JP6533276B1 - 遮音板検査方法及び遮音板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遮音板を取り外すことなく劣化の状態を把握することのできる遮音板検査方法を提供する。【解決手段】遮音板検査方法は、遮音板１０に対して赤外線の波長領域を含む光１１１を照射し、赤外線の波長領域を感知するカメラ１２０により、光が照射される遮音板１０を撮影し、反射光１２１を感知する。また、遮音板１０との距離を測定し、カメラ１２０により感知された赤外線の強度、及び測定された距離に基づいて劣化を判定することとしてもよい。【選択図】図３

Description

本発明は、遮音板検査方法及び遮音板検査装置に関する。

道路の遮音板として、例えば透光性の樹脂からなる遮音板が用いられている。一般的に樹脂製品は紫外線等により劣化するため、劣化が進んだ際には交換する必要がある。遮音板の劣化の状態は設置された環境により異なるため、遮音板の交換時期を把握するためには、道路の沿道の現場から遮音板を取り外して分光分析や強度試験を行う必要がある。

特許文献１は、紫外線の照射量に比例した黄変度を示すポリカーボネイト板に、超促進耐候試験機から紫外線を照射する促進劣化試験を実施し、前記ポリカーボネイト板への紫外線の照射量と前記ポリカーボネイト板の黄変度の相関関係を取得し、前記取得した相関関係に基づき、屋外の構造物の複数の特定箇所に長期間配置した前記促進劣化試験に用いたものと同じポリカーボネイト板の黄変度から前記特定箇所の長期間の紫外線量を測定する簡易紫外線量測定方法について開示している。

特開２００９−２５０６９９号公報

上述のように遮音板の劣化の状況を検査するために、道路の沿道に配置された遮音板を取り外す場合には、道路の交通規制等が必要となるため、社会の経済活動への影響が大きかった。

本発明は、上述の事情を鑑みてしたものであり、遮音板を取り外すことなく劣化の状態を把握することのできる遮音板検査方法及び遮音板検査装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様である遮音板検査方法は、遮音板（１０）に対して赤外線の波長領域を含む光を照射し、前記赤外線の波長領域を感知するカメラ（１２０）により、前記光が照射される遮音板を撮影する、遮音板検査方法である。

上述のような構成により遮音板検査方法では、遮音板を取り外すことなく劣化の状態を把握することができる。

本開示の一実施形態に係る遮音板検査装置について示す図である。 図１の遮音板検査装置における遮音板検査処理について説明するフローチャートである。 本開示の他の実施形態に係る遮音板検査装置について示す図である。 遮音板にスリット状の照射光を異なる３箇所に当てた場合の例について示す図である。 図３の遮音板検査装置における遮音板検査処理について説明するフローチャートである。 検査結果の例について示すグラフである。

以下、本発明の遮音板検査装置１００の構成及び機能について、図面を参照して説明する。なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法、従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法、及び特許請求の範囲に記載がなく実施形態のみに記載の構成及び方法は、本発明においては任意の構成及び方法である。発明が解決しようとする課題に記載した課題は公知の課題ではなく、本発明者が独自に知見したものであり、本発明の手段と共に発明の進歩性を肯定する事実である。

図１は、本開示の一実施形態に係る遮音板検査装置１００について示す図である。この図に示されるように、遮音板検査装置１００は、光源１１０と、カメラ１２０とを有している。光源１１０は、遮音板１０に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する。カメラ１２０は、赤外線の波長領域を感知して、光が照射された遮音板１０を撮影する。ここで光源が照射する光は、一部の赤外線の波長領域を含んでいればよく、更に可視光線や紫外線の波長領域を含んでいてもよい。また光源が照射する光は、可視光線の領域を含まずに、赤外線領域のみを含んでいてもよい。この場合には夜間における検査においても周辺の住居等に迷惑となる明るい可視光を発することなく検査を行うことができる。また、カメラは一部の赤外線の波長領域を感知することができればよく、更に可視光線や紫外線の波長領域も感知できるものであってもよい。またカメラは赤外線領域の周波数に応じた光の強度を測定できるものが好ましい。

図において光源１１０が遮音板１０に照射する光を照射光１１１とし、カメラ１２０が撮影する遮音板１０からの光を反射光１２１としている。この図においては遮音板１０の側面が描かれており、遮音板１０は紙面垂直方向に伸び、正面視で矩形であるものを想定している。遮音板１０は透明樹脂からなるものとすることができる。遮音板１０は、例えばポリカーボネイトやアクリル等であり、劣化による透明性の低下が生じることにより、透過光が減少し反射光１２１が増加することから、反射光１２１の変化による劣化の測定を行うことができる。しかしながら、遮音板検査装置１００は、劣化により反射光１２１に変化を生じるその他の材料の遮音板１０の検査に用いることとしてもよい。

図２は、図１の遮音板検査装置１００を用いた遮音板検査方法としての遮音板検査処理Ｓ１０について説明するフローチャートである。このフローチャートに示されるように、遮音板検査処理Ｓ１０では、まず、光源１１０が、ステップＳ１１において、遮音板１０に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する。引き続き、ステップＳ１２において、赤外線の波長領域を感知するカメラ１２０により、光が照射される遮音板１０を撮影する。最後にステップＳ１３において、撮影された情報に基づいて劣化についての判定を行う。カメラ１２０からの出力が、光の強度を示す画像であれば、その画像を用いて判定することとしてもよいし、周波数に応じた光の強度を示す値であれば、それを表すグラフ等を用いて判定することとしてもよい。このような処理を行うことにより、遮音板１０を取り外すことなく劣化の状態を把握することができる。

図３は、本開示の他の実施形態に係る遮音板検査装置１００について示す図である。この図に示されるように、遮音板検査装置１００は、光源１１０と、カメラ１２０と、距離計１３０と、情報処理部１４０と、位置取得部１５０と、車両１６０とを有している。ここで、光源１１０、カメラ１２０及び遮音板１０については、図１の構成と同様であるため説明を省略する。

情報処理部１４０は、機能の一つとして判定部１４５を有している。判定部１４５は、カメラ１２０により感知された赤外線の強度に基づいて、遮音板１０の劣化を判定する。ここで情報処理部１４０のハードウェア構成は、例えば、主に半導体装置で構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶部、ハードディスクやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部、通信ネットワークに接続されるネットワークインターフェース等を有する所謂コンピュータ装置とすることができる。

距離計１３０は、遮音板１０との距離を測定する。距離計１３０はレーザーや超音波等を用いた距離計を使用することができる。位置取得部１５０は、撮影された位置の位置情報を取得する。位置取得部１５０は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）その他の衛星測位システムを利用した測位による位置を取得することができる。

車両１６０は、少なくとも光源１１０及びカメラ１２０を載置する。この場合には、光源１１０による照射光１１１の照射、及びカメラ１２０による撮影は車両１６０の走行中に行うものとすることができる。このように走行しながら照射及び撮影を行うことにより、検査の効率を高めると共に、交通規制を行うことなく検査を行うことができる。ここで、車両１６０の走行速度は、走行する道路の交通規則に従うものとし、例えば４０ｋｍ／ｈや６０ｋｍ／ｈ、高速走行が可能な道路であれば８０ｋｍ／ｈとすることが望ましい。

ここで、光源１１０により照射される照射光１１１は、鉛直方向に延びる矩形のスリット状の光とすることができる。図４は、遮音板１０にスリット状の照射光１１１を異なる３箇所に当てる場合の例について示している。遮音板１０の劣化は一般に遮音板１０全体で進行することから、遮音板１０の一部で反射した反射光１２１について検査を行うことにより、劣化について判定することができる。そこで、例えば幅約２ｍ〜４ｍの一枚の遮音板１０あたり、高さ方向に伸びるスリット状の照射光１１１で一箇所から複数箇所のデータを取得して判定することにより、判定するための処理資源を節約すると共に高速に処理することができ、より効率的に劣化の状態を提供することができる。照射光１１１は、任意の数の箇所に照射することができるが、３箇所程度が好ましい。スリット状の照射光１１１は、例えばレーザー光等の点光源１１０をシリンドリカルレンズ等によりシート状に鉛直方向に広げることにより形成することができる。スリット状の照射光１１１は、例えば高さ約２ｍ幅約２ｃｍとすることができる。また、スリット状の複数の照射光１１１は、順次照射されるものとしてもよい。例えば、上述のように車両１６０の走行中に、スリット状の照射光１１１を点滅させながら照射して撮影することにより、一枚の遮音板１０に対して複数箇所の検査を行うことができる。これにより、遮音板検査装置１００は、より効率的に劣化の状態を提供することができる。判定部１４５は、カメラ１２０により撮影された複数のスリット状の反射光１２１の情報から、例えば統計処理により、誤差やノイズを除去して判定を行うことができる。

図５は、図３の遮音板検査装置１００を用いた遮音板検査方法としての遮音板検査処理Ｓ２０について説明するフローチャートである。このフローチャートに示されるように、まずステップＳ２１において、例えば測定を行う遮音板１０が配置された道路での車両１６０の走行を開始する。走行速度は、例えば走行する道路で定められた速度で、かつ他の車両の流れの妨げにならない速度とすることにより、交通規制等を行うことなく検査を行うことができる。ここで検査は太陽光の影響のない夜間に行うこととしてもよい。夜間に検査を行うことにより、遮音板検査装置１００は、太陽光の影響を排除した精度の高い判定をおこなうことができる。

次にステップＳ２２において、位置取得部１５０は撮影された位置の位置情報を取得する。取得した位置情報は情報処理部１４０に保存されることとしてもよい。ステップＳ２３において、距離計１３０は、遮音板１０との距離を測定する。測定された距離は情報処理部１４０に保存されることとしてもよい。ステップＳ２４において、光源１１０は、遮音板１０に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する。ここで、光源１１０は、距離計１３０により測定された距離に基づいて照射される光の強さを制御することとしてもよい。これにより、遮音板１０との距離により反射光１２１の強度が変化してしまう場合であっても、遮音板１０に照射される光の強さに変化がないように、光源１１０が発する光の強さを制御することができるため、より正確な劣化の状態を提供することができる。

ステップＳ２５において、赤外線の波長領域を感知するカメラ１２０が、光が照射される遮音板１０を撮影する。撮影されたデータは情報処理部１４０の不揮発記憶部に保存されることとしてもよい。ステップＳ２６において、判定部１４５はカメラ１２０により感知された赤外線の強度に基づいて、遮音板１０の劣化を判定する判定処理を行う。例えば、ある特定の波長における赤外線の強度、複数の特定の波長における赤外線の強度の和や平均値、特定の波長間における赤外線の強度の積分値、に基づいて判定処理を行なう。

判定処理において、判定部１４５は、撮影された情報を予め定められた基準等に基づいて、例えば３〜５段階等の劣化の状態に分類することとしてもよい。これにより、判定部１４５は、劣化の状態をより分かりやすく出力することができる。また、判定部１４５は、赤外線の波長領域における赤外線の強度を示す波形に基づいて判定することとしてもよい。これにより、判定部１４５は、予め定められた基準の波形に基づいて、劣化の状態をより正確に出力することができる。

また、判定部１４５は、所定波長領域における赤外線の強度の差に基づいて判定することができる。これにより、予め定められた基準等が、例えば所定波長領域における波形の凹凸によるもの等である場合には、判定部１４５は、強度の差に基づいて、より正確な劣化の状態を出力することができる。また、判定は、撮影された情報及び劣化の度合いを用いた統計処理等の数学的な処理により抽出された特徴量に基づく判定、その他ＳＶＭ（Support Vector Machine）やディープラーニング等の機械学習に基づく判定とすることができる。

また、判定部１４５は、赤外線の強度及び距離計１３０により測定された距離に基づいて劣化を判定することとしてもよい。これにより、遮音板１０との距離により反射光１２１の強度が変化してしまう場合であっても、判定部１４５が距離に基づいて反射光１２１の強度を補正することができるため、より正確な劣化の状態を提供することができる。

また判定部１４５は、判定結果に、位置取得部１５０により取得された位置情報を関連付けることとしてもよい。これにより、所定の場所に設置された反射板１０の劣化の状態を把握することができる。また、遮音板検査装置１００は、特に交換が必要と判定された反射板１０等がどの位置に設置されているかを容易に示すことができる。

ステップＳ２７において、遮音板１０の検査を継続するかどうかを判定し、継続する場合にはステップＳ２２に戻り、処理を継続する。継続しない場合には遮音板１０の検査を終了する。上述のような遮音板検査を行うことにより、遮音板１０を取り外すことなく劣化の状態を把握することができる。なお、判定結果は不図示の表示装置の画面に表示することができる。この場合に測定された位置の位置情報と共に表示することとしてもよい。

図６は、検査結果の例について示すグラフである。グラフは、横軸に波長（nm）、縦軸に相対反射率（%）を表している。光源１１０にはハロゲンランプを用い、カメラ１２０には波長領域900〜1700nmにおいてスペクトル分析が可能な、ハイパースペクトルカメラを含むイメージングシステムを用いた。サンプルは、それぞれポリカーボネイトからなる透明板であり、サンプル１、サンプル２、サンプル３の順に劣化が変化しており、サンプル３が最も劣化が進んだ遮音板１０である。

このグラフに示されるように、劣化が進むにつれて照射光と反射光の強度の比である相対反射率が高くなっており、透過光が減少し反射光１２１が増加していることが分かる。したがって相対反射率を求めることによりポリカーボネイトの板の劣化を判定することができる。また、波長領域1100〜1200nm付近の相対反射率の波形は、劣化の少ないサンプル１において浅い凹部の波形が観察されるのに対し、劣化の進んだサンプル３においてより深い凹部を有する波形が観察される。判定部１４５は、このような波形の凹部の深さ、つまり反射光１２１の強度の差に基づいて、劣化を判定することとしてもよい。

以上、本発明の実施形態における遮音板検査装置及び遮音板検査方法について説明した。

なお、上述の情報処理部１４０は、光源１１０、カメラ１２０、距離計１３０及び位置取得部１５０のいずれかのハードウェアを制御する構成であってもよい。またこの際に情報処理部１４０は、情報処理装置として一体的なものだけでなく、例えば通信ネットワークに接続された複数の情報処理装置からなるものであってもよい。

なお、遮音板の劣化とは、光学特性の劣化の他、物理的特定の劣化も含まれる。光学的特性の劣化は物理的特性の劣化と相関があるので、本発明の遮音板検査装置及び遮音板検査方法により、遮音板の物理的特性、例えば強度の劣化も評価できる。これにより、車両やその他物体が遮音板に衝突した場合に、遮音板が破損することによる人身等の被害を防止することも可能である。

本発明の遮音板検査装置及び遮音板検査方法は、遮音板の検査に適用可能である。

１０ 遮音板、１００ 遮音板検査装置、１１０ 光源、１１１ 照射光、１２０ カメラ、１２１ 反射光、１３０ 距離計、１４０ 情報処理部、１４５ 判定部、１５０ 位置取得部、１６０ 車両

Claims (13)

1. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射し、
   前記赤外線の波長領域を感知するカメラにより、前記光が照射される遮音板を撮影し、
   前記カメラにより感知された前記赤外線の強度を示す１１００〜１２００ｎｍの波長領域の波形に基づいて、前記遮音板の劣化を判定する、
   遮音板検査方法。
2. 前記赤外線の波長領域は、９００〜１７００ｎｍである、
   請求項１に記載の遮音板検査方法。
3. 前記遮音板はポリカーボネイトからなる、
   請求項１又は２に記載の遮音板検査方法。
4. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射し、
   前記赤外線の波長領域を感知するカメラにより、前記光が照射される遮音板を撮影し、
   前記遮音板との距離を測定する遮音板検査方法であって、
   前記測定された距離に基づいて照射する前記光の強さを制御する、
   遮音板検査方法。
5. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射し、
   前記赤外線の波長領域を感知するカメラにより、前記光が照射される遮音板を撮影し、
   前記遮音板との距離を測定し、
   前記カメラにより感知された前記赤外線の強度、及び前記測定された距離に基づいて前記遮音板の劣化を判定する、
   遮音板検査方法。
6. 撮影された位置の位置情報を更に取得し、
   前記判定の結果に前記位置情報を関連付ける、
   請求項１乃至５のいずれか一項に記載の遮音板検査方法。
7. 前記光は、鉛直方向に延びる矩形のスリット状の光である、
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の遮音板検査方法。
8. 前記照射及び前記撮影を車両上で走行中に行う、
   請求項１乃至７のいずれか一項に記載の遮音板検査方法。
9. 前記遮音板は透明樹脂からなる、
   請求項１乃至８のいずれか一項に記載の遮音板検査方法。
10. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する光源と、
    前記赤外線の波長領域を感知して、前記光が照射された遮音板を撮影するカメラと、
    前記カメラにより感知された前記赤外線の強度を示す１１００〜１２００ｎｍの波長領域の波形に基づいて、前記遮音板の劣化を判定する判定部と、
    を備える遮音板検査装置。
11. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する光源と、
    前記赤外線の波長領域を感知して、前記光が照射された遮音板を撮影するカメラと、
    前記遮音板との距離を測定する距離計と、
    を備える遮音板検査装置であって、
    前記光源は、前記測定された距離に基づいて照射する前記光の強さを制御する、
    遮音板検査装置。
12. 遮音板に対して赤外線の波長領域を含む光を照射する光源と、
    前記赤外線の波長領域を感知して、前記光が照射された遮音板を撮影するカメラと、
    前記遮音板との距離を測定する距離計と、
    前記カメラにより感知された前記赤外線の強度、及び前記測定された距離に基づいて前記遮音板の劣化を判定する判定部と、
    を備える遮音板検査装置。
13. 前記赤外線の波長領域は、９００〜１７００ｎｍである、
    請求項１０乃至１２の何れか一項に記載の遮音板検査装置。