arbor-echo-scanner
購入済みの音響センサーを、市販ソフトの代わりに自作のソフトで動かす。ハンマーで叩いた音が幹を伝わる速さから、腐朽や空洞を色で描き出す診断器です。
種別 自分用ツール · 棚 実験（実務効率化） · 互換 Fakopp ArborSonic 3D 相当ハード
01 — なぜ自作するのか
高価な商用ソフトは中身が閉じていて、自分の診断の流れや他の記録（外観カルテ・鉢物管理・造園受託）と繋げられません。自作なら、必要な機能を自分で足していけます。
診断のたびに高価な専用ソフトに縛られる。値上げや仕様変更にも従うしかない。
自分のワークフローに合わせたくても、閉じたソフトには手を入れられない。
外観診断や顧客管理と一体にしたいのに、データが専用形式の中に閉じている。
02 — 仕組み
難しい信号処理（音の到達時刻の判定）は、購入済みのアンプ側ハードが済ませてくれます。自作ソフトが受け取るのは「何マイクロ秒で届いたか」という数字だけ。ここが実現性を高くしている肝です。
幹の周りに並べたセンサーを、順にハンマーで軽く叩く。音波（弾性波）が幹の内部を通って、全センサーに伝わる。
各センサーへの到達時間（走時, µs）が送られてくる。距離÷時間で「その経路の音速」が分かる。
健全な木は音が速く、腐朽・空洞は遅い。速さの分布を色に変換し、断面図に描く。
03 — 原理と精度の限界
腐朽や空洞は、木の繊維が壊れて密度が下がったり隙間ができたりした状態。音（弾性波）はそこを通ると遅くなります。だから「遅い経路が集まる領域＝内部の異常が疑われる場所」として浮かび上がります。ただし、これは直接見ているわけではなく、速さから間接的に推測している点が大事です。
正直に列挙します。これらは「使い方で補う」か「今後の改良で詰める」対象です。
このツール固有の未検証点未検証 直線近似トモグラムが実際の腐朽とどれだけ合うかは、実測で元ソフトと見比べるまで分かりません（＝M2完成後の反証ポイント）。かけ離れていれば、曲線レイ補正などの高精度化を前倒しします。
04 — トモグラムの読み方
色そのものが腐朽率ではありません。色は音速の分布で、その断面の中での相対的な速い/遅いを表します。だから健全な木でも色の濃淡は出ます。読むときは「色がついたか」ではなく「どれくらい遅い領域が・どこに・どんな形で集まっているか」を見ます。
ムラは多少あるが、極端に遅い（赤〜紫）まとまりが無い。周辺のわずかな色差は正常な範囲。色が出る＝異常ではない。
赤〜紫がまとまって存在。中心寄りに広がる形は内部腐朽・空洞に典型。線状に細く遅い帯は亀裂のことも。
最終判断は外観・打診・経験と必ず合わせて。トモグラムは「切らずに内部の当たりをつける道具」であって、単独の結論ではありません。
05 — 通信の中身
実機はテキストの行を送ってきます。この形式は公式マニュアルで確認済み。1回叩くと、センサーの組（箱）ごとに複数行が届きます。
IN 03 0205 0311
今回は「センサーを1から順に叩いてください」とソフトが誘導する誘導式。どのセンサーを叩いたかはソフトが把握し、届いた行を正しい場所に記録します。
06 — 現場での使い方
実際の流れはシンプルです。ソフトが順番を誘導するので、迷わず叩けます。段取りの罠を先に潰しておくと、やり直しが減ります。
どの高さ・どの断面を測るか決める。腐朽が疑われる位置（傷・きのこ・空洞音）を狙う。罠：高さで腐朽は変わる。気になる高さで測る。
巻尺で測定高さの円周を測り、ソフトに入力（cm）。これがセンサー間の距離＝計算の土台になる。罠：入力を間違えると音速が全部ずれる。
樹皮にほぼ等間隔で固定し、番号を時計回りに振る（取付方式はハードに従う）。罠：間隔の不均一・樹皮の浮き・厚い外皮は誤差の元。
Bluetoothでペアリングし、ソフトの接続画面で「Reading device（緑）」を確認。
「センサー1を叩いて」から順に、各センサーを数回ずつハンマーで。走時の表が自動で埋まる。罠：叩く強さのばらつき。一定のリズムで軽く。
近いのに極端に遅い/0のセルは、再タップか除外。手動修正・センサー単位の再収集ができる。
トモグラムを計算し、04の読み方で判断。データは保存して次回や記録と紐づける（.f3dの読み込みも可）。
07 — 他手法との使い分け
音響トモグラフィは「切らずに断面全体を面で見られる」のが強み。一方で間接指標であり、範囲を広めに出しがち。それぞれの手法の得意・不得意を踏まえて重ねると、精度と納得感が上がります。
| 手法 | 侵襲 | 見える範囲 | 長所 | 短所 |
|---|---|---|---|---|
| 外観診断（目視・触診） | 非侵襲 | 表面・外形・立地 | 基本・素早い・器具ほぼ不要。まずここから。 | 内部は見えない。 |
| 打診（ハンマー） | 非侵襲 | 表面付近の空洞 | 手軽・その場で当たりが分かる。 | 主観的・定量化しにくい・深部は不明。 |
| 貫入抵抗（レジストグラフ） | 微侵襲 | 1本の線上の密度 | 定量的で、その線上の腐朽は明確。 | 点/線のサンプル・細い穴が残る・全周は分からない。 |
| 音響トモグラフィ（本ツール） | 非侵襲 | 断面全体（面） | 切らずに面で分かる・繰り返せる・記録に残せる。 | 間接指標（速度）・センサー数に依存・範囲を広めに出しがち。 |
使い分けの流れ：外観で当たりをつける → 音響トモグラフィで断面全体を面で確認 → 局所を確定したい所だけレジストグラフで裏取り。トモグラフィ単独でなく、外観・侵襲手法と重ねて結論を出すのが安全です。
08 — つくる範囲
まず「円形にセンサーを並べて・単層の断面図が出る」ところまで。3D表示や倒木リスク計算などは、単層が実用になってから足します。
09 — 道のり
まず入口（M0）だけChromeで動かして実機と疎通確認。断面図まで作り込んでから、最後に本番アプリ（Tauri）へ移し、実際の木を1本測って運用開始します。
COMポートに繋ぎ、届いた行を読み解いて表示・保存。実機で形式を答え合わせ。
円形にセンサー登録 → 誘導に沿って叩く → 走時の表を組み立て・手直し。
音速を計算し、色分けした断面図を描画。閾値スライダーで健全/腐朽の境界を調整。
公式 .f3d の読み込みと、自作形式での保存・再読込。
Tauri（デスクトップアプリ）へ移植し、現場の実樹1本を測ってトモグラムを得る＝運用開始。