JP2002019606A - 作業ロボット付路線保守移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、特定走行路沿いに設置された設備
の保守・点検作業が自動化でき、作業員が保守移動装置
に同乗することなしに、無人で設備の保守及び点検を行
うことができる。 【解決手段】 特定走行路の車線方向に沿って走行する
駆動手段と、画像情報を収集する撮像カメラと、前記特
定走行路沿いに設置された各種設備の保守及び点検を行
う作業ロボットと、前記駆動手段、撮像カメラ及び作業
ロボットを制御する制御装置を具えた作業ロボット付路
線保守移動装置において、前記制御装置は、予め用意さ
れた保守及び点検をすべき前記特定走行路沿いに設置さ
れた各種設備の画像データと前記撮像カメラより得られ
る前記各種設備の画像情報とを照合し、保守及び点検を
行う設備を特定し、特定された設備毎に停止若しくは徐
行しながら、前記作業ロボットが具える設備に応じた保
守及び点検の作業のための器具を選択し、決められた手
順に従って保守及び点検を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高速道路やトンネ
ル、線路などの特定走行路沿いに設置された各種設備の
保守及び点検を自動制御で行う作業ロボット付路線保守
移動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路やトンネル内の保守すべき各種
設備について、簡単に説明するに、例えば図８に示すト
ンネル８０内に設けられた各種設備のレイアウトでは、
高さ方向においてはトンネルの地上４．５ｍ高さ近傍に
トンネル照明灯８１、３．５ｍ近傍には監視用テレビ設
備８２と煙霧透過率計の投光・受光部８３、２〜３．５
ｍ近傍の位置には非常電話表示灯８４や火災検知器８５
が存在する。又１〜２ｍの位置には消火栓８６や非常電
話筐体８７が夫々設けられている。又走行方向において
も監視用テレビ設備８２は２００ｍ間隔、トンネル照明
灯８１は５〜１０ｍ間隔、非常電話筐体８７および非常
電話表示灯８４は１５０ｍ、火災検知器８５は２５ｍ、
消火栓８６は５０ｍおきに設置してある。又走行車線の
脇には路肩９１と監査廊９０及びその間に円形水路９２
を有している。又側壁上には走行方向に沿ってレール
(不図示)が延設してあるものもある。

【０００３】従って前記トンネル８０内においても各種
設備の取り付け位置は、設備の種類ごとに異なってお
り、同一の設備でもある程度の違いがあるが、設備点検
車両等に作業員が乗り、保守・点検作業を行う場合にお
いては、作業員が目視で設備の認識を行っているため、
保守・点検を行うべき設備の特定は容易である。また、
作業自体も点検車に乗った作業員が行うため、停止位置
は数十ｃｍずれても問題がない。

【０００４】しかしながら、トンネル内や高速道路での
保守作業は走行車線を通常の車が通り、又トンネル内に
は排気ガスも充満しており、これらの作業は、安全面か
らも危険であり、又排気ガス等も多く、又作業自体も肉
体労働が多く、特に、道路上に設置された交通標識、表
示板、火災検知器、連絡電話、照明器具等は設置数が多
いため、作業員の負担が大きく、保守・点検には多大な
労力と時間を要する。従ってこの労働条件が厳しく、い
わゆる３Ｋと呼ばれる職場であるため、作業員の確保が
問題となっている。

【０００５】このため設備の保守・点検作業には機械に
よる自動化の期待がかかるが、ロボット等の自動機械に
よる自動化を行う際には、ロボットが保守・点検を行う
べき設備を特定するために何らかの指標が必要であり、
また、ロボットにより作業を行うため、停止位置には一
定の精度が要求される。しかしながら、前述のように各
設備毎に高さ、角度のなどの取り付け位置が異なり、こ
れを前もってデータベース化してマニュアル手順をソフ
ト化してソフトフロー図面で全てを表すことは困難であ
る。また、又現場においては取付工事時の諸事情により
図面と実際の取付位置・角度が多少異なる場合もある。

【０００６】一方、近年、高速道路やトンネル内などに
おいては、監視用の固定カメラを設置して、交通量や自
動車事故の状況、路面状況、各種設備等を監視するシス
テムが導入されている。また、トンネル内を移動式撮像
カメラを用いて監視する技術として道路に沿ってトンネ
ル内に敷設された案内レールを移動する移動カメラより
の画像情報に基づいて土木構造物としてのトンネルの管
理、トンネルの空間の管理、道路状態と使用状態の管理
の全て又はいくつかの防災監視装置と、トンネル汚染情
報に基づいて換気装置の運転を制御する換気制御装置と
で、道路トンネル綜合監視制御装置を構成し、前記移動
式撮像カメラからの画像情報を解析して前記汚染情報を
入手するようにした技術が特開平１１−４４２００に開
示されているが、前記技術は汚染情報を解析するため
に、保守作業は別異の作業者で人間が行う。

【０００７】又特開平９−１１５０８８において、トン
ネル内の内壁に沿って敷設されたレールと、このレール
を自動走行してトンネル内を往復する移動ロボットと、
トンネル外に設置され、移動ロボットと無線通信を行う
監視局からなるトンネル監視システムにおいて、移動ロ
ボットに監視用カメラを搭載して監視局から移動ロボッ
トを遠隔操作することにより所望の位置に移動させ、ト
ンネル内の状況を撮像してこの撮像結果を監視局に送り
モニターするようにした技術も開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記ロボ
ットは単なる監視用カメラと無線機との組み合わせであ
り、保守作業は全く行わず、単にトンネル内の監視カメ
ラの設置台数の低減を図るものだけで、保守作業を行う
ことまでは考慮されていない。即ち前記いずれの従来技
術も、主に監視を目的としたものであり、監視後に得ら
れた情報に基づいて設備点検車両等に作業員が乗り、操
縦、作業しながら行っている。

【０００９】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、特
定走行路沿いに設置された各種設備の保守及び点検作業
において、撮像カメラから得られる画像情報に基づい
て、保守及び点検をすべき設備を特定するという単なる
画像認識のみならず、特定された設備毎に決められた保
守・点検作業を行う作業ロボットを具え、作業員が同乗
することなしに保守・点検作業を行うことができる作業
ロボット付路線保守移動装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項１記載の発明として、道路、トンネ
ル若しくは線路(以下路線という)上に設けた、車線方向
に延在する特定走行路に沿って走行しながら、走行路沿
いに設置された各種設備の保守及び点検を行う作業ロボ
ットと、前記ロボットの移動に沿って画像情報を収集す
る撮像カメラと、前記撮像カメラと作業ロボットの駆動
制御を行う制御装置とを具えた作業ロボット付路線保守
移動装置において、前記制御装置に、特定走行路に沿う
ロボットの保守若しくは点検を行う設備画像の順序若し
くは距離を予め記憶させる記憶手段を具え、該記憶手段
に記憶させた順序若しくは距離に従って前記撮像カメラ
で得た設備画像とのマッチングを行いながら作業ロボッ
トの移動及び駆動制御を行うことを特徴とする。

【００１１】かかる発明によれば、撮像カメラより得ら
れる画像情報に基づいて、保守及び点検をすべき設備を
特定し、動力車の駆動機構や作業ロボットを制御して保
守・点検作業を行うことが可能なため、作業が自動化で
き、作業員が保守移動装置に同乗することなしに、設備
の保守及び点検を行うことができる。

【００１２】また、画像情報に基づいて点検すべき設備
画像を特定するために、高速道路やトンネル等では指定
されたほぼ同一画像の設備が設置されているので、保守
・点検を行う特定走行路が変わっても、新たに特別な設
備画像を記憶させることなく、その設備画像の配設順序
や距離が分かれば容易に位置確認設備画像の特定が可能
であり、見逃しのない精度良い保守・点検を行うことが
可能である。

【００１３】請求項２記載の発明は、前記特定走行路を
事前に走行させることにより、設備画像の順序若しくは
距離若しくはその手前画像を前記記憶手段に記憶し、該
記憶手段に従って前記ロボットをティーチングさせなが
ら保守点検動作を行うことを特徴とする。ここで手前画
像とは後記するように目的設備に到達する直前の画像で
あり、該画像の検索により、対象設備の直前であると認
識した場合は、減速制御を行い、広角撮像カメラのズー
ム化による探索等の動作に移行できる。

【００１４】かかる発明によれば、事前に特定走行路を
走行させ、保守・点検をすべき設備を特定すると共に、
手前広角画像、停止位置におけるズーム画像等の設備画
像データ、その設備の順序または距離間隔を記憶させ
(ティーチングデータ)、これに基づいて制御を行うこと
により、画像データだけでなく、距離若しくは順序のデ
ータを精度良く把握でき、言い換えれば確実に設備を特
定することができるため、本走行時に設備特定精度が向
上するとともに、確実に保守・点検作業を行うことを可
能とする。尚、前記ティーチングデータは繰り返し利用
可能であり、特にティーチング時のズーミングした設備
画像は清浄画像として記憶され、保守点検時の撮像カメ
ラのズーム画像と比較し外観のチェックを行い、破損箇
所などが無いかを判断するのにも使用される事も出来
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、前記記憶手段に記
憶させた順序若しくは距離に従って特定された設備毎に
作業ロボットを減速、若しくは停止、徐行させて、前記
作業ロボットが記憶手段に記憶されている保守点検手順
に従って保守点検を行うことを特徴とする。

【００１６】かかる発明によれば、作業ロボットは目的
位置に近づくと減速し、目的物の探索を行うとともに探
索後は停止若しくは徐行して作業を行うために、予め記
憶されている保守点検手順が煩雑化することはない。

【００１７】請求項４記載の発明は、前記作業ロボット
は前記特定走行路沿いに設置された各種設備夫々に応じ
た保守及び点検作業のための器具(アタッチメント)を選
択する選択手段を具えたことを特徴とする。

【００１８】かかる発明によれば、前記作業ロボットに
は各種設備全てに対応させるように汎用性を持たせるこ
となく、種設備夫々に応じた保守及び点検作業のための
器具(アタッチメント)を選択すればよいために、構造が
簡単化する。

【００１９】請求項５記載の発明は、前記記憶手段に記
憶された設備画像の順序若しくは距離の中より、予め定
められた保守点検スケジュールに従って、保守点検すべ
き設備を特定して取捨選択する選択手段を具えることを
特徴とする。

【００２０】かかる発明によると、１回のティーチング
で全ての設備画像の順序と距離を記憶しておけば、後は
予め定められた保守点検スケジュールに従って、保守点
検すべき設備を特定して取捨選択して点検作業を行えば
良く、ティーチング動作を繰り返すことがない。特に点
検設備は週単位、月単位、季節単位、更には年単位で点
検間隔を決めているものが多く、このような場合その実
用的価値は極めて大きい。

【００２１】請求項６記載の発明は、前記撮像カメラ
が、首振り可能なカメラであって、カメラの角度によっ
て撮像画像を自動補正しながら記憶手段に記憶された設
備画像とのマッチングを行うことを特徴とする。

【００２２】かかる発明によると、夫々の特定設備の基
準角度位置における画像を記憶しておけば、あとは設備
やカメラの取り付け高さや位置によって撮像カメラ角度
が変わった場合でも、前記自動補正により基準画像との
マッチングが容易である。

【００２３】請求項７記載の発明は、前記作業ロボット
に、遠隔地と無線によりデータの送受信を行う通信手段
を具えるとともに、該通信手段にダイバシティ用の複数
のアンテナを用い、一つ又は複数のアンテナが作業ロボ
ット付路線保守移動装置の可動部に設置されたことを特
徴とする。

【００２４】かかる発明によれば、基地局等の遠隔地と
無線により通信を行うことにより、撮像カメラ５から画
像情報を得、交通量、路面状況及び各種設備の監視を行
うと共に、必要に応じて、遠隔地からの制御を可能とす
るとともに、ダイバシティ用アンテナ７を動かし、良好
に電波を受信できる位置に移動させることにより、安定
した受信状態を保つことを可能とする。

【００２５】請求項８記載の発明は、前記特定走行路の
事前走行時に目的設備画像の手前画像を取り込んで、目
的画像に接近したことを事前検知することを特徴とす
る。この場合手前画像は、目的画像を接近手前で撮像し
た画像でも良く、所定の距離（例えば１０ｍ）手前位置
の特徴を表す周囲画像でも良い。

【００２６】かかる発明によればこの手前データ認識さ
れた後、作業ロボットは目的位置に近づくと減速し、目
的物の探索を行うとともに探索後は停止若しくは徐行し
て作業を行うために、予め記憶されている保守点検手順
が煩雑化することなく精度良い目的設備画像の認識が可
能となる。

【００２７】請求項９記載の発明は、前記作業ロボット
付路線保守移動装置において、作業ロボット部と走行、
撮像カメラ部を別車両構成とし、走行、撮像カメラ部の
みで事前走行を行うことを特徴とする。かかる発明によ
れば、保守点検作業を行わない期間は、走行、撮像カメ
ラ部のみを特定走行路に沿って走行させ、路線上の監視
を行うのがよい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施例
を詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成
装置の種類、形状、その相対配置などは特に記載がない
限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く単なる説明例に過ぎない。図１は本発明の作業ロボッ
ト付路線保守移動車の装置構成を示す。図１において、
１は走行路に沿って走行するための駆動装置(モータ等)
４１を具えた動力車、２は各種設備の保守・点検を行う
作業ロボット４を具えた作業車、３は画像情報を収集す
る撮像カメラ５と、動力車１、撮像カメラ５および作業
ロボット４を制御する制御装置１０を具えた制御車であ
る。前記作業ロボット付路線保守移動装置において、作
業ロボット４を具えた作業車２と動力車１、撮像カメラ
５を具えた制御車３を別車両構成とし、動力車１、撮像
カメラ５を具えた制御車３のみで事前走行を可能に構成
され、保守点検作業を行わない期間は、動力車１、撮像
カメラ５を具えた制御車３のみを走行路に沿って走行さ
せ、路線上の監視を行うのがよい。

【００２９】尚、本実施形態は前記移動車が走行する特
定走行路として図８に示す監査廊９０、若しくは監査廊
９０と路肩９１との間にある円形水路９２を想定してい
るが、これ以外にもガイドレール等を用いることが出来
る。又図７に示すように、前記作業ロボットには、遠隔
地と無線によりデータの送受信を行う通信手段４２を具
えるとともに、該通信手段にダイバシティ用の複数のア
ンテナを用い、一のアンテナ７が作業ロボット付路線保
守移動車のロボットアーム等の可動部に設置されてい
る。(詳細は図７にて説明する)

【００３０】即ち移動車は路面を走行するものに限ら
ず、道路沿いに敷設されたレール上を走行するものであ
ってものよく、天井に敷設されたレールからの懸垂式の
走行方式も考えられる。動力車１、作業車２、制御車３
は二以上または全てが一体であってもよい。また逆に機
能を分散化、二重化することで多車両編成となることが
あってもよい。なお、撮像カメラ５は広角から望遠まで
ズーム可能なレンズ、または広角、標準、望遠等の複数
のレンズを切替えられる機能を搭載し、カメラの方向及
び角度を変えられるチルト機構を具えている。また、撮
像カメラ５は夜でも他の走行車に影響のなく撮像可能に
赤外線投光により撮像できる赤外線カメラを用いてもよ
い。又図３に示すように、動力車１は駆動装置制御部４
０よりの信号に基づき、駆動装置４０を減速、徐行、停
止、走行させることが出来る。又作業ロボット４は作業
ロボット制御部５０よりの信号に基づき作業アタッチメ
ント(作業器具)の交換、ロボットアーム４Ａの駆動制
御、センサの入出力制御を行うことが出来る。

【００３１】また、保守・点検作業時以外は、撮像カメ
ラ５から得られる画像情報を前記通信手段を介して遠隔
のコントロールセンタ(不図示)に送信することにより、
交通量、路面状況及び各種設備の監視を行うことも出来
る。

【００３２】図７は遠隔地と無線にデータ通信をするた
めの前記ロボットアーム４Ａに取り付けたダイバシティ
用アンテナ７の配置について示したものである。図７で
は、二つのダイバシティ用アンテナ７の内一つがロボッ
トの可動アーム４Ａに取り付けられている。該可動アー
ム４Ａに取り付けられたダイバシティ用アンテナ７は、
作業ロボット４の制御部の制御により良好に電波を受信
できる位置に移動させる。

【００３３】なお、通信手段としては、電気駆動の作業
ロボット付路線保守移動装置の場合は給電用ケーブル、
トロリー架線の電力系統へ、データを重畳して有線通信
を行うこともできる。また、道路沿いに道路情報案内な
どで敷設されているＬＣＸケーブルを利用して無線通信
を行うこともできる。

【００３４】図２は作業ロボット４が具える保守・点検
のための交換可能な作業器具(アタッチメント)の一例で
あり、６は洗浄用回転ブラシである。保守・点検の対象
となる設備が、トンネル８０内の表示板や照明器具８１
のような場合は、制御装置１０がロボットの所定位置に
収納された作業器具(アタッチメント)の中から洗浄用回
転ブラシ６を選択するよう作業ロボット４に指示し、作
業ロボットの回転取り付け部に前記回転ブラシ６を固定
して、回転洗浄を行う。

【００３５】次に制御装置１０による各装置の制御動作
を図３に示すブロック図によって説明する。先ず点検作
業をすべき範囲内の路面を事前走行(ティーチング走行)
され、カメラ制御部２０の制御により撮像カメラ５を広
角で前方撮像しながら、撮像カメラ５より、対応する設
備画像とその手前の広角画像と該広角画像取り込み後減
速して目的位置で停止若しくは徐行しながらズーミング
した設備画像を、画像取込装置２１を通じてティーチン
グ画像データとして制御装置１０に送られる。

【００３６】制御装置１０では、撮像カメラ５より得ら
れた前記広角の手前画像とズーミングした画像データと
について、データベース３０に予め登録された画像デー
タの比較を行う。データベース３０には図４に示すよう
な、画像データ毎に制御の内容の制御パラメータが登録
されており、制御装置１０はこれに基づいて特定設備画
像のマッチングを行い、対応するマッチング画像とその
手前広角画像をティーチングデータとして取り込む。マ
ッチング技術は画像認識技術として周知であるために、
その説明は省略する。

【００３７】図４において、１００は保守・点検の対象
となる機器の名称、１０１は登録されている機器毎の基
準画像データである。この画像データと撮像カメラ５か
ら得られた画像データについてカメラアングル補正パラ
メータ１０３に基づいて補正を掛けて、その補正データ
とを比較し、一致した画像に基づき対応する設備画像と
その手前の広角画像と目的位置でズーミングした設備画
像をティーチング画像として取り込むとともに、その順
序が図３のデータベース３０記録される。この際、１０
５に各設備毎の設置間隔が記述されているために、例え
ば設置間隔が２０ｍ手前位置で減速して手前の広角画像
を取り込んだ後、５ｍ手前位置で移動車を停止若しくは
徐行させて撮像カメラを３軸方向に回して監視カメラを
探索しながらズーム画像を取り込む。

【００３８】この際１０３にカメラアングル補正パラメ
ータを有している為に、撮像カメラ５にカメラの方向及
び角度を変えられた場合に、その変位に応じて撮像カメ
ラ５より得られた画像に補正を加た上でデータベース３
０の画像データと比較を行う事が出来る。従って応する
設備画像において、その手前の広角画像と目的位置でズ
ーミングした設備画像を前記角度補正により基準画像と
マッチングさせることも容易である。図中カメラアング
ル補正パラメータ１０３におけるθは左右の偏角、φは
俯角、ｚは仰角についての補正パラメータを示す。

【００３９】１０２は停止位置パラメータであり、単に
ここに設定された条件で画像を撮像してマッチングを行
うことにより認識誤りが生じることはない。そして前記
のようにしてティーチングした設備画像はその手前の広
角画像と目的位置でズーミングした設備画像を設備画像
として、設備画像順序及び距離を含めてデータベース３
０にティーチング画像データとして記憶させておく。

【００４０】次に図６を用いて、事前にティーチング走
行した場合の、保守・点検をすべき各種設備の特定及び
順序若しくは距離を記憶する手順について説明する。図
６において、表示板６０は１５０ｍ置きに、消火栓８６
は５０ｍ置きに設置されている。そしてこれらのデータ
を基に保守移動車を走行させながらその手前位置で手前
広角画像を取り込むとともに、その後減速して徐行と目
的位置でズーミングした設備画像を前記間隔毎に設備画
像の画像取り込みとマッチングを行いながら、それぞれ
の距離や順序をデータベース３０に記憶させておく。

【００４１】尚、停止位置パラメータ１０２は、このパ
ラメータ１０２に基づいて前記画像認識を行うととも
に、点検作業時はここに設定された条件を満たしたと
き、制御装置１０は駆動機構制御部４０に指令を送り、
動力車１の駆動機構４１を制御し、保守移動装置を停止
させその後の保守作業を行うのにも使用される。

【００４２】カメラアングル補正パラメータ１０３は、
撮像カメラ５にカメラの方向及び角度を変えられるもの
を用いた場合に、その変位に応じて撮像カメラ５より得
られた画像に補正を加た上でデータベース３０の画像デ
ータと比較を行うためのもので、前記したティーチング
時及び保守作業時の画像探索時のいずれにも使用する。

【００４３】１０４は作業指示パラメータを示し、各設
備毎に作業内容及び作業周期(保守間隔)を設定するもの
である。この作業周期はティーチング作業時のティーチ
ングデータより図３及び図９に示す保守項目点検プログ
ラム２２に基づいて対応する保守点検設備を前記データ
ベース３０に記憶されたティーチング設備画像の順序若
しくは距離の中より、予め定められた保守点検スケジュ
ールに従って、保守点検すべき設備を特定して取捨選択
することが出来る。

【００４４】又この作業指示パラメータ１０２には、各
設備毎の作業手順が記憶され、この手順に基づき、制御
装置１０から作業ロボット制御部５０に指令が送られ、
作業ロボット４が具えるロボットアーム４Ａ、作業用ア
タッチメント４Ｂ、センサ４Ｃなどを制御し、所定の作
業を行う事が出来る。

【００４５】次に前記ティーチング終了後の保守点検動
作について図５に示すフローチャート図により説明す
る。まず、前記した方法でティーチング動作を行い、夫
々の設備画像はその手前の広角画像と目的位置でズーミ
ングした設備画像を設備画像データとして、設備画像順
序及び距離を含めてデータベース３０にティーチング画
像データとして記憶させておく(Ｓ１)。尚、ティーチン
グ時のズーミングした設備画像は、保守点検時の撮像カ
メラのズーム画像と比較し外観のチェックを行い、破損
箇所などが無いかを判断するのにも使用される。

【００４６】次にティーチング終了後の保守点検動作を
行う前に保守点検項目の選択を行う(Ｓ２)。即ち、図９
に示すようにデータベースよりティーチング設備画像の
手前の広角画像と目的位置でズーミングした設備画像と
順序及び位置からなるティーチングデータを読み出し
(Ｓ２１)、更に保守周期データを制御パラメータより選
択する(Ｓ２２)。次に前回の保守時期を読み出し、保守
周期を決定する(Ｓ２３)。前記保守周期に基づき保守点
検用設備を選択し(Ｓ２４)、ティーチング設備画像デー
タより対応する設備手前の広角画像と目的位置でズーミ
ングした設備画像と順序位置データをを取捨選択する。
(Ｓ２５)

【００４７】次に図５に戻り、駆動制御装置４０よりの
制御により駆動装置４１を介して動力車１を動かし、保
守すべき第１の設備のある第１の目的地への走行を行う
(Ｓ３)。次に目的地に近づくと、撮像カメラ５を広角に
してその手前画像を取り込む(Ｓ４)。即ち撮像カメラ５
から得られた手前広角画像データが所定距離（例えば１
０ｍ）手前のものとしてデータベース３０のティーチン
グ画像部に登録されており、この取込んだ手前広角画像
を、データベース３０に登録されたティーチング画像デ
ータと比較し、一致した場合は(Ｓ５)で画像データに設
定された指示に従い、動力車を減速するとともに、作業
ロボット制御部５０でロボット４の作業準備を開始する
(Ｓ６)。一致しない場合は、目的地への走行を継続す
る。

【００４８】そしてこの手前画像データが一致した場合
制御装置より徐行指示が駆動手段制御部４０に指示が送
られ、駆動手段制御部４０は駆動手段４１を制御し、徐
行する。そして、徐行しながら、撮像カメラ５から得ら
れる画像データが停止位置パラメータと一致したところ
で(Ｓ７)、制御装置１０は停止の指令を駆動装置４１の
制御部４０に送り、動力車１とともに保守移動車を停止
させる(Ｓ８)。次に作業指示パラメータ１０３に従って
作業準備と作業指示を行うわけであるが、(Ｓ９)(Ｓ１
０) 例えば保守・点検をすべき設備が表示板であった場合、
まず、作業移動車停止後撮像カメラ５によりズーム撮影
された表示板６０が画像データとして制御装置１０に送
られ、カメラ角度により画像補正を行いながらデータベ
ース３０に登録されている画像データとの比較を行う。

【００４９】同時に、保守・点検をすべき設備が表示板
６０であると認識されると、表示板用に作成された保守
・点検作業の手順がデータベース３０より読み出され、
これに基づき作業準備が開始される。まず、撮像カメラ
５のズーム画像で外観のチェックを行い、破損箇所など
が無いかをデータベース３０に登録されている正常な状
態の表示板６０の画像データと比較し判断する。異常が
無ければ、ロボットアーム４Ａが保持した洗浄用回転ブ
ラシ６で表示板６０の表面の埃を払い落とす。次に、表
示板の端から洗浄用ブラシ６を少しずつ移動させ全面を
ブラッシングする。表示板６０の大きさは予めデータベ
ース３０に記憶させておく。そして、ロボットアーム４
Ａが保持している洗浄用ブラシ７をスポンジ付ブラシと
交換し、表示板表面を洗浄する。洗浄が終了したら、撮
像カメラ５で表示板を確認し、データベース３０に登録
された洗浄後の画像データと比較し、洗浄効果を確認す
る。洗浄が不十分と判断された場合には再度洗浄作業を
行う。なお、作業用器具として洗浄用ブラシ６が選択さ
れ駆動する際にロボットアーム４Ａがトンネル８０等に
ぶつからないようにする。

【００５０】作業を実行終了終了後次の保守点検項目を
探索する為に再度走行する。

【００５１】

【発明の効果】以上記載のごとく請求項１にかかる発明
によれば、保守移動装置自体が、撮像カメラ５より得ら
れる画像情報に基づいて、保守及び点検をすべき設備を
特定し、駆動装置４１及び作業ロボット４を制御して保
守・点検作業を行うため、作業が自動化でき、作業員が
保守移動装置に同乗することなしに、設備の保守及び点
検を行うことができる。

【００５２】また、画像情報に基づいて設備を特定する
ため、同一の設備が設置されている特定走行路であれ
ば、場所を問わず、保守・点検を行うことが可能であ
る。

【００５３】さらに、基地局等の遠隔地と無線又は有線
により通信を行うことにより、保守・点検時以外は、撮
像カメラ５からの画像情報をもとに、交通量、路面状況
及び各種設備の監視を行うことができる。

【００５４】また、事前に特定走行路を走行させ、保守
・点検をすべき設備を特定すると共に、その設備の順序
または距離間隔を記憶させるというティーチング制御を
行うことにより、本走行時に確実に設備を特定し、保守
・点検作業を行うことを可能とする。

【００５５】更にＰＨＳや携帯電話等の無線通信を有す
る場合でもダイバシティ用アンテナ７を動かし、良好に
電波を受信できる位置に移動させることにより、安定し
た受信状態を保つことを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態にかかる作業ロボット付路
線保守移動装置の装置構成を示す。

【図２】 作業ロボットが具える保守・点検のための作
業器具と取り付け状態の一例で示した図である。

【図３】 本発明の制御装置による各装置の制御動作を
示すブロック図である。

【図４】 データベース内の特に制御パラメータの構造
を示す。

【図５】 本発明の実施形態の手順を示すフローチャー
ト図である。

【図６】 特定走行路に沿って設置された設備の配置一
例を示す図である。

【図７】 アンテナの配置を示す図である。

【図８】 トンネル内の各種設備のレイアウトを示す。

【図９】 ティーチング終了後の保守点検動作を行う前
に保守点検項目の選択を行うルーチンを示す。

【符号の説明】

１ 動力車 ２ 作業車 ３ 制御車 ４ 作業ロボット ４Ａ ロボットアーム ４Ｂ 作業用アタッチメント ５ 撮像カメラ ６ 洗浄用ブラシ ７ ダイバシティ用アンテナ １０ 制御装置 ２０ カメラ制御部 ２１ 画像取込装置 ３０ データベース ４０ 駆動手段制御部 ４１ 駆動手段 ５０ 作業ロボット制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｄ (72)発明者 星野 吉明 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 (72)発明者 宮崎 隆 横浜市中区錦町12番地 三菱重工業株式会 社横浜製作所内 Ｆターム(参考） 5C022 AA01 AB62 AB66 AC27 AC54 AC74 5C054 AA01 AA05 CA04 CC05 CF06 CF08 CG03 CG06 DA07 EA01 FC04 FC12 FF07 HA26

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路、トンネル若しくは線路(以下路線
   という)上に設けた、車線方向に延在する特定走行路に
   沿って走行しながら、走行路沿いに設置された各種設備
   の保守及び点検を行う作業ロボットと、前記ロボットの
   移動に沿って画像情報を収集する撮像カメラと、前記撮
   像カメラと作業ロボットの駆動制御を行う制御装置とを
   具えた作業ロボット付路線保守移動装置において、 前記制御装置に、特定走行路に沿うロボットの保守若し
   くは点検を行う設備画像の順序若しくは距離を予め記憶
   させる記憶手段を具え、該記憶手段に記憶させた順序若
   しくは距離に従って前記撮像カメラで得た設備画像との
   マッチングを行いながら作業ロボットの移動及び駆動制
   御を行うことを特徴とする作業ロボット付路線保守移動
   装置。
2. 【請求項２】 前記特定走行路を事前に走行させること
   により、設備画像の順序若しくは距離若しくはその手前
   画像を前記記憶手段に記憶する該記憶手段に従って前記
   ロボットをティーチングさせ、本走行時には該記憶手段
   に蓄えられたティーチングデータを基に保守点検動作を
   行うことを特徴とする請求項１記載の作業ロボット付路
   線保守移動装置。
3. 【請求項３】 前記記憶手段に記憶させた順序若しくは
   距離に従って特定された設備毎に作業ロボットを減速、
   若しくは停止、徐行させる機能を有し、前記作業ロボッ
   トが記憶手段に記憶されている整備毎の保守点検手順に
   従って保守点検を行うことを特徴とする請求項１記載の
   作業ロボット付路線保守移動装置。
4. 【請求項４】 前記作業ロボットは前記特定走行路沿い
   に設置された各種設備夫々に応じた保守及び点検作業の
   ための器具を選択する選択手段を具えたことを特徴とす
   る請求項１記載の作業ロボット付路線保守移動装置。
5. 【請求項５】 前記記憶手段に記憶された設備画像の順
   序若しくは距離の中より、予め定められた保守点検スケ
   ジュールに従って、保守点検すべき設備を特定して取捨
   選択する選択手段を具えることを特徴とする請求項１記
   載の作業ロボット付路線保守移動装置。
6. 【請求項６】 前記撮像カメラが、首振り可能なカメラ
   であって、カメラの角度によって撮像画像を自動補正し
   ながら記憶手段に記憶された設備画像とのマッチングを
   行うことを特徴とする請求項１記載の作業ロボット付路
   線保守移動装置。
7. 【請求項７】 前記作業ロボットに、遠隔地と無線によ
   りデータの送受信を行う通信手段を具えるとともに、該
   通信手段にダイバシティ用の複数のアンテナを具備し、
   一つ又は複数のアンテナが作業ロボット付路線保守移動
   装置の可動部に設置されたことを特徴とする請求項１記
   載の作業ロボット付路線保守移動装置。
8. 【請求項８】 前記特定走行路の事前走行時に目的設備
   画像の手前画像を取り込んでおき、移動及び駆動制御時
   に手前画像を用いて目的設備に接近したことを事前検知
   することを特徴とする請求項１記載の作業ロボット付路
   線保守移動装置。
9. 【請求項９】 前記作業ロボット付路線保守移動装置に
   おいて、作業ロボット部と走行、撮像カメラ部を別車両
   構成とし、走行、撮像カメラ部のみで事前走行を行うこ
   とを特徴とする請求項１記載の作業ロボット付路線保守
   移動装置。
10. 【請求項１０】 保守点検作業を行わない期間は、走
    行、撮像カメラ部のみを特定走行路に沿って走行させ、
    路線上の監視を行うことを特徴とする請求項１記載の作
    業ロボット付路線保守移動装置。