(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球状の保護部材に収容された無人飛行体上に配置された３６０度撮影可能な点検カメラ部を用いて橋梁を点検するための動画撮影を行う第１工程と、
前記橋梁の近傍を前記無人飛行体が飛行している様子を前記無人飛行体から離れた遠方から動画撮影する第２工程と、
前記第１工程において撮影された点検映像と、前記第２工程において撮影された飛行映像とを同期させた状態で後から映像同期表示部に表示する第３工程と、
を備えることを特徴とする橋梁検査方法。
【請求項２】
無人飛行体を用いて橋梁を検査する橋梁検査システムであって、
前記無人飛行体を覆う球状の保護部材と、
前記橋梁を撮影するように前記無人飛行体の上方に設けられ、３６０度撮影可能な点検カメラ部と、
前記無人飛行体が前記橋梁の近傍を飛行している様子を前記無人飛行体から離れた遠方から撮影する遠望カメラ部と、
前記点検カメラ部が撮影した点検映像と、前記遠望カメラ部が撮影した飛行映像を同期させて表示する映像同期表示部と、
を備えることを特徴とする橋梁検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁検査方法及び橋梁検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁の上部構造（桁下空間）、下部構造（橋脚、橋台）、支承部などの点検には、作業員が橋梁点検車などを用いて行っている。本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、無人飛行体にカメラとカメラから出力される映像データを記録する手段を装備して空撮を行う方法において、飛行中に機体と撮影対象物との距離を測定し、その結果からカメラのズーム倍率を決定して撮影対象物を撮影することを特徴とする無人飛行体を利用した空撮方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２７４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のように作業員が橋梁点検車を用いて点検する場合には点検コストや点検時間がかかるという課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、安価で、かつ、効率良く橋梁点検することを可能とする橋梁検査方法及び橋梁検査システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る橋梁検査方法は、球状の保護部材に収容された無人飛行体上に配置された３６０度撮影可能な点検カメラ部を用いて橋梁を点検するための動画撮影を行う第１工程と、前記橋梁の近傍を前記無人飛行体が飛行している様子を前記無人飛行体から離れた遠方から動画撮影する第２工程と、前記第１工程において撮影された点検映像と、前記第２工程において撮影された飛行映像とを同期させた状態で後から映像同期表示部に表示する第３工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る橋梁検査システムは、無人飛行体を用いて橋梁を検査する橋梁検査システムであって、前記無人飛行体を覆う球状の保護部材と、前記橋梁を撮影するように前記無人飛行体の上方に設けられ、３６０度撮影可能な点検カメラ部と、前記無人飛行体が前記橋梁の近傍を飛行している様子を前記無人飛行体から離れた遠方から撮影する遠望カメラ部と、前記点検カメラ部が撮影した点検映像と、前記遠望カメラ部が撮影した飛行映像を同期させて表示する映像同期表示部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、安価で、かつ、効率良く橋梁点検することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の橋梁検査システムを示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態の橋梁検査システムを用いて橋梁を検査している様子を示す図である。
【図３】本発明に係る実施形態の橋梁検査システムを用いて橋梁を検査した結果、点検カメラ部が撮影した画像を示す図である。
【図４】本発明に係る実施形態の橋梁検査システムを用いて橋梁を検査した結果、点検カメラ部が撮影した点検映像と、飛行カメラ部が撮影した飛行映像を同期させて表示している様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。
【００１１】
図１は、本発明に係る実施形態の橋梁検査システム１０を示す図である。図２は、橋梁検査システム１０を用いて橋梁を検査している様子を示す図である。図３は、橋梁検査システム１０を用いて橋梁を検査した結果、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６が撮影した画像を示す図である。
【００１２】
図４は、橋梁検査システム１０を用いて橋梁を検査した結果、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６が撮影した点検映像と、遠望カメラ部（一方向カメラ）２２が撮影した飛行映像を同期させて表示している様子を示す図である。
【００１３】
橋梁検査システム１０は、橋梁２などの構造物を点検するためのシステムである。橋梁検査システム１０は、点検飛行装置１１と、飛行体制御部２１と、遠望カメラ部（一方向カメラ）２２と、点検カメラ（３６０°カメラ）表示部２３と、後から遠望カメラ部（一方向カメラ）２２と点検カメラ（３６０°カメラ）表示部２３の映像を時刻同期した上、同時再生・停止できる映像同期表示部２４とを備えている。
【００１４】
点検飛行装置１１は、球状の保護部材１２と、無人飛行体１４と、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６とを備えている。
【００１５】
球状の保護部材１２は、３辺のフレーム部材で構成される複数の三角形を球状に配置することで形成され、無人飛行体１４を覆う部材である。球状の保護部材１２は、適度な柔軟性を有し、軽量な材質、例えば、カーボンなどを用いることが出来るが、もちろん、その他の材質を用いてもよい。
【００１６】
複数の三角形が球状に配置された各接合部（角部）には、適度な柔軟性を有する材質、例えば、プラスチック樹脂を設けることで、飛行中に無人飛行体１４が橋梁２に衝突した場合であっても、橋梁２を傷つけてしまうことを防ぐことができる。
【００１７】
なお、フレームで構成された三角形の内部は空いているため、内部に設けられた点検カメラ部（３６０°カメラ）１６によって球状の保護部材１２の外側を撮影することが出来る。
【００１８】
球状の保護部材１２の大きさは、最大の直径を例えば７５ｃｍに設定することができ、このサイズのときの重量は例えば５３０ｇとなる。
【００１９】
無人飛行体１４は、モータで回転駆動させる４つのロータを備えており、本体部には、３軸加速度センサおよび３軸ジャイロを含む情報取得部と、この情報取得部からの加速度および姿勢情報に基づき、自機の位置および姿勢を安定させる制御を行う制御機構が搭載された所謂ドローンである。
【００２０】
また、無人飛行体１４には、無線通信機が搭載されている。この無線通信機により、デジタルプロポーショナル型の操縦装置（飛行体制御部２１）によるオペレータ５の無線操縦にて４つのロータを適宜、回転駆動させることが可能となる。無人飛行体１４は、オペレータ５の操作により、浮上、飛行および空中での静止を行うことができるようになっている。図２に示されるように、オペレータ５は、橋梁２から離れた場所で操作を行う。
【００２１】
無人飛行体１４は、球状の保護部材１２に対し、ジャイロスコープを応用したジンバル構造によって装着されている。具体的には、外部のジンバルとして機能する球状の保護部材１２に、内部に配置された不図示のジンバルが回転可能に装着されており、無人飛行体１４は、この内部のジンバルに装着されている。これにより、無人飛行体１４を水平に保ちながら、球状の保護部材１２が自由自在に回転する。
【００２２】
点検カメラ部（３６０°カメラ）１６は、橋梁２を撮影するように無人飛行体１４の上方に設けられ、３６０度撮影可能なカメラを含んで構成される。具体的には、縦長の略四角柱形状の外形を有し、前面及び背面にそれぞれ魚眼レンズが配置されて３６０度撮影可能な全天球カメラを含んで構成されている。
【００２３】
点検カメラ部（３６０°カメラ）１６は、例えば、５．７ｋの動画を撮影可能な撮像機構を搭載することで、橋梁２の点検を行うための映像を綺麗に撮影することが出来る。
【００２４】
点検カメラ部（３６０°カメラ）１６は、Ｗｉｆｉ等を用いて遠隔で操作することが可能である。例えば、オペレータ５とは別人のオペレータ６が点検カメラ部（３６０°カメラ）１６を操作する点検カメラ（３６０°カメラ）表示部２３を用いて橋梁２の撮影状態を確認しながら撮影することが出来る。
【００２５】
遠望カメラ部（一方向カメラ）２２）は、無人飛行体１４が橋梁２の近傍を飛行している様子を遠方から撮影するカメラ装置である。遠望カメラ部（一方向カメラ）２２は、オペレータ５，６とは別人のオペレータ４が遠方から撮影し、無人飛行体１４は空中を移動するため、この移動体を撮影するために手ぶれ補正機能を有していることが好ましい。
【００２６】
飛行体制御部２１は、無人飛行体１４と無線ネットワークを介して接続されており、無人飛行体１４を遠望より自在に飛行させる機能を有している。
【００２７】
映像同期表示部２４は、点検映像の撮影時刻と、飛行映像の撮影時刻とを同期させた状態で、一画面に表示させる機能を有する。このとき、点検映像と飛行映像と併せて、点検映像を撮影した点検カメラ部（３６０°カメラ）１６の位置情報についても表示させることが好ましい。
【００２８】
映像同期表示部２４は、点検映像と飛行映像と位置情報とを表示するディスプレイ装置を含んで構成される。映像同期表示部２４は、点検映像及び飛行映像の再生スピードを調整する調整機構を有し、画像のコントラストや明るさも調整可能な機能を有している。また、電子クラックスケールを表示し、ひび割れ幅を確認できる機能を有している。
【００２９】
３６０度動画は、再生を停止した際に自在に回転させ、または、拡大することができ、また、任意の方向に固定して再生することができる。そして、動画の停止時に、距離が既知の２点を指定することで電子クラックスケールを表示させて、クラックの大きさなどを計測することができる。
【００３０】
続いて、上記構成の橋梁検査システム１０の作用について説明する。橋梁検査システム１０を用いて、橋梁２の上部構造（桁下空間）、下部構造（橋脚、橋台）、支承部の故障（腐食、亀裂、破裂、ひび割れ、支承の機能障害など）を点検する方法は、以下の手順で行う。
【００３１】
無人飛行体１４が収容された球状の保護部材１２を備えた点検飛行装置１１を準備する（Ｓ２）。
【００３２】
点検対象である橋梁２の地点にオペレータ４（外部遠望動画（一方向カメラによる）撮影者），オペレータ５（無人飛行体操縦者），オペレータ６（点検カメラ部（３６０°カメラ）監視者）が移動する（Ｓ４）。オペレータ５が飛行体制御部２１を操縦することで、点検飛行装置１１の無人飛行体１４を操作する（Ｓ６）。Ｓ６の工程では、橋梁２の桁下空間などの点検対象の近傍を飛行するように操縦する。
【００３３】
点検飛行装置１１が橋梁２に近づいた状態の際に、橋梁２の点検対象を撮影するようにオペレータ６が点検カメラ（３６０°カメラ）表示部２３を用いてオペレータ５に飛行支援をする（Ｓ８）。そして、オペレータ４は、Ｓ６の工程において、点検飛行装置１１から離れた遠方から、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６が撮影している様子について、遠望カメラ部（一方向カメラ）２２を用いて撮影する（Ｓ１０）。
【００３４】
Ｓ８の工程で撮影された点検映像と、Ｓ１０の工程で撮影された飛行映像とを撮影時刻と同期させた状態で、同じ画面に表示する（Ｓ１２）。
【００３５】
図３には、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６を用いて、橋梁２を点検するために撮影した映像と拡大画像とが表示されている。このように、拡大した映像を確認することで、例えば、０．２ｍｍのひび割れのみならず、０．１ｍｍ以下といった細かなひび割れも把握することが出来る。
【００３６】
また、図４には、点検映像と飛行映像の撮影時刻と同期させた状態で同一画面上に表示する。この同一画面上に地図アプリなどに位置情報を重ねて表示してもよい。地図アプリの位置情報により、概ねの場所を確認しつつ、飛行映像の映像によって点検カメラ部（３６０°カメラ）１６が橋梁２のどのあたりの場所を撮影しているかを容易に確認することが出来る。
【００３７】
この飛行映像とともに、点検映像によって橋梁２のひび割れなどを確認することができるために、橋梁２の不具合が生じている箇所や状態をより簡単、かつ、効率的に確認することができるという効果を奏する。
【００３８】
また、点検カメラ部（３６０°カメラ）１６は、３６０度撮影な全天球カメラであるため、後から確認したい箇所の画像などを回転、拡大、縮小することができるため、橋梁２の損傷箇所をより正確に探索することができるという効果を奏する。
【００３９】
そして、橋梁検査システム１０によれば、オペレータ５が無人飛行体１４をオペレータ６の飛行支援を受けて飛行させて、橋梁２の点検対象をくまなく撮影することで、しっかりと点検することができる。また、無人飛行体１４は、球状の保護部材１２に収容されているため、橋梁２に衝突した場合であっても、球状の保護部材１２が回転し衝撃を吸収するとともに、橋梁２を傷つけることもない。
【００４０】
また、無人飛行体１４はジンバル機構によって球状の保護部材１２に装着されているため、球状の保護部材１２が回転した場合であっても、無人飛行体１４及び点検カメラ部（３６０°カメラ）１６は水平状態を保つことが出来る。また、橋梁検査システム１０によれば、従来のような橋梁点検車などの専門的で複雑な機械装置などは必要がないため、安価に点検することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００４１】
２  橋梁、４，５，６  オペレータ、１０  橋梁検査システム、１１  点検飛行装置、１２  球状の保護部材、１４  無人飛行体、１６  点検カメラ部（３６０°カメラ）、２１  飛行体制御部、２２  遠望カメラ部（一方向カメラ）、２３  点検カメラ（３６０°カメラ）表示部、２４  映像同期表示部。

【要約】
【課題】安価で、かつ、効率良く橋梁点検することである。
【解決手段】橋梁検査方法は、球状の保護部材１２に収容された無人飛行体１４上に配置された点検カメラ部１６を用いて橋梁２を点検するための撮影を行う第１工程と、橋梁２の近傍を無人飛行体１４が飛行している様子を遠方から撮影する第２工程と、第１工程により撮影された飛行映像と、第２工程により撮影された点検映像とを同期させた状態で表示する第３工程と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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