(57)【要約】構造物のメンテナンス計画を立案するに当たって、構造物の点検箇所の経時変化が構造物に与える影響を反映させることが可能なメンテナンス計画立案支援システム、方法およびプログラムを提供する。入力部１４によりメンテナンス計画の立案の対象の構造物の構造物特定情報の入力を受け付け、データ入出力部１６は、構造物特定情報に対応する構造物の画像および位置情報を含む点検結果データ（現在データ）をデータ格納部５０から取得する。撮影画像解析部１８は、現在データに含まれる画像を解析して、構造物の損傷部を検出する。優先順位算出部２０は、各損傷部における損傷の程度に基づいて損傷度を算出し、各損傷部の位置情報から損傷履歴データを参照して将来の損傷の進行を予測し、損傷度や将来の損傷の進行予測の結果等を用いてメンテナンス優先順位を判定する。データ加工部２２は、メンテナンス優先順位を含むメンテナンス計画を表示部２４に出力する。
2017051554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援システムであって、
前記構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付ける点検結果入力手段と、
前記複数時点における点検結果を経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成手段と、
前記作成手段によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力手段と、
を備えるメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項２】
前記作成手段は、前記過去の複数時点における点検結果から、前記点検対象箇所に含まれる損傷の過去の一定期間における経時変化の大きさと、前記損傷の直近の点検結果に基づいて前記損傷の進行を予測し、前記損傷の進行の予測結果に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項３】
前記作成手段は、前記損傷の進行が速いと予測された箇所ほどメンテナンスの優先度を上げる、請求項２記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項４】
前記構造物のうちのメンテナンスの優先度が高い優先点検箇所を示す優先点検箇所情報を取得する優先点検箇所情報取得手段を更に備え、
前記作成手段は、前記損傷の進行の予測結果に基づいて前記損傷の進行の方向および速度を推定し、前記経時比較の結果に加えて、前記損傷の進行の方向および速度の推定の結果と前記優先点検箇所との関係に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項２または３記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項５】
前記構造物の点検対象箇所の中から、前記点検対象箇所の構造上の重要性に関する情報、前記点検対象箇所の設計情報および前記点検対象箇所の置かれた環境情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、前記優先点検箇所を特定して前記優先点検箇所情報を作成する優先点検箇所特定手段を更に備える請求項４記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項６】
前記構造物に対する点検計画および補修計画のうちの少なくとも一方の計画の入力を受け付ける計画入力手段を更に備え、
前記作成手段は、前記経時比較の結果に加えて、前記計画入力手段により受け付けた前記計画に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から５のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項７】
前記計画入力手段は、前記構造物に対して定められた点検の時期の入力を受け付け、
前記作成手段は、前記メンテナンス計画に基づく前記構造物の点検または補修の時期を前記点検の時期に一致させる、請求項６記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項８】
前記作成手段は、前記メンテナンス計画の費用の見積もりを行い、前記経時比較の結果に加えて、前記費用の見積もりの結果に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から７のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項９】
過去の複数時点において、前記点検対象箇所に対して補修を行った結果を示す補修結果の入力を受け付ける補修結果入力手段を更に備え、
前記作成手段は、前記複数時点における補修結果を経時比較して前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から８のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１０】
前記作成手段は、直近の点検結果における前記構造物の評価が閾値以上の場合に、次回のメンテナンスまでの期間を変更するか、次回のメンテナンスにおける点検項目を変更する、請求項１から９のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１１】
前記作成手段は、一定期間ごとに前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から１０のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１２】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援方法であって、
前記構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付け、
前記複数時点における点検結果を経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成し、
前記作成したメンテナンス計画を出力する、メンテナンス計画立案支援方法。
【請求項１３】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援プログラムであって、
前記構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付ける点検結果入力機能と、
前記複数時点における点検結果を経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成機能と、
前記作成機能によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力機能と、
をコンピュータに実現させるメンテナンス計画立案支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はメンテナンス計画立案支援システム、方法およびプログラムに係り、特に橋梁等の構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援システム、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、集合住宅の補修および修繕計画策定支援システムにおいて、撮影された画像を指標となる画像を比較することと、画像データにおいて、前回と異なる部分のみを抽出して、点検の画像データとして利用することが開示されている（段落＜００４６＞から＜００５０＞）。【０００３】
特許文献２には、土木構造物に対する補修工事計画を立案する構造物補修施工計画支援システムにおいて、補修工事前後に複数の時点における点検実績データがあれば、補修工事前後における劣化度と劣化度の単位時間変化、すなわち、劣化率を求め、補修工事前後における劣化率と経過時間の積を加えることによって、補修工効果の補正を実施することが開示されている（段落＜００６６＞）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８８２７０号公報
【特許文献２】特開２００７−１４０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のシステムは、画像データにおいて、前回と異なる部分のみを抽出するものであり、点検箇所の経時変化が点検対象の構造物のほかの部分に与える影響を考慮して、メンテナンス計画に反映させることはできなかった。また、特許文献２に記載のシステムは、劣化度の単位時間変化（劣化率）を用いて補修工効果の補正を行うものであり、点検箇所の経時変化が点検対象の構造物のほかの部分に与える影響を考慮して、メンテナンス計画に反映させることはできなかった。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、構造物のメンテナンス計画を立案するに当たって、構造物の点検箇所の経時変化が構造物に与える影響を反映させることが可能なメンテナンス計画立案支援システム、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援システムであって、構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付ける点検結果入力手段と、複数時点における点検結果を経時比較し、経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成手段と、作成手段によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力手段とを備える。【０００８】
第１の態様によれば、対象構造物において検出された損傷部について経時変化を評価することにより、再点検ないし補修の優先順位を設定することができる。これにより、構造物の点検箇所の経時変化が構造物に与える影響が反映されたメンテナンス計画の立案を支援することが可能になる。【０００９】
本発明の第２の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１の態様において、作成手段は、過去の複数時点における点検結果から、点検対象箇所に含まれる損傷の過去の一定期間における経時変化の大きさと、損傷の直近の点検結果に基づいて損傷の進行を予測し、損傷の進行の予測結果に基づいてメンテナンス計画を作成する。【００１０】
本発明の第３の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第２の態様において、作成手段は、損傷の進行が速いと予測された箇所ほどメンテナンスの優先度を上げる。【００１１】
本発明の第４の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第２または第３の態様において、構造物のうちのメンテナンスの優先度が高い優先点検箇所を示す優先点検箇所情報を取得する優先点検箇所情報取得手段を更に備え、作成手段は、損傷の進行の予測結果に基づいて損傷の進行の方向および速度を推定し、経時比較の結果に加えて、損傷の進行の方向および速度の推定の結果と優先点検箇所との関係に基づいてメンテナンス計画を作成する。【００１２】
本発明の第５の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第４の態様において、構造物の点検対象箇所の中から、点検対象箇所の構造上の重要性に関する情報、点検対象箇所の設計情報および点検対象箇所の置かれた環境情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、優先点検箇所を特定して優先点検箇所情報を作成する優先点検箇所特定手段を更に備える。【００１３】
本発明の第６の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１から第５の態様において、構造物に対する点検計画および補修計画のうちの少なくとも一方の計画の入力を受け付ける計画入力手段を更に備え、作成手段は、経時比較の結果に加えて、計画入力手段により受け付けた計画に基づいてメンテナンス計画を作成する。【００１４】
本発明の第７の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第６の態様において、計画入力手段は、構造物に対して定められた点検の時期の入力を受け付け、作成手段は、メンテナンス計画に基づく構造物の点検または補修の時期を点検の時期に一致させる。【００１５】
第６および第７の態様によれば、ほかのシステム等によって設定された点検の時期にまとめて点検を行うことができる。これにより、効率的なメンテナンス計画の立案が可能になる。【００１６】
本発明の第８の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１から第７の態様において、作成手段は、メンテナンス計画の費用の見積もりを行い、経時比較の結果に加えて、費用の見積もりの結果に基づいてメンテナンス計画を作成する。【００１７】
本発明の第９の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１から第８の態様において、過去の複数時点において、点検対象箇所に対して補修を行った結果を示す補修結果の入力を受け付ける補修結果入力手段を更に備え、作成手段は、複数時点における補修結果を経時比較してメンテナンス計画を作成する。【００１８】
本発明の第１０の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１から第９の態様において、作成手段は、直近の点検結果における構造物の評価が閾値以上の場合に、次回のメンテナンスまでの期間を変更するか、次回のメンテナンスにおける点検項目を変更する。【００１９】
本発明の第１１の態様に係るメンテナンス計画立案支援システムは、第１から第１０の態様において、作成手段は、一定期間ごとにメンテナンス計画を作成する。【００２０】
本発明の第１２の態様に係るメンテナンス計画立案支援方法は、構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援方法であって、構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付け、複数時点における点検結果を経時比較し、経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成し、作成したメンテナンス計画を出力する。【００２１】
本発明の第１３の態様に係るメンテナンス計画立案支援プログラムは、構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援プログラムであって、構造物の点検対象箇所の画像を含む画像情報と、点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果の入力を受け付ける点検結果入力機能と、複数時点における点検結果を経時比較し、経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成機能と、作成機能によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力機能とをコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、対象構造物において検出された損傷部について経時変化を評価することにより、再点検ないし補修の優先順位を設定することができる。これにより、構造物の点検箇所の経時変化が構造物に与える影響が反映されたメンテナンス計画の立案を支援することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るメンテナンス計画立案支援システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る点検装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、対象構造物が橋梁の場合における点検カメラの取り付けおよび操作の方法の例を示す斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係るメンテナンス計画立案支援方法の処理を示すフローチャートである。
【図５】図５は、メンテナンス計画の出力の例を示す図である。
【図６】図６は、損傷履歴データの出力の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付図面に従って本発明に係るメンテナンス計画立案支援システム、方法およびプログラムの実施の形態について説明する。
【００２５】
［メンテナンス計画立案支援システムの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係るメンテナンス計画立案支援システムの構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係るメンテナンス計画立案支援システム１０は、制御部１２、入力部１４、データ入出力部１６、撮影画像解析部１８、データ加工部２２、優先順位算出部２０および表示部２４を含んでいる。
【００２７】
制御部１２は、メンテナンス計画立案支援システム１０の各部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、制御プログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵの作業領域として使用可能なＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）とを含んでいる。制御部１２は、入力部１４（例えば、キーボードや、マウス、タッチパネル等のポインティングデバイス等の操作入力手段）を介して操作者による操作入力を受け付け、該操作入力に応じた制御信号をメンテナンス計画立案支援システム１０の各部に送信して各部の動作を制御する。
【００２８】
メンテナンス計画立案支援システム１０は、データ格納部５０および点検装置１００とインターネット等のネットワークを介して通信接続可能となっている。メンテナンス計画立案支援システム１０は、点検装置１００からの要求に応じて、点検装置１００に点検計画データ（例えば、点検カメラ１０２（図２参照）の取付位置、取り付け部品および工具の指定、点検カメラ１０２の移動ルートおよび制御情報（撮影時の姿勢（向きおよび角度）、ズーム等の制御のための情報、撮影対象、点検時期等に関する情報を含む。）を送信することができる。なお、メンテナンス計画立案支援システム１０とデータ格納部５０および点検装置１００との間の通信方法としては、例えば、有線通信（例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブルによる接続、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット接続等）または無線通信（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット接続、Bluetooth（登録商標）、赤外線通信等）を用いることができる。
【００２９】
データ格納部５０は、複数の構造物の構造物情報（構造物を特定するための情報（構造物特定情報）、過去の複数時点における点検結果および補修結果に関するデータを含む。）を格納するデータベースである。なお、本実施形態では、メンテナンス計画立案支援システム１０とは別のデータ格納部５０に構造物情報を格納するようにしたが、メンテナンス計画立案支援システム１０の中にデータ格納部５０を設けてもよい。
【００３０】
データ入出力部１６（点検結果入力手段）は、点検装置１００から、点検対象の構造物（対象構造物）の点検結果データ（以下、現在データという。）の入力を受け付ける。ここで、点検結果データは、対象構造物を特定するための構造物特定情報、対象構造物を撮影して得られた画像および画像の撮影日時の情報を含む画像情報、対象構造物内における撮影対象の位置（座標）を特定するための位置情報を含んでいる。なお、点検結果データは、対象構造物の点検結果のうち直近のもの（撮影日時情報が最も新しいもの）であることが好ましい。データ入出力部１６は、点検装置１００から入力された現在データをデータ格納部５０に出力して格納する。
【００３１】
データ入出力部１６は、点検装置１００から入力された点検結果データから構造物特定情報を抽出し、抽出した構造物特定情報を用いてデータ格納部５０の検索を行う。そして、データ入出力部１６は、データ格納部５０から対象構造物の過去の点検結果データおよび補修結果データを取得する。
【００３２】
撮影画像解析部１８は、点検装置１００から入力された対象構造物の点検結果データ（現在データ）に含まれる画像の画像解析を行って、対象構造物の点検対象箇所（点検箇所、撮影箇所）の画像から損傷部を検出する。撮影画像の画像解析により損傷を検出するための方法としては、例えば、撮影画像の色の解析結果を利用する方法を用いることができる。例えば、ひび割れについては、特許第５１１３８１０号公報および特許第５３８４４２９号公報に記載の方法を用いることができ、錆については、特許第５４２７１９８号公報および特許第５６０５２３４号公報に記載の方法を用いることができる。
【００３３】
優先順位算出部２０（作成手段、優先点検箇所情報取得手段、優先点検箇所情報特定手段）は、各損傷部における損傷の程度（例えば、ひびの幅および長さ、表面の塗装等がはがれている領域（はがれ領域）の面積、錆の面積等）に基づいて損傷度を算出する。ここで、損傷度は、各損傷部の損傷の重大性を示す指標であり、損傷の程度に応じて自動的に算出されるようにしてもよいし、操作者が算出結果を変更可能としてもよい。また、損傷度は、損傷の程度と損傷履歴データに基づいて損傷の進行の方向および速度（進行状況：例えば、ひび、はがれ領域、錆領域等の拡大方向および速度）を推定し、その推定の結果を進行の速度が大きい場合に、損傷度の評価を上げるようにしてもよい。また、損傷度は、それぞれの損傷部の状況だけでなく、損傷の程度、進行状況、および対象構造物のほかの構成要素との関係（接合、溶接箇所、応力集中箇所、歪が発見された箇所等の構造上脆弱な部分との位置関係、距離、ほかの補強部材の有無）等を総合評価して算出するようにしてもよい。
【００３４】
優先順位算出部２０は、各損傷部が検出された画像に対応する位置情報から各損傷部の対象構造物内における位置を特定し、特定した損傷部の位置における過去の点検結果データおよび補修結果データから、損傷部の位置において過去に発見された損傷に関する損傷履歴データを取得する。ここで、損傷履歴データは、例えば、過去の点検において発見された損傷の程度、その損傷の補修を見送った場合の経過観察結果を示すデータ、その損傷の補修を行った場合における補修方法および経過観察結果を示すデータを含んでいる。また、経過観察結果を示すデータは、例えば、損傷部が発見された時の点検実施日時とその次の回の点検実施日時を示す情報（損傷部が発見されてからの経過時間を示す経過時間情報）、損傷の拡大の度合を含んでいる。損傷の拡大の度合は、ひびの場合にはひびの幅および長さの差分（増加量）、はがれ領域および錆領域の場合にはその面積の差分（拡大量）を示すデータを含んでいる。
【００３５】
なお、過去の損傷の履歴情報が、過去の点検結果データおよび補修結果データに含まれていない場合には、撮影画像解析部１８を用いて、過去の点検結果データおよび補修結果データに含まれる画像情報を解析することにより取得してもよい。
【００３６】
優先順位算出部２０は、現在データから算出した各損傷部の損傷度と、過去の点検結果データおよび補修結果データから取得した損傷履歴データとを経時比較して、損傷部ごとに将来の損傷の進行状況を予測し、現在データから算出した各損傷部の損傷度と、損傷の予測結果とに基づいてメンテナンスの優先順位（優先度）を判定する。そして、優先順位算出部２０は、メンテナンスの優先順位の判定結果に基づいて、対象構造物に対するメンテナンス計画を作成する。
【００３７】
データ加工部２２は、優先順位算出部２０によって作成されたメンテナンス計画を含むデータを出力形式のデータに加工して表示部２４に出力する。
【００３８】
なお、メンテナンス計画等の出力手段としては、表示部２４に代えて、あるいは、表示部２４に加えて、メンテナンス計画等を所定の書式にて印刷する印刷手段を設けることも可能である。
【００３９】
［点検装置の構成］
次に、点検装置１００の例について、図２および図３を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る点検装置の構成を示すブロック図である。
【００４０】
本実施形態に係る点検装置１００は、点検カメラ１０２と、コントローラ１５０とを含んでいる。点検カメラ１０２は、カメラ制御部１０４、撮像部１０６、照明部１０８、ＬＲＦ（laser range finder）１１０、位置情報取得部１１２、記録部１１４および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１６を含んでいる。
【００４１】
カメラ制御部１０４は、点検カメラ１０２の各部の動作を制御するＣＰＵと、制御プログラムを格納するＲＯＭと、ＣＰＵの作業領域として使用可能なＳＤＲＡＭとを含んでいる。カメラ制御部１０４は、コントローラ１５０を介して操作者による操作入力を受け付け、該操作入力に応じた制御信号を点検カメラ１０２の各部に、バスを介して送信して各部の動作を制御する。
【００４２】
コントローラ１５０は、操作部１５２および表示部１５４を含んでいる。コントローラ１５０としては、点検カメラ１０２により撮影した画像や操作用のＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示するための表示部１５４（例えば、液晶ディスプレイ）と、表示部１５４の表面に形成されたタッチパネルからなる操作部１５２を含むタブレット端末を用いることが可能である。
【００４３】
通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１６は、コントローラ１５０と通信接続するための手段である。点検カメラ１０２とコントローラ１５０との間の通信方法としては、有線通信（例えば、ＵＳＢケーブルによる接続、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット接続等）または無線通信（例えば、ＬＡＮ、ＷＡＮ、インターネット接続、Bluetooth（登録商標）、赤外線通信等）を用いることができる。
【００４４】
撮像部１０６は、被写体（対象構造物の点検箇所）を撮影するための手段であり、例えば、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞りおよび撮影素子を含んでいる。撮像部１０６は、操作部１５２からの操作入力に応じて対象構造物の点検箇所の撮影を行う。撮像部１０６によって撮影された画像（静止画、動画）は、Ｉ／Ｆ１１６を介してコントローラ１５０に送信され、表示部１５４に表示される。また、撮影された画像は、操作部１５２からの操作入力に応じて記録部１１４（例えば、ＵＳＢメモリ、メモリカード）に記録される。なお、記録部１１４は、コントローラ１５０に設けてもよいし、点検カメラ１０２とコントローラ１５０の両方に設けてもよい。
【００４５】
照明部１０８は、被写体を照明するための手段であり、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプを含んでいる。
【００４６】
ＬＲＦ１１０は、レーザーダイオードを含んでおり、被写体にレーザー光を照射して反射光が返ってくるまでの飛行時間を測定して物体までの距離計測を行ったり、被写体にレーザー照準を投影するための装置である。操作者は、コントローラ１５０の表示部１５４にて被写体に投影されたレーザー照準を確認することによって、被写体に対する点検カメラ１０２の位置や姿勢を確認しながら、操作部１５２を介して雲台１１８をモーターＭにより動かして点検カメラ１０２の姿勢の制御を行うことができる。なお、被写体までの距離情報は、ＬＲＦ１１０により取得するようにしてもよいし、撮像部１０６を立体カメラすることにより距離情報を取得するようにしてもよい。
【００４７】
位置情報取得部１１２は、点検箇所の位置情報（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報）を取得する。なお、対象構造物の各点検箇所に位置情報が格納されたＩＣ（Integrated Circuit）チップを設置しておき、点検カメラ１０２と当該ＩＣチップとの間で通信を行うことにより、点検箇所の位置情報を取得するようにしてもよい。
【００４８】
図３は、対象構造物が橋梁の場合における点検カメラの取り付けおよび操作の方法の例を示す斜視図である。
【００４９】
図３に示すように、点検カメラ取付部材２００は、ポール２０２、カメラ設置部２０２Ａ、ポール基部２０４、レール２０６、取り付け部材２０８−１および２０８−２を含んでいる。
【００５０】
取り付け部材２０８−１および２０８−２は、対象構造物にレール２０６をそれぞれ橋桁ＢＢ１およびＢＢ２に取り付けるための部材である。取り付け部材２０８−１、２０８−２の数や種類は、対象構造物（橋梁）の点検箇所、橋桁、橋脚の間隔および数によって変更可能である。取り付け部材２０８−１および２０８−２には、不図示の車輪が取り付けられており、コントローラ１５０からの指示入力に応じて、橋桁ＢＢ１およびＢＢ２に沿って移動可能となっている。
【００５１】
ポール２０２は、モーター駆動により垂直方向（Ｖ方向）に伸縮自在となっており、ポール２０２の図中上端部には、点検カメラ１０２の雲台１１８を取り付けるためのカメラ設置部２０２Ａが設けられている。
【００５２】
ポール２０２の下端部にはポール基部２０４が設けられており、ポール基部２０４はレール２０６に取り付けられている。ポール基部２０４は、例えば、ボールねじを不図示のモーターによって駆動することにより、レール２０６に沿って水平方向（Ｈ方向）に移動可能となっている。
【００５３】
操作者は、コントローラ１５０からの操作入力により、点検カメラ１０２をレール２０６および橋桁ＢＢ１、ＢＢ２に沿って移動させて、雲台１１８により点検カメラ１０２の橋桁、橋脚等の構造物に対する姿勢（向き、傾斜角度）、フォーカス制御、ズーム制御、照明制御等を行い、橋脚、橋桁等を構成する鋼部材やコンクリート部材を撮影することが可能になる。これにより、撮影画像を位置情報とともに取得することが可能になる。
【００５４】
なお、橋桁、橋脚等の構造物の一部に点検カメラ１０２を取り付けて点検を行う方法は図３の例に限定されるものではない。レールの形状、取り付け部材の個数および形状は、橋脚等の配置および形状に応じて決定される。また、点検カメラ１０２を橋桁等にポールを介してつり下げる懸垂型、橋梁の下方に三脚等を設置して該三脚にポールを介して点検カメラ１０２を設置する高所型を用いることも可能である。
【００５５】
また、無人航空機（例えば、マルチコプター、ドローン等）に点検カメラ１０２を搭載して、対象構造物を撮影するようにしてもよい。無人航空機を用いる場合には、例えば、対象構造物の各点検箇所に位置情報が格納されたＩＣチップを設置しておき、点検カメラ１０２と当該ＩＣチップとの間で通信を行うことにより、点検箇所の位置情報を取得するようにしてもよいし、ＧＰＳ情報を用いてもよい。
【００５６】
なお、本実施形態では、点検装置１００は、構造物に取り付けた後、コントローラ１５０からの指示入力により、点検カメラ１０２をレール２０６および橋桁ＢＢ１とＢＢ２に沿う方向に移動させながら点検箇所の撮影を実施可能な点検ロボットを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、操作者（点検員）が点検カメラ１０２の取り付け、撮影動作および位置情報の入力を実施するようにしてもよい。
【００５７】
［メンテナンス計画立案支援処理］
図４は、本発明の一実施形態に係るメンテナンス計画立案支援方法の処理を示すフローチャートである。
【００５８】
点検装置１００は、対象構造物の点検箇所位置を撮影して、撮影画像を含む画像情報と位置情報とを含む点検結果データを、データ入出力部１６を介してメンテナンス計画立案支援システム１０に入力する。メンテナンス計画立案支援システム１０は、データ入出力部１６を介して、この点検結果データをデータ格納部５０に出力して格納する。このようにして、データ格納部５０には、複数の対象構造物に関する点検結果データが蓄積される。さらに、データ格納部５０には、補修の時期および補修の方法の情報を含む補修結果データが蓄積される。なお、メンテナンス計画立案支援システム１０は、撮影画像解析部１８による画像解析結果等を用いて、撮影画像と位置情報に加えて損傷部の検出結果を含む点検結果データを作成した上で、データ格納部５０に格納するようにしてもよい。
【００５９】
メンテナンス計画立案支援システム１０は、入力部１４によりメンテナンス計画の立案の対象の構造物を特定するための構造物特定情報（例えば、識別番号、構造物の名称（Ａ大橋）等）の入力を受け付け、データ入出力部１６は、受け付けた構造物特定情報に対応する構造物の画像および位置情報を含む点検結果データ（現在データ：例えば、最新の点検結果データ）をデータ格納部５０から取得する（ステップＳ１０）。
【００６０】
次に、撮影画像解析部１８は、ステップＳ１０において取得した点検結果データ（現在データ）に含まれる画像を解析して、構造物の損傷部を検出する（ステップＳ１２）。
【００６１】
優先順位算出部２０は、各損傷部における損傷の程度（例えば、ひびの幅や長さ、表面はがれの面積、錆領域の面積等）に基づいて、各損傷部の損傷度を算出する（ステップＳ１４）。また、優先順位算出部２０は、各損傷の位置情報から過去の損傷の大きさ等の損傷履歴データを参照する（ステップＳ１６）。そして、優先順位算出部２０は、現在データから検出された損傷部の将来の損傷の進行を予測する（ステップＳ１８）。そして、優先順位算出部２０は、損傷度や将来の損傷の進行予測の結果等を用いて、メンテナンス優先順位を判定する（ステップＳ２０）。
【００６２】
データ加工部２２は、メンテナンス優先順位を含むメンテナンス計画を表示用のデータに加工し、表示部２４に出力する（ステップＳ２２）。これにより、表示部２４にメンテナンス計画（メンテナンス優先順位）が表示される。
【００６３】
［出力の例］
図５は、メンテナンス計画の出力の例を示す図である。
【００６４】
図５に示す例では、対象構造物（Ａ大橋）において検出された損傷部がその位置情報（対象構造物における３次元座標）により特定されて表示されている。各損傷部は、そのメンテナンス優先順位の順番で表示されている。
【００６５】
図５に示す例では、損傷部ごとに、今回の点検の時期および前回の点検の時期を示す情報、今回と前回の点検において取得された画像ファイルを表示するためのリンク、検出された損傷の種類（ひび割れおよび／またははがれ）、損傷の履歴を表示するためのアイコン、損傷度の評価値（損傷の重大性が高い順に、ＡＡ、Ａ、Ｂ、Ｃ、…のように表示）、点検または補修の推奨時期（再点検または補修を行う推奨期限）、推奨される補修方法が順に記載されている。
【００６６】
図６は、損傷履歴データの出力の例を示す図である。図６には、優先順位が第４位の損傷部（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）の点検結果の経時変化が示されている。
【００６７】
図５の画面において第４位の履歴表示のアイコンを選択することにより、図６の画面に遷移することができる。また、図６の損傷部の位置のプルダウンメニューにより、損傷部の位置を選択することにより、ほかの損傷部の履歴画面に遷移することも可能である。
【００６８】
図６に示す例では、損傷部（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）のひび割れの最大ひび割れ長さ（ひび割れ箇所のうちのひび割れの長さの最大値）の１年ごとの変化が表示されている。なお、図６の横軸の点検の実施時期は変更可能となっており、例えば、年単位、日単位等に変更可能である。また、縦軸の表示項目も変更可能となっており、例えば、ひび割れ幅の平均値、ひび割れの間隔（平均間隔）、ひび割れ領域の面積（ｃｍ２）、錆領域の面積（ｃｍ２）等に変更可能である。
【００６９】
図６に示す例では、１年おきの定期点検の結果が示されており、最新（２０１５年３月）の点検結果データの後の定期点検時期（２０１６年３月）における最大ひび割れ長さの予測値が表示されている。図５に示す例では、この予測値に基づいて、補修を行わずに経過観察することと、再点検の時期が推奨されている。このように、損傷の進行の予測をすることにより、損傷の進行が速いと予測された箇所ほど、損傷度およびメンテナンスの優先順位を高くするように制御することができる。
【００７０】
なお、図６に加えて、データ入出力部１６（補修結果入力手段）を介してデータ格納部５０から補修結果データを取得して、この補修結果データを用いて、例えば、補修方法による補修を施した後の損傷部の状況の予測を行って、その予測結果を表示可能としてもよい。例えば、損傷部（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）においてひび割れが検出された場合に補修方法として充填工法を採用して補修を行った後に、ひび割れの再発の有無および再発後の進行状況を表示可能としてもよい。
【００７１】
なお、図５および図６に示す例では、損傷の進行状況を表示したが、それぞれの損傷部の状況だけでなく、損傷の程度、進行状況（ひび、はがれ領域、錆領域等の拡大方向）、対象構造物のほかの構成要素との関係（接合、溶接箇所、応力集中箇所、歪が発見された箇所等の構造上脆弱な部分（点検の必要性（重要性）が高いと評価される箇所）との位置関係、距離、ほかの補強部材の有無）等を表示可能にして、これらを総合評価可能にしてもよい。
【００７２】
また、損傷度およびメンテナンス優先順位に、上記の総合評価の結果を反映してもよい。例えば、ひび割れの長さが短い、または、はがれ領域の面積が小さく、進行の速度も遅いと評価された場合であっても、点検の必要性（重要性）が高いと評価される箇所（優先点検箇所）に向かって損傷が進行している場合には、損傷度およびメンテナンス優先順位の評価を高めるような算出式を用いてもよい。なお、優先点検箇所を示す優先点検箇所情報は、データ入出力部１６を介してデータ格納部５０から取得可能として、優先順位算出部２０（優先点検箇所特定手段）が優先点検箇所を特定して、損傷の進行の方向との関係を評価して、損傷度およびメンテナンス優先順位の判定を行うようにしてもよい。
【００７３】
また、損傷度およびメンテナンス優先順位に、構造物の設計情報および構造物が置かれた環境情報を反映してもよい。ここで、設計情報は、例えば、構造物の基本構造に関する情報（ラーメン橋、吊り橋、斜張橋、アーチ橋、可動橋（跳ね橋）等）、材料（鋼鉄、コンクリート、モルタル、レンガ、石材等、これらの組み合わせ）、構造物の部分ごとの構造に関する情報（橋桁の材料および／または形状（鋼鈑桁、鋼箱桁、ＰＣ（Prestressed Concrete）箱桁、橋脚の材料および／または形状等）、用途（例えば、車両用（車線数）、人または二輪車用、水道橋等）等であり、環境情報は、点検箇所の環境を示す情報であり、例えば、方角および／または向き、海に面するまたは面しない等の情報である。例えば、構造物において、脆い材料を用いて作られた箇所や、異種材料が連絡している箇所、海に面している箇所（潮風が当たる箇所）、地盤が脆弱な箇所については、損傷度およびメンテナンス優先順位の評価を高めるような算出式を用いてもよい。
【００７４】
また、地誌情報に基づいて、例えば、降雨量が多い箇所、交通量が多い構造物については、損傷度およびメンテナンス優先順位の評価を高めるような算出式を用いてもよい。
【００７５】
また、１つの構造物だけでなく、同じ地区（例えば、同じ市町村）の複数の構造物について損傷度およびメンテナンス優先順位の評価を行って、同じ地区内の複数の構造物に関する総合的なメンテナンス計画の立案を支援するようにしてもよい。
【００７６】
また、損傷度およびメンテナンス優先順位に、費用見積もりを反映してもよい。推奨される補修方法と損傷の大きさ等と、補修に要する費用の対応関係を含む費用情報をデータ格納部５０に格納しておき、データ加工部２２により表示用のデータを作成する際に、補修方法および損傷の現在データにおける大きさに対応する費用見積もりを、データ格納部５０から取得して併せて出力可能にしてもよい。
【００７７】
また、対象構造物に対してあらかじめ計画された点検計画および補修計画（例えば、対象構造物に関する法定点検等）の入力を、入力部１４（計画入力手段）等を介して受け付けて、点検計画および補修計画の予定時期に一致させるように、点検および／または補修の推奨時期を決定してメンテナンス計画を作成するようにしてもよい。
【００７８】
なお、構造物の点検箇所の評価値が高い場合（評価の数値があらかじめ定められた閾値以上の場合、すなわち、損傷度およびメンテナンス優先順位の評価が低い場合）には、次回のメンテナンスまでの期間を変更（長く）するようにしてもよいし、点検項目を変更または削減するようにしてもよい。また、対象構造物ごとにメンテナンス計画は一定期間ごとに作成するようにしてもよい。
【００７９】
本実施形態によれば、対象構造物において検出された損傷部について経時変化を評価することにより、再点検ないし補修の優先順位を設定することができる。これにより、構造物の点検箇所の経時変化が構造物に与える影響が反映されたメンテナンス計画の立案を支援することが可能になる。
【００８０】
なお、本発明は、コンピュータに上記の処理を実現させるプログラム（メンテナンス計画立案支援プログラム）や、該プログラムを格納した非一時的な記録媒体またはプログラムプロダクトとして実現することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０…メンテナンス計画立案支援システム、１２…制御部、１４…入力部、１６…データ入出力部、１８…撮影画像解析部、２０…優先順位算出部、２２…データ加工部、２４…表示部、５０…データ格納部、１００…点検装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月1日(2016.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援システムであって、
前記構造物の点検対象箇所の撮影画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果データの入力を受け付ける点検結果入力手段と、
前記点検結果データに含まれる撮影画像の画像解析を行って、前記点検対象箇所の撮影画像から損傷部を検出する撮影画像解析手段と、
前記複数時点における点検結果データを経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成手段と、
前記作成手段によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力手段と、
を備え、
前記点検結果データは、前記撮影画像解析手段による画像解析結果を用いて、前記撮影画像と前記位置情報に加えて損傷部の結果を含む点検結果データである、
メンテナンス計画立案支援システム。
【請求項２】
前記作成手段は、前記過去の複数時点における点検結果データから、前記点検対象箇所に含まれる損傷の過去の一定期間における経時変化の大きさと、前記損傷の直近の点検結果データに基づいて前記損傷の進行を予測し、前記損傷の進行の予測結果に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項３】
前記作成手段は、前記損傷の進行が速いと予測された箇所ほどメンテナンスの優先度を上げる、請求項２記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項４】
前記構造物のうちのメンテナンスの優先度が高い優先点検箇所を示す優先点検箇所情報を取得する優先点検箇所情報取得手段を更に備え、
前記作成手段は、前記損傷の進行の予測結果に基づいて前記損傷の進行の方向および速度を推定し、前記経時比較の結果に加えて、前記損傷の進行の方向および速度の推定の結果と前記優先点検箇所との関係に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項２または３記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項５】
前記構造物の点検対象箇所の中から、前記点検対象箇所の構造上の重要性に関する情報、前記点検対象箇所の設計情報および前記点検対象箇所の置かれた環境情報のうちの少なくとも１つの情報に基づいて、前記優先点検箇所を特定して前記優先点検箇所情報を作成する優先点検箇所特定手段を更に備える請求項４記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項６】
前記構造物に対する点検計画および補修計画のうちの少なくとも一方の計画の入力を受け付ける計画入力手段を更に備え、
前記作成手段は、前記経時比較の結果に加えて、前記計画入力手段により受け付けた前記計画に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から５のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項７】
前記計画入力手段は、前記構造物に対して定められた点検の時期の入力を受け付け、
前記作成手段は、前記メンテナンス計画に基づく前記構造物の点検または補修の時期を前記点検の時期に一致させる、請求項６記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項８】
前記作成手段は、前記メンテナンス計画の費用の見積もりを行い、前記経時比較の結果に加えて、前記費用の見積もりの結果に基づいて前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から７のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項９】
過去の複数時点において、前記点検対象箇所に対して補修を行った結果を示す補修結果の入力を受け付ける補修結果入力手段を更に備え、
前記作成手段は、前記複数時点における補修結果を経時比較して前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から８のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１０】
前記作成手段は、直近の点検結果データにおける前記構造物の評価が閾値以上の場合に、次回のメンテナンスまでの期間を変更するか、次回のメンテナンスにおける点検項目を変更する、請求項１から９のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１１】
前記作成手段は、一定期間ごとに前記メンテナンス計画を作成する、請求項１から１０のいずれか１項記載のメンテナンス計画立案支援システム。
【請求項１２】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援方法であって、
前記構造物の点検対象箇所の撮影画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果データの入力を受け付け、
前記点検結果データに含まれる撮影画像の画像解析を行って、前記点検対象箇所の撮影画像から損傷部を検出し、
前記複数時点における点検結果データを経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成し、
前記作成したメンテナンス計画を出力し、
前記撮影画像の画像解析結果を用いて、前記撮影画像と前記位置情報に加えて損傷部の結果を含む点検結果データを作成する、
メンテナンス計画立案支援方法。
【請求項１３】
構造物のメンテナンス計画の立案を支援するためのメンテナンス計画立案支援プログラムであって、
前記構造物の点検対象箇所の撮影画像を含む画像情報と、前記点検対象箇所の位置情報とをそれぞれ含む過去の複数時点における点検結果データの入力を受け付ける点検結果入力機能と、
前記点検結果データに含まれる撮影画像の画像解析を行って、前記点検対象箇所の撮影画像から損傷部を検出する撮影画像解析機能と、
前記複数時点における点検結果データを経時比較し、前記経時比較の結果に基づいてメンテナンス計画を作成する作成機能と、
前記作成機能によって作成されたメンテナンス計画を出力する出力機能と、
を備え、
前記撮影画像の画像解析結果を用いて、前記撮影画像と前記位置情報に加えて損傷部の結果を含む点検結果データを作成する機能と、
をコンピュータに実現させるメンテナンス計画立案支援プログラム。
【国際調査報告】
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