JP7396576B2 - 検査装置及び分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置及び分析装置に関する。

従来、建築物、煙突、トンネル、橋梁、電柱、及び鉄塔など、何らかの構造物の状態を検査する技術が知られている。特許文献１には、検査対象物の表面をハンマーで打撃した際に生じる打音を、マイクを用いて検出し、マイクからの信号に基づいて打音検出波形を生成し、打音検出波形に発生する１周期分の波形の振幅に基づいて検査対象物の状態を評価する技術が開示されている。

特開２０１６－２０５９００号公報

従来、建造物の高所における状態を検査する場合、足場が必要となったり、吊り下げたゴンドラに乗り込んだ作業員が作業を行なったり、付近を交通規制して高所作業車を使用したりする場合があった。

そのため、検査対象物の状態の検査には、足場の組み立て、解体、ゴンドラの設置、又は交通規制の申請など、多大なコストを要する場合があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、検体の状態の調査を低コストで効率的に実施するための技術を提供することを一つの目的とする。

本発明の一態様に係る検査装置は、検体の叩打で生じた打音を検知する打音検査装置と、前記打音検査装置を保持する保持体と、前記保持体の姿勢を制御する姿勢制御装置と、前記保持体を支持する棒状の支持体と、を備える。

本発明によれば、検体の状態の調査を低コストで効率的に実施するための技術を提供することができる。

一実施形態における状態検査システムの概略構成の一例を示す図である。 一実施形態における検査装置の外観の一例を示す図である。 一実施形態における検査装置の本体の外観の一例を示す図である。 一実施形態における検査装置の外観の他の例を示す図である。 一実施形態における検査装置の本体の外観の他の例を示す図である。 一実施形態における検査装置の本体の外観の他の例を示す図である。 一実施形態における打音検査装置の構成の一例を示す図である。 一実施形態における打音検査装置による検査データの収集の一例を説明するための図である。 一実施形態における制御装置の構成の一例を説明する図である。 一実施形態における状態検査システムによる処理フローの一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本実施形態に係る状態検査システムについて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形し、又は各実施例を組み合わせる等して実施することができる。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付して表している。図面は模式的なものであり、必ずしも実際の寸法や比率等とは一致しない。図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることがある。

まず、図１を参照して、一実施形態における状態検査システムの概略構成の例を説明する。状態検査システム１は、建築物、煙突、トンネル、橋梁、電柱、及び鉄塔など、何らかの構造物を検体として検査し、検体における損傷の有無などの状態を特定するためのシステムである。状態検査システム１は、検査装置１０、分析装置２０、及び端末装置３０を備える。検査装置１０、分析装置２０、及び端末装置３０のそれぞれは、他の装置とネットワークＮを介して通信可能なように構成されている。以下に、検査装置１０、分析装置２０、及び端末装置３０のそれぞれの概要を説明する。

検査装置１０は、ユーザ操作等に応じて、検体の状態検査のためのデータを取得する装置である。例えば、検査装置１０は、検体を叩打し、それにより生じた打音データを取得する。また、検査装置１０は、検体の状態検査のために、検体を撮像することにより、検体の画像データを得る。検査装置１０の構成の詳細については、後述する。

分析装置２０は、検査装置１０から取得した検体に関するデータに基づいて、検体における損傷の有無などの状態を分析し、当該分析の結果を出力する。分析装置２０は、パーソナルコンピュータ又はサーバコンピュータなどのコンピュータにより構成されてもよいし、クラウドコンピューティングを利用して実装されてもよい。なお、変形例として、分析装置２０が有する機能は、検査装置１０又は端末装置３０などの他の装置で実装されてもよい。

端末装置３０は、検体の分析を行うユーザ等により使用される装置である。端末装置３０は、分析装置２０から出力された検体の状態の分析結果を取得し表示可能に構成されている。また、端末装置３０は、検査装置１０による検査開始や終了などの検査装置１０の動作を操作するためのコントローラとして機能してもよい。

図２及び図３を参照して、検査装置１０の具体的な例として、検査装置１０ａについて説明する。図２に示すように、検査装置１０ａは、本体１０１ａと、ポール１０２ａとを備える。ポール１０２ａは、本体１０１ａを支持するための棒状の支持体であり、本体１０１ａの下部に設けられている。ポール１０２ａは、伸縮自在に構成されていてもよい。また、本体１０１ａの側部には、マーカ１０３ａと、打音検査装置１０４ａとが、その端部が本体１０１ａから突出するように設けられている。

マーカ１０３ａは、その端部に接触したものに対して印をつけることが可能な部材である。例えば、マーカ１０３ａは、その端部からインクを吐出し、当該端部に接触したものに対して、インクを塗布することが可能である。

打音検査装置１０４ａは、叩打部を備え、当該叩打部により検体を叩打し、それにより生じた打音を検知し、打音データを取得する装置である。打音検査装置１０４ａの構成の詳細については、後述する。

ユーザは、ポール１０２ａを介して本体１０１ａを検体に近づけることにより、検体を検査し、又は検体にマーキングすることが可能である。例えば、ユーザは、ポール１０２ａの下側端部付近を握持し、ポール１０２ａを動かすことにより、検体にマーカ１０３ａを接触させ、検体にマーキングを行うことができる。また、ユーザは、ポール１０２ａを握持し、動かすことにより、検体に打音検査装置１０４ａを接触させ、検体の叩打により生じる打音を検出することができる。

図３は、検査装置１０ａにおける本体１０１ａの外観を拡大して示した図である。図３に示すように、本体１０１ａは、マーカ１０３ａ及び打音検査装置１０４ａに加えて、プロペラ１０５ａ、カメラ１０６ａ、回転機構１０７ａ、センサ１０８ａ、制御装置１０９ａ、及び保持体１１０ａを備える。

プロペラ１０５ａは、本体１０１ａに推進力を生じさせる。本体１０１ａには、複数のプロペラ１０５ａが、それぞれ異なる位置に設けられている。図３に示す例では、８つのプロペラ１０５ａが設けられているが、プロペラ１０５ａの数はこれに限定されず、８つ未満であってもよいし、９つ以上であってもよい。複数のプロペラ１０５ａのそれぞれが本体１０１ａの異なる位置に設けられ、プロペラ１０５ａのそれぞれが異なる回転制御を行うことにより、異なる方向の推進力を本体１０１ａに対して生じさせることが可能である。

カメラ１０６ａは、本体１０１ａの外部に存在する被写体を撮像する。カメラ１０６ａは、例えば、検体を撮像することにより、検体の表面の画像を取得する。

回転機構１０７ａは、本体１０１ａの中心位置における垂直方向を軸として回転可能なリング形状の機構である。カメラ１０６ａは、回転機構１０７ａ上に載置される。これにより、回転機構１０７ａの回転に応じて、カメラ１０６ａの視野（撮像範囲）をパン方向に変更することができる。なお、カメラ１０６ａをパン方向以外の方向に回転可能なように回転機構１０７ａを構成し、カメラ１０６ａの視野をパン方向以外の方向に向けられるようにしてもよい。

センサ１０８ａは、本体１０１ａ（又は保持体１１０ａ）の姿勢やその他の状態を検知するセンサである。センサ１０８ａは、例えば、ジャイロセンサを含む。センサ１０８ａは、加速度センサや、高度センサなどのその他のセンサを含んでもよい。

プロペラ１０５ａ及びセンサ１０８ａは、本体１０１ａ（又は保持体１１０ａ）の姿勢制御装置として機能する。本実施形態において、姿勢制御装置は、保持体１１０ａの姿勢又は位置を検知するセンサ１０８ａと、保持体１１０ａの姿勢又は位置を維持又は変更するための推進装置（プロペラ１０５ａ）とを有する。

例えば、センサ１０８ａにより検知された本体１０１ａの傾きなど、本体１０１ａの姿勢に応じて、複数のプロペラ１０５ａのうちいずれかが駆動して推進力を生じさせることにより、本体１０１ａの姿勢が基準姿勢（例えば、打音検査装置１０４ａが検体の表面に対して直角方向から叩打可能な姿勢、又はカメラが水平方向に向けられる姿勢）となるように制御される。すなわち、センサ１０８ａにより検知された保持体１１０ａの姿勢又は位置に応じて、プロペラ１０５ａ（推進装置）により保持体１１０ａの姿勢又は位置が維持又は変更される。

また、センサ１０８ａにより検知された本体１０１ａの高度に応じて、複数のプロペラ１０５ａのうちいずれかを駆動して本体１０１ａに揚力を生じさせることにより、本体１０１ａの高度を一定に保つことが可能である。これにより、ポール１０２ａを握持するユーザが、検査装置１０の重量を感じずに（または、検査装置１０の重量が実際よりも軽く感じた状態で）、検体の検査の作業を行うことができる。

また、ユーザによりポール１０２ａに対して加えられた圧力に応じて、プロペラ１０５ａにより本体１０１ａ（保持体１１０ａ）の姿勢又は位置が変更されるように制御されてもよい。詳細には、ポール１０２ａにおけるユーザが握る部分に、ユーザが加えた圧力を検知可能な圧力センサを設け、圧力センサにより検知した圧力に応じて、プロペラ１０５ａの駆動を制御してもよい。これにより、本体１０１ａにプロペラ１０５ａの駆動により生じる推進力がユーザの操作を補助し、ユーザが本体１０１ａを移動させたい位置に、容易に本体１０１ａを移動させることができる。

また、センサ１０８ａ（例えば、加速度センサ）により検知された本体１０１ａの振動などの動きに応じて、打音検査装置１０４ａによる検体に対する叩打により本体１０１ａに対して生じる力（例えば、本体１０１ａが検体から離れる方向に動く力）の反力をプロペラ１０５ａにより生じさせることができる。すなわち、検体の叩打に対する反力を生じさせることが可能な位置に設けられたプロペラ１０５ａを駆動させる。このように、検体の叩打に対する反力を生じさせることにより、安定した力で検体を叩打することが可能である。

制御装置１０９ａは、検査装置１０ａが備える各構成の動作及び処理を制御する。例えば、制御装置１０９ａは、打音検査装置１０４ａ及びカメラ１０６ａにより取得されたデータを分析装置２０に送信するように制御する。また、制御装置１０９ａは、ユーザが操作するコントローラから受信した信号に応じて、打音検査装置１０４ａ及びカメラ１０６ａの動作及び処理を制御してもよい。上記コントローラは、ポール１０２ａのユーザが握持する付近に設けられていてもよいし、ポール１０２ａとは別体であってもよい。また、端末装置３０が上記コントローラとして機能してもよい。制御装置１０９ａの構成については、後述する。

保持体１１０ａは、マーカ１０３ａ、打音検査装置１０４ａ、プロペラ１０５ａ、カメラ１０６ａ、回転機構１０７ａ、センサ１０８ａ、及び制御装置１０９ａを保持する保持体として機能する部材である。保持体１１０ａは、プロペラ１０５ａにより生じる推進力、及びカメラ１０６ａの撮像範囲の阻害（遮蔽）を低減する形状で構成される。例えば、保持体１１０ａは、上記の推進力及び撮像範囲の阻害を低減するように、棒状又は板状のフレームがメッシュを形成するように配置され、さらに、保持体１１０ａの全体が略球体形状を形成するように構成されてもよい。また、保持体１１０ａの形状は、略球体形状に限定されず、立方体、や不規則な形状など、任意の形状で形成されてもよい。

次に、図４から図６を参照して、検査装置１０の他の例として、検査装置１０ｂについて説明する。以下の説明において、検査装置１０ｂの構成のうち、検査装置１０ａと同様の構成については、説明を簡略化、又は省略する場合がある。

図４に示すように、検査装置１０ｂは、本体１０１ｂと、ポール１０２ｂとを備える。ポール１０２ｂは、本体１０１ｂを支持するための棒状の支持体であり、本体１０１ｂの下部に設けられている。

図５及び図６は、検査装置１０ｂにおける本体１０１ｂの外観を拡大して示した図である。図５及び図６に示すように、本体１０１ｂは、マーカ１０３ｂ、打音検査装置１０４ｂ、プロペラ１０５ｂ、カメラ１０６ｂ、回転機構１０７１ｂ、回転機構１０７２ｂ、回転機構１０７３ｂ、回転機構１０７４ｂ、アーム１０７５ｂ、リング１０７６ｂ、センサ１０８ｂ、制御装置１０９ｂ、及び保持体１１０ｂを備える。

保持体１１０ｂは、マーカ１０３ｂ、打音検査装置１０４ｂ、プロペラ１０５ｂ、カメラ１０６ｂ、回転機構１０７１ｂ、回転機構１０７２ｂ、回転機構１０７３ｂ、回転機構１０７４ｂ、アーム１０７５ｂ、リング１０７６ｂ、センサ１０８ｂ、及び制御装置１０９ｂを保持するように構成されている。

リング１０７６ｂは、回転機構１０７３ｂ及び回転機構１０７４ｂを介して、保持体１１０ｂに取り付けられている。リング１０７６ｂは、回転機構１０７３ｂ及び回転機構１０７４ｂが回転することにより、回転機構１０７３ｂ及び回転機構１０７４ｂを結ぶ線を軸として、回転可能である。

アーム１０７５ｂは、回転機構１０７１ｂ及び回転機構１０７２ｂを介して、リング１０７６ｂに取り付けられている。アーム１０７５ｂは、回転機構１０７１ｂ及び回転機構１０７２ｂが回転することにより、回転機構１０７１ｂ及び回転機構１０７２ｂを結ぶ線を軸として、回転可能である。

マーカ１０３ｂは、アーム１０７５ｂの長手方向の一端の上面に設けられている。打音検査装置１０４ｂは、アーム１０７５ｂの長手方向の他端の上面に設けられている。カメラ１０６ｂは、アーム１０７５ｂの上面における、マーカ１０３ｂの設置位置と、打音検査装置１０４ｂの設置位置との間に設けられている。４つのプロペラ１０５ｂが支持部を介して、アーム１０７５ｂの下面に設けられている。なお、プロペラ１０５ｂの数は、４つに限定されず、４つ未満でも５つ以上でもよい。

マーカ１０３ｂは、その端部に接触したものに対して印をつけることが可能な部材である。マーカ１０３ｂは、アーム１０７５ｂ上を移動可能に設けられている。マーカ１０３ｂが使用されるとき、マーカ１０３ｂは、制御装置１０９ｂの制御により、アーム１０７５ｂ上に沿って、リング１０７６ｂの外側方向に移動し、リング１０７６ｂの外側に突出した位置で停止する。マーカ１０３ｂの使用終了後、マーカ１０３ｂは、同様に制御装置１０９ｂの制御により、アーム１０７５ｂ上に沿ってリング１０７６ｂの内側方向に移動し、リング１０７６ｂの外側に突出しない位置で停止する。なお、マーカ１０３ｂの移動の制御は上記に限定されず、その端部に接触したものに対して印をつけるように制御可能であればよい。

打音検査装置１０４ｂは、叩打部により検体を叩打し、それにより生じた打音を検知し、打音データを取得する装置である。打音検査装置１０４ｂは、アーム１０７５ｂ上を移動可能に設けられている。打音検査装置１０４ｂが使用されるとき、打音検査装置１０４ｂは、制御装置１０９ｂの制御により、アーム１０７５ｂ上に沿ってリング１０７６ｂの外側方向に移動し、リング１０７６ｂの外側に突出した位置で停止する。打音検査装置１０４ｂの使用終了後、打音検査装置１０４ｂは、制御装置１０９ｂの制御により、アーム１０７５ｂ上に沿ってリング１０７６ｂの内側方向に移動し、リング１０７６ｂの外側に突出しない位置で停止する。なお、打音検査装置１０４ｂはアーム１０７５ｂの長手方向の他端の上面に設けられていることとしたが、叩打部により検体を叩打し、それにより生じた打音を検知し、打音データを取得可能なように設けられていれば、どのような方法で設けられていてもよい。また、アーム１０７５ｂ及び上述の回転機構等により、叩打部を任意の位置又は向きに変更可能である。例えば、アーム１０７５ｂ及び上述の回転機構等による変更後の叩打部の位置又は向きは、水平方向又は垂直方向の検体（例えば、壁面又は天井面）を叩打可能な位置又は向きを含む。

プロペラ１０５ｂは、本体１０１ｂに推進力を生じさせる。カメラ１０６ｂは、本体１０１ｂの外部に存在する被写体を撮像する。カメラ１０６ｂは、例えば、検体を撮像することにより、検体の表面の画像を取得する。なお、カメラ１０６ｂは、アーム１０７５ｂの上面における、マーカ１０３ｂの設置位置と、打音検査装置１０４ｂの設置位置との間に設けられていることとしたが、これに限定されず、検体を撮像することが可能なように設けられていればよい。

検査装置１０ｂにおいて、マーカ１０３ｂ、打音検査装置１０４ｂ、プロペラ１０５ｂ、カメラ１０６ｂの向きは、上述したリング１０７６ｂの回転、及び上述したアーム１０７５ｂの回転により調整される。例えば、図６に示すように、本体１０１ｂがαの向き又はβの向きに動かされたとき、それに応じて、マーカ１０３ｂ、打音検査装置１０４ｂ、プロペラ１０５ｂ、カメラ１０６ｂの向きが水平になるように、アーム１０７５ｂ及びリング１０７６ｂの回転により調整される。アーム１０７５ｂ及びリング１０７６ｂの回転は、センサ１０８ｂによる姿勢の検知結果により制御されてもよい。または、重力に応じて、マーカ１０３ｂ、打音検査装置１０４ｂ、プロペラ１０５ｂ、カメラ１０６ｂの向きが水平になるように、アーム１０７５ｂ及びリング１０７６ｂの回転がしてもよい。

センサ１０８ｂは、本体１０１ｂ（又は保持体１１０ｂ）の姿勢やその他の状態を検知するセンサである。センサ１０８ｂは、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ、高度センサ、又はその他のセンサのうち、少なくとも一つを含みうる。

制御装置１０９ｂは、検査装置１０ｂが備える各構成の動作及び処理を制御する。例えば、制御装置１０９ｂは、打音検査装置１０４ｂ及びカメラ１０６ｂにより取得されたデータを分析装置２０に送信するように制御する。また、制御装置１０９ｂは、ユーザが操作するコントローラから受信した信号に応じて、打音検査装置１０４ｂ及びカメラ１０６ｂの動作及び処理を制御してもよい。上記コントローラは、ポール１０２ｂのユーザが握持する付近に設けられていてもよいし、ポール１０２ｂとは別体であってもよい。また、端末装置３０が上記コントローラとして機能してもよい。制御装置１０９ｂの構成については、後述する。

図７を参照して、検査装置１０に備える打音検査装置１０４（例えば、打音検査装置１０４ａ又は打音検査装置１０４ｂ）の構成の一例を概略的に説明する。図７に示すように、打音検査装置１０４は、与圧センサ７０１、ベース７０２、与圧ばね７０３、可動鉄芯７０４、荷重センサ７０５、弾性体７０６、ガード７０７、音響センサ７０８、振動センサ７０９、及び駆動源７１０を備える。

ベース７０２は、検体の叩打により生じる衝撃反力を支える基盤（反力基盤）となる部材である。ベース７０２における打音検査装置１０４の内側の面には、与圧ばね７０３と、与圧センサ（又は密着センサ）７０１とが設けられている。与圧センサ７０１は、与圧ばね７０３に接続され、与圧ばね７０３が縮んでいる状態と伸びている状態とを検知する。

可動鉄芯７０４は、基準質量で構成された鉄芯である。可動鉄芯７０４の長手方向の一端には、荷重センサ７０５と、ガード７０７が順に積層（結合）して設けられている。ガード７０７は、打音検査装置１０４による打音検査において検体を叩打するときに、検体と接触する（検体を叩打する）部材である。荷重センサ７０５は、ガード７０７による検体の叩打で生じる荷重（衝撃反力）を測定するセンサである。

可動鉄芯７０４の長手方向の他端は、駆動源７１０内を通過し、与圧ばね７０３に密着している。可動鉄芯７０４は、図７における左右方向に繰り返し運動するように設けられている。また、可動鉄芯７０４の動きに連動して、与圧ばね７０３が伸縮するように、可動鉄芯７０４は、与圧ばね７０３に密着している。

駆動源７１０は、可動鉄芯７０４の駆動源である。駆動源７１０は、例えば、ソレノイドである。ユーザの操作等により検査装置１０に備える打音検査装置１０４が検体に押し付けられ（又は打音検査装置１０４の外側からベース７０２が検体に向かって押圧され）、所定値以上の圧力が生じたときに、与圧センサ７０１がオン状態になり、駆動源７１０内に電流が流れ、与圧センサ７０１内部のプランジャー（図示せず）がａ方向に突出し、可動鉄芯７０４を叩くと、ガード７０７がａ方向の動き、検体を叩打する。検体の叩打は、駆動源７１０の制御により一定の周期で交互に繰り返してもよいし、ユーザによる操作に応じたタイミングで実施されてもよい。

打音検査装置１０４において、ガード７０７が突出した面には、弾性体７０６、音響センサ７０８、及び振動センサ７０９が設けられている。弾性体７０６は、打音検査装置１０４を検体に接触させたときに、衝撃を吸収する部材である。音響センサ７０８は、検体の叩打により生じる打音を検出するセンサである。振動センサ７０９は、検体の叩打により生じる振動を検出するセンサである。

図８を参照して、打音検査装置１０４により収集される検査データについて説明する。打音検査装置１０４は、上述した方法により可動鉄芯７０４を運動させ、ガード７０７を介して検体を叩打する。このとき、可動鉄芯７０４を所定の重量（基準重量）とし、可動鉄芯７０４の動きを所定の速度（基準速度）とすることにより、所定の衝撃（基準衝撃）を検体に加える。加えられた基準衝撃に応じた反力（衝撃反力）が荷重センサ７０５により測定される。また、音響センサ７０８は、検体に加えられた基準衝撃に応じた反響音周波数を検出する。さらに、振動センサ７０９は、検体に密着しており、検体に対する基準衝撃に応じて発生する振動の固有周波数を検出する。

上記のようにして測定又は検出された衝撃反力、反響音周波数、及び固有振動数のデータは、分析のために打音検査装置１０４（検査装置１０）から分析装置２０に送信される。

以上のように本実施形態によれば、検査装置１０ａ（１０ｂ）は、検体の叩打で生じた打音を検知する打音検査装置１０４ａ（１０４ｂ）と、打音検査装置１０４ａ（１０４ｂ）を保持する保持体１１０ａ（１１０ｂ）と、保持体１１０ａ（１１０ｂ）の姿勢を制御する姿勢制御装置（プロペラ１０５ａ及びセンサ１０８ａ（プロペラ１０５ｂ及びセンサ１０８ｂ））と、保持体１１０ａ（１１０ｂ）を支持する棒状のポール１０２ａ（１０２ｂ）とを備える。ユーザは、ポール１０２ａを掴み、検査装置１０ａを持ち上げて、検体に近づけ、検体の打音検査を行うことが可能である。

その結果、本実施形態に係る検査装置１０によれば、検体の高所における状態を検査する場合であっても、足場の組み立て、解体、ゴンドラの設置、又は交通規制の申請などを必要とせずに、検査を実施可能である。そのため、検体の状態の調査を低コストで効率的に実施することが可能である。

次に、図９を参照して、本実施形態における検査装置１０、分析装置２０、及び端末装置３０などのコンピュータが備える制御装置の例示的な構成について説明する。図９に示すように、制御装置５００は、プロセッサ５０１、メモリ５０２、記憶部５０３、及び入出力部５０４を備える。制御装置５００は、これらの構成のうちの少なくとも一部を備えていなくてもよいし、他の構成をさらに備えてもよい。

プロセッサ５０１は、メモリ５０２に記憶されているプログラムを実行することにより制御装置５００における各種の処理の制御及び実行を行う。プロセッサ５０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ５０２は、プロセッサ５０１による実行のために、記憶部５０３から読み込まれ、入出力部５０４から入力され、又は予め記憶されたプログラムのプログラムコードや、プログラムの実行時に必要となるデータを一時的に記憶する。メモリ５０２は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体である。

記憶部５０３は、オペレーティングシステムや、上記各構成を実現するための各種プログラムを記憶するための記憶媒体である。記憶部５０３は、例えばハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。

入出力部５０４は、制御装置５００の外部との間でデータの入出力を行うためのインタフェースである。入出力部５０４は、例えば、ネットワーク又は周辺機器と通信を行うための規格に従って構成されたインタフェースである。

次に、図１０を参照して、状態検査システム１により実行される検体の状態を特定するための処理のフローを説明する。検査装置１０、分析装置２０、及び端末装置３０のそれぞれが行う処理は、各装置に備える制御装置の制御により実現される。なお、この処理における各処理ステップについて、既に詳細を説明しているものについては、ここでは詳細な説明を省略する。

まず、ステップＳ１０１において、検査装置１０は、ユーザ操作等に応じて、打音検査装置１０４を起動する。ステップＳ１０２において、検査装置１０は、ユーザ操作等に応じて、打音検査装置１０４による検体の叩打のための叩打部の運動を開始する。検査装置１０は、例えば、ユーザによりポール１０２ａを介してその位置が動かされ、検体に接触された状態で叩打を行う。また、上述の例では、検査装置１０ａの本体１０１ａ（又は保持体１１０ａ）の姿勢は、プロペラ１０５ａ及びセンサ１０８ａにより制御される。

ステップＳ１０３において、検査装置１０は、ステップＳ１０２で実施された検体の叩打により生じた打音を検出する。打音は、例えば、上述した検体の叩打により生じた衝撃反力、反響音周波数、又は固有振動数のデータをセンサにより取得することで検出される。

ステップＳ１０４において、検査装置１０は、ステップＳ１０３で検出された打音のデータを記憶部（例えば、記憶部５０３）に記憶する。さらに、ステップＳ１０５において、検査装置１０は、ステップＳ１０３で検出された打音のデータを分析装置２０に送信する。

ステップＳ１０６において、分析装置２０は、検査装置１０から受信した打音データを分析し、検体の状態を特定する。詳細には、検体の状態が良好であるとき（例えば、損傷がないとき）についての打音データ（以下、「基準打音データ」とも称する。）を分析装置２０に予め記憶しておき、基準打音データと、検査装置１０から受信した打音データとを比較することによって、検体の状態を判断することができる。例えば、基準打音データと、検査装置１０から受信した打音データとの間に差異がある場合、検体に損傷があると判断してもよい。また、基準打音データと、検査装置１０から受信した打音データとの間の差異がある場合であっても、その差異が小さい（例えば、１０％未満である）ときは、検体の状態は良好であると判断し、その差異が大きい（例えば、１０％以上である）ときは、検体に損傷があると判断してもよい。

検体の状態を機械学習やディープラーニングなどのＡＩ（人工知能）により判断してもよい。例えば、検体の打音データ（例えば、衝撃反力、反響音周波数、又は固有振動数のデータの少なくとも一つ）を入力（説明変数）、検体の状態（例えば、検体の状態が良好である、又は損傷がある）を出力（目的変数）として、入力と出力との間の因果関係を学習し、学習済みモデルを構築する。分析装置２０は、当該学習済みモデルを使用して、検査装置１０から受信した打音データに基づいて、検体の状態（損傷の有無）を判断することができる。学習済みモデルの構築は、分析装置２０が行ってもよいし、分析装置は、他の装置で構築された学習済みモデルのデータを記憶部に記憶してもよい。

ステップＳ１０７において、分析装置２０は、ステップＳ１０６の分析の結果を端末装置３０へ送信する。ステップＳ１０８において、端末装置３０は、分析装置２０から受信した分析結果を端末装置３０の表示部に表示する。

検体に損傷があることを分析結果が示した場合、ユーザは、検査装置１０を操作して、検体における損傷個所に、例えば、マーカ１０３ａにより印をつけてもよい。

以上のように本実施形態に係る状態検査システム１によれば、検体の高所における状態を検査する場合であっても、足場の組み立て、解体、ゴンドラの設置、又は交通規制の申請などを必要とせずに、検査を実施可能である。そのため、検体の状態の調査を低コストで効率的に実施することが可能である。

本実施形態において、検査装置１０が打音データを取得し、分析装置２０が打音データを分析することにより、検体の状態を特定しているが、これに限定されない。変形例として、検査装置１０が打音データを分析し、検体の状態を特定してもよい。または、検査装置１０から打音データを取得した端末装置３０が打音データを分析し、検体の状態を特定してもよい。

［変形例］
本実施形態における状態検査システム１、検査装置１０、分析装置２０、又は端末装置３０を実装するためのプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の光学ディスク、磁気ディスク、半導体メモリなどの各種の記録媒体を通じて、又は通信ネットワークなどを介してダウンロードすることにより、コンピュータにインストール又はロードすることができる。

本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。

１ 状態検査システム
１０ 検査装置
２０ 分析装置
３０ 端末装置
１０１ 本体
１０２ ポール
１０３ マーカ
１０４ 打音検査装置
１０５ プロペラ
１０６ カメラ
１０７ 回転機構
１０８ センサ
１０９ 制御装置
１１０ 保持体

Claims (14)

1. 検体の叩打で生じた打音を検知する打音検査装置であって、前記検体を叩打する叩打部を含む、打音検査装置と、
   前記打音検査装置を保持する保持体と、
   前記保持体の姿勢を制御する姿勢制御装置と、
   前記保持体を支持する棒状の支持体と、
   を備え、
   前記打音検査装置は、
   前記打音検査装置が前記検体に密着したことを検知する密着センサをさらに含み、
   前記叩打部は、前記密着センサにより前記打音検査装置が前記検体に密着したことが検知された場合、前記検体の叩打を行う、
   検査装置。
2. 前記姿勢制御装置は、前記保持体の姿勢又は位置を検知するセンサと、前記保持体の姿勢又は位置を維持又は変更するための推進装置とを有する、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記センサにより検知された前記保持体の姿勢又は位置に応じて、前記推進装置により前記保持体の姿勢又は位置が維持又は変更される、請求項２に記載の検査装置。
4. ユーザにより前記支持体に対して加えられた圧力に応じて、前記推進装置により前記保持体の姿勢又は位置が変更される、請求項２又は３に記載の検査装置。
5. 前記推進装置は、前記検体の叩打に対する反力を生じさせる、請求項２から４のいずれか一項に記載の検査装置。
6. 検体の叩打で生じた打音を検知する打音検査装置であって、前記検体を叩打する叩打部を含む、打音検査装置と、
   前記打音検査装置を保持する保持体と、
   前記保持体の姿勢を制御する姿勢制御装置であって、前記保持体の姿勢又は位置を検知するセンサと、前記保持体の姿勢又は位置を維持又は変更する推進装置とを含む、姿勢制御装置と、
   前記保持体を支持する棒状の支持体と、
   を備え、
   前記推進装置は、前記叩打部によって前記検体を叩打する場合、前記検体の叩打により前記保持体に対して生じる力の反力を生じさせる、
   検査装置。
7. 前記推進装置による前記保持体の姿勢又は位置の維持又は変更により、前記検査装置のユーザが感じる重量が低減される、請求項２から６のいずれか一項に記載の検査装置。
8. 前記打音検査装置は、前記検体の叩打により前記検体から伝達される振動を検知する振動センサ、前記検体の叩打により前記検体から伝達される音響を検知する音響センサ、及び、前記叩打部に作用する荷重を検知する荷重センサの少なくとも一つを有する、請求項２から７のいずれか一項に記載の検査装置。
9. 前記保持体は、前記叩打部の位置又は向きを変更するための機構を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の検査装置。
10. 前記機構による変更後の前記叩打部の位置又は向きは、水平方向又は垂直方向の前記検体を叩打可能な位置又は向きを含む、請求項９に記載の検査装置。
11. 前記検体を撮像するカメラを備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の検査装置。
12. 前記検体をマーキングするためのマーカを備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の検査装置。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の検査装置の前記打音検査装置により検知された打音のデータを分析する分析部と、
    前記分析に基づいて、前記検体の損傷を検出する検出部と
    を備える分析装置。
14. 前記検体の損傷の検出は、前記検体における損傷のない部位の打音データと、前記検体における損傷を有する部位の打音データとの間の関係についての学習済みモデルを使用して行われる、請求項１３に記載の分析装置。