(57)【要約】【課題】無人浮遊機の操縦の容易化を図る。【解決手段】  遠隔操作により空中浮揚させる浮遊手段２２，２３を備えた無人浮遊機２０と、無人浮遊機を操縦する操縦装置４０と、を備え、無人浮遊機は、検査対象物の被検査情報を取得する取得手段２５と、当該無人浮遊機の飛行状態を検出する飛行状態検出手段２４と、検出した飛行状態を操縦装置に送信する送信手段２６と、を有し、操縦装置は、無人浮遊機の操縦者に対して力覚又は聴覚にて報知を行う伝達手段４２と、無人浮遊機から受信した飛行状態に応じた動作態様で伝達手段を動作させる制御手段４５と、を有している。【選択図】図５
2018116443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操作により空中浮揚させる浮遊手段を備えた無人浮遊機と、
前記無人浮遊機を操縦する操縦装置と、を備え、
前記無人浮遊機は、
検査対象物の被検査情報を取得する取得手段と、
当該無人浮遊機の飛行状態を検出する飛行状態検出手段と、
検出した前記飛行状態を前記操縦装置に送信する送信手段と、を有し、
前記操縦装置は、
前記無人浮遊機の操縦者に対して力覚又は聴覚にて報知を行う伝達手段と、
前記無人浮遊機から受信した飛行状態に応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御手段と、を有することを特徴とする検査システム。
【請求項２】
前記飛行状態検出手段は、前記無人浮遊機の移動方向又は移動速度を検出し、
前記制御手段は、検出された前記無人浮遊機の移動方向又は移動速度に応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御モードを実行可能であることを特徴とする請求項１記載の検査システム。
【請求項３】
前記飛行状態検出手段は、前記無人浮遊機の周囲の障害物の存在する方向又は距離を検出し、
前記制御手段は、検出された前記周囲の障害物の存在する方向又は距離に応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御モードを実行可能であることを特徴とする請求項１又は２記載の検査システム。
【請求項４】
前記飛行状態検出手段は、前記無人浮遊機の高さを検出し、
前記制御手段は、検出された前記無人浮遊機の高さに応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御モードを実行可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の検査システム。
【請求項５】
前記飛行状態検出手段は、前記無人浮遊機の機体の向きを検出し、
前記制御手段は、検出された前記無人浮遊機の機体の向きに応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御モードを実行可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人浮遊機を用いた検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、人の手が届かないような場所を有する構造物の検査には、いわゆるドローンと呼ばれる遠隔操縦可能な無人浮遊機を使用した検査システムが活用されている（例えば特許文献１参照）。
上記検査システムは、例えば、火力発電のボイラ火炉の屋内のような狭所の壁面の検査に適用可能である。
検査システムの無人浮遊機は、浮遊力を得るためにモータに接続された複数のプロペラ、屋内壁面を撮像するカメラ、壁面までの距離計測部、機体姿勢を計測する慣性計測部等を搭載している。
【０００３】
そして、検査の際には、屋外に設置された地上装置が、無人浮遊機からのカメラの映像、計測距離、機体姿勢等の情報を無線により受信し、これらを表示するモニタで確認しながら無人浮遊機の操縦が行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記検査システムでは、無人浮遊機に搭載しているカメラの映像や周囲の壁面までの計測距離、計測された機体の姿勢をモニタで確認して無人浮遊機の操縦を行っている。しかし、モニタの情報で実際の無人浮遊機がどちらに傾いており、どちらに移動しているか等を判断し、これに応じて適切な操縦を行うには熟練を有し、十分な経験を積んでいない者にはその操縦は非常に困難であった。
特に、検査対象の構造物が、ボイラ火炉のような狭所の内壁等である場合、無人浮遊機の迅速かつ正確な操縦が必要となる。その一方で、このような閉空間では無人浮遊機自身が起こすダウンウォッシュが閉空間内での外乱風となるため、機体が不安定となり、その操縦がさらに困難であった。
【０００６】
本発明は、無人浮遊機の操縦の容易化を図ることをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、遠隔操作により空中浮揚させる浮遊手段を備えた無人浮遊機と、前記無人浮遊機を操縦する操縦装置と、を備える検査システムであって、前記無人浮遊機は、検査対象物の被検査情報を取得する取得手段と、当該無人浮遊機の飛行状態を検出する飛行状態検出手段と、検出した前記飛行状態を前記操縦装置に送信する送信手段と、を有し、前記操縦装置は、前記無人浮遊機の操縦者に対して力覚又は聴覚にて報知を行う伝達手段と、前記無人浮遊機から受信した飛行状態に応じた動作態様で前記伝達手段を動作させる制御手段と、を有する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、無人浮遊機を容易に操縦することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係る検査システムの概略構成図である。
【図２】無人浮遊機の拡大斜視図である。
【図３】無人浮遊機の制御系を示すブロック図である。
【図４】操縦装置の正面図である。
【図５】操縦装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［検査システムの概略］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る検査システムの概略構成図である。
本発明の実施の形態に係る検査システム１００は、遠隔操作により空中浮揚させる浮遊手段を備えた無人浮遊機２０と、無人浮遊機２０を操縦する操縦装置４０と、無人浮遊機２０が取得する被検査情報を無線通信で受信する地上装置６０とを備えている。
上記検査システム１００は、構造物、例えば、循環流動層ボイラの火炉Ｆの内部壁面を検査対象物としており、火炉Ｆの内部壁面の被検査情報を取得するためのものである。
【００１１】
[循環流動層ボイラの火炉]
検査システム１００は、火炉Ｆの内部壁面を検査対象としているが、この火炉Ｆを使用する循環流動層ボイラについて簡単に説明する。
循環流動層ボイラは、高温で流動する循環材（珪砂）を循環させながら、燃料を燃焼して、蒸気を発生させる装置である。循環流動層ボイラでは、燃料として、例えば、非化石燃料（木質バイオマス、廃タイヤ、廃プラスチック、スラッジなど）を使用することができる。循環流動層ボイラで発生した蒸気は、例えば発電タービンの駆動に用いられる。
【００１２】
循環流動層ボイラは、火炉Ｆとサイクロンとの間で循環材を循環させ、サイクロンにて排ガスの排気を行う。
火炉Ｆは、縦及び横が数メートル、高さは数十メートルの角筒状であり、天井は閉塞されている。なお、火炉は一般的に筒状であるが、ここに示した寸法は一例であって、実際には大きさは様々である。
火炉Ｆの壁面は、上下に沿った複数の円管が壁面状に連接された構造であり、各円管には蒸気を発生させるための水が通されている。
【００１３】
火炉Ｆの壁面を構成する円管は、内部に蒸気を発生させる水が通っているので耐圧性が要求される。その一方で、火炉Ｆ内は、循環材が上下方向に沿って循環するので、摩耗が生じる。従って、火炉Ｆの内壁は、表面の摩耗やひびなどが生じていないか定期的に検査する必要がある。
このような火炉Ｆの内壁の検査に無人浮遊機２０を利用すれば、狭い火炉Ｆ内に作業用の足場を構築することなく、少ない手間と少ない時間と少ない費用で内部壁面の検査を行うことが可能である。
【００１４】
［無人浮遊機］
図２は無人浮遊機２０の拡大斜視図、図３は制御系を示すブロック図である。
無人浮遊機２０は、図示のように、機体２１の上部に設けられた四つのロータ２２と、各ロータ２２を駆動する浮遊機駆動部２３とを備えている。
なお、前述した浮遊手段は、四つのロータ２２と浮遊機駆動部２３とから構成されている。
また、無人浮遊機２０は、当該無人浮遊機２０の飛行状態を検出する飛行状態検出手段２４と、火炉Ｆの内壁の被検査情報を取得する取得手段としての撮像部２５と備えている。
さらに、無人浮遊機２０は、被検査情報を無線により操縦装置４０及び地上装置６０に送信する送信手段としての送信部２６及び操縦装置４０からの操縦指令を無線で受信する受信部２７を備えている。
【００１５】
浮遊機駆動部２３は、各ロータ２２を個別に駆動する四基のモータと、これらのモータの駆動回路と、各モータの回転数を検出するエンコーダ等から構成されている。
四基のモータは、操縦装置４０からの操縦指令を受信部２７が受信すると、駆動回路を通じて、個々にトルク出力が制御される。これにより、無人浮遊機２０は、前進、後退、左移動、右移動、上昇、下降、左旋回、右旋回、ホバリング等の浮遊動作を行うことができる。
【００１６】
飛行状態検出手段２４は、加速度センサ２４１、距離センサ２４２〜２４５、高度センサ２４６、電子コンパス２４７及び飛行情報取得部２４８等から構成されている。
【００１７】
加速度センサ２４１は、無人浮遊機２０の重心位置に装備され、機体２１の前後方向、左右方向、上下方向のそれぞれに平行な三軸方向について無人浮遊機２０に生じる加速度を検出することができる。
各軸の検出加速度は、飛行情報取得部２４８により、送信部２６を通じて操縦装置４０及び地上装置６０に送信される。
【００１８】
距離センサ２４２〜２４５は、機体２１の前側、後側、左側、右側に個別に装備されている。これらは、無人浮遊機２０の周囲の障害物の存在する方向又は距離を検出するためのものであり、機体２１の前方、後方、左方、右方のそれぞれの方向に存在する構造物（障害物）までの距離を検出するセンサである。ここでは、構造物（障害物）として、機体２１の周囲の火炉Ｆの内壁が対象となる。
例えば、距離センサ２４２〜２４５は、距離検出する方向に対してレーザ光を投光し、反射光を受光して距離を演算する光学式の距離センサ（レーザースキャナ）が使用される。
なお、距離検出が可能あって非接触式であれば光学式に限らず、他のあらゆる方式（例えば、超音波センサ等）の距離センサを使用することが可能である。
各方向について検出された距離は、飛行情報取得部２４８により、送信部２６を通じて操縦装置４０及び地上装置６０に送信される。
【００１９】
高度センサ２４６は、機体２１の下部に装備されている。この高度センサ２４６は、気圧検出式の高度センサである。
高度センサ２４６による検出圧力は、飛行情報取得部２４８により、送信部２６を通じて操縦装置４０及び地上装置６０に送信される。
なお、高度センサは、距離センサ２４２〜２４５と同様に、機体２１から下方に向かって投光し、地上や床面からの反射光を受光して高さを演算する光学式の距離センサ（レーザースキャナ）や超音波の反射波を利用する超音波センサを使用することも可能である。
【００２０】
電子コンパス２４７は、前述した機体２１の三軸方向に対する地磁気の傾斜角度を検出する地磁気センサを備えており、機体２１の前方が東西南北のいずれの方位を向いているかを検出することができる。また、三軸式なので、電子コンパス２４７は、機体２１の傾斜時にもその向きを検出することができる。
電子コンパス２４７が検出した各軸ごとの地磁気の傾斜角度は、飛行情報取得部２４８により、送信部２６を通じて操縦装置４０及び地上装置６０に送信される。
なお、機体２１の向き検出手段としては、傾斜角度を検出可能なセンサであれば電子コンパス２４７に限定されず、例えば、ジャイロセンサーや傾斜センサを使用しても良い。
【００２１】
撮像部２５は、機体２１の前端部に設けられた静止画カメラ２５１と動画カメラ２５２とを有している。静止画カメラ２５１と動画カメラ２５２は、いずれも光軸を前方に向けて配置されている。そして、各カメラ２５１，２５２は、被検査情報として、火炉Ｆの内壁の撮像画像を取得する。なお、撮像部２５は、静止画カメラ２５１と動画カメラ２５２のいずれか一方のみを備える構成としても良い。
撮像部２５が取得した撮像画像のデータは、飛行情報取得部２４８により、送信部２６を通じて地上装置６０に送信される。
【００２２】
［地上装置］
地上装置６０は、無線通信用の受信部と表示部としてのディスプレイを備えたＰＣ（パーソナルコンピューター）から構成されている。
この地上装置６０は、無人浮遊機２０から受信した、飛行状態検出手段２４の検出による飛行状態から無人浮遊機２０の移動方向及び移動速度、前後左右方向の構造物（障害物）までの距離、検出高さ、検出傾斜角度を算出し、撮像部２５が取得した撮像画像のデータと共に、記憶装置に記録する。また、地上装置６０は、これら飛行状態と撮像画像のデータをディスプレイに表示する。
なお、地上装置６０は、表示部と受信部とを備えていれば、ＰＣ以外の処理装置で構成しても良い。
【００２３】
［操縦装置：全体概略］
図４は操縦装置４０の正面図、図５は操縦装置４０のブロック図である。
操縦装置４０は、無人浮遊機２０の操縦動作を入力する操作部４１と、無人浮遊機２０の操縦者に対して力覚にて報知を行う伝達手段４２と、無人浮遊機２０から受信した飛行状態に応じた動作態様で伝達手段を動作させる制御手段４５とを備えている。
さらに、操縦装置４０は、無人浮遊機２０から無線送信された飛行状態を受信するための受信部４３と、操作部４１から入力され操縦動作の動作指令を無線で送信する送信部４４とを備えている。なお、図４の符号４３１は、無線の送受信を行うためのアンテナである。
【００２４】
［操縦装置：操作部］
操作部４１は、主に、左右一対の操縦桿４１１，４１２から構成されている。各操縦桿４１１，４１２は、操縦装置４０の正面部に対して垂直に起立した状態を基準位置として、図４の上下方向、左右方向及びこれらの合成方向に倒すことができる。そして、各操縦桿４１１，４１２の傾倒方向に応じて、前進、後退、左移動、右移動、上昇、下降、左旋回、右旋回、ホバリング等の操縦動作を入力することができる。
【００２５】
［操縦装置：伝達手段］
伝達手段４２は、操縦装置４０の正面における上端部、下端部、左端部、右端部、正面中央部、背面中央部のそれぞれに配置されたアクチュエーター４２１〜４２６を有している。また、伝達手段４２は、無人浮遊機２０の操縦者に対して聴覚にて報知を行う予備の伝達手段としてのスピーカー４２７を有している。
【００２６】
各アクチュエーター４２１〜４２６は、いずれもバイブレーターであり、錘とモータから構成されている。そして、各アクチュエーター４２１〜４２６は、操縦装置４０における配置と、無人浮遊機２０の飛行状態に関する方向とが関連付けられている。
【００２７】
即ち、操縦装置４０の上端部に設けられたアクチュエーター４２１は、無人浮遊機２０の前方に対応し、操縦装置４０の下端部に設けられたアクチュエーター４２２は、無人浮遊機２０の後方に対応している。
また、操縦装置４０の左端部に設けられたアクチュエーター４２３は、無人浮遊機２０の左方に対応し、操縦装置４０の右端部に設けられたアクチュエーター４２４は、無人浮遊機２０の右方に対応している。
さらに、操縦装置４０の正面中央部に設けられたアクチュエーター４２５は、無人浮遊機２０の上方に対応し、操縦装置４０の背面中央部に設けられたアクチュエーター４２６は、無人浮遊機２０の下方に対応している。
【００２８】
操縦装置４０の正面が水平となる様に操縦者が手に持った状態における上記各アクチュエーター４２１〜４２６の配置と水平状態の無人浮遊機２０における各方向との関係が一致する。このため、無人浮遊機２０の各方向における飛行状態について報知するために、対応するアクチュエーター４２１〜４２６のいずれかが振動することにより、操縦装置４０側を見ない状態でも、その振動発生位置から無人浮遊機２０のいずれの方向について後述する各種の報知が行われていることを認識することが可能となっている。
【００２９】
また、操縦装置４０の正面左下部には、補助的な伝達手段４２として、聴覚にて報知を行うスピーカー４２７が配置されている。このスピーカー４２７は、図示しない、報知のための音声を生成する音声生成回路、アンプ等と接続されている。
【００３０】
［操縦装置：制御手段］
制御手段４５は、力覚フィードバックを行う四種類の制御モードを選択的に実行して、無人浮遊機２０から受信した各種の飛行状態に応じた動作態様で各アクチュエーター４２１〜４２６を動作させる。
四種類の制御モードは、速度モード、障害物検知モード、高さモード、姿勢モードからなる。
これらの制御モードは、操縦装置４０の正面右下部に設けられた選択手段としてのダイヤル４６１により選択することができる。なお、制御モードの選択は、ダイヤルに限らず、入力パネル、ボタン、レバー等あらゆる入力手段を使用することができる。
【００３１】
制御手段４５は、四つの制御モードを実行するために、飛行状態選択部４５１，物理量演算部４５２，操作量演算部４５３，アクチュエーター選択部４５４からなる四つの機能的構成を備えている。なお、これらの機能的構成は、実際には、所定の制御、処理を実行するハードウェア的な回路又は、プログラムに基づいて所定の制御、処理を実行する処理装置により構成されている。
【００３２】
飛行状態選択部４５１は、無人浮遊機２０から受信する各種の飛行状態の情報から選択されている制御モードに必要な情報を選択する。
具体的には、飛行状態選択部４５１は、速度モードが選択されている場合には、加速度センサ２４１の出力を選択する。
また、飛行状態選択部４５１は、障害物検知モードが選択されている場合には、距離センサ２４２〜２４５の出力を選択する。
また、飛行状態選択部４５１は、高さモードが選択されている場合には、高度センサ２４６の出力を選択する。
また、飛行状態選択部４５１は、姿勢モードが選択されている場合には、電子コンパス２４７の出力を選択する。
【００３３】
物理量演算部４５２は、各種の制御モードごとに飛行状態選択部４５１において選択された各種の飛行状態の情報から必要な物理量を算出する。
具体的には、物理量演算部４５２は、速度モードが選択されている場合には、機体２１の前後方向、左右方向、上下方向の加速度を積分して各方向の速度を算出する。
また、物理量演算部４５２は、障害物検知モードが選択されている場合には、距離センサ２４２〜２４５の出力から前後方向及び左右方向における障害物（周囲の構造物）までの距離を算出する。
また、物理量演算部４５２は、高さモードが選択されている場合には、高度センサ２４６の出力、即ち、機体２１の高度に応じた気圧から機体の２１の高さを算出する。この場合、物理量演算部４５２は、飛行開始前の地上における気圧と飛行中の気圧との差に基づいて高度を算出する。
また、物理量演算部４５２は、姿勢モードが選択されている場合には、電子コンパス２４７の出力、即ち、機体２１の三軸方向に対する地磁気の傾斜角度から機体２１の姿勢である三軸方向の傾斜角度を算出する。この場合も、物理量演算部４５２は、飛行開始前の水平な状態における機体２１の三軸方向に対する地磁気の傾斜角度と飛行中の機体２１の三軸方向に対する地磁気の傾斜角度との差に基づいて機体２１の三軸方向の傾斜角度を算出する。
【００３４】
操作量演算部４５３は、各種の制御モードごとに物理量演算部４５２で算出された物理量から駆動させるアクチュエーター４２１〜４２６を選択すると共にその操作量を算出する。
【００３５】
具体的には、操作量演算部４５３は、速度モードが選択されている場合には、機体２１の前後方向、左右方向、上下方向の算出速度に基づき、正方向に速度が発生している方向を特定し、当該方向に対応するアクチュエーター４２１〜４２６のモータに対する駆動指令を生成する。このとき、操作量演算部４５３は、算出された機体の移動速度が速くなる程、回転数が大きくなるように各アクチュエーター４２１〜４２６のモータの駆動指令を生成する。
なお、機体２１の移動方向に応じて、二又は三基のアクチュエーター４２１〜４２６が同時に駆動する場合もある。
【００３６】
なお、上記制御に替えて、速度モードにおいて、機体２１が正方向に速度が発生している方向に対応するアクチュエーター４２１〜４２６について、一定の回転数で駆動させて、移動方向のみを示す、より簡易な制御を行っても良い。また、速度が最も速い方向に対応する単一のアクチュエーター４２１〜４２６のみを駆動させる制御を行っても良い。
【００３７】
また、操作量演算部４５３は、障害物検知モードが選択されている場合には、前後方向及び左右方向における障害物（周囲の構造物）までの算出距離について、予め定められた近接距離の閾値以下となる場合に、その方向に対応するアクチュエーター４２１〜４２４のモータに対する一定回転数の駆動指令を生成する。
なお、機体２１に対して近接する障害物が存在する方向に応じて、二基のアクチュエーター４２１〜４２４が同時に駆動する場合もある。
【００３８】
なお、上記制御に替えて、前後方向及び左右方向における障害物（周囲の構造物）までの算出距離に基づき、前後左右のそれぞれの方向について、距離に応じた回転数でアクチュエーター４２１〜４２４のモータに対する駆動指令を生成しても良い。このとき、操作量演算部４５３は、算出距離が短くなる程、回転数が大きくなるように各アクチュエーター４２１〜４２４のモータの駆動指令を生成する。
【００３９】
また、操作量演算部４５３は、高さモードが選択されている場合には、算出された高度が、予め定められた高度の下限となる閾値（１）と高度の上限となる閾値（２）の間となる場合に、一定の回転数でアクチュエーター４２５のモータに対する駆動指令を生成する。
【００４０】
なお、上記制御に替えて、算出高度と上限となる閾値（又は高度の下限となる閾値）との差を求め、高度差に応じた回転数でアクチュエーター４２５（高度の下限となる閾値の場合にはアクチュエーター４２６）のモータに対する駆動指令を生成しても良い。このとき、操作量演算部４５３は、算出高度の差が小さくなる程、回転数が大きくなるようにアクチュエーター４２５のモータの駆動指令を生成する。
【００４１】
また、操作量演算部４５３は、姿勢モードが選択されている場合には、予め定められた基本姿勢に対して、算出された前後、左右、上下の各軸回りの傾斜角度との差を求め、差の値に応じた回転数でアクチュエーター４２１〜４２６のモータに対する駆動指令を生成する。このとき、操作量演算部４５３は、差が大きくなる程、回転数が大きくなるように各アクチュエーター４２１〜４２６のモータの駆動指令を生成する。
なお、例えば、前後方向に沿った軸回りの傾斜については左右のアクチュエーター４２３，４２４を駆動し、左右方向に沿った軸回りの傾斜については前後のアクチュエーター４２１，４２２を駆動し、上下方向に沿った軸回りの傾斜については上下のアクチュエーター４２５，４２６を駆動する。但し、これは一例であって、駆動するアクチュエーター４２１〜４２６と各軸回りの傾斜との対応関係については変更してもよい。
【００４２】
また、姿勢モードについては、前後、左右、上下の三軸全ての傾斜角度差をアクチュエーター４２１〜４２６で報知しないで、三軸の内の一軸回り又は二軸回りの傾斜角度を一部のアクチュエーター４２１〜４２６で報知してもよい。
【００４３】
アクチュエーター選択部４５４は、操作量演算部４５３で選択されたアクチュエーター４２１〜４２６に対して駆動指令を入力する。
【００４４】
［検査システムによる検査並びにその技術的効果］
上記検査システム１００において、循環流動層ボイラの火炉Ｆの内部壁面を検査する場合、当該内部壁面が全て撮像できるように、決まった経路で飛行しながら、静止画カメラ２５１又は動画カメラ２５２により撮像が実行される。このとき、無人浮遊機２０は、その前側部分を内部壁面に向けた状態で飛行が行われるように、操縦装置４０による操縦が行われる。
【００４５】
そして、操縦装置４０において、ダイヤル４６１により、速度モードが選択された場合には、無人浮遊機２０から入力された飛行情報の内、加速度センサ２４１の出力が制御手段４５にて処理される。即ち、加速度センサ２４１の出力から各軸方向の無人浮遊機２０の移動速度が求められ、移動を行っている方向に対応するアクチュエーター４２１〜４２６が移動速度に応じた回転数で駆動する。
【００４６】
このため、火炉Ｆの内部で、無人浮遊機２０を目視しながら操縦する場合において、操縦者は、無人浮遊機２０における前後、左右、上下のいずれの方向に移動しているかを、駆動するアクチュエーター４２１〜４２６の位置により力覚的に把握することができる。
従って、操縦者は、無人浮遊機２０から目を離すことなく操縦することができ、また、無人浮遊機２０の移動方向を正確に把握することができ、熟練を要することなく容易に操縦を行うことが可能となる。
また、アクチュエーター４２１〜４２６は、無人浮遊機２０の移動速度に応じて激しく作動するように制御されるので、無人浮遊機２０の移動速度の遅速を操縦者が力覚的に認識することができる。これにより、狭い火炉Ｆ内の無人浮遊機２０の操縦に際し、内部壁面への衝突等の操作ミスの発生を効果的に低減することが可能となる。
【００４７】
なお、速度モードにおいて、例えば、検査を実施したい移動方向や移動速度が定められている場合がある。この場合、いずれのアクチュエーター４２１〜４２６が作動するか、また、その動作量に応じて、無人浮遊機２０から目を離すことなく、目標とする移動方向及び移動速度を維持するように操縦するがことができ、検査をより容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００４８】
また、操縦装置４０において、ダイヤル４６１により、障害物検知モードが選択された場合には、無人浮遊機２０から入力された飛行情報の内、四方の距離センサ２４２〜２４５の出力が制御手段４５にて処理される。即ち、距離センサ２４２〜２４５の出力から前方と後方と左方と右方の四方に存在する障害物、例えば、内部壁面までの距離が算出される。
そして、いずれかの方向について無人浮遊機２０の内部壁面までの距離が閾値以下となる場合に、その方向に対応するアクチュエーター４２１〜４２４が作動するように制御される。このため、操縦者は、無人浮遊機２０から目を離すことなく、無人浮遊機２０が前後左右のいずれの内部壁面に閾値以下の距離まで接近したかを把握することができる。これにより、狭い火炉Ｆ内の無人浮遊機２０の操縦に際し、内部壁面への衝突などの操作ミスの発生を効果的に低減することが可能となる。
【００４９】
また、障害物検知モードにおいて、障害物（検査対象）から一定の距離を維持して検査を実施したい場合がある。
この場合、いずれのアクチュエーター４２１〜４２４が作動するかに応じて、無人浮遊機２０から目を離すことなく、障害物からの距離を維持するように操縦するがことができ、検査をより容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００５０】
また、操縦装置４０において、ダイヤル４６１により、高さモードが選択された場合には、無人浮遊機２０から入力された飛行情報の内、高度センサ２４６の出力が制御手段４５にて処理される。即ち、高度センサ２４６の出力から無人浮遊機２０の地上からの高さが算出される。
そして、無人浮遊機２０の算出高さが高低二つの閾値の間となる場合に、アクチュエーター４２５が作動するように制御される。このため、操縦者は、無人浮遊機２０から目を離すことなく、無人浮遊機２０を一定の高さに維持することができる。これにより、狭い火炉Ｆ内の無人浮遊機２０の操縦に際し、天井への衝突の発生等を効果的に低減することが可能となる。
【００５１】
また、無人浮遊機２０を、検査を実施したい目標高さの範囲に維持することも可能である。これにより、無人浮遊機２０から目を離すことなく、検査をより容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００５２】
また、操縦装置４０において、ダイヤル４６１により、姿勢モードが選択された場合には、無人浮遊機２０から入力された飛行情報の内、電子コンパス２４７の出力が制御手段４５にて処理される。即ち、電子コンパス２４７の出力から無人浮遊機２０の三軸の傾斜角度が算出される。
そして、無人浮遊機２０の飛行状態において、予め定められた三軸の傾斜角度と算出された三軸の傾斜角度との差が大きくなる程、対応する各アクチュエーター４２１〜４２６が激しく作動するように制御される。このため、無人浮遊機２０を目標とする姿勢で検査を実施したい場合に、操縦者は、無人浮遊機２０から目を離すことなく、目標姿勢を維持するように検査を実施することができる。これにより、狭い火炉Ｆ内の無人浮遊機２０の操縦に際し、検査をより容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００５３】
［検査対象物について］
上記実施形態では、循環流動層ボイラの火炉Ｆの内部壁面を検査対象物とする場合を例示したが、検査対象物はこれに限定されない。検査対象物としては、無人浮遊機２０の飛行により好適に検査可能なあらゆる構造物を対象とすることが可能であり、特に、狭所での検査を必要とする場合にも好適な検査を行うことが可能である。例えば、他の構造物としては、煙突、橋、トンネル等が挙げられる。
【００５４】
また、上記実施形態では、検査対象物に対して実施する検査として、静止画また動画の撮像を例示したが、検査はこれに限定されない。
例えば、無人浮遊機２０に超音波探蝕子や打音検査器を搭載し、検査対象物の目標位置に超音波や打音を加えて探傷試験を行う構成としても良い。打音検査の場合には、無人浮遊機２０に打音を検出するマイクや振動を検出する撮像手段も搭載する。
また、超音波探蝕子や打音検査器は、検査対象物に接触させる必要があるので、予め、無人浮遊機２０から延出された延出部の先端に設けることが望ましい。
また、無人浮遊機２０に赤外線カメラや温度計を搭載し、検査対象物の温度検出を行う構成としても良い。
【００５５】
［その他］
前述した検査システム１００の操縦装置４０は、前述したように、伝達手段としてのスピーカー４２７を搭載しているので、前述した各アクチュエーター４２１〜４２６のように力覚にて操縦者に対して報知を行う構成に替えて又はこれらと併用して、聴覚にて報知を行う構成としても良い。
例えば、速度モードの場合、制御手段４５は、スピーカー４２７により、無人浮遊機２０の移動方向及び移動速度を音声出力させる。
また、障害物検知モードの場合、制御手段４５は、スピーカー４２７により、閾値以下の距離まで接近した障害物が存在する方向を音声出力させる。
また、高さモードの場合、制御手段４５は、スピーカー４２７により、現在の無人浮遊機が所定の高さ範囲内となる高さを維持しているか否かを音声出力させる。
また、姿勢モードの場合、制御手段４５は、スピーカー４２７により、規定の姿勢に対して三軸についてどの程度傾斜しているかを音声出力させる。
なお、操縦装置４０には、アクチュエーター４２１〜４２６又はスピーカー４２７のいずれか一方のみを搭載し、いずれか一方のみにより報知を行う構成としても良い。
【００５６】
また、前述した検査システム１００では、無人浮遊機２０の高さ検出については、地上からの高さを検出しているが、屋内での検査の実施に対応するために、天井からの高さを検出する手段を無人浮遊機２０に搭載してもよい。その場合、機体２１の上方に向かって距離検出を行う距離センサを使用することができる。
【００５７】
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００５８】
２０  無人浮遊機
２１  機体
２２  ロータ（浮遊手段）
２３  浮遊機駆動部（浮遊手段）
２４  飛行状態検出手段
２５  撮像部
２５  取得手段
２６  送信部（送信手段）
２７  受信部
４０  操縦装置
４１  操作部
４２  伝達手段
４３  受信部
４４  送信部
４５  制御手段
６０  地上装置
１００  検査システム
２４１  加速度センサ
２４６  高度センサ
２４７  電子コンパス
２４８  飛行情報取得部
２５１  静止画カメラ
２５２  動画カメラ
４１１，４１２  操縦桿
４２１〜４２６  アクチュエーター
４２７  スピーカー（伝達手段）
４５１  飛行状態選択部
４５２  物理量演算部
４５３  操作量演算部
４５４  アクチュエーター選択部
４６１  ダイヤル（選択手段）
Ｆ  火炉（検査対象物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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