(57)【要約】【課題】  探索対象の前面を自動的に上昇しながら探索対象に波動を照射・発振・付与し、反射波を受信して異常・破損個所を検知し、更に検知した異常・破損個所の位置情報を取得保持することを可能とした波動検知式探索システムを提供する。【解決手段】  波動検知式探索システム本体が上昇するための力を発生する揚力発生部と、波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する姿勢制御部と、探索対象に波動を照射・発振・付与する波動発振部と、探索対象に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信する波動受信部と、波動検知式探索システム本体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記波動受信部が受信した波動情報と前記位置情報取得手段が取得した位置情報を外部へ送信する送信手段と、該送信手段が送信した各情報を受信して探索対象の異常・破損の有無を解析する解析手段と、からなる構成である。【選択図】  図３
2017208281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
探索対象(100)に沿って上昇しながら探索対象に照射・発振・付与した波動の反射波を検知することにより探索対象の異常・破損個所を探索するための波動検知式探索システム(1)が、
波動検知式探索システム本体(10)が上昇するための力を起動・発生する揚力発生部(20)と、波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御する姿勢制御部(30)と、探索対象に波動を照射・発振・付与する波動発振部(40)と、探索対象に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信する波動受信部(50)と、波動検知式探索システム本体(10)の位置情報を取得する位置情報取得手段(60)と、前記波動受信部(50)が受信した波動情報と前記位置情報取得手段(60)が取得した位置情報を外部へ送信する送信手段(70)と、該送信手段(70)が送信した各情報を受信して探索対象の異常・破損の有無を解析する解析手段(80)と、からなることを特徴とする波動検知式探索システム。
【請求項２】
前記揚力発生部(20)は、空気よりも比重の小さい気体を封入した一または複数の風船体(22)からなるとともに、
前記姿勢制御部(30)は、波動検知式探索システム本体(10)のブレや傾斜を検知するセンサー(32)と、波動検知式探索システム本体(10)を前後左右に移動自在とする駆動装置(34)と、該センサー(32)が検知したブレや傾斜の情報を基に駆動装置(34)を制御して波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御する制御手段(36)と、からなることを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項３】
前記駆動装置(34)は複数のファンからなり、前記姿勢制御部(30)は、各ファンの回転により波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御することを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項４】
前記波動発振部(40)は、探索対象(100)を打撃して振動を与えて波動を伝播させる一または複数の打撃部(42)からなることを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項５】
前記波動受信部(50)は、波動の反射波を電気信号に変換する一または複数の波動受信機(52)からなることを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項６】
前記波動検知式探索システム(1)は、地面または床または屋上に固定されるウインチ(90)に巻装されたロープ状部材(92)に接続固定されており、該ウインチによるロープ状部材の引戻し／巻取り動作によって上下移動することを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項７】
前記位置情報取得手段(60)は、波動検知式探索システム本体(10)の上下動に伴う前記ロープ状部材(92)の引き出し長を取得し、波動検知式探索システム本体(10)の高所における現在位置情報を取得することを特徴とする請求項６記載の波動検知式探索システム。
【請求項８】
前記位置情報取得手段(60)は、ＧＰＳ受信機(62)からなることを特徴とする請求項１または請求項７記載の波動検知式探索システム。
【請求項９】
前記解析手段(80)は、受信した前記波動情報の波形から正常波形を推定算出した上で、計測波形と正常波形とを比較して異常・破損個所を推定するともに、異常・破損を推定検出したときの波動検知式探索システム本体(10)の位置情報を取得保存することを特徴とする請求項１または請求項７記載の波動検知式探索システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物等の探索対象の異常・破損個所を探索するために用いられる非破壊による波動検知式探索システムに関し、特に、探索対象の前面を上昇しながら探索対象に波動を照射・発振・付与し、その反射波を受信することで異常・破損個所を検知するとともに、検知した異常・破損個所の位置情報を保全修理のために取得保持する波動検知式探索システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリート構造物等の異常や破損個所を非破壊で検知するための各種装置が開発され、使用されている。例えば、探索対象の表面温度をサーモグラフィーカメラで撮影して、その温度差のデータをコンピュータで解析することにより内部構造の欠陥を非破壊で検査するサーモグラフィ法が利用されている。サーモグラフィ法とは、コンクリート構造物等の探索対象の破損・亀裂等の異常個所に熱が蓄積するという特性を利用し、コンクリート構造物等の熱（局所温度）を検知して破損個所を探索するという技術である。【０００３】
この技術を利用し、ドローン（マルチコプター）等にサーモグラフィーカメラを搭載して、地上から操作し、探索対象の温度を検知し、検査現場の上空から送信されてきた画像データを地上の作業員が受信することにより、高架橋や高層ビルの人手では探索困難な高所のコンクリート内部構造の欠陥を的確に発見することが可能となっている。【０００４】
上記の探索方法によると、構造物に作業員が登ることなく、カメラの設置も不要になり、安全かつ低コストでコンクリート構造物の内部のヒビ割れ等の欠陥を発見することが可能となっているが、検査結果として入手できる情報は地上に設置された処理装置に送信されたサーモグラフィ画像データだけという結果となり、解析自体は自動化されても、従来からのように人力で作業員が自らの経験のもと破損個所を特定する必要があるという問題点があった。【０００５】
また、コンクリート構造物を隈なく探索するためには、コンクリート構造物の表面を、サーモグラフィーカメラを搭載したドローン（マルチコプター）が万遍なく飛行する必要があり、ドローン等を精確に操作する高い飛行操縦技術が要求されるため、コンクリート構造物等の探索対象の破損・亀裂等の異常の発見には高度のテクニック（熟練）が必要となるという問題点もあった。【０００６】
また、探索対象の破損等の不具合を検知・検出するための技術として、特開平５−１６４７４８号公報が存在する。ここでは、鉄塔に取付けられた碍子に音圧を与えることにより碍子を振動させるとともに、その振動をレーザードップラー振動計によって検出して振動特性の相違から懸垂碍子の良否を判別する技術が開示されている。この技術では、スピーカやレーザードップラー振動計は屋外に設置され、地上からの音やレーザーの照射により、探索対象の不具合を検知・検出する構成となっている。【０００７】
確かにこの技術によれば、容易に探索対象の破損等の不具合を検知・検出することが可能となるが、音と光の指向性の相違等から、探索対象の高度が高く距離が遠くなるにつれ、不具合の検知・検出の精度が下がるという問題点があった。【０００８】
そこで、探索対象の表面を自動的に上昇しながら探索対象に波動を照射・発振・付与するとともに反射波を精確に受信して異常・破損個所を検知することで容易に探索対象の異常・破損個所を検知可能とする波動検知式探索システムの開発が望まれていた。
【特許文献１】特開平５−１６４７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上記の課題を解決するため、コンクリート構造物等の探索対象の異常・破損個所を非破壊探索するために用いられる波動検知式探索システムであって、特に、探索対象に沿ってその前面を自動的に上昇しながら探索対象に波動を照射・発振・付与し、反射波を受信することで異常・破損個所を検知し、更に検知した異常・破損個所のＧＰＳ位置情報を取得保持することを可能とした波動検知式探索システムを提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明に係る波動検知式探索システムは、探索対象に沿って上昇しながら探索対象に照射・発振・付与した波動の反射波を検知することにより探索対象の異常・破損個所を探索するための波動検知式探索システムであって、波動検知式探索システム本体が上昇するための力を発動させる揚力発生部と、波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する姿勢制御部と、探索対象に波動を照射・発振・付与する波動発振部と、探索対象に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信する波動受信部と、波動検知式探索システム本体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記波動受信部が受信した波動情報と前記位置情報取得手段が取得した位置情報を外部へ送信する送信手段と、該送信手段が送信した各情報を受信して探索対象の異常・破損の有無を解析する解析手段と、からなる構成である。【００１１】
また、前記揚力発生部は、空気よりも比重の小さい気体を封入した一または複数の風船体からなるとともに、前記姿勢制御部は、波動検知式探索システム本体のブレや傾斜を検知するセンサーと、波動検知式探索システム本体を前後左右に移動自在とする駆動装置と、該センサーが検知したブレや傾斜の情報を基に駆動装置を制御して波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する制御手段と、からなる構成である。【００１２】
また、前記駆動装置は複数のファンからなり、前記姿勢制御部は、各ファンの回転により波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する構成である。
また、前記波動発振部は、探索対象を打撃して振動を与えて波動を伝播させる一または複数の打撃部からなる構成である。
また、前記波動受信部は、波動の反射波を電気信号に変換する一または複数の波動受信機からなる構成である。【００１３】
また、前記波動検知式探索システムは、地面または床または屋上に固定されるウインチに巻装されたロープ状部材に接続固定されており、該ウインチによるロープ状部材の引戻し／巻取り動作によって上下移動する構成である。
また、前記位置情報取得手段は、波動検知式探索システム本体の上下動に伴う前記ロープ状部材の引き出し長を取得し、波動検知式探索システム本体の高所における現在位置情報を取得する構成である。【００１４】
また、前記位置情報取得手段は、ＧＰＳ受信機からなる構成である。
更に、前記解析手段は、受信した前記波動情報の波形から正常波形を推定算出した上で、計測波形と正常波形とを比較して異常・破損個所を推定するともに、異常・破損を推定検出したときの波動検知式探索システムの位置情報を取得保存する構成である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る波動検知式探索システムは、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．波動の反射波を検知して探索対象の異常を検知する構成としたため、正確な異常個所の検出が可能となる。また、揚力発生部を設けたため、波動検知式探索システム本体が安定して上昇するための揚力を得ることが可能となる。また、位置情報取得手段を設けたため、検知した探索対象の異常個所の位置を精確に取得することが可能となる。
２．揚力発生部を風船体で構成したため、波動検知式探索システムを安定した状態で上昇させることが可能となる。また、姿勢制御部に駆動装置を設けたため、風等による外圧が発生した場合であっても波動検知式探索システムの位置を安定させることが可能となる。【００１６】
３．駆動装置を複数からなるファンとしたため、ファンの回転により、波動検知式探索システムを前後左右に移動させることが可能となる。
４．波動発振部を打撃部材によって構成したため、軽量化が図れるとともに、簡易な構造で探索対象に振動を付与することが可能となる。【００１７】
５．波動受信部を波動受信機によって電気信号として受信する構成としたため、探索対象の異常の有無をコンピュータが自動的に判断することが可能となる。
６．波動検知式探索システムをウインチに巻装されたロープ状部材に接続固定する構成としたため、波動検知式探索システムの上下移動が容易となる。【００１８】
７．位置情報取得手段がロープ状部材の引き出し長から探索対象の高さ位置を取得する構成としたため、精確な高さ位置に係る情報を取得する機器を簡易かつ安価に構成することが可能となる。
８．位置情報取得手段をＧＰＳ受信機からなる構成としたため、異常個所の緯度経度情報を精確に得ることが可能となる。【００１９】
９．解析手段が正常波形を推定算出し、計測波形と正常波形とを比較して異常・破損個所を推定する構成としたため、異常個所の検知レベルの調整が可能となり、天気や気温等、環境・状況に応じた異常個所の検出方法を適宜選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る波動検知式探索システムを図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る波動検知式探索システムの構成図であり、図２は、波動検知式探索システムの側面図である。図３は、コンクリート構造物を探索対象とする場合の波動検知式探索システムの概念図である。【００２１】
本発明に係る波動検知式探索システム１は、図１に示すように、波動検知式探索システム１の筐体である本体１０と、揚力発生部２０と、姿勢制御部３０と、波動発振部４０と、波動受信部５０と、位置情報取得手段６０と、送信手段７０と、解析手段８０とからなり、特に高さのあるコンクリート構造物等からなる探索対象１００の表面付近を上昇しながら異常・破損個所があるかどうかを解析することで非破壊で探索対象１００の検査を行う構成である。より詳しくは、波動検知式探索システム１は、探索対象１００に沿って上昇しながら探索対象１００に照射・発振・付与した波動の反射波を検知することにより探索対象１００の異常・破損個所を探索するものである。【００２２】
揚力発生部２０は、波動検知式探索システムの本体１０が上昇するための揚力を起動発生するための部材である。本実施例では、図１および図２に示すように、風船状の複数の揚力発生部２０が本体１０の外部に設置されているが、揚力発生部２０としてはこれに限定されることはなく、風船型でない機構、または単一の揚力発生部２０を設置する構成とすることはもちろん可能であり、本体内部に設置することも可能である。【００２３】
姿勢制御部３０は、波動検知式探索システム本体１０の移動中の姿勢を正しい方向・角度となるように、本体１０の姿勢を制御するための装置である。本実施例では、後述するように、ファンの回転推進力を利用して姿勢制御を行う方式を採用しているが、姿勢制御機能があればこれに限定されることはなく、例えば外部から牽引する等によって姿勢を制御するなど、適宜本体１０の姿勢の制御方法を選択して使用することが可能である。【００２４】
波動発振部４０は、探索対象１００に波動を照射・発振・付与するための装置である。例えば、探索対象１００がコンクリート構造物等である場合、コンクリート構造物に対して波動を照射・発振・付与すると、該波動がコンクリート中を伝播する際に、コンクリート構造物内にヒビなどの異常・破損個所が存在すると、波動は乱反射することとなる。この乱反射の発生具合を検知し分析することによって、コンクリート構造物内の異常・破損個所を破壊する事なく探索することが可能となる。【００２５】
波動受信部５０は、波動発振部４０により探索対象１００に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信するための装置である。前述のように、波動発振部４０が発振した振動は、正常の場合には一定の振幅・強度で均質に反射する。一方、コンクリート構造物内にヒビ等の異常個所が存在すると該振動はコンクリート構造物内で乱反射し、振幅や強さ等に変化が生じる事となる。これらの変化を包含する反射した振動を検知し受信することで、コンクリート構造物等の探索対象１００内部の異常・破損個所を解析することが可能となる。【００２６】
位置情報取得手段６０は、波動検知式探索システムの本体１０の現在位置に関する情報を取得するための装置である。探索対象１００は、コンクリート構造物である場合、例えばビルの壁や橋脚など、ある程度の高さからなるケースが考えられる。この場合、波動検知式探索システム１がコンクリート構造物の表面付近に沿って上昇しながら異常・破損個所の探索を行うことになるが、仮に異常・破損個所を検知したとしても、具体的にどの場所で異常・破損が生じたかの特定は困難である。【００２７】
この特定については、位置情報取得手段６０が波動検知式探索システム１の位置情報を取得することにより、コンクリート構造物等の異常・破損個所を特定することになる。本実施例では、高度情報と緯度・経度情報を位置情報として位置情報取得手段６０が当該情報を取得する構成となっている。ただし、異常・破損個所の特定はこれに限定されることはなく、探索対象１００の形状等に応じて高度情報または緯度・経度情報のみを取得するに止めたり、画像情報を取得する等の他の情報を合わせて取得する構成とすることも可能である。【００２８】
送信手段７０は、波動受信部５０が受信した波動情報と位置情報取得手段６０が取得した波動検知式探索システム１の位置情報を外部へ送信するための装置である。本実施例では、無線通信によって外部のコンピュータに送信する構成となっているが、これに限定されることはなく、有線による通信を行う方式を採用してもよい。【００２９】
解析手段８０は、コンクリート構造物等の探索対象１００の異常・破損個所を解析して特定する装置である。本実施例では、送信手段７０が送信した波動検知式探索システム１の高度情報と緯度・経度情報からなる位置情報を受信して探索対象１００の基準値と対比して異常・破損の有無および発生個所を解析する。なお、具体的な解析方法は、後述する。【００３０】
揚力発生部２０は、図１および図２に示すように、一または複数からなる風船体によって構成している。風船体内には、ヘリウムガス等の空気よりも比重の小さい気体を封入することで、浮力を生ずることとしている。本実施例では、ヘリウムガスを封入した風船体を複数波動検知式探索システムの本体１０に設置して得られる浮力をもとに上昇させる構成としているが、風船体の浮力に応じてその個数を適宜選択して使用することが可能である。【００３１】
また、姿勢制御部３０は、センサー３２と、駆動装置３４と、制御手段３６とから構成される。センサー３２は、波動検知式探索システム本体１０のブレや傾斜を検知するためのセンサーであり、本実施例では、角度センサーや加速度センサーからなる。また、駆動装置３４は、上昇中や空中で浮遊・停止中の波動検知式探索システム本体１０を前後左右に移動自在にするための駆動部材であり、本実施例では、複数のファンからなりファンの回転によって上昇中や空中で浮遊・停止中の波動検知式探索システム本体１０を前後左右に移動させる構成である。【００３２】
また、制御手段３６は、波動検知式探索システム本体１０の姿勢を制御するための装置であり、本実施例では、センサー３２が検知した波動検知式探索システム本体１０のブレや傾斜の情報を基に、駆動装置３４を構成する各ファンの回転を制御手段３６が制御することで、波動検知式探索システム本体１０の姿勢を制御する構成である。この構成とすることにより、風等による外圧が発生した場合であっても、波動検知式探索システム１を所望の点に安定させることが可能となった。【００３３】
なお、駆動装置３４は本実施例では複数のファンによって構成しているが、これに限定されることはなく、向きが変更可能な単一のファンを用いても良いし、前後左右に圧縮空気等を放出することによって移動させることで波動検知式探索システム本体１０の姿勢を制御する構成としてもよい。【００３４】
波動発振部４０が探索対象１００に対して照射・発振・付与する波動は、本実施例では、打撃による振動とすることを可能にする構成である。すなわち、図２に示すように、波動発振部４０は一または複数の打撃部４２からなり、探索対象１００を打撃して振動を与えることにより波動を伝播させる構成となっている。この構造とすることにより、波動検知式探索システム１の軽量化が図れるとともに、簡易な構造で探索対象１００に波動を照射・発振・付与することが可能となった。【００３５】
なお、波動発振部４０は、上記実施例に限らず、例えば、一定の周波数からなる音波を発生するスピーカとすることも可能であり、超音波を付与する超音波発信器を用いる事も、もちろん可能である。【００３６】
波動受信部５０は、波動受信機５２からなる。波動受信機５２は、波動発振部４０によって探索対象１００に対して照射・発振・付与された波動の反射波を電気信号に変換するための装置であり、波動検知式探索システム本体１０に一または複数設置される。本実施例では、波動受信部５０は、波動の反射波を受信可能な計測用マイクロフォンを使用しているが、これに限定されることはなく、例えば照射・発振・付与された波動が超音波である場合には、超音波マイクロフォン等を用いる事が可能である。この構成とすることにより、探索対象１００の異常の有無を、コンピュータが電気信号を解析することによって自動的に判断することが可能となった。【００３７】
本発明に係る波動検知式探索システムの本体１０は、図１および図２に示すように、ウインチ９０に巻装されたロープ状部材９２に接続固定された構成である。ウインチ９０は、本実施例では、地面の上や、建造物の床の上、または建物の屋上に固定される構成となっているが、その他、探索対象１００の場所に応じてウインチ９０を設置することはもちろん可能である。また、ロープ状部材９２は、本実施例ではワイヤーを用いる事としているが、これに限定されることはなく、軽量化を図るため、木綿、ナイロン、ポリプロピレン等からなる紐を用いる事も可能である。【００３８】
波動検知式探索システムの本体１０は、ロープ状部材９２に接続固定され、ウインチ９０によるロープ状部材９２の引戻し／巻取り動作によって、波動検知式探索システムの本体１０を上下移動することが可能となる。この構成とすることにより、波動検知式探索システム１の上下移動が容易となるとともに、作業時に風が吹いている場合であっても、安定して波動検知式探索システム１による探索収納作業を行う事が可能となる。【００３９】
位置情報取得手段６０は、本実施例では、波動検知式探索システムの本体１０が上下移動することに伴って引出、巻取されるロープ状部材９２の引き出し長を取得することで、波動検知式探索システム本体１０の高度（高所における現在位置情報）を取得する構成である。この構成とすることにより、波動検知式探索システム本体１０の精確な高度情報を取得することが可能となるとともに、高度情報を取得可能な機器を、簡易かつ安価に構成することが可能となる。【００４０】
また、位置情報取得手段６０は、ＧＰＳ受信機６２からなる構成とすることが可能である。この構成とすることにより、探索対象１００の異常・破損個所の緯度・経度情報を精確に取得することが可能となる。また、高度情報を取得するための構造として、ＧＰＳを用いる構成とすることも可能となる。ＧＰＳの位置情報に加えて、必要に応じて当該箇所の画像を撮影する機能を装備することもできる。【００４１】
解析手段８０による探索対象１００の異常・破損個所の有無の解析方法について説明する。解析手段８０は、波動受信部５０が受信し、送信手段７０によって送信された電気信号からなる波動情報を受信するとともに、取得した波動情報の波形から、基準となる正常波形を推定して算出し、保存する。次に、実測した波形と正常波形とを比較し、正常波形と異なる波形が検出された場合に、その場所を異常・破損個所として推定する。この場合、異常・破損を推定検出したときの波動検知式探索システム本体１０の高度および緯度・経度情報からなる位置情報を取得し相互を結び付けて保存する構成である。【００４２】
この構成とする事により、探索対象１００の異常・破損個所を検知する際の検知レベルの調整が可能となり、天気や気温等、環境・状況に応じて異常・破損個所の検出レベルを適宜選択・微調整してより精確に異常・破損個所を検出することが可能となった。なお、解析手段８０は、本実施例ではコンピュータからなりコンピュータにインストールされたソフトウェアが解析処理を行う構成となっているが、これに限定されることはなく、解析専用機器を使用する構成とすることももちろん可能である。【００４３】
次に、本発明に係る波動検知式探索システム１の使用方法について概説する。図３に示すように、波動検知式探索システム１を探索対象１００の根元部分に設置する。本実施例では、ウインチ９０を用いているため、ウインチ９０を探索対象１００の根元部分に固定する。次に、ウインチ９０よりワイヤーを引き出しながら、波動検知式探索システム１を上昇させる。この際、波動発振部４０の打撃部４２が探索対象１００を殴打するため、波動検知式探索システム１は、探索対象１００の表面に沿って上昇する事となる。【００４４】
波動検知式探索システム１は、上昇しながら波動発振部４０の打撃部４２が探索対象１００の表面を殴打する。同時に波動受信部５０が探索対象１００の表面に派生する反射した反射波をマイクロフォンによって受信して電気信号に変換する。この電気信号と波動検知式探索システム１の位置情報は、継続的または断続的に送信手段７０によって解析手段８０に送信される。解析手段８０は、予め定めた時間内に受信し取得した電気信号からなる波動情報の波形から、予め正常波形を推定して算出し保存しておく。その後、継続的または断続的に送信されてくる波動情報の波形と保存した正常波形とを比較しながら異常・破損個所の特定処理を行う。正常波形と異なる波形が検出された場合には、その場所を異常・破損個所として推定し、その波動検知式探索システム本体１０の高度および緯度・経度情報からなる位置情報を取得し相互に結び付けて保存する。【００４５】
波動検知式探索システム１が探索対象１００の最上部に達した場合には、ウインチ９０によってワイヤーを巻取り、波動検知式探索システム１を下降させる。なお、この下降時にも波動発振部４０による波動の照射・発振・付与、波動受信部５０による反射波の受信、および解析手段８０による解析処理を行う構成とすることももちろん可能である。【００４６】
波動検知式探索システム１が探索対象１００の根元部分に到達したら、場所をずらして、再度上記処理を繰り返す。これにより、探索対象１００の異常・破損個所を隈なく探索することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る波動検知式探索システムの構成図
【図２】波動検知式探索システムの側面図
【図３】コンクリート構造物を探索対象とする場合の波動検知式探索システムの概念図
【符号の説明】
【００４８】
１    波動検知式探索システム
１０    本体
２０    揚力発生部
３０    姿勢制御部
３２    センサー
３４    駆動装置
３６    制御手段
４０    波動発振部
４２    打撃部
５０    波動受信部
５２    波動受信機
６０    位置情報取得手段
６２    ＧＰＳ受信機
７０    送信手段
８０    解析手段
９０    ウインチ
９２    ロープ状部材
１００    探索対象
【図１】
2017208281.tif 000003
【図２】
2017208281.tif 000004
【図３】
2017208281.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【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】
探索対象(100)に沿って上昇しながら探索対象に照射・発振・付与した波動の反射波を検知することにより探索対象の異常・破損個所を探索するための波動検知式探索システム(1)が、
波動検知式探索システム本体(10)が上昇するための力を起動・発生する揚力発生部(20)と、波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御する姿勢制御部(30)と、探索対象に波動を照射・発振・付与する波動発振部(40)と、探索対象に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信する波動受信部(50)と、波動検知式探索システム本体(10)の位置情報を取得する位置情報取得手段(60)と、前記波動受信部(50)が受信した波動情報と前記位置情報取得手段(60)が取得した位置情報を外部へ送信する送信手段(70)と、該送信手段(70)が送信した各情報を受信して探索対象の異常・破損の有無を解析する解析手段(80)と、からなるものであり、
前記揚力発生部(20)は、空気よりも比重の小さい気体を封入した一または複数の風船体(22)からなり、
前記姿勢制御部(30)は、波動検知式探索システム本体(10)のブレや傾斜を検知するセンサー(32)と、波動検知式探索システム本体(10)を前後左右に移動自在とする駆動装置(34)と、該センサー(32)が検知したブレや傾斜の情報を基に駆動装置(34)を制御して波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御する制御手段(36)と、からなり、
前記波動発振部(40)は、一定の周波数からなる音波を発生するスピーカ、または、超音波を付与する超音波発信器からなり、探索対象に音波乃至超音波を照射・発振・付与することを特徴とする波動検知式探索システム。
【請求項２】
前記駆動装置(34)は複数のファンからなり、前記姿勢制御部(30)は、各ファンの回転により波動検知式探索システム本体(10)の姿勢を制御することを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項３】
前記波動受信部(50)は、波動の反射波を電気信号に変換する一または複数の波動受信機(52)からなることを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項４】
前記波動検知式探索システム(1)は、地面または床または屋上に固定されるウインチ(90)に巻装されたロープ状部材(92)に接続固定されており、該ウインチによるロープ状部材の引戻し／巻取り動作によって上下移動することを特徴とする請求項１記載の波動検知式探索システム。
【請求項５】
前記位置情報取得手段(60)は、波動検知式探索システム本体(10)の上下動に伴う前記ロープ状部材(92)の引き出し長を取得し、波動検知式探索システム本体(10)の高所における現在位置情報を取得することを特徴とする請求項４記載の波動検知式探索システム。
【請求項６】
前記位置情報取得手段(60)は、ＧＰＳ受信機(62)からなることを特徴とする請求項１または請求項５記載の波動検知式探索システム。
【請求項７】
前記解析手段(80)は、受信した前記波動情報の波形から正常波形を推定算出した上で、計測波形と正常波形とを比較して異常・破損個所を推定するともに、異常・破損を推定検出したときの波動検知式探索システム本体(10)の位置情報を取得保存することを特徴とする請求項１または請求項５記載の波動検知式探索システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明に係る波動検知式探索システムは、探索対象に沿って上昇しながら探索対象に照射・発振・付与した波動の反射波を検知することにより探索対象の異常・破損個所を探索するための波動検知式探索システムであって、波動検知式探索システム本体が上昇するための力を発動させる揚力発生部と、波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する姿勢制御部と、探索対象に波動を照射・発振・付与する波動発振部と、探索対象に対して照射・発振・付与された波動の反射波を受信する波動受信部と、波動検知式探索システム本体の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記波動受信部が受信した波動情報と前記位置情報取得手段が取得した位置情報を外部へ送信する送信手段と、該送信手段が送信した各情報を受信して探索対象の異常・破損の有無を解析する解析手段と、からなるものであり、前記揚力発生部は、空気よりも比重の小さい気体を封入した一または複数の風船体からなり、前記姿勢制御部は、波動検知式探索システム本体のブレや傾斜を検知するセンサーと、波動検知式探索システム本体を前後左右に移動自在とする駆動装置と、該センサーが検知したブレや傾斜の情報を基に駆動装置を制御して波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する制御手段と、からなり、前記波動発振部は、一定の周波数からなる音波を発生するスピーカ、または、超音波を付与する超音波発信器からなり、探索対象に音波乃至超音波を照射・発振・付与する構成である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、前記駆動装置は複数のファンからなり、前記姿勢制御部は、各ファンの回転により波動検知式探索システム本体の姿勢を制御する構成である。
また、前記波動受信部は、波動の反射波を電気信号に変換する一または複数の波動受信機からなる構成である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明に係る波動検知式探索システムは、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．波動の反射波を検知して探索対象の異常を検知する構成としたため、正確な異常個所の検出が可能となる。また、揚力発生部を設けたため、波動検知式探索システム本体が安定して上昇するための揚力を得ることが可能となる。また、位置情報取得手段を設けたため、検知した探索対象の異常個所の位置を精確に取得することが可能となる。また、揚力発生部を風船体で構成したため、波動検知式探索システムを安定した状態で上昇させることが可能となる。また、姿勢制御部に駆動装置を設けたため、風等による外圧が発生した場合であっても波動検知式探索システムの位置を安定させることが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
２．駆動装置を複数からなるファンとしたため、ファンの回転により、波動検知式探索システムを前後左右に移動させることが可能となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
３．波動受信部を波動受信機によって電気信号として受信する構成としたため、探索対象の異常の有無をコンピュータが自動的に判断することが可能となる。
４．波動検知式探索システムをウインチに巻装されたロープ状部材に接続固定する構成としたため、波動検知式探索システムの上下移動が容易となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
５．位置情報取得手段がロープ状部材の引き出し長から探索対象の高さ位置を取得する構成としたため、精確な高さ位置に係る情報を取得する機器を簡易かつ安価に構成することが可能となる。
６．位置情報取得手段をＧＰＳ受信機からなる構成としたため、異常個所の緯度経度情報を精確に得ることが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
７．解析手段が正常波形を推定算出し、計測波形と正常波形とを比較して異常・破損個所を推定する構成としたため、異常個所の検知レベルの調整が可能となり、天気や気温等、環境・状況に応じた異常個所の検出方法を適宜選択することが可能となる。
【国際調査報告】
2017208281.tif 000006
2017208281.tif 000007
2017208281.tif 000008
2017208281.tif 000009