JP6610665B2 - 検出システム、検出方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、検出システム、検出方法、及び、プログラムに関する。

特許文献１に、自律走行式探傷装置が開示されている。当該自律走行式探傷装置は、移動しながら探傷センサで情報を収集し、被検査板の表面欠陥や内部欠陥を探傷する。

特許文献２に、車両用運転支援装置が開示されている。当該車両用運転支援装置は、ドライバが予め設定したセット車速で走行中、前方を撮像した画像に基づき認識した道路標識で示される制限速度が当該セット車速と異なる場合、セット車速と制限速度を対比可能に表示するとともに、ドライバからの選択を受付ける。そして、当該車両用運転支援装置は、ドライバの選択に応じて、セット車速の維持あるいは制限車速への切替を行う。

特開平６−１３８１０７号公報 特許第５４２７２０２号

特許文献１に記載の技術の場合、欠陥検出の精度の向上と、調査に要する時間の短縮（調査のスピードアップ）とがトレードオフの関係になる。

装置の移動速度を遅くし、より多くの情報をより詳細に収集することで、欠陥検出の精度は向上する。しかし、装置の移動速度を遅くすると、調査により多くの時間を要することとなる。

また、装置の移動速度を速くすることで、調査に要する時間を短縮できる。しかし、装置の移動速度を速くすると、収集される情報量が少なくなる等の状況となり、結果、欠陥検出の精度が悪くなる。

特許文献１及び２に開示の発明は、当該問題を解決できない。

本発明は、自律移動可能な装置を用いた新たな欠陥検出技術を提供することを課題とする。

本発明によれば、
ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段と、
前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御手段と、
前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出手段と、
を有する検出システムが提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータが、
ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出工程と、
前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御工程と、
前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出工程と、
を実行する検出方法が提供される。

また、本発明によれば、
コンピュータを、
ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段、
前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御手段、
前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出手段、
として機能させるプログラムが提供される。

本発明によれば、自律移動可能な装置を用いた新たな欠陥検出技術が実現される。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の検出システムのハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。 本実施形態の検出システムの機能ブロック図の一例である。 本実施形態の第１の検出部と第２の検出部との違いの一例を説明するための図である。 本実施形態の検出システムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態の検出システムの適用例を示す図である。 本実施形態の検出システムの機能ブロック図の一例である。

まず、本実施形態のシステムのハードウエア構成の一例について説明する。本実施形態のシステムが備える各部は、任意のコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、メモリにロードされるプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット（あらかじめ装置を出荷する段階から格納されているプログラムのほか、ＣＤ（Compact Disc）等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムをも格納できる）、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。

図１は、本実施形態の検出システムのハードウエア構成の一例を概念的に示す図である。図示するように、本実施形態のシステムは、例えば、バス１４Ａで相互に接続されるＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）２Ａ、ＲＯＭ（Read Only Memory）３Ａ、表示制御部４Ａ、ディスプレイ５Ａ、操作受付部６Ａ、操作部７Ａ、通信部８Ａ、補助記憶装置９Ａ、動力調整部１１Ａ等を有する。検出システムは、さらに、センサ部１０Ａ、動力発生部１２Ａ及び移動機構１３Ａを有してもよい。図示しないが、その他、スピーカ等の他の要素を備えてもよい。

なお、センサ部１０Ａ及び動力調整部１１Ａの少なくとも一方は、バス１４Ａに直接繋がるのでなく、通信部８Ａに繋がってもよい。例えば、ＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ２Ａ、ＲＯＭ３Ａ、表示制御部４Ａ、ディスプレイ５Ａ、操作受付部６Ａ、操作部７Ａ、通信部８Ａ及び補助記憶装置９Ａを備える装置と物理的に分かれた装置に、センサ部１０Ａ及び動力調整部１１Ａの少なくとも一方が備えられてもよい。そして、センサ部１０Ａでセンシングした情報が、通信部８Ａを介して入力されてもよい。また、通信部８Ａを介して、動力調整部１１Ａやセンサ部１０Ａに制御信号が入力されてもよい。

ＣＰＵ１Ａは各要素とともに装置のコンピュータ全体を制御する。ＲＯＭ３Ａは、コンピュータを動作させるためのプログラムや各種アプリケーションプログラム、それらのプログラムが動作する際に使用する各種設定データなどを記憶する領域を含む。ＲＡＭ２Ａは、プログラムが動作するための作業領域など一時的にデータを記憶する領域を含む。補助記憶装置９Ａは、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）であり、大容量のデータを記憶可能である。

ディスプレイ５Ａは、例えば、表示装置（ＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示器、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等）である。ディスプレイ５Ａは、タッチパッドと一体になったタッチパネルディスプレイであってもよい。表示制御部４Ａは、ＶＲＡＭ（Video RAM）に記憶されたデータを読み出し、読み出したデータに対して所定の処理を施した後、ディスプレイ５Ａに送って各種画面表示を行う。

操作受付部６Ａは、操作部７Ａを介して各種操作を受付ける。操作部７Ａは、操作キー、操作ボタン、スイッチ、ジョグダイヤル、タッチパネルディスプレイ、キーボードなどを含む。

通信部８Ａは、例えば、有線及び／または無線で、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続し、他の電気機器と通信する。また、通信部８Ａは、ケーブルを介して他の装置と直接つながり、通信を行うこともできる。

センサ部１０Ａは、所定の情報を収集する。例えば、センサ部１０Ａはカメラであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、撮影画像を収集する。その他、センサ部１０Ａは、マイクであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、音声を収集する。その他、センサ部１０Ａは、距離センサであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、所定の対象物までの距離情報を収集する。センサ部１０Ａは、例えばこれらの情報を、所定の時間間隔で連続的に収集することができる。センサ部１０Ａが収集した情報は、例えば補助記憶装置９Ａに蓄積される。

車輪等で構成された移動機構１３Ａは、ベース部材に取り付けられる。ベース部材には、センサ部１０Ａが設置される。動力発生部１２Ａは、例えばモータ等の動力発生装置であり、発生した動力を移動機構１３Ａに伝え、ベース部材を走行させる。動力調整部１１Ａは、例えばインバータ等の動力調整装置であり、動力発生部１２Ａの動作（例：モータの回転速度）を制御する。

以下、本実施の形態について説明する。なお、以下の実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、システムは１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。なお、同一の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

まず、本実施形態の検出システム１０の概要について説明する。検出システム１０は、センサを設置したベース部材を所定の速度で走行させる。そして、走行中にセンサで収集した情報に基づき、欠陥を検出する。

なお、検出システム１０は、センサで収集した情報に基づき、（１）欠陥存在の可能性を示すサイン（以下、「欠陥示唆サイン」）を検出する処理、及び、（２）欠陥を検出する処理、を行う。

（１）の検出結果は、ベース部材の走行の制御に用いられる。（１）の検出結果に基づき、ベース部材の走行速度や、走行／停止等が制御される。

具体的には、（１）の処理で欠陥示唆サインが検出されると、ベース部材の走行速度が遅くなったり、また、ベース部材の走行が停止したりする。当該制御により、欠陥示唆サインが存在する箇所、すなわち、詳細な調査が必要な箇所の詳細な情報を収集することが可能となる。このような情報に基づき（２）の処理を行うことで、欠陥検出の精度が向上する。

一方、（１）の処理で欠陥示唆サインが検出されていない間は、ベース部材の走行速度を比較的速くする。当該制御により、欠陥示唆サインが存在しない箇所、すなわち、詳細な調査が不要な箇所における調査の時間短縮が実現される。

このような検出システムによれば、欠陥検出の精度を保ちつつ、調査に要する時間の短縮を実現できる。

以下、本実施形態の構成について詳細に説明する。図２に、本実施形態の検出システム１０の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、検出システム１０は、ベース部１１と、駆動部１２と、センサ部１３と、第１の検出部１４と、駆動制御部１５と、第２の検出部１６とを有する。

なお、図６の機能ブロック図に示すように、検出システム１０は、第１の検出部１４、駆動制御部１５及び第２の検出部１６を有し、ベース部１１、駆動部１２及びセンサ部１３を有さない構成とすることもできる。この場合、ベース部１１、駆動部１２及びセンサ部１３を有する移動体２０と、検出システム１０とが協働することとなる。

ベース部（ベース部材）１１は、センサ、基板、動力発生装置、動力調整装置等の設置が可能に構成された物体である。その形状、大きさ、材料、強度等は設計的事項であり、調査対象や、設置する物等に応じて決定できる。ベース部１１は、車輪などの移動機構（図１の移動機構１３Ａに対応）を備え、移動可能に構成される。このようなベース部１１に所定の動力を加えると、ベース部１１は所定方向への走行を行う。

駆動部１２は、ベース部１１が備える移動機構に動力を加え、ベース部１１を走行させる。駆動部１２は、ベース部１１が備える移動機構に加える動力を調整可能に構成される。駆動部１２は、例えばモータ等の動力発生装置、及び、インバータ等の動力調整装置を含んで構成される。駆動部１２は、ベース部１１に設置される。駆動部１２は、図１に示されている動力調整部１１Ａ及び動力発生部１２Ａに対応する。

センサ部１３は、ベース部１１に設置され、所定の情報を収集する。例えば、センサ部１０Ａはカメラであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、撮影画像を収集する。その他、センサ部１０Ａは、マイクであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、音声を収集する。その他、センサ部１０Ａは、距離センサであってもよい。この場合、センサ部１０Ａは、所定の対象物までの距離情報を収集する。なお、ここでの例示はあくまで一例であり、これらに限定されない。センサ部１３は、所定の情報を、所定の時間間隔で連続的に収集することができる。センサ部１３は、図１に示されているセンサ部１０Ａに対応する。

第１の検出部１４は、センサ部１３が収集した情報に基づき、所定の検出対象を検出する。第１の検出部１４は、上述した「（１）欠陥示唆サインを検出する処理」を行う。

第１の検出部１４が検出する所定の検出対象は、欠陥存在の可能性を示すサイン（欠陥示唆サイン）である。欠陥示唆サインは、欠陥の種類、検出を行う場所、センサ部１３が収集する情報等に応じて異なる。第１の検出部１４は、予め、所定の欠陥示唆サインの特徴を示す情報を保持している。そして、センサ部１３が収集した情報の中から、このような特徴を示している箇所を検出する。なお、センサ部１３が収集する情報に含まれるどのような特徴を欠陥示唆サインとするかは設計的事項である。例えば、過去の経験則や、欠陥を含むセンサ情報の解析等に基づき、欠陥示唆サインを決定してもよい。

第１の検出部１４による検出結果は、以下で説明する駆動制御部１５に入力される。そして、第１の検出部１４による検出結果は、駆動部１２の制御、すなわちベース部１１の走行の制御に用いられる。なお、第１の検出部１４による検出結果は、欠陥有無の判定結果（調査結果）にならない。第１の検出部１４は、図１に示されているＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ２Ａ、ＲＯＭ３Ａ、通信部８Ａ及び補助記憶装置９Ａ等により実現される。

駆動制御部１５は、第１の検出部１４による検出結果に応じて、駆動部１２の動作（例：モータの回転速度）を制御する。すなわち、駆動制御部１５は、第１の検出部１４による検出結果に応じた制御信号を、駆動部１２の動力調整装置（例：インバータ）に入力する。駆動制御部１５は、図１に示されているＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ２Ａ、ＲＯＭ３Ａ、通信部８Ａ及び補助記憶装置９Ａ等により実現される。

具体的には、駆動制御部１５は、処理開始から第１の検出部１４が所定の検出対象（欠陥示唆サイン）を検出するまで、ベース部１１を第１の速度で走行させるように駆動部１２を制御する。そして、第１の検出部１４が所定の検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１を第１の速度よりも遅い第２の速度で走行させる、又は、ベース部１１の走行を停止させるように駆動部１２を制御する。そして、駆動制御部１５は、第２の速度で走行させる、又は、ベース部１１の走行を停止させるように駆動部１２を制御した後の所定のタイミングで、ベース部１１を第１の速度で走行させるように駆動部１２を制御する。

上記所定のタイミングは、例えば、第２の速度で走行させる、又は、ベース部１１の走行を停止させるように駆動部１２を制御したタイミングから所定時間経過したタイミングであってもよい。その他、第２の検出部１６による検出処理が終了したタイミングや、ベース部１１が第２の速度で走行中又は停止中にセンサ部１３により所定量のデータ（例：所定フレーム分の画像データ）が収集されたタイミング等が考えられる。

第２の検出部１６は、センサ部１３が収集した情報に基づき、所定の欠陥を検出する。第２の検出部１６は、上述した「（２）欠陥を検出する処理」を行う。第２の検出部１６は、欠陥を検出する処理を終了すると、その旨を示す信号を駆動制御部１５に入力してもよい。

第２の検出部１６は、予め欠陥の特徴を示す情報を保持している。そして、センサ部１３が収集した情報の中から、このような特徴を示している箇所を検出する。

第２の検出部１６による検出結果は、欠陥有無の判定結果（調査結果）として出力される。例えば、ディスプレイ、スピーカ、警告ランプ、メーラー、プリンター等の出力装置を介して出力されてもよいし、記憶装置に記憶されてもよい。なお、第２の検出部１６による検出結果は、駆動制御部１５による駆動部１２の制御に用いられてもよい。第２の検出部１６は、図１に示されているＣＰＵ１Ａ、ＲＡＭ２Ａ、ＲＯＭ３Ａ、通信部８Ａ及び補助記憶装置９Ａ等により実現される。

第１の検出部１４及び第２の検出部１６は、いずれも、センサ部１３が収集した情報に基づき、その中から所定の特徴を検出する処理を行う点で共通する。しかし、各々の検出結果の位置づけ、すなわち、その後の利用態様は異なる。このため、各々の検出処理間には、以下のような相違点の中の少なくとも１つが存在してもよい。

（相違点１−１）「検出処理に用いる検出対象の特徴（辞書データ）が異なる１」
第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出処理に用いる特徴は、いずれも、欠陥に関するものである。しかし、第１の検出部１４は欠陥存在の可能性を示す欠陥示唆サインを検出するのに対し、第２の検出部１６は欠陥を検出するという違いがある。このため、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出処理に用いる特徴（辞書データ）は互いに異なってもよい。

例えば、図３に示すように、第２の検出部１６が用いる特徴Ａが、第１の検出部１４が用いる特徴Ｂを包含する関係にあってもよい。この場合、第１の検出部１４は、特徴Ｂのすべてを備える対象を検出対象とする。一方、第２の検出部１６は、特徴Ｂを包含する特徴Ａのすべてを備える対象を検出対象とする。備えるべき要件（特徴）の数が多い分、第２の検出部１６による検出処理の方が欠陥検出の精度が高くなる。

（相違点１−２）「検出処理に用いる検出対象の特徴（辞書データ）が異なる２」
相違点１−１では、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出する対象はいずれも欠陥であった。他の例として、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出する対象自体が異なってもよい。例えば、第２の検出部１６は欠陥を検出対象とし、第１の検出部１４は欠陥が発生しやすい箇所、欠陥によりもたらされた特徴的な箇所等を検出対象としてもよい。例えば、検査対象が配管である場合、第１の検出部１４の検出対象は取付管、継手、管同志の継ぎ目等、欠陥（例：水漏れ）が発生しやすい箇所であってもよい。

（相違点２）「検出対象と判定する閾値（尤度、類似度等）が異なる」
例えば、第１の検出部１４が検出対象と判定する閾値Ａよりも、第２の検出部１６が検出対象と判定する閾値Ｂの方が高くてもよい。この場合、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出処理に用いる特徴（辞書データ）は同じであってもよいし、異なってもよい。

（相違点３）「検出アルゴリズムが異なる」
例えば、第２の検出部１６による検出処理の方が第１の検出部１４による検出処理よりも欠陥検出の精度が高くなるようにアルゴリズムが設計されてもよい。この場合、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出処理に用いる特徴（辞書データ）は同じであってもよいし、異なってもよい。

（相違点４−１）「検出に用いる情報が異なる１」
第２の検出部１６の方が、第１の検出部１４よりも扱う情報の種類が多くてもよい。例えば、第２の検出部１６は、複数種類のセンサ（例：カメラ、マイク、距離センサ等）で収集された情報に基づき、第１の検出部１４は、１種類、又は、第２の検出部１６よりも少ない種類のセンサで収集された情報に基づき検出処理を行ってもよい。

（相違点４−２）「検出に用いる情報が異なる２」
第２の検出部１６は、ベース部１１が第２の速度で走行中、又は、走行を停止中に収集された情報のみに基づき、検出処理を行ってもよい。すなわち、第２の検出部１６は、ベース部１１が第１の速度で走行中に収集された情報は、検出処理に用いなくてもよい。一方、第１の検出部１４は、ベース部１１の走行の内容に関わらず、センサ部１３が収集したすべての情報を検出処理に用いてもよい。この場合、第１の検出部１４及び第２の検出部１６が検出処理に用いる特徴（辞書データ）は同じであってもよいし、異なってもよい。

例えば、第２の検出部１６は、第１の検出部１４が検出対象を検出すると、検出処理を開始してもよい。具体的には、第２の検出部１６は、第１の検出部１４による検出対象の検出に応じて、センサ部１３からの情報の取得や、当該情報に基づいた検出処理を開始してもよい。その他、第２の検出部１６は、第１の検出部１４が検出対象を検出し、駆動制御部１５がベース部１１の走行の速度を第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御すると、それに応じて、センサ部１３からの情報の取得や、当該情報に基づいた検出処理を開始してもよい。

このようにすれば、第２の検出部１６は、第１の検出部１４により検出対象（欠陥示唆サイン）を検出されるまでは処理を停止し、当該検出に応じて処理を開始することができる。結果、第２の検出部１６の処理負担を軽減できる。

なお、第２の検出部１６は、第１の検出部１４により検出対象（欠陥示唆サイン）を検出される前も検出処理を行ってもよい。すなわち、第２の検出部１６は、ベース部１１が第２の速度で走行中、又は、走行を停止中に収集された情報のみならず、ベース部１１が第１の速度で走行中に収集された情報をも用いて、検出処理を行ってもよい。

この例の場合、ベース部１１が第２の速度で走行中、又は、停止中に収集された情報に基づく第２の検出部１６の検出結果が、欠陥有無の判定結果（調査結果）として出力されてもよい。

そして、ベース部１１が第１の速度で走行中に収集された情報に基づく第２の検出部１６の検出結果は、欠陥有無の判定結果（調査結果）として出力されるのでなく、駆動制御部１５に入力されてもよい。そして、駆動制御部１５は、第２の検出部１６から入力された検出結果に基づき、駆動部１２の制御を行ってもよい。

この場合、駆動制御部１５は、第２の検出部１６より欠陥が検出された旨の入力がなされると、ベース部１１を第１の速度よりも遅い第２の速度で走行させる、又は、ベース部１１の走行を停止させるように駆動部１２を制御する。そして、駆動制御部１５は、第２の速度で走行させる、又は、ベース部１１の走行を停止させるように駆動部１２を制御した後の所定のタイミングで、ベース部１１を第１の速度で走行させるように駆動部１２を制御する。

他の変形例として、上記例では、第１の検出部１４及び／又は第２の検出部１６による検出結果に応じて駆動部１２を制御したが、これに加え、第１の検出部１４及び／又は第２の検出部１６による検出結果に応じてセンサ部１３を制御してもよい。

例えば、センサ部１３は、第１の検出部１４及び／又は第２の検出部１６による検出結果に応じて、情報収集の精度が互いに異なる２つのモード間（第１及び第２のモード間）を遷移してもよい。例えば、第１のモードは、第２のモードよりも情報収集の精度が高いモードであってもよい。その他、第２のモードは、第１のモードよりも、ノイズ除去機能が高性能なモードであってもよい。そして、センサ部１３は、第１の検出部１４及び／又は第２の検出部１６により所定の検出対象が検出されると、それに応じて、第２のモードから第１のモードに遷移してもよい。

一例として、第１のモードの方が第２のモードよりも、稼動するセンサの数や種類が多くてもよい。例えば、第１のモードではカメラ、マイクが稼働して情報を収集し、第２のモードではマイクのみが稼働して情報を収集してもよい。

他の例として、センサ部１３がカメラである場合、第１のモードの方が第２のモードよりもズームの倍率が高くてもよい。その他、第１のモードの方が第２のモードよりもフレームレートが高くてもよい。

他の例として、センサ部１３がマイクである場合、第２のモードの方が第１のモードよりも走行音等のノイズ除去機能が高くてもよい。

他の例として、センサ部１３が距離センサである場合、第１のモードの方が第２のモードよりも単位時間あたりの測距回数が多くてもよい。

このようにすれば、センサ部１３は、第１の検出部１４による検出対象（欠陥示唆サイン）の検出、及び／又は、第２の検出部１６による検出対象の検出（ベース部１１が第１の速度で走行中に収集された情報に基づく欠陥の検出）がなされるまでは、処理負担が小さい第２のモードで動作し、当該検出に応じて、処理負担が大きい第１のモードでの動作を開始することができる。すなわち、詳細な調査が不要な箇所では第２のモードで動作し、詳細な調査が必要な箇所では第１のモードで動作できる。結果、欠陥検出の精度を保ちつつ、センサ部１３の処理負担を軽減できる。

また、ベース部１１が高速（第１の速度）で走行中には、走行音等のノイズ除去機能が高い第２のモードで動作し、ベース部１１が低速（第２の速度）で走行中又は停止中には、走行音等のノイズ除去機能が低い第１のモードで動作することができる。結果、高性能なノイズ除去機能を適所で使用し、不要な際には使用しないようにすることで、処理負担を軽減できる。

次に、図４のフローチャートを用いて、本実施形態の検出システム１０の処理の流れの一例を説明する。

まず、欠陥検出のための処理（以下、「欠陥検出処理」）を開始すると、駆動制御部１５は、ベース部１１が第１の速度で走行するように駆動部１２を制御する。結果、ベース部１１は第１の速度での走行を開始する（Ｓ１０）。また、欠陥検出処理を開始すると、ベース部１１に設置されたセンサ部１３は、所定の情報の継続的な収集を開始する。

第１の検出部１４は、センサ部１３が収集した情報に基づき、所定の検出対象（欠陥示唆サイン）を検出する処理を行う。

第１の検出部１４により検出対象が検出されず（Ｓ１１のＮｏ）、かつ、欠陥検出処理を終了する入力がなされない間（Ｓ１２のＮｏ）、ベース部１１の第１の速度での走行、センサ部１３による所定の情報の収集、及び、第１の検出部１４による所定の検出対象の検出が継続される。

第１の検出部１４により検出対象が検出されると（Ｓ１１のＹｅｓ）、駆動制御部１５は、ベース部１１が第１の速度よりも遅い第２の速度で走行する、又は、走行を停止するように駆動部１２を制御する。結果、ベース部１１は第２の速度での走行を開始するか、または、走行を停止する（Ｓ１３）。

ベース部１１が第２の速度で走行中、又は、停止中も、ベース部１１に設置されたセンサ部１３は、所定の情報の収集を継続する。そして、第２の検出部１６は、当該状態でセンサ部１３が収集した情報に基づき、欠陥を検出する。なお、第２の検出部１６は、第１の検出部１４により検出対象の検出（Ｓ１１）、又は、駆動制御部１５による制御（Ｓ１３）に応じて、センサ部１３が収集した情報に基づく検出処理を開始してもよい。

第２の検出部１６の検出結果は、欠陥有無の判定結果（調査結果）として、ディスプレイ、スピーカ、警告ランプ、メーラー、プリンター等の出力装置を介し出力されてもよいし、記憶装置に記憶されてもよい。

そして、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行の速度を第２の速度にする、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御した後の所定のタイミングが到達すると（Ｓ１４のＹｅｓ）、ベース部１１を第１の速度で走行させるように駆動部１２を制御する。結果、ベース部１１は第１の速度での走行を開始する（Ｓ１０）。以降、同様の処理を繰り返す。

一方、ベース部１１の走行の速度を第２の速度にする、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御した後の所定のタイミングが到達しない間（Ｓ１４のＮｏ）、ベース部１１は第２の速度での走行、又は、走行の停止を継続する。この間もセンサ部１３は所定の情報の収集を継続し（Ｓ１３）、第２の検出部１６は、当該情報に基づいて欠陥の検出を継続する。

次に、本実施形態の検出システム１０の適用例を説明する。

（適用例１）
図５を用いて、適用例１を説明する。図には、車輪を備えたベース部１１、ベース部１１に設置された駆動部１２及びセンサ部１３が示されている。例えば、このような移動体を調査対象内で走行させ、センサ部１３を介した情報の収集、及び、当該情報に基づいた欠陥の検出を行う。

第１の検出部１４、駆動制御部１５及び第２の検出部１６の少なくとも１つは、ベース部１１に設けられてもよい。他の例として、第１の検出部１４、駆動制御部１５及び第２の検出部１６の少なくとも１つは、当該移動体と物理的に分離している制御装置に設けられてもよい。当該制御装置は、例えば、ＰＣ（personal computer）、タブレット端末、スマートフォン等であってもよいし、インターネット上に設けられたサーバ（例：クラウドサーバ）であってもよい。この場合、ベース部１１には、任意の通信規格で制御装置と通信するための通信手段が設けられる。通信は、有線及び／又は無線で実現される。そして、センサ部１３が収集した情報が制御装置に送信されたり、また、駆動制御部１５からの制御信号が駆動部１２に入力されたりする。

調査対象は、例えば、パイプライン、下水道などの配管であってもよい。そして、第２の検出部１６は、配管の欠陥を検出してもよい。なお、調査対象はその他であってもよい。

（適用例２）
適用例２では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥を侵入水とする。適用例２では、センサ部１３としてマイクを適用する。なお、さらに、センサ部１３としてカメラを適用してもよい。

第１の検出部１４は、所定時間以上連続する水滴音を検出する。第１の検出部１４は、マイクが収集した音声データにおける、予め保持している水滴音の特徴が所定時間以上連続する箇所（欠陥示唆サイン）を検出する。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行の速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でマイクが収集した音声データに基づき、上記欠陥の検出を行う。例えば、第２の検出部１６は、予め保持している水滴音の特徴が所定時間以上連続する箇所（検出対象）を検出する。

ベース部１１が高速（第１の速度）で移動していると、マイクが収集した音声データに、モータ音や風切音等のノイズが含まれやすくなる。一方、ベース部１１の走行速度を遅くする（第２の速度）、また、停止すると、このようなノイズを軽減できる。結果、第２の検出部１６による推定の精度が向上する。

なお、第２の検出部１６は、さらに、カメラが収集した画像データに基づき、上記欠陥の検出を行ってもよい。

画像データに基づく場合、水滴の動きを検出してもよい。例えば、オプティカルフローで鉛直方向の動きの有無を判定する。ベース部１１が低速で移動している際又は停止している際には、十分な時間幅の画像データを収集できる。このため、このような画像解析も可能となる。

音声データに基づく検出結果と画像データに基づく検出結果を組み合わせることで、第２の検出部１６による欠陥検出の精度がより向上する。例えば、音声データの検出結果及び画像データの検出結果いずれも「欠陥（検出対象あり）」である場合、第２の検出部１６は、欠陥ありと判定してもよい。
（適用例３）
適用例３では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥を侵入水とする。適用例３では、センサ部１３としてカメラを適用する。なお、さらに、センサ部１３としてマイクを適用してもよい。

第１の検出部１４は、侵入水によりもたらされる水たまりを検出する。第１の検出部１４は、カメラが撮影した画像中に存在する一定面積以上の白い領域のかたまり（欠陥示唆サイン）を検出する。水たまりは、光の反射により、画像上で白くなる場合がある。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でマイクが収集した音声データや、カメラが収集した画像データに基づき、上記欠陥の検出を行う。第２の検出部１６の構成は、適用例２と同様であってもよい。

（適用例４）
適用例４では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥を侵入水とする。適用例４では、センサ部１３としてカメラを適用する。なお、さらに、センサ部１３としてマイクを適用してもよい。

第１の検出部１４は、学習型の画像認識により、侵入水を検出する。第１の検出部１４は、カメラが収集した画像データと、予め保持している多数の教師データ（侵入水を示す画像データ）とに基づき、カメラが収集した画像データに侵入水（欠陥示唆サイン）が存在するか否かを判定する。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でマイクが収集した音声データや、カメラが収集した画像データに基づき、上記欠陥の検出を行う。第２の検出部１６の構成は、適用例２と同様であってもよい。

（提供例５）
適用例５では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥を侵入水とする。適用例５では、センサ部１３としてカメラを適用する。なお、さらに、センサ部１３としてマイクを適用してもよい。

第１の検出部１４は、侵入水によりもたらされた濡れた箇所（壁面、天井、床面等）を検出する。第１の検出部１４は、カメラが撮影した画像中に存在する一定面積以上の黒い領域のかたまり（欠陥示唆サイン）を検出する。水で濡れた領域は、画像上で黒くなる場合がある。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でマイクが収集した音声データや、カメラが収集した画像データに基づき、上記欠陥の検出を行う。第２の検出部１６の構成は、適用例２と同様であってもよい。

（提供例６）
適用例６では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥を侵入水とする。適用例６では、センサ部１３としてカメラを適用する。なお、さらに、センサ部１３としてマイクを適用してもよい。

第１の検出部１４は、侵入水が発生しやすい箇所、例えば取付管、継手、管同志の継ぎ目等（欠陥示唆サイン）を検出する。第１の検出部１４は、カメラが撮影した画像中に存在する欠陥示唆サインを検出する。例えば、学習型の画像認識で検出してもよいし、ベース部１１の進行毎に円周方向に画素値積分した値の極小値付近などで検出対象の検出を行ってもよい。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でマイクが収集した音声データや、カメラが収集した画像データに基づき、上記欠陥の検出を行う。第２の検出部１６の構成は、適用例２と同様であってもよい。

（提供例７）
適用例７では、調査対象を下水道とし、検出する欠陥をクラックとする。適用例７では、センサ部１３としてカメラを適用する。

第１の検出部１４は、クラック（欠陥示唆サイン）を検出する。第１の検出部１４は、カメラが撮影した画像中に存在する欠陥示唆サインを検出する。例えば、学習型の画像認識で検出してもよいし、線分抽出によるクラック検出を行ってもよい。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でカメラが収集した詳細な画像データ（例：高倍率で撮影された画像データ、ある箇所を長い時間に渡り撮影した画像データ等）に基づき、上記欠陥の検出を行う。

（提供例８）
適用例８では、調査対象を配管とし、検出する欠陥をモルタルや石灰とする。適用例８では、センサ部１３としてカメラを適用する。

第１の検出部１４は、モルタルや石灰（欠陥示唆サイン）を検出する。第１の検出部１４は、カメラが撮影した画像中に存在する欠陥示唆サインを検出する。例えば、学習型の画像認識で検出してもよいし、テクスチャ解析による検出を行ってもよい。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でカメラが収集した詳細な画像データ（例：高倍率で撮影された画像データ、ある箇所を長い時間に渡り撮影した画像データ等）に基づき、上記欠陥の検出を行う。

（適用例９）
適用例９では、調査対象を配管とし、検出する欠陥をモルタル、石灰、木根等とする。適用例８では、センサ部１３としてカメラ及び距離センサを適用する。

第１の検出部１４は、モルタル、石灰、木根を検出する。第１の検出部１４は、距離センサが収集した距離情報を含む画像中に存在する所定レベル以上の大きさのかたまり（欠陥示唆サイン）を検出する。

第１の検出部１４が検出対象を検出すると、駆動制御部１５は、ベース部１１の走行速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、ベース部１１の走行を停止するように駆動部１２を制御する。第２の検出部１６は、このような状態でカメラが収集した詳細な画像データ（例：高倍率で撮影された画像データ、ある箇所を長い時間に渡り撮影した画像データ等）に基づき、上記欠陥の検出を行う。

（適用例１０）
適用例１乃至９を任意の組み合わせで組み合わせることができる。

以上説明した本実施形態によれば、自律移動可能な装置を用いた新たな欠陥検出技術が実現される。また、本実施形態の検出システムによれば、欠陥検出の精度を保ちつつ、調査に要する時間の短縮を実現できる。

以下、参考形態の例を付記する。
１ ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した情報に基づき所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を制御する駆動制御手段と、
前記センサ手段が収集した前記情報に基づき、所定の欠陥を検出する第２の検出手段と、
を有する検出システム。
２ １に記載の検出システムにおいて、
前記ベース部材に設置された前記センサ手段が収集した情報に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段と、
前記ベース部材と、
前記ベース部材を走行させる駆動手段と、
前記センサ手段と、
をさらに有する検出システム。
３ ２に記載の検出システムにおいて、
前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記駆動制御手段は、前記ベース部材の走行の速度を、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出していない場合に比して遅い速度にする検出システム。
４ ３に記載の検出システムにおいて、
前記駆動制御手段は、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記ベース部材の走行の速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、前記ベース部材の走行を停止するように前記駆動手段を制御する検出システム。
５ ４に記載の検出システムにおいて、
前記駆動制御手段は、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように前記駆動手段を制御した後の所定のタイミングで、前記ベース部材を前記第１の速度で走行させるように前記駆動手段を制御する検出システム。
６ ５に記載の検出システムにおいて、
前記所定のタイミングは、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように前記駆動手段を制御したタイミングから所定時間経過したタイミング、前記ベース部材が前記第２の速度で走行中又は停止中に前記センサ手段により所定量のデータが収集されたタイミング、又は、前記第２の検出手段による検出処理が終了したタイミングである検出システム。
７ ２から６のいずれかに記載の検出システムにおいて、
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記所定の欠陥を検出する処理を開始する検出システム。
８ ２から７のいずれかに記載の検出システムにおいて、
前記センサ手段は、第１のモードと、前記第１のモードよりも情報収集の精度が低い第２のモードを有し、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記第１のモードに遷移する検出システム。
９ １から８のいずれかに記載の検出システムにおいて、
前記ベース部材は、配管の内部を走行し、
前記第２の検出手段は、前記配管の欠陥を検出する検出システム。
１０ コンピュータが、
ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した情報に基づき所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を制御する駆動制御工程と、
前記センサ手段が収集した前記情報に基づき、所定の欠陥を検出する第２の検出工程と、
を実行する検出方法。
１０−２ １０に記載の検出方法において、
前記コンピュータが、前記ベース部材に設置された前記センサ手段が収集した情報に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出工程をさらに実行する検出方法。
１０−３ １０−２に記載の検出方法において、
前記第１の検出工程で前記検出対象を検出した場合、前記駆動制御工程では、前記ベース部材の走行の速度を、前記第１の検出工程で前記検出対象を検出していない場合に比して遅い速度にする検出方法。
１０−４ １０−３に記載の検出方法において、
前記駆動制御工程では、前記第１の検出工程で前記検出対象を検出した場合、前記ベース部材の走行の速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、前記ベース部材の走行を停止するように制御する検出方法。
１０−５ １０−４に記載の検出方法において、
前記駆動制御工程では、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように制御した後の所定のタイミングで、前記ベース部材を前記第１の速度で走行させるように制御する検出方法。
１０−６ １０−５に記載の検出方法において、
前記所定のタイミングは、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように制御したタイミングから所定時間経過したタイミング、前記ベース部材が前記第２の速度で走行中又は停止中に前記センサ手段により所定量のデータが収集されたタイミング、又は、前記第２の検出工程での検出処理が終了したタイミングである検出方法。
１０−７ １０−２から１０−６のいずれかに記載の検出方法において、
前記第２の検出工程では、前記第１の検出工程で前記検出対象を検出した場合、前記所定の欠陥を検出する処理を開始する検出方法。
１０−８ １０−２から１０−７のいずれかに記載の検出方法において、
前記センサ手段は、第１のモードと、前記第１のモードよりも情報収集の精度が低い第２のモードを有し、前記第１の検出工程で前記検出対象を検出した場合、前記第１のモードに遷移する検出方法。
１０−９ １０から１０−８のいずれかに記載の検出方法において、
前記ベース部材は、配管の内部を走行し、
前記第２の検出工程では、前記配管の欠陥を検出する検出方法。
１１ コンピュータを、
ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した情報に基づき、所定の検出対象を検出した場合に、前記ベース部材の走行を制御する駆動制御手段、
前記センサ手段が収集した前記情報に基づき、所定の欠陥を検出する第２の検出手段、
として機能させるプログラム。
１１−２ １１に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、
前記ベース部材に設置された前記センサ手段が収集した情報に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段としてさらに機能させるプログラム。
１１−３ １１−２に記載のプログラムにおいて、
前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記駆動制御手段は、前記ベース部材の走行の速度を、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出していない場合に比して遅い速度にするプログラム。
１１−４ １１−３に記載のプログラムにおいて、
前記駆動制御手段は、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記ベース部材の走行の速度をそれまでの第１の速度よりも遅い第２の速度にするか、又は、前記ベース部材の走行を停止するように前記駆動手段を制御するプログラム。
１１−５ １１−４に記載のプログラムにおいて、
前記駆動制御手段は、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように制御した後の所定のタイミングで、前記ベース部材を前記第１の速度で走行させるように制御するプログラム。
１１−６ １１−５に記載のプログラムにおいて、
前記所定のタイミングは、前記ベース部材の走行の速度を前記第２の速度にする、又は、前記ベース部材の走行を停止するように制御したタイミングから所定時間経過したタイミング、前記ベース部材が前記第２の速度で走行中又は停止中に前記センサ手段により所定量のデータが収集されたタイミング、又は、前記第２の検出手段による検出処理が終了したタイミングであるプログラム。
１１−７ １１−２から１１−６のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記所定の欠陥を検出する処理を開始するプログラム。
１１−８ １１−２から１１−７のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記センサ手段は、第１のモードと、前記第１のモードよりも情報収集の精度が低い第２のモードを有し、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記第１のモードに遷移するプログラム。
１１−９ １１から１１−８のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記ベース部材は、配管の内部を走行し、
前記第２の検出手段は、前記配管の欠陥を検出するプログラム。

この出願は、２０１５年６月２３日に出願された日本出願特願２０１５−１２５８３６号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

1. ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段と、
   前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御手段と、
   前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出手段と、
   を有する検出システム。
2. 請求項１に記載の検出システムにおいて、
   前記ベース部材と、
   前記ベース部材を走行させる駆動手段と、
   前記センサ手段と、
   をさらに有する検出システム。
3. 請求項１又は２に記載の検出システムにおいて、
   前記駆動制御手段は、前記ベース部材の走行を停止させた後の所定のタイミングで、前記ベース部材を前記第１の速度で走行させる制御を行う検出システム。
4. 請求項３に記載の検出システムにおいて、
   前記所定のタイミングは、前記ベース部材の走行を停止させたタイミングから所定時間経過したタイミング、前記ベース部材が停止中に前記センサ手段により所定量のデータが収集されたタイミング、又は、前記第２の検出手段による検出処理が終了したタイミングである検出システム。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の検出システムにおいて、
   前記第２の検出手段は、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記所定の欠陥を検出する処理を開始する検出システム。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の検出システムにおいて、
   前記センサ手段は、第１のモードと、前記第１のモードよりも情報収集の精度が低い第２のモードを有し、前記第１の検出手段が前記検出対象を検出した場合、前記第１のモードに遷移する検出システム。
7. コンピュータが、
   ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出工程と、
   前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御工程と、
   前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出工程と、
   を実行する検出方法。
8. コンピュータを、
   ベース部材が第１の速度で配管の内部を走行中に前記ベース部材に設置されたセンサ手段が収集した音声又は画像に基づき、所定の検出対象を検出する第１の検出手段、
   前記所定の検出対象が検出された場合、前記ベース部材の走行を停止させる駆動制御手段、
   前記ベース部材が停止中に前記センサ手段が収集した音声又は画像に基づき、前記配管の欠陥を検出する第２の検出手段、
   として機能させるプログラム。

Images