JP2015184251A - 架空電線検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄塔を乗り越えて走行する前に、乗り越えた先の架空電線の傾きを測定することのできる電線検査装置を提供する。
【解決手段】架空電線１００上を走行しつつ、架空電線１００を検査する架空電線検査装置１であって、架空電線検査装置１の進行方向の前方側と後方側にそれぞれ設けられており、架空電線１００上を回転走行する車輪４０Ａと、前方側と後方側の車輪４０Ａを、それぞれ、架空電線１００に係合した位置と、架空電線１００から離れた位置との間で移動させる移動機構と、前方側の車輪４０Ａが移動機構により架空電線１００から離れた後再び架空電線１００に係合したときに、前方側の車輪４０Ａが係合した架空電線１００の傾きを測定する測定部２とを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、架空電線を検査する架空電線検査装置に関する。

送電線などの架空電線は、経年により、腐食したり損傷したりするため、架空電線を定期的に検査する必要がある。最近、架空電線上を走行しながら架空電線を検査する装置（以下「電線検査装置」という）によって、架空電線を検査することが行われている。こうした電線検査装置を利用した検査は、例えば、人が実際に架空電線に乗って検査を行うよりも、より簡便であり且つ安全である。

ところで、架空電線には、鉄塔から架空電線を懸垂支持するための懸垂碍子等の電線用付属品が取り付けられている。電線検査装置を用いて架空電線の検査を行う場合には、こうした電線用付属品は電線検査装置が架空電線上を走行する際の障害となる。そこで、架空電線上を回転走行する車輪を、架空電線に係合した位置と、架空電線から離間した位置との間で移動させることにより、電線用付属品を回避して走行する電線検査装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−２５４５６７号公報

上記のような従来技術を用いることにより、懸垂碍子を回避し、電線検査装置が鉄塔を乗り越えて走行することが可能である。これにより、一台の電線検査装置で複数の鉄塔間に亘る長距離の架空電線を検査することが可能となる。

しかし、送電線などの架空電線は、平坦な場所だけでなく山間部にも設置されている。そのため、電線検査装置が鉄塔を乗り越えた先で、架空電線が急傾斜になっていることもありうる。急傾斜の架空電線を電線検査装置が走行すると、電線検査装置がスリップして架空電線から落下するおそれがある。

図１４は、架空電線が山間部に設置されている例を示す。架空電線１００が、懸垂碍子１０１に懸垂支持されて、鉄塔１０２Ａ〜１０２Ｄの間に設置されている。ここでは、鉄塔１０２Ａ〜１０２Ｃは、ほぼ同じ標高の山の中腹の場所に建てられているが、鉄塔１０２Ｄは、鉄塔１０２Ｃよりも大幅に標高の低い谷間に建てられているものとする。例えば、この鉄塔１０２Ａから鉄塔１０２Ｄに向けて、不図示の電線検査装置が懸垂碍子１０１を回避して走行していくとする。その場合、架空電線１００のうち、電線検査装置が鉄塔１０２Ｂを乗り越える手前の箇所１００ａの傾きと、電線検査装置が鉄塔１０２Ｂを乗り越えた先の箇所１００ｂの傾きとは、同程度である。しかし、架空電線１００のうち、電線検査装置が鉄塔１０２Ｃを乗り越えた先の箇所１００ｃの傾きは、それまでの箇所１００ｂの傾きとは大幅に変わって急傾斜になる。そのため、電線検査装置が鉄塔１０２Ｃを乗り越えて走行すると、電線検査装置が架空電線上でスリップを起こし、速度の制御が不能となり架空電線１００から落下するおそれがある。

本発明は、上述の点に鑑み、鉄塔を乗り越えて走行する前に、乗り越えた先の架空電線の傾きを測定することのできる電線検査装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明は、架空電線上を走行することにより、架空電線を検査する架空電線検査装置であって、架空電線検査装置の走行方向の前方側と後方側に設けられた、架空電線に対して回転可能な車輪と、架空電線に係合する位置と、架空電線から離間する位置とに車輪を移動させる移動機構と、前方側の車輪が架空電線から離間し再び架空電線に係合した後に、前方側の車輪が係合した架空電線の傾きを測定する測定部と、を備える。

本発明の架空電線検査装置によれば、鉄塔を乗り越えようとする際に、移動機構により前方側の車輪を架空電線から離した後、再び架空電線に係合させて、前方側の車輪だけが鉄塔を乗り超えた状態で、前方側の車輪が係合した架空電線の傾きが測定部によって測定される。これにより、鉄塔を乗り越えて走行する前に、乗り越えた先の架空電線の傾きを測定することができる。

本発明が適用される架空電線検査装置の全体構成例を示す図である。 本発明が適用される架空電線検査装置の全体構成例を示す図である。 本発明が適用される架空電線検査装置の全体構成例を示す図である。 図１〜図３の電線検査装置の制御ユニットの構成例を示す図である。 図１〜図３の電線検査装置の懸垂碍子に対する回避動作を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る架空電線検査装置の全体構成例を示す図である。 第１の実施の形態における鉄塔乗り越え時の架空電線検査装置の特有の動作を示す図である。 第１の実施の形態における鉄塔乗り越え時の架空電線検査装置内の制御部の処理フローを示す図である。 第１の実施の形態における架空電線の傾きと高度差センサの計測値との関係を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る架空電線検査装置の全体構成例を示す図である。 第２の実施の形態における鉄塔乗り越え時の架空電線検査装置の特有の動作を示す図である。 第２の実施の形態における鉄塔乗り越え時の架空電線検査装置内の制御部の処理フローを示す図である。 第２の実施の形態における架空電線の傾きと他の角度との関係を示す図である。 架空電線が山間部に設置されている例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．本発明が適用される架空電線検査装置の構成例
２．第１の実施の形態
３．第２の実施の形態
４．変形例

〔１．本発明が適用される架空電線検査装置の構成例〕
本発明が適用される架空電線検査装置は、碍子等の電線用付属品を回避することにより鉄塔を乗り超えて走行可能な架空電線検査装置である。そのような架空電線検査装置（以下「電線検査装置」という）の構成例を、図１〜図３に示す。図１は電線検査装置の正面側からの斜視図、図２は電線検査装置の背面側からの斜視図である。また、図３Ａは電線検査装置の平面図、図３Ｂは電線検査装置の正面図、図３Ｃは電線検査装置の下面図、図３Ｄは電線検査装置の右側面図である。

図１〜図３に示す電線検査装置３１は、制御ユニット４９を具備する。制御ユニット４９は、電線検査装置３１の中央部を上下方向に延びるシャフト３６の下方に接続されている。詳細には、制御ユニット４９は、シャフト３６に対して回転不能に取り付けられている。

また、電線検査装置３１は、４つのアーム３２，３３，３４，３５と、４つの挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを具備する。
４つのアーム３２，３３，３４，３５の一方の端部は、鉛直面での回転が可能なように、モータ３７，３８に接続されている。
アーム３２，３３，３４，３５の他方の端部には、回転モータ３９が取り付けられている。
この回転モータ３９によって、アーム３２，３３，３４，３５に対して、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを、アーム３２，３３，３４，３５の長手方向と直交する鉛直軸の周りの方向に回転させることが可能である。

進行方向１１０の前方の２つの挟持走行部（前方挟持走行部）４４ＦＵ，４４ＦＬは、それぞれ、ユニット４３と、このユニット４３に取り付けられた２つの車輪とを有する。
前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬは上下対となっており、モータ３７を駆動してアーム３２，３３を回転することで、架空電線１００を両側から挟持する。アーム３２，３３は、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の前方挟持走行部４４ＦＵは、その２つの車輪が駆動輪４０Ａであり、ユニット４３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２つの駆動輪４０Ａは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の前方挟持走行部４４ＦＬは、その２つの車輪が従動輪４０Ｂであり、電線検査装置３１の移動に従って回転する。２つの従動輪４０Ｂは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
上側の前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３内の駆動モータを駆動することにより、駆動輪４０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、上側の前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置３１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、下側の前方挟持走行部４４ＦＬの従動輪４０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。

進行方向１１０の後方の２つの挟持走行部（後方挟持走行部）４４ＢＵ，４４ＢＬも、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬと同様に、それぞれ、ユニット４３と、このユニット４３に取り付けられた２つの車輪とを有する。
後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬは上下対となっており、モータ３８を駆動してアーム３４，３５を回転することで、架空電線１００を両側から挟持する。アーム３４，３５は、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが架空電線１００を挟持する状態から架空電線１００を解放した状態まで移動させることが可能に構成されている。
上側の後方挟持走行部４４ＢＵは、その２つの車輪が駆動輪４０Ａであり、ユニット４３内に設けられた駆動モータによって駆動される。２つの駆動輪４０Ａは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、駆動が同期している。
下側の後方挟持走行部４４ＢＬは、その２つの車輪が従動輪４０Ｂであり、電線検査装置３１の移動に従って回転する。２つの従動輪４０Ｂは、ユニット４３に取付けられたギア、ベルトによって、同期して回転する。
上側の後方挟持走行部４４ＢＵは、上側の前方挟持走行部４４ＦＵと同様に駆動することが可能であり、駆動輪４０Ａを回転させて、駆動力を架空電線１００に伝えることが可能である。
そして、上側の後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａが駆動モータによって回転駆動して、電線検査装置３１が架空電線１００上を進行方向１１０に進む。これに従い、下側の後方挟持走行部４４ＢＬの従動輪４０Ｂが架空電線１００との摩擦によって回転する。

上述した前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ及び後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬは、それぞれ最適な挟持力にて、電線検査装置３１を走行させることが可能なように、架空電線１００に対する、アーム３２，３３及びアーム３４，３５の位置を調節する。

各挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬには、エンコーダ５１が具備されており、回転が可能な駆動輪４０Ａと、追従して回転する従動輪４０Ｂを、それぞれセンシングしている。このエンコーダ５１は、駆動輪４０Ａ及び従動輪４０Ｂをセンシングすることにより、電線検査装置３１の走行状態が正常か異常であるかを判断するためのセンサとして作用する。これにより、挟持による摩擦力が低減しスリップした時など、電線検査装置３１の走行の異常状態を、エンコーダ５１から出力された信号により検知することが可能である。
また、駆動輪４０Ａの回転軸には、図示しないが、シャフトの回転を止めるブレーキが備わっており、異常が発生した場合には回転軸を止めることが可能である。

電線検査装置３１には、検査カメラ４１が具備されており、モータ４２を駆動することにより、検査カメラ４１の点検状態と退避状態にモードを切り替えることが可能である。モータ４２は、中央部のシャフト３６の上部に接続されている。

制御ユニット４９には、検査カメラ４１から得られるデータを記憶し保存しておく装置、センサから得られるデータを分析する装置、センサから得られるデータやこれらデータを分析した結果を所定の場所へ送信する装置が搭載されている。また、制御ユニット４９には、これらセンサや装置を駆動する電力を供給するバッテリが搭載されている。

図４は、制御ユニット４９の構成例を示すブロック図である。制御ユニット４９には、無線通信部６０と、制御部６２と、不揮発性ストレージ６３と、バス６４と、バッテリ６５を具備する。
無線通信部６０は、アンテナ６１を介して、所定の通信方式により電線検査装置３１の外部との無線通信を行う。
制御部６２には、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）またはＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置が用いられている。制御部６２は、バス６４を介して、無線通信部６０や、不揮発性ストレージ６３や、図１〜図３に示すような電線検査装置３１内のセンサ、カメラ、モータ等に接続されている。制御部６２は、無線通信部６０が受信した要求信号に従い、電線検査装置３１全体を制御して、架空電線の検査を行い、検査結果を不揮発性ストレージ６３に保存し、検査結果や電線検査装置３１の状態を示す信号を無線通信部６０から送信する。

図１〜図３の説明に戻る。電線検査装置３１の重心は、電線検査装置３１が走行する架空電線１００を含む鉛直平面内、即ち、架空電線１００の直下に存在しているように、各部品は配置されている。
従って、架空電線１００を中心軸として発生する回転モーメントは十分に小さく、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬの支持により摩擦力が働くため、電線検査装置３１の姿勢は水平に保たれる。

さらに、制御ユニット４９の上に、レーザレンジセンサ５０が実装されており、走行中の架空電線１００の形状測長が可能である。
レーザレンジセンサ５０を用いて進行方向１１０に架空電線１００を測長する。そして、測長した結果を用いて、架空電線１００の傾斜に対して最適な角度で挟持が可能なように、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを角度調整しつつ、走行することが可能である。
このことにより、懸垂碍子などの障害物の前後において、架空電線に傾斜が存在していても、障害物を回避して走行することが可能である。

また、電線検査装置３１の中央部のシャフト３６の下端部には、モータ４６が設けられ、このモータ４６には、アーム４５Ａを介してカウンタウエイト４５が接続されている。モータ４６を駆動させることにより、アーム４５Ａを回転させて、カウンタウエイト４５の位置を変えて、電線検査装置３１の重心を制御することが可能である。
風あるいは障害物回避動作の影響により、電線検査装置３１の重心が架空電線１００を含む鉛直面からずれたときには、カウンタウエイト４５の位置を変えて、重心を調整することにより、電線検査装置３１の姿勢の保持が可能である。

架空電線１００の検査時において、検査カメラ４１は、架空電線１００の上方に位置している。後述する障害物の回避時では、モータ４２により、検査カメラ４１を回転させて、懸垂碍子などの障害物に接触しないよう退避させる。

架空電線１００の検査時において、エンコーダ５１から出力された信号により、電線検査装置３１の走行状態の異常が検知された場合には、アーム３２，３３，３４，３５による架空電線１００の挟持力を増やし、かつ駆動輪４０Ａの回転軸を止めるブレーキを使用することで、駆動輪４０Ａと架空電線１００との摩擦力を増やしてブレーキをかけることが可能である。

次に、図５Ａ〜図５Ｄを参照して、電線検査装置３１の懸垂碍子１０１に対する回避動作について説明する。
電線検査装置３１は、モータ３７，３８を駆動してアーム３２，３３，３４，３５を回転することにより、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬの架空電線１００の挟持状態と解除状態とを切り替えることが可能である。なお、アーム３２，３３，３４，３５は上下方向に回転する。
ただし、アーム３２，３３，３４，３５が上下方向に回転するだけでは、挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１を回避することができない。そのため、懸垂碍子１０１を回避するために、さらに、アーム３２，３３，３４，３５の先端部に接続されたモータ３９を駆動して、挟持走行ユニット４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを架空電線１００の外側に退避させる必要がある。
そして、各挟持走行ユニット４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１を通過した後に架空電線１００を挟持した状態に戻すことにより、電線検査装置３１は懸垂碍子１０１を回避して通過することが可能である。

図５Ａ〜図５Ｄは、本実施形態の電線検査装置３１が、懸垂碍子１０１が取り付けられた架空電線１００上を走行しているところを順に示したものである。

電線検査装置３１は、図５Ａに示されているように、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが懸垂碍子１０１の近傍に達したときに、一旦停止する。
そして、モータ３７を駆動して前方の２本のアーム３２，３３を回転させ、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬを挟持状態から解放させて、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬにより電線検査装置３１を支持する。さらに、モータ３９の駆動により、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬを架空電線１００の図中手前側に回転させる。
これにより、図中右方向へ電線検査装置３１を走行させて、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが懸垂碍子１０１に衝突することなく、懸垂碍子１０１を通過することができる。

次いで、電線検査装置３１は、検査カメラ４１が懸垂碍子１０１の近傍に達したときに、一旦停止する。
そして、モータ４２を駆動することで、図５Ｂに示されているように、検査カメラ４１を退避状態とする。
そして、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬを駆動して、電線検査装置３１は前進する。
これにより、検査カメラ４１が懸垂碍子１０１に衝突することなく、懸垂碍子１０１を通過することができる。

次いで、電線検査装置３１は、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが懸垂碍子１０１を通過した後、モータ３９及びモータ３７を駆動して、前方のアーム３２，３３を回転させて、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬにより再び架空電線１００を挟持した状態とする。
そして、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１の近傍に達するまで、前
後両方の挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ，４４ＢＵ，４４ＢＬを駆動して前進する。

次いで、モータ４２を駆動することで、検査カメラ４１を点検状態とする。
さらに、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬを架空電線１００上に乗せた状態で、図５Ｃに示すように、モータ３８を駆動して後方のアーム３４，３５を回転させて、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬを挟持状態から解放させる。さらに、モータ３９の駆動により、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬを架空電線１００の図中手前側に回転させて、懸垂碍子１０１の外側に退避させる。
そして、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１を通過するまで、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬを駆動して前進する。これにより、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１に衝突することなく、懸垂碍子１０１を通過することができる。

次いで、電線検査装置３１は、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１を通過した後、モータ３９及びモータ３８を駆動して、後方のアーム３４，３５を回転させる。これにより、図５Ｄに示すように、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬを、架空電線１００を挟持した状態とする。
上述した動作によって、電線検査装置３１が懸垂碍子１０１を回避して通過することが可能である。

また、電線検査装置３１は、架空電線１００に傾斜がある場合には、図５Ａ〜図５Ｄに示した動作に加えて、モータ３７，３８の駆動によりアーム３２，３３，３４，３５を回転させて、アーム３２，３３，３４，３５の向きを変える。これにより、架空電線１００に傾斜がある場合でも、架空電線１００にある障害物の回避を行うことができる。

〔２．第1の実施の形態〕
次に、以上に例示したような鉄塔を乗り超えて走行可能な架空電線検査装置の構成を用いた、本発明の実施の形態に係る架空電線検査装置について説明する。

図６は、本発明の第１の実施の形態に係る架空電線検査装置（以下「電線検査装置」という）の全体構成例を示す図であり、図２と同様な電線検査装置の背面側からの斜視図である。この電線検査装置１において、図１〜図４に示した電線検査装置３１と構成が共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この電線検査装置１は、図１〜図４に示した電線検査装置３１が具備している各部に加えて、高度差センサ２を具備する。高度差センサ２は、前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３の上に実装されている。ただし、この高度差センサ２の設置場所は一例である。電線検査装置１の走行による垂直方向上の位置の変化が前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａと同じである場所（すなわち、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａの垂直方向上の位置の変化を測定できる場所）であれば、どの場所に高度差センサ２を設けてもよい。
高度差センサ２は、気圧を高分解能で計測することにより、高度差に換算して数センチメートル単位での気圧変化を検出可能なセンサである。このようなセンサは、高度差センサ、あるいは絶対圧センサ、気圧センサ等の名称で既に実用化されており、また分解能をより一層高めるための技術も学会等で発表されている。

高度差センサ２及び制御ユニット４９（特に図４に示した制御ユニット４９内の制御部６２）は、本発明における「測定部」の一例である。
また、制御ユニット４９（特に制御部６２）は、本発明における「判断部」の一例である。
また、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ及びアーム３２，３３は、本発明における「前方側の車輪」及びその「移動機構」の一例であり、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬ及びアーム３４，３５は、本発明における「後方側の車輪」及びその「移動機構」の一例である。

図７は、電線検査装置１が鉄塔を乗り越えようとする際の特有の動作を示す。また、図８は、電線検査装置１が鉄塔を乗り越えようとする際の制御ユニット４９内の制御部６２の処理フローを示す。なお、図７では、電線検査装置１については、図６に示した各部のうち、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａと、高度差センサ２と、後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａのみを簡略化して示している。

図７Ａは、電線検査装置１が架空電線１００上を走行し、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが鉄塔の箇所の懸垂碍子１０１の近傍に達した状態を示している。この図７Ａの状態は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての図５Ａと同様な状態である。

この図７Ａの状態において、図８に示すように、制御部６２は、まず前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬだけを鉄塔を乗り越えさせる（ステップＳ１）。
図７Ｂは、図８のステップＳ１により、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが鉄塔を乗り越えた状態を示している。この図７Ｂの状態は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての、図５Ｂよりも後で、図５Ｃよりも前の状態（後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬはまだ挟持状態から解放させていない状態）と同様である。

図８に示すように、次に制御部６２は、高度差センサ２の現在の計測値Ｘを取得する（ステップＳ２）。そして制御部６２は、電線検査装置１を、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬが懸垂碍子１０１に衝突しない範囲内で所定の距離ｂだけ（例えば数十センチメートルだけ）前進させる（ステップＳ３）。なお、距離ｂだけ前進したことは、エンコーダ５１の出力信号によって知ることができる。
図７Ｃは、図８のステップＳ３により、電線検査装置１が架空電線１００上を距離ｂだけ前進した状態を示している。

図８に示すように、次に制御部６２は、再び高度差センサ２の現在の計測値Ｙを取得する（ステップＳ４）。続いて制御部６２は、高度差センサ２の計測値Ｘと計測値Ｙとの差を高度差に換算することにより、ステップＳ３での前進の結果前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが垂直方向に降りた距離である高さａを計算する（ステップＳ５）。そして制御部６２は、鉄塔を乗り越えた先の架空電線１００の傾きθを計算する（ステップＳ６）。

図９は、架空電線１００の傾きθと高度差センサ２の計測値との関係を示す。計測値Ｘと計測値Ｙとの差を高度差に換算した高さａは、直角三角形の一方の隣辺であり、距離ｂは、この直角三角形の斜辺である。そして、架空電線１００の傾きθは、この直角三角形の残り一方の隣辺と斜辺とがなす角度である。
したがって、図８のステップＳ６では、下記のような逆三角関数の式（１）によって架空電線１００の傾きθを計算する。
θ＝ｓｉｎ^−１（ａ／ｂ） …（１）

図８に示すように、次に制御部６２は、計算した架空電線１００の傾きθが、予め設定されている電線検査装置１の走行可能な最大傾斜角度以下であるか否かを判断する（ステップＳ７）。
傾きθが電線検査装置１の走行可能な最大傾斜角度以下であれば、制御部６２は、走行可能と判断し、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬも鉄塔を乗り越えさせて、電線検査装置１の走行を続けさせる（ステップＳ８）。この場合の電線検査装置１の動作は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての図５Ｃ〜図５Ｄの動作と同様である。

ステップＳ７において、傾きθが電線検査装置１の走行可能な最大傾斜角度より大きければ、制御部６２は、危険と判断し、鉄塔の乗り越えを中止して、電線検査装置１を逆方向に走行させて、鉄塔よりも手前側に引き返す（ステップＳ９）。この場合の電線検査装置１の動作は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての図５Ａ〜図５Ｂの動作を逆向きにした動作と同様である。

以上に説明したように、第１の実施の形態に係る電線検査装置１によれば、鉄塔を乗り越えようとする際に、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬだけが鉄塔を乗り超えた状態で、電線検査装置１を所定距離だけ走行させた前後の高度差センサ２の計測値の差を用いて、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが挟持した架空電線の傾きを計算する。これにより、鉄塔を乗り越えて走行する前に、乗り越えた先の架空電線の傾きを測定することができる。そして、測定した架空電線の傾きに応じて、架空電線上の走行を続けるか否かの判断を行う。これにより、鉄塔を乗り越えた先の架空電線の傾きが急傾斜である場合（例えば図１４の鉄塔１０２Ｂの側から鉄塔１０２Ｃを乗り越えようとする場合）に、電線検査装置１がスリップして架空電線から落下することを防止できる。

〔３．第２の実施の形態〕
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る架空電線検査装置（以下「電線検査装置」という）の全体構成例を示す図であり、図２と同様な電線検査装置の背面側からの斜視図である。この電線検査装置１１において、図１〜図４に示した電線検査装置３１と構成が共通する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。

この電線検査装置１１は、図１〜図４に示した電線検査装置３１が具備している各部に加えて、傾斜センサ１２と、アーム１３（及びアーム１３用の不図示の駆動部とポテンショメータ）を具備する。
傾斜センサ１２は、モータ３７とモータ３８との間に設けられた軸上の部材の上に実装されている。ただし、この傾斜センサ１２の設置場所は一例である。前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａと後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａとを結ぶ直線に対して平行となる場所（すなわち、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａと後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａとを結ぶ直線が水平になるとき、傾斜センサ１２も水平になる場所）であれば、どの場所に傾斜センサ１２を設けてもよい。

アーム１３は、電線検査装置１１の進行方向の前方側に設けられており、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａの回転軸に回動可能な状態で、前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３に保持されている。アーム１３の先端は、アーム１３を下方に回動させたときに架空電線１００の真上に降ろすことが可能なように、架空電線１００の側に向けて横方向にＬ字状に曲がっている。アーム１３は、前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３内に設けられた駆動部としての駆動モータによって回動する。アーム１３が回動した角度は、前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３内に設けられたポテンショメータによって計測される。なお、アーム１３には、架空電線１００の欠陥検査をするためのカメラやレーザセンサ、超音波センサを取り付けてもよい。

傾斜センサ１２と、アーム１３（及び不図示の回動機構とポテンショメータ）と、制御ユニット４９（特に図４に示した制御ユニット４９内の制御部６２）は、本発明における「測定部」の一例である。
また、制御ユニット４９（特に制御部６２）は、本発明における「判断部」の一例である。
また、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬ及びアーム３２，３３は、本発明における「前方側の車輪」及びその「移動機構」の一例であり、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬ及びアーム３４，３５は、本発明における「後方側の車輪」及びその「移動機構」の一例である。

図１１は、電線検査装置１１が鉄塔を乗り越えようとする際の特有の動作を示す。また、図１２は、電線検査装置１１が鉄塔を乗り越えようとする際の制御ユニット４９内の制御部６２の処理フローを示す。なお、図１１では、電線検査装置１１については、図１０に示した各部のうち、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａと、傾斜センサ１２と、アーム１３と、後方挟持走行部４４ＢＵの駆動輪４０Ａのみを簡略化して示し、また、前方挟持走行部４４ＦＵのユニット４３内のポテンショメータを、ポテンショメータ１４として示している。

図１２に示すように、制御部６２は、まず、傾斜センサ１２を実装した軸上の部材に対してアーム１３を平行にさせた状態で、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬだけを鉄塔を乗り越えさせる（ステップＳ１１）。
図１１Ａは、図１２のステップＳ１１により、前方挟持走行部４４ＦＵの駆動輪４０Ａが鉄塔を乗り越えた状態を示している。この図１１Ａの状態は、第１の実施の形態の電線検査装置１についての図７Ｂの状態と同様である。

図１２に示すように、次に制御部６２は、傾斜センサ１２の計測値に基づき、傾斜センサ１２を実装した軸上の部材が水平になるように（したがってアーム１３も水平になるように）、架空電線１００上の電線検査装置１１の位置を微調整する（ステップＳ１２）。そして制御部６２は、アーム１３の先端を下方に回動させることによりアーム１３のＬ字状の先端を架空電線１００の上に降ろし、ポテンショメータ１４の計測値から、水平方向に対するアーム１３の角度θ３を求める（ステップＳ１３）。
図１１Ｂは、図１２のステップＳ１３により、アーム１３の先端が架空電線１００の上に降ろされた状態を示している。

図１２に示すように、次に制御部６２は、アーム１３と架空電線１００のなす角度θ２を計算する（ステップＳ１４）。そして制御部６２は、鉄塔を乗り越えた先の架空電線１００の傾きθ１を計算する（ステップＳ１５）。

図１３は、架空電線１００の傾きθ１と他の角度θ２、θ３との関係を示す。駆動輪４０Ａの中心から架空電線１００までの距離ｃは、直角三角形の一方の隣辺であり、アームの長さｄは、この直角三角形の斜辺である。そして、アーム１３と架空電線１００のなす角度θ２は、この直角三角形の残り一方の隣辺と斜辺とがなす角度である。
したがって、図１２のステップＳ１４では、下記のような逆三角関数の式（２）によって、アーム１３と架空電線１００のなす角度θ２を計算する。
θ２＝ｓｉｎ^−１（ｃ／ｄ） …（２）
また、図１３に示すように、架空電線１００の傾きθ１は、水平方向に対するアーム１３の角度θ３と、アーム１３と架空電線１００のなす角度θ２との差である。
したがって、図１２のステップＳ１５では、下記の式（３）によって、架空電線１００の傾きθ１を計算する。
θ１＝θ２−θ３ …（３）

図１２に示すように、次に制御部６２は、計算した架空電線１００の傾きθ１が、予め設定されている電線検査装置１１の走行可能な最大傾斜角度以下であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。
傾きθ１が電線検査装置１１の走行可能な最大傾斜角度以下であれば、制御部６２は、走行可能と判断し、後方挟持走行部４４ＢＵ，４４ＢＬも鉄塔を乗り越えさせて、電線検査装置１１の走行を続けさせる（ステップＳ１７）。この場合の電線検査装置１１の動作は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての図５Ｃ〜図５Ｄの動作と同様である。

ステップＳ１６において、傾きθ１が電線検査装置１１の走行可能な最大傾斜角度より大きければ、制御部６２は、危険と判断し、鉄塔の乗り越えを中止して、電線検査装置１１を逆方向に走行させて、鉄塔よりも手前側に引き返す（ステップＳ１８）。この場合の電線検査装置１１の動作は、図１〜図４に示した電線検査装置３１についての図５Ａ〜図５Ｂの動作を逆向きにした動作と同様である。

以上に説明したように、第２の実施の形態に係る電線検査装置１１によれば、鉄塔を乗り越えようとする際に、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬだけが鉄塔を乗り超えた状態で、アーム１３を水平な状態から架空電線の上に降りた状態にまで回動させたときのポテンショメータ１４の計測値を用いて、前方挟持走行部４４ＦＵ，４４ＦＬが挟持した架空電線の傾きを計算する。これにより、鉄塔を乗り越えて走行する前に、乗り越えた先の架空電線の傾きを測定することができる。そして、測定した架空電線の傾きに応じて、架空電線上の走行を続けるか否かの判断を行う。これにより、鉄塔を乗り越えた先の架空電線の傾きが急傾斜である場合（例えば図１４の鉄塔１０２Ｂの側から鉄塔１０２Ｃを乗り越えようとする場合）に、電線検査装置１１がスリップして架空電線から落下することを防止できる。

〔４．変形例〕
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、上述の実施の形態では、電線検査装置の制御ユニット４９内の制御部６２が、鉄塔を乗り越えた先の架空電線の傾きを測定した後、測定した架空電線の傾きに応じて、架空電線上の走行を続けるか否かの判断を行う例を説明した。しかし、別の例として、制御部６２が、鉄塔を乗り越えた先の架空電線の傾きを測定した後、測定結果を示す信号を無線通信部６０から外部のコントローラに送信し、外部のコントローラに電線検査装置が架空電線上の走行を続けるか否かの判断を行わせて、架空電線上の走行を続けるか否かを指示する要求信号を無線通信部６０に送信してもよい。

また、上述の実施の形態では、図１〜図４に示した構成の電線検査装置３１に本発明を適用した例を説明した。しかし、本発明は、図１〜図４に示した電線検査装置３１とは異なる構成の架空電線検査装置であって、碍子等の電線用付属品を回避することにより鉄塔を乗り超えて走行可能な架空電線検査装置にも適用してよい。

また、上述の実施の形態では、架空電線が１本から成る単導体方式の架空電線を架空電線検査装置が走行する例を説明した。しかし、本発明は、互いに平行な数本の架空電線から成る多導体方式の架空電線を走行する架空電線検査装置にも適用してよい。

１，１１，３１…電線検査装置、 ２…高度差センサ、 １２…傾斜センサ、 １３，３２，３３，３４，３５…アーム、 １４…ポテンショメータ、 ３７，３８，３９，４２…モータ、 ４０Ａ…駆動輪、 ４０Ｂ…従動輪、 ４１…検査カメラ、 ４３…ユニット、 ４４ＦＵ，４４ＦＬ…前方挟持走行部、 ４４ＢＵ，４４ＢＬ…後方挟持走行部、 ４５…カウンタウエイト、 ４９…制御ユニット、 ５０…レーザレンジセンサ、 ５１…エンコーダ、 ６０…無線通信部、 ６２…制御部、 ６３…不揮発性ストレージ、 ６４…バス、 ６５…バッテリ、 １００…架空電線、 １０１…懸垂碍子、 １０２Ａ〜１０２Ｄ…鉄塔

Claims (4)

1. 架空電線上を走行することにより、前記架空電線を検査する架空電線検査装置であって、
   前記架空電線検査装置の走行方向の前方側と後方側に設けられた、前記架空電線に対して回転可能な車輪と、
   前記車輪を、前記架空電線に係合する位置と、前記架空電線から離間する位置とに移動させる移動機構と、
   前記前方側の車輪が前記架空電線から離間し再び前記架空電線に係合した後に、前記前方側の車輪が係合した前記架空電線の傾きを測定する測定部と、を備えた
   架空電線検査装置。
2. 前記測定部は、
   前記前方側の車輪の高さ位置を計測する高度差センサと、
   前記前方側の車輪が係合した前記架空電線の傾きを測定する際に、前記架空電線検査装置を走行させて、その走行の前後において計測した前記高度差センサの計測値の差を用いて前記架空電線の傾きを計算する制御部と、を含む
   請求項１記載の架空電線検査装置。
3. 前記測定部は、
   前記前方側の車輪と前記後方側の車輪とを結ぶ直線に対して平行に設けられた傾斜センサと、
   前記架空電線検査装置の走行方向の前方側に延出し、その先端が前記前方側の車輪の回転方向に回動可能なアームと、
   前記アームの先端が回動した角度を計測するポテンショメータと、
   前記前方側の車輪が前記架空電線から離間し再び前記架空電線に係合した後に、前記アームを回動させて前記ポテンショメータにより計測された計測値を用いて前記架空電線の傾きを計算する制御部と、を含む
   請求項１記載の架空電線検査装置。
4. 前記測定部の測定結果に応じて、前記架空電線上の走行を続けるか否かの判断を行う判断部をさらに備えた
   請求項１から３のいずれか１項に記載の架空電線検査装置。

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