非GNSS環境下における点検結果の効率的なBIM/CIMモデル反映に関する研究

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K14223
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 川野 浩平 九州大学, 工学研究院, 助教 (30622948)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: BIM/CIM / SLAM / 維持管理

Outline of Annual Research Achievements

令和４年度は、当初の研究計画に則り、リアルタイムな自己位置推定システムのプロトタイプを開発（実施項目Ａ）し、非GNSS環境下での実験を行い適用条件を整理（実施項目Ｂ）した。さらに、研究目的に対する更なるアプローチとして、実施項目Ａで目指していた継続的なリアルタイム自己位置推定ではなく、点検箇所に対するピンポイントかつ高速な自己位置推定システムのプロトタイプ開発（実施項目Ｃ）を実施した。
実施項目Ａでは、令和３年度の調査結果を踏まえてLiDAR搭載型のスマートフォン端末を用いた、LiDARと適応モンテカルロ位置推定（Adaptive Monte Carlo Localization：AMCL）を組み合わせた自己位置推定システムを開発した。さらに、近年ではロボット開発のデファクトスタンダードとなっているROS（Robot Operating System）に対応したセンサー機器を用いた自己位置推定手法も並行して有用であるかを検討した。
実施項目Ｂでは、実施項目Ａで開発したプロトタイプを用いて、非GNSS環境下におけるリアルタイムな自己位置推定実験を実施した。具体的には、意図的にGNSS機能をオフにしたLiDAR搭載型端末を用いた室内での自己位置推定や、GNSS衛星の電波範囲外となるボックスカルバート内部での自己位置推定などを実施し、非GNSS環境下におけるリアルタイムな自己位置推定システムの適用条件を抽出・整理した。
実施項目３では、実施項目２において長時間のシステム利用に由来するエラー発生を回避する方策として、点検作業時に継続してシステムを稼働させるのではなく、従来の点検作業における記帳作業や写真撮影に代替する行為としてシステムを起動し、自己位置を推定して点検位置を自動記録する方策について検討した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初計画における令和４年度の実施項目のうち、非GNSS環境下での実験にて一般的な構造物に対する動作検証を実施しているが、橋梁点検の実場面での検証・適用条件の検討が不十分であった。そのため、進捗状況はやや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

令和５年度は、当初計画から若干の修正を加えて点検作業者が携帯可能なウェアラブル機器に搭載されたセンサーとタブレット端末などの携帯可能な計算機器を組み合わせた点検業務支援ツールの仮想プロトタイプを開発し、非GNSS環境下での現場利用を想定したシステムの要件を定義する。

Causes of Carryover

次年度使用額が生じた理由として、当初購入予定であったウェアラブル端末等の購入を見合わせたことが主な物として挙げられる。これは、当初予定ではROSを用いたシステム構築を想定しておらず、必要機材を再選定する必要があったためである。次年度使用額を含めた次年度助成金は、開発環境（計算端末およびROS対応機材をふくめたセンサ類）の充足と実験環境への交通費に充当する予定である。