(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持体に左右方向へ離隔して設けられる支持脚と、
前記保持体に前後方向へ沿う軸まわりに回動可能に設けられる浮力体と、
この浮力体を回動させる浮力体回動手段と、
前記保持体に左右方向へ離隔して設けられ、前後方向へ推進力を発生させる前後スラスタと、
前記保持体の姿勢角を検出する姿勢角センサと、
前記保持体に設けられ、被点検物を撮影する撮影手段とを備え、
水中において、一方の前記前後スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を介して、前記保持体が前記被点検物に接触され、その接触状態で、前記浮力体回動手段により前記浮力体を回動させることで、一方の前記支持脚を支点として前記保持体が回動され、回動後、他方の前記前後スラスタの駆動により、他方の前記支持脚を前記被点検物に接触させ、
前記姿勢角センサにより前記保持体の回動後の姿勢角が検出され、この検出された姿勢角と前記保持体の左右長さとから、回動後の他方の前記支持脚の位置が求められる
ことを特徴とする水中点検装置。
【請求項２】
前記浮力体および前記浮力体回動手段に代えてまたはそれに加えて、上下方向へ推進力を発生させる上下スラスタを備え、
前記上下スラスタは、前記保持体に左右方向へ離隔して設けられ、一方の前記上下スラスタが一方の前記前後スラスタ側に配置されると共に、他方の前記上下スラスタが他方の前記前後スラスタ側に配置され、
水中において、一方の前記前後スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を介して、前記保持体が前記被点検物に接触され、その接触状態で、他方の前記上下スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を支点として前記保持体が回動され、回動後、他方の前記前後スラスタの駆動により、他方の前記支持脚を前記被点検物に接触させる
ことを特徴とする請求項１に記載の水中点検装置。
【請求項３】
前記姿勢角センサに代えてまたはそれに加えて前記支持脚の水深を検出する水深センサを備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水中点検装置。
【請求項４】
前記保持体に左右方向へ沿う軸まわりに回動可能に設けられる補助浮力体と、
この補助浮力体を回動させる補助浮力体回動手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水中点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中において、ダムの堤体などの被点検物を撮影して点検する際に用いられる水中点検装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、水中カメラが設けられた無人潜水機であって、水平スラスタと垂直スラスタとを機体に備え、水平スラスタの駆動による前進または後進ができ、また、垂直スラスタの駆動による上昇または下降ができ、さらに、垂直スラスタが機体に回動自在に設けられることで、垂直スラスタの姿勢変更に伴って機体が傾斜し、その傾斜方向へ推進できる無人潜水機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４８２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された無人潜水機を用いて、水中の構造物を水中カメラにて撮影する際、通常は、水中カメラと構造物との間にある程度の距離を確保するが、濁度が高い場合には、水中カメラと構造物とが一定の距離以上離れると、構造物の十分な情報を得ることができない。そこで、無人潜水機を構造物に近付けるよう操作することが考えられる。しかしながら、無人潜水機が水中を浮遊移動するタイプのものであるため、この無人潜水機を構造物に近付ける際に、無人潜水機を構造物に接触させてしまい、この接触により無人潜水機が損傷してしまうおそれがある。特に、無人潜水機を移動させつつ水中の構造物を撮影する際には、そのおそれが高まる。
【０００５】
また、無人潜水機が水中を浮遊移動するタイプのものであるため、風や波の影響により、無人潜水機の定点保持や姿勢保持を行うことが困難である。これらの保持のために、フィードバック制御を行うことが可能であるが、水平スラスタおよび垂直スラスタには、入力電流に対して出力の推力に無駄時間を含む強い非線形性があり、カメラの定点保持の要求に十分に対応できないおそれがある。
【０００６】
通常、前述した無人潜水機のような装置の位置計測は、ＳＳＢＬ（Ｓｕｐｅｒ  Ｓｈｏｒｔ  Ｂａｓｅ  Ｌｉｎｅ）方式などの超音波を用いたシステムにて行われる。この超音波を用いたシステムでは、水中の障害物による超音波の反射の影響が大きく、高精度の計測が困難である。また、超音波を用いたシステムでは、水面に設置される受信機の測定可能範囲が限られており、水面付近の装置の位置を計測することは不可能である。さらに、超音波を用いたシステムでは、受信機と装置とが同一直線上に配置されていない場合、温度躍層での超音波の屈折の影響により、誤差が生じてしまう。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡易な構成で、水中の濁度が高い場合においても容易に被点検物を撮影して点検することができると共に、点検時において容易に定点保持および姿勢保持を行うことができ、さらに、水中での位置を高精度に求めることができる水中点検装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る水中点検装置は、保持体に左右方向へ離隔して設けられる支持脚と、前記保持体に前後方向へ沿う軸まわりに回動可能に設けられる浮力体と、この浮力体を回動させる浮力体回動手段と、前記保持体に左右方向へ離隔して設けられ、前後方向へ推進力を発生させる前後スラスタと、前記保持体の姿勢角を検出する姿勢角センサと、前記保持体に設けられ、被点検物を撮影する撮影手段とを備え、水中において、一方の前記前後スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を介して、前記保持体が前記被点検物に接触され、その接触状態で、前記浮力体回動手段により前記浮力体を回動させることで、一方の前記支持脚を支点として前記保持体が回動され、回動後、他方の前記前後スラスタの駆動により、他方の前記支持脚を前記被点検物に接触させ、前記姿勢角センサにより前記保持体の回動後の姿勢角が検出され、この検出された姿勢角と前記保持体の左右長さとから、回動後の他方の前記支持脚の位置が求められることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る水中点検装置は、前記浮力体および前記浮力体回動手段に代えてまたはそれに加えて、上下方向へ推進力を発生させる上下スラスタを備え、前記上下スラスタは、前記保持体に左右方向へ離隔して設けられ、一方の前記上下スラスタが一方の前記前後スラスタ側に配置されると共に、他方の前記上下スラスタが他方の前記前後スラスタ側に配置され、水中において、一方の前記前後スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を介して、前記保持体が前記被点検物に接触され、その接触状態で、他方の前記上下スラスタの駆動により、一方の前記支持脚を支点として前記保持体が回動され、回動後、他方の前記前後スラスタの駆動により、他方の前記支持脚を前記被点検物に接触させることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る水中点検装置は、前記姿勢角センサに代えてまたはそれに加えて前記支持脚の水深を検出する水深センサを備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る水中点検装置は、前記保持体に左右方向へ沿う軸まわりに回動可能に設けられる補助浮力体と、この補助浮力体を回動させる補助浮力体回動手段とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る水中点検装置によれば、一方の支持脚を被点検物に接触させた状態で、その支持脚を支点として保持体を回動させ、他方の支持脚を被点検物に接触させることができる。このようにして被点検物に接触させつつ移動させることができることで、撮影手段を被点検物に十分近付けた状態を容易に維持することができる。従って、水中の濁度が高い場合においても、撮影手段により被点検物を撮影して、被点検物の十分な情報を得ることができ、被点検物の点検を容易に行うことができる。
【００１３】
水中点検装置の移動は、前後スラスタの駆動と浮力体の回動とによりなされることで、容易に行うことができる。また、水中点検装置が支持脚を介して被点検物に接触できることで、水中点検装置を被点検物に支持することができ、水中点検装置の定点保持や姿勢保持を容易に行うことができる。さらに、保持体の左右長さと回動後の保持体の姿勢角とから、回動後の他方の支持脚の位置を求めることができるため、超音波を用いた位置計測と比較して、高精度に位置を求めることができる。
【００１４】
また、本発明に係る水中点検装置によれば、移動が、前後スラスタの駆動と浮力体の回動とによりなされることに代えて、前後スラスタの駆動と上下スラスタの駆動とによりなされても、前述した作用効果を奏することができる。
【００１５】
また、本発明に係る水中点検装置によれば、水深センサにより、回動後の他方の支持脚の位置を計測することができるため、超音波を用いた位置計測と比較して、高精度の位置計測が可能である。
【００１６】
さらに、本発明に係る水中点検装置によれば、補助浮力体を回動させることで、左右方向に沿う軸まわりに保持体を回動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の水中点検装置の実施例１を示す概略斜視図である。
【図２】図１の水中点検装置の概略平面図である。
【図３】図１の水中点検装置の使用状態を示す概略左側面図である。
【図４】図１の水中点検装置の使用状態を示す概略背面図である。
【図５】図１の水中点検装置の使用状態を示す概略背面図であり、図４の状態から傾斜させた状態を示している。
【図６】図１の水中点検装置の使用状態を示す概略背面図であり、図５の状態からさらに傾斜させた状態を示している。
【図７】本発明の水中点検装置の実施例２を示す概略斜視図である。
【図８】図７の水中点検装置の概略背面図である。
【図９】図７の水中点検装置の使用状態を示す概略左側面図である。
【図１０】図７の水中点検装置の使用状態を示す概略左側面図であり、図９の状態から傾斜させた状態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１から図６は、本発明の水中点検装置の実施例１を示す概略図であり、図１は概略斜視図、図２は概略平面図、図３は使用状態を示す概略左側面図、図４から図６は使用状態を時系列に示す概略背面図である。なお、図５および図６においては、一部を省略して示している。本実施例の水中点検装置１は、略直方体状に組み立てられた形材から構成される保持体２と、保持体２に設けられる一対の支持脚３，３と、保持体２に回動可能に設けられる浮力体４，４と、浮力体４，４を回動させる浮力体回動手段５と、前後方向へ推進力を発生させる前後スラスタ６，６と、被点検物７を撮影する撮影手段８と、浮力体回動手段５などを制御する図外の制御手段とを備え、水中において中性浮力となる。本実施例の水中点検装置１は、使用場所が特に限定されるものではないが、ここでは、被点検物であるダムの堤体７の壁面を撮影して点検する場合について説明する。
【００２０】
保持体２は、横長の略直方体状に形成される。具体的には、前後左右の四隅に、上下方向へ沿うようにして支柱９，９，１０，１０が配置される。この際、前方左右の支柱９，９間の距離および後方左右の支柱１０，１０間の距離が、前後の支柱９，１０間の距離よりも長くなるよう配置される。本実施例では、各支柱９，１０は、断面矩形状のパイプが用いられている。前方左右の支柱９，９の上端部同士、前方左右の支柱９，９の下端部同士、後方左右の支柱１０，１０の上端部同士、および後方左右の支柱１０，１０の下端部同士はそれぞれ、第１接続材１１により接続される。この際、前方左右の支柱９，９の下端部同士および後方左右の支柱１０，１０の下端部同士を接続する第１接続材１１は、各支柱９，１０から左右方向外方へ延出している。本実施例では、各第１接続材１１は、断面矩形状のパイプが用いられている。
【００２１】
保持体２の左右両端部では、前後の支柱９，１０同士が第２接続材１２により接続される。具体的には、前後の支柱９，１０の上端部同士を接続する第２接続材１２は、前述した第１接続材１１が支柱９，１０の上端部に載せ置かれて固定されており、この第１接続材１１，１１間を架け渡すように設けられる。また、前後の支柱９，１０の下端部同士を接続する第２接続材１２は、前述した第１接続材１１の左右方向外方への延出部間を架け渡すように設けられる。さらに、前後の支柱９，１０の上下方向略中央部同士は、第３接続材１３により接続される。本実施例では、各第２接続材１２および各第３接続材１３は、断面矩形状のパイプが用いられている。
【００２２】
保持体２の上端部に配置される第２接続材１２，１２同士、および保持体２の下端部に配置される第２接続材１２，１２同士はそれぞれ、第４接続材１４により接続される。第４接続材１４は、保持体２の上端部に配置される第１接続材１１，１１間に前後に離隔して配置されると共に、保持体２の下端部に配置される第１接続材１１，１１間に前後に離隔して配置される。本実施例では、各第４接続材１４は、断面矩形状のパイプが用いられている。このような構成の本実施例の保持体２は、左右長さが約１．０１ｍ、上下長さが約０．６７ｍ、奥行きが約０．４６ｍとされている。
【００２３】
保持体２の下端部において、前側に配置される第４接続材１４および後側に配置される第４接続材１４にはそれぞれ、左右に離隔して上下方向へ沿って配置される短支柱１５，１５，１６，１６が設けられる。短支柱１５，１５の上端部同士および短支柱１６，１６の上端部同士は、短接続材１７により接続される。本実施例では、短支柱１５，１６および短接続材１７は、断面矩形状のパイプが用いられている。
【００２４】
支持脚３は、保持体２の左右両端部に設けられる。各支持脚３は、ダムの堤体７への接触片１８と、接触片１８の保持体２への連結片１９とを備える。接触片１８は、四角形の板状に形成されており、前面にはゴム製の緩衝材２０が設けられる。緩衝材２０は、四角形の板状に形成されており、接触片１８の四隅と中央部に設けられる。接触片１８の後面の中央部には、後方への延出部２１，２１が上下に離隔して形成されている。
【００２５】
支持脚３の連結片１９は、円筒状に形成されており、前後方向へ沿って配置される。連結片１９は、前端部が軸受２２に差し込まれており、この軸受２２には、前方への突出部２３が設けられる。突出部２３は、上下に離隔して配置された延出部２１，２１間に配置され、その状態において突出部２３を貫通しつつ延出部２１，２１間を架け渡すようにピン２４が設けられることで、そのピン２４まわりに回転可能に延出部２１に設けられる。この際、図２に示されるように、突出部２３と接触片１８との隙間が小さくされており、図２における時計方向および反時計方向へ突出部２３が回転した場合に、突出部２３が接触片１８の後面に接触して回転が規制される。連結片１９は、後端部がコ字形状材２５の開放両端部間に配置され、その状態においてボルトナットなどによりコ字形状材２５に取り付けられる。コ字形状材２５は、保持体２の前方側の支柱９の上下方向略中央部にボルトナットなどにより取り付けられる。このようにして、各支持脚３は、保持体２の左右両端部に前方へ突出して着脱可能に設けられる。
【００２６】
前述したように、各支持脚３は、連結片１９が軸受２２を介して接触片１８に設けられているため、接触片１８に対して連結片１９がその軸線まわりに回転可能とされ、左右どちらか一方の接触片１８に対して保持体２が連結片１９まわりに回転可能とされている。また、各支持脚３は、突出部２３が延出部２１に対してピン２４まわりに回動可能に設けられているため、左右どちらか一方の接触片１８に対して保持体２が上下方向へ沿うピン２４まわりに回動可能とされている。
【００２７】
浮力体４は、保持体２の左右方向略中央部の前後両端部に配置される。各浮力体４は、正面視略蒲鉾状とされ、発泡ウレタンにより形成される。前後両浮力体４，４は、側面視において上方へ開口した略コ字形状の接続部材２６により互いに接続される。接続部材２６は、前後に離隔して上下方向へ沿って配置される円筒状の縦柱部２７と、縦柱部２７の下端部同士を接続する円筒状の横柱部２８とを有し、各縦柱部２７と横柱部２８とが連結部２９により互いに接続される。このような接続部材２６の各縦柱部２７の上端部に、前記浮力体４が設けられて、前後両浮力体４，４が互いに接続される。
【００２８】
接続部材２６は、保持体２に回転可能に設けられる。具体的には、取付片３０を介して短接続材１７に軸受３１が設けられ、この軸受３１に接続部材２６の横柱部２８が差し込まれて、接続部材２６が保持体２に回転可能に保持される。これにより、接続部材２６に設けられる浮力体４，４は、前後方向へ沿う軸である横柱部２８まわりに回動可能とされる。
【００２９】
浮力体回動手段５は、接続部材２６をその横柱部２８まわりに回動させる手段であって、本実施例ではモータとされる。このモータ５の駆動軸に設けられるギアと、接続部材２６の横柱部２８に設けられるギアとが互いに噛み合わされており、モータ５を正逆回転させることで接続部材２６を回動させることができる。従って、浮力体回転手段５により浮力体４，４を回動させることができる。
【００３０】
前後スラスタ６は、保持体２の左右両端部に着脱可能に設けられる。本実施例では、前後スラスタ６は、取付部材３２を介して、前後の支柱９，１０の上下方向略中央部同士を接続する第３接続材１３に着脱可能に設けられる。なお、本実施例では、前後スラスタ６に加えて、上下方向へ推進力を発生させる上下スラスタ３３が保持体２の左右両端部に着脱可能に設けられると共に、左右方向へ推進力を発生させる左右スラスタ３４が保持体２の左右両端部に着脱可能に設けられる。図示例では、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４はそれぞれ、取付部材３５，３６を介して、第３接続材１３に着脱可能に設けられる。
【００３１】
撮影手段８は、ダムの堤体７の壁面を撮影する手段であって、本実施例では、カメラとされる。カメラ８は、左右に離隔して保持体２に着脱可能に設けられる。本実施例では、各カメラ８は、取付部材３７を介して、保持体２の上端部に配置される第４接続材１４の内、前側に配置される第４接続材１４に着脱可能に設けられる。この際、各カメラ８は、左右方向内側に傾斜して設けられる。
【００３２】
制御手段は、モータ５などに接続されている。本実施例では、水中点検装置１の保持体２の姿勢角を検出する図外の姿勢角センサを備えており、この姿勢角センサにも制御手段が接続されている。そして、制御手段は、姿勢角センサの検出信号に基づき、モータ５を制御することができる。
【００３３】
制御手段は、断面円形の中空状に形成された耐圧容器３８内に収容されている。この耐圧容器３８は、軸方向が左右方向へ沿うようにして、浮力体４，４間に配置される。具体的には、耐圧容器３８の左右両端部にそれぞれ、フランジ状に延出して板材３９，３９が固定され、これらの板材３９の上端部が第４接続材１４に固定されると共に、板材３９の下端部が短接続材１７に固定される。
【００３４】
次に、本実施例の水中点検装置１の動作について説明する。水中点検装置１は、図外の電源が装置外部に設けられており、この電源から図外のケーブルを介して電力が供給される。また、水中点検装置１は、図外の水深センサを備えており、この水深センサにより支持脚３の水深を計測することができる。
【００３５】
水中点検装置１は、水中に投入された後、前後スラスタ６，６、上下スラスタ３３，３３および左右スラスタ３４，３４を駆動させて、堤体７の壁面の目標位置に移動される。この目標位置では、図３および図４に示されるように、水中点検装置１は、水平に配置された状態で、左右の支持脚３，３の接触片１８が緩衝材２０を介して堤体７に接触されて保持体２に支持される。これは、左右に配置されている前後スラスタ６，６により前方への推進力を発生させることでなされる。この際、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、支持脚３の堤体７への接触を妨げないように、駆動の有無や駆動力が適宜に制御される。
【００３６】
この状態から、図５に示されるように、モータ５を駆動させることで、浮力体４を接続部材２６の横柱部２８まわりに時計方向へ回動させる。これにより、左側の支持脚３が堤体７に接触した状態で、左側の支持脚３を支点として保持体２を反時計方向へ回動させることができる。この回動時、左側の支持脚３の接触片１８が堤体７に接触した状態で、左側の支持脚３の連結片１９がその軸線まわりに回転されると共に、左側の支持脚３の連結片１９がピン２４まわりに回動される。この際、左側の前後スラスタ６の駆動により、左側の支持脚３が堤体７に接触した状態とされる。また、右側の前後スラスタ６、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、保持体２の反時計方向への回動を妨げないように、駆動の有無や駆動力が適宜に制御される。
【００３７】
保持体２を反時計方向へ回動させることで、図６に示されるように、右側の支持脚３が左側の支持脚３よりも下方に配置された状態で、保持体２を傾斜させることができる。この保持体２の傾斜角度は、予め設定されており、本実施例では、１５°〜３０°とされる。すなわち、姿勢角センサに基づく保持体２の傾斜角度が、予め設定されている傾斜角度と一致するように、モータ５を制御して浮力体４を回動させる。
【００３８】
保持体２の回動後、モータ５の駆動により、浮力体４を接続部材２６の横柱部２８まわりに反時計方向へ回動させて水平状態に戻すことができると共に、右側の前後スラスタ６の駆動により、右側の支持脚３の接触片１８が緩衝材２０を介して堤体７に接触させることができる。これにより、保持体２が傾斜した状態で、左右の支持脚３，３が堤体７に接触され、水中点検装置１を堤体７に保持することができる。この際、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、保持体２の堤体７への保持を妨げないように、駆動の有無や駆動力が制御される。保持体２が堤体７に保持された状態において、カメラ８により堤体７の壁面が撮影され、目視にて堤体７の壁面のクラックの有無などが点検される。
【００３９】
そして、この状態からさらに、モータ５の駆動により、浮力体４を接続部材２６の横柱部２８まわりに反時計方向へ回動させることで、右側の支持脚３が堤体７に接触した状態で、右側の支持脚３を支点として保持体２を時計方向へ回動させることができる。この回動時、右側の支持脚３の接触片１８が堤体７に接触した状態で、右側の支持脚３の連結片１９がその軸線まわりに回転されると共に、右側の支持脚３の連結片１９がピン２４まわりに回動される。この際、右側の前後スラスタ６の駆動により、右側の支持脚３が堤体７に接触した状態とされる。また、左側の前後スラスタ６、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、保持体２の時計方向への回動を妨げないように、駆動の有無や駆動力が適宜に制御される。
【００４０】
保持体２を時計方向へ回動させることで、左側の支持脚３が右側の支持脚３よりも下方に配置された状態で、保持体２を傾斜させることができる。この保持体２の傾斜角度は、予め設定されており、本実施例では、１５°〜３０°とされる。すなわち、姿勢角センサに基づく保持体２の傾斜角度が、予め設定されている傾斜角度と一致するように、モータ５を制御して浮力体４を回動させる。
【００４１】
保持体２の回動後、モータ５の駆動により、浮力体４を接続部材２６の横柱部２８まわりに時計方向へ回動させて水平状態に戻すことができると共に、左側の前後スラスタ６の駆動により、左側の支持脚３の接触片１８が緩衝材２０を介して堤体７に接触させることができる。これにより、保持体２が傾斜した状態で、左右の支持脚３，３が堤体７に接触され、水中点検装置１を堤体７に保持することができる。この際、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、保持体２の堤体７への保持を妨げないように、駆動の有無や駆動力が制御される。保持体２が堤体７に保持された状態において、カメラ８により堤体７の壁面が撮影され、目視にて堤体７の壁面のクラックの有無などが点検される。そして、その状態からさらに、浮力体４の回動により保持体２を反時計方向へ回動させることで、右側の支持脚３が左側の支持脚３よりも下方に配置された状態で保持体２を傾斜させることができ、その傾斜状態において両支持脚３，３を堤体７に接触させることで、保持体２を堤体７に保持することができる。
【００４２】
このようにして、左側の支持脚３を支点とした保持体２の回動と、右側の支持脚３を支点とした保持体２の回動とを交互に繰り返すことで、水中点検装置１を下方へ移動させつつ、カメラ８にて堤体７の壁面を撮影して点検することができる。なお、本実施例の水中点検装置１は、水深センサを備えており、この水深センサにより下方へ移動した支持脚３、すなわち、回動時の支点となる支持脚３と左右方向反対側の支持脚３の水深を検出することができる。そして、検出された水深に基づき、ダムの堤体７において支持脚３が接触した位置を導出することができる。すなわち、水中点検装置１の位置を求めることができ、これにより、堤体７の壁面にクラックが生じている場合、そのクラックの位置を求めることができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、本発明の水中点検装置の実施例２について説明する。本実施例２の水中点検装置１も基本的には、前記実施例１と同様の構成である。そこで、以下では、両者の異なる点を中心に説明し、対応する箇所には同一の符号を付して説明する。図７〜図１０は、本実施例の水中点検装置を示す概略図であり、図７は概略斜視図、図８は概略背面図、図９および図１０は使用状態を時系列に示す概略左側面図である。なお、図１０においては、一部を省略して示している。
【００４４】
前記実施例１では、浮力体４の回動により保持体２を回動させることができたが、本実施例２では、上下スラスタ３３により保持体２を回動させることができる。すなわち、本実施例では、浮力体４と浮力体回動手段５とが設けられない。
【００４５】
本実施例では、左側の前後スラスタ６の駆動により左側の支持脚３が堤体７に接触した状態とされ、この状態において、右側の上下スラスタ３３の駆動により、左側の支持脚３を支点として保持体２を反時計方向へ回動させることができる。この回動後、右側の前後スラスタ６の駆動により右側の支持脚３が堤体７に接触した状態とされ、この状態において、左側の上下スラスタ３３の駆動により、右側の支持脚３を支点として保持体２を時計方向へ回動させることができる。その他の構成および制御は、前記実施例１と同様のため、説明を省略する。
【００４６】
また、本実施例の水中点検装置１は、補助浮力体４０，４０と、この補助浮力体４０，４０を回動させる補助浮力体回動手段４１とをさらに備える。補助浮力体４０は、保持体２の左右両端部に配置される。各補助浮力体４０は、側面視略蒲鉾状とされ、発泡ウレタンにより形成される。左右両補助浮力体４０，４０は、正面視において上方へ開口した略コ字形状の接続部材４２により互いに接続される。接続部材４２は、左右に離隔して上下方向へ沿って配置される円筒状の縦柱部４３と、縦柱部４３の下端部同士を接続する円筒状の横柱部４４とを有し、各縦柱部４３と横柱部４４とが連結部４５により互いに接続される。このような接続部材４２の各縦柱部４３の上端部に、前記補助浮力体４０が設けられて、左右両補助浮力体４０，４０が互いに接続される。
【００４７】
接続部材４２は、保持体２に回転可能に設けられる。具体的には、取付片４６を介して短接続材１７に軸受４７が設けられ、この軸受４７に接続部材４２の横柱部４４が差し込まれて、接続部材４２が保持体２に回転可能に保持される。これにより、接続部材４２に設けられる補助浮力体４０は、左右方向へ沿う軸である横柱部４４まわりに回動可能とされる。
【００４８】
補助浮力体回動手段４１は、接続部材４２をその横柱部４４まわりに回動させる手段であって、本実施例ではモータとされる。このモータ４１の駆動軸に設けられるギアと、接続部材４２の横柱部４４に設けられるギアとが互いに噛み合わされており、モータ４１を正逆回転させることで接続部材４２を回動させることができる。従って、補助浮力体回転手段４１により補助浮力体４０を回動させることができる。
【００４９】
図１０に示されるように、本実施例では、モータ４１を駆動させることで、補助浮力体４０を接続部材４２の横柱部４４まわりに時計方向へ回動させることができる。これにより、保持体２を接続部材４２の横柱部４４まわりに反時計方向へ回動させることができる。これとは逆に、補助浮力体４０を接続部材４２の横柱部４４まわりに反時計方向へ回動させることで、保持体２を接続部材４２の横柱部４４まわりに時計方向へ回動させることができる。従って、本実施例の水中点検装置１によれば、ダムの堤体７の壁面が傾斜している場合において、保持体２を接続部材４２の横柱部４４まわりに回動させて、傾斜した堤体７の壁面と支持脚３の連結片１９とが垂直に配置された状態で、支持脚３を介して堤体７に支持することができる。そして、左側の支持脚３を支点とした保持体２の回動と、右側の支持脚３を支点とした保持体２の回動とを交互に繰り返すことで、水中点検装置１を移動させることができる。
【００５０】
また、補助浮力体４０の回動により、水中点検装置１を、水平状態から右側の支持脚３を支点として反時計方向へ１８０°回動させる際に、右側の支持脚３を堤体７により強く押し付けることができる。具体的には、左側の上下スラスタ３３の駆動により保持体２を右側の支持脚３を支点として回動させ、保持体２が鉛直方向へ沿って配置された際に、補助浮力体４０を９０°回動させて、保持体２の右側の支持脚３を支点とした回動を妨げないようにする。そして、さらに補助浮力体４０を回動させて、浮心が水中点検装置１の重心と堤体７との間に配置されることで、右側の支持脚３を堤体７に押し付ける方向のモーメントを発生させることができ、右側の支持脚３をより強く堤体７に押し付けることができる。これとは逆に、水平状態から左側の支持脚３を支点として時計方向へ１８０°回動させる場合も、同様にして、左側の支持脚３をより強く堤体７に押し付けることができる。従って、水中点検装置１を１８０°回動させる際に、回動の支点となる支持脚３の堤体７への保持をより確実に行うことができる。
【００５１】
前記各実施例の水中点検装置１によれば、左側の支持脚３を支点とした保持体２の回動と、右側の支持脚３を支点とした保持体２の回動とを交互に繰り返し行うことで、ダムの堤体７に接触させつつ下方へ移動させることができる。従って、下方への移動の際に、カメラ８をダムの堤体７に十分近づけた状態を容易に維持することができ、これにより、水中の濁度が高い場合においても、カメラ８により堤体７の壁面を撮影して、その壁面の十分な情報を得ることができ、堤体７の壁面の点検を目視にて容易に行うことができる。
【００５２】
また、前記各実施例の水中点検装置１によれば、下方への移動が、前後スラスタ６の駆動と浮力体４の回動、または前後スラスタ６の駆動と上下スラスタ３３の駆動とによりなされることで、容易に移動させることができる。また、前記各実施例の水中点検装置１によれば、左右両支持脚３，３を介して堤体７の壁面に接触できることで、堤体７に容易に支持することができ、点検時において、水中点検装置１の定点保持や姿勢保持を容易に行うことができる。
【００５３】
また、前記各実施例の水中点検装置１によれば、水深センサによって支持脚３の位置を計測することができるため、ＳＳＢＬ方式などの超音波を用いた位置計測と比較して、支持脚３の位置計測を高精度に行うことができる。従って、検出された水深に基づき、ダムの堤体７において支持脚３が接触した位置、ひいては水中点検装置１の位置を高精度に計測することができ、これにより、堤体７の壁面にクラックが生じている場合、そのクラックの位置を高精度に求めることができる。
【００５４】
さらに、前記各実施例の水中点検装置１によれば、電源を装置外部に設けることで、装置１の重量を軽くすることができ、装置１の運動性能を向上させることができる。また、水中点検装置１の重量を軽くすることで、数人の作業者によって、水中点検装置１を水中に容易に投入することができる。
【００５５】
本発明の水中点検装置は、前記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例１の水中点検装置１が、補助浮力体４０および補助浮力体回動手段４１を備えていてもよいし、前記実施例２の水中点検装置１が、補助浮力体４０および補助浮力体回動手段４１を備えていなくてもよい。また、前記実施例１の水中点検装置１において、前記実施例２のように上下スラスタ３３，３３を用いて保持体２を回動させてもよい。また、浮力体４と上下スラスタ３３との双方を用いて、保持体２を回動させてもよい。また、前記実施例１の水中点検装置１において、上下スラスタ３３，３３を省略してもよい。
【００５６】
また、前記各実施例では、水深センサにより支持脚３の水深が機械的に計測されたが、姿勢角センサにより検出された保持体２の姿勢角を用いて、下方へ移動した支持脚３の位置を求めてもよい。具体的には、保持体２の左右長さは既知であり、この保持体２の左右長さと回動後の保持体２の姿勢角とから、下方への移動前の支持脚３と移動後の支持脚３との間の上下の差を求めることができ、ひいては、下方へ移動した支持脚３の位置を求めることができる。この場合、水深センサを省略することができる。また、水深センサと姿勢角センサとの双方を用いて、下方へ移動した支持脚３の位置を求めてもよい。また、水深センサを用いて下方へ移動した支持脚３の位置を求める際には、姿勢角センサを省略することができる。この場合、浮力体４の回動角度を予め設定しておけばよい。
【００５７】
また、前記各実施例では、前後スラスタ６、上下スラスタ３３および左右スラスタ３４は、左右に１つずつ設けられたが、左右それぞれに複数設けてもよい。また、前記各実施例では、カメラ８は、２台設けられたが、１台でもよいし、３台以上であってもよい。また、カメラ８の取付位置は、保持体２の下端部としてもよいし、保持体２の上下両端部としてもよい。さらに、前記各実施例では、緩衝材２０は、ゴム製とされたが、これに限定されるものではなく、堤体７の壁面に傷がつくのを防止することができるものであればよい。これに加えて、緩衝材２０は、堤体７との摩擦力が高いものが好ましい。
【符号の説明】
【００５８】
１  水中点検装置
２  保持体
３  支持脚
４  浮力体
５  モータ（浮力体回動手段）
６  前後スラスタ
７  堤体（被点検物）
８  カメラ（撮影手段）
３３  上下スラスタ
４０  補助浮力体
４１  モータ（補助浮力体回動手段）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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