JP2023004091A - 埋設物探査装置および探査画像表示制御方法、探査画像表示制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】対象物に沿った埋設物探査装置の往復移動の回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することが可能な埋設物探査装置および探査画像表示制御方法、探査画像表示制御プログラムを提供する。【解決手段】埋設物探査装置１０は、壁面５０内に含まれる埋設物５１を検出する装置であって、静電容量センサ１３と、探査画像変換処理部２５と、表示部１２と、を備えている。静電容量センサ１３は、埋設物５１の有無を検出する。探査画像変換処理部２５は、静電容量センサ１３における検出結果から埋設物５１を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示部１２は、探査画像変換処理部２５において変換された探査画像を表示する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、壁やコンクリート等に含まれる金属や木材等の埋設物を検出する埋設物探査装置および探査画像表示制御方法、探査画像表示制御プログラムに関する。

近年、例えば、コンクリート内に含まれる鉄筋等の埋設物を検出する装置として、コンクリートの表面を移動させながら、コンクリートの表面に向かって放射した電磁波の反射波の変化に基づいて、埋設物を検出する装置が用いられている。
例えば、特許文献１には、電磁波が埋設物で反射した反射波の信号値を側線に沿って取得したデータを入力する入力部と、電磁波の伝播深さに応じた反射波形の広がりを有する仮想波形テンプレートを生成する生成部と、データの信号値と伝搬深さに応じた形状の仮想波形テンプレートとを共に表示する表示部と、を備えた埋設物探査装置について開示されている。

特開２０１７－０４０５４７号公報

しかしながら、上記従来の埋設物探査装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された埋設物探査装置では、埋設物探査装置を壁面等の対象物に沿って移動させ、埋設物を検知するための移動の軌跡に沿って探査画像を生成していた。このため、従来の埋設物探査装置では、埋設物の位置や大きさ等が正確に描画された探査画像を得るためには、壁面等の対象物に沿って何度も往復移動させければならないという課題を有していた。

本発明の課題は、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することが可能な埋設物探査装置および探査画像表示制御方法、探査画像表示制御プログラムを提供することにある。

第１の発明に係る埋設物探査装置は、対象物内に含まれる埋設物を検出する埋設物探査装置であって、検出部と、探査画像変換処理部と、表示部と、を備えている。検出部は、埋設物を検出する。探査画像変換処理部は、検出部における検出結果から埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示部は、探査画像変換処理部において変換された探査画像を表示する。

ここでは、例えば、壁やコンクリート等の対象物内に含まれる木材や鉄筋等の埋設物を検出する埋設物探査装置において、埋設物の位置や大きさを示す探査画像を生成する際に、検出部における検出結果から変換される画像描画範囲を所望の方向へ拡張して表示部に表示させる。
ここで、本埋設物探査装置は、検出部として、例えば、静電容量の変化を検出して埋設物の検出を行う静電容量センサを用いた静電容量方式、対象物に対して照射された電磁波を受信して埋設物の検出を行う電磁波方式等、様々な方式を採用してもよい。

検出結果を探査画像に変換する際に拡張される描画範囲とは、検出部において直接的に検出された基準描画範囲（検知ポイント）を、所望の方向に拡張した範囲を意味している。つまり、例えば、埋設物探査装置の移動方向が略水平方向である場合には、拡張される描画範囲は略鉛直方向に沿った上および下の少なくとも一方の範囲であって、例えば、移動方向が略鉛直方向である場合には、拡張される描画範囲は略水平方向に沿った左および右の少なくとも一方の範囲となる。
これにより、従来よりも画像描画範囲が拡張されて表示されるため、例えば、対象物に沿って埋設物探査装置を往復移動させる際に、従来よりも少ない走査回数で、探査画像を生成することができる。
この結果、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができる。

第２の発明に係る埋設物探査装置は、第１の発明に係る埋設物探査装置であって、対象物に対する位置を検出する位置検出部を、さらに備えている。
これにより、対象物に対する現在位置を検出し、その位置における埋設物を検出することができる。

第３の発明に係る埋設物探査装置は、第２の発明に係る埋設物探査装置であって、対象物に沿って移動した移動方向を検出する移動方向検出部を、さらに備えている。
これにより、壁等の対象物に対する埋設物探査装置の移動方向を容易に認識することができる。

第４の発明に係る埋設物探査装置は、第３の発明に係る埋設物探査装置であって、探査画像変換処理部は、移動方向検出部において検出された移動方向に対して交差する方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。

ここでは、移動方向検出部において検出された対象物に対する埋設物探査装置の移動方向に応じて、その移動方向に交差する方向に画像描画範囲を拡張して、検出結果を探査画像に変換する。
すなわち、例えば、埋設物探査装置を、横方向（略水平方向）に沿って移動させる場合には縦方向（略鉛直方向）に画像描画範囲を拡張し、縦方向（略鉛直方向）に沿って移動させる場合には横方向（略水平方向）に画像描画範囲を拡張する。
これにより、探査画像を生成するために必要となる対象物に対して埋設物探査装置を移動させる走査回数を従来よりも少なくすることができる。

第５の発明に係る埋設物探査装置は、第３または第４の発明に係る埋設物探査装置であって、探査画像変換処理部は、移動方向検出部において検出された移動方向に関わらず、縦方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。

ここでは、埋設物探査装置の移動方向に関わらず、常時、縦方向（略鉛直方向）に画像描画範囲を拡張する。
これにより、例えば、壁等の対象物の内側に配置された柱等の埋設物が常に略鉛直方向に沿って配置されている場合には、常に略鉛直方向の範囲に画像描画範囲を拡張することで、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を従来よりも少ない回数で、探査画像を生成することができる。

第６の発明に係る埋設物探査装置は、第１から第５の発明に係る埋設物探査装置であって、探査画像変換処理部は、所望の方向において、検出部によって直接検出された基準描画範囲を中心とする両側に、描画範囲を拡張する。
これにより、検出部によって検出された基準描画範囲の両側に拡張された描画範囲を生成することで、１回の走査によって生成される描画範囲を拡張することができる。
この結果、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができる。

第７の発明に係る埋設物探査装置は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る埋設物探査装置であって、探査画像変換処理部は、検出部における検出結果に基づいて、埋設物が検出された位置と埋設物が検出されない位置とが、互いに異なる色または階調で表示されるように、探査画像に変換する。
これにより、探査画像に含まれる領域を、検出部における検出結果に基づいて、埋設物がある位置とない位置とで異なる色または階調で表示することができる。よって、探査画像に含まれる埋設物の位置や大きさを正確に認識することができる。

第８の発明に係る埋設物探査装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る埋設物探査装置であって、対象物に沿って所望の方向へ移動しながら、表示部は、リアルタイムで探査画像変換処理部において画像描画範囲が拡張された探査画像を表示する。
これにより、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させながら、所望の方向へ拡張された探査画像を表示部にリアルタイムで表示させることで、使用者は、次に走査する範囲を容易に認識することができる。

第９の発明に係る埋設物探査装置は、第３の発明に係る埋設物探査装置であって、移動方向検出部は、位置検出部において検出される現在位置の情報として座標を取得し、現在位置の情報を更新しながら移動方向を算出する。
これにより、対象物に対する埋設物探査装置の現在位置の情報として座標を取得するとともに、現在位置の情報を更新しながら移動方向を算出することで、埋設物探査装置の移動方向を容易に検出することができる。

第１０の発明に係る埋設物探査装置は、第１から第９の発明のいずれか１つに係る埋設物探査装置であって、検出部は、静電容量式センサ、あるいは、電磁誘導式センサである。
これにより、静電容量式センサあるいは電磁誘導式センサ等の各種方式を採用した埋設物探査装置において、上記の効果を得ることができる。

第１１の発明に係る埋設物探査装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係る埋設物探査装置であって、移動方向検出部は、光学センサである。
これにより、移動方向検出部として光学センサを採用することで、安価な構成により、埋設物探査装置の移動方向、現在位置等の情報を取得することができる。

第１２の発明に係る探査画像表示制御方法は、埋設物探査装置を用いて探査される対象物内に含まれる埋設物を示す探査画像を表示する探査画像表示制御方法であって、検出ステップと、探査画像変換処理ステップと、表示ステップと、を備えている。検出ステップでは、埋設物を検出する。探査画像変換処理ステップでは、検出ステップにおける検出結果から埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示ステップでは、探査画像変換処理ステップにおいて変換された探査画像を表示する。

ここでは、例えば、壁やコンクリート等の対象物内に含まれる木材や鉄筋等の埋設物を検出する埋設物探査装置を用いた探査画像表示制御方法において、埋設物の位置や大きさを示す探査画像を生成する際に、検出部における検出結果から変換される画像描画範囲を所望の方向へ拡張して表示部に表示させる。
ここで、検出ステップでは、例えば、静電容量の変化を検出して埋設物の検出を行う静電容量センサを用いた静電容量方式、対象物に対して照射された電磁波を受信して埋設物の検出を行う電磁波方式等、様々な方式を採用した検出部を用いることができる。

検出結果を探査画像に変換する際に拡張される描画範囲とは、検出部において直接的に検出された基準描画範囲（検知ポイント）を、所望の方向に拡張した範囲を意味している。つまり、例えば、埋設物探査装置の移動方向が略水平方向である場合には、拡張される描画範囲は略鉛直方向に沿った上および下の少なくとも一方の範囲であって、例えば、移動方向が略鉛直方向である場合には、拡張される描画範囲は略水平方向に沿った左および右の少なくとも一方の範囲となる。

これにより、従来よりも画像描画範囲が拡張されて表示されるため、例えば、対象物に沿って埋設物探査装置を往復移動させる際に、従来よりも少ない走査回数で、探査画像を生成することができる。
この結果、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができる。

第１３の発明に係る探査画像表示制御プログラムは、埋設物探査装置を用いて探査される対象物内に含まれる埋設物を示す探査画像を表示する探査画像表示制御プログラムであって、検出ステップと、探査画像変換処理ステップと、表示ステップと、を備えた探査画像表示制御方法をコンピュータに実行させる。検出ステップでは、埋設物を検出する。探査画像変換処理ステップでは、検出ステップにおける検出結果から埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示ステップでは、探査画像変換処理ステップにおいて変換された探査画像を表示する。

ここでは、例えば、壁やコンクリート等の対象物内に含まれる木材や鉄筋等の埋設物を検出する埋設物探査装置を用いた探査画像表示制御方法において、埋設物の位置や大きさを示す探査画像を生成する際に、検出部における検出結果から変換される画像描画範囲を所望の方向へ拡張して表示部に表示させる。
ここで、検出ステップでは、例えば、静電容量の変化を検出して埋設物の検出を行う静電容量センサを用いた静電容量方式、対象物に対して照射された電磁波を受信して埋設物の検出を行う電磁波方式等、様々な方式を採用した検出部を用いることができる。

検出結果を探査画像に変換する際に拡張される描画範囲とは、検出部において直接的に検出された基準描画範囲（検知ポイント）を、所望の方向に拡張した範囲を意味している。つまり、例えば、埋設物探査装置の移動方向が略水平方向である場合には、拡張される描画範囲は略鉛直方向に沿った上および下の少なくとも一方の範囲であって、例えば、移動方向が略鉛直方向である場合には、拡張される描画範囲は略水平方向に沿った左および右の少なくとも一方の範囲となる。

これにより、従来よりも画像描画範囲が拡張されて表示されるため、例えば、対象物に沿って埋設物探査装置を往復移動させる際に、従来よりも少ない走査回数で、探査画像を生成することができる。
この結果、対象物に沿って埋設物探査装置を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができる。

本発明に係る埋設物探査装置によれば、対象物に沿って埋設物探査装置を往復移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができる。

本発明の一実施形態に係る埋設物探査装置を用いて壁面内の埋設物を検出するために、壁面に沿って埋設物探査装置を走査する際の状態を示す説明図。 図１の埋設物探査装置の構成を示す外観図。 図２の埋設物探査装置の内部構成を示す制御ブロック図。 図３の埋設物探査装置が壁面上を走査された際の表示部の表示画面を示す説明図。 （ａ）は、埋設物探査装置の壁面上における走査によって検出された基準描画範囲を示す図。（ｂ）は、（ａ）の基準描画範囲が移動方向に交差する方向に拡張された描画範囲を示す図。 （ａ）は、埋設物探査装置を略水平方向に沿って移動させた際の描画範囲の拡張方向を示す図。（ｂ）は、埋設物探査装置を略鉛直方向に沿って移動させた際の描画範囲の拡張方向を示す図。 （ａ）～（ｄ）は、埋設物探査装置を斜め方向に移動させた際の描画範囲の拡張方向を示す図。 図３の埋設物探査装置における探査画像の生成から記憶までの処理の流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる座標取得処理（現在位置検出）の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる座標取得処理（移動検出）の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる埋設物有無判定処理の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる埋設物寸法判定処理の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる探査画像変換処理（縦方向拡張）の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる探査画像変換処理（移動方向に垂直な方向への拡張）の詳細な流れを示すフローチャート。 図８のフローチャートに含まれる探査画像記憶処理の詳細な流れを示すフローチャート。 図３の埋設物探査装置の記憶部に保存される埋設物テーブルを示す図。 図３の埋設物探査装置の記憶部に保存される取得データ記憶テーブルを示す図。 図３の埋設物探査装置の記憶部に保存される表示用バッファエリアを示す図。 図３の埋設物探査装置の記憶部に保存される探査画像記憶テーブルを示す図。

本発明の一実施形態に係る埋設物探査装置１０およびその表示制御方法について、図１～図１９を用いて説明すれば以下の通りである。
（１）埋設物探査装置１０の構成
本実施形態に係る埋設物探査装置１０は、図１に示すように、壁面（対象物）５０に沿って移動させながら、後述する静電容量センサ１３（図３参照）によって静電容量の変化を検出することで、壁面５０内に含まれる木材（管柱５１ａ、間柱５１ｂ）や金属等の埋設物５１を検出する。埋設物探査装置１０は、図２に示すように、本体部１１と、表示部１２と、静電容量センサ１３（図３参照）、光学センサ１４（図３参照）および操作入力部１５と、を備えている。

なお、壁面５０には、例えば、石膏ボードや木製合板の表面に壁紙等の内装材が貼り付けられたものが含まれる。また、埋設物５１には、例えば、柱、梁、筋交い等の木材や金属製のフレーム等が含まれる。
本体部１１は、図２に示すように、略直方体形状を有する樹脂製の部材であって、使用時における使用者側の面（表面）に、表示部１２および操作入力部１５が設けられており、使用者とは反対側の壁面５０側の面（裏面）に、静電容量センサ１３および光学センサ１４が設けられている。

表示部１２は、例えば、液晶表示装置であって、図２に示すように、本体部１１の表面に配置されている。表示部１２は、例えば、埋設物探査装置１０の設定、埋設物５１の検出結果を示す探査画像等を表示するとともに、操作入力部１５に入力された操作内容に応じて表示内容が切り替えられる。
静電容量センサ１３は、本体部１１の裏面側に配置されており、壁面５０に沿って埋設物探査装置１０を移動させた際に静電容量の変化を検出するセンサであって、壁面５０内に存在する埋設物５１を検出するために使用される。

光学センサ１４は、本体部１１の裏面側に配置されており、壁面５０に対して照射された、例えば、赤外線の反射光を受光して、埋設物探査装置１０の位置情報を取得する。
操作入力部１５は、図２に示すように、本体部１１の表面に配置されている。操作入力部１５は、電源ボタン１５ａ、グリッド表示ボタン１５ｂ、スケール切替ボタン１５ｃ、および選択・スクロールボタン１５ｄを含む。

電源ボタン１５ａは、操作入力部１５における上段右側に配置されており、例えば、長押し操作されることで、埋設物探査装置１０の電源がオンまたはオフされる。
グリッド表示ボタン１５ｂは、操作入力部１５における上段左側に配置されており、表示部１２の表示画面１２ａに、複数のグリッド線が格子状に配置されたグリッド層を、探査画像と重ねて表示させる際に押下される。また、グリッド表示ボタン１５ｂは、グリッド層が探査画像に重ねられて表示画面１２ａに表示された状態で再度押下されると、表示画面１２ａに計測グリッド（グリッド線）が表示される。

スケール切替ボタン１５ｃは、操作入力部１５における上段中央に配置されており、例えば、重ねて表示された探査画像とグリッド層とを拡大表示する際に押下される。
選択・スクロールボタン１５ｄは、操作入力部１５における下段側に配置されており、上・下・左・右の４方向への操作が入力される。選択・スクロールボタン１５ｄは、スクロールさせて選択したコマンド等を実行する際に押下される。

また、埋設物探査装置１０は、図３に示すように、本体部１１の内部に、静電容量取得部２０、位置情報取得部２１、記憶部２２、埋設物有無判定部２３、寸法算出処理部２４、探査画像変換処理部２５、埋設物推定部２６、入力受付部２７、探査画像呼出部２８、データ転送部２９および表示制御部３０を備えている。
これらの埋設物探査装置１０内に生成される静電容量取得部２０、位置情報取得部２１、記憶部２２、埋設物有無判定部２３、寸法算出処理部２４、探査画像変換処理部２５、埋設物推定部２６、入力受付部２７、探査画像呼出部２８、データ転送部２９および表示制御部３０は、ＣＰＵが、メモリに保存された各種制御プログラムを読み込んで制御ブロックとして生成される。

静電容量取得部２０は、本体部１１の裏面側に配置された静電容量センサ１３からの出力を取得して、記憶部２２へ送信する。
より詳細には、静電容量取得部２０は、位置情報取得部２１において取得された位置情報を用いて埋設物探査装置１０が壁面５０に沿って所定の移動量に達するごとに、その移動した範囲における埋設物５１の有無を判定するために、静電容量の変化を検出する。これにより、後述する探査画像変換処理部２５では、静電容量センサ１３からの出力結果を用いて、所定の移動量ごとにその移動エリアにおける探査画像を生成することができる。

位置情報取得部２１は、本体部１１の裏面側に配置された光学センサ１４からの出力を取得して、記憶部２２へ送信する。これにより、位置情報取得部２１において取得された位置情報により、埋設物探査装置１０が壁面５０における位置およびその移動量、移動方向を検出することができる。
記憶部２２は、静電容量取得部２０から受信した静電容量データ、位置情報取得部２１から受信した位置情報のデータ、埋設物探査装置１０の走査方向における埋設物５１の寸法情報を含む埋設物テーブル（図１６参照）、探査画像変換処理部２５において静電容量データから変換された探査画像、探査画像と重ねて表示されるグリッド層、基準点表示層等を保存している。そして、記憶部２２は、探査画像呼出部２８によって呼び出された探査画像等を、データ転送部２９、表示制御部３０へと送信する。

なお、記憶部２２に保存される探査画像は、１回の走査単位でグループ化された状態で、壁面５０を走査した時間情報とともに保存される。そして、本実施形態では、複数回分の走査に対応する探査画像が、記憶部２２に保存されている。
また、所定の移動量ごとに変換された探査画像は、例えば、埋設物探査装置１０の電源がオンされてから累積して記憶され、１回分の走査単位で複数の探査画像がグループ化された状態で保存される。

埋設物有無判定部２３は、静電容量センサ１３の出力信号（静電容量データ）が、所定の閾値を超えたか否かに応じて、壁面５０内の埋設物５１の有無を判定する（エッジ判定処理）。これにより、静電容量センサ１３における出力結果に基づいて、埋設物５１の有無の判定を実施することができる。
寸法算出処理部２４は、静電容量センサ１３の出力信号（静電容量データ）に基づいて、壁面５０内の埋設物５１の寸法（幅等）の推定値を算出する。具体的には、寸法算出処理部２４は、静電容量センサ１３の出力信号が変化した両端のエッジ部分を検出し、その間を埋設物５１として寸法の推定値を算出する。

探査画像変換処理部２５は、静電容量センサ１３の出力信号を、埋設物５１の有無を示す探査画像に変換する。より詳細には、探査画像変換処理部２５は、上述した位置情報取得部２１において検出される埋設物探査装置１０の位置情報に基づいて、埋設物探査装置１０の壁面５０に沿った移動量が所定の距離に達するごとに取得された静電容量のデータを用いて、探査画像を生成する。

本実施形態の埋設物探査装置１０では、探査画像変換処理部２５が、静電容量センサ１３における検出結果から埋設物５１を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。なお、このような本実施形態の探査画像表示制御処理については、後段にて詳述する。
埋設物推定部２６は、寸法算出処理部２４において算出された埋設物５１の走査方向における寸法（幅）の推定値と、記憶部２２に保存された埋設物テーブル（図１６参照）に含まれる埋設物５１の種類ごとの幅寸法とを比較して、対応する埋設物５１の種類を推定する。

入力受付部２７は、上述した電源ボタン１５ａ、グリッド表示ボタン１５ｂ、スケール切替ボタン１５ｃ、選択・スクロールボタン１５ｄ等を含む操作入力部１５に入力されたユーザからの操作内容を受け付ける。
探査画像呼出部２８は、例えば、操作入力部１５に入力されたユーザからの操作内容に基づいて、記憶部２２に保存された探査画像を呼び出し、データ転送部２９や表示制御部３０へ送信する。

なお、探査画像は、記憶部２２に保存された後、操作入力部１５に入力されるユーザからの操作内容とは関係なく、埋設物探査装置１０の走査中にリアルタイムで表示されるように、表示制御部３０が表示部１２を制御してもよい。
データ転送部２９は、外部機器やサーバ等に対して、探査画像や埋設物５１の検出結果等を送信する。

表示制御部３０は、上述した探査画像変換処理部２５において生成された埋設物５１の有無を示す探査画像（図４等参照）を、表示部１２の表示画面１２ａに表示させる。さらに、表示制御部３０は、探査画像と、記憶部２２に保存されたグリッド層および基準点表示層と、を重ねて表示部１２の表示画面１２ａに表示させる。
探査画像では、図４に示すように、壁面５０に沿って走査された埋設物探査装置１０の軌跡に沿って取得された静電容量データから生成された複数の探査画像を組み合わせて、埋設物５１の有無が表示される。また、探査画像では、図４に示すように、例えば、埋設物５１のある位置を黒、埋設物５１がない位置を白という互いに異なる色によって表示する。

＜探査画像への変換処理＞
本実施形態の埋設物探査装置１０は、以上のように、壁面５０内に含まれる埋設物５１を検出する装置であって、静電容量センサ１３と、探査画像変換処理部２５と、表示部１２と、を備えている。静電容量センサ１３は、埋設物５１の有無を検出する。探査画像変換処理部２５は、静電容量センサ１３における検出結果から埋設物５１を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示部１２は、探査画像変換処理部２５において変換された探査画像を表示する。

ここで、埋設物探査装置１０において実施される探査画像への変換処理について、図５（ａ）から図７（ｂ）を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態では、探査画像変換処理部２５が、図５（ａ）に示す基準描画範囲に対して、図５（ｂ）に示すように、埋設物探査装置１０が移動した走査方向に略直交する方向に拡張された描画範囲になるように、静電容量センサ１３における検出結果を探査画像に変換する。

なお、図５（ａ）に示す基準描画範囲とは、静電容量センサ１３において直接的に検出された検知ポイントを意味している。そして、本実施形態では、探査画像変換処理部２５によって拡張される描画範囲は、基準描画範囲に対して、埋設物探査装置１０が移動した走査方向に略直交する方向における両側である。
すなわち、埋設物探査装置１０が略水平方向に移動した場合には、図６（ａ）に示すように、拡張される描画範囲は、略鉛直方向における基準描画範囲の両側（上・下）に座標２つ分である。また、埋設物探査装置１０が略鉛直方向に移動した場合には、図６（ｂ）に示すように、拡張される描画範囲は、略水平方向における基準描画範囲の両側（左・右）に座標２つ分である。

同様に、埋設物探査装置１０が斜め右上方向に移動した場合には、図７（ａ）に示すように、拡張される描画範囲は、斜め右下方向および斜め左上方向に座標２つ分である。埋設物探査装置１０が斜め右下方向に移動した場合には、図７（ｂ）に示すように、拡張される描画範囲は、斜め右上方向および斜め左下方向に座標２つ分である。埋設物探査装置１０が斜め左下方向に移動した場合には、図７（ｃ）に示すように、拡張される描画範囲は、斜め右下方向および斜め左上方向に座標２つ分である。埋設物探査装置１０が斜め左上方向に移動した場合には、図７（ｄ）に示すように、拡張される描画範囲は、斜め右上方向および斜め左下方向に座標２つ分である。

＜探査画像の生成から保存＞
本実施形態の埋設物探査装置１０では、以上のような構成により、壁面５０に沿って走査された結果、得られる静電容量の変化に基づいて、壁面５０内における埋設物５１の有無を示す探査画像を生成する。
ここで、探査画像の生成処理について、図８のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。

すなわち、ステップＳ１１では、静電容量取得部２０が、静電容量センサ１３において検出された静電容量を取得する。
次に、ステップＳ１２では、位置情報取得部２１が、光学センサ１４において検出される埋設物探査装置１０の位置情報を取得する。
次に、ステップＳ１３では、位置情報取得部２１において取得された埋設物探査装置１０の位置情報から、埋設物探査装置１０が壁面５０に沿って移動したか否かを判定する。ここで、移動したと判定されると、ステップＳ１４に進み、移動していないと判定されると、移動したと判定されるまでステップＳ１３を繰り返す。

次に、ステップＳ１４では、ステップＳ１３において埋設物探査装置１０が移動したと判定されているため、埋設物探査装置１０の現在位置を示す座標（相対座標）を算出して取得する。
次に、ステップＳ１５では、ステップＳ１４において算出・取得された埋設物探査装置１０の現在位置の座標が、相対座標として算出・取得され、ステップＳ１６へ進む。

これにより、例えば、光学センサ１４において検出される埋設物探査装置１０の位置が所定の移動量に達したことを位置情報取得部２１が検出するごとに、静電容量取得部２０が取得した静電容量データを保存することができる。
次に、ステップＳ１６では、埋設物有無判定部２３が、取得した静電容量データに基づいて、走査範囲における埋設物５１の有無を判定する処理を行う。

次に、ステップＳ１７では、埋設物有無判定部２３において、埋設物５１があるか否かを判定し、ある場合には、ステップＳ１８へ進み、ない場合には、ステップＳ１９へ進む。
次に、ステップＳ１８では、ステップＳ１７において埋設物５１があると判定されたため、寸法算出処理部２４が、埋設物探査装置１０の走査方向における埋設物５１の寸法（幅）の推定値を算出する。

次に、ステップＳ１９では、埋設物５１の有無にかかわらず、探査画像変換処理部２５が、静電容量取得部２０において取得された静電容量データを探査画像に変換する処理を行う。
次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１９において生成された探査画像を、記憶部２２に保存させる。
本実施形態では、以上のような工程により、静電容量センサ１３において検出された静電容量データを用いて探査画像を生成し、記憶部２２に保存していく。

＜走査開始～画像記憶まで＞
次に、本実施形態の埋設物探査装置１０における壁面５０に沿った走査開始から探査画像の記憶処理までの詳細な工程について、図９～図１５のフローチャートを用いて説明すれば以下の通りである。

（ａ）座標取得処理
本実施形態の埋設物探査装置１０において実施される図８のＳ１４における座標取得処理について、図９および図１０のフローチャートを用いて以下で詳しく説明する。
本実施形態では、埋設物探査装置１０を用いて壁面５０に沿った走査を開始すると、図９に示すように、ステップＳ２１ａにおいて、光学センサ１４において検出される位置情報を、座標変化量（Ｘ，Ｙ）として取得する。

次に、ステップＳ２２ａでは、ステップＳ２１ａにおいて取得された座標変化量を、累積座標に加算する。
次に、ステップＳ２３ａでは、ステップＳ２２ａにおいて得られた累積座標を、埋設物探査装置１０の現在位置として設定する。
また、本実施形態では、埋設物探査装置１０を用いて壁面５０に沿った走査を開始すると、図１０のフローチャートに従って、埋設物探査装置１０の移動方向を検出する。

すなわち、ステップＳ２１ｂでは、図９のステップＳ２１ａと同様に、光学センサ１４において検出される位置情報を、座標変化量（Ｘ，Ｙ）として取得する。
次に、ステップＳ２２ｂでは、累積座標と座標変化量とに基づいて、埋設物探査装置１０の進行方向を検出する。
次に、ステップＳ２３ｂでは、累積座標に座標変化量を加算し、埋設物探査装置１０の現在位置として設定する。

（ｂ）埋設物有無判定処理
本実施形態の埋設物探査装置１０において実施される図８のＳ１７における埋設物５１の有無の判定処理について、図１１のフローチャートを用いて以下で詳しく説明する。
まず、ステップＳ３１では、静電容量センサ１３ごとに基準値（最小値）との差分を求めてオフセット処理を行う。

次に、ステップＳ３２では、ステップＳ３１において求められた差分データの中央－左、中央－右の小さい方のデータを、判定値として算出する。
次に、ステップＳ３３では、その判定値が所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここで、判定値が、所定の閾値以上である場合には、ステップＳ３４へ進み、所定の閾値未満である場合には、ステップＳ３５へ進む。

次に、ステップＳ３４では、ステップＳ３３において判定値が所定の閾値以上であると判定されたため、その走査エリアに埋設物５１有りと判定して処理を終了する。
一方、ステップＳ３５では、ステップＳ３３において判定値が所定の閾値未満であると判定されたため、その走査エリアには埋設物５１はないと判定して処理を終了する。

（ｃ）埋設物推定処理
本実施形態の埋設物探査装置１０において実施される図８のＳ１８における埋設物５１の推定処理について、図１２のフローチャートを用いて以下で詳しく説明する。
まず、ステップＳ４１では、図１７に示す取得データ記憶テーブルから埋設物探査装置１０の現在位置の前後における埋設物５１の走査方向における連続する幅（長さ）を取得する。
ここで、取得データ記憶テーブルには、図１７に示すように、取得時間、座標（Ｘ，Ｙ）、静電容量センサの検出結果、埋設物判定の結果、埋設物の種類、寸法の情報が含まれている。

なお、図１７に示す取得データ記憶テーブルに含まれる埋設物の種類は、図１６に示す埋設物５１の種類ごとの名前、幅、厚さの情報のうち、幅の寸法を参照し、検出された埋設物の寸法の推定値を比較して、埋設物５１の種類を推定した結果として取得される。
次に、ステップＳ４２～Ｓ４６の処理では、図１６に示す埋設物テーブルを参照（Ｓ４３）し、ステップＳ４１において取得された埋設物５１の走査方向における連続する幅（長さ）に合致する材料（土台、通し柱、管柱、間柱、梁、筋交い、野縁、胴縁等）を、その数の分だけ繰り返し確認する（Ｓ４４）。

そして、ステップＳ４４において、埋設物テーブルに含まれる埋設物５１のいずれかと幅寸法がほぼ一致した場合には、ステップＳ４６へ進み、埋設物５１の種類を推定する。そして、推定結果を反映させるように、埋設物テーブルを返却し、処理を終了する。
一方、ステップＳ４４において、埋設物テーブルに含まれる埋設物５１のいずれかと幅寸法が一致しない場合には、埋設物テーブルの種類を全て確認するまでステップＳ４２～Ｓ４６の処理を繰り返し、処理を終了する。

（ｄ）探査画像変換処理
本実施形態の埋設物探査装置１０において実施される図８のＳ１９における探査画像変換処理について、図１３および図１４のフローチャートを用いて以下で詳しく説明する。
まず、図１３に示すフローチャートを用いて、埋設物探査装置１０の移動方向に関係なく、常に、上下方向（鉛直方向）に描画範囲を拡張する処理について説明する。

ステップＳ５１ａでは、図１１に示す埋設物有無判定処理のＳ３１において算出された判定値を、明度２５５階調へ変換する。
次に、ステップＳ５２ａでは、表示用バッファエリアにおいて、図１７に示す取得データ記憶テーブルに含まれる位置座標と、その位置座標を基準にして（０，－２～＋２）まで拡張された座標とが、変換された明度で描画され、探査画像が生成される。つまり、ステップＳ５２ａでは、取得データテーブルに含まれる位置座標を基準として、その上下２つ分の座標まで描画範囲が拡張された状態で探査画像が生成される。

なお、表示用バッファエリアには、図１８に示すように、座標（Ｘ，Ｙ）と、それに対応するＲ・Ｇ・Ｂの値がそれぞれ保存されている。
次に、ステップＳ５３ａでは、埋設物５１の寸法の判定ができたか否かの判定を行う。ここで、判定ができた場合には、ステップＳ５４ａへ進み、判定できなかった場合には、処理を終了する。

次に、ステップＳ５４ａでは、寸法の判定ができた埋設物５１とその寸法（走査方向）を、図１７に示す取得データ記憶テーブルへ記憶させ、処理を終了する。
次に、図１４に示すフローチャートを用いて、埋設物探査装置１０の移動方向に略直交する方向に描画範囲を拡張する処理について説明する。
ステップＳ５１ｂでは、図１３のステップＳ５１ａと同様に、図１１に示す埋設物有無判定処理のＳ３１において算出された判定値が、明度２５５階調へ変換される。

次に、ステップＳ５２ｂでは、埋設物探査装置１０の移動方向が斜め方向であるか否かを判定する。ここで、埋設物探査装置１０が斜めに移動している場合には、ステップＳ５３ｂへ進み、斜めに移動していない場合には、ステップＳ５４ｂへ進む。
なお、埋設物探査装置１０の移動方向は、上述した通り、図１０に示すフローチャートに従って、光学センサ１４において検出される位置情報が、座標変化量（Ｘ，Ｙ）として取得され、累積座標と座標変化量とに基づいて検出される。

次に、ステップＳ５３ｂでは、表示用バッファエリアにおいて、進行方向（ｘ，ｙ）とした時、取得データ記憶テーブルに記憶された基準となる位置座標（Ａ，Ｂ）と、（Ａ－ｘ，Ｂ），（Ａ，Ｂ－ｙ），（Ａ＋ｙ，Ｂ－ｘ）,（Ａ－ｙ，Ｂ＋ｘ）まで拡張された座標とが、変換された明度で描画される。
これにより、ステップＳＳ５３ｂでは、埋設物探査装置１０が斜め方向に移動している場合において、その移動方向に略直交する方向に描画範囲が拡張された探査画像を生成する。

次に、ステップＳ５４ｂでは、進行方向（ｘ，ｙ）とした時、表示用バッファエリアにおいて、取得データ記憶テーブルに記憶された基準となる位置座標（Ａ，Ｂ）と、（Ａ＋ｙ，Ｂ＋ｘ），（Ａ－ｙ，Ｂ－ｘ），（Ａ＋２ｙ，Ｂ＋２ｘ）,（Ａ－２ｙ，Ｂ－２ｘ）まで拡張された座標とが、変換された明度で描画される。
これにより、ステップＳ５４ｂでは、埋設物探査装置１０が縦方向（略鉛直方向）または横方向（略水平方向）に移動している場合において、その移動方向に略直交する方向に描画範囲が拡張された探査画像が生成される。

次に、ステップＳ５５ｂでは、埋設物５１の寸法の判定ができたか否かの判定が行われる。ここで、判定ができた場合には、ステップＳ５６ｂへ進み、判定できなかった場合には、処理を終了する。
次に、ステップＳ５６ｂでは、寸法の判定ができた埋設物５１とその寸法（走査方向）を、図１７に示す取得データ記憶テーブルへ記憶させ、処理を終了する。

（ｅ）探査画像記憶処理
本実施形態の埋設物探査装置１０において実施される図８のＳ２０における探査画像の記憶処理について、図１５のフローチャートを用いて以下で詳しく説明する。
まず、ステップＳ６１では、ユーザによる探査開始ボタンが押下される等の画像クリア操作を受け付けたか否かを判定する。

ここで、画像クリア操作を受け付けていた場合には、ステップＳ６２へ進み、受け付けていない場合にはそのまま処理を終了する。
次に、ステップＳ６２では、図１８に示す表示用バッファエリアの探査画像を、画面クリアされる前に、図１９に示す探査画像記憶テーブルへ登録する。
ここで、探査画像記憶テーブルには、図１９に示すように、探査画像が生成された日付、時間と、探査画像ごとに付された画像データＩＤとが関連付けされた状態で保存される。なお、探査画像記憶テーブルに保存される探査画像は、１回の操作分に相当する画像データとして保存されている。
次に、ステップＳ６３では、表示用バッファエリアをクリアして、処理を終了する。

＜主な特徴＞
本実施形態の埋設物探査装置１０は、図１に示すように、壁面５０内に含まれる埋設物５１を検出する。そして、埋設物探査装置１０は、静電容量センサ１３と、探査画像変換処理部２５と、表示部１２と、を備えている。静電容量センサ１３は、埋設物５１の有無を検出する。探査画像変換処理部２５は、静電容量センサ１３における検出結果から埋設物５１を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、探査画像に変換する。表示部１２は、探査画像変換処理部２５において変換された探査画像を表示する。

これにより、画像描画範囲が、例えば、埋設物探査装置１０の移動方向に略直交する所望の方向において、従来よりも拡張されて表示される。このため、例えば、壁面５０に沿って埋設物探査装置１０を往復移動させる際に、従来よりも少ない走査回数で、埋設物５１の位置や大きさを把握することが可能な探査画像を生成することができる。
この結果、壁面５０に沿って埋設物探査装置１０を移動させる走査回数を減少させた場合でも、埋設物５１の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができるため、使用者の負担を軽減することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
上記実施形態では、埋設物探査装置および探査画像表示制御方法として、本発明を実現した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上述した埋設物探査装置による探査画像表示制御方法をコンピュータに実行させる探査画像表示制御プログラムとして本発明を実現してもよい。
この探査画像表示制御プログラムは、埋設物探査装置に搭載されたメモリ（記憶部）に保存されており、ＣＰＵがメモリに保存された探査画像表示制御プログラムを読み込んで、ハードウェアに各ステップを実行させる。より具体的には、ＣＰＵが探査画像表示制御プログラムを読み込んで、上述した検出ステップと、探査画像変換処理ステップと、表示ステップとを実行することで、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本発明は、埋設物探査装置による探査画像表示制御プログラムを保存した記録媒体として実現されてもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、探査画像変換処理部２５が、基準描画範囲に対して、埋設物探査装置１０の移動方向に略直交する方向に描画範囲を拡張する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、拡張される範囲は、埋設物探査装置の移動方向に略直交する方向に限定されるものではなく、例えば、移動方向に関係なく、常に一定の方向（例えば、鉛直方向等）に拡張されてもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、探査画像変換処理部２５が、光学センサ１４によって検出された埋設物探査装置１０の移動方向に略直交する方向に描画範囲を拡張する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、対象物の内部における埋設物の向きが略鉛直方向であることが決まっている場合には、埋設物探査装置の移動方向を検出することなく、略鉛直方向に描画範囲を拡張してもよい。
この場合には、埋設物探査装置の移動方向に関係なく、常に一定の方向に描画範囲が拡張されるため、光学センサ等の移動方向検出部を構成から省くことができる。

（Ｄ）
上記実施形態では、探査画像変換処理部２５が、基準描画範囲に対して、基準描画範囲の上および下（または右および左）の両側に描画範囲を拡張した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、拡張される範囲は、基準描画範囲の上および下の両側に限定されるものではなく、例えば、上または下（右または左）等、基準描画範囲のどちらか一方にのみ描画範囲が拡張される構成であってもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、探査画像変換処理部２５が、基準描画範囲に対して、移動方向に交差する方向における両側に座標２つ分に拡張する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、拡張される範囲は、基準描画範囲に対して座標２つ分に限定されるものではなく、座標１つ分、あるいは座標３つ分以上でもあってもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、検出部として静電容量センサ１３を用いた静電容量式の埋設物探査装置１０に対して、本発明を適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、コンクリートや壁材に対して照射した電磁波の反射波を受信して埋設物の位置を検出する電磁波方式の埋設物探査装置に対して、本発明を適用してもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、埋設物探査装置１０の壁面における移動量を検出する走査部として光学センサ１４を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、光学式以外の方式を採用した走査部を用いて、埋設物探査装置の壁面上における移動量を検出してもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、埋設物探査装置１０を用いて、石膏ボードや木製合板等の壁面内に含まれる木製材料（柱、土台、梁、筋交い等）を検出する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、埋設物探査装置を用いて検出される埋設物は、木製材料以外に、金属製材料、樹脂性材料等の他の材料であってもよい。

また、対象物についても同様に、石膏ボードや木製合板等の壁面以外に、コンクリート等の他の材料であってもよい。
すなわち、本発明の埋設物探査装置は、例えば、他の材料あるいは地中内に存在する異物を検出する用途に使用されてもよい。

本発明の埋設物探査装置は、対象物に沿った埋設物探査装置の往復移動の回数を減少させた場合でも、埋設物の位置や大きさ等を正確に示す探査画像を生成することができるという効果を奏することから、各種埋設物を探査する装置に対して広く適用可能である。

１０ 埋設物探査装置
１１ 本体部
１２ 表示部
１２ａ 表示画面
１３ 静電容量センサ（検出部）
１４ 光学センサ（移動方向検出部）
１５ 操作入力部
１５ａ 電源ボタン
１５ｂ グリッド表示ボタン
１５ｃ スケール切替ボタン
１５ｄ 選択・スクロールボタン
２０ 静電容量取得部
２１ 位置情報取得部
２２ 記憶部
２３ 埋設物有無判定部
２４ 寸法算出処理部
２５ 探査画像変換処理部
２６ 埋設物推定部
２７ 入力受付部
２８ 探査画像呼出部
２９ データ転送部
３０ 表示制御部
５０ 壁面（対象物）
５１ 埋設物
５１ａ 管柱
５１ｂ 間柱

Claims (13)

1. 対象物内に含まれる埋設物を検出する埋設物探査装置であって、
   前記埋設物を検出する検出部と、
   前記検出部における検出結果から前記埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、前記探査画像に変換する探査画像変換処理部と、
   前記探査画像変換処理部において変換された前記探査画像を表示する表示部と、
   を備えている埋設物探査装置。
2. 前記対象物に対する位置を検出する位置検出部を、さらに備えている、
   請求項１に記載の埋設物探査装置。
3. 前記対象物に沿って移動した移動方向を検出する移動方向検出部を、さらに備えている、
   請求項２に記載の埋設物探査装置。
4. 前記探査画像変換処理部は、前記移動方向検出部において検出された移動方向に対して交差する方向に画像描画範囲を拡張して、前記探査画像に変換する、
   請求項３に記載の埋設物探査装置。
5. 前記探査画像変換処理部は、前記移動方向検出部において検出された移動方向に関わらず、縦方向に画像描画範囲を拡張して、前記探査画像に変換する、
   請求項３または４に記載の埋設物探査装置。
6. 前記探査画像変換処理部は、所望の方向において、前記検出部によって直接検出された基準描画範囲を中心とする両側に、前記画像描画範囲を拡張する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の埋設物探査装置。
7. 前記探査画像変換処理部は、前記検出部における検出結果に基づいて、前記埋設物が検出された位置と前記埋設物が検出されない位置とが、互いに異なる色または階調で表示されるように、前記探査画像に変換する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の埋設物探査装置。
8. 前記対象物に沿って所望の方向へ移動しながら、前記表示部は、リアルタイムで前記探査画像変換処理部において前記画像描画範囲が拡張された前記探査画像を表示する、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の埋設物探査装置。
9. 前記移動方向検出部は、前記位置検出部において検出される現在位置の情報として座標を取得し、現在位置の情報を更新しながら移動方向を算出する、
   請求項３に記載の埋設物探査装置。
10. 前記検出部は、静電容量式センサ、あるいは、電磁誘導式センサである、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の埋設物探査装置。
11. 前記移動方向検出部は、光学センサである、
    請求項２に記載の埋設物探査装置。
12. 埋設物探査装置を用いて探査される対象物内に含まれる埋設物を示す探査画像を表示する探査画像表示制御方法であって、
    前記埋設物を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおける検出結果から前記埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、前記探査画像に変換する探査画像変換処理ステップと、
    前記探査画像変換処理ステップにおいて変換された前記探査画像を表示する表示ステップと、
    を備えている探査画像表示制御方法。
13. 埋設物探査装置を用いて探査される対象物内に含まれる埋設物を示す探査画像を表示する探査画像表示制御プログラムであって、
    前記埋設物を検出する検出ステップと、
    前記検出ステップにおける検出結果から前記埋設物を含む探査画像に変換する際に、所望の方向に画像描画範囲を拡張して、前記探査画像に変換する探査画像変換処理ステップと、
    前記探査画像変換処理ステップにおいて変換された前記探査画像を表示する表示ステップと、
    を備えている探査画像表示制御方法をコンピュータに実行させる探査画像表示制御プログラム。

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