(57)【要約】【課題】小径の管渠でも無人飛行体（ドローン）を用いた調査、点検を行うことができる管渠内調査システムを提供することを目的とする。【解決手段】撮影装置４を有する無人飛行体１と、前記撮影装置４により得られた撮影データを受信すると共に、受信した前記撮影データを管渠20の外に送信するデータ中継装置５を有する中継用移動体２と、管渠20の外に配置され前記データ中継装置５から送信された前記撮影データを受信するデータ受信装置３とを備え、前記中継用移動体２は、船体に構成され、前記無人飛行体１は、前記中継用移動体２の移動に従動して前記管渠20内を移動するように構成されている管渠内調査システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置を有する無人飛行体と、前記撮影装置により得られた撮影データを受信すると共に、受信した前記撮影データを管渠の外に送信するデータ中継装置を有する中継用移動体と、管渠の外に配置され前記データ中継装置から送信された前記撮影データを受信するデータ受信装置とを備え、前記中継用移動体は、船体に構成され、前記無人飛行体は、前記中継用移動体の移動に従動して前記管渠内を移動するように構成されていることを特徴とする管渠内調査システム。
【請求項２】
前記中継用移動体には、前記無人飛行体を誘導するための誘導信号を発信する誘導信号発信装置が設けられており、前記無人飛行体は、この誘導信号発信装置から発信される誘導信号を受信して前記中継用移動体と並走状態で従動するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の管渠内調査システム。
【請求項３】
前記中継用移動体は、管渠内の流水の流れにより移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の管渠内調査システム。
【請求項４】
前記中継用移動体に照明装置が設けられていて、この中継用移動体に設けられた照明装置により照明される管渠内を、前記無人飛行体に設けられる前記撮影装置で撮影するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の管渠内調査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人飛行体を用いて管渠内を調査、点検するための管渠内調査システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管渠は、経年劣化により壁面がひび割れたり欠け落ちたりすることがあり、そのまま放置すると危険であることから、定期的な調査、点検が必要とされている。
【０００３】
近年、この管渠の調査、点検作業においては、作業者の安全性確保のため、作業者は管渠内に入らず、無人飛行体、所謂ドローンにカメラや各種センサ等の調査用機器を取り付け、例えばこの無人飛行体を管渠の外から遠隔操作して、この無人飛行体に取り付けたカメラが撮影する映像や画像から管渠内の情報を取得し、調査、点検を行う方法が採用されてきている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、上記のような管渠内調査に用いられる無人飛行体は、様々な機器を搭載して飛行しなければならないことから、一般的には大型（対角寸法７００ｍｍ以上、重量３ｋｇ以上）又は中型（対角寸法３５０ｍｍ以上、重量７００ｇ以上）の業務用無人飛行体が用いられている。
【０００５】
しかしながら、調査、点検対象の管渠の中には、このような比較的大きめのサイズの無人飛行体を用いることができない（飛行させることができない）小径の管渠も多く存在する。
【０００６】
また、従来、前述の業務用無人飛行体に比べてサイズが小さいホビー用の手のひらサイズのカメラ付小型無人飛行体があり、このサイズであれば、小径の管渠内を飛行することは可能であるが、このようなホビー用の小型無人飛行体は、カメラで撮影したデータを送信する機能や照明装置を備えておらず、そのまま調査機として用いることはできないものであり、仮に、このホビー用の小型無人飛行体を調査機として用いることができるようデータ送信機能や照明装置を追加した場合、この送信用機器や照明装置分の重量が加わり、更にこれらの追加によりバッテリーの消費が大きくなるため、バッテリーの大型化も必要となり、その分の重量も加わり機体重量が重くなってしまうため、そのままの大きさ（小型のまま）では飛行することができなくなり、結局、揚力を高めるため大型化しなければならなくなる。
【０００７】
ゆえに、これまでは、小径の管渠においては、無人飛行体を用いた調査、点検の実施は難しいものとされていた。
【０００８】
本発明は、このような現状に鑑みなされたもので、小径の管渠にも対応可能な無人飛行体を用いた管渠内調査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１０】
撮影装置４を有する無人飛行体１と、前記撮影装置４により得られた撮影データを受信すると共に、受信した前記撮影データを管渠20の外に送信するデータ中継装置５を有する中継用移動体２と、管渠20の外に配置され前記データ中継装置５から送信された前記撮影データを受信するデータ受信装置３とを備え、前記中継用移動体２は、船体に構成され、前記無人飛行体１は、前記中継用移動体２の移動に従動して前記管渠20内を移動するように構成されていることを特徴とする管渠内調査システムに係るものである。
【００１１】
また、前記中継用移動体２には、前記無人飛行体１を誘導するための誘導信号を発信する誘導信号発信装置６が設けられており、前記無人飛行体１は、この誘導信号発信装置６から発信される誘導信号を受信して前記中継用移動体２と並走状態で従動するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の管渠内調査システムに係るものである。
【００１２】
また、前記中継用移動体２は、管渠20内の流水の流れにより移動するように構成されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の管渠内調査システムに係るものである。
【００１３】
また、前記中継用移動体２に照明装置７が設けられていて、この中継用移動体２に設けられた照明装置７により照明される管渠20内を、前記無人飛行体１に設けられる前記撮影装置４で撮影するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の管渠内調査システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上述のように構成したから、管径が数十ｃｍ程度（例えば２０〜８０ｃｍ程度）の小径の管渠内を飛行移動することができ得る小型（例えば手のひらサイズ）の無人飛行体を用いた管渠内調査が可能となる。
【００１５】
しかも、本発明は、無人飛行体の操縦が不要であるから、操縦ミスによる不具合（例えば無人飛行体を中継用移動体や管渠の壁面に接触させてしまったり、無人飛行体１と中継用移動体２との距離が開き信号の送受信ができなくなったりする不具合）の発生がなくなり、安定した管渠内の調査、点検を行うことができる管渠内調査システムとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の使用状態を示す説明概要図である。
【図２】本実施例の撮影データ信号の流れを示す説明概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１８】
本発明は、無人飛行体１に設けられた撮影装置４が取得した撮影データを、この無人飛行体１と並走する中継用移動体２に設けられたデータ中継装置５により管渠20外に配されたデータ受信装置３に送信するから、無人飛行体１自体に、撮影データを送信するための送信機器を設ける必要がなく、ゆえに、例えば手のひらサイズの小型の無人飛行体１を撮影機として用いることができ、これにより、これまで無人飛行体１を用いた調査、点検ができなかった小径の管渠に対しても、無人飛行体１を用いた調査、点検を行うことができるようになる。
【００１９】
また、本発明の無人飛行体１は、中継用移動体２の移動に従動して管渠20内を移動するように構成されているから、常に無人飛行体１と中継用移動体２とが一定範囲内に存在しあい、離れすぎてデータ中継装置５が撮影データを受信できず中継処理を行うことができなくなるような問題も生じない。
【００２０】
更に、面倒な無人飛行体１の操縦も不要となるから、操縦ミスによる無人飛行体１の管渠壁面や中継用移動体２との接触や水路への墜落のおそれが無くなり、安定性が向上し、管渠20内をより安定した状態で撮影することができるようになり、調査精度も向上する。
【実施例】
【００２１】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２２】
本実施例は、管渠20内の調査、点検に用いる無人飛行体１を用いた管渠内調査システムであり、具体的には、本実施例は、撮影装置４を有し管渠20内を撮影する無人飛行体１と、前記撮影装置４により得られた撮影データを受信すると共に、受信した前記撮影データを管渠20の外に送信するデータ中継装置５を有する中継用移動体２と、管渠20の外に配置され前記データ中継装置５から送信された前記撮影データを受信するデータ受信装置３とで構成されるものである。
【００２３】
以下、本実施例に係る構成各部について詳述する。
【００２４】
管渠20内を撮影する無人飛行体１は、複数の水平ローターを有する所謂ドローンタイプに構成されているものであり、動画撮影可能な撮影装置４が取り付けられていて、管渠20を飛行移動しながらこの撮影装置４で管渠20内の状態を撮影することができるように構成されている。
【００２５】
また、本実施例の無人飛行体１は、対角寸法１００ｍｍ程度の手のひらサイズの小型の無人飛行体１に構成されている。即ち、本実施例の無人飛行体１は、従来の大型又は中型の業務用ドローン（無人飛行体）を用いることができる大径の管渠は勿論のこと、直径２００〜８００ｍｍ程度の小径の管渠20内での飛行も可能なサイズに構成されている。
【００２６】
また更に、本実施例の無人飛行体１は、後述する中継用移動体２の移動に従動して管渠20内を移動するように構成されている。
【００２７】
具体的には、中継用移動体２から発信される誘導信号を受信する誘導信号受信装置（図示しない）を備えており、この中継用移動体２から発信される誘導信号を捕捉しながら、中継用移動体２と一定の間隔を保持して並走するように構成されている。
【００２８】
即ち、本実施例の無人飛行体１は、作業者の操縦が不要であり、常に中継用移動体２を追従するように中継用移動体２の近傍を自動飛行する構成とされ、これにより、本実施例は、操縦ミスによって無人飛行体１と中継用移動体２との距離が離れ撮影データの送受信ができなくなったり、無人飛行体１が管渠20の壁面に接触したり墜落したりする不具合の発生が可及的に低減されたものとなっている。
【００２９】
また、この無人飛行体１と共に管渠20を移動する本実施例の中継用移動体２は、管渠20内の水路を移動する船体に構成され、前述の無人飛行体１の撮影装置４により撮影取得された撮影データの撮影データ（撮影データ信号）を受信すると共にこの受信した撮影データを管渠20の外に設けられたデータ受信装置３に送信するデータ中継装置５と、無人飛行体１を誘導するための誘導信号を発信する誘導信号発信装置６と、管渠20内を照明する照明装置７とを有する構成とされている。
【００３０】
具体的には、データ中継装置５は、データ送受信用のアンテナ部５Ａと、このアンテナ部５Ａを介して無人飛行体１の撮影装置４からの撮影データを受信する撮影データ受信部（図示しない）と、この受信した撮影データを、アンテナ部５Ａを介してデータ受信装置３へ向けて送信する撮影データ送信部（図示しない）とを備える構成とされている。尚、本実施例では、撮影データ受信部と撮影データ送信部とが一体となってデータ中継装置５を構成しているが、各部が別体で夫々設けられてデータ中継装置５を構成するようにしても良い。
【００３１】
また、誘導信号発信装置６は、赤外線誘導信号を発信する構成とされ、本実施例の無人飛行体１は、この誘導信号発信装置６から発信される赤外線誘導信号を捕捉しながら中継用移動体２を追従する構成とされている。
【００３２】
また、本実施例の中継用移動体２は、スクリューやこれを動作させるモータ等、推進用駆動装置を備えておらず、管渠20内を流れる水（水路）の流れにより移動するように構成されている。即ち、一般的に、管渠20内を流れる水路の流れの速さは、約１ｍ／ｓｅｃとなるように設計されていて、管渠20を調査、点検する際の移動速度に適した流れとなっていため、本実施例は、この水路の流れを利用して移動するように構成されている。尚、この中継用移動体２に関しては、本実施例の構成例に限らず、例えば推進用駆動装置を備える構成として、水路の流れの速さ等によりこの推進用駆動装置を適宜使用する構成としても良い。
【００３３】
また、本実施例のデータ受信装置３は、中継用移動体２からの撮影データを受信するためのデータ受信用アンテナ部３Ａと、受信した撮影データを映像化して表示する表示部とを備える構成とされ、作業者が、このデータ受信装置３の表示部に表示される映像を視認することで管渠20内の状態を確認することができるように構成されている。
【００３４】
尚、例えば、無人飛行体１の飛行を自動操縦、手動操縦の切り替えができるように構成すると共に、中継用移動体２に無人飛行体１の離着陸用のデッキを設け、水路に浮かべた中継用移動体２から無人飛行体１を離陸させ、その後、自動操縦に切り替え、中継用移動体２に追従させ、調査区域の移動が終了したら、また、手動に切り替えて中継用移動体２のデッキに着陸させることができるように構成しても良い。また、無人飛行体１の操縦の自動、手動の切り替えの有無に限らず、このように中継用移動体２に無人飛行体１が離着陸可能なデッキを設けることで、トラブルの発生により無人飛行体１の安定飛行が困難な状況になり、着陸以外の危険回避行動ができない場合でも、この中継用移動体２のデッキに着陸し危険（例えば無人飛行体１の水没など）を回避することができるようになる。
【００３５】
以上のように構成される本実施例の作用効果について以下に説明する。
【００３６】
本実施例は、管渠20内を撮影する撮影用調査機である無人飛行体１と、この無人飛行体１が撮影した撮影データを中継し外部に向けて送信するデータ中継用調査機である中継用移動体２との２体の調査機を調査対象の管渠20内にセットすると共に、データ受信装置３をこの管渠20の入り口付近の地上に設置し、更にデータ受信装置３のデータ受信用アンテナ部３Ａを管渠20内に配設し、中継用移動体２を、管渠20内の水路の流れを利用して移動させると、この中継用移動体２に設けられた誘導信号発信装置６から発信される誘導用赤外線信号を無人飛行体１が捕捉し、この中継用移動体２を追従するようにして無人飛行体１が管渠20内を移動飛行する。
【００３７】
そして、この管渠20内を移動飛行する無人飛行体１に設けられた撮影装置４で管渠20内を撮影し、撮影取得した撮影データ（映像データ）を、この無人飛行体１と並走する中継用移動体２に設けられたデータ中継装置５で受信取得し、更に、このデータ中継装置５から、受信取得した前記撮影データを地上に設置されたデータ受信装置３へ向けて送信する。
【００３８】
また、この中継用移動体２（データ中継装置５）から送信された撮影データを、データ受信用アンテナ部３Ａを介してデータ受信装置３で受信取得し、この受信取得した撮影データを映像化して表示部に表示する。
【００３９】
したがって、作業者は、このデータ受信装置３の表示部にされる映像を見ることで、管渠20内の様子（壁面の劣化、破損状況など）を確認することができる。
【００４０】
また、本実施例は、前述のとおり、撮影データを送信する送信機能や照明装置７を有する調査機、即ち、中継用移動体２を別途設けることで、無人飛行体１にデータ送信用の機器や照明装置等を設けなくてもよいので、無人飛行体１を撮影のみを行う調査機として用いることができ、よって、例えば対角寸法１０ｃｍ程度の手のひらサイズの無人飛行体１を撮影用調査機として用いることができ、これにより、これまで実施不可能であった小径の管渠20に対しても、無人飛行体１、即ちドローンを用いた調査、点検を行うことができるようになる。
【００４１】
また、本実施例は、無人飛行体１を中継用移動体２に自動追従させる構成としたので、無人飛行体１の操縦が不要であり、更に、この無人飛行体１を誘導する中継用移動体２を船体に構成し、管渠20内の水路の流れで移動させる構成としたから、この中継用移動体２の操縦も不要となる。即ち、無人飛行体１や中継用移動体２の面倒な操縦をせずとも管渠20内の調査、点検が可能となるので、高度な技術を要せず、誰もが容易に扱うことができる。
【００４２】
しかも、前述のとおり、無人飛行体１の操縦が不要なので、作業者の操縦ミスにより無人飛行体１を中継用移動体２や管渠20の壁面に接触させてしまったり、無人飛行体１と中継用移動体２との距離が開き過ぎて誘導信号や撮影データの送受信ができなくなったりする不具合の発生の心配も無いから、安定的で精度の高い調査、点検を行うことができる画期的な管渠内調査システムとなる。
【００４３】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００４４】
１  無人飛行体
２  中継用移動体
３  データ受信装置
４  撮影装置
５  データ中継装置
６  誘導信号発信装置
７  照明装置
20  管渠
【図１】
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【図２】
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