令和4年（2021年）2⽉22⽇
第２回デジタル臨時⾏政調査会作業部会

インフラ点検のデジタル管理に向けた
レーザー打⾳計測技術（株）フォトンラボ レーザー打⾳事業部
CTO 錦野 将元

1

目視・実地監査規制の類型化（案）
トンネル検査の⾼速・⾼度化に向けた計画
2022.2.8

PHASE１①法令等により「目視」「実地」「巡視」「見張人を配置」と規定②法令等により「目視等」「見張り」と規定されているが、代替手段が不明確

目視・実地監査規制例）廃棄物最終処分場の目視検査、固定資産の実地調査、火薬類存置場所における見張人の常時配置

法令（道路トンネル定期点検要領）により「近接⽬視」と規定①近接⽬視・触診
一定の基準への適合性を判定（検査・点検・監査）

類型１

②打⾳検査
実態・動向などの明確化
（調査）

類型２

監視（巡視・見張）③叩き落とし類型３

・情報収集：高精度カメラ、ドローン、赤・情報収集：高精度カメラ、外線センサー、オンライン会議
監視カメラ、ドドローン等を活PHASE２システム等を活用した動画、ローン等により遠用した画像、情報収集のデータ等で代替
隔監視
データ等で代替
遠隔化、・リスク評価：人による分析・評価
・情報整理：人による整理①法令等により「目視」「実地」「巡視」「見張人を配置」と規定例）タブレットを活用
人による評価した遠隔監視システム
PHASE１例）太陽光発電所の月次点検を遠隔監視・遠隔測例）ドローンを活用した被災状②法令等により「目視等」「見張り」と規定されているが、代替手段が不明確定を可能に況調査目視・例）廃棄物最終処分場の目視検査、固定資産の実地調査、火薬類存置場所における見張人の常時配置
AI等の技術の類型１
類型２
類型３
進歩 実地監査規制

目視・実地監査規制の類型化（案）

一定の基準への適合性を判定

実態・動向などの明確化

2022.2.8

監視・情報収集：同上 （調査） 監視カメラ、ド（巡視・見張）（検査・点検・監査）
PHASE３ ・情報収集：同上・情報整理：AI等を用いたローン等に加え、AI類型１
類型２
類型３・リスク評価：AI等を用いた画像認識・診等を用いた無人化
画像認識やRPA判断の精緻化、断やビッグデータ分析等によ・情報収集：高精度カメラ、ドローン、赤・情報収集：高精度カメラ、を用いたデータ例）監視カメラの映像
自動化・る技術支援・精緻化
外線センサー、オンライン会議
監視カメラ、ドドローン等を活PHASE２
整理等による技
からAIによる画像認
無人化例）橋梁、トンネルなどの道路構成施設の点検にシステム等を活用した動画、ローン等により遠用した画像、識処理の検出方法を術支援・自動化
情報収集のおけるAIを活用した外力性診断、３次元可視化
データ等で代替
隔監視データ等で代替用いた不審者の特定例）画像解析による交通量調査
遠隔化、・リスク評価：人による分析・評価
・情報整理：人による整理例）タブレットを活用
人による評価した遠隔監視システム
例）太陽光発電所の月次点検を遠隔監視・遠隔測例）ドローンを活用した被災状※PHASE２及び３ともに、人力でなければ判断が難しい限定的な場合に限って目視、立入による検査等を実施
定を可能に
況調査
※規制を技術中立的なものとするため、技術カタログ等による代替手段の適用範囲、条件、実施効果などの明確化が必要 1
AI等の技術のレーザー技術の応⽤により、
類型１
進歩
検査・メンテナンスの遠隔・PHASE３ ・情報収集：同上
⾃動化を推進する ・リスク評価：AI等を用いた画像認識・診判断の精緻化、自動化・無人化

断やビッグデータ分析等による技術支援・精緻化例）橋梁、トンネルなどの道路構成施設の点検におけるAIを活用した外力性診断、３次元可視化

類型２

類型３

・情報収集：同上
・情報整理：AI等を用いた画像認識やRPAを用いたデータ①
整理等による技術支援・自動化

監視カメラ、ド②ローン等に加え、AI等を用いた無人化

例）画像解析による交通量調査③例）監視カメラの映像
からAIによる画像認
識処理の検出方法を用いた不審者の特定SIP第1期※PHASE２及び３ともに、人力でなければ判断が難しい限定的な場合に限って目視、立入による検査等を実施※規制を技術中立的なものとするため、技術カタログ等による代替手段の適用範囲、条件、実施効果などの明確化が必要 1
インフラ維持管理・更新・マネジメント技術（藤野PD）

2

表⾯の微振動をレーザーで計測
レーザー打⾳法の模式図

打⾳法の違いハンマーによる打⾳

ハンマーで叩いて⾳（振動周波数）の違いを聞き分ける

レーザー照射時のようす
表⾯のアブレーション（爆発的な剥離）によって振動を発⽣させる

原理的同⼀性
コンクリート（検査対象）

内部⽋陥

レーザーによる打⾳

レーザーで叩いて表⾯振動（振動周波数）の違いを検出する



⽋陥

ドップラー効果により光は照射⾯の振動に応じた変調を受ける

共鳴振動
レーザー振動計

コンクリート（検査対象）

レーザー照射模式図  


振動励起
レーザー

表⾯3

レーザー打⾳による計測
健全異常（△）振動スペクトル（○）振動スペクトルi) 健全と判定ii) 打音異常と判定

計測結果の表示例（横断目地）

内部欠陥に起因する共振→ データに基づいた診断異常健全レーザー打⾳検査の原理・特徴
振動励起レーザーで表⾯を振動させ、振動計測レーザーで振動を計測・解析することで、内部状態を検査します。
→打⾳検査と同等の検査原理により、打⾳検査を、遠隔・定量・デジタル化。
→打⾳検査結果を画像計測結果に重ね合わせることでマップ表⽰可
・検知可能な⽋陥の深さは最⼤約5 cmであり、はく落に繋がりやすい浅い⽋陥の検知に適しています。
4レーザー打⾳検査装置の外観
機械室
発電機

空調機

レーザー打音装置

4t積み
トラック
レーザー

レーザー出射口

⼨法︓全⻑8.5m x 幅2.3m x ⾼さ3.2m
最⼤重量︓約7 t（⾞両込み）
繰り返し︓最⼤10 Hz
動作環境︓5℃〜35℃

5

国⼟交通省 点検⽀援技術性能カタログ(⾮破壊検査、トンネル、橋梁)に掲載
非破壊検査技術（トンネル） (1／8)

N020003－V0121

技術名
技術バージョン
開発者

N020003－V0121

技術番号

BR020016-V0021

レーザー打音検査装置

技術名

レーザー打音検査装置

VE 1.0

非破壊検査技術（橋梁）
2021年10月
作成： (8／8)

株式会社フォトンラボ （認定・理研ベンチャー）

連絡先等

EL： 048-483-4931

E-mail：

現有台数・基地

1台

技術概要

車両に搭載した2種類のレーザーを用いて覆工コンクリート内部におけるうきを対象とした点検を遠隔化・デジタル化する。搭載されたスキャナーにより、設定した範囲内を自動で格子状にスキャンする。深さ5cm程度までの覆工コンクリート内部のうきを検知可能であり、検査結果は装置に搭載した高精度カメラで取得した覆工面画像と重ね合わせて表示される。覆工面画像とともにうき部分の確認および、継続的に計測データを蓄積することでうき箇所の変化を確認することができる。

対象部位

BR020016-V0021

１．基本事項

１．基本事項
技術番号

非破壊検査技術（橋梁） (1／8)

６．図面基地

laser-info@photon-labo.jp

・覆工面におけるうき・はく離／表面近くの空洞検出項目

レーザー打音による表面振動（周波数）の変化

VER1.0

開発者株式会社フォトンラボ（Q 認定・理研ベンチャー）
株式会社建設技術研究所
計測検査株式会社

レーザー打音事業部

京都府木津川市・覆工の横断目地／覆工の水平打継ぎ目／覆工天端／その他覆工面

技 変状の種類術区分 物理原理BR020016-V0021
2021年10月
作成：

技術バージョン

EL： 048-483-4931

E-mail：info@photon-labo.jp

現有台数・基地

1台

基地

京都府木津川市

技術概要

車両に搭載した2種類のレーザーを用いてコンクリート部材におけるうきを対象とした点検を遠隔化・デジタル化する。搭載されたスキャナーにより、設定した範囲内を自動で格子状にスキャンする。深さ5cm程度までのコンクリート部材内部のうきを検知可能であり、検査結果は装置に搭載した高精度カメラで取得した道路橋における表面画像と重ね合わせて表示される。コンクリート部材表面画像とともにうき部分の確認および、継続的に計測データを蓄積することでうき箇所の変化を確認することができる。

対象部位

パルスレーザーによる覆工コンクリート表面の振動の励起、および、レーザードップラー振動計による振動計測（20kHz以下）

計測配置例１

株式会社フォトンラボ・レーザー打音事業部
錦野 将元

連絡先等

技 変状の種類術区分 物理原理検出項目

コンクリート部材（主桁、横桁、床板、橋台、橋脚）
コンクリート部材のうき
パルスレーザーによるコンクリート部材表面の振動の励起、および、レーザードップラー振動計による振動計測（20kHz以下）
レーザー打音による表面振動（周波数）の変化
計測配置例２

技術カタログによる代替⼿段の適⽤範囲・条件・実施効果の明確化が進められています

6

PHASE１①法令等により「目視」「実地」「巡視」「見張人を配置」と規定②法令等により「目視等」「見張り」と規定されているが、代替手段が不明確

目視・実地監査規制例）廃棄物最終処分場の目視検査、固定資産の実地調査、火薬類存置場所における見張人の常時配置

レーザー打⾳検査の検証と⾼度化
実態・動向などの明確化

一定の基準への適合性を判定（検査・点検・監査）
類型１

PHASE２
情報収集の遠隔化、人による評価
AI等の技術の進歩

PHASE３
判断の精緻化、自動化・無人化

監視（巡視・見張）

（調査）
類型２

類型３

診断⽀援に活⽤するための課題（１）→レーザー打⾳検査結果の検証
・情報収集：高精度カメラ、ドローン、赤・情報収集：高精度カメラ、外線センサー、オンライン会議
監視カメラ、ドドローン等を活システム等を活用した動画、ローン等により遠用した画像、 トンネル点検における検証試験
供試体における検証試験
データ等で代替
隔監視
データ等で代替・リスク評価：人による分析・評価
・情報整理：人による整理例）タブレットを活用
表⾯写真
レーザー打⾳例）太陽光発電所の月次点検を遠隔監視・遠隔測定を可能に
類型１

・情報収集：同上・リスク評価：AI等を用いた画像認識・診断やビッグデータ分析等による技術支援・精緻化例）橋梁、トンネルなどの道路構成施設の点検におけるAIを活用した外力性診断、３次元可視化

ひび割れ

検査員（2名）例）ドローンを活用した被災状況調査した遠隔監視システム

類型２

類型３

0

・情報収集：同上 監視カメラ、ド・情報整理：AI等を用いたローン等に加え、AI等を用いた無人化
画像認識やRPAを用いたデータ例）監視カメラの映像
整理等による技
からAIによる画像認
識処理の検出方法を術支援・自動化
例）画像解析による交通量調査

用いた不審者の特定

555

建設技術研究所 ⼾本他 ⼟⽊施⼯(2021)※PHASE２及び３ともに、人力でなければ判断が難しい限定的な場合に限って目視、立入による検査等を実施
名古屋⼤学 中村 他 新道路技術会議※規制を技術中立的なものとするため、技術カタログ等による代替手段の適用範囲、条件、実施効果などの明確化が必要「道路政策の質の向上に資する技術研究開発」
1

診断⽀援に活⽤するための課題（２）→ 機械学習を⽤いた検査の多段階判定
異常（振動）⼤異常（振動）⼩異常（振動）無点検要領分類
1=正常, 2a:2b=異常(⼩),
3=異常(中),4=異常(⼤)

SIP第2期「ビッグデータ・AIを活⽤したサイバー空間基盤技術（安⻄PD）」

7

PHASE２
情報収集の遠隔化、人による評価

外線センサー、オンライン会議
システム等を活用した動画、データ等で代替・リスク評価：人による分析・評価

ドローン等を活用した画像、データ等で代替・情報整理：人による整理例）太陽光発電所の月次点検を遠隔監視・遠隔測定を可能に

例）ドローンを活用した被災状
況調査

類型１

類型２

監視カメラ、ドローン等により遠隔監視スクリーニング技術とレーザー打⾳技術の運⽤⼿法の検討

AI等の技術の進歩

PHASE３
判断の精緻化、自動化・無人化

⾛⾏型計測⾞両（MIMM）

例）橋梁、トンネルなどの道路構成施設の点検におけるAIを活用した外力性診断、３次元可視化

レーザー打⾳検査類型３

トンネル覆⼯⾯計測・情報収集：同上・情報整理：AI等を用いた・情報収集：同上・リスク評価：AI等を用いた画像認識・診断やビッグデータ分析等による技術支援・精緻化

例）タブレットを活用した遠隔監視システム

画像認識やRPAを用いたデータ整理等による技
術支援・自動化例）画像解析による交通量調査

監視カメラ、ドローン等に加え、AI等を用いた無人化

振動励起レーザー例）監視カメラの映像
による吹き出しからAIによる画像認
識処理の検出方法を 方ン用いた不審者の特定ャキス向※PHASE２及び３ともに、人力でなければ判断が難しい限定的な場合に限って目視、立入による検査等を実施

振動励起レーザー（白点）※規制を技術中立的なものとするため、技術カタログ等による代替手段の適用範囲、条件、実施効果などの明確化が必要
Confidentiaｌ
1

ひび割れの自動抽出の一例

トンネル覆⼯⾯写真
振動計測用レーザー
（緑線）

展開画像

1回のスキャン範囲(0.3m〜0.5m)

吹き出しの反作用により、表面が押される（叩かれる）。

ひび割れ抽出
ひび割れのトレース
手作業（正解図）

危険箇所の推定
ひび割れの自動抽出結果

約100ｍ

危険個所の除去
⼈による最終判断（建設コンサルタント）

14

レーザー

⾛⾏⾞線

追い越し⾞線（規制側）

8

p .-

-

p .-

-

Y
4

(mXY)

g

最終成果物のデジタル管理と活⽤⽅法の検討トンネル台帳（例）

トンネルデジタル台帳（DBプラットフォーム構築中）

点検調書（変状展開図）








画像計測データと打⾳データとを紐づけるDBプロトタイプシステム


5

別画⾯で拡⼤表⽰

5203

51.

クリック

1.

4

拡⼤して参照1.

54 20320)

照射位置の把握

20

130

20
2020
20

4

555520520
2020

5202020

1.

203

520

5

トンネル全体の撮影展開図上に
1.
危険個所等をハッチング

20455202020
20

1.

5

5555

社会基盤情報流通推進協議会

5

拡⼤表⽰

変状写真台帳A

8Y

8( 31-2-1-2-0(8覆⼯画像

SX

007覆⼯画像打⾳検査)

mB
5( 4(946( 4 (×.-09=
4クリック

4(0=打⾳結果表⽰

9(4(SIP第2期「ビッグデータ・AIを活⽤したサイバー空間基盤技術（安⻄PD）」
9インフラ点検結果のデジタル管理と活⽤
目視・実地監査規制の類型化（案）2022.2.8

PHASE１①法令等により「目視」「実地」「巡視」「見張人を配置」と規定②法令等により「目視等」「見張り」と規定されているが、代替手段が不明確

目視・実地監査規制例）廃棄物最終処分場の目視検査、固定資産の実地調査、火薬類存置場所における見張人の常時配置

PHASE２
情報収集の遠隔化、人による評価AI等の技術の進歩

PHASE３
判断の精緻化、自動化・無人化

一定の基準への適合性を判定（検査・点検・監査）

実態・動向などの明確化
（調査）

類型１

類型２

・情報収集：高精度カメラ、ドローン、赤外線センサー、オンライン会議
システム等を活用した動画、データ等で代替・リスク評価：人による分析・評価

・情報収集：高精度カメラ、

例）太陽光発電所の月次点検を遠隔監視・遠隔測定を可能に

例）ドローンを活用した被災状
況調査類型１

・情報収集：同上・リスク評価：AI等を用いた画像認識・診断やビッグデータ分析等による技術支援・精緻化例）橋梁、トンネルなどの道路構成施設の点検におけるAIを活用した外力性診断、３次元可視化

ドローン等を活用した画像、データ等で代替
・情報整理：人による整理監視（巡視・見張）
類型３

監視カメラ、ドローン等により遠隔監視例）タブレットを活用した遠隔監視システム

類型２

類型３

・情報収集：同上・情報整理：AI等を用いた画像認識やRPAを用いたデータ整理等による技術支援・自動化

監視カメラ、ドローン等に加え、AI等を用いた無人化

例）画像解析による交通量調査

点検のための新技術の基盤技術は構築されつつある。しかし、新技術は⾼価な機械を使っているので、性能だけでは、ヒトとは簡単に変わらない。（特にコスト⾯）

例）監視カメラの映像
からAIによる画像認識処理の検出方法を用いた不審者の特定※PHASE２及び３ともに、人力でなければ判断が難しい限定的な場合に限って目視、立入による検査等を実施※規制を技術中立的なものとするため、技術カタログ等による代替手段の適用範囲、条件、実施効果などの明確化が必要 1

ロボット点検のデジタル管理の検討点︓・真正な点検結果データは、電⼦署名・タイムスタンプでOK︖印刷物︖
・⼤容量の画像データの写真著作権（納品後の公表権や複製権）・点検するような場所は電波が届かない（＝⼈が住んでいない）場所。

点検結果のデジタルデータの蓄積やそれを⽤いた予知・予防・効率的なDX点検⼿法の構築により、安全・安⼼な社会実現に貢献する。（コスト⾯や検査員の⾼齢化問題（⼈⼿不⾜）の解決にも貢献する）

ご静聴ありがとうございました。

10