まれる光であるUVBを検出して撮像
することが、検出精度を向上させる上でより望ましい。
When light having a wavelength within the above range is detected and imaged, FO or the like, which has a higher reflectance than the ground surface, is compared with an image with visible light, regardless of the position of the sun and the image pickup position. The image can be more clearly captured, and the detection accuracy of the ground condition can be further improved. Also, within the range of 190 nm to 500 nm, 280 nm to 315 nm
It is more desirable to detect and image UVB, which is light whose wavelength is included in the range, in order to improve detection accuracy.

【0015】また、上述した本発明は、地表状態点検装
置が撮像した画像に関し、2値化処理及びノイズ除去処
理を行う。
Further, according to the present invention described above, binarization processing and noise removal processing are performed on the image picked up by the surface condition inspection device.

【0016】従って、地表状態をより正確に点検するこ
とができる。
Therefore, the surface condition can be inspected more accurately.

【0017】更に、上述した本発明は、地表状態点検装
置が、地表に存在するFO等の異物を回収することができ
る機能を備えている。異物を回収する機能としては、例
えば、いわゆる掃除機のように異物を吸引する吸引装
置、又は、異物を把持して地表状態点検装置が予め備え
る回収ボックスへ運搬するロボットアームなどである。
Further, according to the present invention described above, the surface condition inspection device has a function of collecting foreign matter such as FO existing on the surface of the ground. The function of collecting the foreign matter is, for example, a suction device that sucks the foreign matter like a so-called vacuum cleaner, or a robot arm that grips the foreign matter and conveys the foreign matter to a recovery box provided in advance in the surface condition inspection device.

【0018】従って、滑走路等の地表領域を点検するの
みではなく、実際に検出した地表状態に応じて異物を回
収することができ、人員による作業を更に軽減すること
ができる。
Therefore, it is possible not only to inspect the ground surface area such as the runway but also to collect the foreign matter according to the actually detected ground surface condition, so that the work by the personnel can be further reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面を参照しながら具体的に詳述する。図1は、本
発明に係る地表状態点検システムを滑走路に適用した場
合の外観を示す模式図である。図中1は本発明に係る自
走式の地表状態点検装置(以下、地表状態点検車両、と
いう)であり、空港に設けられた滑走路8上を走行す
る。また、空港の敷地内には情報管理センタ6が設けら
れており、該情報管理センタ6には、前記地表状態点検
車両1との間で無線により通信することができる情報通
信装置60が設置されている。更に、空港の敷地内に
は、航空機との間で通信し、航空機の運行を管理する管
制センタ7が設けられており、該管制センタ7は前記情
報管理センタ6との間でも通信を行う。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing an appearance when the surface condition inspection system according to the present invention is applied to a runway. Reference numeral 1 in the figure is a self-propelled surface condition inspection device (hereinafter referred to as a surface condition inspection vehicle) according to the present invention, which runs on a runway 8 provided at an airport. In addition, an information management center 6 is provided on the premises of the airport, and an information communication device 60 capable of wirelessly communicating with the surface condition inspection vehicle 1 is installed in the information management center 6. ing. Further, a control center 7 that communicates with the aircraft and manages the operation of the aircraft is provided on the premises of the airport, and the control center 7 also communicates with the information management center 6.

【0020】前記地表状態点検車両1は、車輪を有する
自走式の車両であり、上部に立設するポールの上端に
は、地表上の対象物までの距離を計測することができる
レーザ・レーダ2と、波長が190nm乃至500nm
の範囲に含まれる光(以下、短波長光、という)を検出
することにより地表領域を撮像することができる紫外画
像センサ3とを格納し、地表状態点検車両1の走行によ
って前記レーザ・レーダ2及び紫外画像センサ3が振動
するのを抑制する空間安定機能を有する筐体が備えられ
ている。
The surface condition inspection vehicle 1 is a self-propelled vehicle having wheels, and a laser radar capable of measuring the distance to an object on the surface of the earth at the upper end of a pole standing upright. 2 and the wavelength is 190 nm to 500 nm
And an ultraviolet image sensor 3 capable of capturing an image of the ground surface area by detecting light included in the range (hereinafter, referred to as short-wavelength light). Further, a housing having a space stabilizing function for suppressing the vibration of the ultraviolet image sensor 3 is provided.

【0021】地表状態点検車両1の前面下部には、該地
表状態点検車両1の進行方向に対して略直交する方向に
長寸の吸引口4が設けられている。該吸引口4は、地表
状態点検車両1が内部に備える吸引装置の吸引口であ
り、地表面に対向して開口している。従って、地表状態
点検車両1の内部に備えられているエンジン又はモータ
が駆動することにより、地表付近の空気が吸引され、こ
れに伴い地表上に存在する比較的軽量で小型のFOを吸引
することができる。
At the lower part of the front surface of the surface condition inspection vehicle 1, a long suction port 4 is provided in a direction substantially orthogonal to the traveling direction of the surface condition inspection vehicle 1. The suction port 4 is a suction port of a suction device provided inside the ground surface condition inspection vehicle 1 and opens facing the ground surface. Therefore, by driving an engine or a motor provided inside the surface condition inspection vehicle 1, air around the surface of the ground is sucked, and along with this, a relatively lightweight and small FO existing on the surface of the ground is sucked. You can

【0022】また、地表状態点検車両1の前面には、一
又は複数の関節を有し、先端部に把持部を有するロボッ
トアーム5の基端部が取り付けられている。該ロボット
アーム5は、前記関節を駆動させることにより、地表状
態点検車両1を基準として地表における所定範囲内に存
在するFOを自在に把持することができる。なお、前記ロ
ボットアーム5は、産業用ロボットに用いられるロボッ
トアームなどの公知の技術を用いて構成することができ
る。
Further, on the front surface of the ground surface condition inspection vehicle 1, a base end portion of a robot arm 5 having one or a plurality of joints and a grip portion at a tip end portion is attached. By driving the joints, the robot arm 5 can freely grip the FO existing within a predetermined range on the ground surface with the ground surface condition inspection vehicle 1 as a reference. The robot arm 5 can be configured using a known technique such as a robot arm used for an industrial robot.

【0023】また、自走式である前記地表状態点検車両
1は、予め設定されたアルゴリズムに基づいて自立走行
する構成としてもよく、また、無線を介して離隔した場
所(例えば、情報管理センタ6)からの遠隔操作によっ
て走行する構成としてもよい。
Further, the self-propelled ground surface condition inspection vehicle 1 may be configured to run autonomously based on a preset algorithm, or may be separated by radio (for example, the information management center 6). ), The vehicle may be configured to travel by remote control.

【0024】図2は、前記地表状態点検車両1の概略構
成を示す模式的ブロック図である。前述した如く、地表
状態点検車両1はレーザ・レーダ2及び紫外画像センサ
3を備えており、該レーザ・レーダ2及び紫外画像セン
サ3は、CPU等からなる計測手段制御部10に接続さ
れ、その動作が制御されている。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a schematic configuration of the ground surface condition inspection vehicle 1. As described above, the surface condition inspection vehicle 1 is provided with the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3, and the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3 are connected to the measuring means control unit 10 including a CPU and the like. The operation is controlled.

【0025】また、地表状態点検車両1は前記計測手段
制御部10の他、吸引装置及びロボットアーム5の動作
を制御するための回収手段制御部11と、地表状態点検
車両1を走行させるための駆動系を制御すべく設けられ
た走行手段制御部12とを備えており、前記回収手段制
御部11及び走行手段制御部12は、夫々計測手段制御
部10に接続されている。
In addition to the measuring means controller 10, the surface condition inspection vehicle 1 has a collecting means controller 11 for controlling the operation of the suction device and the robot arm 5, and a vehicle for inspecting the surface condition inspection vehicle 1. The traveling means controller 12 is provided to control the drive system, and the collecting means controller 11 and the traveling means controller 12 are connected to the measuring means controller 10, respectively.

【0026】計測手段制御部10は、前記レーザ・レー
ダ2及び紫外画像センサ3の夫々から出力されたデータ
を受け付け、受け付けたデータに基づいて地表状態の検
出を行う。また、検出結果に基づき、吸引装置、ロボッ
トアーム5、及び、駆動系を制御させるべく、回収手段
制御部11及び走行手段制御部12へコマンドを送る。
The measuring means controller 10 receives the data output from each of the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3, and detects the ground condition based on the received data. Further, based on the detection result, a command is sent to the recovery means control unit 11 and the traveling means control unit 12 in order to control the suction device, the robot arm 5, and the drive system.

【0027】更に、前記検出結果を情報通信装置60へ
送信すべく、通信部13の動作を制御する。
Further, the operation of the communication unit 13 is controlled so as to transmit the detection result to the information communication device 60.

【0028】図3は、前記レーザ・レーダ2の構成を示
すブロック図である。図中20は光源であり、レーザ光
を照射することができる。前記光源20から照射される
レーザ光はビームスプリッタ21により2方向のレーザ
光に分光される。分光されたレーザ光のうち、一方のレ
ーザ光(以下、第1レーザ光、という)はアナライザ2
5へ入力される。他方のレーザ光は、互いの法線方向が
略直交する2つの鏡面を有する逆V字形状の鏡体22に
おける、一方の鏡面へ入射される。入射されたレーザ光
は前記一方の鏡面にて反射され、レーザ・レーダ2の外
部へ出力され、地表上に存在する対象物へ照射される。
FIG. 3 is a block diagram showing the structure of the laser radar 2. Reference numeral 20 in the figure denotes a light source, which can emit laser light. The laser light emitted from the light source 20 is split into laser light in two directions by the beam splitter 21. One of the split laser beams (hereinafter referred to as the first laser beam) is the analyzer 2
Input to 5. The other laser beam is incident on one mirror surface of an inverted V-shaped mirror body 22 having two mirror surfaces whose normal directions are substantially orthogonal to each other. The incident laser light is reflected by the one mirror surface, is output to the outside of the laser radar 2, and is irradiated on an object existing on the ground surface.

【0029】また、前記鏡体22にはモータ23が備え
られており、モータ23が駆動することにより鏡面の向
きが変化するように鏡体22は駆動される。具体的に
は、モータ23は後述するCPU26により動作が制御
され、レーザ・レーダ2から照射されるレーザ光、即ち
第1レーザ光が地表上を走査すべく、前記鏡体22を駆
動させる。第1レーザ光は、レーザ・レーダ2自身の位
置を中心とし、略水平面内にて円周方向へ走査される。
また、前記第1レーザ光は、後述するCPU26からの
制御により、鉛直方向へも走査することができる。
The mirror body 22 is provided with a motor 23, and the motor body 23 drives the mirror body 22 so that the direction of the mirror surface changes. Specifically, the operation of the motor 23 is controlled by the CPU 26 described later, and drives the mirror body 22 so that the laser light emitted from the laser radar 2, that is, the first laser light scans the surface of the earth. The first laser light is scanned in the circumferential direction in a substantially horizontal plane centering on the position of the laser radar 2 itself.
Further, the first laser light can also be scanned in the vertical direction under the control of the CPU 26 described later.

【0030】前記対象物にて反射されたレーザ光は、そ
の一部又は全部が鏡体22へ入力され、他方の鏡面へ入
射される。入射されたレーザ光は前記他方の鏡面にて反
射され、フィルタ24へ入力される。鏡体22の他方の
鏡面にて反射され、フィルタ24へ入力される光は、レ
ーザ光の他、可視光及び赤外線など、様々の波長を有す
る光をも含むため、フィルタ24ではこれらのうちから
第1レーザ光と同じ波長を有する光のみを抽出する。抽
出された光(以下、第2レーザ光、という)は、フィル
タ24からアナライザ25へ入力される。
A part or all of the laser beam reflected by the object is input to the mirror body 22 and is incident on the other mirror surface. The incident laser light is reflected by the other mirror surface and is input to the filter 24. The light reflected by the other mirror surface of the mirror body 22 and input to the filter 24 includes not only laser light but also light having various wavelengths such as visible light and infrared light. Only the light having the same wavelength as the first laser light is extracted. The extracted light (hereinafter referred to as the second laser light) is input from the filter 24 to the analyzer 25.

【0031】アナライザ25は、ビームスプリッタ21
から直接入力された第1レーザ光と、フィルタ24を介
して入力された第2レーザ光との夫々を分析し、振幅及
び位相などに関するディジタルデータを生成し、CPU
26へ入力する。
The analyzer 25 includes a beam splitter 21.
The first laser light directly input from the CPU and the second laser light input through the filter 24 are analyzed to generate digital data regarding amplitude and phase, and the CPU
26.

【0032】CPU26は、レーザ・レーダ2を構成す
るハードウェアの動作を制御する他、アナライザ25か
ら入力されたデータに基づき、対象物までの距離の算
出、距離の平均値の算出等の処理を行って取得したデー
タを、図3に示した計測手段制御部10へ出力する。
The CPU 26 controls the operation of the hardware constituting the laser radar 2, and also calculates the distance to the object and calculates the average value of the distance based on the data input from the analyzer 25. The obtained and acquired data is output to the measuring means control unit 10 shown in FIG.

【0033】図4は、地表状態点検車両1が地表状態を
点検することができる地表領域を説明するための模式図
である。地表状態点検車両1が備えるレーザ・レーダ2
は、モータ23を駆動させることにより、略水平面内に
おいて円周方向へ走査角68°だけ走査する。実際にレ
ーザ光が照射される地表領域は、レーザ・レーダ2の設
置高さ、照射されるレーザ光の俯角等に依存し、本実施
の形態に係るレーザ・レーダ2では中心角度が68°で
あり半径が24mの円弧状の地表領域2aが、レーザ光
が照射される地表領域となる。更に、地表状態点検車両
1が走行することにより、左右方向に27mの幅を有す
る面走査をすることができる。なお、レーザ・レーダ2
の設置高さ及び俯角等を適宜設定することにより、前記
地表領域2aの範囲は、任意に変更することができる。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a surface area where the surface condition inspection vehicle 1 can inspect the surface condition. Laser radar 2 provided on the surface condition inspection vehicle 1
Drives the motor 23 to scan in a substantially horizontal plane in the circumferential direction by a scan angle of 68 °. The ground surface area to which the laser light is actually irradiated depends on the installation height of the laser radar 2, the depression angle of the laser light to be irradiated, and the like. In the laser radar 2 according to the present embodiment, the central angle is 68 °. An arc-shaped surface area 2a having a radius of 24 m is a surface area to which laser light is applied. Further, as the surface condition inspection vehicle 1 travels, surface scanning having a width of 27 m in the left-right direction can be performed. Laser radar 2
The range of the ground surface area 2a can be arbitrarily changed by appropriately setting the installation height, depression angle and the like.

【0034】本実施の形態に係るレーザ・レーダ2は、
前記地表領域2a内において、比較的高さを有するFO及
び舗装割れ(例えば、10cm程度のFO及び舗装割れ)
を検出することができる。
The laser radar 2 according to this embodiment is
Within the surface area 2a, FO and pavement cracks having a relatively high height (for example, FO and pavement cracks of about 10 cm)
Can be detected.

【0035】次に、紫外画像センサ3が短波長光を検出
することにより地表領域を撮像する原理について説明す
る。なお、紫外画像センサ3は、高感度CCD等を用い
て短波長光を検出し、光信号を電気信号に変換するもの
であり、公知のものを用いて実現することができるた
め、その構成についての詳述は省略する。
Next, the principle of the ultraviolet image sensor 3 detecting the short wavelength light to image the ground surface area will be described. The ultraviolet image sensor 3 detects short-wavelength light using a high-sensitivity CCD or the like and converts an optical signal into an electric signal, and can be realized by using a known one. Will be omitted.

【0036】屋外環境下において、地表領域を照らす光
は主に2種類ある。即ち、太陽から直接発せられる直達
光と、太陽から発せられた光が大気中で散乱することに
より天空全体を面光源として発せられる天空光とがあ
る。従って、地表領域に存在するFO及び地表面は、前記
直達光及び天空光の両方を反射し、可視光画像センサ、
紫外画像センサ3等の画像センサへ入射される。
In the outdoor environment, there are mainly two types of light that illuminate the surface area. That is, there are direct light emitted directly from the sun and skylight emitted from the entire sky as a surface light source by scattering the light emitted from the sun in the atmosphere. Therefore, the FO and the ground surface existing in the surface area reflect both the direct light and the skylight, and a visible light image sensor,
It is incident on an image sensor such as the ultraviolet image sensor 3.

【0037】ところで、太陽と画像センサとが前記FOに
対して正反射の位置関係にあるときは、前記FOの反射率
が地表面の反射率に比して十分小さくない限り、可視光
と紫外光との何れの場合も、前記FOの方が地表面より明
るく検出される。しかしながら、太陽と画像センサとが
前記正反射の位置関係となるのは稀であり、通常は正反
射の位置関係とならない確率が高い。
By the way, when the sun and the image sensor are in the position of regular reflection with respect to the FO, visible light and ultraviolet light are emitted unless the reflectance of the FO is sufficiently smaller than the reflectance of the ground surface. In any case of light, the FO is detected brighter than the ground surface. However, it is rare that the sun and the image sensor have the above-mentioned regular reflection positional relationship, and there is usually a high probability that the sun and the image sensor do not have the regular reflection positional relationship.

【0038】一方、太陽と画像センサとがFOに対して正
反射の位置関係にない場合、紫外光では、前記画像セン
サへ入射される天空光成分は直達光成分の約1.5倍で
あるのに対し、可視光では、例え快晴日であっても、天
空光成分は直達光成分の約1/9倍にすぎない。これ
は、可視光に比して紫外光の方が波長が短いため、大気
中でより多く散乱して天空光成分が多いからである。
On the other hand, when the sun and the image sensor are not in the position of regular reflection with respect to FO, the sky light component incident on the image sensor is about 1.5 times the direct light component in ultraviolet light. On the other hand, with visible light, the sky light component is only about 1/9 times the direct light component even on a sunny day. This is because ultraviolet light has a shorter wavelength than visible light and is scattered more in the atmosphere to have more skylight components.

【0039】即ち、太陽と画像センサとが正反射の位置
関係にない場合、可視光画像センサでは、地表面からは
主として強い直達光が反射されて検出され、FOからは弱
い天空光が反射されて検出されるのみであり、FOが地表
面より十分大きい反射率を有するときのみ、FOは比較的
明るく撮像される。これに比べ、紫外画像センサ3で
は、入射される光の主成分は天空光であり、前記正反射
の位置関係になくとも、地表面よりもFOの反射率がわず
かに大きければ、FOは比較的明るく撮像される。
That is, when the sun and the image sensor are not in the positional relationship of specular reflection, the visible light image sensor mainly detects the strong direct light reflected from the ground surface and the weak skylight reflected from the FO. The FO is imaged relatively bright only when it has a reflectance sufficiently higher than the ground surface. On the other hand, in the ultraviolet image sensor 3, the main component of the incident light is the skylight, and if the reflectance of FO is slightly higher than that of the ground surface, the FO is compared even if it is not in the positional relationship of the regular reflection. It is captured brightly.

【0040】このように、可視光画像センサではなく紫
外画像センサ3を用いることにより、太陽と画像センサ
との位置関係(逆光位置、順光位置)、或いは、天候条
件(晴天、曇天)に拘らず、地表面よりFOの方が反射率
がわずかでも大きければ、前記FOを明るく撮像すること
ができる。また、紫外画像センサ3はレーザ・レーダ2
より高分解能であるという特徴を有しているため、ボル
ト等のように比較的小さいFO、パネル等のように平面的
なFOを、正常な地表面と区別して撮像することができ
る。また、地表面が降雨により濡れている場合、凍結し
ている場合にも、一般的に正常な地表面より反射率が高
くなるため、前記FOの他、地表面の湿潤状態及び凍結状
態等についても正常な地表面と区別して撮像することが
できる。
As described above, by using the ultraviolet image sensor 3 instead of the visible light image sensor, the positional relationship between the sun and the image sensor (backlight position, forward light position) or the weather condition (clear weather, cloudy weather) is taken into consideration. If the reflectance of FO is larger than that of the ground surface, the FO can be brightly imaged. The ultraviolet image sensor 3 is a laser radar 2
Since it has a feature of higher resolution, it is possible to image a relatively small FO such as a bolt or the like, and a planar FO such as a panel or the like, in distinction from a normal ground surface. In addition, when the ground surface is wet due to rainfall, even if it is frozen, the reflectance is generally higher than that of a normal ground surface. Can be imaged separately from the normal ground surface.

【0041】また、紫外画像(紫外光を検出して撮像す
る画像)を撮像し、可視光を利用しないため、FOが地表
面と同色であっても、前記FOを地表面と区別して撮像す
ることができる。更に、赤外線を利用することもないの
で、FO及び地表面の温度差がほとんどない場合であって
も、前記FOを地表面と区別して撮像することができる。
Further, since an ultraviolet image (an image obtained by detecting ultraviolet light is picked up) is not used and visible light is not used, even if the FO has the same color as the ground surface, the FO is distinguished from the ground surface. be able to. Further, since infrared rays are not used, the FO can be distinguished from the ground surface and imaged even when there is almost no temperature difference between the FO and the ground surface.

【0042】紫外画像センサ3は、上述した如くの原理
により、地表領域を撮像する。なお、本実施の形態に係
る地表状態点検車両1は、円弧状に配置した17台の紫
外画像センサ3を備えている。従って、図4に示すよう
に、中心角度が68°であり半径が24mの扇形状の地
表領域のうち、中心角度を同一として半径が10mの扇
形状の地表領域を除く範囲である地表領域2bの全ての
範囲を同時に撮像することができる。
The ultraviolet image sensor 3 picks up an image of the ground surface area based on the principle as described above. The surface condition inspection vehicle 1 according to the present embodiment includes 17 ultraviolet image sensors 3 arranged in an arc shape. Therefore, as shown in FIG. 4, among the fan-shaped ground surface areas having a central angle of 68 ° and a radius of 24 m, the ground surface area 2 b is a range excluding the fan-shaped ground surface area having the same central angle and a radius of 10 m. It is possible to simultaneously image the entire range of.

【0043】なお、本実施の形態に係る紫外画像センサ
3の場合、前記地表領域2b内における半径が14mの
円弧の位置(左右方向の幅は16m)が、撮像した画像
中の略中心位置となり、この位置にて2cm程度のFOが
検出できるように検出精度が設定されている。また、前
述した如く、本実施の形態に係る紫外画像センサ3は、
190nm乃至500nmの範囲に波長を含む光である
短波長光を検出するが、このうち、波長が280nm乃
至315nmの範囲に含まれる光であるUVBを検出し
て地表領域を撮像することが、検出精度及び実用性から
好ましい。
In the case of the ultraviolet image sensor 3 according to the present embodiment, the position of an arc having a radius of 14 m (the width in the left-right direction is 16 m) in the ground surface area 2b is the substantially central position in the imaged image. The detection accuracy is set so that FO of about 2 cm can be detected at this position. Further, as described above, the ultraviolet image sensor 3 according to the present embodiment is
Detecting short-wavelength light, which is light having a wavelength in the range of 190 nm to 500 nm, of which UVB, which is light having a wavelength in the range of 280 nm to 315 nm, is detected to image the surface area. It is preferable in terms of accuracy and practicality.

【0044】図5は、本実施の形態に係る地表状態点検
車両1を用いて滑走路8の地表状態を点検する際の状況
を説明するための模式図である。該滑走路8は、幅が6
0mで長さが4000mあり、わが国での滑走路として
は最大規模である。図4を用いて説明した如く、地表状
態点検車両1は、紫外画像の中心で左右方向に16mの
幅を有する地表領域2bと、レーザ・レーダ2による左
右方向に27mの幅を有する地表領域2aとを、点検の
対象としている。従って、地表状態点検車両1が直進走
行することにより、最小で16mの幅を有する範囲の地
表状態を点検することができる。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the situation when inspecting the surface condition of the runway 8 using the surface condition inspection vehicle 1 according to the present embodiment. The runway 8 has a width of 6
With a length of 0 m and a length of 4000 m, it is the largest runway in Japan. As described with reference to FIG. 4, the ground surface inspection vehicle 1 includes the ground surface area 2b having a width of 16 m in the horizontal direction at the center of the ultraviolet image and the ground surface area 2a having a width of 27 m in the horizontal direction by the laser radar 2. And are subject to inspection. Therefore, when the surface condition inspection vehicle 1 travels straight, it is possible to inspect the surface condition in a range having a minimum width of 16 m.

【0045】ところで、滑走路8は長さ方向に分割した
4つのルートが設定されている。これにより、1ルート
の幅が15mとなり、地表状態点検車両1が1度走行す
るだけで1ルート分の点検を終えることができる。
By the way, the runway 8 has four routes divided in the lengthwise direction. As a result, the width of one route becomes 15 m, and the inspection for one route can be completed by traveling the ground state inspection vehicle 1 only once.

【0046】本実施の形態では、各ルート毎に1台の地
表状態点検車両1を用い、各地表状態点検車両1を30
km/h乃至40km/hの速度で走行させることによ
り、地表上にロボットアーム5を用いて回収すべきFOが
ない場合は、約6分乃至8分で前記滑走路8全体の点検
を終えることができる。なお、この場合であっても、レ
ーザ・レーダ2及び紫外画像センサ3により検出するこ
とができない程度の小さいFO(例えば、2cm以下のF
O)については、吸引装置を常時駆動させておくことに
より、吸引口4から回収することができる。
In the present embodiment, one surface condition inspection vehicle 1 is used for each route, and 30 surface condition inspection vehicles 1 are used.
By running at a speed of km / h to 40 km / h, if there is no FO to be recovered by using the robot arm 5 on the ground surface, the inspection of the entire runway 8 should be completed in about 6 to 8 minutes. You can Even in this case, a small FO that cannot be detected by the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3 (for example, F of 2 cm or less)
O) can be collected from the suction port 4 by constantly driving the suction device.

【0047】図6は、本実施の形態に係る情報通信装置
60の構成を示すブロック図である。情報通信装置60
はCPU61を備え、該CPU61は、RAM62,R
OM63,ハードディスク(以下、HD、という)6
4,及び通信インタフェース(以下、通信I/F、とい
う)65等の動作を制御する。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the information communication device 60 according to this embodiment. Information communication device 60
Includes a CPU 61, and the CPU 61 includes a RAM 62, R
OM63, hard disk (henceforth HD) 6
4, and the operation of a communication interface (hereinafter referred to as communication I / F) 65 and the like.

【0048】RAM62は、CPU61にて演算処理が
行われる間に発生するデータを一時的に記憶する他、通
信I/F65を介して送受信されるデータ等を一時的に
記憶する。ROM63は、PROM,マスクROM等か
らなり、本実施の形態に係る情報通信装置60を動作さ
せるために必要な基本的なコンピュータプログラムが予
め記憶されている。
The RAM 62 temporarily stores the data generated while the CPU 61 performs the arithmetic processing, and also temporarily stores the data transmitted and received via the communication I / F 65. The ROM 63 is composed of a PROM, a mask ROM, and the like, and stores in advance a basic computer program necessary for operating the information communication device 60 according to the present embodiment.

【0049】HD64は、本実施の形態に係る情報通信
装置60を動作させるために必要な、前記ROM63に
記憶されているものとは異なるコンピュータプログラム
が記憶されている。また、通信I/F65を介して受信
したデータを、データベース形式にして記憶している。
通信I/F65は、地表状態点検車両1或いは管制セン
タ7との間でアンテナを介して通信を行うためのハード
ウェアである。
The HD 64 stores a computer program required for operating the information communication device 60 according to this embodiment, which is different from the computer program stored in the ROM 63. Further, the data received via the communication I / F 65 is stored in a database format.
The communication I / F 65 is hardware for communicating with the surface condition inspection vehicle 1 or the control center 7 via an antenna.

【0050】なお、図2、図3及び図6にて示した地表
状態点検車両1及び情報通信装置60の構成は一例であ
り、適宜他の構成をとることもできる。例えば、図3に
おいてCPU26は複数備えられていてもよい。また、
レーザ・レーダ2に代えて電波レーダ、超音波レーダ
等、空間を伝搬する波動を利用して距離を計測すること
ができる他の装置を用いてもよい。
The structures of the surface condition inspection vehicle 1 and the information communication device 60 shown in FIGS. 2, 3 and 6 are examples, and other structures may be adopted as appropriate. For example, in FIG. 3, a plurality of CPUs 26 may be provided. Also,
Instead of the laser radar 2, other devices, such as radio wave radar and ultrasonic radar, which can measure the distance by utilizing the wave propagating in space may be used.

【0051】次に、レーザ・レーダ2が備えるCPU2
6の動作の流れについて、図7に示すフローチャートを
用いて説明する。前述した如く、アナライザ25から
は、第1レーザ光及び第2レーザ光に関し、振幅及び位
相等に係るディジタルデータが出力され、CPU26は
これを受信する(S1)。CPU26は、受信したデー
タに基づいてレーザ光の送受信時のタイムラグ(即ち、
第1レーザ光と第2レーザ光との位相差)を算出するこ
とにより、対象物までの距離を算出する(S2)。
Next, the CPU 2 provided in the laser radar 2
The operation flow of No. 6 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As described above, the analyzer 25 outputs digital data regarding the amplitude and phase of the first laser light and the second laser light, and the CPU 26 receives the digital data (S1). The CPU 26 determines the time lag (that is,
The distance to the object is calculated by calculating the phase difference between the first laser light and the second laser light (S2).

【0052】図8は、CPU26での演算処理の内容を
説明するための、演算結果の一例を模式的に示す図表で
ある。このうち図8(a)は、レーザ光の走査角度とス
テップ2にて算出した対象物までの距離との関係を示す
図表である。図示する如くこの場合、走査角度がXから
Yに至る間で算出された距離は、その他の走査角度の間
に算出された距離に比して長くなっている。
FIG. 8 is a chart schematically showing an example of the calculation result for explaining the contents of the calculation processing in the CPU 26. Of these, FIG. 8A is a chart showing the relationship between the scanning angle of the laser light and the distance to the object calculated in step 2. As shown in the figure, in this case, the distance calculated during the scan angle from X to Y is longer than the distance calculated during the other scan angles.

【0053】ところで、FOが存在する地表領域をレーザ
・レーダ2により走査し、距離を算出した場合、FOが存
在するところだけ、レーザ・レーダ2からの距離は短く
なる。一方、舗装割れが存在する地表領域をレーザ・レ
ーザ2により走査して距離を算出した場合、舗装割れが
存在するところだけ、レーザ・レーダ2からの距離は長
くなる。従って図8(a)の場合、走査角度XからYに
至る間には、舗装割れが存在している可能性があること
がわかる。
By the way, when the laser radar 2 scans the ground surface area where the FO exists and the distance is calculated, the distance from the laser radar 2 becomes short only where the FO exists. On the other hand, when the distance is calculated by scanning the ground surface area where the pavement crack exists with the laser / laser 2, the distance from the laser radar 2 increases only where the pavement crack exists. Therefore, in the case of FIG. 8A, it can be understood that pavement cracks may exist between the scanning angles X and Y.

【0054】CPU26は、ステップ2にて算出した距
離を示す関数を、走査角度をパラメータとして微分処理
を行う(S3)。図8(b)は、図8(a)に示す演算
結果を走査角度により微分して得られる結果を示す図表
である。図8(a)に示した如く、走査角度Xにて対象
物までの距離が長くなり、走査角度Yにて対象物までの
距離が短くなっている。従って図8(b)に示する如
く、走査角度で微分した結果(即ち、走査角度に対する
距離の変化の度合い)は、走査角度Xで所定の正の値を
有し、走査角度Yで所定の負の値を有する。このように
距離の変化の度合いを抽出することにより、FO又は舗装
割れ等のエッジ個所(図8中では、走査角度X及びY)
を抽出することができる。
The CPU 26 differentiates the function indicating the distance calculated in step 2 by using the scanning angle as a parameter (S3). FIG. 8B is a chart showing a result obtained by differentiating the calculation result shown in FIG. 8A by the scanning angle. As shown in FIG. 8A, the distance to the object becomes long at the scanning angle X, and the distance to the object becomes short at the scanning angle Y. Therefore, as shown in FIG. 8B, the result of differentiation with respect to the scan angle (that is, the degree of change in distance with respect to the scan angle) has a predetermined positive value at the scan angle X and a predetermined value at the scan angle Y. It has a negative value. By extracting the degree of change in the distance in this way, edge locations such as FO or pavement cracks (scan angles X and Y in FIG. 8)
Can be extracted.

【0055】次にCPU26は、ステップ3での微分処
理の結果得られる走査角度の値X,Yに基づいて地表領
域を複数の範囲(図8では、走査角度がX以下、走査角
度がX乃至Yの間、及び走査角度がY以上の3つの範
囲)に区切り、夫々の範囲にて、ステップ2にて算出し
た距離の平均値を算出する(S4)。図8(c)は、ス
テップ4にて算出した距離の平均値と走査角度との関係
を示す図表である。
Next, the CPU 26 makes a plurality of ranges of the ground surface area based on the scanning angle values X and Y obtained as a result of the differential processing in step 3 (in FIG. 8, the scanning angle is X or less, the scanning angle is X to X). Between Y and three ranges in which the scanning angle is Y or more), the average value of the distance calculated in step 2 is calculated in each range (S4). FIG. 8C is a chart showing the relationship between the average value of the distances calculated in step 4 and the scanning angle.

【0056】更にCPU26は、ステップ4にて算出し
た距離の平均値に関するデータを計測手段制御部10へ
出力し(S5)、出力された距離の平均値に関するデー
タは、後述する如く、走査角度XからYに至る範囲に舗
装割れが存在するか否かの判断に供される。また、レー
ザ・レーダ2は、所定の周期で光源20からレーザ光を
照射する。従って、上記ステップ1乃至5に示すCPU
26の動作は、前記所定周期でアナライザ25からデー
タを受信する毎に繰り返し行われる。
Further, the CPU 26 outputs the data relating to the average value of the distance calculated in step 4 to the measuring means control section 10 (S5), and the data relating to the outputted average value of the distance is the scanning angle X as will be described later. It is used to judge whether or not pavement cracks exist in the range from to Y. Further, the laser radar 2 irradiates the laser light from the light source 20 at a predetermined cycle. Therefore, the CPU shown in steps 1 to 5 above
The operation of 26 is repeated every time data is received from the analyzer 25 in the predetermined cycle.

【0057】次に、レーザ・レーダ2が出力した距離の
平均値に関するデータに基づき、計測手段制御部10が
FO又は舗装割れの有無を判断する場合の動作の流れにつ
いて、図9に示すフローチャートを用いて説明する。な
お、計測手段制御部10は、レーザ・レーダ2の他、後
述する如く紫外画像センサ3が出力したデータに基づく
FO等の有無判断も行うため、夫々についての演算処理は
時分割処理により、又は、計測手段制御部10内に複数
のCPUを備えさせた場合には夫々のCPUでの分担処
理により行われる。
Next, based on the data on the average value of the distances output by the laser radar 2, the measuring means control section 10
The flow of operation when determining the presence or absence of FO or pavement cracking will be described using the flowchart shown in FIG. The measuring means control unit 10 is based on the data output by the ultraviolet image sensor 3 as will be described later in addition to the laser radar 2.
Since the presence / absence of FO and the like is also determined, the arithmetic processing for each is performed by time-division processing, or when a plurality of CPUs are provided in the measuring means control unit 10, each CPU performs the sharing processing.

【0058】初めに、レーザ・レーダ2から距離の平均
値に関するデータを受け付けた場合(S10)、計測手
段制御部10は、受け付けたデータが示す距離の平均値
と、所定の閾値(以下、第1閾値、という)とを比較し
(S11)、大小関係を判断する(S12)。
First, when the data relating to the average value of the distance is received from the laser radar 2 (S10), the measuring means control section 10 causes the average value of the distance indicated by the received data and a predetermined threshold value (hereinafter, referred to as a first threshold value). 1 threshold value) (S11), and the size relationship is determined (S12).

【0059】前記第1閾値は、レーザ・レーダ2による
距離算出精度、天候等の環境条件などに依存する数値で
あり、距離の平均値と第1閾値との大小関係を比較する
ことにより、FO又は舗装割れの存在を判別することがで
きる。
The first threshold value is a numerical value that depends on the accuracy of distance calculation by the laser radar 2 and environmental conditions such as weather conditions. By comparing the magnitude relationship between the average value of the distance and the first threshold value, FO Alternatively, the presence of pavement cracks can be determined.

【0060】図10は、距離の平均値と第1閾値との関
係の一例を示す図表である。FO及び舗装割れが存在しな
い地表領域までの距離をLとした場合、レーザ・レーダ
2の検出誤差を見込んで第1閾値として、L+α,L−
αが設定される。このうちL+αは舗装割れを検出する
ための閾値であり、L−αはFOを検出するための閾値で
ある。
FIG. 10 is a chart showing an example of the relationship between the average value of distances and the first threshold value. When the distance to the ground surface area where FO and pavement cracks do not exist is L, the detection error of the laser radar 2 is taken into consideration and the first threshold value is set to L + α, L−.
α is set. Of these, L + α is a threshold value for detecting pavement cracks, and L−α is a threshold value for detecting FO.

【0061】従って、算出した距離の平均値が、L+α
及びL−αの範囲にある場合は、地表領域にFO及び舗装
割れが共に存在せず、正常であると判別することができ
る。一方、算出した距離の平均値がL+Wであり、L+
W>L+αの関係である場合は、舗装割れが存在すると
判別でき、また、算出した距離の平均値がL−Hであ
り、L−H<L−αの関係である場合は、FOが存在する
と判別できる。
Therefore, the average value of the calculated distances is L + α
And in the range of L-α, both FO and pavement cracks do not exist in the ground surface area, and it can be determined that the area is normal. On the other hand, the average value of the calculated distances is L + W, and L + W
When W> L + α, it can be determined that pavement cracking exists, and when the calculated average distance is L−H, and L−H <L−α, FO exists. Then you can tell.

【0062】例えば、図8(c)に示す走査角度X以下
の範囲にて得られた距離の平均値が、第1閾値の範囲
内、即ち、L+α及びL−αの間の値であり、走査角度
Y以上の範囲にて得られた距離の平均値が、同様に第1
閾値の範囲内であり、他方、走査角度X乃至Yの間の範
囲にて得られた距離の平均値が第1閾値の範囲外、即
ち、L+α以上又はL−α以下である場合は、走査角度
X乃至Yの間の範囲にFO又は舗装割れ(ここでは、舗装
割れ)が存在すると判断される。
For example, the average value of the distances obtained in the range of the scanning angle X or less shown in FIG. 8C is within the range of the first threshold value, that is, the value between L + α and L−α, Similarly, the average value of the distances obtained in the range of the scanning angle Y or more is the first
If the average value of the distances obtained in the range of the scanning angles X to Y is outside the range of the first threshold, that is, L + α or more or L-α or less, the scanning is performed. It is determined that FO or pavement crack (here, pavement crack) exists in the range between the angles X and Y.

【0063】ステップ12にて距離の平均値が第1閾値
を超えていないと判別した場合(S12:YES)、地
表領域2aにはFO等が存在しないと判別し(S13)、
再びレーザ・レーダ2からのデータを受け付けた場合に
ステップ10以降の動作を繰り返す。また、ステップ1
2にて距離の平均値が第1閾値を超えていると判別した
場合(S12:NO)、地表領域2aにFO等が存在する
と判別し(S14)、その結果を情報管理センタ6へ送
信する(S15)。ステップ15にてデータを送信した
後は、再びステップ10以降の動作を繰り返す。データ
を受信した情報管理センタ6では、情報通信装置60に
接続されるモニタ又は印字装置等にて出力する他、管制
センタ7へも滑走路8の地表状態を示す情報を提供する
ことができる。
When it is determined in step 12 that the average value of the distances does not exceed the first threshold value (S12: YES), it is determined that there is no FO or the like in the surface area 2a (S13),
When the data from the laser radar 2 is received again, the operations after step 10 are repeated. Also, step 1
When it is determined that the average value of the distances exceeds the first threshold value in 2 (S12: NO), it is determined that the FO or the like exists in the surface area 2a (S14), and the result is transmitted to the information management center 6. (S15). After transmitting the data in step 15, the operations in and after step 10 are repeated. The information management center 6 that has received the data can output the information on the surface condition of the runway 8 to the control center 7 in addition to outputting the data on a monitor or a printing device connected to the information communication device 60.

【0064】図11は、CPU26での演算結果の他の
一例を模式的に示す図表である。また、図11(a)
は、レーザ光の走査角度と算出した対象物までの距離と
の関係を示す図表、図11(b)は、図11(a)に示
す演算結果を走査角度により微分して得られる結果を示
す図表、図11(c)は、算出した距離の平均値と走査
角度との関係を示す図表である。
FIG. 11 is a chart schematically showing another example of the calculation result in the CPU 26. In addition, FIG.
Is a chart showing the relationship between the scanning angle of the laser beam and the calculated distance to the object, and FIG. 11 (b) shows the result obtained by differentiating the calculation result shown in FIG. 11 (a) by the scanning angle. FIG. 11C is a chart showing the relationship between the calculated average value of the distance and the scanning angle.

【0065】図11(a)に示す如くの場合は、図8
(a)に示した場合と異なり、走査角度がXからYに至
る間で算出された距離は、その他の走査角度の間に算出
された距離に比して短くなっている。よって、走査角度
XからYに至る間には、FOが存在している可能性がある
ことがわかる。
In the case as shown in FIG.
Unlike the case shown in (a), the distance calculated during the scanning angle from X to Y is shorter than the distance calculated during the other scanning angles. Therefore, it is understood that FO may exist between the scanning angles X and Y.

【0066】従って、図11(a)に示した結果につい
て、図7のステップ3に示す微分処理を施した場合、図
11(b)に示すように、走査角度Xで所定の負の値を
有し、走査角度Yで所定の正の値を有することがわか
り、FOのエッジ個所を抽出することができる。また、前
記エッジ個所で区分けした各範囲にて、ステップ4に示
した如くに距離の平均値を算出することにより、図11
(c)に示す如くの演算結果を得ることができる。
Therefore, when the differentiation process shown in step 3 of FIG. 7 is applied to the result shown in FIG. 11A, a predetermined negative value is obtained at the scanning angle X as shown in FIG. 11B. It is found that the scanning angle Y has a predetermined positive value, and the edge portion of FO can be extracted. Further, by calculating the average value of the distances as shown in step 4 in each range divided by the edge portion,
The calculation result as shown in (c) can be obtained.

【0067】更に、得られた演算結果を示すデータに基
づき、計測手段制御部10にて図9のフローチャートに
示す如くの処理を施すことにより、走査角度X及びYの
間にFOが存在するか否かを判別することができる。
Further, based on the data showing the obtained calculation result, the measuring means control unit 10 performs the processing as shown in the flowchart of FIG. 9 so that FO exists between the scanning angles X and Y. It is possible to determine whether or not.

【0068】上述した如く、レーザ・レーダ2を用い、
FO及び舗装割れの双方の有無について、地表状態を検出
することができる。
As described above, using the laser radar 2,
The surface condition can be detected for the presence or absence of both FO and pavement cracking.

【0069】なお、上述したレーザ・レーダ2を用いた
地表状態の点検方法は一例であり、図7に示すステップ
1乃至ステップ5の動作、及び図9に示すステップ11
乃至ステップ14の動作を全てレーザ・レーダ2が備え
るCPU26にて行い、その結果得られるFO等の有無の
判断結果のみを計測手段制御装置10へ入力するように
してもよい。また、レーザ・レーダ2が備えるアナライ
ザ25から出力されたデータを計測手段制御部10へ入
力し、図7に示すステップ2乃至ステップ5の動作、及
び図9に示すステップ11乃至ステップ15の動作を、
全て計測手段制御部10にて行うようにしてもよい。こ
のように、レーザ・レーダ2が備えるCPU26にて行
う動作と、計測手段制御部10にて行う動作は、適宜分
担すればよい。
The method of checking the ground surface condition using the laser radar 2 described above is an example, and the operations of steps 1 to 5 shown in FIG. 7 and step 11 shown in FIG. 9 are performed.
Alternatively, all the operations of step 14 may be performed by the CPU 26 included in the laser radar 2, and only the determination result of the presence or absence of FO and the like obtained as a result thereof may be input to the measuring means control device 10. Further, the data output from the analyzer 25 included in the laser radar 2 is input to the measuring means control unit 10, and the operations of steps 2 to 5 shown in FIG. 7 and the operations of steps 11 to 15 shown in FIG. 9 are performed. ,
Alternatively, the measurement means control unit 10 may perform all the operations. In this way, the operation performed by the CPU 26 included in the laser radar 2 and the operation performed by the measuring unit control unit 10 may be appropriately shared.

【0070】続いて、紫外画像センサ3から受け付けた
画像に関するデータに基づき、計測手段制御部10が、
FO等の有無を判断する場合の動作の流れを、図12に示
すフローチャートを用いて説明する。
Then, based on the data relating to the image received from the ultraviolet image sensor 3, the measuring means controller 10
The flow of operation when determining the presence or absence of FO and the like will be described using the flowchart shown in FIG.

【0071】初めに計測手段制御部10は、紫外画像セ
ンサ3から画像に関するデータを受け付け(S20)、
受け付けたデータが示す各画素の輝度の値と、所定の閾
値(以下、第2閾値、という)とを比較することによ
り、2値化処理を行う(S21)。図13は、紫外画像
センサ3から受け付けた画像に関するデータに基づく計
測手段制御部10での処理を説明するための模式図であ
り、図13(a)は、2値化処理前の画像を示す模式
図、図13(b)は、2値化処理後の画像を示す模式図
である。紫外画像センサ3にて得られた画像には、図1
3(a)に示す如く、FO等と考えられる画像及び多少の
ノイズが含まれており、輝度の斑によって濃淡のある背
景となっているが、ステップ21にて2値化処理を施す
ことにより図13(b)に示す如く白黒画像となる。
First, the measuring means control section 10 receives data relating to an image from the ultraviolet image sensor 3 (S20),
The binarization process is performed by comparing the brightness value of each pixel indicated by the received data with a predetermined threshold value (hereinafter, referred to as a second threshold value) (S21). FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the processing in the measuring means control unit 10 based on the data regarding the image received from the ultraviolet image sensor 3, and FIG. 13A shows the image before the binarization processing. FIG. 13B is a schematic diagram showing an image after the binarization process. The image obtained by the ultraviolet image sensor 3 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3 (a), an image considered as FO and some noise are included, and the background has a shading due to unevenness in brightness. A black and white image is obtained as shown in FIG.

【0072】計測手段制御部10は、ステップ21での
処理により得られた画像について、黒領域の収縮処理及
び黒領域の膨張処理を施す(S22)ことにより前記ノ
イズの除去を行う。更に、ノイズが除去された画像につ
いてラベリングを行うことによりFO等と考えられる画像
の面積を抽出する(S23)。図13(c)は、図13
(b)に示す画像について収縮・膨張処理及び面積の抽
出を行った後に得られる画像を示す模式図である。
The measuring means controller 10 removes the noise by subjecting the image obtained by the processing in step 21 to the black area contraction processing and the black area expansion processing (S22). Further, the area of the image considered to be FO or the like is extracted by performing labeling on the image from which noise has been removed (S23). FIG. 13C is a diagram shown in FIG.
It is a schematic diagram which shows the image obtained after performing the contraction / expansion process and area extraction about the image shown to (b).

【0073】次に、ステップ23にて抽出された面積
と、所定の閾値(以下、第3閾値、という)との大小関
係を判断する(S24)。なお、前記第3閾値は、紫外
画像センサ3によって撮像される画像の解像度、環境条
件等に若干依存する数値であり、抽出面積が第3閾値以
上のときは、前記紫外画像センサ3が撮像した地表領域
2bにFO等が存在する可能性が比較的高く、抽出面積が
第3閾値より小さいときは、FO等が存在する可能性は比
較的低いことを示している。
Next, the size relation between the area extracted in step 23 and a predetermined threshold value (hereinafter referred to as the third threshold value) is determined (S24). The third threshold value is a numerical value that slightly depends on the resolution of the image captured by the ultraviolet image sensor 3, environmental conditions, etc. When the extraction area is equal to or larger than the third threshold value, the ultraviolet image sensor 3 captures an image. The possibility that FO or the like exists in the ground surface area 2b is relatively high, and when the extraction area is smaller than the third threshold value, the possibility that the FO or the like exists is relatively low.

【0074】ステップ24にて抽出面積が第3閾値より
小さいと判断した場合(S24:YES)、撮像された
地表領域2bにはFO等が存在しないと判断する(S2
5)。そして、環境の変化等に追従するため、ステップ
21での2値化処理に用いる第2閾値の値を更新し、再
びステップ20以降の動作を繰り返す。
When it is determined in step 24 that the extraction area is smaller than the third threshold value (S24: YES), it is determined that no FO or the like exists in the imaged ground surface area 2b (S2).
5). Then, in order to follow changes in the environment and the like, the value of the second threshold value used in the binarization processing in step 21 is updated, and the operations in step 20 and subsequent steps are repeated.

【0075】他方、ステップ24にて抽出面積が第3閾
値以上であると判断した場合(S24:NO)、撮像さ
れた地表領域2bにFO等が存在すると判断し(S2
7)、その結果を情報管理センタ6へ送信する(S2
8)。ステップ28にて送信した後は、再びステップ2
0以降の動作を繰り返す。判断結果を受信した情報管理
センタ6では、情報通信装置60に接続されるモニタ又
は印字装置等にて出力することができる。
On the other hand, when it is determined in step 24 that the extraction area is equal to or larger than the third threshold value (S24: NO), it is determined that FO or the like exists in the imaged surface area 2b (S2
7), and sends the result to the information management center 6 (S2
8). After sending in step 28, step 2 again
The operation after 0 is repeated. At the information management center 6 that has received the determination result, it can be output by a monitor or a printing device connected to the information communication device 60.

【0076】ところで、計測手段制御部10は、図9及
び図12のフローチャートに示す動作を行う他、ステッ
プ12での判別結果及びステップ24での判別結果に基
づき、回収手段制御部11及び走行手段制御部12へコ
マンドを出力する。
By the way, the measuring means control section 10 performs the operations shown in the flow charts of FIGS. 9 and 12, and based on the discrimination result in step 12 and the discrimination result in step 24, the collecting means control section 11 and the traveling means. The command is output to the control unit 12.

【0077】即ち、計測手段制御部10が夫々のステッ
プにおいて判断した結果、FOが存在すると判断した場
合、その大きさ,形状等に応じて回収手段制御部11及
び走行手段制御部12へコマンドを出力し、前記FOを回
収させる。
That is, when it is determined that the FO is present as a result of the determination made by the measuring means control section 10 in each step, a command is sent to the collecting means control section 11 and the traveling means control section 12 in accordance with the size and shape of the FO. Output and collect the FO.

【0078】例えば、地表状態点検車両1は30km/
h乃至40km/hの速度で走行しているため、停止す
るまでの制動距離として7m程度が必要となる。従っ
て、レーザ・レーダ2での検出により地表領域2aにFO
が存在すると判別した場合、前記FOを回収すべく停止し
たときにはFOは前記地表領域2aの範囲外となってい
る。そこで、地表状態点検車両1は、FOを検出した水平
方向の走査角度にて、レーザ・レーダ2を用いて鉛直方
向へも走査を行い、改めてFOの存在位置を検出する。
For example, the surface condition inspection vehicle 1 is 30 km /
Since the vehicle travels at a speed of h to 40 km / h, a braking distance of about 7 m is required before stopping. Therefore, the laser radar 2 detects the FO on the surface area 2a.
When it is determined that the FO exists, the FO is outside the range of the surface area 2a when the FO is stopped to be recovered. Therefore, the ground surface condition inspection vehicle 1 also scans in the vertical direction using the laser radar 2 at the horizontal scanning angle at which the FO is detected, and detects the existing position of the FO again.

【0079】検出したFOを把持して回収する場合はロボ
ットアーム5が制御され、地表状態点検車両1を前進さ
せて吸引口4から吸引して回収する場合は駆動系及び吸
引装置が制御される。また、ロボットアーム5を用いて
回収することができない形状、大きさのFO等について
は、ステップ15にてその旨を情報管理センタ6へ通知
し、後に人員により回収することとなる。なお、レーザ
・レーダ2及び紫外画像センサ3の何れによっても検出
することができない程度に小さいFOは、吸引装置を常時
駆動させておくことにより、走行中に吸引して回収す
る。
When the detected FO is gripped and collected, the robot arm 5 is controlled, and when the ground surface condition inspection vehicle 1 is moved forward and sucked and collected from the suction port 4, the drive system and the suction device are controlled. . Further, regarding the FO or the like having a shape and a size that cannot be collected by using the robot arm 5, the fact is notified to the information management center 6 in step 15, and the personnel will later collect it. FO that is so small that it cannot be detected by either the laser radar 2 or the ultraviolet image sensor 3 is sucked and collected while the vehicle is running by constantly driving the suction device.

【0080】なお、地表状態点検車両1の走行と同様
に、FO等を発見した場合の回収動作についても、地表状
態点検車両1が自立的に行ってもよく、また、無線を利
用して遠隔操作により行ってもよい。
Similar to the running of the surface condition inspection vehicle 1, the surface condition inspection vehicle 1 may autonomously perform a collecting operation when an FO or the like is found. You may perform by operation.

【0081】また、本実施の形態に係る地表状態点検シ
ステムでは、地表状態点検車両1にてFO等の有無判断を
行い、その結果を情報管理センタ6へ送信する場合につ
いて説明しているが、これに限られず、地表状態点検車
両1は、レーザ・レーダ2及び紫外画像センサ3を用い
てデータを取得し、取得したデータを情報管理センタ6
へ送信するだけとし、情報管理センタ6に備えられる情
報通信装置60が具備するCPU61にてFO等の有無判
断を行うようにしてもよい。これにより、地表状態点検
車両1の構成の簡略化及び低コスト化を図ることができ
る。
In addition, in the surface condition inspection system according to the present embodiment, the case where the surface condition inspection vehicle 1 determines the presence or absence of FO and the like and transmits the result to the information management center 6 has been described. Not limited to this, the surface condition inspection vehicle 1 acquires data using the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3, and acquires the acquired data from the information management center 6
Alternatively, the CPU 61 included in the information communication device 60 included in the information management center 6 may determine whether or not the FO is present. As a result, the structure of the surface condition inspection vehicle 1 can be simplified and the cost can be reduced.

【0082】この場合、情報通信装置60は、得られた
FO等の有無の結果を地表状態点検車両1へ返信するか、
又は、得られたFO等の有無の結果に基づいて遠隔操作す
べくコマンドを地表状態点検車両1へ送信する。
In this case, the information communication device 60 is obtained.
Whether to send the result of presence or absence of FO etc. to the ground surface inspection vehicle 1,
Alternatively, a command is transmitted to the ground surface condition inspection vehicle 1 for remote control based on the obtained result of presence or absence of FO and the like.

【0083】以上に説明した如く、本実施の形態に係る
地表状態点検システムによれば、レーザ・レーダ2及び
紫外画像センサ3の両方を備える地表状態点検車両1を
走行させることにより、地表状態の点検を行う。レーザ
・レーダ2によれば、10cm程度以上の比較的大きな
FO,舗装割れ,陥没,隆起等を、これらが地表面と同程
度の反射率であっても(即ち、反射率に拘わらず)検出
することができ、紫外画像センサ3によれば、2cm程
度以下の比較的小さなFO、パネルのように平面的なFO、
地表の湿潤状態及び凍結状態等、反射率が地表面より大
きいFO等を検出することができる。
As described above, according to the surface condition inspection system of the present embodiment, the surface condition inspection vehicle 1 equipped with both the laser radar 2 and the ultraviolet image sensor 3 is caused to travel to detect the surface condition. Perform an inspection. The laser radar 2 has a relatively large size of about 10 cm or more.
FO, pavement cracks, depressions, ridges, etc. can be detected even if they have the same reflectance as the ground surface (that is, regardless of the reflectance). According to the ultraviolet image sensor 3, about 2 cm. The following relatively small FO, flat FO like a panel,
It is possible to detect FO, which has a reflectance higher than that of the ground surface, such as a wet state and a frozen state of the ground surface.

【0084】また、地表領域にFOが存在すると判断した
場合には、該FOを回収することも可能である。従って、
人員が行っていたFOの回収作業が軽減される。
When it is determined that the FO exists in the surface area, the FO can be collected. Therefore,
The work of collecting FO, which was performed by personnel, is reduced.

【0085】また、地表状態点検車両1にて得られたデ
ータを集信する情報通信装置60を備えるため、該情報
通信装置60にてデータの一元管理が可能である。
Since the information communication device 60 for collecting the data obtained by the surface condition inspection vehicle 1 is provided, the information communication device 60 can centrally manage the data.

【0086】また、紫外画像センサ3にて撮像される画
像に関し、2値化処理及びノイズ除去処理を施すため、
地表状態をより詳細かつ正確に検出することができる。
Since the image picked up by the ultraviolet image sensor 3 is subjected to binarization processing and noise removal processing,
It is possible to detect the surface condition in more detail and accurately.

【0087】更に、地表状態点検車両1を滑走路8にて
適用することにより、人員が行う作業に軽減を図ること
ができ、滑走路8の地表状態を効率よく早期に点検する
ことができ、航空機の運行に係る安全性の向上を図るこ
とができる。
Further, by applying the surface condition inspection vehicle 1 to the runway 8, it is possible to reduce the work performed by the personnel, and it is possible to efficiently and early inspect the surface condition of the runway 8, It is possible to improve the safety of operating an aircraft.

【0088】また、本実施の形態では、滑走路8を対象
とする場合について記載しているが、高速道路、その他
の路面について、地表状態を点検する場合においても有
効であることは言うまでもない。
Further, in the present embodiment, the case of targeting the runway 8 is described, but it goes without saying that it is also effective when inspecting the surface condition of a highway and other road surfaces.

【0089】[0089]

【発明の効果】本発明によれば、FO,舗装割れ,陥没,
隆起,湿潤状態,凍結状態等の地表状態を、天候の如何
に拘らず、また、滑走路においては航空機の離発着が作
業効率に及ぼす影響を低減し、比較的確実であり効率的
に検出することができ、点検員による作業の軽減を図る
ことができる地表状態点検方法、地表状態点検システ
ム、及び地表状態点検装置を提供することができる。
According to the present invention, FO, pavement cracking, depression,
Relatively reliable and efficient detection of surface conditions such as upheaval, wet condition, and frozen condition, regardless of weather conditions, and reducing the effect of aircraft takeoff and landing on work efficiency on runways. Therefore, it is possible to provide a ground condition check method, a ground condition check system, and a ground condition check device that can reduce the work of an inspector.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る地表状態点検システムを滑走路に
適用した場合の外観を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an appearance when a surface condition inspection system according to the present invention is applied to a runway.

【図2】地表状態点検車両の概略構成を示す模式的ブロ
ック図である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a schematic configuration of a ground surface condition inspection vehicle.

【図3】前記レーザ・レーダの構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the laser radar.

【図4】地表状態点検車両が地表状態を点検することが
できる地表領域を説明するための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a ground surface area where a ground surface condition inspection vehicle can inspect a ground surface condition.

【図5】本実施の形態に係る地表状態点検車両を用いて
滑走路の地表状態を点検する際の状況を説明するための
模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the situation when inspecting the ground surface condition of a runway using the ground surface condition inspection vehicle according to the present embodiment.

【図6】本実施の形態に係る情報通信装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an information communication device according to the present embodiment.

【図7】レーザ・レーダが備えるCPUの動作の流れを
説明するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining a flow of operations of a CPU included in the laser radar.

【図8】レーザ・レーダが備えるCPUでの演算処理の
内容を説明するための、演算結果の一例を模式的に示す
図表である。
FIG. 8 is a chart schematically showing an example of a calculation result for explaining the contents of a calculation process in a CPU included in the laser radar.

【図9】レーザ・レーダが出力した距離の平均値に関す
るデータに基づき、計測手段制御部がFO又は舗装割れの
有無を判断する場合の動作の流れを説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flow chart for explaining the flow of operation when the measuring means control unit determines whether or not there is an FO or pavement crack based on the data on the average value of the distance output by the laser radar.

【図10】距離の平均値と第1閾値との関係の一例を示
す図表である。
FIG. 10 is a chart showing an example of a relationship between an average value of distances and a first threshold value.

【図11】レーザ・レーダが備えるCPUでの演算結果
の他の一例を模式的に示す図表である。
FIG. 11 is a chart schematically showing another example of the calculation result by the CPU included in the laser radar.

【図12】紫外画像センサから受け付けた画像に関する
データに基づき、計測手段制御部が、FO等の有無を判断
する場合の動作の流れを説明するためのフローチャー
ト。である
FIG. 12 is a flowchart for explaining the flow of operations when the measuring unit controller determines the presence / absence of an FO or the like based on the data regarding the image received from the ultraviolet image sensor. Is

【図13】紫外画像センサから受け付けた画像に関する
データに基づく計測手段制御部での処理を説明するため
の模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a process in the measuring unit controller based on the data regarding the image received from the ultraviolet image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 地表状態点検車両(地表状態点検装置) 2 レーザ・レーダ 3 紫外画像センサ 4 吸引口 5 ロボットアーム 6 情報管理センタ 7 管制センタ 8 滑走路 10 計測手段制御部 11 回収手段制御部 12 走行手段制御部 13 通信部 20 光源 21 ビームスプリッタ 22 鏡体 23 モータ 24 フィルタ 25 アナライザ 26,61 CPU 60 情報通信装置 62 RAM 63 ROM 64 ハードディスク(HD) 65 通信インタフェース(通信I/F) 1 Surface condition inspection vehicle (ground condition inspection device) 2 laser radar 3 UV image sensor 4 suction port 5 robot arm 6 Information management center 7 control center 8 runways 10 Measuring means control unit 11 Recovery means control unit 12 Traveling means control unit 13 Communications department 20 light sources 21 Beam splitter 22 Mirror 23 motor 24 filters 25 analyzer 26,61 CPU 60 Information and communication equipment 62 RAM 63 ROM 64 hard disk (HD) 65 Communication interface (communication I / F)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 圭一 静岡県浜松市山手町25−12 (72)発明者 杉山 岳弘 静岡県浜松市広沢1−23−3 広沢住宅3 −13号 Fターム(参考) 2F065 AA06 AA20 AA49 AA53 BB05 CC40 DD06 FF04 FF11 GG04 GG21 JJ03 JJ05 JJ26 LL12 LL61 QQ04 QQ06 QQ31 QQ34 5C054 CA03 CA06 CC02 CF06 CF08 DA07 ED17 EJ05 FC01 FC04 FC05 FE09 FF07 HA19 5J070 AC02 AE01 AF03 AH39 5J084 AA05 AB16 AC02 AD02 BA03 BB14 BB20 BB28 DA01 EA07   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Keiichi Abe             25-12 Yamate-cho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture (72) Inventor Takehiro Sugiyama             1-23-3 Hirosawa, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture 3 Hirosawa Housing 3             −13 F term (reference) 2F065 AA06 AA20 AA49 AA53 BB05                       CC40 DD06 FF04 FF11 GG04                       GG21 JJ03 JJ05 JJ26 LL12                       LL61 QQ04 QQ06 QQ31 QQ34                 5C054 CA03 CA06 CC02 CF06 CF08                       DA07 ED17 EJ05 FC01 FC04                       FC05 FE09 FF07 HA19                 5J070 AC02 AE01 AF03 AH39                 5J084 AA05 AB16 AC02 AD02 BA03                       BB14 BB20 BB28 DA01 EA07

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地表の状態を点検するための自走式の地
表状態点検装置は、地表領域へ向けて信号波を送信し、
前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記信号波
を受信し、前記信号波の送信から受信までの時間、又
は、送信した信号波および受信した信号波の位相差に基
づいて前記対象物までの距離を算出し、短波長光を検出
することにより地表領域を撮像し、算出した距離を示す
情報及び撮像した画像を示す情報に基づいて地表状態を
検出し、検出した地表状態を示す情報を情報通信装置へ
送信し、 該情報通信装置は、前記地表状態点検装置から送信され
た地表状態を示す情報を受信し、受信した地表状態を示
す情報を出力することを特徴とする地表状態点検方法。
1. A self-propelled surface condition inspection device for inspecting the condition of the ground surface transmits a signal wave to the surface area,
Receiving the signal wave reflected by the object existing in the surface area, the time from the transmission of the signal wave to the reception, or the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave The image of the ground surface area is obtained by calculating the distance to, and the short-wavelength light is detected, the ground surface state is detected based on the information indicating the calculated distance and the information indicating the captured image, and the information indicating the detected ground surface state. To the information communication device, which receives the information indicating the surface condition transmitted from the surface condition inspection device and outputs the received information indicating the surface condition. Method.
【請求項2】 地表の状態を点検するための自走式の地
表状態点検装置は、地表領域へ向けて信号波を送信し、
前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記信号波
を受信し、前記信号波の送信から受信までの時間、又
は、送信した信号波および受信した信号波の位相差に基
づいて前記対象物までの距離を算出し、短波長光を検出
することにより地表領域を撮像し、算出した距離を示す
情報及び撮像した画像を示す情報を地表状態検出装置へ
送信し、 該地表状態検出装置は、前記地表状態点検装置から送信
された距離を示す情報及び画像を示す情報を受信し、受
信した情報に基づいて地表状態を検出し、検出した地表
状態を示す情報を出力することを特徴とする地表状態点
検方法。
2. A self-propelled surface condition inspection device for inspecting the condition of the surface of the earth transmits a signal wave to the surface area,
Receiving the signal wave reflected by the object existing in the surface area, the time from the transmission of the signal wave to the reception, or the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave To the surface state by detecting the short-wavelength light, the ground surface area is imaged, information indicating the calculated distance and information indicating the captured image are transmitted to the ground surface state detecting device, and the surface state detecting device is The ground surface receiving the information indicating the distance and the information indicating the image transmitted from the ground surface state inspection device, detecting the ground surface state based on the received information, and outputting the information indicating the detected ground surface state. Condition check method.
【請求項3】 前記短波長光は、波長が190nm乃至
500nmの範囲に含まれる光であることを特徴とする
請求項1又は2に記載の地表状態点検方法。
3. The surface condition inspection method according to claim 1, wherein the short-wavelength light is light having a wavelength in the range of 190 nm to 500 nm.
【請求項4】 地表領域へ向けて信号波を送信する手
段、前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記信
号波を受信する手段、前記信号波の送信から受信までの
時間、又は、送信した信号波および受信した信号波の位
相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する手段、
短波長光を検出することにより地表領域を撮像する手
段、算出した距離を示す情報及び撮像した画像を示す情
報に基づいて地表状態を検出する手段、並びに、検出し
た地表状態を示す情報を送信する手段を有する自走式の
地表状態点検装置と、 該地表状態点検装置から送信された地表状態を示す情報
を受信する手段、及び受信した地表状態を示す情報を出
力する手段を有する情報通信装置とを備えることを特徴
とする地表状態点検システム。
4. A means for transmitting a signal wave to the surface area, a means for receiving the signal wave reflected by an object existing in the surface area, a time from the transmission of the signal wave to the reception, or Means for calculating the distance to the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave,
Means for imaging the ground surface area by detecting short wavelength light, means for detecting the ground surface condition based on information indicating the calculated distance and information indicating the captured image, and information indicating the detected ground surface condition are transmitted. A self-propelled surface condition checking device having means, means for receiving information indicating the surface condition transmitted from the surface condition checking device, and an information communication device having means for outputting the received information indicating the surface condition. A surface condition inspection system comprising:
【請求項5】 地表領域へ向けて信号波を送信する手
段、前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記信
号波を受信する手段、前記信号波の送信から受信までの
時間、又は、送信した信号波および受信した信号波の位
相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する手段、
短波長光を検出することにより地表領域を撮像する手
段、並びに、地表状態の検出に供すべく、算出した距離
を示す情報及び撮像した画像を示す情報を送信する手段
を有する自走式の地表状態点検装置と、 該地表状態点検装置から送信された距離を示す情報及び
画像を示す情報を受信する手段、受信した情報に基づい
て地表状態を検出する手段、及び検出した地表状態を示
す情報を出力する手段を有する地表状態検出装置とを備
えることを特徴とする地表状態点検システム。
5. A means for transmitting a signal wave to the surface area, a means for receiving the signal wave reflected by an object existing in the surface area, a time from the transmission of the signal wave to the reception, or Means for calculating the distance to the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave,
A self-propelled surface condition that has means for imaging the surface area by detecting short-wavelength light, and means for transmitting the information indicating the calculated distance and the information indicating the captured image for the purpose of detecting the surface condition. Inspection device, means for receiving information indicating the distance and information indicating an image transmitted from the surface condition inspection device, means for detecting the surface condition based on the received information, and output information indicating the detected surface condition A surface condition inspection system, comprising:
【請求項6】 前記短波長光は、波長が190nm乃至
500nmの範囲に含まれる光であることを特徴とする
請求項4又は5に記載の地表状態点検システム。
6. The surface condition inspection system according to claim 4, wherein the short-wavelength light is light having a wavelength in the range of 190 nm to 500 nm.
【請求項7】 前記画像に関し、2値化処理を行う手段
と、ノイズ除去処理を行う手段とを更に備えることを特
徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の地表状態点検
システム。
7. The surface condition inspection system according to claim 4, further comprising: a unit that performs a binarization process and a unit that performs a noise removal process on the image.
【請求項8】 地表状態を点検することにより判別され
る前記地表領域に存在する異物を回収する手段を更に備
えることを特徴とする請求項4乃至7の何れかに記載の
地表状態点検システム。
8. The surface condition inspection system according to claim 4, further comprising means for collecting foreign matter existing in the surface area determined by inspecting the surface condition.
【請求項9】前記回収する手段は、前記異物を把持して
回収する手段、及び前記異物を吸引して回収する手段の
うちの何れか一方又は両方であることを特徴とする請求
項8に記載の地表状態点検システム。
9. The collecting means is any one or both of a means for gripping and collecting the foreign matter and a means for sucking and collecting the foreign matter. The listed surface condition inspection system.
【請求項10】 地表領域へ向けて信号波を送信する手
段と、前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記
信号波を受信する手段と、前記信号波の送信から受信ま
での時間、又は、送信した信号波および受信した信号波
の位相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する手
段と、 短波長光を検出することにより地表領域を撮像する手段
と、 算出した距離を示す情報、及び、撮像した画像を示す情
報に基づいて地表状態を検出する手段とを備えることを
特徴とする自走式の地表状態点検装置。
10. A means for transmitting a signal wave to the surface area, a means for receiving the signal wave reflected by an object existing in the surface area, and a time from the transmission of the signal wave to the reception. Alternatively, a means for calculating the distance to the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave, a means for imaging the surface area by detecting short wavelength light, and the calculated distance are shown. A self-propelled surface condition inspection device comprising: information and a means for detecting a surface condition based on information indicating a captured image.
【請求項11】 地表領域へ向けて信号波を送信する手
段と、前記地表領域に存在する対象物にて反射した前記
信号波を受信する手段と、前記信号波の送信から受信ま
での時間、又は、送信した信号波および受信した信号波
の位相差に基づいて前記対象物までの距離を算出する手
段と、 短波長光を検出することにより地表領域を撮像する手段
と、 算出した距離を示す情報、及び、撮像した画像を示す情
報を、地表状態の検出に供すべく、他の装置へ送信する
手段とを備えることを特徴とする自走式の地表状態点検
装置。
11. A means for transmitting a signal wave to the surface area, a means for receiving the signal wave reflected by an object existing in the surface area, a time from the transmission of the signal wave to reception, Alternatively, a means for calculating the distance to the object based on the phase difference between the transmitted signal wave and the received signal wave, a means for imaging the surface area by detecting short wavelength light, and the calculated distance are shown. A self-propelled surface condition inspection device, comprising: a means for transmitting information and information indicating a picked-up image to another device in order to detect the surface condition.
【請求項12】 前記短波長光は、波長が190nm乃
至500nmの範囲に含まれる光であることを特徴とす
る請求項10又は11に記載の地表状態点検装置。
12. The surface condition inspection apparatus according to claim 10, wherein the short-wavelength light has a wavelength in the range of 190 nm to 500 nm.
【請求項13】 前記画像に関し、2値化処理を行う手
段と、ノイズ除去処理を行う手段とを更に備えることを
特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の地表状
態点検装置。
13. The surface condition inspection apparatus according to claim 10, further comprising: a unit that performs a binarization process and a unit that performs a noise removal process on the image.
【請求項14】 地表状態を検出することにより判別さ
れる前記地表領域に存在する異物を回収する手段を更に
備えることを特徴とする請求項10乃至13の何れかに
記載の地表状態点検装置。
14. The surface condition inspection apparatus according to claim 10, further comprising means for collecting foreign matter existing in the surface area determined by detecting a surface condition.
【請求項15】 前記回収する手段は、前記異物を把持
して回収する手段、及び、前記異物を吸引して回収する
手段のうちの何れか一方又は両方であることを特徴とす
る請求項14に記載の地表状態点検装置。
15. The collecting means is any one or both of a means for gripping and collecting the foreign matter and a means for sucking and collecting the foreign matter. Surface condition inspection device described in.
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