(57)【要約】【課題】被検査物の内部の欠陥を検出する場合、より深部について容易に検査ができる欠陥検出処理装置を提供する。【解決手段】欠陥検出処理装置は、取得部と、検出部と、出力部と、を備える。取得部は、検査対象物の温度を取得する。検出部は、検査対象物の表面に液体を供給する前の検査対象物の第一温度と、表面に液体を供給した後の検査対象物の第二温度との温度変化を検出する。出力部は、検出した温度変化に基づいて、検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する。【選択図】図３
2016156747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の温度を取得する取得部と、
前記検査対象物の表面に液体を供給する前の前記検査対象物の第一温度と、前記表面に前記液体を供給した後の前記検査対象物の第二温度との温度変化を検出する検出部と、
検出した前記温度変化に基づいて、前記検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する出力部と、
を備える欠陥検出処理装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記第一温度と前記第二温度を赤外線撮像画像から取得する請求項１に記載の欠陥検出処理装置。
【請求項３】
前記取得部は、前記第一温度と前記第二温度を前記検査対象物の内部に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて取得する請求項１に記載の欠陥検出処理装置。
【請求項４】
検査対象物の内層部に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて、前記検査対象物の温度を取得する温度取得部と、
前記検査対象物の表面に液体を供給する供給部と、
前記表面に前記液体を供給する前の前記検査対象物の第一温度と、前記表面に前記液体を供給した後の前記検査対象物の第二温度との温度変化に基づいて、前記検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する欠陥検出処理部と、
を備える欠陥検出処理システム。
【請求項５】
検査対象物の温度を取得する取得ステップと、
前記検査対象物の表面に液体を供給する前の前記検査対象物の第一温度と、前記表面に前記液体を供給した後の前記検査対象物の第二温度との温度変化を検出する検出ステップと、
検出した前記温度変化に基づいて、前記検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する出力ステップと、
を備える欠陥検出処理方法。
【請求項６】
前記取得ステップは、前記第一温度と前記第二温度を赤外線撮像画像から取得する請求項５に記載の欠陥検出処理方法。
【請求項７】
前記取得ステップは、前記第一温度と前記第二温度を前記検査対象物の内部に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて取得する請求項５に記載の欠陥検出処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、欠陥検出処理装置、欠陥検出処理システム、および欠陥検出処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検査物の表面や内部に液体を供給して、液体供給後の被検査物の温度や液体の温度に基づいて被検査物の欠陥を検出する検査方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５７７６１号公報
【特許文献２】特開平８−３３４４８５号公報
【特許文献３】特公平７−６９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被検査物の欠陥、特に内部の欠陥を検出する場合、より深部についての検査ができれば有用である。また、その検査を容易に行うことができればより有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態にかかる欠陥検出処理装置は、取得部と、検出部と、出力部と、を備える。取得部は、検査対象物の温度を取得する。検出部は、検査対象物の表面に液体を供給する前の検査対象物の第一温度と、表面に液体を供給した後の検査対象物の第二温度との温度変化を検出する。出力部は、検出した温度変化に基づいて、検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理装置を搭載する車両の側面図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理装置を搭載する車両の平面図である。
【図３】図３は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理装置の制御部の機能ブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理方法において、液体の供給前の検査対象物の第一温度の分布を説明する図である。
【図５】図５は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理方法において、液体を供給して検査対象物を加熱した場合の第二温度の分布を説明する図である。
【図６】図６は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理方法において、液体を供給して検査対象物を冷却した場合の第二温度の分布を説明する図である。
【図７】図７は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、第２実施形態にかかる欠陥検出処理装置を搭載する車両と検査対象物の構成を説明する側面図である。
【図９】図９は、第２実施形態にかかる欠陥検出処理装置の制御部の機能ブロック図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態にかかる欠陥検出処理方法において、液体を供給して検査対象物を加熱した場合の第一温度と第二温度の変化を説明する図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態にかかる欠陥検出処理方法において、液体を供給して検査対象物を冷却した場合の第一温度と第二温度の変化を説明する図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態にかかる欠陥検出処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の例示的な実施形態や変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される。
【０００８】
本実施形態の欠陥検出処理装置は、例えば壁を検査対象として、その内部の欠陥の検出を行う。検査対象となる壁は、例えばトンネルを構成する壁とすることができる。なお、トンネルの場合、壁は側壁に限らず天井壁を含んでもよい。本実施形態では、一例として側壁を検査対象とする場合を説明する。本実施形態の欠陥検出処理方法は、検査対象物の表面に液体を供給して強制的に検査対象物の表面を加熱または冷却することにより、液体の供給前後の温度変化を検出することで欠陥の有無および欠陥の位置や大きさを検出するものである。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態にかかる欠陥検出処理装置を搭載する車両１０の側面図である。また、図２は、車両１０の平面図である。前述したように、第１実施形態の欠陥検出処理方法は、液体の供給を必要とする。そこで、第１実施形態では、トンネル壁面に液体を供給して清掃を行う清掃車に欠陥検出処理装置を搭載して、壁面の清掃時に併せて壁の内部の欠陥検出処理を実施する例を説明する。なお、専用の検査車両により非清掃時に欠陥検出処理を実施してもよい。
【００１０】
図１に示すように、車両１０は荷台１０ａに液体タンク１２、液体供給装置１４、洗浄ブラシ装置１６、第一撮影装置１８、第二撮影装置２０等を備え、車両１０の車室１０ｂには、制御部２２が設けられている。なお、荷台１０ａ上では、前方から後方に向かい少なくとも、第一撮影装置１８、液体供給装置１４、第二撮影装置２０の順番で配置されている。また、洗浄ブラシ装置１６は、液体供給装置１４と第二撮影装置２０との間に設けられている。液体タンク１２は、荷台１０ａ上のいずれの位置に設けてもよいが、図１の場合、一例として洗浄ブラシ装置１６と第二撮影装置２０との間に設けている。
【００１１】
液体タンク１２には、壁２４の表面２４ａに供給（噴射）する液体として、例えば、水（例えば水道水）や洗浄剤を含む液体（水）等を貯留する。なお、液体タンク１２に水のみを貯留し、別途、洗浄剤専用のタンクを設け、適宜洗浄剤を水に混ぜるようにしてもよい。例えば、最初に洗浄剤を含む水で洗浄作業を行い、その後、洗浄剤を混ぜない水で仕上げ洗浄作業を行うようにしてもよい。また、汚れが所定レベル以上の部分のみに洗浄剤を用いて、所定レベル未満の部分は水のみで洗浄するようにしてもよい。また、液体タンク１２は、貯留する液体の加熱または冷却を行う温度調整機能を備えてもよい。また、液体の温度を一定に維持するための保温機能を備えてもよい。
【００１２】
液体タンク１２には、液体を壁２４の表面２４ａに向けて供給（噴射、噴霧）する液体供給装置１４（供給部）が接続されている。液体供給装置１４は、図１に示すように、鉛直方向に複数の噴射ノズル１４ａが、例えば壁２４の表面２４ａの上端部から下端部に液体を実質的に均等に供給できるように配置されている。なお、噴射ノズル１４ａから噴射される液体は、車両前後方向における噴射範囲のうち車両前側端部が、第一撮影装置１８の撮影範囲に入らないように噴射されるようになっている。つまり、第一撮影装置１８では、液体の供給前の状態を撮影できるようにしている。図１では、噴射ノズル１４ａを鉛直方向に１列に配置する例を示しているが、表面２４ａに着滴した液体は、時間の経過とともに上から下へ流れ落ちる。本実施形態の場合、表面２４ａの表面温度をほぼ均一に加熱または冷却させることが望ましい。そこで、噴射ノズル１４ａは、液体の供給量が鉛直方向上部より下部の方が少なくなるように配置されてもよい。例えば、鉛直方向上部側の噴射ノズル１４ａの数が鉛直方向下部側より多くなるように配置して、液体の供給から所定時間経過したら表面２４ａが均等に液体で濡れているようにしてもよい。
【００１３】
なお、液体供給装置１４は、表面２４ａに液体を均等に供給できればよく、例えば、表面２４ａの鉛直方向上部にのみ液体を供給して、鉛直方向下部は、表面２４ａに沿って流れ落ちた液体によって濡れるようにしてもよい。
【００１４】
洗浄ブラシ装置１６は、液体供給装置１４の後方に位置し、可動アーム１６ａが適宜延びることにより車両１０の側方にブラシ１６ｂを移動させるとともに、表面２４ａに当該ブラシ１６ｂを押し付ける。ブラシ１６ｂは、例えば、円柱形状で図示しない回転機構によって鉛直方向に延びる回転軸の周りを回転することで、液体が供給された表面２４ａを洗浄（清掃）する。なお、ブラシ１６ｂは、表面２４ａ上で回転することにより、表面２４ａに供給された液体の過不足を補う効果を有する。つまり、表面２４ａに過剰に付着した液体はブラシ１６ｂによって弾き飛ばされるとともに、ブラシ１６ｂに付着した液体が表面２４ａに付着することにより表面２４ａに液体が供給される。その結果、表面２４ａ上における液体の塗布の均一化が行われる。なお、液体供給装置１４と洗浄ブラシ装置１６を一体化して、ブラシ１６ｂや可動アーム１６ａから液体が供給されるようにしてもよい。
【００１５】
第一撮影装置１８と第二撮影装置２０は、例えば赤外線撮像画像（赤外線撮像画像データ）を取得可能なカメラで、物体から放射される赤外線放射エネルギーを取得する。第一撮影装置１８および第二撮影装置２０は、赤外線ラインセンサカメラ（鉛直方向の所定ラインのデータを取得するカメラ）であってもよい。なお、本実施形態において、第一撮影装置１８が撮像した赤外線撮像画像データに基づく温度を「第一温度」と称し、第二撮影装置２０が撮像した赤外線撮像画像データに基づく温度を「第二温度」と称する。赤外線撮像画像データは、連続した静止画に対応して取得されてもよいし、動画に対応して取得されてもよい。撮像された赤外線撮像画像データは、順次制御部２２に保存される。なお、制御部２２の詳細は後述する。
【００１６】
前述したように、第一撮影装置１８は、液体供給装置１４によって液体が表面２４ａに供給される前の状態の表面２４ａの赤外線撮像画像データを取得する必要があるため、荷台１０ａにおいて、液体供給装置１４より前方側（車両１０の進行方向前側）に配置され、かつ、液体供給装置１４の供給した液体が着滴する表面２４ａが撮像範囲に含まれないように位置決めされている。第一撮影装置１８は、例えば、車両１０の移動速度と撮像範囲と撮像間隔とによって調整されて、赤外線撮像画像データとして、表面２４ａにおいて非取得領域（非撮像領域）が生じないようにされている。したがって、非取得領域が生じなければ、一部取得領域が重なる領域が生じてもよい。第一撮影装置１８は、撮像した赤外線撮像画像データを制御部２２の記憶部に記憶する。その際に第一撮影装置１８による赤外線撮像画像データ（第一温度）の取得位置（撮影位置）の特定ができるように、取得時刻等に基づく個別ファイルを作成して記憶することができる。また、取得開始からの経過時間を撮像画像データとともに記録するようにしてもよい。なお、取得位置を特定するために、撮影開始位置からの車両１０の移動距離を用いてもよい。また、赤外線撮像画像データの一部に撮像位置を特定するためのマークを写り込ませてもよい。例えば、撮像のタイミングごとに異なる数字等のマークをレーザ等により表面２４ａ上に投影して、そのマークを表面２４ａの状態とともに撮像するようにしてもよい。なお、トンネル内は全体として年間を通じて温度が一定していると見なせる。したがって、基本的に表面２４ａは、液体によって一様に加熱または冷却されるが、部分的な地下水の染みだしや、走行する車両の影響等により、液体供給前の表面２４ａの温度が一様でない場合がある。そこで、第一撮影装置１８により液体供給前の表面２４ａの温度分布を取得して、第二撮影装置２０が取得する第二温度に対する比較基準にする。
【００１７】
第二撮影装置２０は、液体供給装置１４によって液体が表面２４ａに供給された後の状態の表面２４ａの赤外線撮像画像データを取得するため、液体供給装置１４より後方側（車両１０の進行方向後側）に配置されている。また、本実施形態の場合、前述したように、洗浄ブラシ装置１６のブラシ１６ｂにより表面２４ａに供給された液体の均一化が行われる。そのため、第二撮影装置２０は、洗浄ブラシ装置１６より後方側（車両１０の進行方向後側）に、所定距離「Ｌ」だけ離れた位置に配置されている。これは、表面２４ａに供給された液体がブラシ１６ｂによって表面２４ａ上で均されて、表面２４ａが均一に温度変化する状態にしつつ、壁２４の内部の状態によって表面２４ａの温度変化が生じるための時間を確保するためである。壁２４の内部の状態による表面２４ａの温度変化の様子は後述する。なお、第二撮影装置２０もまた、撮像した赤外線撮像画像データを制御部２２の記憶部に記憶する。その際に第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データ（第二温度）の取得位置（撮像位置）の特定ができるように、取得時刻等に基づく個別ファイルを作成して記憶することができる。また、第一撮影装置１８と同様に、取得開始からの経過時間を撮像画像とともに記録するようにしてもよい。また、取得開始位置からの車両１０の移動距離を記録するようにしてもよい。また、赤外線撮像画像データの一部に取得位置を特定するためのマークを写り込ませてもよい。例えば、撮像のタイミングごとに異なる数字等のマークをレーザ等により表面２４ａ上に投影して、そのマークを表面２４ａの状態とともに撮影するようにしてもよい。
【００１８】
車両１０の車室１０ｂには、欠陥検出処理システムの全体を制御する制御部２２が配置されている。図３は、制御部２２の機能ブロック図である。制御部２２は、主として、撮影制御部２６、水供給制御部２８、ブラシ制御部３０、記憶部３２、走行制御部３４、欠陥検出処理部３６を備える。
【００１９】
撮影制御部２６は、第一撮影装置１８および第二撮影装置２０の制御を主に行う。撮影制御部２６は、第一撮影装置１８および第二撮影装置２０が表面２４ａを撮像するタイミングの制御や感度の調整等を行うことができる。また、前述した撮像位置を特定するための個別ファイルの作成や、識別のためのマークの生成や表面２４ａに投影するタイミングの制御を行うことができる。また、第一撮影装置１８および第二撮影装置２０で撮像した赤外線撮像画像データを制御部２２に順次供給させるとともに記憶部３２に記憶させる処理を行う。
【００２０】
水供給制御部２８は、液体供給装置１４による液体の供給の開始および終了の制御や、液体の供給量の制御を行う。また、液体タンク１２に貯留した液体に洗浄剤が含まれない場合で、必要に応じて洗浄剤を混合させる場合には、その混合の開始や終了、および混合量等の制御を行うことができる。また、液体タンク１２の液体の残量管理や温度管理を行うことができる。液体の温度管理は、液体タンク１２の内部に配置した図示しない温度調整器を用いて行ってもよい。また、液体タンク１２から噴射ノズル１４ａに至るまでの経路に配置した図示しない温度調整器により、液体の移動中に加熱または冷却することで、表面２４ａに供給する液体の温度管理を行ってもよい。なお、図示を省略しているが、噴射ノズル１４ａの近傍に温度センサを配置して、表面２４ａに供給する液体の温度を検出し、液体タンク１２や液体供給装置１４の温度調整器をフィードバック制御するようにしてもよい。
【００２１】
ブラシ制御部３０は、洗浄ブラシ装置１６の可動アーム１６ａの伸縮状態の制御、例えばブラシ１６ｂの表面２４ａに対する接近の姿勢（高さ方向の調整やブラシ１６ｂの表面２４ａに対する押付圧の調整等）、ブラシ１６ｂの回転速度の制御等を行う。
【００２２】
記憶部３２は、第一撮影装置１８および第二撮影装置２０が撮像した赤外線撮像画像データを順次記憶する。また、欠陥検出処理部３６の処理により生成されたデータ（情報）を記憶してもよい。記憶部３２は、制御部２２に対して着脱自在な記憶装置でもよい。また、記憶部３２は、記憶したデータ（情報）を上位のシステム、例えば、パーソナルコンピュータや管理会社のコンピュータに転送する機能を有していてもよい。
【００２３】
ところで、清掃や欠陥の検出のための液体の供給や第一撮影装置１８や第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データの取得は、車両１０を一定の低速度で一方向（例えば前進方向）に移動しながら行うことが望ましい。そのため、制御部２２は、欠陥検出時に車両１０を一定の低速度で自動走行させるための走行制御部３４を含んでもよい。走行制御部３４は、車両１０を例えば、５ｋｍ／ｈで自動走行させる。この場合、操作者は、操舵および緊急停止時の制動操作のみを行うようにしてもよい。また、別の例では、走行制御部３４は、壁２４との距離を測定することにより、壁２４に並行に車両１０を走行させる自動操舵を行ってもよい。また、周囲の状況を検出することにより、自動制動制御を行うようにしてもよい。走行制御部３４は、所定速度で走行するような走行誘導を行うメッセージや誘導音を出力するのみで、実際のアクセル操作や操舵、制動操作は作業者が行うようにしてもよい。
【００２４】
欠陥検出処理部３６は、取得部３８、検出部４０、抽出部４２、出力部４４等を備える。取得部３８（第一温度取得部、第二温度取得部）は、第一撮影装置１８および第二撮影装置２０が撮像して、記憶部３２に記憶させた赤外線撮像画像データから検査対象物（本実施形態の場合、壁２４の表面２４ａ）の温度を液体の供給前後で分けて取得する。
【００２５】
検出部４０は、検査対象物である壁２４の表面２４ａに液体を供給する前の当該表面２４ａの第一温度と、表面２４ａに液体を供給した後の当該表面２４ａの第二温度との温度変化を検出する。つまり、表面２４ａから出ている赤外線放射エネルギーの値を赤外線撮像画像データから検出し、見かけの温度に変換して、温度分布データを作成する。そして、同じ表面２４ａの位置を撮影した赤外線撮像画像データの温度分布を比較することにより、所定温度以上温度変化が生じている部分を抽出する。図４〜図６を用いて詳細に説明するが、壁２４の内部に欠陥が存在する場合、そこに空気層が存在することになり、熱伝導性が低下する。すなわち、液体を供給した後の表面２４ａの温度変化は、壁２４の内部に欠陥が存在する部分としない部分とで異なる。
【００２６】
抽出部４２は、第一撮影装置１８の赤外線撮像画像データ（第一温度）と第二撮影装置２０の赤外線撮像画像データ（第二温度）とに基づき温度変化の部分を特定することにより、欠陥の位置を検出することができる。また、温度差の大小に応じて欠陥の存在する深度を推定することができる。また、温度差が存在する部分の大きさにより欠陥の大きさ（範囲）を推定することもできる。出力部４４は、抽出部４２が抽出した欠陥を示す情報を出力する。例えば、記憶部３２に出力したり、図示しない表示装置に表示することができる。出力部４４は、表示部に欠陥を示す情報を出力する場合、第二撮影装置２０の赤外線撮像画像データ（第二温度）に基づく温度分布図を表示し、欠陥と見なされた部分に「欠陥」を示すシンボルマークを表示するとともに、適宜「欠陥の深度」や「欠陥の大きさ」等を示す情報を表示してもよい。また、出力部４４は、検査の結果を上位のシステム、例えば、パーソナルコンピュータや管理会社のコンピュータにネットワークを介して送信するようにしてもよい。
【００２７】
次に、図４〜図６を用いて、壁２４の表面２４ａの温度変化に基づく壁２４の内部の欠陥の検出処理方法について説明する。本実施形態の欠陥検出処理方法は、表面２４ａに供給された液体により加熱または冷却された表面２４ａの表面温度の変化が、壁２４の内部に欠陥が存在する場合と存在しない場合とで異なる点に着目している。つまり、壁２４の内部に欠陥が存在する場合、その欠陥（例えば、ヒビ、空間、剥離）の部分に存在する空気層により熱の伝導が遮断される。つまり、熱伝導性が低下する。例えば、前述したように、トンネル全体としては年間を通じて内部の温度はほぼ一定であると見なすことができる。したがって、図４に示すように、トンネルの壁２４の表面２４ａおよび壁２４の内部２４ｂの温度は、実質的に同じ温度（例えば１５℃）であると見なすことができる。つまり、第一撮影装置１８により撮像された赤外線撮像画像データからは、表面２４ａがほぼ均一の１５℃であることが検出できる。このような状態の表面２４ａに、例えば、当該表面２４ａの温度より高い温度の液体（例えば、２５℃）を供給して表面２４ａを加熱した場合を考える。なお、説明の簡略化のため本実施形態では、液体がブラシ１６ｂで表面２４ａ上で均された直後の温度が２５℃に向けて加熱されると仮定して説明する。
【００２８】
このように、２５℃の液体を表面２４ａに供給すると、それより温度の低い壁２４の表面２４ａおよび内部２４ｂに熱が輸送されて、表面２４ａの表面温度が変化（低下）する。例えば、図５に示すように、壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在しない場合、表面２４ａから壁２４の深部に向けて熱が輸送される。その結果、表面２４ａの温度は、例えば、元々の内部２４ｂの温度である１５℃に近づくように一様に低下する。そして、第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データの撮影（取得）時で、例えば、１８℃に変化する。壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在しない場合、トンネル内の温度が一定であるとすると、いずれの位置においても同様に変化（温度低下）すると見なすことができる。
【００２９】
一方、壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在する場合、欠陥４６は、ヒビ、空間、剥離を伴うため、そこに空気層が存在して熱伝導が遮断される。すなわち、表面２４ａからの熱伝導が欠陥４６で遮断され、表面２４ａの温度の低下が鈍くなる。その結果、直下に欠陥４６が存在する表面２４ａの温度は、欠陥４６が存在しない部分の温度低下より鈍くなる。そのため、第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データの撮像（取得）時で、例えば２２℃に変化する。つまり、表面２４ａで他の部分より所定値以上温度が高い部分（例えば２℃以上高い部分）が存在する場合は、その部分の直下に欠陥４６が存在する可能性が高いと見なすことができる。
【００３０】
なお、図５において、他の部分より温度の高い位置（２２℃の領域）は温度分布として、二次元的に表示可能なので、温度の高い領域（高温領域の形）によって、欠陥４６の大きさを推定することができる。また、欠陥４６が表面２４ａから近い位置にある場合（欠陥４６が存在する深度が浅い場合）、加熱温度（この場合、２５℃）からの温度低下が小さくなる。逆に、欠陥４６が表面２４ａから遠い位置にある場合（欠陥４６が存在する深度が深い場合）、加熱温度（この場合、２５℃）からの温度低下が大きくなる。例えば、この温度変化と欠陥４６の深度の関係を、予め試験等により取得して参照データとしておくことにより、実際に、第二温度を取得した際の温度に基づき、欠陥４６の存在する深度（深さ）を推定することができる。
【００３１】
図６の場合は、表面２４ａを冷却する場合を示している。例えば、トンネル内の温度が１５℃である場合に、５℃の液体を表面２４ａに供給すると、それより温度が高い壁２４の表面２４ａおよび内部２４ｂから熱を奪う。その結果、表面２４ａの表面温度が変化（上昇）する。例えば、図６に示すように、壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在しない場合、表面２４ａに向けて壁２４の深部の熱が輸送（伝導、移動）される。その結果、表面２４ａの温度は、例えば、元々の内部２４ｂの温度である１５℃に近づくように一様に上昇する。そして、第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データの撮影（取得）時で、例えば、１０℃に変化する。壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在しない場合、トンネル内の温度が一定であるとすると、いずれの位置においても同様に変化（温度上昇）すると見なすことができる。
【００３２】
一方、壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在する場合、欠陥４６（ヒビ、空間、剥離）による空気層が存在して熱伝導が遮断される。すなわち、表面２４ａへの熱伝導が欠陥４６より表面２４ａに近い側のみから行われ、表面２４ａの温度の上昇が鈍くなる。その結果、直下に欠陥４６が存在する表面２４ａの温度は、欠陥４６が存在しない部分の温度上昇より鈍くなる。そのため、第二撮影装置２０による赤外線撮像画像データの撮像（取得）時で、例えば６℃に変化する。つまり、表面２４ａで他の部分より所定値以上温度が低い部分（例えば２℃以上低い部分）が存在する場合は、その部分の直下に欠陥４６が存在する可能性が高いと見なすことができる。
【００３３】
なお、図６においても、他の部分より温度の低い位置（６℃の領域）は温度分布として、二次元的に表示可能なので、温度の低い領域（低温領域の形）によって、欠陥４６の大きさを推定することができる。また、欠陥４６が表面２４ａから近い位置にある場合（欠陥４６が存在する深度が浅い場合）、冷却温度（この場合、５℃）からの温度上昇が小さくなる。逆に、欠陥４６が表面２４ａから遠い位置にある場合（欠陥４６が存在する深度が深い場合）、冷却温度（この場合、５℃）からの温度上昇が大きくなる。つまり、この温度変化と欠陥４６の深度の関係から、欠陥４６の存在する深度（深さ）を推定することができる。
【００３４】
なお、前述したように、トンネル内の温度は全体として年間を通じてほぼ一定であるが、地下水の染みだしや車両の通行等の影響により部分的に温度が不均一になる場合がある。本実施形態の場合、第一撮影装置１８によって液体を供給する前の第一温度を取得している。そして、その第一温度と液体を供給した後の第二温度との比較を行っている。その結果、欠陥４６により熱伝導が遮断された結果現れた温度変化の抽出を適切に行うことが可能となり、欠陥４６の検出感度（検出精度）の向上ができる。
【００３５】
図７は、本第１実施形態の欠陥検出処理システムの動作を説明するフローチャートである。制御部２２は、車室１０ｂ等に配置された検査開始スイッチ等が操作されると、検査準備を実行する（Ｓ１００）。例えば、走行制御部３４は車両１０を所定の一定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）で走行させるとともに、ブラシ制御部３０により洗浄ブラシ装置１６の可動アーム１６ａを駆動させて、ブラシ１６ｂを清掃開始位置に移動させるとともにブラシ１６ｂの回転を開始させる。また、水供給制御部２８により液体の供給準備（噴射準備）を行う。そして、撮影制御部２６が、第一撮影装置１８を動作させて壁２４の表面２４ａの検査対象部分の第一温度（赤外線撮像画像データ）の取得を実行させる（Ｓ１０２）。続いて、水供給制御部２８により液体の供給が開始され、その液体の供給部分に対してブラシ１６ｂによる清掃が完了している場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）、つまり、表面２４ａ上で液体が均されて一様な加熱または冷却が行われた場合、撮影制御部２６は、ブラシ１６ｂより所定距離Ｌだけ後ろに配置された第二撮影装置２０を動作させて壁２４の表面２４ａの検査対象部分の第二温度（赤外線撮像画像データ）の取得を実行させる（Ｓ１０６）。
【００３６】
欠陥検出処理部３６は、検査対象部分の第一画像（第一温度）および第二画像（第二温度）の撮像ができたら、第一画像と第二画像とに基づき、その温度差を抽出する（Ｓ１０８）。すなわち、欠陥検出処理部３６は、取得部３８に第一画像（第一温度）の温度分布および第二画像（第二温度）の温度分布を取得させる。続いて、検出部４０に壁２４の表面２４ａに液体を供給する前の第一温度と、表面２４ａに液体を供給した後の第二温度との温度変化を検出させる。そして、欠陥検出処理部３６は、検出した温度変化に基づいて、抽出部４２に欠陥４６を示す情報を抽出させる。例えば、液体により表面２４ａを加熱した場合に、周囲の温度より所定値以上温度が高い部分が存在する場合、その部分の直下に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。また、液体により表面２４ａを冷却した場合に、周囲の温度より所定値以上温度が低い部分が存在する場合、その部分の直下に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。抽出部４２が欠陥４６有りと判定した場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、欠陥検出処理部３６は、出力部４４に欠陥情報を出力させる（Ｓ１１２）。例えば、欠陥４６の位置を示す情報として、検査開始位置からの距離（または、トンネル入口からの距離）および、路面からの高さを示す。また、所定値以上の温度差が存在する範囲から欠陥４６の大きさや欠陥４６の形状に関する情報を作成して表示してもよい。また、温度差の大きさから欠陥４６の存在する深度に関する情報を作成して表示してもよい。出力部４４は、作成した欠陥情報を記憶部３２に記憶させる。また、リアルタイムで、上位の管理システムに欠陥情報を送信するようにしてもよい。
【００３７】
制御部２２は、所定範囲（検査設定範囲）の検査が完了したと判定した場合（Ｓ１１４のＹｅｓ）、検査終了処理を実行する（Ｓ１１６）。例えば、走行制御部３４による車両１０の自動走行制御を終了させる。また、撮影制御部２６による第一撮影装置１８および第二撮影装置２０による撮像を終了させる。この他、水供給制御部２８による液体の供給の終了、ブラシ制御部３０によるブラシ１６ｂの回転の終了および可動アーム１６ａの収納等を実行させる。
【００３８】
Ｓ１１４において、所定範囲（検査設定範囲）の検査が完了していない場合（Ｓ１１４のＮｏ）、Ｓ１０２に戻り、液体の供給がされていない検査対象範囲（液体供給装置１４より前方方向）の赤外線撮像画像データを第一撮影装置１８に取得させるとともに、Ｓ１０２以降の処理を実行させて、引き続き欠陥検出処理を実行する。
【００３９】
また、Ｓ１１０において、抽出部４２が、第二温度のデータを取得した範囲において、欠陥４６は、「なし」と判定した場合（Ｓ１１０のＮｏ）、Ｓ１１２の処理をスキップしてＳ１１４に移行して、以降の処理を実行する。
【００４０】
Ｓ１０４において、液体の供給部分に対してブラシ１６ｂによる清掃が完了していない場合（Ｓ１０４のＮｏ）、つまり、まだ、第二温度の取得位置まで車両１０が移動していない場合、Ｓ１０２に戻り、第一撮影装置１８による第一温度の取得を継続して行い、以降の処理を実行する。
【００４１】
このように、壁２４の表面２４ａに液体を供給して、積極的に表面２４ａを加熱または冷却することにより、壁２４の内部２４ｂに存在する欠陥４６に基づく空気層による熱伝導の遮断現象を表面２４ａの温度変化として顕著に検出することができる。その結果、壁２４の内部２４ｂの欠陥４６の検出感度をより高めることができる。また、検出可能な深度をより深くすることができる。さらに、トンネルの壁２４の清掃作業と同時に欠陥４６の検出処理を実行できるのでコストの削減ができるとともに、従来の清掃作業を行うだけで、欠陥４６の検出処理が実行できる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、壁２４の清掃作業を行いながら、赤外線撮像画像データを取得して、液体を供給する前の第一温度と液体を供給して所定期間経過後の第二温度を測定した。そして、第一温度と第二温度の温度変化に基づき欠陥４６を検出した。本第２実施形態では、第１実施形態における第一撮影装置１８および第二撮影装置２０に代えて、トンネルの壁２４の内部２４ｂに予め設置された設備を用いて温度測定を行い、欠陥４６の検出を行う例を示す。すなわち、第２実施形態では、車両１０に搭載した欠陥検出処理装置と、トンネルの壁２４に設置された設備（インフラストラクチャー側に別途設けられた設備）とで構成される欠陥検出処理システムを実現している。なお、第２実施形態の場合も第１実施形態と同様に、検査対象物である壁２４の表面２４ａに液体を供給して強制的に表面２４ａを加熱または冷却することにより、液体の供給前後の温度変化を検出することで欠陥の有無および欠陥の位置や大きさを検出するものである。
【００４３】
例えば、図８に示すように、トンネルの壁２４の内部２４ｂに光ファイバ５０を、当該壁２４の鉛直方向に沿わせるとともに鉛直方向と直交する方向に少しずつずらして密に設置している場合がある。そして、光ファイバ５０に加わる歪みをブリルアン散乱を用いて測定することにより壁２４の変形（コンクリートの歪み）を検出する試みが行われている。すなわち、壁２４を構成するコンクリートに歪みが生じると、光ファイバ５０に応力が加わり、引っ張られたり、横から押されたりする。その結果、光ファイバ５０の内部を通過する光の波長が変化する。トンネル内の一部またはトンネルの外部の施設に配置されたＢＯＴＤＲ（Brillouin  Optical  Time  Domain  Reflectometer）装置５２で、光ファイバ５０の端部から光を入射すると、光ファイバ５０のあらゆる位置で特定の波長成分の光（ブリルアン散乱光）が散乱し、戻ってくる。ブリルアン散乱光の波長は、光ファイバ５０に生じる歪みに応じて変化するので、波長の変化を測定することで、光ファイバ５０の歪み、すなわち、壁２４の変形の存在を検出することができる。また、光の戻ってくる時間に基づき、ＢＯＴＤＲ装置５２から歪みが生じている位置、つまり、壁２４のコンクリートが歪みを起こしている位置が特定できる。
【００４４】
このような光ファイバ５０を用いた設備において、光ファイバ５０を通って戻ってくる光には温度の変化によってスペクトルが変化する成分も含まれている。したがって、ＢＯＴＤＲ装置５２が歪みの測定のために測定している光を解析することにより、温度変化を検出することができる。また、その温度変化を起こしている位置の特定もできる。そこで、本実施形態では、ＢＯＴＤＲ装置５２が測定する温度変化を用いて欠陥４６の検出を行う。なお、本実施形態では、歪み検出用に配置した光ファイバ５０を流用して欠陥４６を検出する例を示すが、欠陥４６の検出用に光ファイバ５０をトンネルの壁２４に設置してもよい。
【００４５】
前述したように、本実施形態の欠陥検出処理装置は、例えば、図８のように壁２４の内部２４ｂ（内層部）に光ファイバ５０が設けられている場合に適用可能であり、欠陥検出処理システムの一部として機能する。この場合、車両１０は、壁２４の表面２４ａの温度を測定不要になるので、第１実施形態で示した第一撮影装置１８および第二撮影装置２０は省略することができる。したがって、車両１０は、車室１０ｂに制御部２２を搭載するのみで、荷台１０ａは従来の車両１０をそのまま流用することができる。つまり、荷台１０ａには、液体タンク１２、液体供給装置１４（供給部）、洗浄ブラシ装置１６が設けられている。液体タンク１２、液体供給装置１４、洗浄ブラシ装置１６（ブラシ１６ｂ）の構成は、図１に示すものと同じであり、その説明は省略する。なお、図８の場合、一例として、光ファイバ５０は壁２４の下端部２４ｃから上端部２４ｄのほぼ全てを覆うように配置しているが、光ファイバ５０の配置パターンは適宜変更可能である。例えば、車両１０の進行方向の光ファイバ５０の配置ピッチを狭くすれば、欠陥４６の検出感度（検出精度）を高くできる。逆に光ファイバ５０の配置ピッチを広くすれば、光ファイバ５０の設置コストの低減に寄与できる。また、欠陥４６の検出用に光ファイバ５０を配置する場合は、欠陥４６の発生が問題になる部分（範囲）に光ファイバ５０を限定的に配置するようにしてもよい。
【００４６】
図９は、例えば車両１０の車室１０ｂに配置される欠陥検出処理装置の全体を制御する制御部２２の機能ブロック図である。制御部２２は、主として、データ取得制御部５４、水供給制御部２８、ブラシ制御部３０、記憶部３２、欠陥検出処理部３６、走行制御部３４を備える。データ取得制御部５４以外の構成は、第１実施形態の構成と実質的に同じであるので、同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４７】
データ取得制御部５４は、水供給制御部２８による液体の供給前のブリルアン散乱光に基づくデータと、液体の供給後所定期間が経過した後のブリルアン散乱光に基づくデータを取得する。データ取得制御部５４は、ＢＯＴＤＲ装置５２からリアルタイムでデータを取得してもよいし、ＢＯＴＤＲ装置５２に保存されたデータを間欠的に取得するようにしてもよい。
【００４８】
記憶部３２は、データ取得制御部５４が取得したブリルアン散乱光に基づくデータを順次記憶する。また、欠陥検出処理部３６の処理により生成されたデータ（情報）を記憶してもよい。
【００４９】
欠陥検出処理部３６は、取得部３８、検出部４０、抽出部４２、出力部４４等を備える。第２実施形態の欠陥検出処理部３６の基本的な構成は、第１実施形態の欠陥検出処理部３６の構成と同じであり、同様な構成には同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。取得部３８（温度取得部）は、データ取得制御部５４が取得して記憶部３２に保存したブリルアン散乱光に基づくデータから検査対象物（本実施形態の場合、壁２４の内部２４ｂ）の温度を液体の供給前後で分けて取得する。
【００５０】
検出部４０は、検査対象物である壁２４の表面２４ａに液体を供給する前の壁２４の内部２４ｂの第一温度と、表面２４ａに液体を供給した後の壁２４の内部２４ｂの第二温度との温度変化を検出し、それぞれの温度推移を示すデータを作成する。そして、第一温度と第二温度の同じ位置の温度データを比較することにより、温度が周囲から乖離している部分を抽出する。図１０、図１１を用いて詳細に説明するが、壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在する場合、そこに空気層が存在することになり、熱伝導性が低下する。すなわち、光ファイバ５０が配置された位置の温度推移が、欠陥４６が存在する場合としない場合とで異なることになる。つまり、欠陥４６が存在すると、周囲より温度が顕著に高い部分や顕著に低い部分が生じる。
【００５１】
抽出部４２は、液体を供給する前の第一温度と液体を供給した後の第二温度との温度推移を比較して、異なる温度推移を示す部分を特定することにより、欠陥の位置を検出することができる。また、異なる温度推移が上昇側に現れるか下降側に現れるかに応じて、欠陥４６の位置が光ファイバ５０より深い位置か浅い位置かを推定することができる。また、異なる温度推移の発生範囲の大きさにより欠陥４６の大きさ（範囲）を推定することもできる。出力部４４は、抽出部４２が抽出した欠陥を示す情報を出力する。例えば、記憶部３２に出力したり、図示しない表示装置に表示することができる。出力部４４は、表示部に欠陥を示す情報を出力する場合、壁２４の表面２４ａを示す画像上で、欠陥と見なされた部分に「欠陥」を示すシンボルマークを表示するとともに、適宜「欠陥の深度」や「欠陥の大きさ」等を示す情報を表示してもよい。また、出力部４４は、検査の結果を上位のシステム、例えば、パーソナルコンピュータや管理会社のコンピュータにネットワークを介して送信するようにしてもよい。
【００５２】
図１０は、壁２４の表面２４ａに液体供給装置１４により液体を供給する前の壁２４の内部２４ｂの温度推移Ａと、液体を表面２４ａに供給して当該表面２４ａを加熱して所定期間経過した場合の壁２４の内部２４ｂの温度推移Ｂを示す図である。
【００５３】
前述したように、トンネル内の温度は全体として年間を通してほぼ一定に維持されているが、部分的に見れば下層部と上層部で異なる。例えば、図８に示すように、光ファイバ５０を鉛直方向に沿って配置するとともに、車両１０の進行方向に一定ピッチでずらして配置する場合、下端部２４ｃ側の温度の低い部分と上端部２４ｄ側の温度の高い部分が交互に現れる。液体が表面２４ａに供給される前は、図１０の温度推移Ａで示すように、低温状態と高温状態が比較的緩やかに交互に推移する。なお、図１０および後述する図１１では、温度推移をわかりやすくするために誇張表現している。
【００５４】
一方、壁２４の表面２４ａに液体を供給して、例えば加熱した場合、基本的には壁２４は一様に加熱される。つまり、内部２４ｂに配置された光ファイバ５０を介して測定できる温度も一様に上昇し、図１０に示すように、液体供給前の温度推移Ａに対して高温側にシフトした温度推移Ｂが取得できる。
【００５５】
壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在する場合、第１実施形態で説明した場合と同様に、欠陥４６により形成される空気層で熱伝導が遮断される。その結果、光ファイバ５０を介して測定される温度が変化する。例えば、光ファイバ５０より深い位置に欠陥４６が存在する場合、欠陥４６の部分で熱伝導が遮断されるため、欠陥４６より浅い位置にある光ファイバ５０の周囲に熱が溜まる結果となり、光ファイバ５０の周囲の温度は、欠陥４６が存在しない場合に比べて高くなる。図１０で温度推移Ｂの特徴点６０で示すように、部分的に温度が高くなる。なお、欠陥４６が存在しない部分は、表面２４ａからの熱輸送が深部まで行われるため、光ファイバ５０の周囲の温度は欠陥４６が存在する部分より低くなる。逆に光ファイバ５０より浅い位置に欠陥４６が存在する場合、欠陥４６の部分で熱伝導が遮断されるため、光ファイバ５０の周囲に熱が到達し難くなり、光ファイバ５０の周囲の温度は、欠陥４６が存在しない場合に比べて低くなる。したがって、図１０で温度推移Ｂの特徴点６０ａで示す部分のように、部分的に温度が低くなる。
【００５６】
特徴点６０，６０ａで示すような位置は、ＢＯＴＤＲ装置５２からの位置に対応し、トンネル内での位置に対応している。したがって、特徴点６０，６０ａの位置に基づいて、欠陥４６の位置が取得できる。また、部分的に温度が高くなる特徴点６０が現れた場合、光ファイバ５０より深い位置に欠陥４６が存在すると推定することができる。また、部分的に温度が低くなる特徴点６０ａが現れた場合、光ファイバ５０より浅い位置に欠陥４６が存在すると推定することができる。また、特徴点６０，６０ａの温度変化の大きさと光ファイバ５０からの欠陥４６との距離の関係を示すデータを予め試験等で取得しておくことにより、特徴点６０，６０ａの温度変化の大きさに基づき、光ファイバ５０からの距離が推定できる。つまり、欠陥４６の深度をより詳細に推定することができる。また、特徴点６０，６０ａの横軸方向の幅から欠陥４６の大きさを推定することができる。
【００５７】
図１１は、壁２４の表面２４ａに液体を供給して、例えば冷却した場合に、光ファイバ５０を介して得られる温度推移を示す図である。壁２４の表面２４ａに液体を供給して、冷却した場合、基本的には壁２４は一様に冷却される。つまり、内部２４ｂに配置された光ファイバ５０を介して測定できる温度も一様に低下し、図１０に示すように、液体供給前の温度推移Ａに対して低温側にシフトした温度推移Ｃが取得できる。
【００５８】
壁２４の内部２４ｂに欠陥４６が存在する場合、欠陥４６により形成される空気層で熱伝導が遮断される。その結果、光ファイバ５０を介して測定される温度が変化する。例えば、光ファイバ５０より深い位置に欠陥４６が存在する場合、欠陥４６の部分で熱伝導が遮断されるため、光ファイバ５０の周囲からより多く熱が逃げやすくなり、光ファイバ５０の周囲の温度は、欠陥４６が存在しない場合に比べて低くなる。したがって、図１１で温度推移Ｃの特徴点６２で示す部分のように温度が低くなる。逆に光ファイバ５０より浅い位置に欠陥４６が存在する場合、欠陥４６の部分で熱伝導が遮断されるため、光ファイバ５０の周囲からの熱の輸送が鈍くなる。その結果、光ファイバ５０の周囲の温度は、欠陥４６が存在しない場合に比べて高くなる。したがって、図１１で温度推移Ｃの特徴点６２ａで示す部分のように温度が高くなる。
【００５９】
表面２４ａを冷却する場合も、図１１の温度推移Ｃに基づいて、欠陥４６の位置の特定や、欠陥４６の存在する深度や欠陥４６の大きさの推定をすることができる。なお、本実施形態においても液体を供給する前の第一温度と液体を供給した後の第二温度との比較を行っている。その結果、欠陥４６により熱伝導が遮断された結果現れた温度変化の抽出を適切に行うことが可能となり、欠陥４６の検出感度（検出精度）の向上ができる。
【００６０】
図１２は、本第２実施形態の欠陥検出処理システムの動作を説明するフローチャートである。制御部２２は、車室１０ｂ等に配置された検査開始スイッチ等が操作されると、検査準備を実行する（Ｓ２００）。例えば、走行制御部３４は車両１０を所定の一定速度（例えば５ｋｍ／ｈ）で走行させるとともに、ブラシ制御部３０により洗浄ブラシ装置１６の可動アーム１６ａを駆動させて、ブラシ１６ｂを清掃開始位置に移動させるとともにブラシ１６ｂの回転を開始させる。また、水供給制御部２８により液体の供給準備（噴射準備）を行う。そして、データ取得制御部５４は、壁２４の表面２４ａに液体を供給する前の状態で光ファイバ５０を介して取得できる第一温度の情報（基準温度情報、給水前温度情報）を取得する（Ｓ２０２）。続いて、水供給制御部２８により液体の供給が開始され、その液体の供給部分に対してブラシ１６ｂによる清掃が完了している場合（Ｓ２０４のＹｅｓ）、つまり、表面２４ａ上で液体が均されて一様な加熱または冷却が行われた場合、データ取得制御部５４は、液体の供給から所定期間経過した後の状態で光ファイバ５０を介して取得できる第二温度の情報（給水後温度情報）を取得する（Ｓ２０６）。
【００６１】
欠陥検出処理部３６は、検査対象部分の光ファイバ５０の周囲の温度情報の取得ができたら、第一温度と第二温度とに基づき、温度推移上で温度差が大きくなっている部分を抽出する（Ｓ２０８）。すなわち、欠陥検出処理部３６は、取得部３８に第一温度の温度推移Ａおよび第二温度の温度推移Ｂまたは温度推移Ｃを取得させる。続いて、検出部４０に温度推移Ｂまたは温度推移Ｃ上の特徴点６０または特徴点６０ａまたは特徴点６２または特徴点６２ａを検出させる。そして、欠陥検出処理部３６は、検出した温度変化（特徴点６０等）に基づいて、抽出部４２に欠陥４６を示す情報を抽出させる。そして、例えば、液体により表面２４ａを加熱した場合に、周囲の温度より所定値以上温度が高い部分が存在する場合、その位置の光ファイバ５０より深い部分に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。逆に、周囲の温度より所定値以上温度が低い部分が存在する場合、その位置の光ファイバ５０より浅い部分に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。また、液体により表面２４ａを冷却した場合に、周囲の温度より所定値以上温度が低い部分が存在する場合、その位置の光ファイバ５０より深い位置に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。逆に、周囲の温度より所定値以上温度が高い部分が存在する場合、その位置の光ファイバ５０より浅い部分に欠陥４６が存在する可能性が高いと判定する。
【００６２】
抽出部４２が欠陥４６有りと判定した場合（Ｓ２１０のＹｅｓ）、欠陥検出処理部３６は、出力部４４に欠陥情報を出力させる（Ｓ２１２）。例えば、欠陥４６の位置を示す情報として、検査開始位置からの距離（または、トンネル入口からの距離）および、路面からの高さを示す。また、温度推移Ｂや温度推移Ｃに基づいて、欠陥４６の存在する深度や欠陥４６の大きさを示す情報を作成して表示してもよい。出力部４４は、作成した欠陥情報を記憶部３２に記憶させる。また、リアルタイムで、上位の管理システムに欠陥情報を送信するようにしてもよい。
【００６３】
制御部２２は、所定範囲（検査設定範囲）の検査が完了したと判定した場合（Ｓ２１４のＹｅｓ）、検査終了処理を実行する（Ｓ２１６）。例えば、走行制御部３４による車両１０の自動走行制御を終了させる。また、データ取得制御部５４によるＢＯＴＤＲ装置５２からの情報収集を終了させる。この他、水供給制御部２８による液体の供給の終了、ブラシ制御部３０によるブラシ１６ｂの回転の終了および可動アーム１６ａの収納等を実行させる。
【００６４】
Ｓ２１４において、所定範囲（検査設定範囲）の検査が完了していない場合（Ｓ２１４のＮｏ）、Ｓ２０２に戻り、液体の供給がされていない検査対象範囲（液体供給装置１４より前方方向）の第一温度のデータを取得させるとともに、Ｓ２０２以降の処理を実行させて、引き続き欠陥検出処理を実行する。
【００６５】
また、Ｓ２１０において、抽出部４２が第二温度のデータ取得が完了した範囲において、欠陥４６は、「なし」と判定した場合（Ｓ２１０のＮｏ）、Ｓ２１２の処理をスキップしてＳ２１４に移行して、以降の処理を実行する。
【００６６】
Ｓ２０４において、液体の供給部分に対してブラシ１６ｂによる清掃が完了していない場合（Ｓ２０４のＮｏ）、つまり、まだ、第二温度の取得位置まで車両１０が移動していない場合、Ｓ２０２に戻り、第一温度の取得を継続して行い、以降の処理を実行する。
【００６７】
このように、壁２４の表面２４ａに液体を供給して、積極的に表面２４ａを加熱または冷却することにより、壁２４の内部２４ｂに存在する欠陥４６に基づく空気層による熱伝導の遮断現象を壁２４の内部２４ｂに設置した光ファイバ５０を用いて顕著に検出することができる。その結果、壁２４の内部２４ｂの欠陥４６の検出感度をより高めることができる。また、検出可能な深度をより深くすることができる。さらに、トンネルの壁２４の清掃作業と同時に欠陥４６の検出処理を実行できるので、コストの削減ができるとともに、従来の清掃作業を行うだけで、欠陥４６の検出処理が実行できる。
【００６８】
なお、本実施形態では、検査対象としてトンネルの壁を示したが、これに限定されるものではなく、例えば、住宅やビル等の壁やそれと同等な構造物に適用可能である。また、壁に限らず、表面や内部で温度検出が可能な物であれば本実施形態の欠陥検出処理方法が適用可能であり、内部の欠陥の検出を容易に行うことが可能で、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、トンネルのような人工物を検査対象としているがこれに限定されるものではなく、例えば、自然物でも表面や内部で温度検出が可能なものであれば、検査対象とすることが可能で、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、壁２４の表面２４ａを清掃する場合に、ブラシ１６ｂを用いる例を示したが、液体の供給のみで清掃を行う場合には、洗浄ブラシ装置１６を省略しても本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ブラシ１６ｂは清掃目的ではなく、液体供給装置１４が供給した液体を表面２４ａ上に均す目的のために使用してもよく、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
上述したように、本実施形態の欠陥検出処理装置は、例えば、検査対象物の温度を取得する取得部と、検査対象物の表面に液体を供給する前の検査対象物の第一温度と、表面に液体を供給した後の検査対象物の第二温度との温度変化を検出する検出部と、検出した温度変化に基づいて、検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する出力部と、を備える。この構成によれば、例えば、液体の供給により検査対象物の表面を加熱または冷却することで、検査対象物の内部に欠陥が存在する場合には、その欠陥により形成される空気層による熱伝導の変化による温度変化を検出し易くして、欠陥の検出感度（検出精度）を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態の欠陥検出処理装置の取得部は、例えば、第一温度と第二温度を赤外線撮像画像から取得するようにしてもよい。この構成によれば、例えば液体供給前の第一温度の取得と液体供給後の第二温度の取得を容易に行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態の欠陥検出処理装置の取得部は、第一温度と第二温度を検査対象物の内部（内層部）に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて取得するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、検査対象物の内部の温度の温度変化に基づいて、欠陥の検出を容易に行うことができる。
【００７２】
また、本実施形態の欠陥検出処理システムは、例えば、検査対象物の内層部に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて、検査対象物の温度を取得する温度取得部と、検査対象物の表面に液体を供給する供給部と、表面に液体を供給する前の検査対象物の第一温度と、表面に液体を供給した後の検査対象物の第二温度との温度変化に基づいて、検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する欠陥検出処理部と、を備える。この構成によれば、例えば、液体供給前の第一温度と液体供給後の第二温度の取得を検査対象物の内部の温度に基づいて容易に取得できる。また、検査対象物の内部に欠陥が存在する場合には、その欠陥により形成される空気層による熱伝導の変化による温度変化を検出し易くして、欠陥の検出感度を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態の欠陥検出処理方法は、例えば、検査対象物の温度を取得する取得ステップと、検査対象物の表面に液体を供給する前の検査対象物の第一温度と、表面に液体を供給した後の検査対象物の第二温度との温度変化を検出する検出ステップと、検出した温度変化に基づいて、検査対象物の欠陥を示す情報を抽出して出力する出力ステップと、を備える。この構成によれば、例えば、液体の供給により、検査対象物の表面を加熱または冷却することで、検査対象物の内部に欠陥が存在する場合には、その欠陥により形成される空気層による熱伝導の変化による温度変化を検出し易くして、欠陥の検出感度を向上させることができる。
【００７４】
また、本実施形態の欠陥検出処理方法の取得ステップは、例えば、第一温度と第二温度を赤外線撮像画像から取得するようにしてもよい。この構成によれば、例えば液体供給前の第一温度の取得と液体供給後の第二温度の取得を容易に行うことができる。
【００７５】
また、本実施形態の欠陥検出処理方法の取得ステップは、第一温度と第二温度を検査対象物の内部（内層部）に配置された光ファイバの内部を通過する光の波長変化に基づいて取得するようにしてもよい。この構成によれば、例えば、検査対象物の内部の温度の温度変化に基づいて、欠陥の検出を容易に行うことができる。
【００７６】
以上、本発明の実施形態や変形例を例示したが、上記実施形態や変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、各実施形態や変形例の構成は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…車両、１２…液体タンク、１４…液体供給装置、１６…洗浄ブラシ装置、１８…第一撮影装置、２０…第二撮影装置、２２…制御部、２４…壁、２４ａ…表面、２６…撮影制御部、３６…欠陥検出処理部、３８…取得部、４０…検出部、４２…抽出部、４４…出力部、４６…欠陥、５０…光ファイバ、５２…ＢＯＴＤＲ装置、５４…データ取得制御部。
【図１】
2016156747.tif 000003
【図２】
2016156747.tif 000004
【図３】
2016156747.tif 000005
【図４】
2016156747.tif 000006
【図５】
2016156747.tif 000007
【図６】
2016156747.tif 000008
【図７】
2016156747.tif 000009
【図８】
2016156747.tif 000010
【図９】
2016156747.tif 000011
【図１０】
2016156747.tif 000012
【図１１】
2016156747.tif 000013
【図１２】
2016156747.tif 000014