JP2004125773A - 点検・検査用自走機と自走機による点検・検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者が点検個所に入ることなく施工状態や経過状態の点検が行え、かつ作業者以外の者も施工状態などを確認することができる点検・検査用自走機、自走機を用いた点検・検査方法を提供する。
【解決手段】本体１０と、本体１０を遠隔操作にて走行させる駆動機構と、駆動機構に電力を供給する電源（バッテリ３０）と、本体１０に装着されたカメラ４０とを具える。駆動機構には、キャタピラ８０が好適である。この自走機を床下や天井裏などで走行させてカメラ４０で撮像する。その画像を無線で出力し、受信した画像をモニターに表示して異常の有無を点検する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物などにおける水漏れ、シロアリの発生、ボルトの緩みなどを点検するための自走機と、その自走機を用いた点検・検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建造物の床下や天井裏など、通常は人が入らない非居住空間で漏水やシロアリ、ボルトの緩み等が発生していることがある。
【０００３】
従来、このような施工状態や経過状態などの点検は、家屋の床をめくって床下に作業者が入ったり、梯子を掛けて天井裏に作業者が入ることにより目視にて行っていた。その他、床下の点検具として、特許文献１に記載のものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３７１４８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の点検技術には次のような問題があった。
▲１▼作業者が床下や天井裏の狭い空間に入らなければならず、無理な姿勢での点検を強いられる。
従来の床下の点検では、作業者が床下をほふく前進するように移動して点検を行うか、いわゆるスケートボード状のものにうつ伏せに乗り、地面をかくようにしながら移動して点検を行っている。しかし、このような方法では、狭く暗い床下などで自由な点検を行うことが極めて難しく、作業者自身も汚れるなどの問題があった。
【０００６】
▲２▼作業者以外の者が点検内容を確認することができない。
狭い床下などに入るのは作業者自身のみのため、作業者以外の者が施工状態などを直接確認することができない。特に、シロアリに関しては、予め持参したシロアリをあたかも現場で発見したかのように装って駆除作業を行う業者の存在なども報じられ、家主自身の目で直接施工状態などを確認できれば、信頼性の高い点検作業が行える。
【０００７】
従って、本発明の主目的は、作業者が点検個所に入ることなく施工状態、経過状態などの点検が行え、かつ作業者以外の者も施工状態などを確認することができる点検・検査用自走機を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、作業者が点検個所に入ることなく施工状態などの点検が行え、かつ作業者以外の者も施工状態などを確認することができる点検・検査方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明画像伝送点検自走機は、本体と、本体を遠隔操作にて走行させる駆動機構と、本体に装着されたカメラと、カメラで撮像した画像を電送する電送手段と、前記駆動機構、カメラ、および電送手段に電力を供給する電源とを具える。
【００１０】
また、本発明点検・検査方法は、カメラを具える共にカメラで撮像した画像を電送する自走機を検査対象空間内に導入し、この自走機を検査対象空間外から操縦して検査対象空間内を撮像し、得られた画像から検査対象空間内の施工状態や経過状態などを判断する。
【００１１】
カメラを具えた自走機を用いることで、床下や天井裏などの狭い検査対象空間でも作業者が入ることなく撮影することができる。そして、その画像を無線または有線でモニターに映し出すことで、検査対象空間外から検査対象空間内の施工状態や経過状態等を容易に点検することができる。モニターは、画像の受信器と一体型のものでも独立型のものでも良い。
【００１２】
また、撮影された画像は、検査対象空間外にて自走機の操作者はもちろん、家主も一緒になって確認することができ、操作者以外の者に対しても信頼性の高い点検を行うことができる。さらに、撮影された画像は、ＶＴＲ、ＤＶＤ、ハードディスクなどの記憶媒体に記憶することで、随時、何度でも確認することができる。
【００１３】
ここで、本発明自走機は、軌道沿いに走行する構成（軌道型）でも良いし、軌道を設けることなく任意の方向に走行できる構成（非軌道型）でも良い。軌道型としては、磁気テープを布設し、この磁気テープの磁場を検知して走行する自走機でも良い。磁気テープの場合、その表面に埃などが積もっても自走機が確実に軌道を検知することができて好適である。さらに、ペイントやテープで軌道を描き、軌道と軌道以外の個所における光の吸収量の相違に基づいて走行するライントレーサを用いた自走機でも良い。一般に、ライントレーサは、発光素子と受光素子とを具え、黒色部分では光が多く吸収され、白色部分では光の反射が多いことを利用する。つまり、発光素子の光を軌道付近に当て、受光素子で軌道からの反射の有無を検知し、この検知結果に基づいて軌道沿いに自走機を走行させる。
また、非軌道型としては、駆動機構がキャタピラを具えるもの（キャタピラ型）が挙げられる。
【００１４】
自走機にはカメラの視野を照射するライトを具えることが好ましい。これにより、暗い検査対象空間でも鮮明な画像を得ることができる。その場合、カメラとライトとを同期して水平方向に回転させる回転機構を具えることが望ましい。この回転機構により、カメラの視野を任意の向きに動かし、あらゆる個所の点検を行える。特に、カメラとライトの回転を同期させることで、カメラの視野を確実にライトで照らすことができる。
【００１５】
また、カメラとライトとを同期して上下に揺動させる揺動機構を具えることが望ましい。水平方向の回転だけでなく、上下方向にもカメラを揺動させることで、より広範囲の点検が容易に行える。特に、カメラとライトの揺動を同期させることで、カメラの視野を確実にライトで照らすことができる。
【００１６】
さらに、本発明自走機は、少なくとも本体の前方を示す方向表示器を設ける。
キャタピラ型の自走機は床下や天井裏を任意の方向に走行するもので、この点検個所に入れた後は直接車体を見ることができない。そのため、操作者は、カメラで捉えた画像のみを頼りに自走機の操作を行うことになる。一方、回転機構によりカメラの撮影方向は自走機の走行方向とは無関係であるため、操作者はモニターに映し出される画像が自走機の前方であると錯覚し、自走機の前方を見失うことがある。その結果、自走機を障害物に衝突させたり、場合によっては自走機の現在位置を見失ってしまい回収に手間取ることが考えられる。そこで、本体の前方を示す方向表示器を設ければ、この表示器が映ったときにカメラが自走機の前方を向いていることを容易に確認でき、自走機の前方を見失うことを防止できる。方向表示器は、カメラが本体の前方に向いたときに、その視野内に入るものであれば形状、サイズは特に限定されない。例えば、自走機の前方に棒状体などの突起物を設けたり、あるいは、ＬＥＤ等のランプを設けることが考えられる。
【００１７】
さらに、万一、自走機の現在位置を見失っても、自走機の位置を容易に確認できるように警報機構を設けることが好ましい。警報機構の具体例としては、ブザーやランプがあり、自走機の現在位置が不明確になったときに、遠隔操作することでブザーを鳴らしたり、ランプを点灯させることで、自走機のおよその位置を判別することができる。
【００１８】
本発明自走機は、床下の点検に利用することが好ましい。自走機には、レール沿いに本体を走行させるものもあり、その場合、床下などの点検箇所にレールを予め設置しておくことが必要になる。ところが、一般に、床下は配管・配線などが多数配置され、軌道の布設経路に制約が大きく、配管などを乗り越えるためには配管上にレールを架け渡す必要がある。そのため、そもそもレールを布設すること自体が困難な場合もあり、布設ができても施工が面倒な上、レールに上りや下りの傾斜個所が形成されることになる。特に、上りの傾斜個所を走行させるには、それを可能にする出力のモータが必要になり、さらにはモータを十分に駆動できる電源も必要となる。その結果、自走機自体が大型化すると言う問題がある。その点、キャタピラ型の自走機であれば、レールの布設が不要で、配管をキャタピラで乗り越えることが容易にでき、床下の点検に最適である。
【００１９】
本発明自走機の検査対象空間は、床下や天井裏、小屋裏に限られず、人が入り難い狭い空間、暗い空間であれば全てが含まれる。また、本発明点検方法における点検項目には、構造金物の有無、構造金物の取り付け状況、構造金物の緩みの有無、部材取り合い、隙間、施工状況、材料の品質劣化状況、漏水の有無、シロアリ発生の有無などが含まれる。
【００２０】
検査対象空間内に点検・検査用自走機用の軌道を設ける場合、軌道は、前述したような磁気テープ、軌道設置面と光の吸収・反射量が異なるペイントまたは軌道設置面と光の吸収・反射量が異なるテープであることが好ましい。このような軌道は、建造物の施工後に設けることも可能であるが、建造物の施工時に予め設けておくことが望ましい。点検自走機用の軌道を形成しておくことで、必要に応じて自走機を軌道にセットするだけで容易に点検を行うことができる。
【００２１】
検査対象空間に配管や配線があり、その箇所に自走機走行用のテープやペイントを施す場合、配管や配線の上部を覆うと共に、配管や配線の両側に傾斜部を形成したスローパー（傾斜部材）を設け、スローパー上にテープやペイントを施せば良い。基礎の部分立ち上がり等の段差部分にも、段差をなくす形状のスローパーを用いることができる。スローパーはポリスチレンなどの発泡系断熱材あるいはプラスチックなどの成形品で構成し、土間コンクリート面に接着することが好ましい。シロアリを考慮すると、スローパーの材質は木材以外とすることが好ましい。
【００２２】
また、検査対象空間を有する建造物には、点検・検査用自走機を検査対象空間内に導入するための導入口を具えることが好適である。自走機用の導入口を設けることで、床板をめくって自走機を床下内に導入するなどの面倒な作業を省略することができる。
【００２３】
さらに、検査対象空間内には、点検・検査用自走機の走行順路表示を具えることが好ましい。走行順路表示は、自走機の走行路を直接的または間接的に表す表示である。例えば、キャタピラ型の自走機では、通常は走行路が決まっていないため、予め検査対象空間内に線状の走行路を直接ペイントなどで描いておくことが挙げられる。その他、検査対象空間内に走行路を決定し、その走行路における進行方向変更個所に矢印などの表示を設けても良い。カメラの画像を見ながら走行順路表示に従って自走機を操作すれば、点検途中で自走機の前方を見失ったりすることなく円滑な点検作業を行うことができる。走行順路表示には、蛍光塗料を用いることで、一層認識性を高めることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１〜図４は、各々キャタピラ型自走機の正面図、右側面図、左側面図、背面図である。図５は本発明自走機の機能ブロック図である。この自走機は、レールを必要とせず、キャタピラで走行することで、床下内などに配置されている配管や電線も容易に乗り越えて点検を行うことができる。
【００２５】
この自走機１は、制御送信器（図５）により無線にて操縦されるもので、本体１０と、本体１０をキャタピラ８０で走行させる駆動機構と、駆動機構の電源となるバッテリ３０（図２、３）とを具える。そして、本体１０に装着された回転・揺動自在カメラ４０と、カメラ４０の視野を照らすライト５０を具え、撮影した画像を無線で送信すると共に、キャタピラ８０の駆動制御やカメラ４０とライト５０の回転・揺動の制御なども無線で行う。
【００２６】
本体１０は戦車型のベース１１に箱型のハウジング１２が取り付けられた構成である。ベース上面の後部には、バッテリ設置部３１が設けられている。
【００２７】
キャタピラ８０の駆動は、例えば、左右のキャタピラ８０をそれぞれ独立した走行用モータで駆動したり、一つの走行用モータを用い、このモータの回転を電磁クラッチ等にて左右のキャタピラ８０に断続自在とすることで左右のキャタピラを独立して駆動しても良い。
【００２８】
カメラ４０とライト５０は、上下方向に並べて配置している。カメラ４０は、ＣＣＤ素子を用いたカメラなどが最適である。本例では、ＣＣＤ素子にレンズを組み合わせたカメラを用い、撮像した画像データを無線で発信できるように構成している。
また、カメラ４０のズームおよびフォーカスも無線にて遠隔制御できるように構成した。回転機構はベース１１の上面に設けられたパン用モータ４１と、このモータ４１により回転される垂直回転軸４２を具える（図１）。垂直回転軸４２はハウジング１２と一体に構成され、垂直回転軸４２の回転に伴ってハウジング１２も回転される。
【００２９】
このハウジング１２は、内部に制御基板が収納される基板収納部１２Ａと、揺動機構収納部１２Ｂとを有する。揺動機構収納部１２Ｂにはチルト用モータ５１が収納され、このモータ５１の回転をベベルギア５７を介して水平回転軸５２に伝達する。水平回転軸５２は、カメラ４０を収納するカメラハウジング５３と一体に構成され、水平回転軸５２の回転に伴ってカメラ４０が上下方向に揺動される。そして、カメラハウジング５３の上面にライト５０が固定されているため、カメラ４０の揺動に同期してライト５０も上下動される。水平回転機構や揺動機構の回転角度の規制にはリミットスイッチを用いた。
【００３０】
ここで、カメラ４０に近接して上方に突出しているのは画像データ送信用のアンテナ４３であり、ベースの後部から上方に突出しているのは制御送信器からの制御信号受信用のアンテナ８１である。また、ベース上面とハウジング上部との間で逆Ｕ字型に示されているものは、バッテリ３０と制御基板などとを接続するリード線９０である。
【００３１】
また、ベース１１における前方の中央部に棒状の突起（図示せず）を設けることが好ましい。この突起を自走機の方向表示器として利用する。すなわち、カメラ４０を回転させた場合、この突起が画像のほぼ中央に位置したときが、カメラの撮像方向と自走機の前方とが一致していると判断できる。
【００３２】
さらに、制御送信器により随時動作させることができるブザーを自走機に設けておくことが好ましい。万一、床下内などで自走機の位置を見失ったとき、ブザーを鳴らせば、床下内における自走機のおよその位置が確認でき、自走機の回収操作を手間取ることなく行うことができる。ブザーの代わりに、若しくはブザーと併用してランプを設けても良い。自走機の現在位置を見失った場合、ランプを点灯させて床下内を覗けば、自走機のおよその位置を容易に知ることができる。
【００３３】
このような自走機１の制御は、図５に示すように、制御送信器２を用いて行う。
制御送信器２からの制御信号は、無線により制御受信器に送られ、制御基板を介して、カメラのズーム・フォーカス、ライトの点灯・消灯、回転機構の回転・停止、揺動機構回転・停止、走行モータ駆動・停止・回転速度調整・回転方向変更を行う。図５におけるＬＳ１〜ＬＳ４は、各々リミットスイッチを示している。また、カメラで撮像された画像は、カメラブロックから画像信号として映像送信器（電送手段）に出力され、無線にて映像受信器３に送られる。映像受信器に送られた画像は、モニター４に表示される。モニター４は、通常の家庭用テレビを利用しても良い。
【００３４】
このようなキャタピラ型の自走機では、レールを予め布設しておく必要がなく、家屋の床をめくらなくても、通気口などから自走機を出し入れして床下内などの点検を行うことができる。
【００３５】
家屋の点検を行うには、床下などに自走機を導入し、制御送信器を操作して自走機を走行させて目標個所を撮像し、その画像をモニターに映し出すことで点検を行う。必要に応じて、自走機を停止させたり、ズーム・フォーカスの動作を行えばよい。
【００３６】
なお、本例ではカメラを水平方向に回転する回転機構を設けたが、キャタピラ型の自走機は、左右のキャタピラを逆回転させることで自走機をその場で旋回させることができるため、回転機構を省略して自走機自体の旋回によりカメラの回転を行ってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、次の効果を奏することができる。
本発明点検・検査用自走機および自走機による点検・検査方法によれば、カメラにより床下や天井裏などの内部の様子を撮像し、その画像をモニターで確認することで、漏水、シロアリの発生、ボルトの弛みなどを容易に点検することができる。その際、作業者は床下などに入る必要はなく、狭い空間において無理な姿勢で点検を行う必要もない。
【００３８】
本体の前方を示す方向表示器を設けることで、この表示器が映ったときにカメラが自走機の前方を向いていることを容易に確認でき、自走機の前方を見失うことを防止できる。
【００３９】
万一、自走機の現在位置を見失っても、警報機構を設けることで、自走機の位置を容易に確認することができる。
【００４０】
家主など、自走機の操作者以外の者もモニターを見て施工状態や経過状態を確認することができ、より信頼性の高い点検を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャタピラ型本発明自走機の正面図である。
【図２】キャタピラ型本発明自走機の右側面図である。
【図３】キャタピラ型本発明自走機の左側面図である。
【図４】キャタピラ型本発明自走機の背面図である。
【図５】本発明自走機の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１　自走機
２　制御送信器
３　映像受信器
４　モニター
１０　本体
１１　ベース
１２　ハウジング
１２Ａ　基板収納部
１２Ｂ　揺動機構収納部
３０　バッテリ
３１　バッテリ設置部
４０　カメラ
４１　パン用モータ
４２　垂直回転軸
４３　アンテナ
５０　ライト
５１　チルト用モータ
５２　水平回転軸
５３　カメラハウジング
５７　ベベルギア
８０　キャタピラ
８１　アンテナ
９０　リード線

Claims (10)

1. 本体と、
   本体を遠隔操作にてキャタピラで走行させる駆動機構と、
   本体に装着されたカメラと、
   カメラで撮像した画像を電送する電送手段と、
   前記駆動機構、カメラおよび電送手段に電力を供給する電源と、
   少なくとも本体の前方を示す方向表示器とを具えることを特徴とする点検・検査用自走機。
2. さらに遠隔操作にて動作して本体の現在位置を知らせる警報機構を具えることを特徴とする請求項１に記載の点検・検査用自走機。
3. さらにカメラの視野を照射するライトと、
   カメラとライトとを同期して水平方向に回転させる回転機構とを具えることを特徴とする請求項１または２に記載の点検・検査用自走機。
4. カメラとライトとを同期して上下に揺動させる揺動機構を具えることを特徴とする請求項３に記載の点検・検査用自走機。
5. さらに検査対象空間に設けられたペイントまたはテープに沿って自走機を走行させるライントレーサを具えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の点検・検査用自走機。
6. さらに検査対象空間に設けられた磁気テープに沿って自走機を走行させる磁場検知器を具えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の点検・検査用自走機。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の自走機を検査対象空間内に導入し、
   この自走機を検査対象空間外から操縦して検査対象空間内を撮像し、得られた画像から検査対象空間内の点検を行うことを特徴とする自走機による点検・検査方法。
8. さらに、撮像した画像を記憶媒体に記録することを特徴とする請求項７に記載の自走機による点検・検査方法。
9. 検査対象空間が床下であることを特徴とする請求項７または８に記載の自走機による点検・検査方法。
10. 検査対象空間に、磁気テープ、軌道設置面と光の吸収・反射量が異なるペイントまたは軌道設置面と光の吸収・反射量が異なるテープを設け、
    このペイントまたはテープに沿って自走機を走行させて点検を行なうことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の自走機による点検・検査方法。

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