(57)【要約】      （修正有）【課題】危険な場所へでも入り込んで橋梁等の裏側を水上から観察することができると共に観察コストを削減することができる水上無人観察装置を提供する。【解決手段】ラジコンボート１のスクリュー２とラダー３の外に傾斜部６を有する籠状の保護カバー４を取り付けてスクリュー２及びラダー３が障害物でその機能が失われるのを防ぐ。ラジコンボート１上には、水平及び上下方向に向きを変えることができるカメラ１３を搭載し、このカメラ１３を地上基地１００でリモコン操作を行い、橋の裏側の損傷箇所やその度合いを観察する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．ラジコンボートの船底に取り付けられたスクリュー及びラダーの外側に一定の間隔を空けて線材を後向きに配置した保護カバーを取り付けると共にこの保護カバーの前部又は保護カバー全体に後方に向けて上昇する傾斜部を形成したこと、
ｂ．前記ラジコンボート上には、水平及び上下方向に回転自在のカメラ架台を取り付けると共にこのカメラ架台には水上の建築物、生物、植物を撮影するためのカメラを搭載したこと、
ｃ．前記ラジコンボート上には、このラジコンボート及びカメラ架台及びカメラを地上又は母船からの無線通信により操作すると共に前記カメラの撮像信号を地上又は母船へ送信するための船上制御通信手段を搭載したこと、
ｄ．地上又は母船上には、前記船上制御通信手段に制御信号を送出し、かつ船上制御通信手段からの信号を受信してモニターに出力し、かつデータとして保存するための地上観察通信手段を設けたこと、
ｅ．を特徴とする水上無人観察装置。 
【請求項２】
請求項１に記載したラジコンボートには、カメラ以外に環境調査データを採取し、前記船上制御通信手段を経由して地上観察通信手段へ送信するための環境調査手段を搭載したこと、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項３】
請求項１に記載したラジコンボートには、ＧＰＳ機能が搭載されていて、現在調査している調査対象物の観察位置データを取得できること、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項４】
請求項１に記載したラジコンボート上のカメラ架台には、このカメラ架台に取り付けられたカメラに向けて送風機が取り付けられていること、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項５】
請求項１に記載したカメラ架台は、ラジコンボート上に固定した回転モータにより水平方向に回転自在のカメラ収容室と、このカメラ収容室内に固定されたカメラ回転軸を駆動してカメラを上下方向に回転自在のカメラ回転モータと、前記したカメラ収容室において、カメラが位置する位置の天井に形成した天窓をカメラを上向きに制御したときに開放し、水平向きに制御したときに連動して閉じる連動手段と、前記カメラ収容室の後部には、後方からカメラ収容室の前方に形成した開口に向けてこの開口からカメラ収容室内に水しぶき及び水滴等が入り込むのを風圧で阻止する送風機が取り付けられていること、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項６】
請求項１に記載したラジコンボートには、カメラの向きに連動して水平及び上下方向に照射方向を変更できるライトが搭載されていること、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項７】
請求項１に記載したカメラ収容室の前方には透明なガラス又はプラスチック窓が取り付けられていると共にこの窓には遠隔操作自在にワイパーが取り付けられていること、を特徴とする水上無人観察装置。
【請求項８】
請求項１に記載したラジコンボートには、カメラの撮影方向を検出してデータとして送信できるコンパスが搭載されていること、を特徴とする水上無人観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上に建設された道路や鉄道等の橋梁あるいは有人ボートでは接近できない危険な場所へ入り込んで生物等を観察できる水上無人観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震や津波あるいは経年劣化等による橋梁の被害や耐用年数等を判断する場合、地上や上空からの観察は可能であるが、橋梁を下から観察する場合には、有人ボートに乗り込んで橋梁の下まで行き、ここから頭上の橋梁をカメラで撮影したり、視認で検査を行っているのが現状である。
【０００３】
このように、有人ボート上から作業者が目視で例えば亀裂や崩壊等の被害状況を観察したり、カメラで撮影し、これを地上のモニターで映像化して分析したりするためには、最低でも２人の作業者が携わる必要がある。
【０００４】
また、川の流れや植生物等が邪魔したり、危険で橋梁の下まで近づくことが出来ない場所もある。
【０００５】
このような場合には、橋梁の上から安全ロープを利用して橋梁の下に廻り込んで観察する方法もあるが、これも出来ない場合には橋梁の下からの観察を諦めているのが現状である。
【０００６】
また、海草藻場の調査装置として、特許文献１（特開２００２−０５８３７０号公報）には、船上から水中走行可能なビデオシステムを遠隔操作で移動させて調査する装置が紹介されている。
【０００７】
また、水中観察装置として、特許文献２（特開平１０−０２０３８２号公報）には、ＣＣＤカメラを無人船上から水中に降し、地上から遠隔操作して水中撮影する装置が紹介されている。
【０００８】
しかし、上記した観察装置の場合、水中や水底の観察は可能であるが、水上の建造物等を水上から観察することは出来ない。特に河川や湖沼の場合には、葦とか流木と云った障害物が多く、このような障害物によってボートのスクリューあるいはラダーが障害を受けるため、近づくことができなかったり、障害を受けて帰還することができなくなったりする。
【０００９】
また、有人ボートでの観察の場合はコストがかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−０５８３７０号公報
【特許文献２】特開平１０−０２０３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記したように、障害があって近づくことができなかったりする場所へでも近づいて水上から撮影を行うことができると共に観察にコストをかけないで済むラジコンボートを用いて遠隔操作により水上の建造物や生物を低コストにより安全に観察することが可能な水上無人観察装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した課題を解決するために提供する請求項１に記載した発明は、水上無人観察装置において、ａ．ラジコンボートの船底に取り付けられたスクリュー及びラダーの外側に一定の間隔を空けて線材を後向きに配置した保護カバーを取り付けると共にこの保護カバーの前部又は保護カバー全体に後方に向けて上昇する傾斜部を形成したこと、ｂ．前記ラジコンボート上には、水平及び上下方向に回転自在のカメラ架台を取り付けると共にこのカメラ架台には水上の建築物、生物、植物を撮影するためのカメラを搭載したこと、ｃ．前記ラジコンボート上には、このラジコンボート及びカメラ架台及びカメラを地上又は母船からの無線通信により操作すると共に前記カメラの撮像信号を地上又は母船へ送信するための船上制御通信手段を搭載したこと、ｄ．地上又は母船上には、前記船上制御通信手段に制御信号を送出し、かつ船上制御通信手段からの信号を受信してモニターに出力し、かつデータとして保存するための地上観察通信手段を設けたこと、を特徴とするものである。
【００１３】
この発明によると、保護カバーの作用により障害物がスクリューやラダーに接触しないため、水上走行や方向転換に支障が生じない。
【００１４】
また、保護カバーは線材で構成され、かつ前部あるいは全体に傾斜がつけてあるため、水の抵抗を最小限に抑えることができる。
【００１５】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載したラジコンボートには、カメラ以外に環境調査データを採取し、前記船上制御通信手段を経由して地上観察通信手段へ送信するための環境調査手段を搭載したこと、を特徴とするものである。
【００１６】
この発明によると、水上からの観察に併せて各種環境データの収集を行うことができるため、多角的な観察と調査を同時に行うことができる。
【００１７】
また、請求項３に記載した発明は、請求項１に記載したラジコンボートには、ＧＰＳ機能が搭載されていて、現在調査している調査対象物の観察位置データを取得できること、を特徴とするものである。
【００１８】
この発明によると、現在撮影している位置をポイントで特定できるため、後で補修等のために急行するときに場所を誤ることがなく便利である。
【００１９】
また、特に長い橋梁の場合、橋梁をどの位置で撮影したかをポイントで解析することにより、橋梁のどの位置に問題が発生しているかを正確に知ることができるため、橋梁の上からでも問題箇所へ急行でき、緊急を要する場合に有効である。
【００２０】
この点、従来の有人ボート使用の場合は、例えば損傷発生箇所が橋梁下のどの位置かを目視等で確認して記録していたため、特に長い橋梁の場合には位置確認が不正確となったりして緊急対応時に問題があった。
【００２１】
また、請求項４に記載した発明は、請求項１に記載したラジコンボート上のカメラ架台には、このカメラ架台に取り付けられたカメラに向けて送風機が取り付けられていること、を特徴とするものである。
【００２２】
この発明によると、カメラに向ってくる雨や水しぶきと云ったものを前方に吹き飛ばしてカメラのレンズに付着したり、カメラ収容室内が濡れたりするのを防ぐことができる。
【００２３】
また、請求項５に記載した発明は、請求項１に記載したカメラ架台は、ラジコンボート上に固定した回転モータにより水平方向に回転自在のカメラ収容室と、このカメラ収容室内に固定されたカメラ回転軸を駆動してカメラを上下方向に回転自在のカメラ回転モータと、前記したカメラ収容室において、カメラが位置する位置の天井に形成した天窓をカメラを上向きに制御したときに開放し、水平向きに制御したときに連動して閉じる連動手段と、前記カメラ収容室の後部には、後方からカメラ収容室の前方に形成した開口に向けてこの開口からカメラ収容室内に水しぶき及び水滴等が入り込むのを風圧で阻止する送風機が取り付けられていること、を特徴とするものである。
【００２４】
この発明によると、カメラ自体を上向きに制御したときにのみ天窓が開放するため、カメラを上向きにして撮影するのに支障がなく、またカメラを上向きとせずに移動するときなどには水しぶきや雨水がカメラ収容室内に入り込まない。
【００２５】
また、請求項６に記載した発明は、請求項１に記載したラジコンボートには、カメラの向きに連動して水平及び上下方向に照射方向を変更できるライトが搭載されていること、を特徴とするものである。
【００２６】
この発明によると、カメラ撮影に際し、橋梁の下等は薄暗い場合が多いことから、ライトの光を当てて鮮明な撮像を得ることができる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載したカメラ収容室の前方には透明なガラス又はプラスチック窓が取り付けられていると共にこの窓には遠隔操作自在にワイパーが取り付けられていること、を特徴とするものである。
【００２８】
この発明によると、カメラの前方からの水しぶき等を防ぐことができると共に水滴が付着したときにはワイパーを駆動して除去できる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載したラジコンボートには、カメラの撮影方向を検出してデータとして送信できるコンパスが搭載されていること、を特徴とするものである。
【００３０】
この発明によるとカメラの撮影方向が特定できるため、例えば橋脚の損傷箇所がどの位置かを特定するのに便利である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は以上のとおり、ラジコンボートを用いて水上から橋梁の裏側等を簡単に撮影して損傷等を観察できるため、有人ボートのときのように危険な場所へ近づくことができないと云った問題を解決できるばかりでなく、無人で撮影するため観察コストの低減が可能である。
【００３２】
また、ラジコンボートは葦や流木と云った障害物に左右されることなく、自由に撮影ポイントに近づいたり、有人ボートでは近づくことができない場所まで入り込んで撮影を行うことができる。
【００３３】
また、本発明によると、橋梁のような建造物以外に、水上からの生物等の観察装置としても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る水上無人観察装置の説明図。
【図２】ラジコンボートの説明図。
【図３】側方から見た防護カバーの説明図。
【図４】側方から見た防護カバーの説明図。
【図５】前方から見た防護カバーの説明図。
【図６】カメラ架台部分の説明図。
【図７】カメラ架台部分を上から見た説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明に係る水上無人観察装置は、水上の建造物や川あるいは湖等に生息している生物等であって、従来は有人ボートで観察していたものを無人のラジコンボート上に観察装置を搭載し、これを陸上あるいは母船上で無線操縦しながら観察を行うことにより、有人ボートでは危険で近づくことの出来なかった場所へでも近づいて観察を行うことができると共に観察コストを削減できる観察装置である。
【００３６】
特に本発明のラジコンボートは、公知のラジコンボートとしての走行と操縦機能に併せて、葦や流木等の障害物があって、従来のラジコンボートでは近づくことができなかった場所へでも侵入できる工夫がなされている。
【００３７】
また、ラジコンボート上に搭載する観察装置は、ボート上から水平方向に１８０°向きを制御することができると共に上向きに９０°又は１８０°向きを遠隔操作で制御できる架台にカメラとライトを取り付けた構造である。
【００３８】
前記カメラは、水しぶきや雨水で濡れないように、カメラ収容室内に収容されており、このカメラ収容室の天井には、カメラの向きに連動して開閉自在の天窓が設けられていて、カメラはこの天窓から上方を撮影することができる。
【００３９】
また、カメラ収容室の正面は開口されていて、この開口部から正面方向の撮影が可能である。但し、開口を通じて水しぶきや雨水が入り込むのを防止するため、開口はガラス又は透明プラスチック窓となし、水滴を除去するためにワイパーを取り付けておくようにしても良い。
【００４０】
また、カメラ収容室の後部にはカメラに向けて送風するための送風機が取り付けられていて、カメラ収容室内を前方に流れる空気流を形成して前記ガラス窓が無いときに水しぶきや雨水が室内へ入り込むのを阻止するようにしても良い。
【００４１】
陸上又は母船上には、ラジコンボートに搭載した船上制御通信装置に無線を送ってラジコンボート及び観察装置に制御信号を送り、逆に船上制御通信装置からの観察データを受信してモニターに映し出したり、データを記録したりする地上観察通信基地が置かれている。
【実施例】
【００４２】
本発明の実施例を図１〜図７に基づいて詳細に説明する。図１は観察装置全体を示すもので、１はラジコンボートであって、このラジコンボート１は、陸上観察通信基地１００からの制御信号を受けて遠隔操作で走行する公知の機能を有し、ボートの大きさは観察機材の大きさ、重さ、河川等の条件により選択されるが、本実施例のボートは長さが１．２ｍである。
【００４３】
２はラジコンボート１の船底１ａに設けられたスクリュー、３はラダー、４はスクリュー２及びラダー３をその周囲から覆うステンレス等の金属製の線材５で形成された保護カバーであって、この保護カバー４は、図２〜５に示すようにスクリュー２及びラダー３を周囲からとり囲むように一定の間隔５ａを空けて線材５を籠状に網み、船底１ａの前方から後方に向けて傾斜部６を形成した構成から成り、締結ネジ７で船底１ａに固定されている。
【００４４】
上記保護カバー４は、図２において水平上に浮遊していたロープ８とか、葦あるいは木の枝等の障害物がスクリュー２及びラダー３にからまったりするのを防止しながら、間隔５ａを介して通常と同じように水と接触していることにより、推進及び操舵性を確保している。
【００４５】
また、保護カバー４の前部に形成した傾斜部６は、水の抵抗を減じたり、密生した葦等に分け入り易くすることが目的である。
【００４６】
９は、ラジコンボート１に搭載したカメラ架台であって、この架台９は、モータ１０の回転軸１１に対して水平方向に向けて取り付けられたカメラ収容室１２と、この収容室１２内の前方に取り付けられたカメラ１３と、このカメラ１３の向きを上下方向に変えることができる枠体１５に横架したカメラ回転軸１４から成る。
【００４７】
１６は、前記カメラ１３の後方に組み付けられたカメラ１３の向きを上下方向に９０°回転するためのカメラ１３の向き制御装置であって、この制御装置１６はカメラ収容室１２に固定した受け台１７の上面にモータ１８により前後方向に倒すことができるレバー１９に結ばれたワイヤー１２０の先端２０ａがカメラ１３に取り付けられたバンド２１に結ばれていて、図６に示すようにモータ２０でレバー１９を倒すことによりワイヤー２０でカメラ１３をカメラ回転軸１４を中心として水平から上向き方向に制御することができる。
【００４８】
２２はカメラ収容室１２の天井部分に形成された天窓であって、この天窓２２にはスライド式の窓蓋２３がガイドレール２４に沿ってスライド開閉自在に取り付けられており、この窓蓋２３はカメラ１３が上向きに制御されると、このカメラ１３のバンド２１と窓蓋２３間に結ばれた連動ワイヤー２５の引きにより、図６に示すように連動して開放され、カメラ１３が正面方向を向いたときには連動して閉じられる。
【００４９】
２６はカメラ１３と同一方向を向くようにカメラ１３に取り付けられたライトであって、カメラ１３の向きに合わせてライト２６の先を撮影対象に投光することができる。
【００５０】
２７はカメラ収容室１２内の後部に固定ベルト３０、締結ネジ３１により取り付けられた送風機であって、この送風機２７は、空気吸い込み口２８から吸い込んだ空気を正面の開口２９から吹き出してカメラ収容室１２内に水しぶき等が流入するのを阻止している。
【００５１】
但し、カメラ収容室１２の開口２９にはワイパーを組みつけたガラス又は透明プラスチック窓を取り付けても良く、この場合には送風機２７は不要である。
【００５２】
３２はラジコンボート１に搭載した電源（バッテリー）から前記したカメラ１３、モータ１８、送風機２７内のファンモータ、ライト２６に電源をケーブル３３を経由して供給している電源ボックス、図６において、３４はカメラ１３で撮影した撮像信号を送信すると共に地上の基地から送られて来たカメラ１３の制御信号（例えば、カメラ１３のＯＮ、ＯＦＦ、ズーミング等）を送出する信号ケーブルである。
【００５３】
図６において、１ｂは船体甲板であって、この甲板１ｂにはカメラ架台９（カメラ収容室１２）がベース１ｃ、ボルト１ｄにより固定されている。
【００５４】
図１において、１００は陸上基地であって、この陸上基地１００には前記ラジコンボート１に搭載された船上制御装置３５との間にアンテナ３６及び１０２を介して無線通信を行うための陸上制御通信装置１０１が設けられていて、ラジコンボート１上の機器はこの陸上制御通信装置１０１からの信号で操作されると共にカメラ１３からの撮像信号を受信し、ディスプレー１０３に映し出すことができる。
【００５５】
また、陸上制御通信装置１０１には、映像信号及びその他の環境情報データを記録するための記録装置が組み込まれている。
【００５６】
なお、図１において、３７はラジコンボート１に搭載されたＧＰＳ装置であって、このＧＰＳ装置３７でラジコンボート１（カメラ１３）の位置情報を取得してこの位置情報（撮影位置）を陸上基地１００で得ることができる。図１において、３８はラジコンボート１のカメラ収容室１２に取り付けられたコンパスであって、このコンパス３８でカメラ１３の撮影方向を特定し、データとして地上へ送信することにより、撮影位置に併せて方向を取得することにより、より精度の高い観察を可能とするものである。
【００５７】
次に、以上に説明した観察装置を用いて行う観察例を説明する。ラジコンボート１は陸上基地１００からの制御信号により橋の下まで走行し、ここでカメラ１３（カメラ収容室）の水平方向の向きを図７に示すようにモータ１１を駆動して３６０°方向に制御し、次にモータ１８を駆動して上向きに制御すると共に窓蓋２３を開けて撮影を行う。
【００５８】
送風機２７はラジコンボート１の走行中及びカメラ１３で撮影中は連続して駆動している。
【００５９】
陸上基地１００では、上記した撮影データで橋梁の損傷位置や損傷の度合いを観察し、必要ならば復旧、修理等の適切な情報として関係部署に送ることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ラジコンボート
２  スクリュー
３  ラダー
４  保護カバー
９  カメラ架台
１０  カメラ収容室
１３  カメラ
２２  天窓
２６  ライト
２７  送風機
【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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