(57)【要約】【課題】障害物の種類や大きさを認識し、障害物を回避して走行可能な架空電線検査装置を提供する。【解決手段】架空電線上を走行しつつ、架空電線を検査する架空電線検査装置を、架空電線に沿って架空電線の状態を検知するための一方のセンサと、架空電線検査装置の走行方向における前方を走査して検知する他方のセンサを備え、一方のセンサからの出力において不連続な変位が検出されたときに、他方のセンサにより架空電線検査装置の走行方向における前方を走査する構成とする。【選択図】図１
2015177727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
架空電線上を走行しつつ、前記架空電線を検査する架空電線検査装置であって、
前記架空電線に沿って前記架空電線の状態を検知するための一方のセンサと、
前記架空電線検査装置の走行方向における前方を走査して検知する他方のセンサを備え、
前記一方のセンサからの出力において不連続な変位が検出されたときに、前記他方のセンサにより前記架空電線検査装置の走行方向における前方を走査する
ことを特徴とする架空電線検査装置。
【請求項２】
前記他方のセンサは、前記架空電線検査装置の走行方向における前方を水平方向に走査して検知する構成であり、前記他方のセンサの向きを上下方向に変える偏角機構を備えていることを特徴とする請求項１に記載の架空電線検査装置。
【請求項３】
前記一方のセンサが前記架空電線の下方に配置され、前記他方のセンサが前記架空電線の上方に配置される構成であることを特徴とする請求項１に記載の架空電線検査装置。
【請求項４】
前記他方のセンサの出力により、前記架空電線検査装置が通過可能な範囲を認識し、前記架空電線検査装置の一部の部品を通過可能な範囲に退避させて走行することを特徴とする請求項１に記載の架空電線検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空電線を検査する架空電線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線などの架空電線は、経年により、腐食したり損傷したりするため、架空電線を定期的に検査する必要がある。
最近、架空電線上を走行しながら架空電線を検査する装置（以下「電線検査装置」という）によって、架空電線を検査するといったことが行われている。
こうした電線検査装置を利用した検査は、例えば、人が実際に架空電線に乗って検査を行うよりも、より簡便であり且つ安全である。
【０００３】
また、従来提案されている検査装置は、送電を停止した状態、即ち停電状態にして検査を行う構成であった。これに対して、電力供給の面から、停電しない状態、即ち活線状態での検査が可能な検査装置が望まれている。
【０００４】
ところで、架空電線には、碍子等の架線用付属品が取り付けられている。電線検査装置を用いて架空電線の検査を行う場合には、こうした架線用付属品が電線検査装置（架空電線上を走行する）の障害となる。
【０００５】
そこで、単導体、多導体方式の架空電線も点検可能で、架空電線上に障害となる物体があったとしても、安定感をもって障害物を通過することができ、さらに停電しない（活線）での検査が可能な、自走式架空電線検査装置が提案されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２５４５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、架空電線には、碍子やスペーサなどの架線用付属品が取り付けられており、検査装置を用いて架空電線の検査を行う場合には、こうした架線用付属品を通過可能な機構が必要となる。そこで、特許文献１に記載された構成のように、架空電線の点検装置において、バランスをとる機構をもたせて、その機構を動かすことにより、障害物を回避可能としている。
【０００８】
しかし、碍子、スペーサなどの障害物をより安定して通過するためには、現実に検査する架空電線の傾き、障害物の種類や大きさを認識し、障害物の回避に最適な機構動作を行えることが望ましい。
【０００９】
上述した問題の解決のために、本発明においては、障害物の種類や大きさを認識し、障害物を回避して走行可能な架空電線検査装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の架空電線検査装置は、架空電線上を走行しつつ、前記架空電線を検査する架空電線検査装置であって、前記架空電線に沿って前記架空電線の状態を検知するための一方のセンサと、前記架空電線検査装置の走行方向における前方を走査して検知する他方のセンサを備え、前記一方のセンサからの出力において不連続な変位が検出されたときに、前記他方のセンサにより前記架空電線検査装置の走行方向における前方を走査する構成である。
【００１１】
上述の本発明の架空電線検査装置の構成によれば、架空電線の状態を検知する一方のセンサを備えているので、一方のセンサにより、架空電線の状態の検知と、障害物の有無及び障害物による不連続な変位の検知を行うことができる。
また、架空電線検査装置の走行方向における前方を走査して検知する他方のセンサを備えているので、他方のセンサの検知の結果により、架空電線検査装置の走行方向における前方に存在する障害物の大きさや種類を認識することが可能になる。
そして、一方のセンサからの出力において不連続な変位が検出されたときに、他方のセンサにより架空電線検査装置の走行方向における前方を走査するので、障害物が存在する場合に、不連続な変位により障害物の場所を特定して、その付近で他方のセンサによる走査が行われる。これにより、障害物の種類や大きさを認識し、架空電線検査装置が障害物を回避して走行することが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の本発明の架空電線検査装置によれば、障害物の種類や大きさを認識し、架空電線検査装置が障害物を回避して走行することが可能になるため、認識された障害物の種類や大きさに対応して、回避動作を変えることができる。
これにより、比較的小さい障害物に対しては、回避動作の際の移動量を小さくして、回避動作を高速化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）である。
【図２】第１実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）である。
【図３】Ａ〜Ｄ  第１実施形態の架空電線検査装置の概略構成図である。
【図４】Ａ〜Ｄ  第１実施形態の架空電線検査装置の障害物に対する回避動作を説明する図である。
【図５】障害物の認識と回避の実行を行う手順のフローチャートである。
【図６】第１実施形態の架空電線検査装置及び障害物（懸垂碍子、アークホーン）の側面図である。
【図７】図６の障害物（懸垂碍子、アークホーン）の正面図である。
【図８】第２実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）である。
【図９】第２実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）である。
【図１０】Ａ〜Ｃ  第２実施形態の架空電線検査装置の概略構成図である。
【図１１】Ａ、Ｂ  多導体の架空電線に設けられる懸垂碍子及びアークホーンの概略構成図である。
【図１２】Ａ、Ｂ  多導体の架空電線に設けられるスペーサの概略構成図である。
【図１３】第２実施形態の架空電線検査装置が架空電線に乗せられた状態の斜視図である。
【図１４】第２実施形態の架空電線検査装置が懸垂碍子及びアークホーンの近くに到達した状態の斜視図である。
【図１５】第２実施形態の架空電線検査装置及び障害物（懸垂碍子、アークホーン）の側面図である。
【図１６】図１５の障害物（懸垂碍子、アークホーン）の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、架空電線検査装置の実施形態について説明する。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施形態
２．第２実施形態
３．変形例
【００１５】
＜１．第１実施形態＞
第１実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）を、図１及び図２に示す。
図１及び図２に示す架空電線検査装置１（以下「電線検査装置」という）は、計測装置１９と、４つの挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬを具備する。
また、電線検査装置１の平面図を図３Ａに示し、電線検査装置１の正面図を図３Ｂに示し、電線検査装置１の下面図を図３Ｃに示し、電線検査装置１の右側面図を図３Ｄに示す。
【００１６】
計測装置１９は、電線検査装置１の中央部を上下方向に延びるシャフト６の下方に接続されている。詳細には、計測装置１９は、シャフト６に対して回転不能に取り付けられている。
【００１７】
また、本実施形態の電線検査装置１は、４つの挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬに対応する、４つのアーム２，３，４，５を具備する。
４つのアーム２，３，４，５の一方の端部は、鉛直面での回転が可能なように、モータ７，８に接続されている。
アーム２，３，４，５の他方の端部には、回転モータ９が取り付けられている。
この回転モータ９によって、アーム２，３，４，５に対して、挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬを、アーム２，３，４，５の長手方向と直交する鉛直軸の周りの方向に回転させることが可能である。
【００１８】
図２に、この電線検査装置１の進行方向１１０を矢印で示す。
進行方向１１０の前方の２つの挟持走行部（以下「前方挟持走行部」という）１４ＦＵ，１４ＦＬは、それぞれ、ユニット１３と、このユニット１３に取り付けられた２つの車輪とを有する。
前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬは上下対となっており、モータ７を駆動してアーム２，３を回転することで、架空電線１００を上下方向の両側から挟持する。アーム２，３は、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の前方挟持走行部１４ＦＵは、その２つの車輪が駆動輪１０Ａであり、ユニット１３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２つの駆動輪１０Ａは、ユニット１３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の前方挟持走行部１４ＦＬは、その２つの車輪が従動輪１０Ｂであり、電線検査装置１の移動に従って回転する。２つの従動輪１０Ｂは、ユニット１３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
前方挟持走行部１４ＦＵのユニット１３内の駆動モータを駆動することにより、２つの駆動輪１０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、前方挟持走行部１４ＦＵの２つの駆動輪１０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、前方挟持走行部１４ＦＬの２つの従動輪１０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。
【００１９】
進行方向１１０の後方の２つの挟持走行部（以下「後方挟持走行部」という）１４ＢＵ，１４ＢＬも、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬと同様に、それぞれ、ユニット１３と、このユニット１３に取り付けられた２つの車輪とを有する。
後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬは上下対となっており、モータ８を駆動してアーム４，５を回転することで、架空電線１００を上下方向の両側から挟持する。アーム４，５は、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の後方挟持走行部１４ＢＵは、その２つの車輪が駆動輪１０Ａであり、ユニット１３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２つの駆動輪１０Ａは、ユニット１３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の後方挟持走行部１４ＢＬは、その２つの車輪が従動輪１０Ｂであり、電線検査装置１の移動に従って回転する。２つの従動輪１０Ｂは、ユニット１３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
後方挟持走行部１４ＢＵは、前方挟持走行部１４ＦＵと同様に駆動することが可能であり、２つの駆動輪１０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、後方挟持走行部１４ＢＵの駆動輪１０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、後方挟持走行部１４ＢＬの２つの従動輪１０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。
【００２０】
上述した前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ及び後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬは、それぞれ最適な挟持力にて、電線検査装置１を走行させることが可能なように、架空電線１００に対する、アーム２，３及びアーム４，５の位置を調節する。
【００２１】
各挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬには、エンコーダ２１が具備されており、回転が可能な駆動輪１０Ａと、追従して回転する従動輪１０Ｂを、それぞれセンシングしている。このエンコーダ２１は、駆動輪１０Ａ及び従動輪１０Ｂをセンシングすることにより、電線検査装置１の走行状態が正常か異常であるかを判断するためのセンサとして作用する。これにより、挟持による摩擦力が低減しスリップした時など、電線検査装置１の走行の異常状態を、エンコーダ２１からの信号により検知することが可能である。
【００２２】
電線検査装置１の重心は、電線検査装置１が走行する架空電線１００を含む鉛直平面内、即ち、架空電線１００の直下に存在しているように、各部品は配置されている。
従って、障害物を通過するシーケンスにおいて、架空電線１００を中心軸として発生する回転モーメントは十分に小さく、挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬの支持により摩擦力が働くため、電線検査装置１の姿勢は水平に保たれる。
【００２３】
さらに、計測装置１９の上に、レーザレンジセンサ２０が実装されており、走行中の架空電線１００の形状測長が可能である。
レーザレンジセンサ２０を用いて、進行方向１１０に架空電線１００を測長することができる。そして、架空電線１００を測長した結果を用いて、架空電線１００の傾斜に対して最適な角度で挟持が可能なように、モータ９を駆動させて、挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬを角度調整しつつ、走行することが可能である。
このことにより、懸垂碍子などの障害物の前後において、架空電線１００に傾斜が存在していても、障害物を回避して走行することが可能である。
【００２４】
また、電線検査装置１の中央部のシャフト６の下端部には、モータ１６が設けられ、このモータ１６には、アーム１５Ａを介してカウンタウエイト１５が接続されている。モータ１６を駆動させることにより、アーム１５Ａを回転させて、カウンタウエイト１５の位置を移動させて、電線検査装置１の重心を制御することが可能である。
風あるいは障害物回避動作の影響により、電線検査装置１の重心が架空電線１００を含む鉛直面からずれたときには、カウンタウエイト１５の位置を変えて、重心を調整することにより、電線検査装置１の姿勢の保持が可能である。
【００２５】
図１及び図２に示すように、本実施形態の電線検査装置１は、検査カメラ１１を備えている。
検査カメラ１１は、モータ１２によって、回転可能に支持されている。
検査カメラ１１は、架空電線１００を撮影することにより、架空電線１００の外径の測定や、架空電線１００の表層のキズや変色の検出を行う。架空電線１００の外径は、架空電線１００の内部の腐食の進行により変化する。架空電線１００の表層のキズや変色を検出することにより、架空電線１００の外部の腐食の状況を検知することができる。
【００２６】
また、検査カメラ１１の上方には、レーザレンジセンサ１７が設けられ、水平な軸１７Ａに回転可能に支持されている。そして、レーザレンジセンサ１７を軸１７Ａ周りに回転させて上下に動かす、偏角機構を備えている。
このレーザレンジセンサ１７は、その内部が水平方向に走査を行うように構成されており、さらに偏角機構によって仰角を変えて、走査する高さを変えることが可能になっている。
【００２７】
計測装置１９には、検査カメラ１１から得られるデータを記憶し保存しておく装置、センサから得られるデータを分析する装置、センサから得られるデータやこれらデータを分析した結果を所定の場所へ送信する装置などが搭載されている。さらに、計測装置１９には、これらセンサや装置を駆動する電力を供給するバッテリなどが搭載されている。
【００２８】
次に、本実施形態の電線検査装置１における、障害物の退避方法を、図４Ａ〜図４Ｄを参照して説明する。
本実施形態の電線検査装置１は、モータ７，８を駆動してアーム２，３，４，５を回転することにより、挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬの架空電線１００の挟持状態と解除状態とを切り替えることが可能である。
そして、各挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬが障害物を通過した後に架空電線１００を挟持した状態に戻すことにより、電線検査装置１は、障害物を回避して通過することができる。
【００２９】
図４Ａ〜図４Ｄは、本実施形態の電線検査装置１が、懸垂碍子１０１が取り付けられた架空電線１００上を走行しているところを順に示したものである。なお、懸垂碍子１０１の前後には、懸垂碍子１０１を囲むように、アークホーン１０２が設けられている。
【００３０】
電線検査装置１は、図４Ａに示されているように、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬが懸垂碍子１０１の近傍に達したときに、一旦停止する。
そして、モータ７を駆動して前方の２本のアーム２，３を回転させ、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬを挟持状態から解放させて、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬにより電線検査装置１を支持する。さらに、モータ９の駆動により、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬを架空電線１００の図中手前側に回転させる。
これにより、図中右方向へ電線検査装置１を走行させて、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬが懸垂碍子１０１やアークホーン１０２に衝突することなく通過する。
【００３１】
次いで、電線検査装置１は、検査カメラ１１が、懸垂碍子１０１とアークホーン１０２の近傍に達したときに、一旦停止する。
そして、モータ１２を駆動することで、検査カメラ１１を退避状態とする。
そして、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬを駆動して、電線検査装置１は前進する。これにより、図４Ｂに示すように、検査カメラ１１、及び前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬが懸垂碍子１０１やアークホーン１０２に衝突することなく、通過する。
【００３２】
次いで、電線検査装置１は、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬが懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２を通過した後、モータ９及びモータ７を駆動して、前方のアーム２，３を回転させる。これにより、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬにより再び架空電線１００を挟持した状態とする。
そして、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬが懸垂碍子１０１の近傍に達するまで、前後両方の挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬを駆動して前進する。
【００３３】
次いで、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬを架空電線１００上に乗せた状態で、モータ８を駆動して後方のアーム４，５を回転させて、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬを挟持状態から解放させる。さらに、モータ９の駆動により、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬを架空電線１００の図中手前側に回転させて、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の外側に退避させる。
そして、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬが懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２を通過するまで、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬを駆動して前進する。これにより、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬが懸垂碍子１０１やアークホーン１０２に衝突することなく、通過する。
【００３４】
次いで、検査カメラ１１が懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２を通過したら、モータ１２を駆動することで、検査カメラ１１を点検状態とする。
【００３５】
次いで、電線検査装置１は、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬが懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２を通過した後、モータ９及びモータ８を駆動して、後方のアーム４，５を回転させる。これにより、図４Ｄに示すように、後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬを、架空電線１００を挟持した状態とする。
上述した動作によって、電線検査装置１が懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２を回避して通過することが可能である。
【００３６】
また、本実施形態の電線検査装置１は、架空電線１００に傾斜がある場合には、図４Ａ〜図４Ｄに示した動作に加えて、モータ７，８の駆動によりアーム２，３，４，５を回転させて、アーム２，３，４，５の向きを変える。これにより、架空電線１００に傾斜がある場合でも、架空電線１００にある障害物の回避を行うことができる。
【００３７】
なお、本実施形態の電線検査装置１が回避することが可能な、架空電線１００上の障害物は、図４に示した懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２に限定されず、本実施形態の電線検査装置１は、その他の障害物も同様に回避することができる。
【００３８】
次に、図５〜図７を参照して、第１実施形態の電線検査装置１が障害物を認識する手順について説明する。
図５は、障害物の認識と回避の実行を行う手順のフローチャートである。図６は、電線検査装置１及び障害物である懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の側面図である。図７は、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の正面図である。
【００３９】
第１実施形態の電線検査装置１は、例えば図４に示したような懸垂碍子１０１、アークホーン１０２の他、スペーサなどの付属品が取り付けられた架空電線１００を検査するのに利用される。
電線検査装置１には、進行方向を架空電線１００に沿って走査して、距離計測が可能なレーザレンジセンサ２０と、偏角機構をもち、水平方向に走査し距離計測が可能なレーザレンジセンサ１７を備えている。
進行方向に走査するレーザレンジセンサ２０は、図１及び図２に示したように、検査装置１９の上に設けられ、架空電線１００の下方に配置される。
水平方向に走査するレーザレンジセンサ１７は、図１及び図２に示したように、検査カメラ１１の上方に設けられ、架空電線１００の上方に配置される。
【００４０】
なお、レーザレンジセンサ１７とレーザレンジセンサ２０の他に、さらに、距離計測が可能な超音波方式センサを設けて、超音波方式センサにより進行方向へのスキャンを行っても良い。
レーザレンジセンサは、雨や光などの外乱要因によっては、データにノイズが混じることも可能性としてあり、超音波方式センサを設けておくことにより、そのような場合でも、超音波方式センサのセンサ信号を代わりに用いることができる。
【００４１】
まず、図５のステップＳ１において、レーザレンジセンサ２０で電線検査装置１の進行方向にスキャンを実行する。即ち、図６に鎖線で示すように、架空電線１００の下方に配置されたレーザレンジセンサ２０から、進行方向にスキャンを実行する。例えば、進行方向に１５ｍの範囲にある物体への距離を計測する。
これにより、レーザレンジセンサ２０において、架空電線１００の状態の検知と、障害物の有無及び障害物による不連続な変位の検知を行うことができる。
【００４２】
次に、ステップＳ２において、距離データに不連続な変位が発生しているか調べる。
障害物のない架空電線１００上を進行しているのであれば、架空電線の弛度（たわみ）があっても、ほぼ連続的に距離が変位する。この状態では、電線検査装置１が進行方向へのスキャンを実施しつつ、前進可能である。
一方、架空電線１００に懸垂碍子１０１などの障害物があれば、距離データに不連続な変位が発生する。
不連続な変位が発生していないときは、ステップＳ１に戻る。不連続な変位が発生しているときは、ステップＳ３に進む。
【００４３】
次に、ステップＳ３において、不連続な変位が発生している変位部の周辺まで、電線検査装置１を前進させる。
不連続な距離の変位が発生している場合には、障害物の認識を行うための水平方向へのスキャンを実行する計画を立てる必要がある。そのために、水平方向へのスキャンの精度が十分に高くなる位置まで、電線検査装置１を前進させる。
【００４４】
次に、ステップＳ４において、レーザレンジセンサ１７で水平方向にスキャンする。
進行方向へのスキャンから得られた結果より、例えば、変位部から３ｍ程度の距離をとり、水平方向へのスキャンを実行する。
不連続変位部の開始点よりも電線検査装置１に近い位置から、水平方向へのスキャンを開始する。
次に、ステップＳ５において、偏角機構を駆動して、レーザレンジセンサ１７の仰角を変更する。
次に、ステップＳ６において、不連続変位部を網羅的にスキャンできているか調べて、まだ網羅的にスキャンできていない場合には、ステップＳ４に戻り、水平方向にスキャンを行う。網羅的にスキャンできている場合には、ステップＳ７に進む。
具体的には、例えば、図６及び図７に鎖線で示すように、偏角機構でレーザレンジセンサ１７の仰角を変更して、スキャンが行われる高さを変更しながら、それぞれの高さで順次水平方向にスキャンを行う。そして、図７に●印で示す、障害物のある箇所では、レーザ光の反射によって、障害物の存在が確認される。
このようにして、適宜仰角を変更することにより、不連続変位部の領域における物体への距離を網羅的に計測する。
【００４５】
上述した網羅的な計測により、電線検査装置１の走行方向における前方にある物体の形状と距離の点群データを取得することができる。
ステップＳ７において、この点群データを集計して、物体のマップデータを作成する。
【００４６】
次に、ステップＳ８において、作成したマップデータより、障害物の種類を同定する。
進行方向と水平方向へのスキャンによる物体の形状データより、スペーサ、あるいは懸垂碍子１０１であるのか類推することはたやすい。例えば、懸垂碍子１０１であれば、進行方向上方に特徴のあるエッジ形状が存在する。例えば、スペーサであれば、架空電線１００の周囲２０ｃｍ程度の範囲に構造物があり、架空電線１００の上方に特徴のあるデータが出力されることはない。
【００４７】
次に、ステップＳ９において、回避動作の予測データとマップデータとを照合する。即ち、電線検査装置１の回避動作に伴う走行領域と、作成したマップデータの照合を行う。例えば、図４に示したように、電線検査装置１には障害物の種類に応じて予め用意されてある障害物の回避動作がある。この回避動作による走行予測データとマップデータとを照合する。
【００４８】
次に、ステップＳ１０において、回避動作の予測データとマップデータの照合の結果から、回避動作における電線検査装置１と障害物が干渉する領域の有無の判断を行う。
干渉する領域が無く通過可能である場合には、ステップＳ１２に進み、用意されている回避動作を実施して、障害物を通過する。
干渉する領域が発生する場合は、用意されている回避動作の修正を行う。具体的には、例えば、挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬ，１４ＢＵ，１４ＢＬを、より大きく架空電線１００の外側に退避させる、または、モータ７，８を駆動することにより、架空電線１００のさらに下方に角度修正させて走行する、などの回避動作の修正を行う。そして、修正した回避動作の走行予測データをもとに、再度ステップＳ９でマップデータとの照合を行い、ステップＳ１０で干渉する領域の有無の判断を行う。ここで干渉する領域が発生しない場合には、ステップＳ１２に進んで、修正した回避動作を実行する。
【００４９】
このようにして、架空電線１００上の障害物を認識する機構を構築することにより、電線検査装置１は、より安定して障害物を通過して検査を行うことが可能である。
【００５０】
上述の本実施形態の架空電線検査装置１の構成によれば、架空電線１００に沿って進行方向に走査して、架空電線１００の状態を検知する、レーザレンジセンサ２０を備えている。このレーザレンジセンサ２０によって、架空電線１００の状態の検知と、障害物の有無及び障害物による不連続な変位を検知することができる。
また、架空電線検査装置１の走行方向の前方を走査して検知するレーザレンジセンサ１７を備えているので、このレーザレンジセンサ１７の検知の結果により、架空電線検査装置１の前方に存在する障害物の大きさや種類を認識することが可能になる。
そして、レーザレンジセンサ２０からの出力において不連続な変位が検出されたときに、その不連続な変位が検出された位置付近まで走行して、レーザレンジセンサ１７によって前方を走査する。即ち、架空電線１００に障害物が存在する場合に、不連続な変位により障害物の場所を特定して、その場所の付近でレーザレンジセンサ１７による走査が行われる。これにより、障害物の種類や大きさを認識し、架空電線検査装置１が障害物を回避して走行することが可能になる。
【００５１】
このように障害物の種類や大きさを認識するので、認識された障害物の種類に対応して、回避動作を変えることができる。
従来の架空電線検査装置では、障害物の種類や大きさの認識は行わないため、障害物を自動的に回避するためには、想定される最大限の障害物を回避できるように、回避動作の移動量を最大限の障害物に対応した、大きい移動量に設定する必要がある。
これに対して、本実施形態の架空電線検査装置１では、認識された障害物の種類に対応して回避動作を変えることができるので、比較的小さい障害物に対しては、回避動作の際の移動量を小さくして、回避動作を高速化することが可能になる。
【００５２】
また、架空電線１００に障害物が無い区間では、レーザレンジセンサ２０から不連続な変位が検知されないので、レーザレンジセンサ１７による走査を行う必要がない。即ち、障害物が存在する場合にのみレーザレンジセンサ１７により走査を行って、効率良く障害物の検知を行うことができる。
【００５３】
本実施形態の架空電線検査装置１では、レーザレンジセンサ１７が架空電線検査装置１の前方を水平方向に走査して検知し、偏角機構によりレーザレンジセンサ１７の向きを上下方向に変える構成としている。これにより、水平方向は走査により精度良く検知を行うことができ、上下方向は偏角機構により段階的に向きを変えることができる。
本実施形態の架空電線検査装置１は、前方挟持走行部１４ＦＵ，１４ＦＬと後方挟持走行部１４ＢＵ，１４ＢＬや、検査カメラ１７などを、それぞれ障害物の横方向に退避させることにより、障害物を回避させている。また、図４より、アークホーン１０２の方が、架空電線検査装置１よりも高くなっている。このような位置関係から、架空電線検査装置１よりも十分に上の領域の走査は不要であり、また、障害物の水平方向の存在範囲を正確に検知することで、適切な回避動作の移動量を求めることができる。従って、レーザレンジセンサ１７が水平方向に走査を行い、偏角機構によりレーザレンジセンサ１７の向きを上下方向に段階的に変える、本実施形態の構成とすることにより、効率的に障害物の大きさや種類の検知と移動量の算出を行うことができる。
【００５４】
本実施形態の架空電線検査装置１において、レーザレンジセンサ２０は架空電線１００の下方に配置されており、レーザレンジセンサ１７は架空電線１００の上方に配置されている。
通常、架空電線１００に存在する各種の障害物は、主に架空電線１００よりも上方に延びている。
架空電線１００に沿って進行方向に走査するレーザレンジセンサ２０が、架空電線１００の下方に配置されているので、障害物よりもさらに前方の架空電線１００の検知も行うことができ、障害物による不連続な変位を精度良く検知することができる。
また、障害物の種類や大きさを認識する走査を行うレーザレンジセンサ１７が、架空電線１００の上方に配置されているので、障害物を見逃すことなく、障害物の種類や大きさを検知することができる。
【００５５】
なお、上述した説明では、検査カメラ１１の上方のレーザレンジセンサ１７を、水平方向にスキャンする構成とした。
検査カメラの上方のレーザレンジセンサは、水平方向にスキャンする構成と、上下方向にスキャンする構成の、いずれの構成とすることも可能である。
レーザレンジセンサを上下方向にスキャンする構成とするときには、レーザレンジセンサの仰角を変更する偏角機構の代わりに、レーザレンジセンサの水平方向の向きを変える偏角機構を設ける。ただし、この構成の場合、回避動作を精度良く変えるために、偏角機構によりレーザレンジセンサの向きを変える間隔を狭くすることが望ましい。
【００５６】
＜２．第２実施形態＞
第２実施形態の架空電線検査装置の概略構成図（斜視図）を、図８及び図９に示す。
また、電線検査装置３１の平面図を図１０Ａに示し、電線検査装置３１の正面図を図１０Ｂに示し、電線検査装置３１の右側面図を図１０Ｃに示す。
【００５７】
第１実施形態の電線検査装置１は、１本の架空電線１００、即ち単導体を検査する構成であった。
これに対して、図８〜図１０に示す第２実施形態の電線検査装置３１は、２本の架空電線１００、即ち多導体を検査する構成である。
第２実施形態の電線検査装置３１は、大部分が第１実施形態の電線検査装置１と同様の構成となっているが、２本の架空電線１００を検査するために、車輪が２個１組になっており、検査用のカメラやセンサも２個設けられている。また、第２実施形態の電線検査装置３１は、計測装置及びカウンタウエイトの構成が第１実施形態の電線検査装置１とは異なっている。
【００５８】
図８及び図９に示す架空電線検査装置３１（以下「電線検査装置」という）は、計測装置４９と、４つのアーム３２，３３，３４，３５と、４つの挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを具備する。
計測装置４９は、電線検査装置３１の中央部を下方に延びるシャフト５９の下端部に接続された、水平方向に延びるシャフト６０に接続されている。この計測装置４９は、第１の実施形態の計測装置１９よりも大きい。また、第１の実施形態の計測装置１９が上下方向に長い形状であったのに対して、第２の実施形態の計測装置４９は水平方向に長い形状となっている。計測装置４９は、シャフト６０に対して回転不能に取り付けられている。
【００５９】
４つのアーム３２，３３，３４，３５の一方の端部は、鉛直面での回転が可能なように、モータ３７，３８に接続されている。
アーム３２，３３，３４，３５の他方の端部には、回転モータ３９が取り付けられている。
この回転モータ３９によって、アーム３２，３３，３４，３５に対して、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを、アーム３２，３３，３４，３５の長手方向と直交する鉛直軸の周りの方向に回転させることが可能である。
【００６０】
進行方向１１０の前方の２つの挟持走行部（前方挟持走行部）４４ＦＵ，４４ＦＬは、それぞれ、ユニット４３と、このユニット４３に取り付けられた車輪とを有する。各ユニット４３には、２個の車輪をシャフト５７で連結した組が、２組接続されている。
前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬは上下対となっており、モータ３７を駆動してアーム３２，３３を回転することで、架空電線１００を上下方向の両側から挟持する。アーム３２，３３は、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の前方挟持走行部４４ＦＵは、その２組４個の車輪が駆動輪４０Ａであり、ユニット４３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２組の駆動輪４０Ａは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の前方挟持走行部４４ＦＬは、その２組４個の車輪が従動輪４０Ｂであり、電線検査装置３１の移動に従って回転する。２組の従動輪４０Ｂは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３内の駆動モータを駆動することにより、２組の駆動輪４０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置３１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、前方挟持走行部４４ＦＬの従動輪４０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。
【００６１】
進行方向１１０の後方の２つの挟持走行部（後方挟持走行部）４４ＢＵ，４４ＢＬも、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬと同様に、それぞれ、ユニット４３と、このユニット４３に取り付けられた車輪とを有する。各ユニット４３には、２個の車輪をシャフト５７で連結した組が、２組接続されている。
後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬは上下対となっており、モータ３８を駆動してアーム３４，３５を回転することで、架空電線１００を上下方向の両側から挟持する。アーム３４，３５は、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の後方挟持走行部４４ＢＵは、その２組４個の車輪が駆動輪４０Ａであり、ユニット４３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２つの駆動輪４０Ａは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の後方挟持走行部４４ＢＬは、その２組４個の車輪が従動輪４０Ｂであり、電線検査装置３１の移動に従って回転する。２つの従動輪４０Ｂは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
後方挟持走行部４４ＢＵは、前方挟持走行部４４ＦＵと同様に駆動することが可能であり、駆動輪４０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置３１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、後方挟持走行部４４ＢＬの従動輪４０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。
【００６２】
上述した前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ及び後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬは、それぞれ最適な挟持力にて、電線検査装置３１を走行させることが可能なように、架空電線１００に対する、アーム３２，３３及びアーム３４，３５の位置を調節する。
【００６３】
各挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬには、エンコーダ５１が具備されており、回転が可能な駆動輪４０Ａと、追従して回転する従動輪４０Ｂを、それぞれセンシングしている。このエンコーダ５１は、駆動輪４０Ａ及び従動輪４０Ｂをセンシングすることにより、電線検査装置３１の走行状態が正常か異常であるかを判断するためのセンサとして作用する。これにより、挟持による摩擦力が低減しスリップした時など、電線検査装置３１の走行の異常状態を、エンコーダ５１から出力された信号により検知することが可能である。
【００６４】
本実施形態も第１実施形態と同様に、電線検査装置３１の重心は、電線検査装置３１が走行する架空電線１００を含む鉛直平面内、即ち、架空電線１００の直下に存在しているように、各部品は配置されている。
従って、架空電線１００を中心軸として発生する回転モーメントは十分に小さく、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬの支持により摩擦力が働くため、電線検査装置３１の姿勢は水平に保たれる。
【００６５】
さらに、計測装置４９に接続された水平方向のシャフト６０の中間部に、レーザレンジセンサ５０が実装されており、走行中の架空電線１００の形状測長が可能である。
レーザレンジセンサ５０を用いて、進行方向１１０に架空電線１００を測長することができる。そして、架空電線１００を測長した結果を用いて、架空電線１００の傾斜に対して最適な角度で挟持が可能なように、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを角度調整しつつ、走行することが可能である。
このことにより、懸垂碍子などの障害物の前後において、架空電線に傾斜が存在していても、障害物を回避して走行することが可能である。
【００６６】
また、シャフト６０の計測装置４９とレーザレンジセンサ５０との中間部に、下方向に延びるシャフト６１が接続され、このシャフト６１の下端部には、モータ４６が設けられている。このモータ４６には、アーム４５Ａを介してカウンタウエイト４５が接続されている。モータ４６を駆動させることにより、アーム４５Ａを回転させて、カウンタウエイト４５の位置を変えて、電線検査装置３１の重心を制御することが可能である。
風あるいは障害物回避動作の影響により、電線検査装置３１の重心が架空電線１００を含む鉛直面からずれたときには、カウンタウエイト４５の位置を変えて、重心を調整することにより、電線検査装置３１の姿勢の保持が可能である。
【００６７】
本実施形態の電線検査装置３１は、第１実施形態と同様に、検査カメラ４１を備えている。
検査カメラ４１は、横に並ぶ２本の架空電線１００に対応して、２個設けられており、２個の検査カメラ４１がシャフト５８によって接続され、シャフト５８がモータ４２によって回転可能に支持されている。
各検査カメラ４１は、架空電線１００を撮影することにより、架空電線１００の外径の測定や、架空電線１００の表層のキズや変色の検出を行う。
【００６８】
また、各検査カメラ４１の上方には、レーザレンジセンサ４７が設けられ、水平な軸４７Ａに回転可能に支持されている。そして、レーザレンジセンサ４７を軸４７Ａ周りに回転させて上下に動かす、偏角機構を備えている。
このレーザレンジセンサ４７は、その内部が水平方向に走査を行うように構成されており、さらに偏角機構によって仰角を変えて、走査する高さを変えることが可能になっている。
【００６９】
計測装置４９には、検査カメラ４１から得られるデータを記憶し保存しておく装置、センサから得られるデータを分析する装置、センサから得られるデータやこれらデータを分析した結果を所定の場所へ送信する装置が搭載されている。また、計測装置４９には、これらセンサや装置を駆動する電力を供給するバッテリが搭載されている。
【００７０】
ここで、多導体の架空電線１００に設けられる障害物の例を、図１１及び図１２に示す。
図１１は、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の概略構成図であり、図１１Ａに斜視図を示し、図１１Ｂに正面図を示す。
図１２は、スペーサ１０３の概略構成図であり、図１２Ａに斜視図を示し、図１２Ｂに正面図を示す。
懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２は、単導体の場合は、図４に示したように、１本の架空電線１００に対してそれぞれ１個ずつ設けられていた。これに対して、図１１に示す多導体の場合は、４本の架空電線１００に対して懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２が１個ずつ設けられている。そして、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２が取り付けられた部材１１１に、架空電線がつり下げられている。
スペーサ１０３は、多導体を束ねる目的で設けられており、各架空電線１００を囲う円筒形の部分と、円筒形の部分を繋ぐ接続部から構成されている。
懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２と、スペーサ１０３とでは、大きさや架空電線１００からの距離が異なる。そのため、回避のために必要な最低限の移動量も異なっている。
【００７１】
本実施形態の電線検査装置３１が架空電線１００上に乗せられて、進行方向１１０へ走行する状態の斜視図を、図１３に示す。
図９に示した構成の電線検査装置３１が架空電線１００の上に乗せられて、各車輪（駆動輪４０Ａと従動輪４０Ｂ）で上側の２本の架空電線１００を挟持している。また、検査カメラ４１及びレーザレンジセンサ４７は、手前と奥の架空電線１００の上に配置されている。
そして、電線検査装置３１が走行して、障害物である、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の近くに到達した状態の斜視図を、図１４に示す。なお、図１４は、図１３と視線の向きが逆になっている。図１４からわかるように、この状態のままでは、電線検査装置３１が懸垂碍子及びアークホーン１０２を通過できないので、回避動作が必要になる。
【００７２】
本実施形態の電線検査装置３１も、第１実施形態の電線検査装置１と同様な動作により、障害物を回避することができる。
本実施形態の電線検査装置３１は、モータ３７，３８を駆動してアーム３２，３３，３４，３５を回転することにより、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬの架空電線１００の挟持状態と解除状態とを切り替えることが可能である。
そして、各挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬが障害物を通過した後に架空電線１００を挟持した状態に戻すことにより、電線検査装置３１は、障害物を回避して通過することができる。
ただし、本実施形態の電線検査装置３１では、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬの駆動輪４０Ａ及び従動輪４０Ｂが、２個の車輪を長いシャフト５７で接続した構成となっている。そのため、第１実施形態の電線検査装置１よりも手前で、回避動作を開始する必要がある。
【００７３】
次に、図１５〜図１６を参照して、第２実施形態の電線検査装置３１が障害物を認識する手順について説明する。
図１５は、電線検査装置３１及び障害物である懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の側面図である。図１６は、懸垂碍子１０１及びアークホーン１０２の正面図である。
なお、第２実施形態の電線検査装置３１が障害物の認識と回避の実行を行う手順は、第１の実施形態の電線検査装置１の手順と同様であるので、概ね図５に示した第１の実施形態の手順のフローチャートに従って実行することができる。
【００７４】
第２実施形態の電線検査装置３は、例えば図１１に示したような懸垂碍子１０１、アークホーン１０２、図１２に示したスペーサ１０３などの付属品が取り付けられた架空電線１００を検査するのに利用される。
電線検査装置３１には、進行方向を架空電線１００に沿って走査して、距離計測が可能なレーザレンジセンサ５０と、偏角機構をもち、水平方向に走査し距離計測が可能なレーザレンジセンサ４７を備えている。
進行方向に走査するレーザレンジセンサ５０は、図８及び図９に示したように、検査装置４９の近傍に設けられ、架空電線１００の下方に配置される。
水平方向に走査するレーザレンジセンサ４７は、図８及び図９に示したように、検査カメラ４１の上方に設けられ、架空電線１００の上方に配置される。
【００７５】
なお、レーザレンジセンサ４７とレーザレンジセンサ５０の他に、さらに、距離計測が可能な超音波方式センサを設けて、超音波方式センサにより進行方向へのスキャンを行っても良い。例えば、２個の検査カメラ４１のうち、一方の検査カメラ４１の上方にレーザレンジセンサ４７を設けて、他方の検査カメラ４１の上方に超音波方式センサを設けた構成とすることが可能である。
レーザレンジセンサは、雨や光などの外乱要因によっては、データにノイズが混じることも可能性としてあり、超音波方式センサを設けておくことにより、そのような場合でも、超音波方式センサのセンサ信号を代わりに用いることができる。
【００７６】
まず、レーザレンジセンサ５０で電線検査装置３１の進行方向にスキャンを実行する。即ち、図１５に鎖線で示すように、架空電線１００の下方に配置されたレーザレンジセンサ５０から、進行方向にスキャンを実行する。例えば、進行方向に１５ｍの範囲にある物体への距離を計測する。
これにより、レーザレンジセンサ５０において、架空電線１００の状態の検知と、障害物の有無及び障害物による不連続な変位の検知を行うことができる。
【００７７】
次に、距離データに不連続な変位が発生しているか調べる。
障害物のない架空電線１００上を進行しているのであれば、架空電線の弛度（たわみ）があっても、ほぼ連続的に距離が変位する。この状態では、電線検査装置３１が進行方向へのスキャンを実施しつつ前進可能である。
一方、架空電線１００に懸垂碍子１０１などの障害物があれば、距離データに不連続な変位が発生する。
不連続な変位が発生していないときは、進行方向のスキャンに戻る。
不連続な変位が発生しているときは、不連続な変位が発生している変位部の周辺まで、具体的には水平方向へのスキャンの精度が十分に高くなる位置まで、電線検査装置３１を前進させる。
【００７８】
次に、検査カメラ４１の上方のレーザレンジセンサ４７で、水平方向にスキャンする。
進行方向へのスキャンから得られた結果より、例えば、変位部から３ｍ程度の距離をとり、水平方向へのスキャンを実行する。
不連続変位部の開始点よりも電線検査装置３１に近い位置から、水平方向へのスキャンを開始する。
次に、偏角機構を駆動して、レーザレンジセンサ４７の仰角を変更する。
そして、不連続変位部を網羅的にスキャンできているか調べて、まだ網羅的にスキャンできていない場合には、水平方向にスキャンを行う。網羅的にスキャンできている場合には、スキャンを終了する。
具体的には、例えば、図１５及び図１６に鎖線で示すように、偏角機構でレーザレンジセンサ４７の仰角を変更して、スキャンが行われる高さを変更しながら、それぞれの高さで順次水平方向にスキャンを行う。そして、図１６に●印で示す、障害物のある箇所では、レーザ光の反射によって、障害物の存在が確認される。
このようにして、適宜仰角を変更することにより、不連続変位部の領域における物体への距離を網羅的に計測する。
【００７９】
上述した網羅的な計測により、前方にある物体の形状と距離の点群データを取得することができるので、この点群データを集計して、物体のマップデータを作成する。
次に、作成したマップデータより、障害物の種類を同定する。
【００８０】
次に、回避動作の予測データとマップデータとを照合する。即ち、電線検査装置３１の回避動作に伴う走行領域と、作成したマップデータの照合を行う。
【００８１】
次に、回避動作の予測データとマップデータの照合の結果から、回避動作における電線検査装置３１と障害物が干渉する領域の有無の判断を行う。
干渉する領域が無く通過可能である場合には、用意されている回避動作を実施して、障害物を通過する。
干渉する領域が発生する場合は、用意されている回避動作の修正を行う。具体的には、例えば、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを、より大きく架空電線１００の外側に退避させる、あるいは、モータ３７，３８を駆動することにより、架空電線１００のさらに下方に角度修正させて走行する、などのように回避動作の修正を行う。そして、修正した回避動作の走行予測データをもとに、再度マップデータとの照合を行い、干渉する領域の有無の判断を行う。ここで干渉する領域が発生しない場合には、修正した回避動作を実行する。
【００８２】
このようにして、架空電線１００上の障害物を認識する機構を構築することにより、電線検査装置３１は、より安定して障害物を通過して検査を行うことが可能である。
【００８３】
上述の本実施形態の架空電線検査装置３１の構成によれば、架空電線１００に沿って進行方向に走査して、架空電線１００の状態を検知する、レーザレンジセンサ５０を備えている。このレーザレンジセンサ５０によって、架空電線１００の状態の検知と、障害物の有無及び障害物による不連続な変位を検知することができる。
また、架空電線検査装置１の走行方向における前方を走査して検知するレーザレンジセンサ４７を備えているので、このレーザレンジセンサ４７の検知の結果により、架空電線検査装置３１の前方に存在する障害物の大きさや種類を認識することが可能になる。
そして、レーザレンジセンサ５０からの出力において不連続な変位が検出されたときに、その不連続な変位が検出された位置付近まで走行して、レーザレンジセンサ４７によって前方を走査する。即ち、架空電線１００に障害物が存在する場合に、不連続な変位により障害物の場所を特定して、その場所の付近でレーザレンジセンサ４７による走査が行われる。これにより、障害物の種類や大きさを認識し、架空電線検査装置３１が障害物を回避して走行することが可能になる。
【００８４】
このように障害物の種類や大きさを認識するので、認識された障害物の種類に対応して、回避動作を変えることができる。これにより、特に、スペーサ１０３のように小さい障害物を回避する場合、回避する際の移動量を小さくして、退避動作を高速で行うことが可能になる。
【００８５】
また、架空電線１００に障害物が無い区間では、レーザレンジセンサ５０から不連続な変位が検知されないので、レーザレンジセンサ４７による走査を行う必要がない。即ち、障害物が存在する場合にのみレーザレンジセンサ４７により走査を行って、効率良く障害物の検知を行うことができる。
【００８６】
本実施形態の架空電線検査装置３１では、レーザレンジセンサ４７が架空電線検査装置３１の走行方向における前方を水平方向に走査して検知し、偏角機構によりレーザレンジセンサ４７の向きを上下方向に変える構成としている。これにより、水平方向は走査により精度良く検知を行うことができ、上下方向は偏角機構により段階的に向きを変えることができる。
本実施形態の架空電線検査装置３１は、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬと後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬや、検査カメラ４７などを、それぞれ障害物の横方向に退避させることにより、障害物を回避させている。また、図１４より、アークホーン１０２の方が、架空電線検査装置３１よりも高くなっている。このような位置関係から、架空電線検査装置３１よりも十分に上の領域の走査は不要であり、また、障害物の水平方向の存在範囲を正確に検知することで、適切な回避動作の移動量を求めることができる。従って、レーザレンジセンサ４７が水平方向に走査を行い、偏角機構によりレーザレンジセンサ４７の向きを上下方向に段階的に変える、本実施形態の構成とすることにより、効率的に障害物の大きさや種類の検知と移動量の算出を行うことができる。
【００８７】
本実施形態の架空電線検査装置３１において、レーザレンジセンサ５０は架空電線１００の下方に配置されており、レーザレンジセンサ４７は架空電線１００の上方に配置されている。
架空電線１００に沿って進行方向に走査するレーザレンジセンサ５０が、架空電線１００の下方に配置されているので、障害物よりもさらに前方の架空電線１００の検知も行うことができ、障害物による不連続な変位を精度良く検知することができる。
また、障害物の種類や大きさを認識する走査を行うレーザレンジセンサ４７が、架空電線１００の上方に配置されているので、障害物を見逃すことなく、障害物の種類や大きさを検知することができる。
【００８８】
なお、上述した説明では、検査カメラ４１の上方のレーザレンジセンサ４７を、水平方向にスキャンする構成とした。
検査カメラの上方のレーザレンジセンサは、水平方向にスキャンする構成と、上下方向にスキャンする構成の、いずれの構成とすることも可能である。
レーザレンジセンサを上下方向にスキャンする構成とするときには、レーザレンジセンサの仰角を変更する偏角機構の代わりに、レーザレンジセンサの水平方向の向きを変える偏角機構を設ける。ただし、この構成の場合、回避動作を精度良く変えるために、偏角機構によりレーザレンジセンサの向きを変える間隔を狭くすることが望ましい。
【００８９】
＜３．変形例＞
上述の各実施形態の架空電線検査装置１，３１では、前方及び後方の挟持走行部の車輪によって、架空電線を挟持する構成であった。
本発明は、その他の構成の架空電線検査装置にも適用することができる。
例えば、前方及び後方の走行部の上側の車輪を架空電線に載せて、架空電線にぶら下がる構成の架空電線検査装置においても、本発明を適用して、検査カメラ及びレーザレンジセンサを設けることができる。そして、検査カメラ及びレーザレンジセンサを、使用状態と退避状態に切り替えることが可能な構成とすることができる。
【００９０】
また、第１実施形態の架空電線検査装置１は、単導体用として説明したが、多導体の架空電線１００に対して、架空電線１００を１本ずつ検査することも可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１，３１  電線検査装置
２，３，４，５，３２，３３，３４，３５  アーム
７，８，９，１２，１６，３７，３８，３９，４２  モータ
１０Ａ，４０Ａ  駆動輪
１０Ｂ，４０Ｂ  従動輪
１１，４１  検査カメラ
１３，４３  ユニット
１４ＦＵ，１４ＦＬ，４４ＦＵ，４４ＦＬ  前方挟持走行部
１４ＢＵ，１４ＢＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬ  後方挟持走行部
１５，４５  カウンタウエイト
１５Ａ，４５Ａ  アーム
３６，５９，６０，６１  シャフト
１７，２０，４７，５０  レーザレンジセンサ
１９，４９  計測装置
２１，５１  エンコーダ
１００  架空電線
１０１  懸垂碍子
１０２  アークホーン
１０３  スペーサ
１１０  進行方向
【図１】
2015177727.tif 000003
【図２】
2015177727.tif 000004
【図３】
2015177727.tif 000005
【図４】
2015177727.tif 000006
【図５】
2015177727.tif 000007
【図６】
2015177727.tif 000008
【図７】
2015177727.tif 000009
【図８】
2015177727.tif 000010
【図９】
2015177727.tif 000011
【図１０】
2015177727.tif 000012
【図１１】
2015177727.tif 000013
【図１２】
2015177727.tif 000014
【図１３】
2015177727.tif 000015
【図１４】
2015177727.tif 000016
【図１５】
2015177727.tif 000017
【図１６】
2015177727.tif 000018