JP6446691B2 - 埋設中空構造物内検査方法及び埋設中空構造物内検査装置 - Google Patents

埋設中空構造物内検査方法及び埋設中空構造物内検査装置 Download PDF

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Description

本発明は、マンホール等の地中に埋設された埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法及び埋設中空構造物内検査装置に関する。
マンホール等の地中に埋設された埋設中空構造物は、各地に多数存在し、これらを維持管理することは容易ではない。
例えば、メンテナンスすべき埋設中空構造物を調査するにあたって、亀裂や破損等の状態を検査するために、現在は、調査作業員が実際に埋設中空構造物の中に入り、目視で埋設中空構造物内の状態を確認しているのが実情である。
このように、調査作業員が埋設中空構造物内に入る場合には、次のような不都合がある。
〔1〕埋設中空構造物内が有毒ガス(例えば硫化水素ガス)の発生や酸素欠乏等の危険な状況になっていたり、埋設中空構造物内へ転落したりすることによる死亡事故を含む作業事故が絶えない。
〔2〕埋設中空構造物の1箇所当たりの調査時間が多くかかる。例えば、埋設中空構造物の規模にもよるが、安全確保等の作業時間を含め1箇所当たり少なくとも30分程度の調査時間がかかる。
〔3〕多く(例えば5人程度)の人員が必要であり、調査時間もかかるので、それだけ調査費用が割高となる。
〔4〕人による調査のため、埋設中空構造物内の亀裂や破損等の状態を調査作業員の経験で評価することになり、このため、埋設中空構造物内の状態を見落とすことがある。
かかる不都合を解消するために、特許文献1には、カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する技術、詳しくは、魚眼レンズカメラにより管路内自走車の移動方向の前方の埋設管路の内周面を撮影し、魚眼レンズカメラの捕らえた映像から展開画像を作成する技術(特許文献1の請求項6等参照)が提案されている。
国際公開第2003/076916号
特許文献1に記載の技術では、調査作業員が埋設中空構造物内に入ることがないので、調査作業員が埋設中空構造物内に入ることによる不都合を解消できるものの、魚眼レンズカメラの捕らえた映像から展開画像を作成するので、得られる画像が鮮明なものではない。
この点に関し、得られる画像を鮮明にするために、特許文献1の第5頁の第10行に記載の如く、カメラを内周面に沿って回動させることが考えられる。
しかしながら、コンピュータビジョンと呼ばれる分野における画像を用いた3次元形状の復元技術において、画像を3次元化することにより、埋設中空構造物内の亀裂や破損等の状態を確実に確認するためには、単にカメラを内周面に沿って回動させるだけでは、画像を3次元化することはできず、従って、埋設中空構造物内の状態を確実に確認することができない。
そこで、本発明は、得られる画像を鮮明なものにすることができると共に、画像を3次元化することができ、これにより、埋設中空構造物内の亀裂や破損等の状態を確実に確認することができる埋設中空構造物内検査方法及び埋設中空構造物内検査装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、次の第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査方法並びに第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置を提供する。
(1)第1態様の埋設中空構造物内検査方法
本発明に係る埋設中空構造物内検査方法は、カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法であって、前記カメラを前記移動方向に移動させる移動動作ステップと、前記カメラを前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向に向けた状態で前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作ステップとを含み、前記撮影動作ステップと前記移動動作ステップとを交互に繰り返し行い、前記移動動作ステップでは、前記カメラを予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、前記撮影動作ステップでは、レーザスキャナ装置を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行い、前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定することを特徴とする。
(2)第2態様の埋設中空構造物内検査方法
本発明に係る埋設中空構造物内検査方法は、カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法であって、前記カメラを前記移動方向に移動させる移動動作ステップと、前記カメラを前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向に向けた状態で前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作ステップとを含み、前記撮影動作ステップと前記移動動作ステップとを交互に繰り返し行い、前記移動動作ステップでは、前記移動方向に沿ったレール部に対して前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部を前記移動方向に往復移動させ、前記撮影動作ステップでは、前記往復移動部に対して前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材を介して前記カメラを前記横回転方向に回転させることを特徴とする。
第1態様の埋設中空構造物内検査装置
本発明に係る第1態様の埋設中空構造物内検査装置は、カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査装置であって、前記カメラが前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向を向くように該カメラを支持する支持部と、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に移動させる移動装置と、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に回転させる回転装置と、前記支持部に支持されるレーザスキャナ装置とを備え、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動装置により前記移動方向に移動させる移動動作と、前記カメラを支持した前記支持部を前記回転装置により前記横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作とを行う構成とされており、前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行い、前記移動動作では、前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、前記撮影動作では、前記回転装置により前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行い、前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定することを特徴とする。
(4)第2態様の埋設中空構造物内検査装置
本発明に係る第2態様の埋設中空構造物内検査装置は、カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査装置であって、前記カメラが前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向を向くように該カメラを支持する支持部と、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に移動させる移動装置と、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に回転させる回転装置とを備え、前記カメラを支持した前記支持部を前記移動装置により前記移動方向に移動させる移動動作と、前記カメラを支持した前記支持部を前記回転装置により前記横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作とを行う構成とされており、前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行い、前記移動装置は、前記移動方向に沿ったレール部と、前記レール部にて前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部と、前記レール部に対して前記往復移動部を前記移動方向に往復移動させる往復移動駆動装置とを備え、前記回転装置は、前記往復移動部に対して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材と、前記往復移動部に対して前記横回転部材を介して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転駆動させる横回転駆動装置とを備えていることを特徴とする。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記撮影動作では、前記カメラで撮影する撮影画像が前記横回転方向において予め定めた所定の横ラップ率でオーバーラップするように前記回転装置により前記支持部を前記横回転方向の予め定めた所定の回転角度毎に停止させ、前記支持部を停止させる毎に前記カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影し、前記移動動作では、前記カメラで撮影する撮影画像が前記移動方向において予め定めた所定の縦ラップ率でオーバーラップするように前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させる態様を例示できる。
本発明に係る第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記支持部に支持されるレーザスキャナ装置を備え、前記撮影動作では、前記回転装置により前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行う態様を例示できる。
本発明に係る第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記移動動作では、前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定する態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記カメラは、単一のカメラである態様を例示できる。
本発明に係る第1態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記移動装置は、前記移動方向に沿ったレール部と、前記レール部にて前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部と、前記レール部に対して前記往復移動部を前記移動方向に往復移動させる往復移動駆動装置とを備え、前記回転装置は、前記往復移動部に対して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材と、前記往復移動部に対して前記横回転部材を介して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転駆動させる横回転駆動装置とを備えている態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記埋設中空構造物の入口側における予め定めた基準点から現在位置までの距離である現在位置距離を計測するレーザ距離計をさらに備えている態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記移動方向における前記埋設中空構造物の入口とは反対側の予め定めた所定の第1規制位置を検知する第1規制位置検知部をさらに備え、前記第1規制位置検知部にて前記第1規制位置を検出すると、前記支持部の前記入口とは反対側への移動を禁止する態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記支持部を前記入口とは反対側の前記第1規制位置に一旦移動させた後、前記入口側に戻しながら前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行う態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記移動方向における前記埋設中空構造物の入口側の予め定めた所定の第2規制位置を検知する第2規制位置検知部をさらに備え、前記第2規制位置検知部にて前記第2規制位置を検出すると、前記支持部の前記入口側への移動を禁止する態様を例示できる。
本発明に係る第1態様及び第2態様の埋設中空構造物内検査装置において、前記埋設中空構造物内において前記支持部の前記埋設中空構造物の入口とは反対側における下流側での水の有無を検知する水検知部をさらに備え、前記水検知部にて前記支持部の前記入口とは反対側における下流側に前記水があることを検出すると、前記支持部の前記入口とは反対側への移動を禁止する態様を例示できる。
本発明によると、得られる画像を鮮明なものにすることができると共に、画像を3次元化することができ、これにより、埋設中空構造物内の亀裂や破損等の状態を確実に確認することが可能となる。
本発明の実施の形態に係る埋設中空構造物内検査方法を実施する埋設中空構造物内検査装置を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置を示す六面図であって、(a)から(f)は、それぞれ、その平面図、底面図、正面図、背面図、左側面図及び右側面図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分を正面側の左斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分の外装カバー部材を取り外した状態を正面側の左斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分の外装カバー部材を取り外した状態を背面側の左斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分の外装カバー部材を取り外した状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置におけるカメラ部部分の外装カバー部材を取り外した状態を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。 移動装置におけるレール部の連結部分を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 埋設中空構造物内検査装置においてカメラが移動方向における他方側(第2規制位置)に位置している状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 移動装置におけるレール部の先端部分を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 図1に示す埋設中空構造物内検査装置における第1規制位置検知部及び第2規制位置検知部部分を拡大して示す正面図であって、(a)は、移動方向における一方側の第1規制位置を検知する第1規制位置検知部を示す図であり、(b)は、移動方向における他方側の第2規制位置を検知する第2規制位置検知部を示す図である。 レール部に設けられて第1規制位置検知部及び第2規制位置検知部を作動させる第1被検知部及び第2被検知部部分を拡大して示す斜視図であって、(a)は、第1規制位置検知部が検知する第1被検知部を正面側の右斜め上方から視た斜視図であり、(b)は、第2規制位置検知部が検知する第2被検知部を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。 埋設中空構造物内検査装置においてカメラが移動方向における一方側(第1規制位置)に位置している状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 埋設中空構造物を断面にして埋設中空構造物内検査装置により埋設中空構造物内を検査している状態を示す斜視図である。 埋設中空構造物内検査装置において水検知部が設けられた状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。 埋設中空構造物内検査装置における制御装置を中心に示す概略ブロック図である。 カメラが埋設中空構造物内を撮影している状態を移動方向に沿った横回転軸線方向から視た模式図である。 カメラが埋設中空構造物内を撮影している状態を側方から視た模式図であって、撮影距離が小さい場合を示す図である。 カメラが埋設中空構造物内を撮影している状態を側方から視た模式図であって、撮影距離が図20に示す例の撮影距離より大きい場合を示す図である。 レール部を移動方向に沿って案内する案内治具を埋設中空構造物の入口及びその周縁の地面に載置した状態を示す斜視図である。 埋設中空構造物内検査装置により埋設中空構造物内を検査するときの制御動作の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る埋設中空構造物内検査方法を実施する埋設中空構造物内検査装置100を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。図2は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。図3は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100を示す六面図である。図3(a)から図3(f)は、それぞれ、その平面図、底面図、正面図、背面図、左側面図及び右側面図である。
図4は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分を正面側の左斜め上方から視た斜視図である。図5は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。
図6は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分の外装カバー部材101を取り外した状態を正面側の左斜め上方から視た斜視図である。図7は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分の外装カバー部材101を取り外した状態を背面側の左斜め上方から視た斜視図である。図8は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分の外装カバー部材101を取り外した状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。図9は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100におけるカメラ部100a部分の外装カバー部材101を取り外した状態を背面側の右斜め上方から視た斜視図である。
図10は、移動装置130におけるレール部131の連結部分を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。図11は、埋設中空構造物内検査装置100においてカメラ110が移動方向Mにおける他方側M2(第2規制位置P2)に位置している状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。図12は、移動装置130におけるレール部131の先端部分を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。
図13は、図1に示す埋設中空構造物内検査装置100における第1規制位置検知部181及び第2規制位置検知部182部分を拡大して示す正面図である。図13(a)は、移動方向Mにおける一方側M1の第1規制位置P1を検知する第1規制位置検知部181を示す図であり、図13(b)は、移動方向Mにおける他方側M2の第2規制位置P2を検知する第2規制位置検知部182を示す図である。図14は、レール部131に設けられて第1規制位置検知部181及び第2規制位置検知部182を作動させる第1被検知部181a及び第2被検知部182a部分を拡大して示す斜視図である。図14(a)は、第1規制位置検知部181が検知する第1被検知部181aを正面側の右斜め上方から視た斜視図であり、図14(b)は、第2規制位置検知部182が検知する第2被検知部182aを背面側の右斜め上方から視た斜視図である。図15は、埋設中空構造物内検査装置100においてカメラ110が移動方向Mにおける一方側M1(第1規制位置P1)に位置している状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。また、図16は、埋設中空構造物200を断面にして埋設中空構造物内検査装置100により埋設中空構造物200内を検査している状態を示す斜視図である。
−埋設中空構造物内検査装置の全体構成−
本実施の形態に係る埋設中空構造物内検査装置100は、カメラ110(図1、図2、図4から図9、図11、図13(b)、図15及び図16参照)を備え、カメラ110を予め定めた所定の移動方向Mに移動させて埋設中空構造物200(図16参照)内の亀裂や破損等の状態を検査するものである。この例では、埋設中空構造物200は、垂直方向Z又は略垂直方向Zに延びている。従って、移動方向Mは、垂直方向Z又は略垂直方向Zとされている。また、移動方向Mは、直線方向とされている。但し、それに限定されるものではなく、移動方向Mは、埋設中空構造物200の内部形状に合わせた方向、例えば、埋設中空構造物200の内部形状が湾曲形状である場合には、埋設中空構造物200の内部形状に沿った曲線方向であってもよい。
なお、埋設中空構造物としては、代表的には、下水道施設、上水道施設、電気通信事業者の通信配線施設、電力会社の電力配線施設、ダム施設等に用いられる埋設中空構造物(例えば下水道管や渠埋設管など)を例示できる。
埋設中空構造物内検査装置100は、カメラ110と、支持部120(図6から図9参照)と、移動装置130(図6から図9参照)と、回転装置140(図6から図9参照)とを備えている。
カメラ110には、照明装置111(図4、図6及び図7参照)が設けられている。照明装置111は、図示を省略した複数個の発光素子(具体的には発光ダイオード:LED)をレンズ112(図4、図6及び図7参照)の周囲に均等に並設したものである。
カメラ110は、撮像素子で撮影した画像をデジタルデータとして記録するデジタルカメラとされている。カメラ110としては、高感度デジタルカメラを用いることが好ましい。このように高感度デジタルカメラを用いることで、例えば、フラッシュを発光させたときのように強い光の当たった部分の周りが白くぼやける現象、いわゆるハレーションを効果的に防止することができる。すなわち、高感度デジタルカメラを用いることで、発光素子(具体的には発光ダイオード:LED)といった輝度が比較的小さい照明装置111であっても埋設中空構造物200内を鮮明に撮影することができる。カメラ110は、従来公知(市販)のものを用いることができ、ここでは、詳しい説明を省略する。
この例では、カメラ110として、ISO感度の上限が409600の高感度デジタル1眼レフカメラ(ソニー株式会社製α(登録商標)7S)を用いている。
支持部120は、カメラ110のレンズ112が移動方向Mに直交又は略直交する撮影方向Tを向くようにカメラ110を支持する構成とされている。この例では、カメラ110は、単一のカメラ110とされおり、撮影方向Tにおける一方側T1(この例では左側)及び他方側T2(この例では右側)のうち一方側T1に設けられている。
なお、カメラ110は、複数台のカメラとされていてもよい。この場合、支持部120は、複数台のカメラを移動方向Mに沿った横回転軸線α(図1参照)回りの横回転方向R(図1参照)に均等に支持する構成とされている態様を例示できる。
移動装置130は、カメラ110を支持した支持部120を移動方向Mにおける一方側M1(この例では下側)及び他方側M2(この例では上側)に移動させる構成とされている。ここで、移動方向Mにおける一方側M1は、埋設中空構造物内検査装置100が埋設中空構造物200内にある状態において、埋設中空構造物200の入口200a(図16参照)とは反対側の方向であり、以下、単に一方側M1という。また、移動方向Mにおける他方側M2は、埋設中空構造物内検査装置100が埋設中空構造物200内にある状態において、埋設中空構造物200の入口側の方向であり、以下、単に他方側M2という。
回転装置140は、カメラ110を支持した支持部120を移動方向Mに沿った横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転させる構成とされている。詳しくは、回転装置140は、支持部120を移動装置130に対して横回転方向Rに回転させる構成とされている。
本実施の形態では、埋設中空構造物内検査装置100は、支持部120に支持されるレーザスキャナ装置150(図1、図2、図6から図9、図11、図15及び図16参照)をさらに備えている。レーザスキャナ装置150は、撮影方向Tにおける他方側T2に設けられている。すなわち、レーザスキャナ装置150は、横回転軸線αを間にしてカメラ110とは反対側に設けられている。
レーザスキャナ装置150は、移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った走査軸線β(図1参照)回りの走査方向S(図1参照)に走査できるように支持部120に配設されている。レーザスキャナ装置150は、対象物(具体的には埋設中空構造物200の内壁200b(図16参照))の空間位置情報として3次元情報(3次元座標)を取得する構成とされており、スキャナ部151(図1、図2、図5、図8及び図9参照)を有している。レーザスキャナ装置150は、従来公知(市販)のものを用いることができ、ここでは、詳しい説明を省略する。
この例では、レーザスキャナ装置150は、移動方向M及び撮影方向Tの双方に直交又は略直交する横方向Lに沿った走査軸線β(横軸線)を中心とした走査角度270度、秒間5万ポイント、角度分解能0.25度の機能を有するものである。ここで、走査軸線β(横軸線)は、撮影方向Tに沿ったカメラ110の光軸γ(図1参照)を通る。カメラ110の光軸γは、横回転軸線αを通る。
また、埋設中空構造物内検査装置100は、埋設中空構造物200の入口側(他方側M2)の予め定めた基準点から現在位置までの距離である現在位置距離を計測するレーザ距離計160(図2、図4、図6から図9参照)をさらに備えている。この例では、基準点は、レール部131の一端部に設けられた基準部材131a(図1から図9、図11、図14(b)、図15及び図16参照)とされている。基準点は、埋設中空構造物200の外に位置する。
レーザ距離計160は、横方向Lにおける一方側L1(この例で正面側)及び他方側L2(この例では背面側)のうち他方側L2に設けられている。
レーザ距離計160は、レーザ光を用いて距離を測定するものであり、基準点(この例では基準部材131a)に照射したレーザ光が基準点を反射して戻るまでの時間から距離を算出する。レーザ距離計160は、基準点に向けてレーザ光を照射することができる。レーザ距離計160は、従来公知(市販)のものを用いることができ、ここでは、詳しい説明を省略する。
詳しくは、移動装置130は、レール部131と、往復移動部132(図6から図9参照)と、往復移動駆動装置133(図6から図9参照)とを備えている。レール部131は、移動方向Mに沿っている。往復移動部132は、レール部131にて移動方向Mに往復移動自在に案内される。往復移動駆動装置133は、レール部131に対して往復移動部132を移動方向Mに往復移動させる。
回転装置140は、横回転部材141(図6から図9参照)と、横回転駆動装置142(図6から図9参照)とを備えている。横回転部材141は、往復移動部132に対して支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転自在にする。横回転駆動装置142は、往復移動部132に対して横回転部材141を介して支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転駆動させる。
埋設中空構造物内検査装置100は、バッテリ171(図6から図9及び図13(b)参照)、電源装置172(図7及び図9参照)(より具体的には電源基板)、主制御装置173(図7及び図9参照)(より具体的には制御基板)、照明用制御装置174(図6及び図8及び図13(b)参照)(より具体的にはLEDコントローラ)及び出力装置175(図6から図9参照)(より具体的には出力インターフェース)をさらに備えている。
バッテリ171は、電源装置172に電力を供給する。電源装置172は、カメラ110、移動装置130、回転装置140、レーザスキャナ装置150、レーザ距離計160、主制御装置173、照明用制御装置174及び出力装置175に電力を供給する。
主制御装置173は、カメラ110、移動装置130、回転装置140、レーザスキャナ装置150、レーザ距離計160及び出力装置175を制御する。照明用制御装置174は、照明装置111を制御する。
出力装置175は、第1書込部175a(図6参照)、第2書込部175b(図6参照)及びデータ出力部175c(図6参照)を備えている。第1書込部175aには、第1外部記録媒体ME1(図6参照)が装着される。第2書込部175bには、第2外部記録媒体ME2(図6参照)が装着される。
埋設中空構造物内検査装置100は、レール部131と、レール部131以外のカメラ部100a(図1から図5、図11、図15及び図16参照)とで構成されている。
[支持部]
支持部120は、第1支持部材121(図6から図9参照)と、第2支持部材122(図6から図9参照)と、第3支持部材123(図6から図9参照)とを備えている。
第1支持部材121及び第2支持部材122は、撮影方向Tに沿った板状の部材とされている。第1支持部材121及び第2支持部材122は、第3支持部材123を介して予め定めた所定の間隔をおいて配設されている。第3支持部材123は、第1支持部材121及び第2支持部材122を連結している。第3支持部材123は、移動方向Mに沿った板状の部材とされている。第3支持部材123は、カメラ110、レーザスキャナ装置150、レーザ距離計160、バッテリ171、電源装置172、主制御装置173及び照明用制御装置174を支持している。この例では、第1支持部材121、第2支持部材122及び第3支持部材123は、板金とされている。
第1支持部材121及び第2支持部材122は、撮影方向Tに長尺な形状とされている。第1支持部材121及び第2支持部材122には、それぞれ、移動装置130における往復移動部132を挿通する挿通孔121a,122a(図6から図9参照)が設けられている。挿通孔121a,122aは、往復移動部132を挿通した状態で回転装置140により支持部120が横回転方向Rに円滑に回転できる程度に往復移動部132のサイズよりも若干(所定量だけ)大きくなっている。
第1支持部材121には、第1切欠孔121b(図6から図9参照)、第2切欠孔121c(図6から図9参照)及び貫通孔121d(図6から図9参照)が設けられている。第1切欠孔121bは、レーザスキャナ装置150の第1支持部材121側の側面を開放している。第2切欠孔121cは、レーザ距離計160を入れ込んでレーザ距離計160の計測部161(図6から図9参照)を基準部材131a側へ突出させている。貫通孔121dは、カメラ110の第1支持部材121側の側面に載置された出力装置175を挿通している。また、第1支持部材121には、軽量化等の観点から複数の開口121e〜121e(図6から図9参照)が設けられている。
第2支持部材122には、第3切欠孔122b(図8及び図9参照)が設けられている。第3切欠孔122bは、レーザスキャナ装置150の第2支持部材122側の側面を開放している。また、第2支持部材122には、電源装置172及び主制御装置173と往復移動駆動装置133との間を電気的に接続する接続配線(図示省略)を挿通する開口122c(図7から図9参照)、及び、軽量化等の観点から開口122d〜122d(図6から図8参照)が設けられている。
第3支持部材123は、カメラ110を支持する第1側板123a(図6、図7及び図13(b)参照)と、レーザスキャナ装置150及びバッテリ171を支持する第2側板123b(図6から図9参照)と、レーザ距離計160、電源装置172及び主制御装置173を支持する第3側板123c(図6から図9及び図13(b)参照)と、照明用制御装置174を支持する第4側板123d(図1、図4、図6から図9参照)とで構成されている。なお、第3支持部材123についても、軽量化等の観点から適宜開口が設けられている。
第1側板123aは、移動方向Mに延びており、第1支持部材121及び第2支持部材122の間において撮影方向Tにおける一方側T1かつ横方向Lにおける一方側L1に固定されている。第1側板123aは、撮影方向Tに沿っている。そして、カメラ110は、レンズ112が撮影方向Tにおける一方側T1を向くように、第1側板123aに支持されている。カメラ110は、底面の固定用雌ネジ孔(図示せず)に第1側板123aにおける貫通孔(図示せず)に貫通した固定用雄ネジ部材123a1(図6参照)が螺合されることで、第1側板123aに固定されている。
第2側板123bは、移動方向Mに延びており、第1支持部材121及び第2支持部材122の間において撮影方向Tにおける他方側T2かつ横方向Lの両側において固定された一対の第2側板123b,123bとされている。すなわち、一対の第2側板123b,123bは、横回転軸線αを間にして第1側板123aとは反対側に設けられている。一対の第2側板123b,123bは、撮影方向Tに沿っている。そして、レーザスキャナ装置150は、スキャナ部151が走査方向Sに走査できるように、一対の第2側板123b,123bに挟持されており、底面及び頂面が一対の第2側板123b,123bの横方向Lにおける内側の面にビス等の固定部材により固定されている。
一対の第2側板123b,123bのうち、横方向Lにおける他方側L2の第2側板123bは、撮影方向Tにおける一方側T1の端部が横方向Lにおける一方側L1に90度又は略90度に屈曲した屈曲部123b1(図8及び図9参照)を有している。そして、バッテリ171は、一側面が屈曲部123b1の撮影方向Tにおける一方側T1の面にビス等の固定部材により固定されている。
第3側板123cは、移動方向Mに延びており、第1支持部材121及び第2支持部材122の間において横方向Lにおける他方側L2かつ撮影方向Tにおける両側において固定された一対の第3側板123c,123cとされている。一対の第3側板123c,123cは、撮影方向Tに沿っている。そして、電源装置172は、裏面が所定長さのスペーサSP(図7及び図9参照)を介して第3側板123cの横方向Lにおける他方側L2の面にビス等の固定部材により固定されている。主制御装置173は、裏面が所定長さのスペーサSP(図7参照)を介して第3側板123cの横方向Lにおける他方側L2の面にビス等の固定部材により固定されている。
一対の第3側板123c,123cの間には、連結部123c1(図7及び図9参照)が設けられている。連結部123c1は、レーザ距離計160の外周面の形状に対応した袋状の部分を有している。そして、レーザ距離計160は、外周面が連結部123c1の袋状の部分に装着されてビス等の固定部材により固定されている。
第4側板123dは、移動方向Mに延びており、第1支持部材121及び第2支持部材122の間において横方向Lにおける一方側L1かつ撮影方向Tの中央部に固定されている。すなわち、第4側板123dは、横回転軸線αを間にして第3側板123cとは反対側に設けられている。第4側板123dは、撮影方向Tに沿っている。そして、照明用制御装置174は、一側面が第4側板123dの横方向Lにおける他方側L2の面にビス等の固定部材により固定されている。また、第4側板123dには、通気等の観点から複数の通気口123d1〜123d1(図1、図4、図6及び図8参照)が設けられている。
[移動装置]
(レール部)
移動装置130を構成するレール部131は、移動方向Mに延びている。レール部131は、移動方向Mに沿って直線状に形成されている。なお、レール部131は、埋設中空構造物200の内部形状が湾曲形状である場合には、埋設中空構造物200の内部形状に沿って曲線状に形成されていてもよい。
レール部131は、角柱(この例では四角柱)形状とされている。レール部131は、断面形状が長尺な長方形状のものとされている。なお、レール部131は、レールを構成するものであれば、何れの形状であってもよく、例えば、円柱状や楕円柱形状とされていてもよい。
レール部131の他方側M2の端面には、基準部材131aが固定されている。基準部材131aは、横回転軸線α方向に直交又は略直交する方向に沿った板状の部材とされている。基準部材131aは、レール部131の幅方向に長尺な形状とされている。
ところで、埋設中空構造物200の深さが2mを超えるような場合には、それだけレール部131が長くなり、レール部131の運搬が困難となる。
そこで、本実施の形態では、レール部131は、個々のレール部131を50cm〜2m程度の長さとした複数本のレール部131〜131を互いに着脱可能に連結する構成とされている(図1から図3及び図10から図12参照)。こうすることで、レール部131の運搬を容易にすることが可能となる。複数本のレール部131〜131は、互いに連結可能な構成とされている。
この例では、複数本のレール部131〜131は、長さ以外は同一構成(同一タイプ)のものとされている。一のレール部131は、一方側M1の端部が一方側M1の他のレール部131の他方側M2の端部と連結可能とされ、かつ、他方側M2の端部が他方側M2の他のレール部131の一方側M1の端部と連結可能とされている。複数本のレール部131〜131は、全ての長さが同じであってもよいし、少なくとも2本の長さが互いに異なっていてもよい。
個々のレール部131の他方側M2の端面には、移動方向Mに沿った1つ又は複数の雌ネジ部131b(図10及び図12参照)が設けられている。この例では、雌ネジ部131bは、レール部131の幅方向に並設された2つの雌ネジ部とされている。
個々のレール部131の一方側M1の端部には、雄ネジ固定具131c(図10、図12、図14(a)参照)の頭部131c1,131c1(図10及び図12参照)が入る固定具室131d(図10、図12、図14(a)参照)が設けられている。雄ネジ固定具131cの雄ネジ部131c2,131c2(図10及び図12参照)は、雌ネジ部131bに螺合する。この例では、固定具室131dは、雌ネジ部131bに対応してレール部131の幅方向に並設された2つの固定具室とされている。なお、図10では、片方の雄ネジ固定具131cが取り外された状態を示している。
固定具室131d,131dは、レール部131の厚み方向における一方側を開放した箱型の形状とされている。固定具室131d,131dは、雄ネジ固定具131c,131cの頭部131c1,131c1が入る際に頭部131c1,131c1を円滑に摺接する程度のサイズとされている。固定具室131d,131dの移動方向Mにおける一方側M1の端部には、雄ネジ固定具131c,131cの雄ネジ部131c2,131c2を挿通する挿通溝131d1,131d1(図10及び図12参照)が設けられている。挿通溝131d1,131d1は、レール部131の厚み方向における一方側を開放し、かつ、移動方向Mにおいて貫通している。
かかる構成を備えた埋設中空構造物内検査装置100では、一のレール部131の一方側M1の端部において、雄ネジ固定具131c,131cの雄ネジ部131c2,131c2が挿通溝131d1,131d1に挿通され、雄ネジ固定具131c,131cの頭部131c1,131c1が固定具室131d,131dに入れられた状態で、雄ネジ固定具131c,131cの雄ネジ部131c2,131c2が他のレール部131の他方側M2の端部における雌ネジ部131b,131bに螺合される。これにより、一のレール部131と他のレール部131とが連結される(図1から図3、図11、図15及び図16参照)。この例では、他方側M2の端部に位置するレール部131は、50cm程度とされ、それ以外のレール部131は、1m程度とされている。図1から図3では、2本のレール部131が連結されている状態を示しており、図11、図15及び図16では、4本のレール部131が連結されている状態を示している。
なお、複数本のレール部131〜131は、隣り合う2本のレール部131,131が別途設けられた連結部材を用いて連結されるようになっていてもよい。
レール部131の一方側M1の端部には、埋設中空構造物200内の入口200aに対向する面(この例では底面200c)と当接する当接部材131e(図1、図2、図11、図12、図15及び図16参照)が設けられている。
当接部材131eは、円柱形状とされている。この例では、当接部材131eは、先端が先鋭化されている。なお、当接部材131eは、棒状のものであれば、何れの形状であってもよい。
当接部材131eは、レール部131,131同士の連結構成と同様の構成でレール部131に連結されている。
(往復移動部)
移動装置130を構成する往復移動部132には、レール部131を挿通する中空孔132a(図6から図9参照)が設けられている。また、往復移動部132は、支持部120における挿通孔121a,122aに挿通される。そして、往復移動部132は、内側の中空孔132aでレール部131を挿通する一方、外側で支持部120における挿通孔121a,122aに挿通される円筒状の部材とされている。往復移動部132は、他方側M2の端部の外周面が横回転部材141を介して支持部120を横回転軸線α回りに回転自在に支持している。
この例では、往復移動部132には、往復移動駆動装置133を配設するための配設部132c(図6から図9及び図13(a)参照)が設けられている。
配設部132cは、往復移動部本体132b(図6から図9、図12参照)の一方側M1における端部の外周面において径方向の外方へ延出されている。配設部132cは、往復移動部本体132bの外周面を囲繞した円盤状に形成されている。
(往復移動駆動装置)
移動装置130を構成する往復移動駆動装置133は、縦回転用駆動モータ133a(図6、図8、図9及び図13(a)参照)と、縦回転用駆動伝達機構133b(図6から図9及び図13(a)参照)とを備えている。
縦回転用駆動モータ133aは、ステッピングモータとされている。縦回転用駆動モータ133aは、パルス電力に同期して動作する。これにより、レール部131の予め定めた初期位置(例えば第1規制位置P1)からの往復移動部132の移動方向Mにおける位置決め制御を精度よく行うことができる。
縦回転用駆動モータ133aは、配設部132cの一方側M1の面にビス等の固定部材により固定されている。
縦回転用駆動伝達機構133bは、第1方向に沿った軸線回りの回転駆動力を第1方向に直交又は略直交する第2方向に沿った軸線回りの回転駆動力に変換する構成とされている。この例では、縦回転用駆動伝達機構133bは、第1回転軸133b1(図8及び図9参照)と、第2回転軸133b2(図6、図7及び図9参照)と、ギヤボックス133b3(図7、図8及び図9参照)とを備えている。
第1回転軸133b1及び第2回転軸133b2は、横回転軸線α方向に直交又は略直交している。第1回転軸133b1及び第2回転軸133b2は、互いに直交又は略直交している。ギヤボックス133b3は、第1回転軸133b1からの回転駆動力を第2回転軸133b2へ伝達する。ギヤボックス133b3は、ベベルギヤやウォームギヤといった回転軸の方向を90度又は略90度変えるギヤ(図示せず)を含んでいる。
縦回転用駆動伝達機構133bは、配設部132cの一方側M1の面にビス等の固定部材により固定されている。
縦回転用駆動伝達機構133bは、歯車形軸継手(ギヤカップリング)133c(図8及び図9参照)と、ピニオンギヤ133d(図7及び図9参照)と、ラックギヤ133e(図2、図5、図7、図8、図9、図14(a)及び図14(b)参照)と、軸支持部133f(図6、図7、図9及び図13(a)参照)とをさらに備えている。
歯車形軸継手133cは、縦回転用駆動モータ133aにおける回転軸133a1と縦回転用駆動伝達機構133bにおける第1回転軸133b1とを連結する。
ピニオンギヤ133dは、縦回転用駆動伝達機構133bにおける第2回転軸133b2に固定されている。
ラックギヤ133eは、レール部131の厚み方向における他方側の面に移動方向Mに沿って設けられている。
縦回転用駆動伝達機構133bにおけるピニオンギヤ133dは、往復移動部132と交差し、レール部131におけるラックギヤ133eと噛合する。このため、往復移動部132のピニオンギヤ133dに対向する部分には、往復移動部132内のラックギヤ133eを露出させるラックギヤ露出窓132d(図7参照)が設けられている。これにより、ピニオンギヤ133dをラックギヤ133eと噛合させることができる。
軸支持部133fは、配設部132cの一方側M1の面にビス等の固定部材により固定されている。軸支持部133fには、ベアリング部材133f1(図6、図7及び図9参照)が設けられている。軸支持部133fは、縦回転用駆動伝達機構133bにおける第2回転軸133b2の先端部を、ベアリング部材133f1を介して軸線回りに回転自在に支持している。
(保持部材)
移動装置130は、レール部131に対して往復移動部132を移動方向Mに往復移動自在に保持する保持部材134(図6から図9、図13(a)及び図13(b)参照)をさらに備えている。保持部材134は、レール部131及び往復移動部132の少なくとも一方に設けることができる。この例では、保持部材134は、往復移動部132に設けられている。保持部材134は、移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った軸線回りに回転する縦回転部材とされている。保持部材134は、外周面がレール部131に接触しつつ従動回転する。
保持部材134は、スライド部材や回転ローラとすることができる。この例では、保持部材134は、回転ローラとされている。
保持部材134は、複数設けられている。保持部材134〜134は、往復移動部132の移動方向Mにおける両側の端部において、レール部131の幅方向における両側から1又は複数(この例では2つ)ずつレール部131を挟持している。同様に、保持部材134〜134は、往復移動部132の移動方向Mにおける両側の端部において、レール部131の厚み方向における両側から1又は複数(この例では2つ)ずつレール部131を挟持している。
かかる構成を備えた埋設中空構造物内検査装置100では、縦回転用駆動モータ133aにおける回転軸133a1が回転駆動すると、回転軸133a1からの回転駆動力が歯車形軸継手133c、縦回転用駆動伝達機構133bにおける第1回転軸133b1、ギヤボックス133b3及び第2回転軸133b2を介してピニオンギヤ133dに伝達される。そうすると、レール部131におけるラックギヤ133eと噛合するピニオンギヤ133dが軸線回りに回転しつつラックギヤ133eに沿って移動方向Mに移動し、ひいては往復移動部132が移動方向Mに移動する。
[回転装置]
(横回転部材)
回転装置140を構成する横回転部材141は、往復移動部132及び支持部120のうち少なくとも一方に設けることができる。この例では、横回転部材141は、支持部120に設けられている。横回転部材141は、外周面が往復移動部132に接触しつつ従動回転する。
横回転部材141は、回転ローラや回転ベアリングとすることができる。この例では、横回転部材141は、回転ローラとされている。
横回転部材141は、複数(この例では4つ)設けられている。横回転部材141〜141は、第1支持部材121の他方側M2の面において、往復移動部132(具体的には往復移動部本体132b)を周方向(横回転方向R)の均等な位置で保持している。
横回転部材141〜141は、移動方向Mに沿った軸線回りに回転する。横回転部材141〜141は、回転軸141a〜141a(図6から図9参照)と、接触部141b〜141b(図6から図9参照)とを備えている。
回転軸141a〜141aは、第1支持部材121の他方側M2の面に移動方向Mに沿って一方側に突出するように固定されている。接触部141b〜141bは、回転軸141aに回転自在に支持されている。回転軸141a〜141aは、接触部141b〜141bの外周面が往復移動部132の外周面に適度な圧力で接触するように設けられている。
(横回転駆動装置)
回転装置140を構成する横回転駆動装置142は、横回転用駆動モータ142a(図6、図8及び図9参照)と、横回転用駆動伝達機構142b(図6から図9参照)とを備えている。
横回転用駆動モータ142aは、ステッピングモータとされている。横回転用駆動モータ142aは、パルス電力に同期して動作する。これにより、往復移動部132の予め定めた初期位置(例えば所定の基準位置)からの支持部120の横回転方向Rにおける位置決め制御を精度よく行うことができる。横回転駆動装置142には、横回転用駆動モータ142aの回転量、回転角度、回転位置を計測するためのロータリエンコーダ(図示省略)が設けられている。
横回転用駆動モータ142aは、回転軸142a1(図6、図8及び図9参照)が第2支持部材122の他方側M2に突出して第2支持部材122の一方側M1の面にビス等の固定部材により固定されている。横回転用駆動モータ142aは、第2支持部材122の横方向Lにおける一方側L1かつ撮影方向Tにおける他方側T2において回転軸142a1が移動方向Mに沿って他方側M2を向くように設けられている。
横回転用駆動伝達機構142bは、横回転用駆動モータ142aにおける回転軸142a1の回転駆動力を往復移動部132に伝達する構成とされている。この例では、横回転用駆動伝達機構142bは、第1タイミングプーリ142b1(第1歯付プーリ)(図6、図8及び図9参照)と、第2タイミングプーリ142b2(第2歯付プーリ)(図6、図7及び図9参照)と、タイミングベルト142b3(歯付ベルト)(図6から図9参照)とを備えている。
第1タイミングプーリ142b1は、横回転用駆動モータ142aにおける回転軸142a1に固定されている。
第2タイミングプーリ142b2は、往復移動部132(具体的には往復移動部本体132b)の一方側M1の端部の外周面に固定されている。
タイミングベルト142b3は、第1タイミングプーリ142b1及び第2タイミングプーリ142b2に架け渡されている。
かかる構成を備えた埋設中空構造物内検査装置100では、横回転用駆動モータ142aにおける回転軸142a1が回転駆動すると、回転軸142a1からの回転駆動力が第1タイミングプーリ142b1、タイミングベルト142b3及び第2タイミングプーリ142b2を介して往復移動部132に伝達される。これにより、横回転用駆動モータ142aにおける回転軸142a1を回転駆動させつつ横回転用駆動モータ142aを横回転軸線α回りに周回移動させ、ひいては支持部120を横回転軸線α回りに回転させることができる。
[規制位置検知部]
(第1規制位置検知部)
埋設中空構造物内検査装置100は、第1規制位置検知部181(図6から図9及び図13(a)参照)をさらに備えている。第1規制位置検知部181は、入口200aとは反対側(一方側M1)の第1規制位置P1(図11、図14(a)、図15及び図16参照)を検知する。
第1規制位置検知部181は、レール部131の入口200aとは反対側(一方側M1)の第1規制位置P1の第1被検知部181a(図14(a)参照)を検知する。
第1規制位置検知部181は、往復移動部132の一方側M1の端部に作動部(この例ではアクチュエータ部1811(図13(a)参照))が一方側M1を向くようにビス等の固定部材により固定されている。第1規制位置検知部181は、1又は複数(この例では2つ)の検知部とされている。第1規制位置検知部181,181は、往復移動部132においてレール部131の幅方向における両側面の近傍に位置するように設けられている。
この例では、第1規制位置検知部181は、レール部131の厚み方向に沿った軸線回りに揺動するアクチュエータ部1811と、作動解除状態(オフ状態)のアクチュエータ部1811に外力が加わるとアクチュエータ部1811の揺動によって作動状態(オン状態)となるスイッチ部1812(図13(a)参照)とを備えたスイッチ(具体的にはマイクロスイッチ)とされている。
第1被検知部181aは、往復移動部132における第1規制位置検知部181に検知される。第1被検知部181aは、レール部131の入口200aとは反対側(一方側M1)の端部(先端部)の第1規制位置検知部181に対応して第1規制位置検知部181を作動させる位置に設けられている。第1被検知部181a,181aは、レール部131(この例では連結したレール部131〜131)の入口200aとは反対側(一方側M1)の端部において幅方向における両側面から幅方向における外方に突出するように設けられている。この例では、第1被検知部181aは、突出ピンとされている。
なお、第1規制位置検知部181を非接触型の検知部としてもよい。また、第1被検知部181aをレール部131とは別に(例えば埋設中空構造物内検査装置100とは別に)設ける構成としてもよい。
かかる構成を備えた埋設中空構造物内検査装置100では、移動装置130により支持部120を入口200aとは反対側(一方側M1)に移動させると、第1規制位置検知部181が第1被検知部181aを第1規制位置P1で検知する。
(第2規制位置検知部)
埋設中空構造物内検査装置100は、第2規制位置検知部182(図6、図7、図9及び図13(b)参照)をさらに備えている。第2規制位置検知部182は、入口側(他方側M2)の第2規制位置P2(図11、図14(b)、図15及び図16参照)を検知する。
第2規制位置検知部182は、レール部131の入口側(他方側M2)の第2規制位置P2の第2被検知部182a(図13(b)及び図14(b)参照)を検知する。
第2規制位置検知部182は、往復移動部132の他方側M2の端部に作動部(この例ではアクチュエータ部1821(図13(b)参照))が他方側M2を向くようにビス等の固定部材により固定されている。第2規制位置検知部182は、1又は複数(この例では2つ)の検知部とされている。第2規制位置検知部182,182は、往復移動部132においてレール部131の幅方向における両側面の近傍に位置するように設けられている。
この例では、第2規制位置検知部182は、レール部131の厚み方向に沿った軸線回りに揺動するアクチュエータ部1821と、作動解除状態(オフ状態)のアクチュエータ部1821に外力が加わるとアクチュエータ部1821の揺動によって作動状態(オン状態)となるスイッチ部1822(図13(b)参照)とを備えたスイッチ(具体的にはマイクロスイッチ)とされている。
第2被検知部182aは、往復移動部132における第2規制位置検知部182に検知される。第2被検知部182aは、レール部131の入口側(他方側M2)の端部(基端部)の第2規制位置検知部182に対応して第2規制位置検知部182を作動させる位置に設けられている。第2被検知部182a,182aは、レール部131(この例では連結したレール部131〜131)の入口側(他方側M2)の端部において幅方向における両側面から幅方向における外方に突出するように設けられている。この例では、突出ピンとされている。
なお、第2規制位置検知部182を非接触型の検知部としてもよい。また、第2被検知部182aをレール部131とは別に(例えば埋設中空構造物内検査装置100とは別に)設ける構成としてもよい。
かかる構成を備えた埋設中空構造物内検査装置100では、移動装置130により支持部120を入口側(他方側M2)に移動させると、第2規制位置検知部182が第2被検知部182aを第2規制位置P2で検知する。
[外装カバー部材]
埋設中空構造物内検査装置100は、外装カバー部材101(図1から図5、図11、図15及び図16参照)をさらに備えている。外装カバー部材101は、カメラ110、支持部120、移動装置130、回転装置140、レーザスキャナ装置150、レーザ距離計160、バッテリ171、電源装置172、主制御装置173、照明用制御装置174及び出力装置175を覆っている。この例では、外装カバー部材101は、第1外装カバー部材101a(図1、図2、図4及び図5参照)と第2外装カバー部材101b(図1、図2、図4及び図5参照)と第3外装カバー部材101c(図1、図2、図4及び図5参照)とで構成されている。
第1外装カバー部材101a及び第2外装カバー部材101bは、移動方向Mに分割可能に嵌め合わされており、カメラ110、支持部120、回転装置140、レーザスキャナ装置150、レーザ距離計160、バッテリ171、電源装置172、主制御装置173、照明用制御装置174及び出力装置175を覆っている。
第3外装カバー部材101cは、第2外装カバー部材101bの一方側M1の端部において移動装置130を覆っている。
外装カバー部材101(この例では第1外装カバー部材101a及び第2外装カバー部材101b)は、カメラ110に備えている自動焦点距離調節機能が作動しない場合を考慮して、第1窪み部102(図1、図2、図4及び図5参照)を有している。第1窪み部102は、カメラ110のレンズ112の周方向の一部(すなわち手動焦点距離調節部)が露出するように、横方向Lにおける他方側L2から一方側L1に向けて窪んでいる。これにより、カメラ110のレンズ112の焦点距離を手動操作で調節することができる。
また、外装カバー部材101(この例では第1外装カバー部材101a及び第2外装カバー部材101b)は、レーザスキャナ装置150によるレーザ光の走査を考慮して、第2窪み部103(図1、図2、図4及び図5参照)を有している。第2窪み部103は、レーザスキャナ装置150のスキャナ部151の周方向の一部(少なくともレーザ光によるスキャン範囲)が露出するように、撮影方向Tにおける他方側T2から一方側T1に向けて窪んでいる。これにより、レーザスキャナ装置150によるレーザ光の走査を確実に行うことができる。
また、外装カバー部材101(この例では第1外装カバー部材101a)には、レーザ距離計160によるレーザ光の照射を考慮して、レーザ距離計用開口104及び延設開口104a(図2、図4及び図5参照)が設けられている。レーザ距離計用開口104は、レーザ距離計160の入口側(他方側M2)の端面を露出しており、延設開口104aは、レーザ距離計用開口104の撮影方向Tにおける中央部において横方向L方向(少なくともレーザ光による計測範囲)に延びている。これにより、レーザ距離計160によるレーザ光の照射を確実に行うことができる。
また、外装カバー部材101(この例では第1外装カバー部材101a及び第2外装カバー部材101b)には、通気開口105(図1及び図4参照)が設けられている。通気開口105は、第4側板123dの通気口123d1を露出している。
さらに、外装カバー部材101(この例では第1外装カバー部材101a)には、挿通開口106(図1、図2、図4及び図5参照)が設けられている。挿通開口106は、レール部131が挿通され、カメラ部100aが横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転する際にレール部131の邪魔にならない形状(この例では円形状)に形成されている。
[取手部]
基準部材131aの他方側M2の面には、把手部131a1(図1、図2、図4から図9参照)が設けられている。こうすることで、カメラ部100aをレール部131(例えば最短のレール部131)に挿通した状態で把手部131a1によりカメラ部100aを簡単にかつ容易に持ち運ぶことができる。
把手部131a1は、基準部材131aの長手方向における両側に設けられた一対の把手部とされている。一対の把手部131a1,131a1は、基準部材131aの短手方向に沿ったU字状の部材とされている。一対の把手部131a1,131a1は、U字状の基端部がビス等の固定部材により固定されている。一対の把手部131a1,131a1は、基準部材131aに対して短手方向から視て他方側M2が開くように傾斜している。
[水検知部]
図17は、埋設中空構造物内検査装置100において水検知部190が設けられた状態を正面側の右斜め上方から視た斜視図である。
本実施の形態では、埋設中空構造物内検査装置100は、図17に示すように、埋設中空構造物200内において支持部120の入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側での水の有無を検知する水検知部190(具体的には水センサ)をさらに備えていてもよい。
水検知部190は、カメラ部100aの入口200aとは反対側(一方側M1)の端部に吊り下げられている。水検知部190は、カメラ部100aの入口200aとは反対側(一方側M1)の端部から所定の距離(例えば30cm程度)だけ離れた位置に設けることができる。水検知部190は、1又は複数(この例では2つ)の検知部とされている。水検知部190,190は、カメラ部100aの撮影方向Tにおける両端部に設けられている。水検知部190は、従来公知(市販)のものを用いることができ、ここでは、詳しい説明を省略する。
[制御装置]
図18は、埋設中空構造物内検査装置100における制御装置170を中心に示す概略ブロック図である。なお、主制御装置173及び照明用制御装置174で制御装置170を構成している。制御装置170は、埋設中空構造物内検査装置100全体の制御を司る。
主制御装置173は、CPU(Central Processing Unit)等のマイクロコンピュータからなる処理部173aと、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性メモリ、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを含む記憶部173bとを有している。主制御装置173は、処理部173aが記憶部173bのROMに予め格納された制御プログラムを記憶部173bのRAM上にロードして実行することにより、各種構成要素の作動制御を行うようになっている。記憶部173bのRAMは、処理部173aに対して作業用のワークエリアとしての領域を提供する。
カメラ110は、主制御装置173の出力系及び入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、シャッタを切るための撮影信号をカメラ110に送信する。これにより、主制御装置173は、カメラ110への撮影信号の送信タイミングを制御することで、カメラ110による静止画像の撮影タイミングを制御することができる。また、主制御装置173は、カメラ110からの撮影データ(例えば、静止画の画像ファイルデータやビデオ映像信号)を受け付ける。
移動装置130における縦回転用駆動モータ133aは、主制御装置173の出力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、正転方向に回転駆動するための正転駆動信号、及び、逆転方向に回転駆動するための逆転駆動信号を縦回転用駆動モータ133aに送信する。これにより、主制御装置173は、縦回転用駆動モータ133aへの正転駆動信号及び逆転駆動信号の送信タイミングを制御することで、縦回転用駆動モータ133aの正転方向及び逆転方向への回転駆動タイミングを制御することができる。
回転装置140における横回転用駆動モータ142aは、主制御装置173の出力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、正転方向に回転駆動するための正転駆動信号、及び、逆転方向に回転駆動するための逆転駆動信号を横回転用駆動モータ142aに送信する。これにより、主制御装置173は、横回転用駆動モータ142aへの正転駆動信号及び逆転駆動信号の送信タイミングを制御することで、横回転用駆動モータ142aの正転方向及び逆転方向への回転駆動タイミングを制御することができる。また、図示を省略したが、回転装置140におけるロータリエンコーダは、主制御装置173の入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、ロータリエンコーダからの検知信号を受け付ける。これにより、主制御装置173は、横回転用駆動モータ142aの回転量、回転角度、回転位置を検出することができる。
レーザスキャナ装置150は、主制御装置173の入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、レーザスキャナ装置150からのX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータを受け付ける。
レーザ距離計160は、主制御装置173の入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、レーザ距離計160にて計測したレーザ距離計160の現在位置距離を受け付ける。主制御装置173は、レーザ距離計160にて計測したレーザ距離計160の現在位置距離により、第1水平方向XのX座標、第1水平方向Xに直交する第2水平方向YのY座標、垂直方向Z(鉛直方向)のZ座標として、基準点(この例では基準部材131a)を原点(0,0,0)に、カメラ110及びレーザスキャナ装置150の現在位置のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータを算出する。これにより、現在のカメラ110及びレーザスキャナ装置150のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータを精度よく得ることができる。例えば、現在のカメラ110及びレーザスキャナ装置150のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータの精度を3mm以下程度にすることができる。
照明用制御装置174は、主制御装置173の出力系に電気的に接続されている。照明用制御装置174は、主制御装置173の指示の下、照明装置111を作動制御する。照明装置111は、照明用制御装置174の出力系に電気的に接続されている。照明用制御装置174は、照明装置111を点灯させための点灯信号を照明装置111に送信する。これにより、照明用制御装置174は、照明装置111への点灯信号の送信タイミングを制御することで、照明装置111による点灯タイミングを制御することができる。
出力装置175は、主制御装置173の出力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、カメラ110からの撮影データ(例えば、静止画の画像ファイルデータやビデオ映像信号)、レーザスキャナ装置150からの3次元座標のデータを出力装置175に入力する。
出力装置175は、既述のとおり、第1書込部175a、第2書込部175b及びデータ出力部175cを備えている。
第1書込部175aは、第1外部記録媒体ME1を挿脱可能な構成とされている。主制御装置173は、第1書込部175aに第1外部記録媒体ME1が装着された状態で第1外部記録媒体ME1にカメラ110で撮影した静止画の撮影データを、撮影位置でのカメラ110のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータと関連付けて書き込む。
第2書込部175bは、第2外部記録媒体ME2を挿脱可能な構成とされている。主制御装置173は、第2書込部175bに第2外部記録媒体ME2が装着された状態で第2外部記録媒体ME2にレーザスキャナ装置150で走査した3次元座標のデータを書き込む。
第1外部記録媒体ME1及び第2外部記録媒体ME2としては、それには限定されないが、代表的にはSD(Secure Digital)メモリカードを例示できる。
データ出力部175cは、有線伝送機能及び/又は無線伝送機能を有している。ここで、有線伝送機能は、DVI(Digital Visual Interface)やHDMI(登録商標)(High−Definition Multimedia Interface)といったカメラ110からのビデオ映像信号の長距離伝送化を実現してディスプレイ等の表示装置への出力を可能にする機能(いわゆるディスプレイエクステンダとしての機能)である。また、無線伝送機能は、カメラ110からのビデオ映像信号を短距離無線通信により外部装置(例えば、スマートフォンといった多機能型携帯端末機や、パーソナルコンピュータといった情報処理装置)に送信する機能である。短距離無線通信としては、数メートルから100メートル程度の短距離で通信を行う無線通信を例示でき、例えば、数十メートル〜100メートル程度の短距離で通信を行う無線LAN(Local Area Network)通信や、数メートル〜数十メートル程度の短距離で通信を行う無線PAN(Personal Area Network)通信を挙げることができる。無線LAN通信としては、例えば、WiFi(登録商標)規格に代表されるIEEE802.11規格の無線LAN通信を挙げることができる。無線PAN通信としては、例えば、Bluetooth(登録商標)規格に代表されるIEEE802.15規格の無線PAN通信を挙げることができる。
これにより、カメラ110からのビデオ映像をリアルタイムでモニタすることができる。
なお、有線伝送機能及び無線伝送機能は、レーザスキャナ装置150からの3次元座標のデータを外部装置に送信する機能を有していてもよい。この場合、レーザスキャナ装置150からの3次元画像をリアルタイムでモニタすることができる。
第1規制位置検知部181及び第2規制位置検知部182は、主制御装置173の入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、第1規制位置検知部181及び第2規制位置検知部182にて検知した第1規制位置検知信号及び第2規制位置検知信号を受け付ける。これにより、主制御装置173は、第1規制位置検知信号及び第2規制位置検知信号に基づいて移動装置130における縦回転用駆動モータ133aを作動制御することができる。かかる作動制御についてはのちほど説明する。
水検知部190,190は、主制御装置173の入力系に電気的に接続されている。主制御装置173は、水検知部190,190(水検知部190,190の少なくとも一方)にて検知した水検知信号を受け付ける。これにより、主制御装置173は、水検知信号に基づいて移動装置130における縦回転用駆動モータ133aを作動制御することができる。かかる作動制御についてはのちほど説明する。
[本実施の形態について]
そして、埋設中空構造物内検査装置100は、カメラ110を予め定めた所定の移動方向Mに移動させて埋設中空構造物200内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法を実施する。
埋設中空構造物内検査方法において、カメラ110を移動方向Mに移動させる移動動作ステップと、カメラ110を移動方向Mに直交又は略直交する撮影方向Tに向けた状態で移動方向Mに沿った横回転軸線α回りの横回転方向Rに間欠的に回転させてカメラ110が停止しているときにカメラ110により埋設中空構造物200内を撮影する撮影動作ステップとを含み、撮影動作ステップと移動動作ステップとを交互に繰り返し行う。
埋設中空構造物内検査装置100において、制御装置170は、カメラ110を支持した支持部120を移動装置130により移動方向Mに移動させる移動動作と、カメラ110を支持した支持部120を回転装置140により横回転方向Rに間欠的に回転させてカメラ110が停止しているときにカメラ110により埋設中空構造物200内を撮影する撮影動作とを行う構成とされ、撮影動作と移動動作とを交互に繰り返し行う。
ここで、制御装置170は、撮影動作と移動動作とを交互に繰り返し行うにあたり、先に撮影動作を行った後、移動動作を行ってもよいし、先に移動動作を行った後、撮影動作を行ってもよい。
本実施の形態によれば、撮影動作と移動動作とを交互に繰り返し行うので、従来の如く、魚眼レンズカメラを用いることがなく、すなわち、展開されていない画像を得ることができ、従って、得られる画像を鮮明なものにすることができる。しかも、撮影動作において、横回転軸線α回りの横回転方向Rに間欠的に回転させてカメラ110が停止しているときにカメラ110により埋設中空構造物200内を撮影するので、コンピュータビジョンと呼ばれる分野における画像を用いた3次元形状の復元技術において、3次元モデルを復元することができる。従って、画像を3次元化することができ、これにより、埋設中空構造物200内の亀裂や破損等の状態を確実に確認することができる。
(第1実施形態)
第1実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、撮影動作ステップでは、カメラ110で撮影する撮影画像が横回転方向Rにおいて予め定めた所定の横ラップ率でオーバーラップするようにカメラ110を横回転方向Rの予め定めた所定の回転角度毎に停止させ、カメラ110を停止させる毎にカメラ110により埋設中空構造物200内を撮影する。また、移動動作ステップでは、カメラ110で撮影する撮影画像が移動方向Mにおいて予め定めた所定の縦ラップ率でオーバーラップするようにカメラ110を予め定めた所定の移動距離だけ移動方向Mに移動させる。
埋設中空構造物内検査装置100において、撮影動作では、カメラ110で撮影する撮影画像が横回転方向Rにおいて予め定めた所定の横ラップ率でオーバーラップするように回転装置140により支持部120を横回転方向Rの予め定めた所定の回転角度毎に停止させ、支持部120を停止させる毎にカメラ110により埋設中空構造物200内を撮影する。また、移動動作では、カメラ110で撮影する撮影画像が移動方向Mにおいて予め定めた所定の縦ラップ率でオーバーラップするように移動装置130により支持部120を予め定めた所定の移動距離だけ移動方向Mに移動させる。
ここで、縦ラップ率としては、80%程度を例示できる。横ラップ率も同様に、80%程度を例示できる。
第1実施形態によると、移動距離毎に撮影した横回転方向Rの一周分の複数枚の写真から、例えば、異なる位置から撮られた複数枚の画像のオーバーラップ部を解析して3次元モデルを復元する公知の3次元化ツールを用いて、3次元化された画像を容易に得ることができる。
公知の3次元化ツールとしては、カメラ110にて撮影した複数枚の写真と該複数枚の写真を撮影したときのカメラ110の撮影情報(例えば撮影位置や撮影姿勢の情報)とに基づいて3次元座標を取得する3次元写真測量システム(アプリケーションソフトウェア)を例示できる。
写真測量としては、代表的には、2つ以上の異なる位置から撮影した写真に写っている共通の点を識別し、各写真の撮影時のカメラ位置から共通点への視線或いは光線が交わる点に基づいて3次元座標を求めるステレオ解析による写真測量を挙げることができる。
写真測量における調整計算法としては、一般的に、誤差の二乗和を最小化する最小二乗法を用いて各写真の画像間の対応点を空間上で結ぶことにより写真相互間のつながりをつけて3次元座標を計算するバンドル調整法(いわゆるバンドル計算)が主流となっている。
(第2実施形態)
ところで、写真測量における調整計算を行うにあたっては、撮影情報の値は、相対的な値ではなく、第1水平方向XのX座標、第2水平方向YのY座標、垂直方向ZのZ座標といった絶対的な値が必要である。また、埋設中空構造物200内の補修するにあたっては、補修の際に利用する埋設中空構造物200内の形状の図面を作成するべく埋設中空構造物200内を測量するために、現在は、調査作業員が実際に埋設中空構造物200の中に入り、埋設中空構造物200内を実測しているのが実情である。
この点、第2実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、レーザスキャナ装置150を横回転軸線α回りの横回転方向Rに1回転分回転させながらレーザスキャナ装置150により埋設中空構造物200内を移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った走査軸線β回りの走査方向Sに走査するレーザ走査動作ステップをさらに含む。この例では、レーザ走査動作ステップは、撮影動作ステップ毎に行う。
埋設中空構造物内検査装置100において、支持部120に支持されるレーザスキャナ装置150を備え、制御装置170は、回転装置140により支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに1回転分回転させながらレーザスキャナ装置150により埋設中空構造物200内を移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った走査軸線β回りの走査方向Sに走査するレーザ走査動作を行う。この例では、レーザ走査動作は、撮影動作毎に行う。
第2実施形態によると、写真測量における調整計算を行うにあたって、撮影情報の値として、第1水平方向XのX座標、第2水平方向YのY座標、垂直方向ZのZ座標といった絶対的な値を精度よく得ることができる。しかも、調査作業員が埋設中空構造物200内に入ることなく、埋設中空構造物200内を簡単に測量することができ、これにより、補修の際に利用する埋設中空構造物200内の形状の図面を容易に作成することができる。
(第3実施形態)
図19は、カメラ110が埋設中空構造物200内を撮影している状態を移動方向Mに沿った横回転軸線α方向から視た模式図である。
ところで、図19に示すように、カメラ110の水平画角(水平視野角)がθa度(例えば90度)である場合、回転角度θbを[Fa×(1−La/100)](例えば90度×(1−0.80)=18度)に設定することで、横ラップ率を所定の値La%(例えば80%)にすることができる。
なお、横ラップ率は、[画像の水平画角の領域G1,G2]に対する[一の画像の水平画角の領域G1と次の他の画像の水平画角の領域G2とのオーバーラップした領域(図19中のハッチング領域)]の比率である。
これに対し、移動距離は、回転角度θbを設定する場合のようにはいかず、カメラ110から被写体までの距離である撮影距離によって撮影する範囲である撮影範囲が変化することにより異なる。
図20及び図21は、カメラ110が埋設中空構造物200内を撮影している状態を側方から視た模式図である。図20は、撮影距離D1が小さい場合を示しており、図21は、撮影距離D2が図20に示す例の撮影距離D1より大きい場合を示している。ここで、撮影距離D1,D2は、カメラ110から被写体OB1,OB2までの直線距離である。
図20及び図21に示すように、カメラ110の垂直画角(垂直視野角)がθc度(例えば90度)である場合、撮影距離D1,D2が変化すると(D1<D2)(例えばD1=1m,D2=3m)、撮影範囲E1,E2は、次の式となる。
E1=[2×D1×tan(θc/2)](例えば2×1m×tan(90度/2))
E2=[2×D2×tan(θc/2)](例えば2×2m×tan(90度/2))
従って、図20に示す撮影距離がD1(例えば1m)の場合には、移動距離d1を[E1×(1−Lb/100)](例えば2m×(1−0.80)=0.4m)に設定することで、縦ラップ率を所定の値Lb%(例えば80%)にすることができる。
しかし、図21に示す撮影距離がD2(>D1)(例えば3m)の場合には、移動距離d2を[E2×(1−Lb/100)](例えば4m×(1−0.80)=0.8m)に設定しなければ、縦ラップ率を所定の値Lb%(例えば80%)にすることができない。
なお、縦ラップ率は、[画像の垂直画角の領域G3,G4]に対する[一の画像の垂直画角の領域G3と次の他の画像の垂直画角の領域G4とのオーバーラップした領域(図20及び図21中のハッチング領域)]の比率である。
このように、移動距離d1,d2は、カメラ110から被写体OB1,OB2までの撮影距離D1,D2によって撮影範囲E1,E2が変化することにより異なる。
この点、第3実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、レーザスキャナ装置150を横回転軸線α回りの横回転方向Rに1回転分回転させながらレーザスキャナ装置150により埋設中空構造物200内を移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った走査軸線β回りの走査方向Sに走査するレーザ走査動作ステップと、レーザスキャナ装置150によりカメラ110から被写体OB1,OB2までの距離である撮影距離D1,D2を計測する撮影距離計測ステップと、レーザスキャナ装置150にて計測した撮影距離D1,D2に基づいて移動距離d1,d2を設定する移動距離設定ステップとをさらに含む。この例では、レーザ走査動作ステップは、撮影動作ステップ毎に行い、移動距離設定ステップは、移動動作ステップ毎に行う。
埋設中空構造物内検査装置100において、制御装置170は、回転装置140により支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに1回転分回転させながらレーザスキャナ装置150により埋設中空構造物200内を移動方向Mに直交又は略直交する方向に沿った走査軸線β回りの走査方向Sに走査するレーザ走査動作を行い、レーザスキャナ装置150によりカメラ110から被写体OB1,OB2までの距離である撮影距離D1,D2を計測し、レーザスキャナ装置150にて計測した撮影距離D1,D2に基づいて移動距離d1,d2を設定する。この例では、レーザ走査動作は、撮影動作毎に行い、移動距離d1,d2の設定は、移動動作毎に行う。
つまり、以下の式
E1=[2×D1×tan(θb/2)] d1=[E1×(1−Lb/100)]
E2=[2×D2×tan(θb/2)] d2=[E2×(1−Lb/100)]
で移動距離d1,d2を設定することができる。
ここで、移動距離は、レーザスキャナ装置150によりスキャニングした1周分の現在位置から埋設中空構造物200の内壁200bまでの距離の中で最小の距離を撮影距離として設定することができる。
第3実施形態によると、縦ラップ率を簡単かつ容易に所定の値にすることができる。
(第4実施形態)
ところで、写真測量における調整計算を行うにあたっては、カメラ110にて撮影した画像の寸法とカメラ110にて撮影する実物の寸法との比である縮尺の値も必要である。
この点、第4実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、レーザスキャナ装置150によりカメラ110にて撮影する実物の寸法を計測する実物寸法計測ステップと、レーザスキャナ装置150にて計測した実物の寸法に基づいてカメラ110にて撮影した画像の寸法と実物の寸法との比である縮尺の値を設定する縮尺値設定ステップとを含む。
埋設中空構造物内検査装置100において、制御装置170は、レーザスキャナ装置150によりカメラ110にて撮影する実物の寸法を計測し、レーザスキャナ装置150にて計測した実物の寸法に基づいてカメラ110にて撮影した画像の寸法と実物の寸法との比である縮尺の値を設定する。すなわち、カメラ110にて撮影した画像の寸法をレーザスキャナ装置150にて計測した実物の寸法で割ることで、縮尺の値を得ることができる。なお、カメラ110にて撮影した画像の寸法及びスキャナ装置150にて計測した実物の寸法は、従来公知の画像処理手法によって得ることができる。
第4実施形態によると、レーザスキャナ装置150からの3次元座標のデータとカメラ110からの撮影データとを組み合わせることで、写真測量における調整計算に利用するにあたり、縮尺の値を簡単かつ容易に得ることができる。
(第5実施形態)
ところで、移動装置130における固定側電気部材(この例では往復移動駆動装置133)に対して、支持部120に設けられて固定側電気部材と接続配線を介して電気的に接続される回転側電気部材(この例では制御装置170及び電源装置172)を横回転方向Rに回転させる場合、回転側電気部材が固定側電気部材に対して横回転方向Rに回転する際に接続配線が捩れてしまう。
かかる観点から、第5実施形態に係る埋設中空構造物内検査装置100では、固定側電気部材に電気的に接続された固定側接続配線と回転側電気部材に電気的に接続された回転側接続配線とは、図示を省略した回転接続用のコネクタ(いわゆるスリップリング)を介して電気的に接続されている。回転接続用のコネクタとしては、例えば、金属等の導電性の基部に、カーボンブラシやワイヤーブラシ等の導電性の摺動部材を摺動させながら通電させるものを用いることができる。
第5実施形態によると、固定側電気部材と回転側電気部材とを電気的に接続した状態で回転側電気部材が固定側電気部材に対して横回転方向Rに回転する際の接続配線の捩れを回避することができる。
(第6実施形態)
第6実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法及び埋設中空構造物内検査装置100において、カメラ110は、単一のカメラとされている。
第6実施形態によると、埋設中空構造物内検査装置100の構成の簡素化を実現させることができる。
(第7実施形態)
第7実施形態に係る埋設中空構造物内検査装置100において、移動装置130は、移動方向Mに沿ったレール部131と、レール部131にて移動方向Mに往復移動自在に案内される往復移動部132と、レール部131に対して往復移動部132を移動方向Mに往復移動させる往復移動駆動装置133とを備え、回転装置140は、往復移動部132に対して支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転自在にする横回転部材141と、往復移動部132に対して横回転部材141を介して支持部120を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転駆動させる横回転駆動装置142とを備えている。
第7実施形態によると、カメラ110を移動方向Mに移動させる構成と、カメラ110を撮影方向に向けた状態で横回転軸線α回りの横回転方向Rに間欠的に回転させる構成とを容易に実現させることができる。
(第8実施形態)
ところで、既述したように、写真測量における調整計算を行うにあたっては、第1水平方向XのX座標、第2水平方向YのY座標、垂直方向ZのZ座標といった絶対的な値が必要となる。
この点、第8実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、入口側(他方側M2)における予め定めた基準点から現在位置までの距離である現在位置距離を計測する現在位置距離計測ステップをさらに含む。これにより、計測した現在位置距離から、基準点(この例では基準部材131a)を原点に、カメラ110及びレーザスキャナ装置150の現在位置の3次元座標のデータを算出することができる。
埋設中空構造物内検査装置100において、入口側(他方側M2)における予め定めた基準点から現在位置までの距離である現在位置距離を計測するレーザ距離計160をさらに備えている。これにより、制御装置170は、レーザ距離計160にて計測したレーザ距離計160の現在位置距離から、基準点(この例では基準部材131a)を原点に、カメラ110及びレーザスキャナ装置150の現在位置の3次元座標のデータを算出することができる。
第8実施形態によると、基準点を埋設中空構造物200の外に設けることができ、調査作業員が埋設中空構造物200内に入ることなく、基準点を設置することができる。しかも、例えば、写真測量における調整計算を行うにあたっては、基準点からのカメラ110及びレーザスキャナ装置150の現在の垂直方向ZのZ座標を精度良く取得することができ、これにより、写真測量における調整計算を確実に行うことができる。
(第9実施形態)
ところで、カメラ110を入口200aとは反対側(一方側M1)へ移動し過ぎると、カメラ110が入口200aとは反対側(一方側M1)へ脱落する恐れがある。
この点、第9実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、移動方向Mにおける入口200aとは反対側(一方側M1)の予め定めた所定の第1規制位置P1を検知する第1規制位置検知ステップと、第1規制位置P1を検出すると、カメラ110の入口200aとは反対側(一方側M1)への移動を禁止する第1移動禁止ステップとをさらに含む。
埋設中空構造物内検査装置100において、移動方向Mにおける入口200aとは反対側(一方側M1)の予め定めた所定の第1規制位置P1を検知する第1規制位置検知部181をさらに備え、制御装置170は、第1規制位置検知部181にて第1規制位置P1を検出すると、支持部120の入口200aとは反対側(一方側M1)への移動を禁止する。
第9実施形態によると、カメラ110の入口200aとは反対側(一方側M1)への脱落を効果的に防止することができる。
(第10実施形態)
ところで、埋設中空構造物内検査方法において、カメラ110を入口200aとは反対側(一方側M1)に移動しながら撮影動作ステップと移動動作ステップとを交互に繰り返し行い、埋設中空構造物内検査装置において、制御装置170は、支持部120を入口200aとは反対側(一方側M1)に移動しながら撮影動作と移動動作とを交互に繰り返し行うようにしてもよいが、この場合、移動方向Mにおける最後の撮影位置が入口200aとは反対側(一方側M1)の第1規制位置P1と必ずしも一致することは限らない。このため、第1規制位置P1で撮影動作を行うためには、さらに移動動作と撮影動作とを行うといった余計な動作を行う必要がある。
この点、第10実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、カメラ110を入口200aとは反対側(一方側M1)の第1規制位置P1に一旦移動させた後、入口側(他方側M2)に戻しながら撮影動作ステップと移動動作ステップとを交互に繰り返し行う。
埋設中空構造物内検査装置100において、制御装置170は、支持部120を入口200aとは反対側(一方側M1)の第1規制位置P1に一旦移動させた後、入口側(他方側M2)に戻しながら撮影動作と移動動作とを交互に繰り返し行う。
第10実施形態によると、移動方向Mにおける最後の撮影位置を入口側(他方側M2)の任意の位置にすることができ、これにより、余計な動作を行わないようにすることができる。
(第11実施形態)
ところで、カメラ110を入口側(他方側M2)へ移動し過ぎると、カメラ110が入口側(他方側M2)へオーバーランする恐れがある。
この点、第11実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、移動方向Mにおける入口側(他方側M2)の予め定めた所定の第2規制位置P2を検知する第2規制位置検知ステップと、第2規制位置P2を検出すると、カメラ110の入口側(他方側M2)への移動を禁止する第2移動禁止ステップとをさらに含む。
埋設中空構造物内検査装置100において、移動方向Mにおける入口側(他方側M2)の予め定めた所定の第2規制位置P2を検知する第2規制位置検知部182をさらに備え、制御装置170は、第2規制位置検知部182にて第2規制位置P2を検出すると、支持部120の入口200a側への移動を禁止する。
第11実施形態によると、カメラ110の入口側(他方側M2)へのオーバーランを効果的に防止することができる。
(第12実施形態)
ところで、埋設中空構造物200内には、雨水等の水が存在する場合がある。この場合、埋設中空構造物内検査装置100に防水機構を設けないと、埋設中空構造物内検査装置100の故障を招く。
そこで、第12実施形態に係る埋設中空構造物内検査方法において、埋設中空構造物200内においてカメラ110の入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側での水の有無を検知する水検知ステップと、カメラ110の入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側に水があることを検出すると、カメラ110の入口200aとは反対側(一方側M1)への移動を禁止する移動禁止ステップとをさらに含む。
埋設中空構造物内検査装置100において、埋設中空構造物200内において支持部120の入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側での水の有無を検知する水検知部190をさらに備え、制御装置170は、水検知部190にて支持部120の入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側に水があることを検出すると、支持部120の入口200aとは反対側(一方側M1)への移動を禁止する。
第12実施形態によると、埋設中空構造物200内にたとえ水が存在しても、埋設中空構造物内検査装置100に防水機構を設けることなく、埋設中空構造物内検査装置100の故障を効果的に防止することができる。
(第13実施形態)
ところで、埋設中空構造物200内にレール部131を挿入するにあたり、レール部131を埋設中空構造物200の入口200aに対向する面(例えば底面200c)まで到達させる挿入作業が困難な場合がある。また、埋設中空構造物200内からレール部131を引き出すにあたり、レール部131を埋設中空構造物200の入口200aから引き出す引き出し作業が困難な場合がある。これらのことは、埋設中空構造物200の移動方向Mにおけるサイズが大きい場合に特に顕著となる。
かかる観点から、埋設中空構造物200の入口200aからレール部131を埋設中空構造物200内に挿入する又は引き出すにあたり、レール部131を移動方向Mに沿って案内する案内治具を用いることが好ましい。
図22は、レール部131を移動方向Mに沿って案内する案内治具300を埋設中空構造物200の入口200a及びその周縁の地面Gに載置した状態を示す斜視図である。
図22に示す案内治具300は、埋設中空構造物200の入口200aの外周縁部のうち、一縁部と該一縁部とは反対側の他縁部とを架け渡して入口200a及びその周縁の地面Gに載置する一対の架設部材310,320と、一対の架設部材310,320間に連結された案内部330とを備えている。
一対の架設部材310,320は、棒状の部材とされている。この例では、一対の架設部材310,320は、四角柱の部材とされている。但し、それに限定されるものではなく、他の角柱の部材であってもよいし、円柱の部材であってもよい。一対の架設部材310,320は、案内部330を間にして予め定めた所定の間隔をおいて互い平行又は略平行に配設されている。
案内部330には、移動方向Mに貫通するガイド孔330aが設けられている。ガイド孔330aは、レール部131の断面形状に対応した形状とされており、レール部131の断面形状のサイズよりも若干(レール部131が円滑に挿通できる程度に予め定めた所定量だけ)大きいサイズとされている。
ガイド孔330aのレール部131におけるラックギヤ133eに対応する側面部分には、レール部131におけるラックギヤ133eと噛合するガイドギヤ331がレール部131の幅方向に沿った軸線回りに回動自在に設けられている。こうすることで、埋設中空構造物200の入口200aにおいてレール部131を円滑に挿入する又は引き出すことができる。
ガイド孔330aのガイドギヤ331に対向する側面部分に、レール部131の厚み方向における一方側の第1側面1311と接触する第1ガイドローラ332がレール部131の幅方向に沿った軸線回りに回転自在に設けられていてもよい。或いは/さらに、ガイド孔330aのレール部131の幅方向における両側の第2側面1312及び第3側面1313にそれぞれ対向する両側の側面部分に、レール部131の第2側面1312及び第3側面1313とそれぞれ接触する第2ガイドローラ333及び第3ガイドローラ334がレール部131の厚み方向に沿った軸線回りに回転自在に設けられていてもよい。こうすることで、埋設中空構造物200の入口200aにおいてレール部131を円滑にかつ確実に挿入する又は引き出すことができる。
第13実施形態によると、埋設中空構造物200内にレール部131を挿入するにあたり、案内治具300を用いることで、レール部131を簡単に挿入することができ、これにより、レール部131の挿入作業の容易化を実現させることができる。例えば、複数本のレール部131〜131を用いる場合、案内治具300に複数本のレール部131〜131を順次通しながら隣り合うレール部131,131を互いに連結させることができる。
レール部131の埋設中空構造物200内への挿入作業が完了すると(例えば、当接部材131eが埋設中空構造物200内の入口200aに対向する面に当接すると)、案内部330を埋設中空構造物200の入口200aの周縁部から取り除く。最後に、カメラ部100aを挿通したレール部131を連結し、埋設中空構造物200内の検査を開始する。
また、埋設中空構造物200内からレール部131を引き出すにあたり、案内治具300を用いることで、レール部131を簡単に引き出すことができ、これにより、レール部131の引き出し作業の容易化を実現させることができる。このとき、案内治具300に複数本のレール部131〜131を順次通しながら隣り合うレール部131,131を互いに離脱させることができる。
レール部131の埋設中空構造物200内への引き出し作業が完了すると、案内部330を埋設中空構造物200の入口200aの周縁部から取り除く。最後に、埋設中空構造物200の蓋を閉じ、埋設中空構造物200内の検査を終了する。
これらことは、埋設中空構造物200の移動方向Mにおけるサイズが大きい場合に特に有効となる。
また、案内部330には、ガイドギヤ331の回転を停止するストッパ部材(図示せず)が設けられていてもよい。こうすることで、例えば、複数本のレール部131〜131を連結する場合、次の利点がある。
すなわち、埋設中空構造物200内にレール部131を挿入するにあたり、一のレール部131を案内部330に挿入して一のレール部131をストッパ部材で停止させた状態で、一のレール部131に対して次のレール部131を連結させた後、ストッパ部材の停止を解除して、以降同様の作業を繰り返す。これにより、レール部131を埋設中空構造物200内に挿入しながら簡単かつ容易にレール部131,131を連結することが可能となる。
また、埋設中空構造物200内からレール部131を引き出すにあたり、一のレール部131を案内部330に引き出して他のレール部131をストッパ部材で停止させた状態で、一のレール部131を次のレール部131から離脱させた後、ストッパ部材の停止を解除して、以降同様の作業を繰り返す。これにより、レール部131を埋設中空構造物200内から引き出しながら簡単かつ容易にレール部131,131を離脱することが可能となる。
(その他の実施形態)
ところで、埋設中空構造物200内の亀裂や破損等の状態を一方側M1又は他方側M2の斜め方向から確認するべき場合がある。
そこで、埋設中空構造物内検査方法において、カメラ110を横回転方向Rに回転させることに加えて、カメラ110を移動方向M及び撮影方向Tの双方に直交又は略直交する横方向Lに沿った縦回転軸線回りの縦回転方向に回転させる態様を例示できる。埋設中空構造物内検査装置において、回転装置140は、支持部120を横回転方向Rに回転させる構成とさていることに加えて、支持部120を移動方向M及び撮影方向Tの双方に直交又は略直交する横方向Lに沿った縦回転軸線回りの縦回転方向に回転させる構成とさている態様を例示できる。
この特定事項によると、カメラ110を縦回転軸線回りの縦回転方向に回転させることで、埋設中空構造物200内の亀裂や破損等の状態を一方側M1又は他方側M2の斜め方向から確認することができる。
詳しくは、埋設中空構造物内検査装置100において、支持部120は、カメラ110を支持する第1支持部と、第1支持部に支持される第2支持部とで構成されており、回転装置140は、往復移動部132に対して第2支持部を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転自在にする横回転部材141と、往復移動部132に対して横回転部材141を介して第2支持部を横回転軸線α回りの横回転方向Rに回転駆動させる横回転駆動装置142と、第2支持部に対して第1支持部を縦回転軸線回りの縦回転方向に回転自在にする縦回転部材と、第2支持部に対して縦回転部材を介して第1支持部を縦回転軸線回りの縦回転方向に回転駆動させる縦回転駆動装置とを備えている態様を例示できる。横回転部材141は、往復移動部132及び第2支持部のうち少なくとも一方に設けることができる。縦回転部材は、第2支持部及び第1支持部のうち少なくとも一方に設けることができる。横回転部材141及び縦回転部材は、回転ローラや回転ベアリングとすることができる。
この特定事項によると、支持部120は、第1支持部と、第2支持部とで構成され、回転装置140は、横回転部材141と、横回転駆動装置142と、縦回転部材と、縦回転駆動装置とを備えていることで、カメラ110を縦回転方向に回転させるための構成を容易に実現させることができる。
(埋設中空構造物内検査装置の制御動作)
次に、埋設中空構造物内検査装置100により埋設中空構造物200内を検査する制御動作について図23を参照しながら以下に説明する。
図23は、埋設中空構造物内検査装置100により埋設中空構造物200内を検査するときの制御動作の一例を示すフローチャートである。
図23に示す制御動作において、カメラ部100aに水検知部190を設け、カメラ110からのビデオ映像をリアルタイムでモニタする場合を例にとって以下に説明する。
図23に示す制御動作では、制御装置170は、先ず、移動装置130によりカメラ部100aをレール部131に沿って移動方向Mにおける入口200aとは反対側(一方側M1)に向けて移動させる(ステップS1)。このとき、カメラ110に設けられた照明装置111を点灯し、カメラ110からのビデオ映像をリアルタイムでモニタする。
次に、制御装置170は、水検知部190の検知結果によりカメラ部100aの入口200aとは反対側(一方側M1)における下流側での水を検出したか否かを判断し(ステップS2)、水を検出していないと判断した場合には(ステップS2:No)、ステップS3に移行する。一方、制御装置170は、水を検出したと判断した場合には(ステップS2:Yes)、ステップS4に移行する。
次に、制御装置170は、第1規制位置検知部181の検知結果により第1被検知部181aの第1規制位置P1を検出したか否かを判断し(ステップS3)、第1規制位置P1を検出していないと判断した場合には(ステップS3:No)、ステップS2に移行する。一方、制御装置170は、第1規制位置P1を検出したと判断した場合には(ステップS3:Yes)、移動装置130によるカメラ部100aの入口200aとは反対側(一方側M1)への移動を停止する(ステップS4)。
次に、制御装置170は、レーザ距離計160により埋設中空構造物200の入口側(他方側M2)における基準部材131aから現在位置までの現在位置距離を計測する(ステップS5)。
次に、制御装置170は、回転装置140によりカメラ部100aを横回転軸線α回りの横回転方向Rに1回転分回転させながらレーザスキャナ装置150により埋設中空構造物200内を走査方向Sに走査していく(ステップS6)。このとき、制御装置170は、レーザ距離計160にて計測したレーザ距離計160の現在位置距離により、基準部材131aを原点(0,0,0)に、カメラ110及びレーザスキャナ装置150の現在位置のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータを算出し、算出したX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータを第2外部記録媒体ME2に記憶していく。
次に、制御装置170は、撮影動作を行う。すなわち、制御装置170は、カメラ110で撮影する撮影画像が横回転軸線α回りの横回転方向Rにおいて所定の横ラップ率(この例では80%)でオーバーラップするように回転装置140によりカメラ部100aを横回転方向Rの所定の回転角度(この例では18度)毎に停止させ、カメラ部100aを停止させる毎にカメラ110により埋設中空構造物200内を1周に相当する分だけ撮影していく(ステップS7)。このとき、制御装置170は、カメラ110からの撮影データを、ステップS6で算出したカメラ110の撮影位置のX座標、Y座標、Z座標の3次元座標のデータと関連付けて第2外部記録媒体ME2に記憶していく。また、制御装置170は、レーザスキャナ装置150にて計測した実物の寸法からカメラ110にて撮影した画像の寸法と実物の寸法との比である縮尺の値を設定する。
次に、制御装置170は、レーザスキャナ装置150によりスキャニングした1周分におけるカメラ110の現在位置から埋設中空構造物200の内壁200bまでの距離の中で最小の距離を撮影距離として移動方向Mにおける入口側(他方側M2)への移動距離を設定する(ステップS8)。
次に、制御装置170は、移動動作を行う。すなわち、制御装置170は、カメラ110で撮影する撮影画像が移動方向Mにおいて所定の縦ラップ率(この例では80%)でオーバーラップするように移動装置130によりカメラ部100aをステップS8で設定した移動距離だけ入口側(他方側M2)に移動させる(ステップS9)。
次に、制御装置170は、第2規制位置検知部182の検知結果により第2被検知部182aの第2規制位置P2を検出したか否かを判断し(ステップS10)、第2規制位置P2を検出していないと判断した場合には(ステップS10:No)、ステップS5に移行し、ステップS5からステップS10の処理を繰り返す。一方、制御装置170は、第2規制位置P2を検出したと判断した場合には(ステップS10:Yes)、移動装置130によるカメラ部100aの入口側(他方側M2)への移動を停止する(ステップS11)。そして、カメラ110に設けられた照明装置111を消灯し、処理を終了する。
なお、この例では、ステップS6においてレーザスキャナ装置150で埋設中空構造物200内を走査した後、ステップS7においてカメラ110で埋設中空構造物200内を撮影する構成としたが、ステップS7の処理をステップS6の処理に兼ねさせて、ステップS6において、レーザスキャナ装置150で埋設中空構造物200内を走査しながらカメラ110で埋設中空構造物200内を撮影する構成としてもよい。こうすることで、ステップS7でのカメラ部100aを回転させる回転動作を省略することができる。
また、この例では、カメラ部100aを入口200aとは反対側(一方側M1)から入口側(他方側M2)に向けて移動させて埋設中空構造物200内の検査を行う構成としたが、カメラ部100aを入口側(他方側M2)から入口200aとは反対側(一方側M1)に向けて移動させて埋設中空構造物200内の検査を行う構成としもよい。
本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、かかる実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
100 埋設中空構造物内検査装置
100a カメラ部
101 外装カバー部材
110 カメラ
111 照明装置
112 レンズ
120 支持部
130 移動装置
131 レール部
131a 基準部材
131a1 把手部
132 往復移動部
133 往復移動駆動装置
134 保持部材
140 回転装置
141 横回転部材
142 横回転駆動装置
150 レーザスキャナ装置
151 スキャナ部
160 レーザ距離計
161 計測部
170 制御装置
171 バッテリ
172 電源装置
173 主制御装置
174 照明用制御装置
175 出力装置
181 第1規制位置検知部
182 第2規制位置検知部
190 水検知部
200 埋設中空構造物
200a 入口
200b 内壁
200c 底面
300 案内治具
310 架設部材
330 案内部
D1 撮影距離
D2 撮影距離
E1 撮影範囲
E2 撮影範囲
G 地面
L 横方向
M 移動方向
M1 一方側(入口とは反対側)
M2 他方側(入口側)
P1 第1規制位置
P2 第2規制位置
R 横回転方向
S 走査方向
T 撮影方向
X 第1水平方向
Y 第2水平方向
Z 垂直方向
d1 移動距離
d2 移動距離
α 横回転軸線
β 走査軸線
γ 光軸
θa 水平画角
θb 回転角度
θc 垂直画角

Claims (14)

  1. カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法であって、
    前記カメラを前記移動方向に移動させる移動動作ステップと、前記カメラを前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向に向けた状態で前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作ステップとを含み、
    前記撮影動作ステップと前記移動動作ステップとを交互に繰り返し行い、
    前記移動動作ステップでは、前記カメラを予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、
    前記撮影動作ステップでは、レーザスキャナ装置を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行い、
    前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定することを特徴とする埋設中空構造物内検査方法。
  2. カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査方法であって、
    前記カメラを前記移動方向に移動させる移動動作ステップと、前記カメラを前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向に向けた状態で前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作ステップとを含み、
    前記撮影動作ステップと前記移動動作ステップとを交互に繰り返し行い、
    前記移動動作ステップでは、前記移動方向に沿ったレール部に対して前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部を前記移動方向に往復移動させ、
    前記撮影動作ステップでは、前記往復移動部に対して前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材を介して前記カメラを前記横回転方向に回転させることを特徴とする埋設中空構造物内検査方法。
  3. カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記カメラが前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向を向くように該カメラを支持する支持部と、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に移動させる移動装置と、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に回転させる回転装置と
    前記支持部に支持されるレーザスキャナ装置と
    を備え、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動装置により前記移動方向に移動させる移動動作と、前記カメラを支持した前記支持部を前記回転装置により前記横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作とを行う構成とされており、
    前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行い、
    前記移動動作では、前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、
    前記撮影動作では、前記回転装置により前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行い、
    前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定することを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  4. カメラを予め定めた所定の移動方向に移動させて埋設中空構造物内の状態を検査する埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記カメラが前記移動方向に直交又は略直交する撮影方向を向くように該カメラを支持する支持部と、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に移動させる移動装置と、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動方向に沿った横回転軸線回りの横回転方向に回転させる回転装置と
    を備え、
    前記カメラを支持した前記支持部を前記移動装置により前記移動方向に移動させる移動動作と、前記カメラを支持した前記支持部を前記回転装置により前記横回転方向に間欠的に回転させて該カメラが停止しているときに該カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影する撮影動作とを行う構成とされており、
    前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行い、
    前記移動装置は、前記移動方向に沿ったレール部と、前記レール部にて前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部と、前記レール部に対して前記往復移動部を前記移動方向に往復移動させる往復移動駆動装置とを備え、
    前記回転装置は、前記往復移動部に対して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材と、前記往復移動部に対して前記横回転部材を介して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転駆動させる横回転駆動装置とを備えていることを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  5. 請求項に記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記支持部に支持されるレーザスキャナ装置を備え、
    前記撮影動作では、前記回転装置により前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転させながら前記レーザスキャナ装置により前記埋設中空構造物内を前記移動方向に直交又は略直交する方向に沿った走査軸線回りの走査方向に走査するレーザ走査動作を行うことを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  6. 請求項に記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記移動動作では、前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させ、
    前記レーザスキャナ装置により前記カメラから被写体までの距離である撮影距離を計測し、前記レーザスキャナ装置にて計測した前記撮影距離に基づいて前記移動距離を設定することを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  7. 請求項3から請求項6までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記撮影動作では、前記カメラで撮影する撮影画像が前記横回転方向において予め定めた所定の横ラップ率でオーバーラップするように前記回転装置により前記支持部を前記横回転方向の予め定めた所定の回転角度毎に停止させ、前記支持部を停止させる毎に前記カメラにより前記埋設中空構造物内を撮影し、
    前記移動動作では、前記カメラで撮影する撮影画像が前記移動方向において予め定めた所定の縦ラップ率でオーバーラップするように前記移動装置により前記支持部を予め定めた所定の移動距離だけ前記移動方向に移動させることを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  8. 請求項から請求項までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記カメラは、単一のカメラであることを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  9. 請求項3又は請求項5から請求項までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記移動装置は、前記移動方向に沿ったレール部と、前記レール部にて前記移動方向に往復移動自在に案内される往復移動部と、前記レール部に対して前記往復移動部を前記移動方向に往復移動させる往復移動駆動装置とを備え、
    前記回転装置は、前記往復移動部に対して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転自在にする横回転部材と、前記往復移動部に対して前記横回転部材を介して前記支持部を前記横回転軸線回りの前記横回転方向に回転駆動させる横回転駆動装置とを備えていることを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  10. 請求項から請求項までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記埋設中空構造物の入口側における予め定めた基準点から現在位置までの距離である現在位置距離を計測するレーザ距離計をさらに備えていることを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  11. 請求項から請求項10までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記移動方向における前記埋設中空構造物の入口とは反対側の予め定めた所定の第1規制位置を検知する第1規制位置検知部をさらに備え、前記第1規制位置検知部にて前記第1規制位置を検出すると、前記支持部の前記入口とは反対側への移動を禁止することを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  12. 請求項11に記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記支持部を前記入口とは反対側の前記第1規制位置に一旦移動させた後、前記入口側に戻しながら前記撮影動作と前記移動動作とを交互に繰り返し行うことを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  13. 請求項から請求項1までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記移動方向における前記埋設中空構造物の入口側の予め定めた所定の第2規制位置を検知する第2規制位置検知部をさらに備え、前記第2規制位置検知部にて前記第2規制位置を検出すると、前記支持部の前記入口側への移動を禁止することを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
  14. 請求項から請求項1までの何れか1つに記載の埋設中空構造物内検査装置であって、
    前記埋設中空構造物内において前記支持部の前記埋設中空構造物の入口とは反対側における下流側での水の有無を検知する水検知部をさらに備え、前記水検知部にて前記支持部の前記入口とは反対側における下流側に前記水があることを検出すると、前記支持部の前記入口とは反対側への移動を禁止することを特徴とする埋設中空構造物内検査装置。
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