JP2017026384A - Structure inspection system - Google Patents
Structure inspection system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017026384A JP2017026384A JP2015143230A JP2015143230A JP2017026384A JP 2017026384 A JP2017026384 A JP 2017026384A JP 2015143230 A JP2015143230 A JP 2015143230A JP 2015143230 A JP2015143230 A JP 2015143230A JP 2017026384 A JP2017026384 A JP 2017026384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energy
- unit
- energy supply
- inspection system
- supply device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、移動体を用いて構造物の状態を点検する構造物点検システムに関する。 The present invention relates to a structure inspection system that inspects the state of a structure using a moving body.
検査対象物、例えば、ダムやビル、高架橋等の構造物では、建設中から建設後に渡って、不良の有無を確認する点検作業が行われている。
従来、このような点検作業は、総足場組み立てや高所作業車を使用するなどして、人手によって行うのが一般的である。
しかしながら、人手による点検作業には、高所作業等、危険が伴う場合があり、また人が近づけない場所で点検が必要となる可能性もある。
また、人手による点検作業では点検作業者によって点検結果がバラつく可能性もある。
さらに、大規模な構造物では、点検のために作業者が構造物内を巡回する時間、点検結果を集計する時間など、点検作業に多大な時間が必要となる。
そこで、特許文献1、2に開示されているような複数のローターを有する無線操縦式の回転翼機に、カメラや各種の計測を行なう計測センサを搭載し、回転翼機を構造物の近傍に飛行させて構造物をカメラで撮影し、また、計測センサで計測して点検を行なうことが考えられる。
Inspection objects such as dams, buildings, and viaducts are inspected to check for defects from during construction to after construction.
Conventionally, such inspection work is generally performed manually by using a total scaffold assembly or an aerial work platform.
However, manual inspection work may involve dangers such as work at high places, and there is a possibility that inspection may be required in a place where people cannot approach.
In addition, in the manual inspection work, the inspection result may vary depending on the inspection operator.
Furthermore, in a large-scale structure, a lot of time is required for the inspection work, such as a time for an operator to go around the structure for inspection and a time for counting the inspection results.
Therefore, a wirelessly operated rotary wing aircraft having a plurality of rotors as disclosed in
一般に、回転翼機は蓄電池(バッテリ)に蓄積された電力を用いて駆動されるが、バッテリ容量の制約から長時間の飛行は困難である。一方で、回転翼機による点検対象となる箇所は上述のように人手による点検作業が困難な箇所であり、例えば数十メートルの高所などは地上から点検箇所へと移動するだけで蓄電池内の電力の大半が使用されてしまう場合がある。
従来、回転翼機の蓄電池の充電率が低下した場合には、例えばバッテリ交換を行って飛行を継続できるようにしているが、回転翼機をバッテリ交換作業者の元に戻す必要があり、作業の効率が低いという課題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、移動体を用いて構造物の状態を点検する際の作業効率を向上させることにある。
In general, a rotary wing aircraft is driven using electric power stored in a storage battery (battery), but it is difficult to fly for a long time due to the limitation of battery capacity. On the other hand, the places to be inspected by the rotorcraft are places that are difficult to manually inspect as described above. For example, high places such as several tens of meters move from the ground to the inspection place, and the inside of the storage battery Most of the power may be used.
Conventionally, when the charge rate of the storage battery of the rotorcraft has decreased, for example, the battery can be replaced so that the flight can be continued. However, it is necessary to return the rotorcraft to the original battery replacement operator. There is a problem of low efficiency.
This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to improve the working efficiency at the time of inspecting the state of a structure using a moving body.
上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかる構造物点検システムは、移動体を用いて構造物の状態を点検する構造物点検システムであって、前記移動体は、前記構造物の状態を検出する検出部と、前記移動体の移動用動力を発生する駆動部と、前記駆動部を駆動するエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積部と、前記エネルギー蓄積部のエネルギー蓄積率を監視する制御部と、を備え、前記構造物の近傍には、前記エネルギー蓄積部に前記エネルギーを供給するエネルギー供給部を備えるエネルギー供給装置が複数設けられ、前記制御部は、前記エネルギー蓄積率が所定値以下となった場合には、前記移動体を前記エネルギー供給装置に移動させて前記エネルギーの補給を行うよう制御する、ことを特徴とする。
請求項2の発明にかかる構造物点検システムは、前記エネルギー供給装置は、前記移動体に対する自装置の位置を特定する位置特定情報を発信する位置情報発信部を更に備え、前記移動体は、前記位置特定情報を受信する位置情報受信部を更に備え、前記制御部は、前記位置特定情報に基づいて前記移動体を前記エネルギー供給装置に移動させる、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる構造物点検システムは、前記エネルギーは電力であり、前記エネルギー供給部は、前記エネルギー蓄積部に対して非接触で充電を供給する非接触電力伝送装置である、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる構造物点検システムは、前記エネルギーは電力であり、前記エネルギー蓄積部は、電気二重層を用いて電力を蓄積するキャパシタである、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる構造物点検システムは、前記エネルギー蓄積部は、更に蓄電池を備え、前記制御部は、前記キャパシタの充電率が所定値以下となり、かつ前記エネルギー供給装置での充電が行えない場合に前記蓄電池に蓄積された電力を用いて前記駆動部を駆動させる、ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a structure inspection system according to the invention of claim 1 is a structure inspection system for inspecting a state of a structure using a moving body, and the moving body includes the structure of the structure. A detection unit that detects a state; a drive unit that generates power for moving the moving body; an energy storage unit that stores energy that drives the drive unit; and a control unit that monitors an energy storage rate of the energy storage unit In the vicinity of the structure, there are provided a plurality of energy supply devices including an energy supply unit that supplies the energy to the energy storage unit, and the control unit has the energy storage rate equal to or less than a predetermined value. When it becomes, it controls to move the said mobile body to the said energy supply apparatus, and to replenish the said energy.
In the structure inspection system according to a second aspect of the present invention, the energy supply device further includes a position information transmitting unit that transmits position specifying information for specifying a position of the own apparatus with respect to the moving body, A position information receiving unit that receives position specifying information is further provided, and the control unit moves the moving body to the energy supply device based on the position specifying information.
In the structure inspection system according to a third aspect of the present invention, the energy is electric power, and the energy supply unit is a non-contact power transmission device that supplies charging to the energy storage unit in a non-contact manner. Features.
The structure inspection system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the energy is electric power, and the energy storage unit is a capacitor that stores electric power using an electric double layer.
In the structure inspection system according to a fifth aspect of the present invention, the energy storage unit further includes a storage battery, and the control unit is capable of charging with the energy supply device when a charging rate of the capacitor is not more than a predetermined value. If not, the drive unit is driven using the electric power stored in the storage battery.
請求項1の発明によれば、点検対象となる構造物の近傍にエネルギー供給装置を設け、移動体のエネルギー蓄積率が所定値以下となった場合には、移動体をエネルギー供給装置に移動させてエネルギーの補給を行う。これにより、構造物の点検作業中にエネルギー補給を行う際の移動体の移動量を低減して、点検作業の作業時間を短縮する上で有利となる。また、エネルギー供給装置が複数設けられているので、エネルギー供給装置に到達する前にエネルギーがなくなってしまう可能性を低減でき、移動体が墜落等により破損するリスクを低減する上で有利となる。
請求項2の発明によれば、エネルギー供給装置に位置情報発信部を設けたので、GPS衛星からの測位信号が受信できない箇所の点検作業においても移動体とエネルギー供給装置との位置関係を把握し、エネルギー供給装置への移動や点検箇所の把握を効率的に行う上で有利となる。
請求項3の発明によれば、エネルギー供給部が非接触電力伝送装置であるので、移動体への充電を容易に行うことができる。また、コネクタ等を介して充電を行う場合と比較して機器の構成がシンプルになり、エネルギー供給装置および移動体の耐久性を向上させる上で有利となる。
請求項4の発明によれば、エネルギー蓄積部がキャパシタであるので、充電を短時間で行うことができ、点検作業の効率を向上させる上で有利となる。また、低電圧で充電可能であるので、充電時の電力消費量を抑えるとともに、エネルギー供給装置の設置容易性やメンテナンス性を向上させる上で有利となる。
請求項5の発明によれば、エネルギー蓄積部が更に蓄電池を備えるので、点検作業中に電力が不足して移動体に不具合(墜落による故障や帰還困難等)が生じる可能性を更に低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, an energy supply device is provided in the vicinity of the structure to be inspected, and when the energy accumulation rate of the moving body becomes a predetermined value or less, the moving body is moved to the energy supply device. To replenish energy. This is advantageous in reducing the amount of movement of the moving body when energy is replenished during the inspection work of the structure and shortening the work time of the inspection work. In addition, since a plurality of energy supply devices are provided, the possibility of losing energy before reaching the energy supply device can be reduced, which is advantageous in reducing the risk of the mobile body being damaged due to a crash or the like.
According to the second aspect of the present invention, since the energy supply device is provided with the position information transmission unit, the positional relationship between the moving body and the energy supply device can be grasped even in the inspection work at the location where the positioning signal from the GPS satellite cannot be received. This is advantageous in efficiently moving to the energy supply device and grasping the inspection location.
According to the invention of claim 3, since the energy supply unit is a non-contact power transmission device, the mobile body can be easily charged. In addition, the configuration of the device is simplified as compared with the case of charging via a connector or the like, which is advantageous in improving the durability of the energy supply device and the moving body.
According to the invention of claim 4, since the energy storage unit is a capacitor, charging can be performed in a short time, which is advantageous in improving the efficiency of inspection work. In addition, since charging is possible at a low voltage, it is advantageous in reducing power consumption during charging and improving ease of installation and maintainability of the energy supply device.
According to invention of Claim 5, since an energy storage part is further equipped with a storage battery, it further reduces the possibility that power will be insufficient during inspection work, causing a malfunction (failure due to a crash, difficulty in returning, etc.) to the moving body. Can do.
(実施の形態)
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる構造物点検システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかる構造物点検システム10のシステム構成を示すブロック図である。
構造物点検システム10は、無線操縦式の回転翼機(移動体)20、エネルギー供給装置30、管理端末12を含んで構成され、構造物などの検査対象物の点検を行なう。
(Embodiment)
Exemplary embodiments of a structure inspection system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a system configuration of a
The
図2は、回転翼機20の外観の一例を示す斜視図である。
なお、図2において、符号Fは前方、符号Bは後方、符号Lは左方、符号Rは右方、符号Uは上方、符号Dは下方を示す。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the appearance of the
In FIG. 2, reference F indicates the front, reference B indicates the rear, reference L indicates the left, reference R indicates the right, reference U indicates the upper side, and reference D indicates the lower side.
回転翼機20は、機体22と、車輪24と、左右一対のロータ26A、26Bと、駆動部202とを含んで構成されている。
機体22は、前後方向に延在する本体部2202を有し、本体部2202の後部に、上方に突出する上後部2204が設けられ、本体部2202の後部の両側には幅方向外側に突出する左後部2206Aおよび右後部2206Bが設けられている。
The
The
車輪24は、前部に設けられた前輪24Aと、左後部2206Aに設けられた左後輪(図示なし)と、右後部2206Bに設けられた右後輪24Bとで構成されている。
3つの車輪24は、互いに間隔をおいて単一の仮想平面上を転動可能に設けられ、3つの車輪24は全方向に転動可能である。
The
The three
左右一対のロータ26A、26Bは、機体22の左右両側に設けられ回転することで気流を発生させて揚力および推力を発生するものである。
左右一対のロータ26A、26Bは、それぞれ左右のロータケース25A、25Bに支持されている。
駆動部202は、左右一対のロータ26A、26Bを回転させるものであり、本実施の形態では、左ロータケース25Aに収容された左ロータ駆動部202Aと、右ロータケース25Bに収容された右ロータ駆動部202Bとで構成されている。
左右のロータ駆動部202A、202Bは、例えば、エネルギー蓄積部203(図1参照)に蓄積された電力を用いて稼働する不図示のモータと、モータの駆動軸の回転駆動力をロータに伝達する不図示の動力伝達機構とを含んで構成される。なお、このような動力伝達機構として従来公知の様々な機構が使用可能である。
また、左右一対のロータ26A、26Bの回転方向は互いに反対向きとなっており、機体22の姿勢が保たれるように図られている。
The pair of left and right rotors 26 </ b> A and 26 </ b> B are provided on both the left and right sides of the
The pair of left and
The
The left and right
Further, the rotation directions of the pair of left and
左右のロータケース25A、25Bは、機体22の上後部2204を貫通して左右方向に延在する連結アーム27の両端に結合されている。
したがって、左右一対のロータ26A、26Bは、連結アーム27を介して一体的に連結されている。
The left and right rotor cases 25 </ b> A and 25 </ b> B are coupled to both ends of a connecting
Therefore, the pair of left and right rotors 26 </ b> A and 26 </ b> B are integrally connected via the connecting
図1の説明に戻り、回転翼機20の機能的構成について説明する。
回転翼機20は、検出部201、駆動部202、エネルギー蓄積部203、位置情報受信部204、制御部205、通信部206を含んで構成されている。
検出部201は、後述する回転翼機20の機体22に設けられ、構造物の状態を検出しその検出情報を生成するものであり、制御部205によって動作が制御される。
検出部201としては、例えば、検査対象物を撮影して画像情報を生成するカメラが挙げられる。
また、検出部201は、ソレノイドなどのアクチュエータを用いてハンマーで検査対象物の壁面を打撃し、ハンマーで壁面が打撃された際に発生する打音を検出して検出信号を生成する機構を用いることができる。この場合、検出信号の周波数、波長、振幅などに基づいて検査対象物のひびや空洞の有無、あるいは、壁面に接着されたタイルなどの外装材の剥がれの有無などを評価することが可能である。
あるいは、検出部201は、検査対象物の壁面の凹凸形状を検出して3次元形状を示す形状情報を検出情報として生成する3Dスキャナ、検査対象物から発せられる赤外線を受光することで温度情報を検出情報として生成する赤外線温度計など従来公知の様々な計測センサが使用可能である。
Returning to the description of FIG. 1, the functional configuration of the
The
The
Examples of the
The
Alternatively, the
駆動部202は、回転翼機20の移動用動力を発生する機構であり、本実施の形態では後述する一対のロータ26A、26Bを駆動する左ロータ駆動部202A、右ロータ駆動部202B(図2参照)である。
The
エネルギー蓄積部203は、駆動部202を駆動するエネルギーを蓄積する。
本実施の形態では、エネルギーは電力であり、エネルギー蓄積部203は、電気二重層を用いて電力を蓄積するキャパシタ2302と、蓄電池2304とを備える。
本実施の形態では、駆動部202への電力供給は基本的にキャパシタ2302が行い、キャパシタ2302の充電率が所定値以下となり、かつ後述するエネルギー供給装置30での充電が行えない場合に、蓄電池2304に蓄積された電力を用いるようにする。
The
In the present embodiment, energy is electric power, and the
In the present embodiment, the power supply to the
キャパシタ2302は、電解液内に2枚の電極をわずかな間隔を空けて向かい合わせたものであり、電極間に電圧をかけると電極の間に電荷が蓄えられるという現象を利用している。電気二重層とは、電極と電解液の界面で正負の電荷が非常に短い間隔を隔てて対向し配列する現象をいう。
また、キャパシタ2302には、後述するエネルギー供給装置30からの給電を受けるための受電側コイル2306が接続されている。
キャパシタ2302を使用することで、充電時間の短縮と充電電圧の低電圧化を図ることができる。
キャパシタ2302は、具体的には例えば電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタなどである。
The
The
By using the
Specifically, the
蓄電池2304は、繰り返し充電可能な二次電池であり、電解液中のイオンと正負の電極との化学反応を用いて電流を発生させる。
蓄電池2304への充電は、例えば後述するエネルギー供給装置30からキャパシタ2302を介して行ってもよいし、図示しない電力供給装置から蓄電池2304に直接充電できる機構を設けてもよい。
蓄電池2304は、キャパシタ2302と比較して充電時間が長く、また充電電圧も高いが、充電容量が大きく長時間の飛行が可能となる。
蓄電池2304は、具体的には例えばリチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリなどである。
The
Charging to the
The
Specifically, the
位置情報受信部204は、GPS衛星などの測位衛星から送信される測位信号を受信して、回転翼機20の現在位置(例えば緯度経度および標高など)を特定し、現在位置を示す位置情報を生成するものである。
位置情報受信部204で特定した回転翼機20の現在位置は、回転翼機20の飛行経路の制御等に用いられる。
また、位置情報受信部204は、後述するエネルギー供給装置30の位置情報発信部34から発信される位置特定情報を受信して、回転翼機20に対するエネルギー供給装置30の位置を特定することが可能である。これにより、上記GPS衛星からの測位信号が受信できない場合にもエネルギー供給装置30への飛行経路を特定することができる。
The position
The current position of the
Further, the position
制御部205は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROMなどの記憶手段、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
制御部205は、エネルギー蓄積部203のエネルギー蓄積率(充電率)を監視するとともに、エネルギー蓄積率が所定値以下となった場合に回転翼機20をエネルギー供給装置30に移動させてエネルギーの補給を行うよう制御する。
本実施の形態では、制御部205は、キャパシタ2302の充電率を監視し、充電率が所定値以下となった場合に回転翼機20をエネルギー供給装置30に移動させて充電を行うよう制御する。
また、制御部205は、キャパシタ2302の充電率が所定値以下となり、かつエネルギー供給装置30での充電が行えない場合に蓄電池2304に蓄積された電力を用いて駆動部202を駆動させる。すなわち、蓄電池2304はバックアップ用電源として機能する。
なお、本実施の形態では、制御部205は、各エネルギー供給装置30の位置情報(例えば構造物に対する位置座標または緯度経度情報など)を記憶しているものとする。詳細は後述するが、制御部205は、回転翼機20が最寄りのエネルギー供給装置30に到達できるだけのエネルギー蓄積率を下回る前に、回転翼機20をエネルギー供給装置30へと移動させて充電を行うようにする。
The
The
In the present embodiment, the
Further, the
In the present embodiment, it is assumed that the
また、制御部205は、検出部201であるカメラで撮影された画像情報(動画あるいは静止画)や検出情報、位置情報受信部204によって生成された位置情報を受け付け、通信部206を介して管理端末12に送信する。
管理端末12は、例えばパーソナルコンピュータやタブレット端末、スマートホン等であり、検査対象物周辺に位置する点検作業者が保持している。
管理端末12は、回転翼機20の通信部206と無線通信を行なう不図示の通信部を備え、回転翼機20の制御部205から送信される画像情報、検出情報、位置情報などの情報を受け付ける。
そして、管理端末12は、それら画像情報、検出情報、位置情報にもとづいて検査対象物の状態の評価を行い、あるいは、評価結果を報知し、評価結果を記憶手段に格納する。また、管理端末12は、受け付けた画像情報、検出情報、位置情報をそのままの形態であるいは加工したのち報知し、記憶手段に格納してもよい。
In addition, the
The
The
Then, the
つぎに、エネルギー供給装置30について説明する。
エネルギー供給装置30は、エネルギー供給部32と、位置情報発信部34とを備える。本実施の形態では、エネルギー供給装置30は点検対象の構造物の近傍に複数設けられている。
構造物の近傍とは、構造物の周囲を飛行する回転翼機20がわずかな消費電力で到達できる位置であり、例えば構造物または構造物と隣接する建物等に設けられた支柱上などである。
エネルギー供給部32は、回転翼機20のエネルギー蓄積部203にエネルギー(電力)を供給する。本実施の形態では、エネルギー供給部32は、エネルギー蓄積部203に対して非接触で充電を供給する非接触電力伝送装置である。
より詳細には、エネルギー供給部32は、送電側コイル3202を備えている。回転翼機20の受電側コイル2306が近づいた状態で送電側コイル3202に通電すると、送電側コイル3202に生じた磁束が受電側コイル2306に誘導され、受電側コイル2306に電流が流れて、キャパシタ2302が充電される。
なお、エネルギー供給部32によるエネルギーの供給は、従来公知の様々な方法が使用可能である。
Next, the
The
The vicinity of the structure is a position where the
The
More specifically, the
In addition, conventionally well-known various methods can be used for the supply of energy by the
位置情報発信部34は、回転翼機20に対する各エネルギー供給装置30の位置を特定する位置特定情報を発信する。
位置情報発信部34が発信する位置特定情報とは、例えばGPS衛星からの測位信号と同様の情報である。すなわち、各位置情報発信部34は信号の発信時間を送信し、回転翼機20の制御部205は、各信号の受信時刻と発信時刻との差分から位置情報発信部34(エネルギー供給装置30)までの距離を算出する。上述のように、制御部205は各エネルギー供給装置30の位置情報を把握しており、少なくとも3つの位置特定信号を受信することで、各エネルギー供給装置30に対する回転翼機20の現在位置を特定することができる。
なお、位置情報発信部34は全てのエネルギー供給装置30に設ける必要はないが、距離誤差を考慮して、4つ以上のエネルギー供給装置30に位置情報発信部34を設けるのが望ましい。
このように、位置情報発信部34を設けることによって、点検対象箇所がトンネル内や橋梁の下面などGPS衛星からの測位信号が受信できない可能性がある場所であっても、回転翼機20をエネルギー供給装置30に到達させることができる。
なお、点検対象箇所がGPS衛星からの測位信号が受信可能な場所である場合には、位置情報発信部34を設けずに、上記測位信号を用いてエネルギー供給装置30の位置を特定するようにしてもよい。
The position
The position specifying information transmitted by the position
Note that the location
As described above, by providing the position
If the location to be inspected is a location where a positioning signal from a GPS satellite can be received, the position of the
図3は、エネルギー供給装置30の外観の一例を示す斜視図である。
図3ではエネルギー供給装置30は矩形の筐体35を有し、この筐体35内に送電側コイル3202を含むエネルギー供給部32と、位置情報発信部34が収容されている。
筐体35の上面3502は、回転翼機20が着地するのに必要な面積が確保されており、回転翼機20は充電中に飛行動作を停止して上面3502上に静止する。
なお、回転翼機20を飛行させたままで充電を行ってもよいが、図3のようにエネルギー供給装置30上に着地可能とすることによって、充電中の電力消費を低減する上で有利となる。
また、エネルギー供給装置30の設置は、例えば筐体35の側面3504等に、構造物に設置した支柱を接続することによって行う。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the appearance of the
In FIG. 3, the
The
Although charging may be performed while the
The
図4は、構造物点検システム10の点検作業手順を示すフローチャートである。
なお、点検作業開始時には、キャパシタ2302および蓄電池2304を満充電状態にしておく。
点検作業者が管理端末12を介して点検の開始を指示すると(ステップS500)、回転翼機20は飛行を開始する。このとき、回転翼機20の駆動部202は、キャパシタ2302の電力を用いて駆動する。
回転翼機20は、検出部201により構造物の状態を検出し(ステップS502)、検出した情報を管理端末12へと送信する(ステップS504)。
また、回転翼機20の位置情報受信部204は、エネルギー供給装置30の位置情報発信部34から発信される位置特定情報を受信し、制御部205は回転翼機20に対する各エネルギー供給装置30の位置を特定する(ステップS506)。
FIG. 4 is a flowchart showing an inspection work procedure of the
Note that the
When the inspection operator instructs the start of inspection via the management terminal 12 (step S500), the
The
Further, the position
つぎに、制御部205は、キャパシタ2302の充電率が所定値以下となったか否かを判断する(ステップS508)。なお、所定値とは、例えばエネルギー供給装置30の設置間隔の平均値を飛行可能な電力+α(マージン)や、回転翼機20から最も近いエネルギー供給装置30まで飛行可能な電力+α(マージン)等とすることができる。
キャパシタ2302の充電率が所定値を超えている場合には(ステップS508:No)、ステップS520に移行する。
一方、キャパシタ2302の充電率が所定値以下となった場合(ステップS508:Yes)、制御部205は、点検作業を中断させ(ステップS510)、最寄りのエネルギー供給装置30に回転翼機20を移動させる(ステップS512)。そして、エネルギー供給装置30に到達すると(ステップS514:Yes)、キャパシタ2302の充電を行い、充電が完了すると点検作業に復帰する(ステップS516)。
Next, the
When the charging rate of the
On the other hand, when the charging rate of the
また、例えば気象状況の影響やエネルギー供給装置30の故障等で、充電可能なエネルギー供給装置30に到達できない場合には(ステップS514:No)、制御部205は回転翼機20を蓄電池2304の電力で点検開始位置(または指定された帰還位置)に帰還させて(ステップS518)、本フローチャートによる処理を終了する。
このように、蓄電池2304はキャパシタ2302の充電が行えない場合のバックアップ電源として使用可能である。
In addition, when the rechargeable
As described above, the
全ての点検作業が終了するまでは(ステップS520:No)、ステップS502に戻り、以降の処理をくり返す。そして、全ての点検作業が終了すると(ステップS520:Yes)、制御部205は回転翼機20を点検開始位置(または指定された帰還位置)に帰還させて(ステップS522)、本フローチャートによる処理を終了する。
Until all inspection operations are completed (step S520: No), the process returns to step S502, and the subsequent processing is repeated. When all the inspection operations are completed (step S520: Yes), the
図5は、構造物点検システム10の使用例を示す説明図である。
図5では点検対象の構造物として橋梁40、特に橋梁40の下面46の点検を行う場合について図示している。
橋梁40の下面46には、複数のエネルギー供給装置30が設置されている。エネルギー供給装置30は、橋梁40の両側に設けられた支柱42によって支持されている。
エネルギー供給装置30は、可搬型として点検作業毎に設置してもよいし、橋梁40の設置時に固定設置してもよい。
エネルギー供給装置30を可搬型とすれば、点検作業の実施毎に設置することが可能となり、構造物に常時エネルギー供給装置30を設置する場合と比較して低コストであり、またエネルギー供給装置30のメンテナンス性を向上させる上で有利となる。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a usage example of the
FIG. 5 illustrates the case where the
A plurality of
The
If the
点検作業時には、まず、点検作業者が回転翼機20を保持して橋梁40の上面44(通行面)へと移動し、回転翼機20を橋梁40の下面46へと飛行させる(状態P1)。なお、橋梁40の設置状態によっては、回転翼機20を地面から下面46へと直接飛行させてもよい。
下面46へと移動した回転翼機20は、検出部201によって橋梁40の状態を検出する(状態P2)。
この間、回転翼機20の駆動部202は、キャパシタ2302の電力を用いて駆動する。また、回転翼機20の位置情報受信部204は、エネルギー供給装置30の位置情報発信部34から発信される位置特定情報を受信する。
制御部205は、キャパシタ2302の充電率を監視するとともに、位置特定情報に基づいて回転翼機20とエネルギー供給装置30との位置関係を把握する。そして、キャパシタ2302の充電率が所定値以下となると、点検作業を中断し、回転翼機20を最寄りのエネルギー供給装置30に移動させて充電を行うように制御する(状態P3)。
キャパシタ2302が満充電となると、制御部205は、点検作業を中断した箇所に回転翼機20を移動させて点検作業を再開させる。点検作業が終了すると、制御部205は回転翼機を点検開始位置である橋梁40の上面44へと帰還させる。
なお、点検作業の終了後に回転翼機20を点検開始位置に帰還させる際には、飛行距離がほぼ確定していることから蓄電池2304の電力を用いてもよい。
At the time of the inspection work, first, the inspection operator holds the
The
During this time, the
The
When the
When the
以上説明したように、実施の形態にかかる構造物点検システム10は、点検対象となる構造物の近傍にエネルギー供給装置30を設け、回転翼機20の充電率が所定値以下となった場合には、回転翼機20をエネルギー供給装置30に移動させてエネルギーの補給を行う。これにより、構造物の点検作業中にエネルギー補給を行う際の回転翼機20の移動量を低減して、点検作業の作業時間を短縮する上で有利となる。
また、エネルギー供給装置30が複数設けられているので、回転翼機20がエネルギー供給装置30に到達する前にエネルギーがなくなってしまう可能性を低減でき、回転翼機20が墜落等により破損するリスクを低減する上で有利となる。
また、構造物点検システム10は、エネルギー供給装置30に位置情報発信部34を設けたので、GPS衛星からの測位信号が受信できない箇所の点検作業においても回転翼機20とエネルギー供給装置30との位置関係を把握し、エネルギー供給装置30への移動や点検箇所の把握を効率的に行う上で有利となる。
また、構造物点検システム10は、エネルギー供給部32が非接触電力伝送装置であるので、回転翼機20への充電を容易に行うことができる。また、コネクタ等を介して充電を行う場合と比較して機器の構成がシンプルになり、エネルギー供給装置30および回転翼機20の耐久性を向上させる上で有利となる。
また、構造物点検システム10は、エネルギー蓄積部203がキャパシタ2302であるので、充電を短時間で行うことができ、点検作業の効率を向上させる上で有利となる。また、低電圧で充電可能であるので、充電時の電力消費量を抑えるとともに、エネルギー供給装置30のメンテナンス性を向上させる上で有利となる。
また、構造物点検システム10は、エネルギー蓄積部203が更に蓄電池2304を備えるので、点検作業中に電力が不足して回転翼機20に不具合(墜落による故障や帰還困難等)が生じる可能性を更に低減することができる。
As described above, the
In addition, since a plurality of
In addition, since the
Moreover, since the
In addition, since the
Further, in the
なお、本実施の形態では駆動部202を駆動するエネルギーとして電力を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば回転翼機20に発電機を設けて発電を行いながら飛行するようにしてもよい。この場合、エネルギー蓄積部203には例えば発電機駆動用の燃料(石油や水素など)が蓄積され、エネルギー供給装置30は発電機駆動用の燃料を供給する。
また、本実施の形態では、エネルギー供給部32が非接触電力伝送装置であるものとして説明したが、これに限らず、エネルギー供給装置30および回転翼機20にそれぞれ設けられたコネクタを接続して充電を行うようにしてもよい。
In the present embodiment, electric power has been described as an example of energy for driving the
In the present embodiment, the
10……構造物点検システム、12……管理端末、20……回転翼機、201……検出部、202……駆動部、203……エネルギー蓄積部、204……位置情報受信部、205……制御部、206……通信部、2302……キャパシタ、2304……蓄電池、2306……受電側コイル、30……エネルギー供給装置、32……エネルギー供給部、3202……送電側コイル、34……位置情報発信部。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記移動体は、
前記構造物の状態を検出する検出部と、
前記移動体の移動用動力を発生する駆動部と、
前記駆動部を駆動するエネルギーを蓄積するエネルギー蓄積部と、
前記エネルギー蓄積部のエネルギー蓄積率を監視する制御部と、を備え、
前記構造物の近傍には、
前記エネルギー蓄積部に前記エネルギーを供給するエネルギー供給部を備えるエネルギー供給装置が複数設けられ、
前記制御部は、前記エネルギー蓄積率が所定値以下となった場合には、前記移動体を前記エネルギー供給装置に移動させて前記エネルギーの補給を行うよう制御する、
ことを特徴とする構造物点検システム。 A structure inspection system for inspecting the state of a structure using a moving body,
The moving body is
A detection unit for detecting the state of the structure;
A drive unit for generating power for moving the moving body;
An energy storage unit that stores energy for driving the drive unit;
A control unit that monitors an energy storage rate of the energy storage unit,
In the vicinity of the structure,
A plurality of energy supply devices including an energy supply unit for supplying the energy to the energy storage unit;
The control unit controls the replenishment of the energy by moving the moving body to the energy supply device when the energy accumulation rate becomes a predetermined value or less.
A structure inspection system characterized by that.
前記移動体は、前記位置特定情報を受信する位置情報受信部を更に備え、
前記制御部は、前記位置特定情報に基づいて前記移動体を前記エネルギー供給装置に移動させる、
ことを特徴とする請求項1記載の構造物点検システム。 The energy supply apparatus further includes a position information transmitting unit that transmits position specifying information for specifying a position of the own apparatus with respect to the moving body,
The mobile body further includes a position information receiving unit that receives the position specifying information,
The control unit moves the moving body to the energy supply device based on the position specifying information.
The structure inspection system according to claim 1.
前記エネルギー供給部は、前記エネルギー蓄積部に対して非接触で充電を供給する非接触電力伝送装置である、
ことを特徴とする請求項1または2記載の構造物点検システム。 The energy is electric power;
The energy supply unit is a non-contact power transmission device that supplies charge to the energy storage unit in a non-contact manner.
The structure inspection system according to claim 1, wherein the structure inspection system is a structure inspection system.
前記エネルギー蓄積部は、電気二重層を用いて電力を蓄積するキャパシタである、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の構造物点検システム。 The energy is electric power;
The energy storage unit is a capacitor that stores electric power using an electric double layer.
The structure inspection system according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記制御部は、前記キャパシタの充電率が所定値以下となり、かつ前記エネルギー供給装置での充電が行えない場合に前記蓄電池に蓄積された電力を用いて前記駆動部を駆動させる、
ことを特徴とする請求項4記載の構造物点検システム。 The energy storage unit further includes a storage battery,
The control unit drives the driving unit using the electric power stored in the storage battery when the charging rate of the capacitor is equal to or less than a predetermined value and charging by the energy supply device cannot be performed.
The structure inspection system according to claim 4, wherein:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015143230A JP6604768B2 (en) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Structure inspection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015143230A JP6604768B2 (en) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Structure inspection system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017026384A true JP2017026384A (en) | 2017-02-02 |
JP6604768B2 JP6604768B2 (en) | 2019-11-13 |
Family
ID=57949483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015143230A Active JP6604768B2 (en) | 2015-07-17 | 2015-07-17 | Structure inspection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6604768B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018225757A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | 日本電産株式会社 | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle system, and battery system |
WO2018225769A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | 日本電産株式会社 | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle system, and battery system |
JP2019005424A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 中国電力株式会社 | Charging system of flight body toy |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005349517A (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Hitachi Ltd | Mobile robot with buoyancy generating mechanism, and mobile robot group |
JP2011240745A (en) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Method for supporting landing of unmanned flying object and unmanned flying object |
JP2012140101A (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Topcon Corp | Flight control system for flying object |
JP2014082805A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Tdk Corp | Non-contact power supply system and mobile |
CN103915657A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 株式会社半导体能源研究所 | Power Storage Device Control System, Power Storage System, And Electrical Appliance |
WO2014152004A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Witricity Corporation | Wireless power transfer in a vehicle |
JP2014217214A (en) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Power reception device, parking assist device, vehicle, and power transmission system |
-
2015
- 2015-07-17 JP JP2015143230A patent/JP6604768B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005349517A (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Hitachi Ltd | Mobile robot with buoyancy generating mechanism, and mobile robot group |
JP2011240745A (en) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Method for supporting landing of unmanned flying object and unmanned flying object |
JP2012140101A (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-26 | Topcon Corp | Flight control system for flying object |
JP2014082805A (en) * | 2012-10-12 | 2014-05-08 | Tdk Corp | Non-contact power supply system and mobile |
CN103915657A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-09 | 株式会社半导体能源研究所 | Power Storage Device Control System, Power Storage System, And Electrical Appliance |
WO2014152004A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Witricity Corporation | Wireless power transfer in a vehicle |
JP2014217214A (en) * | 2013-04-26 | 2014-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | Power reception device, parking assist device, vehicle, and power transmission system |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018225757A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | 日本電産株式会社 | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle system, and battery system |
WO2018225769A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | 日本電産株式会社 | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle system, and battery system |
US11167653B2 (en) | 2017-06-07 | 2021-11-09 | Nidec Corporation | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle system, and battery system |
JP2019005424A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 中国電力株式会社 | Charging system of flight body toy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6604768B2 (en) | 2019-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7157116B2 (en) | Battery and drone with battery | |
US11607972B2 (en) | Battery and unmanned aerial vehicle with battery indicator and venting opening | |
US11721995B2 (en) | Battery management system | |
CN104471827B (en) | Self-optimizing power transmission | |
US20200001735A1 (en) | Monitoring system, base station and control method of a drone | |
CN107709162B (en) | Charging system based on aircraft is guide independently | |
KR101571161B1 (en) | Unmanned aerial vehicle, Charging station and Automatic charging system for Unmanned aerial vehicle comprising the same | |
KR20160104385A (en) | Unmanned aerial vehicle, unmanned aerial vehicle charging system and control method thereof | |
JP6604768B2 (en) | Structure inspection system | |
CN104578251A (en) | Charging method and system for robot | |
JP2017505254A (en) | UAV battery power backup system and method | |
JP2018052341A (en) | Flight robot control system and flight robot | |
CN108574332A (en) | A kind of unmanned plane power supply system and its maintaining method, unmanned plane charging method | |
CN108387642A (en) | Non-fragment orbit detection device and method | |
WO2019032451A1 (en) | Aerial vehicle charging method and device | |
JP2019045163A (en) | Structure check system and structure check method using unmanned mobile body | |
KR102417050B1 (en) | Vehicle battery monitoring system | |
JP2022036467A (en) | Facility inspection system, flying body, repeating device, and facility inspection method | |
Sivachitra et al. | Solar Powered Dexterous Robot Controlled by Mobile Phone | |
JP2021092418A (en) | Flight vehicle and flight vehicle positioning system | |
JP2019121179A (en) | Monitoring device, monitoring control device for mobile body monitoring object, and monitoring control program for monitoring object | |
JP2017061351A (en) | Raising/lowering device and autonomous traveling device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180627 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190319 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191015 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6604768 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |