(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水道管の内部の性状を調査するために管内の下水を浮流可能な管内調査用浮流装置であって、
前記管内を照明するライトと、
前記管内の少なくとも内壁を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラと、
それぞれの前記画像データに前記管内調査用浮流装置の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマーと、
前記管内調査用浮流装置の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計と、
前記時間データ、前記加速度データ及び前記画像データを記憶する記憶装置と、
少なくとも前記カメラ、前記タイマー、前記加速度計及び前記記憶装置を収容し、当該管内調査用浮流装置の本体の外形を画定するケーシングと、
少なくとも、一端側が前記本体の側面に接続されたロープと、前記ロープの他端側に接続され前記本体を先導して前記下水を流れるシーアンカーと、を含む姿勢制御手段と、を備え、
前記ケーシングは、前記カメラが撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓を備え、
前記姿勢制御手段は、前記カメラ及び前記撮影窓を前記下水の水面より上方に保つように前記本体の姿勢を制御することを特徴とする管内調査用浮流装置。
【請求項２】
請求項１に記載の管内調査用浮流装置において、
前記シーアンカーは、前記本体に比べて前記下水に浮きやすく構成されていることを特徴とする管内調査用浮流装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の管内調査用浮流装置において、
前記カメラは全天球カメラであることを特徴とする管内調査用浮流装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の管内調査用浮流装置において、
前記本体は球状をなしており、前記ライト及び前記カメラを上半球の内部に備え、
前記撮影窓は、前記上半球の外殻の少なくとも一部をなすことを特徴とする管内調査用浮流装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の管内調査用浮流装置において、
当該管内調査用浮流装置から外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えたことを特徴とする管内調査用浮流装置。
【請求項６】
少なくとも３箇所以上のマンホールを連続的に辿る下水道管路における下水道管の内部の性状を調査する管内調査システムであって、
請求項５に記載の管内調査用浮流装置と、
前記マンホールの竪穴に配置されるホール内アンテナと、
前記ホール内アンテナに接続され、前記ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置と、を備え、
前記管内調査用浮流装置は、少なくとも前記マンホール付近を通過する際には、前記電波発信手段によって標識電波を外部に発信し、
前記受信装置は、前記標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて前記管内調査用浮流装置の通過情報を出力することを特徴とする管内調査システム。
【請求項７】
下水道管の内部の性状を、請求項１〜５のいずれか１項に記載の管内調査用浮流装置を使用して調査する管内調査方法であって、
マンホールから前記下水道管の内部に前記管内調査用浮流装置を投入する管内調査用浮流装置投入ステップと、
前記下水道管の内部において、前記管内調査用浮流装置を浮流させつつ、前記ライトによって管内を照明し、前記カメラによって少なくとも前記管内の内壁を撮影して画像データを収集し、前記タイマーが出力した前記時間データ、及び、前記加速度計が出力した前記加速度データと共に前記カメラが出力した前記画像データを前記記憶装置に記憶させる管内画像収集ステップと、
前記記憶装置に記憶されている前記画像データ、前記時間データ及び前記加速度データを読み出し、各前記画像データを解析して管内の不具合の存否及び程度を解析し、当該画像データに基づく画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、前記時間データ及び前記加速度データに基づいて算出された前記位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する管内不具合解析ステップと、
を含むことを特徴とする下水道管の管内調査方法。
【請求項８】
請求項７に記載の管内調査方法において、
前記管内調査用浮流装置は外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えており、且つ、上流のマンホール及び下流のマンホールの間に位置する中間の各マンホールには、その竪穴にホール内アンテナが配置され、且つ、前記ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置が配置され、
前記管内画像収集ステップでは、前記管内調査用浮流装置に前記画像データの収集を実行させると共に、前記電波発信手段によって標識電波を当該管内調査用浮流装置から外部に対して発信させ、
前記受信装置によって、前記管内調査用浮流装置から発信された前記標識電波を捉えさせ、前記管内調査用浮流装置が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、前記管内調査用浮流装置の存在する区間を把握する存在区間把握ステップを実行することを特徴とする管内調査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下水道管の内部の性状を調査するための管内調査用浮流装置、管内調査方法及び管内調査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
我が国の下水道は全国で普及しており、その普及率は２０１７年時点で８０％近くに達し、下水道管路の総延長は約４７万ＫＭと大変長いものとなっている。しかしながら、我が国の下水道管路はその多くが老朽化してきており、かかる老朽化に起因する道路の陥没、管渠の閉塞等の問題が各地で顕在化している。例えば道路の陥没については１９７５年以前に施工された下水道管路で発生確率が高いことが分かっており、下水道管路の老朽化対策は喫緊の課題となっている。
このような道路陥没、管渠閉塞等を予防し下水道管路を保全するため、フィールドにおいて下水道管の内部の性状を調査する必要性が以前にも増して高まっている（以下、下水道管の内部の性状の調査を「下水道管内部の調査」又は単に「調査」ということがある）。
【０００３】
現在、下水道管内部の調査は幾つかの方法により行われている。比較的大口径の下水道管、例えば口径（内径）８００ＭＭ以上の下水道管の場合には、人間（調査員）が管内に潜行して調査を行う（潜行目視調査）。一方、比較的小口径の下水道管、例えば口径８００ＭＭ未満の下水道管の場合には、管口カメラ、自走式テレビカメラ等を管内に挿入することによって調査を行う（それぞれ「管口カメラ調査」・「自走式テレビカメラ調査」と呼ぶものとする）。
【０００４】
潜行目視調査は、マンホールから調査員が管内に潜行し、目視によりその性状を調査するものである。調査員は、テストハンマー・スケール等を用いて管内を点検・測定し、異常が発見された個所の写真撮影を行い、撮影により得られた画像データを保存する。潜行目視調査は、調査員が現場で直接的に管内を調査するものであるため、精度が比較的高い調査となる。
【０００５】
管口カメラ調査は、伸縮可能な操作棒の先にライト及びカメラを取り付けた機材（管口カメラ）を用いて実施するものである（図示を省略）。具体的には、管口カメラを地上からマンホール内に挿入し、管口カメラに接続されている手元のモニタを調査員が見ながら管内の様子を撮影し、異常と判断される箇所の画像を記録する。
管口カメラは、自走式テレビカメラの一式（後述）と比べ、構造が簡易であるため携行性が高く操作も容易である。また、管口カメラ調査はカメラを移動しないで行うものであるため、自走式テレビカメラ調査（後述）と比べて、日進量（ここでは１日当たり調査可能な下水道管路の長さを指す）を伸ばすことができ、これに伴い調査費用も相対的に安価となる。
【０００６】
自走式テレビカメラ調査は、調査対象となっている下水道管が一定程度以上の口径（例えば１５０ＭＭ以上）を有している場合や有毒ガスが管内に漂っている場合などにおいて、人間が管内に潜行するのに代わり、カメラが搭載された管内推進体（例えば、特許文献１に記載された自走車を参照）を管内に推進させて必要な画像データを収集するというものである。
【０００７】
図１１は、特許文献２に記載された自走式テレビカメラ調査を説明するための模式図を示す。特許文献２には、上水道管の内部を調査する例ではあるが、管内推進体を用いた自走式テレビカメラ調査の例が記載されている。
管内推進体としての自走式テレビカメラ９００は、テレビカメラ９１３を搭載している。自走式テレビカメラ９００は、リモコンケーブル９２０を介して地上コントローラ９５０、マニュアル操作部９５３及び地上モニタ９５４に接続されている。
自走式テレビカメラ調査は、隣り合うマンホールの間（図中のマンホール８００Ａ及びマンホール８００Ｂの間）の１スパンの下水道管路の調査を一工程とし、自走式テレビカメラ９００を上流のマンホール８００Ａから下水道管９８１の管内９８２に挿入し、自走式テレビカメラ９００を管内９８２の下流側に向かって推進させながら必要な画像データを収集することによって実施する。
地上に居るオペレータは、テレビカメラ９１３の操縦を行いつつ、テレビカメラ９１３で撮影されている映像を地上モニタ９５４で確認する。自走式テレビカメラ９００の走行中、テレビカメラ９１３は主に前方の状況を映すが、不具合があるものと思われる箇所では、自走式テレビカメラ９００を一旦停止させ、テレビカメラ９１３のレンズ（図示を省略）を回転させて内壁９８８の状況を確認し劣化状況を判定し必要な撮影を行う。
【０００８】
なお、実際の下水道管内部の調査では、管内推進体としては、特許文献２に記載されているようなインペラ（図示を省略）で管内の流体を推して推進するタイプのものではなく、特許文献１に記載されているようなタイヤ（図示を省略）で内壁を押して推進するタイプのものが用いられる。
また、実務上は、管口カメラ調査で「異常の有無」の把握をしつつ大雑把なスクリーニングを行い、管内に異常が有るものと推察される場合には自走式テレビカメラ調査で詳細な調査を行う、というように調査方法の使い分けをするのが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６１−２６１１６１号公報
【特許文献２】特開平１０−２２１２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、潜行目視調査は、上記したように人間の目視に頼る調査であるため見落としのリスクを完全に排除することができない。また、調査の精度等が調査員の技量・経験に依存するとの指摘もある。さらには、中小口径の下水道管にはこの調査を適用することができない、調査員の安全性確保が必要不可欠である、調査時間が長いため調査員への負担が大きく且つ調査効率を上げづらい等の課題も指摘されている。
【００１１】
管口カメラ調査は、管口カメラをマンホールに固定しズーム機能を適宜活用して撮影を行うものである。このため、管口カメラが固定された管口から遠い箇所の内壁については、浅い角度でしか様子を撮影することができない。したがって、管口から遠い箇所の内壁の劣化状況を正しく把握することが難しい。一般に、管口から遠い箇所の方が破損等の異常が発生し易いと言われており、この点からすると、管口カメラから遠い箇所の異常をスクリーニングの段階で見落とすリスクがあり、全体として調査の精度を落とす可能性がある。また、管口カメラ調査は、フィールドでの異常診断の他、後刻、室内で録画画像を確認することによっても異常診断を行うため調査時間が長く調査効率を上げづらいとの課題も指摘されている。
【００１２】
自走式テレビカメラ調査は、上記したように自走式テレビカメラの管内への挿入、管内のモニタ、レンズの操縦、必要な撮影、及び、自走式テレビカメラの回収の一連のルーチンを１スパンずつ繰り返し行うもので、調査時間が長く調査効率を上げづらい。これに伴い調査費用も割高になる。また、オペレータの技量に依り調査の精度にバラツキが生じやすいという課題も指摘されている。
【００１３】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、従来に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる管内調査用浮流装置、管内調査方法及び管内調査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
［１］本発明の管内調査用浮流装置は、
下水道管の内部の性状を調査するために管内の下水を浮流可能な管内調査用浮流装置であって、
管内を照明するライトと、
管内の少なくとも内壁を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラと、
それぞれの画像データに管内調査用浮流装置の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマーと、
管内調査用浮流装置の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計と、
時間データ、加速度データ及び画像データを記憶する記憶装置と、
少なくともカメラ、タイマー、加速度計及び記憶装置を収容し、当該管内調査用浮流装置の本体の外形を画定するケーシングと、
姿勢制御手段と、を備える。
ケーシングは、カメラが撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓を備え、
姿勢制御手段は、カメラ及び撮影窓を下水の水面より上方に保つように本体の姿勢を制御する。
【００１５】
［２］本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、カメラは全天球カメラであることが好ましい。
【００１６】
［３］本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
姿勢制御手段は、少なくとも、
一端側が本体の側面に接続されたロープと、
ロープの他端側に接続され、本体を先導して下水を流れるシーアンカーと、
を備えることが好ましい。
【００１７】
［４］本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
シーアンカーは、本体に比べて下水に浮きやすく構成されていることが好ましい。
【００１８】
［５］本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
本体は球状をなしており、ライト及びカメラを上半球の内部に備え、
撮影窓は、上半球の外殻の少なくとも一部をなしていることが好ましい。
【００１９】
［６］本発明の別の態様に係る管内調査用浮流装置において、
当該管内調査用浮流装置から外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えていることが好ましい。
【００２０】
［７］本発明の管内調査システムは、
少なくとも３箇所以上のマンホールを連続的に辿る下水道管路における下水道管の内部の性状を調査する管内調査システムであって、
上記［６］に記載の管内調査用浮流装置と、
マンホールの竪穴に配置されるホール内アンテナと、
ホール内アンテナに接続され、ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置と、
を備え、
管内調査用浮流装置は、少なくともマンホール付近を通過する際には、電波発信手段によって標識電波を外部に発信し、
受信装置は、標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて管内調査用浮流装置の通過情報を出力するシステムである。
【００２１】
［８］本発明の管内調査方法は、
下水道管の内部の性状を、上記した管内調査用浮流装置を使用して調査する管内調査方法であって、
マンホールから下水道管の内部に管内調査用浮流装置を投入する管内調査用浮流装置投入ステップと、
下水道管の内部において、管内調査用浮流装置を浮流させつつ、ライトによって管内を照明し、カメラよって少なくとも管内の内壁を撮影して画像データを収集し、タイマーが出力した時間データ、及び、加速度計が出力した加速度データと共にカメラが出力した画像データを記憶装置に記憶させる管内画像収集ステップと、
記憶装置に記憶されている画像データ、時間データ及び加速度データを読み出し、各画像データを解析して管内の不具合の存否及び程度を解析し、当該画像データに基づく画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、時間データ及び加速度データに基づいて算出された位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する管内不具合解析ステップと、
を含む管内調査方法である。
【００２２】
［９］本発明の別の態様に係る管内調査方法において、
管内調査用浮流装置は外部に対して電波を発信する電波発信手段を更に備えており、且つ、上流のマンホール及び下流のマンホールの間に位置する中間の各マンホールには、その竪穴にホール内アンテナが配置され、且つ、ホール内アンテナが捉えた電波を受信する受信装置が配置され、
管内画像収集ステップでは、管内調査用浮流装置に画像データの収集を実行させると共に、電波発信手段によって標識電波を当該管内調査用浮流装置から外部に対して発信させ、
受信装置によって、管内調査用浮流装置から発信された標識電波を捉えさせ、管内調査用浮流装置が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、管内調査用浮流装置の存在する区間を把握する存在区間把握ステップを実行することが好ましい。
【００２３】
なお、ここでの「下水道管の内部の性状の調査」とは、具体的には、下水道管の腐食・破損・クラック・継ぎ手ずれ等の管の劣化の度合い、取付管の突出の有無や度合い、流下能力に影響を与える管の上下方向のたるみの度合い、土砂等の堆積状態、モルタル・油脂等の内壁への付着の有無、樹木根・地下水等の管内への侵入の有無などを定性的／定量的に把握するものである。
参考までに、我が国の下水道管路はその殆どが、上記したような不具合を生じやすい「自然流下式」のものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、従来の下水道管内部を調査する技術に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の構成及びその使用例を表した模式図を示す。
【図２】第１実施形態の本体１００の斜視図を示す。
【図３】第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の概念図を示す。
【図４】第１実施形態において時間データ及び加速度データに基づいて位置データを算出する一例の模式図を示す。
【図５】第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１のブロック図の一例を示す。
【図６】第１実施形態のカメラ１３０／１３０Ａが撮影する画角ＶＡを表した模式図を示す。
【図７】第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２の構成及びその使用例を表した模式図を示す。
【図８】第３実施形態に係る管内調査システム１０の構成図を示す。
【図９】第４実施形態に係る管内調査方法のフローチャートを示す。
【図１０】その他の実施形態に係る本体１００Ｂ，１００Ｃの断面図を示す。
【図１１】特許文献２に記載された自走式テレビカメラ調査を説明するための模式図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の管内調査用浮流装置、管内調査システム及び管内調査方法の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、各実施形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２７】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る管内調査用浮流装置は、例えば、半透明の球体としてケーシングされた浮流装置の本体（以下、単に「本体」という）の中にライト・カメラ・管内調査用浮流装置の位置データを得るためのデバイス（例えば加速度計とタイマー）・記憶装置が搭載されたものである。これを下水道管の内部に投下すると下水と共に浮流するため、管内調査用浮流装置は浮流しながら、内蔵されたカメラによって順次管内の内壁等を撮影するというものである。以下にその詳細を説明する。
【００２８】
１．第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の構成
図１は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の構成及びその使用例を表した模式図を示す。図２は、第１実施形態の本体１００の斜視図を示す。図３は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の概念図を示す。
【００２９】
（１）管内調査用浮流装置１の概要
図１に示すように、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１は、下水道管８１０の内部８１１（以下、単に「管内８１１」ということがある）の性状を調査するために管内８１１の下水８９０を浮流可能な装置である。管内調査用浮流装置１は下水道管８１０の内部に投下されると、管内８１１に流れる下水８９０と共に下流に向けて浮流するようになっている。管内調査用浮流装置１は、実施形態の例では、大きく分けて本体１００と姿勢制御手段２００とを備えている。
【００３０】
図２に示すように、管内調査用浮流装置１は、ライト１２０と、カメラ１３０と、タイマー１６２と、加速度計１４０と、記憶装置１６３とを備えており、少なくともカメラ１３０、タイマー１６２、加速度計１４０及び記憶装置１６３がケーシング１１０の内部に収められてパッケージ化されている。
さらに、管内調査用浮流装置１は姿勢制御手段２００を備えている（図１参照）。
【００３１】
この実施形態におけるケーシング１１０は、上半球を構成する上ケーシング１１２と下半球を構成する下ケーシング１１４とを接続してなり、全体として球体をなしている。なお、説明の便宜上、上半球と下半球との境界の部分を「赤道」と呼び、球体の中心から赤道を見たときの仰角を０°としたときの上半球における仰角９０°のポイントを「天頂Ｚ」と呼ぶものとする。
以下、各構成要素についての詳細な説明を続ける。
【００３２】
（２）ライト１２０
ライト１２０は管内８１１を照らすものである。この実施形態では、ライト１２０として、薄型のＬＥＤ（ＬＩＧＨＴ  ＥＭＩＴＴＩＮＧ  ＤＩＯＤＥ）１２０Ａを用いることができる。ＬＥＤ１２０Ａは、テープタイプのものであり、透明な材料からなる上ケーシング１１２の内面に貼り付けられている。ＬＥＤ１２０Ａは、下水道管の内部８１１（内壁８１８を含む）に光を投射して管内８１１を照らすことができる。ＬＥＤ１２０Ａは、例えば、上ケーシング１１２の赤道付近の円周（縁）に沿って上に等間隔で複数個（例えば１０個）配設されている（図３参照）。
なお、ライト１２０は、管内８１１を照明可能であれば足りるため、図１及び図２に示すようにケーシング１１０（つまり本体１００）に内蔵されていてもよいし、ケーシング１１０の外に配置されたものであってもよい（図示を省略）。
【００３３】
（３）カメラ１３０
カメラ１３０は、管内８１１の様子（少なくとも内壁８１８）を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力する。カメラ１３０は撮像素子１３２、レンズ１３４等を有している（図３参照）。この実施形態で使用するカメラ１３０には、できるだけ広い範囲の管内８１１の様子を撮影することが期待されている。このため、カメラ１３０は、広角のレンズを備えたものが望ましい。したがって、カメラ１３０は、好ましくは全天球カメラで１３０Ａである。
【００３４】
この実施形態では、カメラ１３０として、魚眼レンズ１３４Ａを有する全天球カメラ１３０Ａが用いられている。全天球カメラ１３０Ａの仕様としては、例えば、天頂Ｚを上方として全天球カメラ１３０Ａを正置したとき、全天球カメラ１３０Ａは、赤道と平行な水平線に沿った１周（３６０°）をカバーして撮像することができるものである。加えて、全天球カメラ１３０Ａは、好ましくは、仰角が例えば０°〜９０°の範囲よりも広い範囲（例えば−３０°〜９０°すなわち水平線よりも下方向の−３０°から天頂の９０°まで）をカバーして撮影することができる（後述の図５も併せて参照）。
【００３５】
なお、カメラ１３０は、広い範囲の管内８１１の様子を撮影することができればよいため、全天球カメラ１３０Ａに限定されるものではない。例えば、比較的狭角のレンズを有するカメラを複数台導入して、それらのカメラが捉える画像を合成することで広い範囲の撮影を実現してもよい。また、比較的狭角のレンズを有するカメラを用い、当該カメラのレンズの光軸を適宜スキャンして結果的に広い範囲を撮影する等の方式を導入してもよい。
【００３６】
（４）タイマー１６２、加速度計１４０及び記憶装置１６３
管内８１１には、例えばＧＰＳ（ＧＬＯＢＡＬ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ  ＳＡＴＥＬＬＩＴＥ）によるＧＰＳ電波が届かないため、管内８１１で撮影したときのカメラ１３０の位置（撮影位置、撮影座標）、ひいては管内調査用浮流装置１の位置、を直接的に知ることができない。
そこで、図３に示すように、タイマー１６２及び加速度計１４０を用いて撮影位置を間接的に算出して、それぞれの画像データに対応する撮影位置のデータ（位置データ）を紐づけする。具体的には、タイマー１６２によって得られた時間データ及び加速度計１４０によって得られた加速度データに基づき、当該管内調査用浮流装置１の位置データ（少なくともカメラ１３０が撮影したときの撮影位置のデータ）を得るものとする。
当該画像を撮影した時刻（又は時間）を把握しておくことにより、加速度データも踏まえながら当該画像データに位置データを紐づけすることができる（詳細は図６を用いて後述する）。
【００３７】
タイマー１６２は、カメラ１３０が管内８１１を撮影することによって得られたそれぞれの画像データに管内調査用浮流装置の位置データを対応させるために用いられるもので、時間データを出力する（図３参照）。
ここでの「時間データ」は、時間に関するデータで、例えば実時刻データであってもよいし、または当該管内調査用浮流装置１を管内に投下された時刻からの経過時間のデータであってもよい。
ここで、「タイマー１６２」は、時間が把握できればよく、図３に示されているようにコントローラ１６０（後述）に実装されている電子デバイス（ＲＴＣ１６２Ａ）、カメラ１３０にタイマーが内蔵されている場合には当該内蔵タイマー、加速度計１４０にタイマーが内蔵されている場合には当該内蔵タイマー等のいずれのものであってもよい。
【００３８】
加速度計１４０は、当該管内調査用浮流装置１の加速度を計測して加速度データを出力する（図３参照）。ここでの「加速度データ」は加速度に関連するデータである。例えば、ある特定時刻における加速度の値そのものを表すデータであってもよいし、または時間軸に対する加速度の推移を表したデータであってもよい。また、加速度データは、加速度を時間で積分した速度の値を表すデータであってもよい。
【００３９】
記憶装置１６３は、上記した時間データ、加速度データ及び画像データを記憶する（図３参照）。なお、記憶装置１６３はこれらのデータ以外のデータ、プログラム等を記憶しても良い。
【００４０】
（５）時間情報及び加速度情報に基づく位置情報の算出の例
図４は、第１実施形態において時間データ及び加速度データに基づいて位置データを算出する一例の模式図を示す。具体的には下水道管路を上空から見たときに模式図である。
図４に示すように、例えばマンホール８００Ａからマンホール８００Ｂに向かって、管内調査用浮流装置１が移動しているものとする。
管内調査用浮流装置１が、下水道管８１０のポイントＰ１を通過したときの速度をＶＡ、ポイントＰ２を通過したときの速度をＶＢ、ポイントＰ３を通過したときの速度をＶＣ、ポイントＰ４を通過したときの速度をＶＤ、ポイントＰ５を通過したときの速度をＶＥ、ポイントＰ６を通過したときの速度をＶＦとする。
それぞれのポイントにおける速度は、各ポイントを通過したときに加速度計１４０が出力する加速度情報を基に得ることができる。例えば、加速度計１４０が出力する加速度データが加速度の値であれば、ポイント通過時のかかる加速度の値を時間Ｔにより積分することによって求めることができる。
隣り合うポイント間を管内調査用浮流装置１が移動するのに要した時間は、タイマー１６２が出力した時間データが実時刻であれば、当該ポイント通過時の実時刻から直前に通過したポイントの通過時刻を減算することにより求めることができる（図４におけるＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を参照）。
ここで、隣り合うポイント間においては管内調査用浮流装置１が概ね等速で移動しているものと仮定すると、例えば、ポイントＰ１〜ポイントＰ４の間の長さＬ１は、Ｌ１≒ＶＡＴ１＋ＶＢＴ２＋ＶＣＴ３という近似式によって求めることができる。すなわち、ポイントＰ４の位置情報としては、マンホール８００ＡからＬ１≒ＶＡＴ１＋ＶＢＴ２＋ＶＣＴ３で得られるＬ１の長さだけ下流にオフセットした位置（座標）である、との「位置データ」を算出することができる。
【００４１】
よって、例えば、各ポイントＰ１〜Ｐ６において管内８１１の様子を撮影してそれぞれの画像データを得た場合、それぞれの画像データに対しては、上記近似式と同様の式によって得られた各ポイントＰ１〜Ｐ６の位置データを、それぞれ対応づけて紐づけることができる。
このような対応づけ（紐づけ）を行うことにより、例えば、ポイントＰ４の画像情報（写真）に下水道管８１０のクラックが発見された場合には、当該クラックは、ポイントＰ４の画像データに紐づけられたポイントＰ４の位置データが示す位置（上記ではマンホール８００Ａから長さＬ１分だけオフセットした位置）に存在するものとして場所を特定することができる。
【００４２】
（６）構成部品の管内調査用浮流装置１への実装
タイマー１６２、加速度計１４０及び記憶装置１６３は、図示しないプリント基板に実装されていてもよい。また、タイマー１６２、記憶装置１６３等によってコントローラ１６０を構成してもよい（図２の下半球において点線で示した部分を参照）。
【００４３】
図５は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１のブロック図の一例を示す。
図５に示すように、コントローラ１６０は、プロセッサ１６１、タイマー１６２としてのＲＴＣ（ＲＥＡＬ  ＴＩＭＥ  ＣＬＯＣＫ）１６２Ａ、記憶装置１６３としてのメモリ１６３Ａ、後述する電波発信手段１７０を構成する発信回路１６６、電源回路１６５、インターフェース回路１６４等を有している。
【００４４】
インターフェース回路１６４には、カメラ１３０、加速度計１４０としての加速度センサ１４０Ａ、及び、ライト１２０としてのＬＥＤ１２０Ａが接続されている。インターフェース回路１６４はバス１６８との間をインターフェースする。
プロセッサ１６１には、バス１６８を介してインターフェース回路１６４、メモリ１６３Ａ、ＲＴＣ１６２Ａ等が接続されている。プロセッサ１６１は、図示しないプログラムに基づいて動作する。プロセッサ１６１による動作とは、例えば、画像データをカメラ１３０から取り込んでメモリ１６３Ａに記憶させる、各撮影に対応して時間データとしての実時刻データをＲＴＣ１６２Ａから取り込み、当該実時刻データを撮影時刻としてメモリ１６３Ａに記憶させる、適宜のタイミングで加速度データを加速度センサ１４０Ａから取り込んでメモリ１６３Ａに記憶させる、時間データ及び加速度データに基づいて位置データを算出する（例えば上記参照）、それぞれの画像データに対応した位置データを紐づけする等の制御を行う。
発信回路１６６は、管内調査用浮流装置１から外部に対して電波を発信するための回路である（詳細は後述）。
電源回路１６５は、蓄電デバイス１５０としてのバッテリー１５０Ａに接続されており、コントローラ１６０、入出力デバイス（カメラ１３０、加速度センサ１４０Ａ、ＬＥＤ１２０Ａ等）、発信回路１６６等が動作するのに必要な電源を生成する。
なお、加速度センサ１４０Ａは、上記したプリント基板の上に、コントローラ１６０を構成する部品群と共に実装されてもよい（図３参照）。また、蓄電デバイス１５０としては、バッテリー１５０Ａ（いわゆる１次電池・２次電池等）の他にキャパシタ等を採用することもできる。また、コントローラ１６０に実装するタイマー１６２としてはＲＴＣ１６２Ａに限定されるものではなく、例えば、単純なクロックを採用することもできる。
ここで説明した実装の構成は、あくまでも一例であって、本発明において何ら限定的に解釈されるものではない。
【００４５】
（７）ケーシング１１０
次に図２及び図６を参照しながらケーシング１１０について説明する。
ケーシング１１０は、少なくともカメラ１３０、タイマー１６２、加速度計１４０及び記憶装置１６３を収容する。実施形態では、これらに加えてライト１２０（ＬＥＤ１２０Ａ）、蓄電デバイス１５０（バッテリー１５０Ａ）、発信回路１６６を含む電波発信手段１７０、コントローラ１６０等を収容している。
【００４６】
ケーシング１１０は、上記したように上ケーシング１１２と下ケーシング１１４とに分けて構成してもよい。実施形態においては、上ケーシング１１２として外面が半球状をなした円蓋状の透明プラスチックを用い、下ケーシング１１４として半球状の発泡ボリスチレン（発泡スチロール）を用いる。
【００４７】
上ケーシング１１２及び下ケーシング１１４が組み立てられると、上ケーシング１１２及び下ケーシング１１４の間が密封されたケーシング１１０を得ることができる。ケーシング１１０により、ケーシング１１０の内部と外部とは隔離されており、下水等の液体がケーシング１１０の内部に浸入しないようになっている。これにより、本体１００は全体として下水に対して浮力を生じるようになっている。
なお、本体１００の比重は、下水８９０に対して浮力を生じるように適宜設定される。また、本体１００の比重は、本体１００の吃水深がシーアンカー（後述）の吃水深と所定の関係になるように適宜設定される（詳細は後述）。
【００４８】
ケーシング１１０には、カメラ１３０が撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓１１３を備えている。
「撮影窓１１３」は、ライト１２０による光が管内８１１の物体に反射して生じた反射光がこの「窓」を通過（透過も含む）するように構成されたものである。カメラ１３０は、「撮影窓１１３」越しに管内８１１の様子を撮影できるようになっている。逆に言うと「撮影窓１１３」は、透かして管内８１１の様子を撮像することが可能な透明な部材により構成されていることが好ましい。
【００４９】
実施形態では、本体１００は球状をなしており、ライト１２０及びカメラ１３０を上半球（上ケーシング１１２）の内部に備えている。撮影窓１１３は、上半球の外殻の少なくとも一部をなしている。
【００５０】
図６は、第１実施形態のカメラ１３０／１３０Ａが撮影する画角ＶＡを表した模式図を示す。具体的には全天球カメラ１３０Ａの光軸及び全天球カメラ１３０Ａの天頂Ｚを含む平面を垂直に見た（すなわち全天球カメラ１３０Ａを横から見た）ときの図を示している。
実施形態で用いる全天球カメラ１３０Ａの仕様として、仰角が例えば−３０°〜９０°であるとすると（すなわち水平線よりも下方向の−３０°から天頂Ｚの９０°までをカバーして撮影することができるとすると）、全天球カメラ１３０Ａを中心とした画角ＶＡは２４０°ということになる（図６参照）。
撮影窓１１３を設ける範囲としては、上記した画角ＶＡの範囲のうち一部の範囲にのみ（必要な範囲のみ）撮影窓１１３を設けてもよい。勿論、上記画角ＶＡの範囲の全てをカバーする範囲（あるいはそれ以上の範囲）について撮影窓１１３を設けてもよい。
なお、実施形態においては、上ケーシング１１２の全てを透明な材質（透明プラスチック）のものを採用し、上ケーシング１１２の全ての範囲を撮影窓１１３として設定している（図２及び図６のＡ−Ｂ間を参照）。
【００５１】
ケーシング１１０は、管内調査用浮流装置１の本体１００の外形を画定する。
ケーシング１１０によって外形が画定された本体１００は球状をなしていることが好ましい。別の言い方をすると、外形としては特段の角（凸部）がないことが好ましい。実施形態においては、本体１００の外形は凡そ真球となっている。このとき、本体１００の直径は、調査対象となる下水道管の口径に応じて選択する。具体的には、例えば、口径が２００ＭＭ〜３５０ＭＭの下水道管の調査に向けては本体１００の直径を１００ＭＭとし、口径が４００ＭＭ〜６００ＭＭの下水道管の調査に向けては本体１００の直径を１５０ＭＭとする。
なお、本体１００の外形は球状であることに限定されるものではなく、例えば、直方体状、円環状（ドーナッツ状）であってもよい。
【００５２】
（８）姿勢制御手段２００
ところで、管内調査用浮流装置１は、下水道管の内部８１１に投下され、下水８９０の自然な流れに乗って移動しながら管内８１１の撮影をするものである。このため、下水８９０に流されている間の本体１００の姿勢制御は、極めて重要である。例えば、この実施形態のように、本体１００の外形が球状となっている場合、本体１００は下水８９０の流れ等の外力によって回転しやすい。本体１００が回転すれば、これに伴いカメラ１３０が撮影する光軸も回転することとなり、撮影された画像も不定の角度の画像となり、誤った画像データとして計上される可能性がある。この結果、適切に管内８１１を撮影できず、、管内８１１の損傷個所の位置を特定することも困難となる。そこで、管内調査用浮流装置１は、本体１００の姿勢を制御する姿勢制御手段２００を備えている。
【００５３】
姿勢制御手段２００は、カメラ１３０及び撮影窓１１３を下水８９０の水面より上方に保つように本体１００の姿勢を制御する。
換言すると、カメラ１３０が主に管内８１１の上方の内壁８１８を撮影できるように、姿勢制御手段２００は、カメラ１３０の撮像面１３２Ａが上方を向き、撮影窓１１３も下水８９０よりも上方に位置するように、本体１００の位置を制御する。
【００５４】
図示は省略するが、本体１００を水平面に正置したときの、本体１００の天頂Ｚと本体１００の中心とを結んだ軸を第１軸とし、本体１００が流れる方向（進行前方）の本体１００の側部Ａ、本体１００の中心及び進行後方の本体１００の側部Ｂを結んだ軸を第２軸とし、第１軸及び第２軸に垂直な方向であって本体１００の中心を通過する軸を第３軸と定義する（厳密にはカメラ１３０を中心に各軸を定義することもできる。カメラ１３０からみて鉛直方向とは逆の方向（天頂Ｚ）とカメラ１３０の中心とを結んだ軸を第１軸とし、以下同様にカメラ１３０を中心に第２軸及び第３軸を定義することができる。）。
このように定義したとき、上記した「姿勢を制御する」とは、より具体的には、下水道管８１０の軸に対して、本体１００が第１軸を中心に可能な限り回動せず、且つ、第２軸を中心に可能な限り回動せず、且つ、第３軸を中心に可能な限り回動しないように制御することをいう。
【００５５】
姿勢制御手段２００は、上述したように本体１００の姿勢を保てるものであれば、如何なる機構・原理をもって実現してもよい。例えば、管内調査用浮流装置１の上半球よりも下半球の質量を大きくすることにより下ケーシング１１４のできるだけ下方に重心を位置させても良い。その場合、姿勢制御手段２００は、上半球より質量の大きな下半球、または管内調査用浮流装置１の重心を有する下半球である。
【００５６】
実施形態において、図１に示すように、姿勢制御手段２００は、少なくとも、一端側が本体１００の側面（矢印Ａで示した部分）に接続されたロープ２２０と、ロープ２２０の他端側に接続され、本体１００を先導して下水８９０を流れるシーアンカー２１０とによって構成されている。
シーアンカー２１０は、楕円球状（ラグビーボール型）をなしており、下水８９０に対して浮力を生じつつ、本体１００よりも下水８９０の上方を移動できる。すなわち、シーアンカー２１０は、本体１００よりも低比重となるように構成されている。この点については、後ほど詳述する。
直径が１５０ＭＭの本体１００を制御する場合、シーアンカー２１０の形状は、例えば、長径３０ＭＭ×短径１０ＭＭのラグビーボール型である。また、本体１００とシーアンカー２１０との離間距離が５００ＭＭとなるように、ロープ２２０の長さは設定されている。
【００５７】
上記のようにシーアンカー２１０が本体１００を先導するように構成することで、シーアンカー２１０は、本体１００を下水８９０が流れる方向に引っ張ることができる。
【００５８】
上述のように、この実施形態では、シーアンカー２１０は、本体１００に比べて下水８９０に浮きやすく構成されている。
さらに具体的には、シーアンカー２１０は、管内８１１を流れる下水８９０の流れを捉えられるものであり、且つ、図１に示すように、シーアンカー２１０の吃水深Ｄ２が本体１００の吃水深Ｄ１に対して異なるように設定され、シーアンカー２１０が本体１００よりも先行して流れるように、シーアンカー２１０が構成されていることが好ましい。
下水道管８１０の軸に垂直な平面で下水道管８１０を断面視したとき、下水８９０の流速は、場所によって（水面付近の場所、水面下の場所、下水管の内壁と接触している場所等）異なっている。この実施形態では、そのような流速の違いに応じて、シーアンカー２１０の吃水深Ｄ２を設定する。例えば、本体１００の吃水深Ｄ１は、本体１００と下水８９０との接触面が主に流速が遅い場所（例えば水面からみて深い部分）と接触するように設定する一方で、シーアンカー２１０の吃水深Ｄ２は、シーアンカー２１０と下水８９０との接触面が主に流速が速い場所（例えば水面からみて浅い部分）と接触するように設定する。
【００５９】
なお、この実施形態においては、姿勢制御手段２００は、ロープ２２０と、本体１００とロープ２２０により接続されたシーアンカー２１０とを備えているが、これに限定されるものではない。例えば、姿勢制御手段２００は、本体１００が上半球を下水８９０の水面位置をできるだけ保持しながら浮流するのに寄与できれば、本体１００の外面に密着するものであってもよいし、本体１００の内部に埋め込まれているものであってもよい。
【００６０】
（９）電波発信手段１７０
管内調査用浮流装置１は、上記構成に加え、当該管内調査用浮流装置１から外部に対して電波を発信する電波発信手段１７０を更に備えている。
電波発信手段１７０は、後述するように管内調査用浮流装置１が現在流れている下水道管路の区間（場所）を特定することができる所定の電波であれば、如何なる仕様の電波を発信するものであってもよい。また、回路構成等も如何なるものであってもよい。
【００６１】
この実施形態においては、常に所定の電波（標識電波）を発信するようなビーコンをもって電波発信手段１７０が構成されている。電波発信手段１７０は、図５に示すように、標識電波を発信するための発信回路１６６と、発信回路１６６に接続され標識電波を出力する内蔵アンテナ１６７とによって構成されている。
なお、この実施形態において、電波発信手段１７０は、常に標識電波を発信するものとして構成されているが、これに限定されるものではなく、何等かの方法でマンホール８００の接近を検出しマンホール８００付近を通過する間だけ電波を発信するよう構成されていてもよい。
【００６２】
２．第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の使用方法
管内調査用浮流装置１は典型的には次のようにして使用することができる。
上流のマンホールと下流のマンホールとの間の下水道管路を調査するものと想定する。
上流のマンホールから管内調査用浮流装置１を投入し、管内調査用浮流装置１を下水道管の内部８１１に投下する。管内調査用浮流装置１は下水８９０の流れと共に浮流することになる。管内調査用浮流装置１が浮流する際には、姿勢制御手段２００により本体１００（特にカメラ１３０）の姿勢が保たれる。管内調査用浮流装置１は浮流しながら、カメラ１３０で管内８１１の様子（少なくとも内壁８１８）を撮影し、撮影によって出力されたそれぞれの画像データは、時間データ、加速度データ等に基づいて取得された位置データと対応づけられる（紐づけられる）。
下流のマンホールにおいては管内調査用浮流装置１を回収する。管内調査用浮流装置１の記憶装置１６３に記憶された各画像データを解析して、管内８１１の不具合の存否及び程度を解析する。不具合が存在しているものと判断される場合には当該画像データに対応付けられた位置データに基づいて不具合が存在している位置を特定する。
【００６３】
また、調査する下水道管路のうち、上流のマンホールと下流のマンホールとの間に位置する中間のマンホールにおいては、管内調査用浮流装置１が発信する標識電波を捉えることにより、当該管内調査用浮流装置１が当該マンホール付近を通過したことを検出し、これにより管内調査用浮流装置１の存在する区間を把握することによって、管内調査用浮流装置１の回収を着実に行う。
なお、詳細は、第３実施形態及び第４実施形態において説明する。
【００６４】
３．第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１の効果
（１）管内調査用浮流装置１は、管内８１１を照明するライト１２０と、管内８１１の様子（少なくとも内壁８１８）を撮影し、撮影によって得られた画像データを出力するカメラ１３０と、それぞれの画像データに管内調査用浮流装置１の位置データを対応させるための時間データを出力するタイマー１６２と、当該管内調査用浮流装置１の加速度を計測して加速度データを出力する加速度計１４０と、時間データ及び加速度データ及び画像データを記憶する記憶装置１６３と、少なくともカメラ１３０、タイマー１６２、加速度計１４０及び記憶装置１６３を収容し、当該管内調査用浮流装置１の本体１００の外形を画定するケーシング１１０と、姿勢制御手段２００と、を備えている。また、ケーシング１１０は、カメラ１３０が撮影する画角の少なくとも一部に対応して設けられ外部からの光が通過する撮影窓１１３を備え、
姿勢制御手段２００は、カメラ１３０及び撮影窓１１３を下水８９０の水面より上方に保つように本体１００の姿勢を制御する。
【００６５】
管内調査用浮流装置１は、このように構成されているため、ケーシング１１０により浮力を得ることができ、管内８１１にこれが投下されると下水８９０と共に浮流する。管内調査用浮流装置１は、浮流しながら、ライト１２０で照明した管内８１１の様子（少なくとも内壁８１８）をカメラ１３０によって撮影窓１１３を通じ順次撮影し、撮影したそれぞれの画像データを記憶装置１６３に記憶させる。
そのため人間（調査員）が管内８１１に潜行せずとも、また、地上でカメラ１３０等を操縦せずとも管内調査用浮流装置１の自然な流下に沿って管内の様子を撮影することができる。
したがって、従来の下水道管内部を調査する技術に比べ、簡便で効率的な調査を行うことができる。
【００６６】
また、姿勢制御手段２００によって本体１００（カメラ１３０が内蔵されている）の姿勢を適切に保つことができ、カメラ１３０は下水道管８１０の軸（下水８９０が流下する方向）に対して常に凡そ同じ方向の同じ角度を保つことができ、管内の様子の撮影を、同じ条件で安定的に遂行することができる。
また、管内調査用浮流装置１は下水８９０の流れと共に管内８１１を移動して順次撮影を行うものであり、管内８１１の様子（特に内壁８１８など）を間近の位置から撮影することができる。このため、不具合（損傷・劣化等）の存否確認やその程度を高精度で把握することができ、また、不具合の発生した箇所を見落とすリスクを飛躍的に低減することができる。
さらに、撮影によって得られたそれぞれの画像データは、加速度計１４０、タイマー１６２等によって算出された位置データが対応づけられる（紐づけられる）ため、調査対象となっている下水道管路の解析を別途行う際にも、不具合（損傷・劣化等）が存在する下水道管路の位置を容易に特定することができる。つまり不具合箇所の位置を高精度で特定することができる。
したがって、従来の下水道管内部を調査する技術に比べて高精度な調査を行うことができる。
【００６７】
以上より、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１によれば、従来に比べ、簡便ながらも精度よく且つ効率的に下水道管の内部の調査を行うことができる。
【００６８】
（２）カメラ１３０は全天球カメラ１３０Ａである。全天球カメラ１３０Ａにより広角な範囲の画像情報を得ることができるため、不具合（損傷・劣化等）の見落とすリスクを低減することができ、不具合（損傷・劣化等）の存否確認やその程度の精度を上げることができる。
【００６９】
（３）姿勢制御手段２００は、少なくとも、一端側が本体１００の側面に接続されたロープ２２０と、ロープ２２０の他端側に接続され、本体１００を先導して下水８９０を流れるシーアンカー２１０と、によって構成されている。
このようにシーアンカー２１０が本体１００を先導するように構成されているため、シーアンカー２１０は本体１００の側面（図１におけるＡ付近）を一方的に引っ張ることとなる。そうすると、本体１００は、略水平を保ちながら、図１におけるＡ−Ｂを結んだ直線が、下水道管８１０の軸（下水８９０が流下する方向）と概略一致し、且つ、Ａで示した側面の側が常に流下方向となるようにして牽引されるため、より確実に本体１００を適切な姿勢に保つことができる。
【００７０】
（４）また、シーアンカー２１０は、本体１００に比べて下水８９０に浮きやすく構成されている。
このように構成されているため、本体１００の底面及び側面が下水８９０と接触する下水８９０の場所（断面としてみたときの場所）に比べて、シーアンカー２１０の底面及び側面を、流速が比較的速い下水８９０の場所（水面からみて浅い部分）と接触させることができる。このため、シーアンカー２１０がより適切に本体１００を先導することができ、本体１００の姿勢を一層適切に保つことができる。
【００７１】
（５）管内調査用浮流装置１の本体１００は球状をなしており、撮影窓１１３は、球状の本体１００の上半球の外殻の少なくとも一部をなすように構成されている。
本体１００が球状であり引っ掛かりの部分が少ないため、仮に管内８１１に障害物（土砂、モルタル、油脂、樹木根等）があったとしても、比較的確実に本体１００（ひいては管内調査用浮流装置１）を下流のマンホールまで流すことができる。また、上半球の外殻の少なくとも一部を撮影窓１１３とするようになっているため、本体１００の姿勢を保ちさえすればカメラ１３０は撮影窓１１３を通じて管内８１１の様子を撮影することができる。
【００７２】
（６）管内調査用浮流装置１は、当該管内調査用浮流装置１から外部に対して電波を発信する電波発信手段１７０を更に備えている。
電波発信手段１７０が、例えばビーコンのように外部に対して電波を発信するので、外部においては、かかる電波を捉えることにより管内調査用浮流装置１の存在位置を特定することができる。ひいては、管内調査用浮流装置１の回収を確実なものとすることができる（管内調査用浮流装置の位置特定・回収についての詳細は後述する）。
【００７３】
［第２実施形態］
次に第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２について説明する。
図７は、第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２の構成及びその使用例を表した模式図を示す。第２実施形態において、基本的な構成及び特徴が第１実施形態と同じ構成要素については、第１実施形態と同じ符号を使用し、説明を省略する。
【００７４】
第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２は、基本的には第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１と同様の構成を有するが、補助ライト３００を更に備える点で第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１とは異なる。
【００７５】
すなわち、図７に示すように、第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２は、本体１００に内蔵しているライト１２０（ＬＥＤ１２０Ａ）とは別に、本体１００とは別体の補助ライト３００を備える。
補助ライト３００は、下水８９０に投入したときに浮力を生じ、自身が発光するような材料であればいかなる材料であってもよい。例えば、ライトボール３１０を採用することができる。
【００７６】
管内調査用浮流装置２において、補助ライト３００（ライトボール３１０）は、本体１００と結合され、本体１００と共に一体となって浮流できるようになっている。例えば、図７に示すように、本体１００の前方側（下流側。図７の符号Ａ参照）において、ロープ２２０を介して、本体１００、補助ライト３００及びシーアンカー２１０が直列に接続された構成となっている。
これに加え、本体１００の後方側（上流側。図７の符号Ｂ参照）において、本体１００及び補助ライト３００がロープ２２０を介して接続された構成を更に備えるとより好ましい。
【００７７】
第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２はこのような構成となっているため、本体１００に内蔵しているライト１２０（ＬＥＤ１２０Ａ）の他に、本体１００から離れた位置に発光源たる補助ライト３００を浮流させることができる。そうすると、カメラ１３０から遠い位置の管内についても照明することができ、カメラ１３０から遠い位置の管内の様子も一層鮮明に撮影することができる。これにより更に調査の精度を高めることができる。
【００７８】
なお、第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２は、補助ライト３００を更に備える点以外の構成においては、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１と基本的に同様の構成を有する。そのため、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１が有する効果のうち該当する効果を同様に奏する。
【００７９】
［第３実施形態］
次に第３実施形態に係る管内調査システム１０について説明する。
図８は、第３実施形態に係る管内調査システム１０の構成図を示す。具体的には、下水道管路の軸に沿って鉛直方向に地中及び地上を切り取ったときの断面を示している。第３実施形態において、基本的な構成及び特徴が第１実施形態，第２実施形態と同じ構成要素については、第１実施形態，第２実施形態と同じ符号を使用し、説明を省略する。
【００８０】
１．第３実施形態に係る管内調査システム１０の構成
図８に示すように、第３実施形態に係る管内調査システム１０は、少なくとも３箇所以上のマンホール（図８においてはマンホール８００Ｘ，８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃ，８００Ｙ）を連続的に辿る下水道管路における下水道管８１０の内部の性状を調査する管内調査システムである。
第３実施形態に係る管内調査システム１０は、管内調査用浮流装置１，２と、ホール内アンテナ５５０と、受信装置５００と、を備える。
【００８１】
ここでの管内調査用浮流装置１，２は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１又は第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２であって、特に電波発信手段１７０を有するものを想定している。
管内調査用浮流装置１，２は、少なくともマンホール付近を通過する際には、電波発信手段１７０によって標識電波を外部に発信するように構成されている。
【００８２】
ホール内アンテナ５５０は、マンホール８００の竪穴８０５に配置されるものである。
図８においては、管内調査用浮流装置１，２を投入する上流のマンホール８００Ｘと、管内調査用浮流装置１，２を回収する下流のマンホール８００Ｙとの間に位置する中間のマンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃの各竪穴８０５にそれぞれ配置されている。
【００８３】
受信装置５００は、ホール内アンテナ５５０に接続され、ホール内アンテナ５５０が捉えた電波を受信するものである。例えば、受信装置５００は、上記した中間のマンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃに対応するように地上に配置される。なお、ホール内アンテナ５５０及び受信装置５００のセットは、上流のマンホール８００Ｘ及び下流のマンホール８００Ｙに配置されることは妨げない。
【００８４】
受信装置５００は、標識電波を受信したとき該標識電波の受信に基づいて管内調査用浮流装置１，２の通過情報を出力するように構成されている。
「通過情報の出力」は如何なる方法によるものであってもよい。例えばインジケータ、ディスプレイパネル等の表示器、ブザー等の音声機器等へ出力してもよい。この場合には、地上調査員が目視等によって通過を認識することができ、管内調査用浮流装置１，２がセクションＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４の何れに存在するのかを把握することができる。
また、「通過情報の出力」は、かかる送信装置による無線通信（図８の例）・有線通信を介して集中管理端末６１０に出力してもよい。図８では、受信装置５００として、受信機能に加え、通信によりＰＣ等へ各種情報を送信する送信装置（符号なし）を更に含んだ中継装置を導入している。なお符号５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃはかかる送信装置に接続された空中アンテナを示している。このような構成にすれば、集中管理端末６１０のディスプレイパネル等により管内調査用浮流装置１，２が通過を認識しつつ、管内調査用浮流装置１，２が在留しているセクションの把握をすることができる。
【００８５】
２．第３実施形態に係る管内調査システム１０の効果
管内調査システム１０は上記のような構成を有している。このため、管内調査用浮流装置１，２が中間のマンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃの近傍を通過するごとに、管内調査用浮流装置１，２が当該中間のマンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃの直前のセクションＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を無事通過し当該当該中間のマンホールに到着したことを認識することができる（管内調査用浮流装置の通過情報）。別の言い方をすると、管内調査用浮流装置１，２が現在どのセクションに在留しているのか把握することができる。
管内調査用浮流装置の通過情報を活用することで、次のような対処を行うことができる。例えば、所定時間を経過したとしても下流のマンホール８００Ｙにおいて管内調査用浮流装置１，２を検出出来ない場合には、管内調査用浮流装置１，２が上流のいずれかのセクションに在留しているものと推測することができる。そのときは、当該管内調査用浮流装置の通過情報に基づき、管内調査用浮流装置１，２が在留しているセクションを特定し、特定されたセクションを中心に点検し処置（例えば、下水道管路内を、高圧噴射装置等を利用して強制的に流下させる。）することで、確実に管内調査用浮流装置１，２を回収することができる。
【００８６】
［第４実施形態］
次に第４実施形態に係る管内調査方法について説明する。
図９は、第４実施形態に係る管内調査方法のフローチャートを示す。以下の説明において図９の他に図８等も適宜参照されたい。第４実施形態に係る管内調査方法における構成要件のうち、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１、第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２及び第３実施形態に係る管内調査システムの構成要件と共通するものの説明は、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態における説明を援用する。
【００８７】
１．第４実施形態に係る管内調査方法の構成
第４実施形態に係る管内調査方法は、下水道管８１０の内部８１１の性状を調査する管内調査方法である。第４実施形態に係る管内調査方法は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１又は第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２を使用して調査を行う。
【００８８】
図９に示すように、第４実施形態に係る管内調査方法は、少なくとも管内調査用浮流装置投入ステップＳ１０と、管内画像収集ステップＳ２０と、管内不具合解析ステップＳ５０とを含む。これに加え、管内画像収集ステップＳ２０及び管内不具合解析ステップＳ５０の間に管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０を含んでいてもよい。
【００８９】
管内調査用浮流装置投入ステップＳ１０は、上流のマンホール（図８ではマンホール８００Ｘ）から下水道管の内部８１１に管内調査用浮流装置１，２を投入する。
【００９０】
管内画像収集ステップＳ２０は、下水道管の内部８１１において、管内調査用浮流装置１，２を浮流させつつ、ライト１２０によって管内８１１を照明し、カメラ１３０によって少なくとも管内８１１の内壁８１８を撮影して画像データを収集し、タイマー１６２が出力した時間データ、及び、加速度計１４０が出力した加速度データと共にカメラ１３０が出力した画像データを記憶装置１６３に記憶させる。
【００９１】
管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０は、下流のマンホール（図８ではマンホール８００Ｙ）において、浮流してきた管内調査用浮流装置１，２を回収する。
【００９２】
管内不具合解析ステップＳ５０は、回収した管内調査用浮流装置１，２の記憶装置１６３に記憶されている画像データ、時間データ及び加速度データを読み出す。また、各画像データを解析して管内８１１の不具合の存否及び程度を解析する。さらに、当該画像データの画面中に不具合が存在しているものと判断される場合には、時間データ及び加速度データに基づいて算出されたデータであって画像データに紐づけされている位置データに基づき、不具合が存在している位置を特定する。
【００９３】
第４実施形態に係る管内調査方法は上記に加えて、次のような構成を採ることが好ましい。すなわち、管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０に先立ち、存在区間把握ステップＳ３０を、管内画像収集ステップＳ２０と並行して実施することが好ましい（図９参照）。
【００９４】
具体的には次の通りである。まず、前提として管内調査用浮流装置１，２は外部に対して電波を発信する電波発信手段１７０を更に備えており、且つ、上流のマンホール８００Ｘ及び下流のマンホール８００Ｙの間に位置する中間の各マンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃには、その竪穴８０５にホール内アンテナ５５０が配置され、且つ、ホール内アンテナ５５０が捉えた電波を受信する受信装置５００が各マンホールに対応して配置されているものとする（図８参照）。
【００９５】
このとき、管内画像収集ステップＳ２０では、管内調査用浮流装置１，２に画像収集を実行させるのと並行して、電波発信手段１７０によって標識電波を当該管内調査用浮流装置１，２から外部に対して発信させる。
また、管内画像収集ステップＳ２０と並行して、存在区間把握ステップＳ３０（図９参照）を実行する。存在区間把握ステップＳ３０は、受信装置５００によって、管内調査用浮流装置１，２から発信された標識電波を捉えさせ、管内調査用浮流装置１，２が当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力させて、管内調査用浮流装置１，２の存在する区間を把握する。
そして、上記した管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０においては、存在区間把握ステップＳ３０によって把握した管内調査用浮流装置１，２の存在する区間に基づいて管内調査用浮流装置１，２をマンホールから回収する。
【００９６】
２．第４実施形態に係る管内調査方法の効果
（１）第４実施形態に係る管内調査方法は、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１及び第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２を用いることを前提としている。このため、第１実施形態に係る管内調査用浮流装置１及び／又は第２実施形態に係る管内調査用浮流装置２で得られる効果のうち該当する効果を同様に奏する。
【００９７】
（２）また、第４実施形態に係る管内調査方法は、管内調査用浮流装置１，２において電波発信手段１７０を備え、中間の各マンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃに対応するようにしてホール内アンテナ５５０及び受信装置５００が配置されており、そのうえで、管内画像収集ステップＳ２０において電波発信手段１７０によって標識電波を発信させ、存在区間把握ステップＳ３０において、受信装置５００によって標識電波を捉えさせて当該マンホール付近を通過したことを示す通過情報を出力している（図８を併せて参照）。
第４実施形態に係る管内調査方法がこのような構成となっているため、管内調査用浮流装置１，２が中間のマンホール８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃの近傍を通過するごとに、管内調査用浮流装置１，２が当該中間のマンホールの直前のセクションＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３を無事通過し当該当該中間のマンホールに到着したことを認識することができる（管内調査用浮流装置の通過情報）。別の言い方をすると、管内調査用浮流装置１，２が現在どのセクションに在留しているのか把握することができる。
このため、例えば、所定時間を経過したとしても下流のマンホール８００Ｙにおいて管内調査用浮流装置１，２を検出出来ない場合には、当該管内調査用浮流装置の通過情報に基づき、管内調査用浮流装置１，２が在留しているセクションを特定し、特定されたセクションを中心に点検し処置することで、確実に管内調査用浮流装置１，２を回収することができる。
【００９８】
なお、ここでの電波発信手段１７０等を前提とした管内調査方法は、第３実施形態に係る管内調査システム１０を用いることを前提としている。このため、第４実施形態に係る管内調査方法は、第３実施形態に係る管内調査システム１０で得られる効果のうち該当する効果を同様に奏する。
【００９９】
［その他の実施形態］
以上、本発明を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形実施も可能である。
【０１００】
各実施形態における管内調査用浮流装置１，２の本体１００は、カメラ１３０がケーシング１１０の中央付近に配置された構成である。しかしながら本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０（Ａ）に示す本体１００Ｂのように、天蓋状の上ケーシング１１２の内面にレンズが接するようにしてカメラ１３０Ｂが配置された構成であってもよい。この場合の観察窓１１３Ｂは図に示す範囲のものとなる。また、図１０（Ｂ）に示すように、天蓋状の上ケーシング１１２Ｃの一部を切り欠いた部分を観察窓１１３Ｃとして、当該切り欠いた部分にカメラ１３０Ｃのレンズ１３４Ｃを嵌め込んだ構成としてもよい。
なお、図１０は、その他の実施形態に係る本体１００Ｂ，１００Ｃの断面図を示す。またなお、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）においては、上ケーシング１１２，１１２Ｃの内部は空洞Ｃが形成され空洞Ｃが残存しているがこれに限定されるものではない。例えば、空洞Ｃに対応する部分に所定の材料をモールドしてもよい。
【０１０１】
各実施形態における管内調査用浮流装置１，２の本体１００の外形形状としては、凡そ真球のものを例示して説明した。しかしながら本発明はこれに限定されるものではない。例えば、いわゆるカプセル形状としてもよいし、円環状のいわゆるドーナッツ形状としてもよい。
【０１０２】
図８、図９等を用いた実施形態４に係る管内調査方法についての説明では、管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０を実行することを前提に説明を行ってきた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０を実行しない管内調査方法も採用することができる。例えば、管内調査用浮流装置１，２が所定のマンホールを通過した際に、管内調査用浮流装置１，２が電波発信手段１７０によって上記した画像データ、時間データ及び加速度データを電波に乗せる形で外部に発信し、受信装置５００が当該電波を受信する、という構成を採る。このような構成を採ることにより、管内調査用浮流装置１，２が所定のマンホールを通過したときに、必要なデータを吸い上げることができるため、管内調査用浮流装置回収ステップＳ４０を実行しなくても管内を調査することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２…管内調査用浮流装置、１０…管内調査システム、１００，１００Ｂ，１００Ｃ…（管内調査用浮流装置の）本体、１１０…ケーシング、１１２…上ケーシング、１１３，１１３Ｂ，１１３Ｃ…観察窓、１１４…下ケーシング、１２０…ライト、１２０Ａ…ＬＥＤ、１３０，１３０Ｂ，１３０Ｃ…カメラ、１３０Ａ…全天球カメラ、１３２…撮像素子、１３４，１３４Ｃ…レンズ、１３４Ａ…魚眼レンズ、１４０…加速度計、１４０Ａ…加速度センサ、１５０…蓄電デバイス、１５０Ａ…バッテリー、１６０…コントローラ、１６１…プロセッサ、１６２…タイマー、１６２Ａ…ＲＴＣ、１６３…記憶装置、１６３Ａ…メモリ、１６４…インターフェース回路、１６５…電源回路、１６６…発信回路、１６７…内蔵アンテナ、１６８…バス、１７０…電波発信手段、２００…姿勢制御手段、２１０…シーアンカー、２２０…ロープ、３００…補助ライト、３１０…ライトボール、５００…受信装置、５５０…ホール内アンテナ、６１０…集中管理端末、８００，８００Ａ，８００Ｂ，８００Ｃ，８００Ｘ，８００Ｙ…マンホール、８０５…（マンホールの）竪穴、８１０，９８１…下水道管、８１１，９８２…下水道管の内部（管内）、８１８，９８８…（下水道管の）内壁、８９０…下水、９００…自走式テレビカメラ、９１３…テレビカメラ、９２０…リモコンケーブル、９５０…地上コントローラ、９５３…マニュアル操作部、９５４…地上モニタ
【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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【図１１】
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