(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水管路施設の点検システムであり、
下水管路施設内面の画像を取得できる画像取得手段と、
下水管路施設内面に光を照射する照明手段と、
前記画像取得手段と前記照明手段を積載して下水管路施設内部を移動する無人飛行体と、
前記画像取得手段で得た画像情報を無線で送信する無人移動体通信部と、
マンホール内に地上から垂らせる受信アンテナを有し前記画像情報の無線を受信する受信装置と、
前記受信装置で得られた画像情報を表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする下水管路施設の点検システム。
【請求項２】
前記画像取得手段で得た画像を処理する画像処理部と、
画像処理の結果に基づき下水管路施設内部での無人飛行体の運転を制御する無人移動体自動制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項３】
前記無人飛行体が入るマンホール内に地上から垂らせる入口側マンホール内送受信アンテナを有する入口側送受信装置と、
前記入口側送受信装置からの通信情報に基づき下水管路施設内部での無人飛行体の移動方向を制御する無人移動体自動制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項４】
前記無人飛行体が入るマンホール内に地上から垂らせる入口側マンホール内送受信アンテナを有する入口側送受信装置と、
前記無人飛行体が出て行くマンホール内に地上から垂らせる出口側マンホール内送受信アンテナを有する出口側送受信装置と、
前記入口側送受信装置と前記出口側送受信装置からの通信情報に基づき下水管路施設内部での無人飛行体の移動方向を制御する無人移動体自動制御部と、
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項５】
前記無人移動体通信部は、前記無人移動体の位置情報を受信することを特徴とする請求項３または４に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項６】
鉛直上下方向の画像を取得できる画像取得手段と、鉛直上下方向に光を照射する照明手段と、
を無人飛行体に備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項７】
前記入口側送受信装置または前記無人飛行体が出て行くマンホール内に地上から垂らせる出口側マンホール内送受信アンテナを有する出口側送受信装置からの通信情報に基づき、下水管路施設内部での無人飛行体の水平方向の位置を算出する無人移動体位置計算部と
前記無人移動体位置計算部の計算結果である無人移動体位置情報を画面上の下水配管図に重ねて表示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項３または４に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項８】
前記画像取得手段あるいは画像処理部で得られた情報に基づき下水管路施設内部での無人飛行体の水平方向の位置を算出する無人移動体位置計算部と、
前記無人移動体位置計算部の計算結果である無人移動体位置情報を画面上の下水配管図に重ねて表示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項９】
点検済みの箇所と未点検の箇所を異なる図面表示で表示する表示装置を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１０】
前記画像取得手段で得た画像情報を画像処理して異常箇所と異常内容を抽出する異常抽出部と、
前記異常抽出部で抽出された異常箇所と異常内容を画面上の下水配管図に重ねて表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１１】
前記異常抽出部で抽出された異常箇所および異常内容に対する更新計画を自動で計算する更新計画部と、
前記更新計画部で求められた更新計画を画面上に表示する表示装置と、
を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１２】
前記画像取得手段としてステレオカメラを備えたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１３】
無人飛行体全体の比重が1.0より小さくなる浮子を無人飛行体に備えたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１４】
前記画像取得手段で得た画像情報を記憶する内部記憶装置を無人飛行体に備えたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【請求項１５】
レーザー光を照射するレーザースキャン設備を無人飛行体に備えたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の下水管路施設の点検システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水管路の内面の状態を把握するため下水管路内に入れて画像を取得する装置を用いた下水管路施設の点検システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、下水管路施設の老朽化の課題が大きくなりつつある。老朽化が進行するとひび割れや破損、腐食などの異常が発生して管内の液体を管外と分離して流す機能が低下するとともに、土砂が管外から管内に入って地中に空隙ができ、それが原因で道路の陥没事故が発生する可能性も高まる。そこで、下水管路施設の異常を把握できる技術が必要となっている。下水管路施設は地下に埋設されているうえ、小さなサイズの管も多くかつ悪臭や硫化水素ガスの存在および酸素の欠乏など条件が悪いため、人が入って点検し、異常を把握することは容易ではない。
【０００３】
このようなニーズに対し、特許文献１に記載の技術が知られている。ここでは、画像撮像装置（テレビカメラ）を搭載した小型の管路内検査用自走車を下水管路施設の中で走行させ、管内の状態をモニタできるようにした技術が公開されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２２６５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術は、下水管路施設の中に入れた画像撮像装置で画像を取得するが、あらかじめ下水管路施設の中に人が入り、小型の車両を地上から受け取って下水管路施設の中に設置する作業が必要となる。下水管路施設の中は硫化水素など有毒なガスが充満している可能性があるため、人が入る前に硫化水素や酸素などの濃度を計測する必要がある。人が作業するにあたって不適切な環境であれば、地上から空気を下水管路施設内に吹き込んで喚気する作業も追加されることになる。
【０００６】
さらに、小型の車両を用いて画像を取得する場合、少なくとも車輪は下水あるいは汚物に接触する。したがって、下水管路施設の中の画像を取得した後、地上に取り出して毎回洗浄する作業が必要となる。小型の車両への電源供給や通信のために有線を用いる場合には、その電源線や情報線の洗浄作業も必要となるうえ、走行した車両を取り出すため入口側のマンホールまで車両が逆走する必要があった。
【０００７】
以上のように、特許文献１に記載の技術は、画像撮像以外の作業に要する作業が発生し、結果として単位時間あたりに得られる画像の量が少ない、すなわち単位時間あたりに点検できる下水管路施設が短い課題があった。その一方で、老朽化が進行している下水管路施設の量は多く、短時間で異常の程度や位置を把握して修繕や更新などの工事によって対応しなければ、道路の陥没事故などの障害がさらに多発する可能性が高い。
【０００８】
これに加え、たとえば下水処理水の放流渠など水で下水管２４の過半が満たされた状態の下水管路施設があるが、特許文献１に記載の技術は水中では使用することが困難である。放流渠などの水中では透視度が低いため、壁面の近くに移動して画像を取得する必要がある。しかし、特許文献１に記載の技術は自走車であるため、管底に車輪が接触している必要があり、管の上部や壁面まで移動することができない。
【０００９】
本発明の目的は、短時間で下水管路施設の内面の画像を取得して効率的に異常箇所と異常内容を把握する下水管路施設の点検システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、下水管路施設の点検システムであり、下水管路施設内面の画像を取得できる
画像取得手段と、下水管路施設内面に光を照射する照明手段と、前記画像取得手段と前記照明手段を積載して下水管路施設内部を移動する無人飛行体と、前記画像取得手段で得た画像情報を無線で送信する無人移動体通信部と、マンホール内に地上から垂らす受信アンテナを有し前記画像情報の無線を受信する受信装置と、前記受信装置で得られた画像情報を下水管路施設外部で見ることができる表示装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、下水管路施設の内面の画像を短時間で取得して効率的に異常箇所と異常内容を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例に係る無人飛行体を用いた下水管路施設点検システムを下水管に適用した際の全体構成図である。
【図２】入口側のマンホールのみに送受信装置を備えた場合の構成図である。
【図３】本発明の一実施例に係る無人潜水体を用いた下水管路施設点検システムを下水管に適用した際の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の下水管路施設の点検システムが対象とする下水管路施設は、下水管、伏せ越し管、放流渠、マンホールなどいずれでもとくに制限はない。以下では、下水管を対象とした場合の一実施形態について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例に係る下水管路施設点検システムを下水管に適用した際の全体構成図である。この全体構成には主に、無人飛行体１０、画像取得手段１２、照明手段１４、無人移動体通信部１６、入口側マンホール内送受信アンテナ４２、出口側マンホール内送受信アンテナ３８、表示装置２０、無人移動体自動制御部３０、画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４が含まれる。ここでは無人移動体として無人飛行体１０を用いることから、下水管２４としては、気相が管内に存在するものを対象とする。
【００１５】
無人飛行体１０は搭載した照明手段１４により下水管２４の内面、とくに上向きや横向きに光を照射し、上向きや横向きに撮像できる向きで無人飛行体１０に搭載した画像取得手段１２で画像を取得する。画像取得手段１２で取得された画像は無人移動体通信部１６によって無線で伝送される。無人移動体通信部１６から伝送された情報は入口側マンホール内送受信アンテナ４２によって受信され、入口側マンホール送受信装置４０で再構成される。再構成された画像情報４６は下水管路施設外部に備えられた表示装置２０に表示され、オペレータは下水管２４内の画像を目視確認することができる。画像情報４６は画像処理部２８にも与えられ、求められた画像処理結果５０が画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４に与えられる。画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では画像処理結果５０に基づいて無人飛行体１０の移動位置を計算する。その結果が画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８であり、この情報は表示装置２０に与えられて表示される。画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８に含まれる水平方向の飛行位置により、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水道管内の画像が下水管２４内のどの箇所に相当するかを把握することができる。画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８は無人移動体自動制御部３０にも与えられる。一方、出口側マンホール３２には出口側マンホール内送受信アンテナ３８が設置され、出口側マンホール送受信装置３６に接続される。出口側マンホール送受信装置３６で受信した無人移動体通信部１６からの通信情報５２は、入口側マンホール送受信装置４０からの通信情報５２とともに通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６へ与えられる。通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６はこれらの情報に基づいて、通信情報に基づく無人移動体位置情報５８を求める。通信情報に基づく無人移動体位置情報５８の情報は表示装置２０に与えられて表示される。無人移動体自動制御部３０は画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８あるいは通信情報に基づく無人移動体位置情報５８を用いて無人移動体操作量５４を計算する。求められた無人移動体操作量５４は入口側マンホール送受信装置４０あるいは出口側マンホール送受信装置３６に与えられ、入口側マンホール内送受信アンテナ４２あるいは出口側マンホール内送受信アンテナ３８を介して無人飛行体１０の無人移動体通信部１６に与えられる。無人移動体通信部１６に与えられた情報に従って無人飛行体１０は移動する。
【００１６】
一般に入口側マンホール３４と出口側マンホール３２は数十メートル以上離れているため、出口側マンホール送受信装置３６と通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６、および出口側マンホール送受信装置３６と無人移動体自動制御部３０の間は、地上で無線によって通信することが望ましい。
【００１７】
下水管２４の中を高速で移動すると得られる画像の質が低下するため、上述の無人飛行体１０は水平方向の移動速度が低くても空中に浮遊できる小型のヘリコプター、クアッドコプター、ドローンあるいはUAV(Unmanned Aerial Vehicles、無人航空機)と呼ばれる装置であることが望ましい。対象とする下水管２４が十分に大きいサイズであれば、無人飛行体１０としては気球や飛行船など、空気よりも軽い気体を利用した装置を用いても良い。
【００１８】
照明手段１４については、できるだけ無人飛行体１０に積載する電池の重量を低減するのが望ましいことから、LEDを用いることが望ましいが、特に限定されない。オペレータが画像を確認する作業が発生する可能性もあることから、少なくとも白色光の光源を用いるのが良い。下水管２４の壁面の濡れの状態も画像で計測するために、光の波長が異なる光源を複数用いて交互に照射させても良い。たとえば、白色光の光源と赤色光の光源を用いると効果が大きい。水に赤色光は吸収され易いため、白色光光源で撮影した画像と赤色光光源で撮影した画像を画像処理し、得られた画像の違いを評価することで、下水管２４の内表面の濡れの状態を検出できる。その結果、たとえば下水管２４の中に流入している不明水を判別できる。光源を消灯した状態でレーザー光を管の周方向に回転させるレーザースキャン設備も無人飛行体１０に備えられれば、さらに望ましい。レーザー光の軌跡を画像取得手段１２で撮影することで、下水管２４の表面の凹凸やひずみを把握することが可能となる。
【００１９】
画像取得手段１２については、静止画を撮影するカメラ、動画を撮影するビデオカメラのいずれでも良いが、動画を撮影できる設備で構成することが望ましい。オペレータが画像を確認する観点から、少なくとも可視光の動画を撮像できることが望ましい。可視光よりも波長の長い近赤外、赤外、遠赤外の領域の波長を撮影できる赤外光カメラも無人飛行体１０に搭載できるとさらに望ましい。赤外光カメラでは温度の違いが分かるため、この撮像結果に基づいて下水管２４の外から流入している不明水の検出に有用な情報を得ることができる。赤外光カメラを用いる場合には、白色光や赤色光の光源ではなく、赤外光光源を用いても良い。さらに、画像取得手段１２としてステレオカメラを用いることができればさらに望ましい。これによって三次元の画像情報を得られるため、下水管２４の内面の異常に関するより詳細な情報を得ることができるとともに、無人飛行体１０自身の飛行位置を高精度に計算することが可能となる。
【００２０】
無人移動体通信部１６から伝送される無線は、電波を使うことが望ましいが、それ以外の手段、たとえば光や音響を使っても良い。
【００２１】
入口側マンホール内送受信アンテナ４２は、無人飛行体１０を地上から下水管２４へ誘導する際に通過するマンホールの中に地上から垂らして設置するアンテナである。無線として電波を用いる場合、防錆の観点から樹脂で被覆した導電体で実現するのが良く、ケーブルのように巻き取れる性状のものが作業効率上で望ましい。入口側マンホール内送受信アンテナ４２は、無人飛行体１０を地上から下水管２４へ入れる前に、無人飛行体１０の移動を妨げないよう設置する。一般に、下水管２４は地上に対してほぼ並行に設置されており、マンホールに対してほぼ直角に接続されている。したがって、直進性の高い高周波の電波を地上のアンテナからマンホール経由で下水管２４へ送っても、マンホールから下水管に繋がる屈曲部で電波の減衰が大きく、場合によっては全く電波が届かなくなる。これに対し、入口側マンホール内送受信アンテナ４２を備えることにより、直進性が高い高周波の電波であっても下水管２４の中を伝達し易くなり、より安定して無人飛行体１０と通信することが可能となる。また、設置に関してはマンホールの中に人が入らず地上からアンテナを垂らすだけで良いため、硫化水素中毒や酸欠などの危険性が生じない。すなわち、マンホール内の酸素濃度や硫化水素濃度などの測定作業や場合によっては下水管内の換気作業を削減でき、より短時間で準備をすることができる。
【００２２】
入口側マンホール内送受信アンテナ４２が接続されている入口側マンホール送受信装置４０では、無人飛行体１０から受信した無線から画像を再構成する。この入口側マンホール送受信装置４０は道路上など屋外に設置しても、あるいは作業車に積載して設置してもよい。下水配管図の上のどのマンホールに相当するかを正確に整合させるため、入口側マンホール送受信装置４０にはGPSが搭載されていることが望ましい。なお、通信状態が悪いときには無人飛行体１０で撮影した画像情報が無人移動体通信部１６から入口側マンホール内送受信アンテナ４２へ完全には届かない可能性があるため、無人飛行体１０の本体にも内部記憶装置を備えておくことが望ましい。内部記憶装置としては、小型のハードディスクや電子的に情報を記憶できるフラッシュメモリなどを用いるのが望ましい。
【００２３】
画像情報４６が表示される表示装置２０は、モニタであれば液晶、プラズマディスプレイ、ブラウン管など何でも良い。したがって、据付型のPC用モニタや業務用モニタに限定されず、スマートフォンやタブレットなどモバイルの表示装置でも良い。
【００２４】
画像情報４６は画像処理部２８で加工され、無人飛行体１０の飛行位置に関係する情報や特徴量が抽出される。飛行位置とは、水平方向の位置と垂直方向の位置を双方含むのが望ましい。水平方向の位置に関する情報としては、たとえば下水管２４の壁面のさまざまな汚れや模様の移動量などがある。垂直方向の位置に関する情報としては、たとえば下水管２４の前方あるいは後方の下水管表面の曲率や下水管２４の壁面のテクスチャなどがある。
【００２５】
画像処理部２８で抽出された特徴量を含む画像処理結果５０に基づき、画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では無人飛行体１０の現在の飛行位置を決定する。求められた情報が画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８であり、この情報は表示装置２０に与えられる。表示装置２０では画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８に含まれる水平方向の飛行位置と下水配管図を重ねて画面表示する。これにより、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水管２４内の画像が下水管２４のどの箇所に相当するかを把握することができる。
【００２６】
表示装置２０で表示される下水配管図には、無人飛行体１０あるいは別の装置や人により点検済みの箇所と未点検の箇所を異なる図面表示で表示する機能を備えることが望ましい。異なる図面表示とは、色の濃淡や線の太さ、ハッチングのパターンなど、明らかに点検済みの箇所と未点検の箇所を目視で区別できる方法であればいずれでも良い。点検済みの箇所は、対策工事済みの箇所、対策工事未済みの箇所で異なる図面表示により表示する機能を備えることが望ましい。さらに、対策工事未済みの箇所については、点検実施の時間によって異なる図面表示で表示する機能を備えることが望ましい。これにより、先ほど点検したばかりの箇所なのか、先週点検した箇所なのか、などの情報を一目で把握することができる。点検済みの箇所を下水配管図の上で選択すると、点検時の画像が表示されることが望ましい。同時に、点検日時やそのときの画像認識の結果も表示されることが望ましい。さらに、対策工事済みの箇所については、工事実施の日時や工事の内容および金額、施工者などの工事履歴情報も表示されることが望ましい。対策工事未済みの箇所については、対策工事予定の有無や予定日時、工事の内容候補、予定金額、施工予定者などの工事予定情報も表示されることが望ましい。
【００２７】
さらに、画像処理部２８で得られた画像処理結果５０は異常抽出部６０に与えられる。異常抽出部では、画像処理結果５０をもとに画像認識を実施する。たとえば、下水管２４の腐食、上下方向のたるみ、破損、クラック、継手ずれ、侵入水、取付管の突出し、油脂の付着、樹木根の侵入、モルタルの付着などを自動的に分類し、また異常のランクも付けることが望ましい。この画像認識は画像の特徴量を用いて実施するが、上述の分類内容は産業での部品のように規格化されたものではないため、進化計算法などの最適化法や有効な特徴量を自動生成する方法などを用いることが良い。異常抽出部６０で求められた異常箇所と異常内容６２は、オペレータが確認できるよう表示装置２０に与えられる。このうち異常箇所については、下水配管図の該当箇所に色の濃淡や線の太さ、ハッチングのパターン、記号、図形、文字などの情報で表示するのが望ましい。
【００２８】
異常抽出部６０で求められた異常箇所と異常内容６２は、更新計画部６４にも与えられる。更新計画部６４は、現時点までに得られている異常箇所と異常内容６２の情報に加え、現時点までに対応している更新工事の情報やそれぞれの更新工事に必要な額、期間、従事者のスケジュールを加えて更新計画６６を策定する。ここでは、異常箇所と異常内容６２の情報に基づき、対象の下水管２４の使用可能年数も求めることが望ましい。使用可能年数を求めるためには、例えば過去の異常内容と使用可能年数のデータベースに基づく計算法が有効であるが、とくにこの手法には限定しない。更新計画部６４で求められた更新計画６６は、オペレータおよび管理者が確認できるよう表示装置２０に与えられて表示される。
【００２９】
画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８は、無人移動体自動制御部３０にも与えられる。無人移動体自動制御部３０では、次の時刻に無人飛行体１０が動くべき方向（前後・左右・上下）を計算して無人飛行体１０の操作量を出力する。
【００３０】
入口側マンホール３４から入った無人飛行体１０は、マンホール下部へ降りて行った後、下水管２４の中へ水平移動する必要がある。しかし、マンホールには通常複数の下水管入口が繋がっている。誤りなく点検対象の下水管２４の中へ水平移動するために、出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの無線信号を使うことが望ましい。すなわち、入口側マンホール３４の下部へ降りて行った無人飛行体１０は、複数の下水管入口のうちもっとも出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの無線信号の強度が強い方向に水平移動すれば、誤り無く点検対象の下水管２４の中を点検できる。なお、下水配管図の上のどのマンホールに相当するかを正確に整合させるため、出口側マンホール送受信装置３６にもGPSが搭載されていることが望ましい。
【００３１】
通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６に与えられる通信情報５２は、たとえば電波強度や電波到達の時間遅れ情報である。これらの計測値を用いることで、入口側マンホール内送受信アンテナ４２からの距離あるいは出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの距離を求めることができる。これを通信情報に基づく無人移動体位置情報５８として無人移動体自動制御部３０に与える。
【００３２】
通信情報に基づく無人移動体位置情報５８は表示装置２０にも与えられる。表示装置２０では通信情報に基づく無人移動体位置情報５８に含まれる水平方向の飛行位置と下水配管図を重ねて画面表示する。これにより、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水管２４内の画像が下水管２４のどの箇所に相当するかを把握することができる。
【００３３】
下水管２４の中に含まれる硫化水素ガスでサビが発生したり、下水管２４内の高い湿度により電子回路がショートしたり、下水管２４の内面上部から垂れ下がっている光ファイバーや下水管２４の壁面に機体が接触するなど、無人飛行体１０が点検中に壊れたり飛行が不良となって下水管２４の中に墜落する可能性がある。人が容易に内部へ入れる大きいサイズの下水管２４であれば問題はないが、人が入れないサイズの下水管２４の中で墜落すると機体を回収することは困難である。そこで、無人飛行体１０には無人飛行体１０の重量よりも大きな浮力を持つ浮子を備え、無人飛行体１０全体としての比重は1.0より小さくなることが望ましい。比重を1.0より小さくすることで、万一下水管２４の中で無人飛行体１０が墜落しても、上流側から水を流し込むと無人飛行体１０が水面上に浮上するため、水面で回収できる、あるいは回収可能な下流のマンホールまで無人飛行体１０を流下させて回収することが可能となる。下水管２４が細い場合には、下水管２４の壁面に接触する可能性を低くするため、浮子を含めた無人飛行体１０の形状は球形に近いことが望ましく、水面上に浮かんだ状態での水面上の形状は、球体をある平面で切断した切断面が鉛直下方となるような形状になることが望ましい。
【００３４】
下水管２４の内面あるいは光ファイバーなど障害物との接触による墜落を避ける目的で、無人飛行体１０にはレーダーなど空間的距離を非接触で計測できる距離計測器を搭載し、その情報も使って無人移動体操作量５４を求めることがさらに望ましい。
【００３５】
以上の構成をとることにより、下水管２４の内面の画像情報を短時間で取得することが可能となる。従来の車両を用いた走行型の点検システムでは、下水管２４の中に多量の堆積物があると走行不能となり、管内洗浄で堆積物を除去する作業が発生して時間を要していたが、無人飛行体１０を用いることで堆積物による障害を大幅に減らすことができ、短時間で点検を進めることができる。
【００３６】
下水管２４の底部は完全には平坦ではなく、少しでも堆積物があると管底を走行する車両型の無人移動体の姿勢すなわち傾きが変化する。また、水流が管底を流れている場合にはその水流が車両型の無人移動体に衝突する際の揺れも発生する。したがって、安定した画像を取得するためには、画像取得手段が揺れないようにする機構あるいは取得した画像の画像処理が必要となる。これに対し、無人飛行体１０では堆積物や水流による取得画像の揺れを回避することができる。地上とは異なり下水管２４の中では空気の動き、すなわち風や風の変化はほとんど無いため、無人飛行体１０の飛行時の揺れは小さく、安定した画像を容易に得ることができる。
【００３７】
また、点検では下水管２４の上半分の画像撮影が重要である。これについても、無人飛行体１０を用いることで、より高精度な画像を得ることができる。管底を車両で走行する走行型の場合、太い配管になると下水管２４の上半分まで距離があるため、より強力な照明手段や望遠・ズーム機構のついた画像取得手段が必要になる、あるいは照明手段や画像取得手段を備えたアームを持ち上げる機構が必要となり、底面の凹凸が取得画像のブレに及ぼす影響が拡大するため画像取得手段の安定機構が必要になる、構造の複雑化により車両重量が増える、その分だけ強力な駆動モータや電源、電源コードが必要、などの問題があった。これに対し、無人飛行体１０を用いると、サイズの大きい下水管２４であっても下水管２４上半分の表面付近へ容易に移動でき、近い距離から照明をあてて画像を取得できる。すなわち、細い下水管２４の場合と同じ設備で対応することができ、精度も確保することができる。
【００３８】
管底を車両で走行する走行型の場合、少なくとも車輪とケーブルが下水管２４の底に接触するため悪臭のする汚れが毎回車輪やケーブルに付着することは不可避であった。その結果として洗浄工程が毎回発生し、時間的損失が発生していた。無人飛行体１０を用いると、下水管２４の表面や下水、堆積物いずれにも全く接触しないため汚れることは無く洗浄工程が不要となり、時間的な損失が発生しない。結果として、より短時間で下水管２４内の画像取得を進めることが可能となる。
【００３９】
さらに、電源ケーブルや通信ケーブルが備えられている走行型の点検システムでは、点検対象の下水管２４を点検した後、初めに入ったマンホールまで戻ってくる必要がある。すなわち、往復走行が必須となる。これに対し、ケーブルを一切使わない無人飛行体１０の場合、はじめに入ったマンホールまで戻ってくる必要はなく、片道飛行で次々に点検を進めることが可能となり、さらに作業時間を短縮できる。
【００４０】
本実施例では、出口側マンホール３２に出口側マンホール内送受信アンテナ３８と出口側マンホール送受信装置３６を備えたシステムについて述べた。前述のように、これによって無人飛行体１０が入口側マンホール３４に入った後の水平進行方向の誤りを無くすことができる。この以外の効果として、下水管が途中で曲がっている場合や次のマンホールまでの距離が長い場合など入口側マンホール内送受信アンテナとの無線通信が困難な場合でも、出口側マンホール内送受信アンテナ３８があると対応が可能となる。このときには、出口側マンホール送受信装置３６の送受信情報のうち画像情報４６を表示装置２０および画像処理部２８に送れるようにすれば良い。この場合も、入口側マンホール３４と出口側マンホール３２は数十メートル以上離れているため、出口側マンホール送受信装置３６と表示装置２０、および出口側マンホール送受信装置３６と画像処理部２８の間は地上で無線によって通信することが望ましい。
【００４１】
入口側マンホール３４と出口側マンホール３２の双方にアンテナがあると、その分だけ無人移動体通信部１６の出力に必要なエネルギーを削減できる。すなわち、電源や回路の重量を軽減でき、無人飛行体１０の飛行時間を長く確保することが可能となる。
【００４２】
なお、構造的に出口側マンホール内送受信アンテナ３８と入口側マンホール内送受信アンテナ４２は同じなので、繋がった下水管２４を順に点検していく場合にはその都度2つのアンテナを引き上げて設置するのではなく、先ほど出口側マンホール内送受信アンテナ３８として使ったアンテナを入口側マンホール内送受信アンテナ４２としてつなぎ変えて使うことで、さらに作業時間の短縮が可能となる。
【００４３】
上述した実施例１は下水管２４に限定して記載したが、同様のパイプ状構造物であれば本発明の適用範囲は下水管２４に必ずしも限定されない。たとえば、都市の道路の下の暗渠、雨水を一時的に貯留する貯留管、共同溝や鉄道用トンネル、自動車用トンネル、海底トンネル、さらには発電所や化学プラントのガス管や水蒸気管および都市ガス管の内部である。無人飛行体１０が出入りできる箇所があり、かつ無人飛行体１０が内部を移動できる形態のパイプ状構造物であれば適用が可能である。
【実施例２】
【００４４】
図２は、本発明の一実施例に係る下水管路施設点検システムを下水管に適用した際の全体構成図であり、入口側のマンホールのみに送受信装置を備えた場合の構成図である。実施例１の場合と異なり、出口側マンホール内送受信アンテナ３８がないため、入口側マンホール３４に入った無人飛行体１０は、水平移動する際に誤った下水管２４に入ってしまう可能性がある。入口側マンホール３４で地上から入るときに無人飛行体１０の向きを正確に設定して入れることで、この誤りを無くすことができる。あるいは、入口側マンホール３４を下降するときに横向き画像を撮影し、最も整合する向きの下水管２４を画像処理で検出してそちらの方向に水平移動してもよい。さらに、無人飛行体１０にジャイロや方位磁針を備えておくことで対応しても良い。あるいは、無人飛行体１０が撮像する真上の画像を利用し、入口側マンホール３４の上の地上から誘導する光によって正しい下水管２４の方向へ水平移動する方法をとってもよい。
【００４５】
この実施例２においては、出口側マンホール内送受信アンテナ３８がないため、出口側マンホール３２に近づくにしたがって無線が通じにくくなるが、下水管２４が十分短くマンホール間の距離が十分近い場合や、下水管２４が大きく折れ曲がっておらず無線通信の面で問題が生じない場合には、この図２に示す簡潔な構成で対応が可能となる。
【００４６】
実施例１では、画像処理部２８で求められた画像処理結果５０が異常抽出部６０に与えられ、その結果得られた異常箇所と異常内容６２が表示装置２０に表示される内容、および異常箇所と異常内容６２に基づき更新計画部６４によって策定された更新計画６６が表示装置２０に表示される内容が含まれていたが、この実施例２でも同様の構成をとることがさらに望ましい。
【実施例３】
【００４７】
実施例３においては、無人飛行体１０に上向きと下向きの画像を撮像する画像取得手段１２および上向きと下向きに光を照射する照明手段１４が備えられる。これは画像取得手段１２と照明手段１４を複数台設ける方法でも良いし、同じ画像取得手段１２と照明手段１４の向きを変える方法によっても良い。
【００４８】
下水管路施設の点検を実施する場合には、まず入口側マンホール３４の蓋を開けた後、無人飛行体１０を入口側マンホール３４の内部に移動させる必要がある。地上から飛び立った無人飛行体１０は、照明手段１４で下向きに光を照射し、画像取得手段１２で下方にあるマンホール入口の穴を認識する。この認識にあたり、画像取得手段１２で得られた画像が無人移動体通信部１６により無線で入口側マンホール内送受信アンテナ４２を経由して入口側マンホール送受信装置４０に与えられる。入口側マンホール送受信装置４０から出力される画像情報４６は画像処理部２８に与えられて画像処理結果５０が画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４に与えられる。この画像処理結果５０には前述したマンホール入口の穴の形状および大きさが含まれる。画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では、あらかじめ設定していた穴の形状および大きさの範囲と画像処理結果５０が合致すれば、その情報を含めて画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８を無人移動体自動制御部３０に与える。この情報に基づき、無人移動体自動制御部３０は無人飛行体操作量５４を計算して出力する。具体的には、その穴の中心に無人飛行体１０が水平移動し、そこから鉛直下方に下降するような無人飛行体操作量５４を求める。この無人飛行体操作量５４は、入口側マンホール送受信装置４０に与えられる。入口側マンホール送受信装置４０から入口側マンホール内送受信アンテナ４２を経由して操作量が無人移動体通信部１６に与えられ、無人移動体１０は地上から入口側マンホール３４の下方へ自動的に降下する。
【００４９】
出口側マンホール３２から無人移動体１０が地上へ戻る際も同様であるが、このときには上向きの画像の形状を利用する。昼間などマンホール下方よりも地上のほうが明るい場合、出口側マンホール３２から上向きにマンホール出口の穴の形状をした明るい空の画像を撮像することができる。ここが出口側マンホール３２であることを認識するにあたり、画像取得手段１２で得られた画像が無人移動体通信部１６により無線で出口側マンホール内送受信アンテナ３８を経由して出口側マンホール送受信装置３６に与えられる。出口側マンホール送受信装置３６から出力される画像情報４６は画像処理部２８に与えられ、画像処理結果５０が画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４に与えられる。この画像処理結果５０には前述したマンホール出口の穴の形状および大きさの認識結果が含まれる。画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では、あらかじめ設定していた穴の形状および大きさの範囲と画像処理結果５０が合致すれば、その情報を含めて画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８を無人移動体自動制御部３０に与える。この情報に基づき、無人移動体自動制御部３０は無人飛行体操作量５４を計算する。具体的には、その穴の中心に無人飛行体１０が水平移動し、そこから鉛直上方に上昇するような無人飛行体操作量５４を求める。この無人飛行体操作量５４は、出口側マンホール送受信装置３６に与えられる。出口側マンホール送受信装置３６から出口側マンホール内送受信アンテナ３８を経由して無人飛行体操作量５４は無人移動体通信部１６に与えられ、結果として無人移動体１０は出口側マンホール３２の下方から地上へ自動的に上昇する。
【００５０】
なお、下水管路施設の点検を夜間に実施する場合には、マンホール下方から地上に向けた上向きの画像を取得しても、空が暗いためマンホール出口の穴の形状を得ることが困難な可能性がある。その際には地上から別途光を与え、マンホール出口の穴の形状が見えるようにするのが良い。例えば、出口側マンホール３２の内側で地上から少し下方に照明を設置するのが良い。これにより、マンホール下方から地上に向けた上向きの画像には出口側マンホール３２の管壁が明るく見え、その内側にマンホール出口の穴の形状が暗く見える。画像処理部２８で画像を処理することで、マンホール出口の穴の形状および大きさを認識することができる。
【００５１】
このように、無人飛行体１０に上向きと下向きの画像を撮像する画像取得手段１２および上向きと下向きに光を照射する照明手段１４を備えることで、人がマンホール内へ入る必要性を0にできる。その結果、硫化水素中毒や酸欠などの危険性が生じない。同時に、マンホール内の酸素濃度や硫化水素濃度などの測定作業や場合によってはマンホール内の換気作業を削減でき、より短時間で画像撮像作業を進めることができる。従来のように、あらかじめ下水管路施設の中に人が入り、小型の車両および画像撮像装置を地上から受け取って下水管路施設の中に設置する作業も不要となる。したがって人件費も削減でき、必要な時間も短縮できる。さらに、チェーンブロックなど地上からマンホール内へ小型の車両および画像撮像装置を上げ下ろしする機材も不要となる効果がある。
【実施例４】
【００５２】
図３は、本発明の一実施例に係る下水管路施設点検システムを下水管に適用した際の全体構成図である。この全体構成には主に、無人潜水体６８、画像取得手段１２、照明手段１４、無人移動体通信部１６、入口側マンホール内送受信アンテナ４２、出口側マンホール内送受信アンテナ３８、表示装置２０、無人移動体自動制御部３０、画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４が含まれる。ここでは無人移動体として無人潜水体６８を用いることから、下水管２４としては、液相が管内の過半に存在するものを対象とする。
【００５３】
無人潜水体６８は搭載した照明手段１４により下水管２４の内面、上向きや横向きおよび下向きに光を照射し、上向きや横向きおよび下向きに撮像できる向きで無人潜水体６８に搭載した画像取得手段１２で画像を取得する。画像取得手段１２で取得された画像は無人移動体通信部１６によって無線で伝送される。無人移動体通信部１６から伝送された情報は入口側マンホール内送受信アンテナ４２によって受信され、入口側マンホール送受信装置４０で再構成される。再構成された画像情報４６は下水管路施設外部に備えられた表示装置２０に表示され、オペレータは下水管２４内の画像を目視確認することができる。画像情報４６は画像処理部２８にも与えられ、求められた画像処理結果５０が画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４に与えられる。画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では画像処理結果５０に基づいて無人潜水体６８の移動位置を計算する。その結果が画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８であり、この情報は表示装置２０に与えられて表示される。画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８に含まれる水平方向の移動位置により、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水道管内の画像が下水管２４内のどの箇所に相当するかを把握することができる。画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８は無人移動体自動制御部３０にも与えられる。一方、出口側マンホール３２には出口側マンホール内送受信アンテナ３８が設置され、出口側マンホール送受信装置３６に接続される。出口側マンホール送受信装置３６で受信した無人移動体通信部１６からの通信情報５２は、入口側マンホール送受信装置４０からの通信情報５２とともに通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６へ与えられる。通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６はこれらの情報に基づいて、通信情報に基づく無人移動体位置情報５８を求める。通信情報に基づく無人移動体位置情報５８の情報は表示装置２０に与えられる。無人移動体自動制御部３０は画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８あるいは通信情報に基づく無人移動体位置情報５８を用いて無人移動体操作量５４を計算する。求められた無人移動体操作量５４は入口側マンホール送受信装置４０あるいは出口側マンホール送受信装置３６に与えられ、入口側マンホール内送受信アンテナ４２あるいは出口側マンホール内送受信アンテナ３８を介して無人潜水体６８の無人移動体通信部１６に与えられる。無人移動体通信部１６に与えられた情報に従って無人潜水体６８は移動する。
【００５４】
一般に入口側マンホール３４と出口側マンホール３２は数十メートル以上離れているため、出口側マンホール送受信装置３６と通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６、および出口側マンホール送受信装置３６と無人移動体自動制御部３０の間は、地上で無線によって通信することが望ましい。
【００５５】
無人潜水体６８は潜水艦の形状であっても、マグロなどの魚類の形状であっても特に限定しない。水中での浮上や沈降に対する動力消費を抑える観点から、無人潜水体６８の全体の比重は1.0前後であることが望ましい。
【００５６】
照明手段１４については、できるだけ無人潜水体６８に積載する電池の重量を低減するのが望ましいことから、LEDを用いることが望ましいが、特に限定されない。オペレータが画像を確認する作業が発生する可能性もあることから、少なくとも白色光の光源を用いるのが良い。光源を消灯した状態でレーザー光を管の周方向に回転させるレーザースキャン設備も無人潜水体６８に備えられれば、さらに望ましい。レーザー光の軌跡を画像取得手段１２で撮影することで、下水管２４の表面の凹凸やひずみを把握することが可能となる。
【００５７】
画像取得手段１２については、静止画を撮影するカメラ、動画を撮影するビデオカメラのいずれでも良いが、動画を撮影できる設備で構成することが望ましい。オペレータが画像を確認する観点から、少なくとも可視光の動画を撮像できることが望ましい。さらに、画像取得手段１２としてステレオカメラを用いることができればさらに望ましい。これによって三次元の画像情報を得られるため、下水管２４の内面の異常に関するより詳細な情報を得ることができるとともに、無人潜水体６８自身の潜航位置を高精度に計算することが可能となる。
【００５８】
無人移動体通信部１６から伝送される無線は、電波を使うことが望ましいが、それ以外の手段、たとえば光や音響を使っても良い。水中であるため、電波は高周波になると減衰が大きいため、低周波の電波を用いるのが望ましい。光も減衰が大きいため、水中で吸収されにくい青色光付近の波長の光を用いるのがよい。
【００５９】
入口側マンホール内送受信アンテナ４２は、無人潜水体６８を地上から下水管２４へ誘導する際に通過するマンホールの中に地上から垂らして設置するアンテナである。無線として電波を用いる場合、防錆の観点から樹脂で被覆した導電体で実現するのが良く、ケーブルのように巻き取れる性状のものが作業効率上で望ましい。入口側マンホール内送受信アンテナ４２は、無人潜水体６８を地上から下水管２４へ入れる前に、無人潜水体６８の移動を妨げないよう設置する。一般に、下水管２４は地上に対してほぼ並行に設置されており、マンホールに対してほぼ直角に接続されている。したがって、直進性の高い高周波の電波を地上のアンテナからマンホール経由で下水管２４へ送っても、マンホールから下水管に繋がる屈曲部で電波の減衰が大きく、場合によっては全く電波が届かなくなる。これに対し、入口側マンホール内送受信アンテナ４２を備えることにより、電波が下水管２４の中を伝達し易くなり、より安定して無人潜水体６８と通信することが可能となる。また、設置に関してはマンホールの中に人が入らず地上からアンテナを垂らすだけで良いため、硫化水素中毒や酸欠などの危険性が生じない。すなわち、マンホール内の酸素濃度や硫化水素濃度などの測定作業や場合によってはマンホール内の換気作業を削減でき、より短時間で準備をすることができる。
【００６０】
入口側マンホール内送受信アンテナ４２が接続されている入口側マンホール送受信装置４０では、無人潜水体６８から受信した無線から画像を再構成する。この入口側マンホール送受信装置４０は道路上など屋外に設置しても、あるいは作業車に積載して設置してもよい。下水配管図の上のどのマンホールに相当するかを正確に整合させるため、入口側マンホール送受信装置４０にはGPSが搭載されていることが望ましい。なお、通信状態が悪いときには無人潜水体６８で撮影した画像情報が無人移動体通信部１６から入口側マンホール内送受信アンテナ４２へ完全には届かない可能性があるため、無人潜水体６８の本体にも内部記憶装置を備えておくことが望ましい。内部記憶装置としては、小型のハードディスクや電子的に情報を記憶できるフラッシュメモリなどを用いるのが望ましい。
【００６１】
画像情報４６が表示される表示装置２０は、モニタであれば液晶、プラズマディスプレイ、ブラウン管など何でも良い。したがって、据付型のPC用モニタや業務用モニタに限定されず、スマートフォンやタブレットなどモバイルの表示装置でも良い。
【００６２】
画像情報４６は画像処理部２８で加工され、無人潜水体６８の潜航位置に関係する情報や特徴量が抽出される。潜航位置とは、水平方向の位置と垂直方向の位置を双方含むのが望ましい。水平方向の位置に関する情報としては、たとえば下水管２４の壁面のさまざまな汚れや模様の移動量などがある。垂直方向の位置に関する情報としては、たとえば下水管２４の前方あるいは後方の下水管表面の曲率や下水管２４の壁面のテクスチャなどがある。
【００６３】
画像処理部２８で抽出された特徴量を含む画像処理結果５０に基づき、画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部４４では無人潜水体６８の現在の潜航位置を決定する。求められた情報が画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８であり、この情報は表示装置２０に与えられる。表示装置２０では画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８に含まれる水平方向の潜航位置と下水配管図を重ねて画面表示する。これにより、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水管２４内の画像が下水管２４のどの箇所に相当するかを把握することができる。
【００６４】
表示装置２０で表示される下水配管図には、無人潜水体６８あるいは別の装置や人によって点検済みの箇所と未点検の箇所を異なる図面表示で表示する機能を備えることが望ましい。異なる図面表示とは、色の濃淡や線の太さ、ハッチングのパターンなど、明らかに点検済みの箇所と未点検の箇所を目視で区別できる方法であればいずれでも良い。
【００６５】
さらに、画像処理部２８で得られた画像処理結果５０は異常抽出部６０に与えられる。異常抽出部では、画像処理結果５０をもとに画像認識を実施する。たとえば、下水管２４の腐食、上下方向のたるみ、破損、クラック、継手ずれ、侵入水、取付管の突出し、油脂の付着、樹木根の侵入、モルタルの付着などを自動的に分類し、また異常ランクも付けることが望ましい。この画像認識は画像の特徴量を用いて実施するが、上述の分類内容は産業での部品のように規格化されたものではないため、進化計算法などの最適化法や有効な特徴量を自動生成する方法などを用いることが良い。異常抽出部６０で求められた異常箇所と異常内容６２は、オペレータが確認できるよう表示装置２０に与えられる。このうち異常箇所については、下水配管図の該当箇所に色の濃淡や記号、図形、文字などの情報で表示するのが望ましい。異常抽出部６０で求められた異常箇所と異常内容６２は、更新計画部６４にも与えられる。更新計画部は、現時点までに得られている異常箇所と異常内容６２の情報に加え、現時点までに対応している更新工事の情報やそれぞれの更新工事に必要な額、期間、従事者のスケジュールを加えて更新計画６６を策定する。更新計画はオペレータおよび管理者が確認できるよう、表示装置２０に与えられて表示される。
【００６６】
画像処理結果に基づく無人移動体位置情報４８は、無人移動体自動制御部３０にも与えられる。無人移動体自動制御部３０では、次の時刻に無人潜水体６８が動くべき方向（前後・左右・上下）を計算して無人潜水体６８の操作量を出力する。
【００６７】
入口側マンホール３４から入った無人潜水体６８は、マンホールから水中へ入った後、下水管２４の中へ水平移動する必要がある。しかし、マンホールには通常複数の下水管入口が繋がっている。誤りなく点検対象の下水管２４の中へ水平移動するために、出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの無線信号を使うことが望ましい。すなわち、入口側マンホール３４から水中へ入った無人潜水体６８は、複数の下水管入口のうちもっとも出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの無線信号の強度が強い方向に水平移動すれば、誤り無く点検対象の下水管２４の中を点検できる。なお、下水配管図の上のどのマンホールに相当するかを正確に整合させるため、出口側マンホール送受信装置３６にもGPSが搭載されていることが望ましい。
【００６８】
通信情報に基づく無人移動体位置計算部５６に与えられる通信情報５２は、たとえば電波強度や電波到達の時間遅れ情報である。これらの計測値を用いることで、入口側マンホール内送受信アンテナ４２からの距離あるいは出口側マンホール内送受信アンテナ３８からの距離を求めることができる。これを通信情報に基づく無人移動体位置情報５８として無人移動体自動制御部３０に与える。
【００６９】
通信情報に基づく無人移動体位置情報５８は表示装置２０にも与えられる。表示装置２０では通信情報に基づく無人移動体位置情報５８に含まれる水平方向の潜航位置と下水配管図を重ねて画面表示する。これにより、オペレータは現在表示装置２０に表示されている下水管２４内の画像が下水管２４のどの箇所に相当するかを把握することができる。
【００７０】
下水管２４の内面あるいは光ファイバーなど障害物との接触によるスタック（移動不能状態）を避ける目的で、無人潜水体６８にはレーダーやソナーなど水中における空間的距離を非接触で計測できる距離計測器を積載搭載し、その情報も使って無人移動体操作量５４を求めることがさらに望ましい。
【００７１】
以上の構成をとることにより、下水管２４の内面の画像情報を短時間で取得することが可能となる。従来の潜水夫による点検および画像取得は時間を要すると同時にリスクも大きかったが、無人潜水体６８を用いることでリスクを大幅に減らすことができるとともに、短時間で点検を進めることができる。
【００７２】
本実施例では、出口側マンホール３２に出口側マンホール内送受信アンテナ３８と出口側マンホール送受信装置３６を備えたシステムについて述べた。前述のように、これによって無人潜水体６８が入口側マンホール３４に入った後の水平進行方向の誤りを無くすことができる。これ以外の効果として、下水管が途中で曲がっている場合や次のマンホールまでの距離が長い場合など入口側マンホール内送受信アンテナとの無線通信が困難な場合でも、出口側マンホール内送受信アンテナ３８があると対応が可能となる。このときには、出口側マンホール送受信装置３６の送受信情報のうち画像情報４６を表示装置２０および画像処理部２８に送れるようにすれば良い。入口側マンホール３４と出口側マンホール３２は数十メートル以上離れているため、出口側マンホール送受信装置３６と表示装置２０、および出口側マンホール送受信装置３６と画像処理部２８の間は地上で無線によって通信することが望ましい。
【００７３】
入口側マンホール３４と出口側マンホール３２の双方にアンテナがあるとその分だけ無人移動体通信部１６の出力に必要なエネルギーを削減できる。すなわち、電源や回路の重量を軽減でき、無人潜水体６８の潜航時間を長く確保することが可能となる。
【００７４】
なお、構造的に出口側マンホール内送受信アンテナ３８と入口側マンホール内送受信アンテナ４２は同じなので、繋がった下水管２４を順に点検していく場合にはその都度2つのアンテナを引き上げて設置するのではなく、先ほど出口側マンホール内送受信アンテナ３８として使ったアンテナを入口側マンホール内送受信アンテナ４２としてつなぎ変えて使うことで、さらに作業時間の短縮が可能となる。
【００７５】
上述した実施例４は下水管２４に限定して記載したが、同様のパイプ状構造物であれば本発明の適用範囲は下水管２４に必ずしも限定されない。たとえば、化学プラントの液体配管、油配管、再生水を供給する中水管、水道管、取水管、さらにはダムなどの内部である。無人潜水体６８が出入りできる箇所があり、かつ無人潜水体６８が内部を移動できる形態のパイプ状構造物であれば適用が可能である。
【００７６】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０…無人飛行体
１２…画像取得手段
１４…照明手段
１６…無人移動体通信部
１８…受信アンテナ
２０…表示装置
２２…送受信装置
２４…下水管
２６…マンホール
２８…画像処理部
３０…無人移動体自動制御部
３２…出口側マンホール
３４…入口側マンホール
３６…出口側マンホール送受信装置
３８…出口側マンホール内送受信アンテナ
４０…入口側マンホール送受信装置
４２…入口側マンホール内送受信アンテナ
４４…画像処理結果に基づく無人移動体位置計算部
４６…画像情報
４８…画像処理結果に基づく無人移動体位置情報
５０…画像処理結果
５２…通信情報
５４…無人移動体操作量
５６…通信情報に基づく無人移動体位置計算部
５８…通信情報に基づく無人移動体位置情報
６０…異常抽出部
６２…異常箇所と異常内容
６４…更新計画部
６６…更新計画
６８…無人潜水体
【図１】
0006596235.tif 000002
【図２】
0006596235.tif 000003
【図３】
0006596235.tif 000004