JP2019169065A - 点検システム - Google Patents
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Abstract
【課題】飛行体による点検作業の効率を向上させる点検システムを提供する。【解決手段】電力を光によって送電する送電部310と、画像情報受信部330と、受信する画像情報が示す画像を表示する表示部DSと、操作者による操作を受け付ける操作部TPと、受け付けた操作を操作情報として送信する操作情報送信部320とを備える操作装置3と、送電部が光によって送電する電力を受電する受電部210と、受電した電力によって動作する飛行姿勢制御モータ250と、周囲を撮像する撮像部CAMと、操作情報受信部220と、撮像部が撮像する画像を送信する画像情報送信部230と、操作情報受信部が受信する操作情報に基づいて、飛行姿勢制御モータの動作を制御するモータ制御部240とを備える飛行装置2と、操作装置と飛行装置とを接続し、送電部から送電される光電力を受電部に対して供給する光ケーブルとを備える点検システム1。【選択図】図2
Description
本発明は、点検システムに関する。
従来、構造物や建造物などを移動飛行体によって点検するシステムが提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
この特許文献1には、移動飛行体(例えば、ドローン)が、自律的に飛行して点検箇所に移動する技術が開示されている。このような移動飛行体は、電源として例えばバッテリー(電池)を備えており、このバッテリーから供給される電力によって回転翼などを駆動することにより飛行する。しかしながら、特許文献1に記載されるような従来技術によると、バッテリーの電力残量によって飛行時間に制約が生じるため、バッテリーの交換や充電のたびに離着陸を繰り返す必要が生じ、点検作業の効率が低下するという問題があった。本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、飛行体による点検作業の効率を向上させることができる点検システムを提供する。
本発明の一態様は、電力を光によって送電する送電部と、画像情報を受信する画像情報受信部と、前記画像情報受信部が受信する前記画像情報が示す画像を表示する表示部と、操作者による操作を受け付ける操作部と、前記操作部が受け付けた操作を操作情報として送信する操作情報送信部と、を備える操作装置と、前記送電部が光によって送電する電力を受電する受電部と、前記受電部が受電した電力によって動作する飛行姿勢制御モータと、周囲を撮像する撮像部と、前記操作情報送信部が送信する前記操作情報を受信する操作情報受信部と、前記撮像部が撮像する画像を前記画像情報として前記画像情報受信部に送信する画像情報送信部と、前記操作情報受信部が受信する前記操作情報に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御するモータ制御部と、を備える飛行装置と、前記操作装置と前記飛行装置とを接続し、前記送電部から送電される光電力を前記受電部に対して供給する光ケーブルと、を備える点検システムである。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記操作装置を操作する操作者の位置と、前記飛行装置の位置との相対位置を判定する相対位置判定部を更に備え、前記モータ制御部は、前記相対位置判定部が判定する前記相対位置に更に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御することにより、飛行中の前記飛行装置の位置を操作者の位置に追従させる。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記飛行装置と、点検対象の設備との距離を測定する距離測定部をさらに備え、前記モータ制御部は、前記距離測定部が判定する前記飛行装置と前記点検対象の設備との距離に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御することにより、飛行中の前記飛行装置と前記点検対象の設備との距離を予め定められている離隔距離以上に制御する。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記点検対象の設備には、配電設備が含まれ、電流によって生じる磁界の強さを検出する磁界センサをさらに備え、前記距離測定部は、前記磁界センサが検出する磁界の強さに基づいて、前記飛行装置と前記配電設備との距離を測定する。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記飛行装置の前記撮像部の撮像対象には、操作者の周囲の状況が含まれ、前記撮像部が撮像する操作者の周囲に障害物が存在する場合に、前記表示部に対して障害物が存在することを示す画像を前記画像情報として供給する障害物判定部を更に備える。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、飛行中の前記飛行装置に接続されている前記光ケーブルに対する張力を検出するとともに、前記張力が所定のしきい値を超える場合には操作者に対する警告情報を出力する張力検出部を更に備える。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記光ケーブルは、前記送電部が送電する光電力と、前記画像情報と、前記操作情報とを波長多重することにより送受する。
また、本発明の一態様の点検システムにおいて、前記飛行装置は、前記撮像部が撮像する画像を記憶する記憶部を更に備え、前記画像情報送信部は、前記記憶部に記憶される画像の解像度よりも低い解像度の画像を前記画像情報として前記操作装置に送信する。
本発明によれば、飛行体による点検作業の効率を向上させることができる点検システムを提供することができる。
[実施形態]
以下、図面を参照して、本発明に係る点検システム1の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の点検システム1の構成の概要を示す図である。
点検システム1は、配電設備PDEを点検するシステムである。配電設備PDEには、配電線(高圧電線、低圧電線、高圧引下線)、架空地線、引込線、引込線保護装置、電柱、電圧調整器、柱上変圧器、開閉器、開閉器を遠隔制御するための遠制子局、配電線を配電柱に保持するための碍子、腕金などが含まれる。なお、点検システム1の点検対象の設備には、上述した配電設備PDEに加え、送電電圧が6,600Vを超えるような高圧配電設備(送電設備・変電設備)が含まれていてもよい。
以下、図面を参照して、本発明に係る点検システム1の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の点検システム1の構成の概要を示す図である。
点検システム1は、配電設備PDEを点検するシステムである。配電設備PDEには、配電線(高圧電線、低圧電線、高圧引下線)、架空地線、引込線、引込線保護装置、電柱、電圧調整器、柱上変圧器、開閉器、開閉器を遠隔制御するための遠制子局、配電線を配電柱に保持するための碍子、腕金などが含まれる。なお、点検システム1の点検対象の設備には、上述した配電設備PDEに加え、送電電圧が6,600Vを超えるような高圧配電設備(送電設備・変電設備)が含まれていてもよい。
[点検システム1の概要構成]
この点検システム1は、飛行装置2と、操作装置3とを備える。
飛行装置2は、例えばドローンなどの自律型無人飛行体であって、ロータRTと、ロータRTを駆動する飛行姿勢制御モータ250と、撮像部CAMとを備える。この飛行装置2は、操作装置3の操作者OPによって操作される。飛行装置2は、配電設備PDEの近傍を飛行しながら、配電設備PDEの外観を撮像部CAMによって撮像することにより、配電設備PDEを点検する。なお、この一例において、飛行装置2は、可視波長による撮像を行うものとして説明するが、これに限られない。飛行装置2は、赤外波長、紫外波長、X線波長などの各波長帯によって撮像することにより、配電設備PDEを点検してもよい。また、上述した「配電設備PDEの近傍」とは、飛行装置2が配電設備PDEを撮像するにあたり、配電設備PDEに接触しない範囲、及び配電設備PDEによって生じる磁界や電界による飛行や撮像への影響を受けない範囲の空間をいう。
この点検システム1は、飛行装置2と、操作装置3とを備える。
飛行装置2は、例えばドローンなどの自律型無人飛行体であって、ロータRTと、ロータRTを駆動する飛行姿勢制御モータ250と、撮像部CAMとを備える。この飛行装置2は、操作装置3の操作者OPによって操作される。飛行装置2は、配電設備PDEの近傍を飛行しながら、配電設備PDEの外観を撮像部CAMによって撮像することにより、配電設備PDEを点検する。なお、この一例において、飛行装置2は、可視波長による撮像を行うものとして説明するが、これに限られない。飛行装置2は、赤外波長、紫外波長、X線波長などの各波長帯によって撮像することにより、配電設備PDEを点検してもよい。また、上述した「配電設備PDEの近傍」とは、飛行装置2が配電設備PDEを撮像するにあたり、配電設備PDEに接触しない範囲、及び配電設備PDEによって生じる磁界や電界による飛行や撮像への影響を受けない範囲の空間をいう。
操作装置3は、電源装置300と、操作端末SPとを備える。
電源装置300は、光ファイバーケーブルFC(光ケーブル)によって飛行装置2と接続されている。電源装置300は、蓄電池BTを備えており、光周波数に変調された電力(光電力PW)を、光ファイバーケーブルFCを介して飛行装置2に対して供給する。この電源装置300は、例えば、キャリアBCに積載可能である。操作者OPは、キャリアBCに積載された電源装置300を背負って移動する。なお、電源装置300は、操作者OPとともに移動できればよく、例えば、車輪を備えた運搬用キャリア(例えば、カートや台車)に積載されてもよい。
操作端末SPは、例えば、スマートフォンやタブレットなどの携帯型コンピュータであり、表示部DS(例えば、液晶ディスプレイ)と、操作部TP(例えば、タッチパネル)とを備えている。操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示される操作画面を見ながら、操作部TPに対して操作することにより、飛行装置2の各動作を制御する。
電源装置300は、光ファイバーケーブルFC(光ケーブル)によって飛行装置2と接続されている。電源装置300は、蓄電池BTを備えており、光周波数に変調された電力(光電力PW)を、光ファイバーケーブルFCを介して飛行装置2に対して供給する。この電源装置300は、例えば、キャリアBCに積載可能である。操作者OPは、キャリアBCに積載された電源装置300を背負って移動する。なお、電源装置300は、操作者OPとともに移動できればよく、例えば、車輪を備えた運搬用キャリア(例えば、カートや台車)に積載されてもよい。
操作端末SPは、例えば、スマートフォンやタブレットなどの携帯型コンピュータであり、表示部DS(例えば、液晶ディスプレイ)と、操作部TP(例えば、タッチパネル)とを備えている。操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示される操作画面を見ながら、操作部TPに対して操作することにより、飛行装置2の各動作を制御する。
なお、この一例では、電源装置300と操作端末SPとが別体の装置として構成される場合について説明するが、これに限られない。例えば、電源装置300と、操作端末SPとは、一体型の装置として構成されてもよい。例えば、操作装置3は、操作端末SPが電源装置300を備えるハンディ型の装置として構成されてもよい。
次に、図2を参照して、点検システム1の機能の詳細について説明する。
次に、図2を参照して、点検システム1の機能の詳細について説明する。
図2は、本実施形態の点検システム1の機能構成の一例を示す図である。点検システム1は、飛行装置2と、操作装置3とを備える。以下、操作装置3の機能構成を説明し、次に飛行装置2の機能構成を説明する。
[操作装置3の機能構成]
操作装置3は、電源装置300と、操作端末SPとを備える。電源装置300と、操作端末SPとは、有線又は無線によって互いに通信可能である。この一例では、電源装置300と操作端末SPとが近距離無線通信によって相互に情報を授受可能である場合について説明する。
操作装置3は、電源装置300と、操作端末SPとを備える。電源装置300と、操作端末SPとは、有線又は無線によって互いに通信可能である。この一例では、電源装置300と操作端末SPとが近距離無線通信によって相互に情報を授受可能である場合について説明する。
操作端末SPは、表示部DSと、操作部TPとを備える。表示部DSは、例えば、液晶ディスプレイを備えており、各種の画像を表示する。操作部TPは、操作者OPによる操作を受け付ける。
電源装置300は、送電部310と、操作情報送信部320と、画像情報受信部330と、障害物判定部340と、張力検出部350と、蓄電池BTと、ケーブルリールCRとを備える。
ケーブルリールCRは、光ファイバーケーブルFCを収納する。飛行装置2の飛行高度が高い場合には、より多くの光ファイバーケーブルFCがケーブルリールCRから繰り出され、飛行装置2の飛行高度が低い場合には、より多くの光ファイバーケーブルFCがケーブルリールCRに巻き取られる。
蓄電池BTは、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を備えており、飛行装置2が飛行するための電力を蓄電している。
蓄電池BTは、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池を備えており、飛行装置2が飛行するための電力を蓄電している。
送電部310は、蓄電池BTに蓄電されている電力を光変調することにより光電力PWに変換し、変換した光電力PWを、光ファイバーケーブルFCを介して飛行装置2に対して送電する。
なお、ここでは電源装置300が蓄電池BTを備えている場合を一例にして説明するが、これに限られない。電源装置300は、飛行装置2が飛行するための電力を飛行装置2に対して供給できればよく、一次電池、発電機、又は外部電源からの受電装置を備えていてもよい。
なお、ここでは電源装置300が蓄電池BTを備えている場合を一例にして説明するが、これに限られない。電源装置300は、飛行装置2が飛行するための電力を飛行装置2に対して供給できればよく、一次電池、発電機、又は外部電源からの受電装置を備えていてもよい。
操作情報送信部320は、操作部TPが受け付けた操作を示す操作情報OPDを光変調することにより、光ファイバーケーブルFCを介して飛行装置2に対して送信する。ここで、操作情報送信部320は、光電力PWの変調周波数とは異なる周波数にして、操作情報OPDを光変調する。すなわち、1本の光ファイバーケーブルFCに周波数が互いに異なる電力及び情報が流れる。
画像情報受信部330は、飛行装置2から光ファイバーケーブルFCを介して画像情報IMGDを受信する。受信された画像情報IMGDは、表示部DSに表示される。すなわち、表示部DSは、画像情報受信部330が受信する画像情報IMGDが示す画像(表示画像IMG)を表示する。
画像情報受信部330が受信する画像情報IMGDは、上述した光電力PWの変調周波数及び操作情報OPDの変調周波数のいずれの周波数とも異なる周波数によって変調されている。すなわち、光ファイバーケーブルFCは、送電部310が送電する光電力PWと、画像情報IMGDと、操作情報OPDとを波長多重することにより送受する。
障害物判定部340は、飛行装置2の撮像部CAMが撮像する操作者OPの周囲に、障害物OBSが存在する場合に、障害物OBSが存在することを示す画像(例えば、警告表示WRN)を表示部DSに対して出力する。
張力検出部350は、飛行中の飛行装置2に接続されている光ファイバーケーブルFCに対する張力を検出するとともに、張力が所定のしきい値を超える場合には操作者OPに対する警告表示WRN(警告情報)を出力する。
[飛行装置2の機能構成]
飛行装置2は、受電部210と、操作情報受信部220と、画像情報送信部230と、モータ制御部240と、飛行姿勢制御モータ250と、相対位置判定部260と、距離測定部270と、記憶部280と、撮像部CAMと、磁界センサMSとを備える。
飛行装置2は、受電部210と、操作情報受信部220と、画像情報送信部230と、モータ制御部240と、飛行姿勢制御モータ250と、相対位置判定部260と、距離測定部270と、記憶部280と、撮像部CAMと、磁界センサMSとを備える。
受電部210は、送電部310が光によって送電する電力(すなわち、光電力PW)を受電する。受電部210は、受電した電力のうち少なくとも一部を、飛行姿勢制御モータ250の駆動のために供給する。
飛行姿勢制御モータ250は、受電部210が受電した電力によって動作する。
飛行姿勢制御モータ250は、受電部210が受電した電力によって動作する。
操作情報受信部220は、電源装置300の操作情報送信部320が送信する操作情報OPDを受信する。
モータ制御部240は、操作情報受信部220が受信する操作情報OPDに基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御する。
モータ制御部240は、操作情報受信部220が受信する操作情報OPDに基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御する。
撮像部CAMは、例えば動画カメラを備えており、飛行装置2の周囲を撮像する。この撮像部CAMは、飛行装置2の飛行中に配電設備PDEを撮像するための撮像軸(設備撮像軸AX1)を有している。つまり、撮像部CAMは、飛行中に配電設備PDEを撮像可能である。
また、撮像部CAMは、飛行装置2の飛行中に、鉛直ほぼ真下にいる操作者OPを含む地表エリアを撮像するための撮像軸(地表撮像軸AX2)を有している。つまり、撮像部CAMは、飛行中に操作者OPを撮像可能である。
相対位置判定部260は、操作装置3を操作する操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置を判定する。相対位置判定部260が相対位置を判定する仕組みは、種々の構成が可能である。例えば、相対位置判定部260は、ミリ波レーダーや画像処理によって操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置を判定してもよい。この一例では、相対位置判定部260は、撮像部CAMが飛行中に地表撮像軸AX2の撮像軸によって撮像された操作者OPの画像に基づいて、操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置を判定する。
この場合、モータ制御部240は、相対位置判定部260が判定する相対位置に更に基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御することにより、飛行中の飛行装置2の位置を操作者OPの位置に追従させる。
この場合、モータ制御部240は、相対位置判定部260が判定する相対位置に更に基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御することにより、飛行中の飛行装置2の位置を操作者OPの位置に追従させる。
距離測定部270は、飛行装置2と、配電設備PDEとの距離を測定する。相対位置判定部260が相対位置を判定する仕組みは、種々の構成が可能である。この一例では、飛行装置2は、磁界センサMSを備えている。この磁界センサMSは、配電設備PDEを流れる電流によって生じる磁界MFの強さを検出する。
この場合、距離測定部270は、磁界センサMSが検出する磁界MFの強さに基づいて、飛行装置2と配電設備PDEとの距離を測定する。
また、この場合、モータ制御部240は、距離測定部270が判定する飛行装置2と配電設備PDEとの距離に基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御することにより、飛行中の飛行装置2と配電設備PDEとの距離を予め定められている離隔距離SD以上に制御する。
この場合、距離測定部270は、磁界センサMSが検出する磁界MFの強さに基づいて、飛行装置2と配電設備PDEとの距離を測定する。
また、この場合、モータ制御部240は、距離測定部270が判定する飛行装置2と配電設備PDEとの距離に基づいて、飛行姿勢制御モータ250の動作を制御することにより、飛行中の飛行装置2と配電設備PDEとの距離を予め定められている離隔距離SD以上に制御する。
記憶部280には、撮像部CAMが撮像する画像が記憶される。この記憶部280は、例えば、メモリーカードなどの可搬媒体によって構成されており、飛行装置2が着陸した場合に、飛行装置2から取り出すことが可能である。
画像情報送信部230は、撮像部CAMが撮像する画像を画像情報IMGDとして画像情報受信部330に送信する。ここで、画像情報送信部230は、撮像部CAMが撮像する画像の解像度を変換して画像情報IMGDを生成してもよい。一例として、画像情報送信部230は、記憶部280に記憶される画像の解像度よりも低い解像度の画像を画像情報IMGDとして生成し、生成した画像情報IMGDを操作装置3に送信する。
画像情報送信部230は、撮像部CAMが撮像する画像を画像情報IMGDとして画像情報受信部330に送信する。ここで、画像情報送信部230は、撮像部CAMが撮像する画像の解像度を変換して画像情報IMGDを生成してもよい。一例として、画像情報送信部230は、記憶部280に記憶される画像の解像度よりも低い解像度の画像を画像情報IMGDとして生成し、生成した画像情報IMGDを操作装置3に送信する。
光ファイバーケーブルFCは、操作装置3と飛行装置2とを接続し、送電部310から送電される光電力PWを受電部210に対して供給する。
[点検システム1の動作]
次に、図3〜図7を参照して、本実施形態の点検システム1の動作の一例について説明する。
図3は、本実施形態の飛行装置2の動作の一例を示す図である。
図4は、本実施形態の操作端末SPの表示部DS及び操作部TPの一例を示す図である。
なお、ここでいる操作端末SPに対する操作には、操作端末SPの表示部DSに表示される操作画像(例えば、アイコン)に対応する表示部DS上の位置を操作者OPがタップする操作が含まれる。操作端末SPは、操作部TPがタップされた位置を検出することにより、いずれの操作画像に対する操作であるかを検出する。以下においては、操作端末SPが行う一連の操作検出動作の説明を省略し、単に「操作者OPがアイコンをタップする」などの表現によって説明する。また、操作部TPが検出した操作は、電源装置300を介して飛行装置2に送信されるが、以下においては「電源装置300を介して送信される」旨の説明を省略する。
次に、図3〜図7を参照して、本実施形態の点検システム1の動作の一例について説明する。
図3は、本実施形態の飛行装置2の動作の一例を示す図である。
図4は、本実施形態の操作端末SPの表示部DS及び操作部TPの一例を示す図である。
なお、ここでいる操作端末SPに対する操作には、操作端末SPの表示部DSに表示される操作画像(例えば、アイコン)に対応する表示部DS上の位置を操作者OPがタップする操作が含まれる。操作端末SPは、操作部TPがタップされた位置を検出することにより、いずれの操作画像に対する操作であるかを検出する。以下においては、操作端末SPが行う一連の操作検出動作の説明を省略し、単に「操作者OPがアイコンをタップする」などの表現によって説明する。また、操作部TPが検出した操作は、電源装置300を介して飛行装置2に送信されるが、以下においては「電源装置300を介して送信される」旨の説明を省略する。
[飛行装置2の離陸動作及び着陸動作]
飛行装置2を離陸させる場合、操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示されている離陸アイコンP_TO(図4を参照。)をタップする。離陸アイコンP_TOがタップされると、操作端末SPは、飛行装置2に対して「離陸」を指示する操作情報OPDを送信する。飛行装置2は、操作端末SPから「離陸」の指示を受信すると、離陸動作を行う。飛行装置2は、自律制御を行いつつ上昇し、撮像部CAMによって配電設備PDEを検出すると、その検出した高度において静止(いわゆるホバリング)する。この場合、飛行装置2の飛行姿勢についての操作者OPによる操作は不要である。
飛行装置2を離陸させる場合、操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示されている離陸アイコンP_TO(図4を参照。)をタップする。離陸アイコンP_TOがタップされると、操作端末SPは、飛行装置2に対して「離陸」を指示する操作情報OPDを送信する。飛行装置2は、操作端末SPから「離陸」の指示を受信すると、離陸動作を行う。飛行装置2は、自律制御を行いつつ上昇し、撮像部CAMによって配電設備PDEを検出すると、その検出した高度において静止(いわゆるホバリング)する。この場合、飛行装置2の飛行姿勢についての操作者OPによる操作は不要である。
飛行装置2は、飛行中において、撮像部CAMの設備撮像軸AX1の方向の周囲を撮像する。設備撮像軸AX1は、飛行装置2が上空で静止(例えば、ホバリング)している状態において、配電設備PDEが画角内に収まるように設定されている。したがって、撮像部CAMが撮像する設備撮像軸AX1の方向の画像には、配電設備PDEの画像が含まれる。飛行装置2は、撮像した配電設備PDEの画像を、画像情報IMGDとして操作端末SPに対して供給する。操作端末SPは、この画像情報IMGDに基づく表示画像IMGを表示部DSに表示させる。
操作者OPは、表示部DSに表示される表示画像IMGを見ることによって、飛行装置2による配電設備PDEの撮像状況をリアルタイムに把握することができる。
飛行装置2の撮像部CAMが撮像する画像を録画する場合(又は、録画を停止する場合)、操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示されている録画アイコンP_RECをタップする。
操作者OPは、表示部DSに表示される表示画像IMGを見ることによって、飛行装置2による配電設備PDEの撮像状況をリアルタイムに把握することができる。
飛行装置2の撮像部CAMが撮像する画像を録画する場合(又は、録画を停止する場合)、操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示されている録画アイコンP_RECをタップする。
飛行中の飛行装置2を着陸させる場合、操作者OPは、着陸アイコンP_LD(図4を参照。)をタップする。着陸アイコンP_LDがタップされると、操作端末SPは、飛行装置2に対して「着陸」を指示する操作情報OPDを送信する。飛行装置2は、操作端末SPから「着陸」の指示を受信すると、着陸動作を行う。飛行装置2は、自律制御を行いつつ下降し、地表面に接地するとロータRTの回転を停止させる。この場合、飛行装置2の飛行姿勢についての操作者OPによる操作は不要である。
このように、飛行装置2の離陸動作及び着陸動作は、自律制御されており、操作者OPの操作の負担が軽減されている。以下、飛行装置2が離陸した後の動作について説明する。
このように、飛行装置2の離陸動作及び着陸動作は、自律制御されており、操作者OPの操作の負担が軽減されている。以下、飛行装置2が離陸した後の動作について説明する。
(ステップS10)飛行装置2の操作情報受信部220は、操作情報OPDを取得する。操作情報受信部220は、取得した操作情報OPDをモータ制御部240に供給する。
(ステップS20)飛行装置2の磁界センサMSは、飛行装置2の周囲の磁界の強度を検出する。磁界センサMSは、検出した磁界の強度を示す磁界強度情報を距離測定部270に対して出力する。距離測定部270は、磁界センサMSが出力する磁界強度情報を取得する。距離測定部270は、取得した磁界強度情報に基づいて、自機と配電設備PDEとの距離を測定(推定)する。この距離測定部270による距離測定の一例について、図5を参照して説明する。
(ステップS20)飛行装置2の磁界センサMSは、飛行装置2の周囲の磁界の強度を検出する。磁界センサMSは、検出した磁界の強度を示す磁界強度情報を距離測定部270に対して出力する。距離測定部270は、磁界センサMSが出力する磁界強度情報を取得する。距離測定部270は、取得した磁界強度情報に基づいて、自機と配電設備PDEとの距離を測定(推定)する。この距離測定部270による距離測定の一例について、図5を参照して説明する。
図5は、本実施形態の距離測定部270による距離測定の一例を示す図である。配電設備PDEのうち、例えば配電線の周囲には、配電線を流れる電流iの大きさに応じた強度の磁界MFが生じる。この磁界MFは、配電線の断面径方向に向けて配電線から離れるに従って強度が低下する強度分布を有する。ここで、飛行装置2と配電設備PDE(例えば
、配電線)との離隔距離をどの程度確保すればよいかは、配電設備PDEを流れる電流iの大きさに依存することがある。例えば、配電設備PDEを流れる電流iが比較的大きい場合には、電流iが比較的小さい場合に比べて、離隔距離を大きくとることが望ましい。
この距離測定部270は、磁界センサMSが検出した飛行装置2の周囲の磁界の強度が、所定の強度以下であるか否かに基づいて、所定の離隔距離SDを確保できているか否かを判定する。距離測定部270は、判定結果をモータ制御部240に対して供給する。
、配電線)との離隔距離をどの程度確保すればよいかは、配電設備PDEを流れる電流iの大きさに依存することがある。例えば、配電設備PDEを流れる電流iが比較的大きい場合には、電流iが比較的小さい場合に比べて、離隔距離を大きくとることが望ましい。
この距離測定部270は、磁界センサMSが検出した飛行装置2の周囲の磁界の強度が、所定の強度以下であるか否かに基づいて、所定の離隔距離SDを確保できているか否かを判定する。距離測定部270は、判定結果をモータ制御部240に対して供給する。
(ステップS30)図3に戻り、相対位置判定部260は、撮像部CAMが撮像した画像のうち、地表撮像軸AX2によって撮像された画像を取得する。この画像には、飛行装置2から見た操作者OPの画像が含まれている。相対位置判定部260は、取得した画像内の操作者OPの画像の位置を判定する。図6を参照して、相対位置判定部260による飛行装置2と操作者OPとの相対位置の判定について説明する。
図6は、本実施形態の飛行装置2と操作者OPとの相対位置の一例を示す図である。操作者OPが操作位置1_POS1にいて、飛行装置2が操作位置1_POS1の上空に静止(例えば、ホバリング)している場合について説明する。この状況において、飛行装置2の撮像部CAMの地表撮像軸AX2が鉛直下方向を指している場合、操作者OPの画像は、撮像部CAMが撮像した画像の中心に位置する。この場合には、相対位置判定部260は、飛行装置2と操作者OPとの相対位置にずれがない(例えば、相対距離0(ゼロ)である。)と判定する。
また、飛行装置2が操作位置1_POS1の上空に静止している場合において、操作者OPが操作位置2_POS2に移動した場合について説明する。この状況において、飛行装置2の撮像部CAMの地表撮像軸AX2が鉛直下方向を指している場合、操作者OPの画像は、撮像部CAMが撮像した画像の中心に位置しない。この場合には、相対位置判定部260は、飛行装置2と操作者OPとの相対位置にずれがある(例えば、飛行装置移動方向DIR_Dの方向に距離d_OPだけ離れている。)と判定する。
相対位置判定部260は、相対位置の判定結果をモータ制御部240に対して供給する。
また、飛行装置2が操作位置1_POS1の上空に静止している場合において、操作者OPが操作位置2_POS2に移動した場合について説明する。この状況において、飛行装置2の撮像部CAMの地表撮像軸AX2が鉛直下方向を指している場合、操作者OPの画像は、撮像部CAMが撮像した画像の中心に位置しない。この場合には、相対位置判定部260は、飛行装置2と操作者OPとの相対位置にずれがある(例えば、飛行装置移動方向DIR_Dの方向に距離d_OPだけ離れている。)と判定する。
相対位置判定部260は、相対位置の判定結果をモータ制御部240に対して供給する。
図3に戻り、ステップS40〜ステップS80において、モータ制御部240は、操作情報受信部220と、相対位置判定部260と、距離測定部270とからそれぞれ供給される情報に基づいて、飛行姿勢制御モータ250を制御する。以下、具体的に説明する。
(ステップS40)モータ制御部240は、ステップS10において操作情報受信部220が操作情報OPDを取得したか否か、すなわち、操作情報OPDの有無を判定する。モータ制御部240は、操作情報OPDがないと判定した場合(ステップS40;NO)には、処理をステップS70に進める。モータ制御部240は、操作情報OPDがあると判定した場合(ステップS40;YES)には、処理をステップS50に進める。
(ステップS50)モータ制御部240は、ステップS20において測定された飛行装置2と配電設備PDEとの間の距離dが規定値(例えば、既定の離隔距離SD)より大きいか否かを判定する(図5を参照。)。モータ制御部240は、距離dが規定値より大きいと判定した場合(ステップS50;YES)には、処理をステップS60に進める。また、モータ制御部240は、距離dが規定値以下であると判定した場合(ステップS50;NO)には、処理をステップS70に進める。
(ステップS60)モータ制御部240は、ステップS10において取得された操作情報OPDに基づく飛行装置2の位置制御を行う。ここで、図4を参照して、飛行装置2の飛行位置の操作の一例について説明する。
操作端末SPの表示部DSには、飛行装置方向操作アイコンP_Dが表示される。この飛行装置方向操作アイコンP_Dには、一例として、飛行装置上昇アイコンP_DUと、飛行装置左移動アイコンP_DLと、飛行装置右移動アイコンP_DRと、飛行装置下降アイコンP_DDと、飛行装置左旋回アイコンP_DRTLと、飛行装置右旋回アイコンP_DRTRとが含まれる。
操作者OPによって、飛行装置方向操作アイコンP_Dがタップされると、移動方向を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。
具体的な一例として、飛行装置上昇アイコンP_DUがタップされると「上昇」を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。飛行装置2から「上昇」を指示する操作情報OPDが送信されると、飛行装置2のモータ制御部240は、飛行姿勢制御モータ250に供給される駆動電流を増加させて、ロータRTの回転数を増加させる。
また、飛行装置下降アイコンP_DDがタップされると「下降」を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。飛行装置2から「下降」を指示する操作情報OPDが送信されると、飛行装置2のモータ制御部240は、飛行姿勢制御モータ250に供給される駆動電流を減少させて、ロータRTの回転数を低下させる。
他の飛行装置方向操作アイコンP_Dがタップされた場合も、モータ制御部240は、上述と同様にして、飛行装置2の飛行位置及び飛行姿勢を制御する。
操作端末SPの表示部DSには、飛行装置方向操作アイコンP_Dが表示される。この飛行装置方向操作アイコンP_Dには、一例として、飛行装置上昇アイコンP_DUと、飛行装置左移動アイコンP_DLと、飛行装置右移動アイコンP_DRと、飛行装置下降アイコンP_DDと、飛行装置左旋回アイコンP_DRTLと、飛行装置右旋回アイコンP_DRTRとが含まれる。
操作者OPによって、飛行装置方向操作アイコンP_Dがタップされると、移動方向を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。
具体的な一例として、飛行装置上昇アイコンP_DUがタップされると「上昇」を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。飛行装置2から「上昇」を指示する操作情報OPDが送信されると、飛行装置2のモータ制御部240は、飛行姿勢制御モータ250に供給される駆動電流を増加させて、ロータRTの回転数を増加させる。
また、飛行装置下降アイコンP_DDがタップされると「下降」を指示する操作情報OPDが、操作端末SPから飛行装置2に対して送信される。飛行装置2から「下降」を指示する操作情報OPDが送信されると、飛行装置2のモータ制御部240は、飛行姿勢制御モータ250に供給される駆動電流を減少させて、ロータRTの回転数を低下させる。
他の飛行装置方向操作アイコンP_Dがタップされた場合も、モータ制御部240は、上述と同様にして、飛行装置2の飛行位置及び飛行姿勢を制御する。
なお、撮像部CAMは、撮像方向、すなわち飛行装置2の筐体に対する設備撮像軸AX1の方向を変化させる装置を備えていてもよい。この場合、図4に示すように、操作端末SPには、カメラ方向操作アイコンP_Cが表示される。このカメラ方向操作アイコンP_Cとは、飛行装置2の飛行位置及び飛行姿勢を変化させることなく、撮像部CAMの撮像方向(例えば、設備撮像軸AX1の方向)を可変に操作する操作画像である。具体的な一例として、カメラ方向操作アイコンP_Cには、カメラ上アイコンP_CUと、カメラ下アイコンP_CDと、カメラ左アイコンP_CLと、カメラ右アイコンP_CRとが含まれる。カメラ上アイコンP_CU及びカメラ下アイコンP_CDは、撮像部CAMの撮像方向の仰角・俯角を変化(いわゆる、チルトアップ、チルトダウン)させる。カメラ左アイコンP_CL及びカメラ右アイコンP_CRは、撮像部CAMの撮像方向の水平方向の角度を変化(いわゆる、パンニング)させる。
なお、操作端末SPの表示部DSには、撮像部CAMの画角を変更(例えば、ズームアップやズームアウト)する操作アイコン(不図示)が表示されていてもよい。
なお、操作端末SPの表示部DSには、撮像部CAMの画角を変更(例えば、ズームアップやズームアウト)する操作アイコン(不図示)が表示されていてもよい。
(ステップS70)図3に戻り、モータ制御部240は、操作情報OPDがない場合(すなわち、操作者OPによる飛行装置方向操作アイコンP_Dに対する操作がない場合)、かつ、飛行装置2と配電設備PDEとの間の距離dが既定の離隔距離SDより大きい場合には、配電設備PDEとの離隔距離を確保しつつ、操作者OPの移動に対する位置追従制御を行う。再び図6を参照して、モータ制御部240による位置追従制御の一例について説明する。
[位置追従制御]
操作者OPが操作位置1_POS1にいて、飛行装置2が操作位置1_POS1の上空に静止(例えば、ホバリング)している状況において、操作者OPが操作位置1_POS1から操作位置2_POS2に移動した場合について説明する。この場合、相対位置判定部260は、操作装置3を操作する操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置が、操作者移動方向DIR_OPに距離d_OPぶん離れていると判定する。モータ制御部240は、この相対位置判定部260の判定結果に基づいて、操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置の差がなくなるように、飛行装置2を飛行装置移動方向DIR_Dに移動させる。この結果、飛行装置2は、操作位置2_POS2の上空、すなわち、操作者OPの真上の位置に移動する。モータ制御部240は、相対位置判定部260の判定結果に基づいて、飛行装置2を操作者OPの移動に追従させる。
なお、飛行装置2が操作者OPの真上の位置において追従することは一例であって、これに限られない。飛行装置2は、操作者OPの真上以外の位置において追従してもよい。例えば、車道と左右両側の路側帯とを有する道路の一方の路側帯に沿って設置された配電設備PDEを点検する場合について説明する。この場合、飛行装置2が配電設備PDEに沿って移動し、操作者OPが当該道路の反対側の路側帯(例えば、歩道)を移動する場合には、飛行装置2は、車道を挟んで反対側の路側帯を移動する操作者OPの位置に追従して移動する。
操作者OPが操作位置1_POS1にいて、飛行装置2が操作位置1_POS1の上空に静止(例えば、ホバリング)している状況において、操作者OPが操作位置1_POS1から操作位置2_POS2に移動した場合について説明する。この場合、相対位置判定部260は、操作装置3を操作する操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置が、操作者移動方向DIR_OPに距離d_OPぶん離れていると判定する。モータ制御部240は、この相対位置判定部260の判定結果に基づいて、操作者OPの位置と、飛行装置2の位置との相対位置の差がなくなるように、飛行装置2を飛行装置移動方向DIR_Dに移動させる。この結果、飛行装置2は、操作位置2_POS2の上空、すなわち、操作者OPの真上の位置に移動する。モータ制御部240は、相対位置判定部260の判定結果に基づいて、飛行装置2を操作者OPの移動に追従させる。
なお、飛行装置2が操作者OPの真上の位置において追従することは一例であって、これに限られない。飛行装置2は、操作者OPの真上以外の位置において追従してもよい。例えば、車道と左右両側の路側帯とを有する道路の一方の路側帯に沿って設置された配電設備PDEを点検する場合について説明する。この場合、飛行装置2が配電設備PDEに沿って移動し、操作者OPが当該道路の反対側の路側帯(例えば、歩道)を移動する場合には、飛行装置2は、車道を挟んで反対側の路側帯を移動する操作者OPの位置に追従して移動する。
[高度維持制御]
また、上述した位置追従制御を行う場合において、モータ制御部240は、飛行装置2の高度を所定の高度に維持させながら、飛行装置2を移動させる。ここで、所定の高度とは、配電設備PDEのうち、観察対象の設備が設置されている高度である。例えば、観察対象の設備が配電線である場合には、配電線の懸垂曲線に沿った高度にして、所定の高度が設定される。この場合、飛行装置2は、モータ制御部240による高度維持制御によって、配電線の懸垂曲線に沿って上昇又は下降しながら、操作者OPの移動方向に追従して移動する。
また、上述した位置追従制御を行う場合において、モータ制御部240は、飛行装置2の高度を所定の高度に維持させながら、飛行装置2を移動させる。ここで、所定の高度とは、配電設備PDEのうち、観察対象の設備が設置されている高度である。例えば、観察対象の設備が配電線である場合には、配電線の懸垂曲線に沿った高度にして、所定の高度が設定される。この場合、飛行装置2は、モータ制御部240による高度維持制御によって、配電線の懸垂曲線に沿って上昇又は下降しながら、操作者OPの移動方向に追従して移動する。
[警告表示(1)障害物表示]
点検システム1は、飛行装置2の飛行中に得られる地表の画像に基づいて、警告表示WRN(図4を参照。)を操作端末SPに提示する。上述したように、飛行装置2の撮像部CAMは、地表撮像軸AX2を有している。この地表撮像軸AX2によって撮像される画像には、操作者OPの周囲の状況が含まれる。地表撮像軸AX2によって撮像される画像(地表画像PG)の一例を、図7を参照して説明する。
点検システム1は、飛行装置2の飛行中に得られる地表の画像に基づいて、警告表示WRN(図4を参照。)を操作端末SPに提示する。上述したように、飛行装置2の撮像部CAMは、地表撮像軸AX2を有している。この地表撮像軸AX2によって撮像される画像には、操作者OPの周囲の状況が含まれる。地表撮像軸AX2によって撮像される画像(地表画像PG)の一例を、図7を参照して説明する。
図7は、本実施形態の撮像部CAMが撮像する地表画像の一例である。飛行装置2の撮像部CAMの地表撮像軸AX2による地表画像PGには、操作者OPの他に、操作者OPの周囲の状況が含まれる。ここで、操作者OPが操作位置3_POS3から操作位置4_POS4に移動する場合において、操作位置4_POS4に障害物(例えば、車両CAR)が存在する場合について説明する。この場合、操作者OPが、操作位置4_POS4に移動すると、車両CARと接触するおそれがある。
この場合、障害物判定部340は、表示部DSに対して障害物OBS(車両CAR)が存在することを示す画像(警告表示WRN)を画像情報IMGDとして操作端末SPに供給する。この結果、操作端末SPの表示部DSには、警告表示WRNが表示される。
この場合、障害物判定部340は、表示部DSに対して障害物OBS(車両CAR)が存在することを示す画像(警告表示WRN)を画像情報IMGDとして操作端末SPに供給する。この結果、操作端末SPの表示部DSには、警告表示WRNが表示される。
[警告表示(2)異常張力表示]
点検システム1は、上述したように、張力検出部350は、飛行中の飛行装置2に接続されている光ファイバーケーブルFCに対する張力を検出するとともに、張力が所定のしきい値を超える場合には操作者OPに対する警告表示WRN(警告情報)を出力する。
一例として、飛行装置2は、飛行中において、木の枝などの障害物によって移動できない場合がある。この場合において、操作者OPが移動し続けると、ケーブルリールCRから光ファイバーケーブルFCが繰り出され、電源装置300と飛行装置2との間の距離が離れる。飛行装置2が移動できない状況において、操作者OPがさらに移動し続けると、ケーブルリールCRに収納されている光ファイバーケーブルFCがすべて繰り出され、これ以上光ファイバーケーブルFCを繰り出せない状況になる。この場合において操作者OPが移動し続けると、光ファイバーケーブルFCの張力が過大になり、光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300を損傷してしまうことがある。
張力検出部350が判定に用いる所定のしきい値は、上述のような状況において光ファイバーケーブルFCが損傷する程度の張力よりも低い値に設定されている。張力検出部350は、光ファイバーケーブルFCが所定のしきい値に達した場合に、操作端末SPの表示部DSに警告表示WRNを表示させて、操作者OPに注意を喚起することにより、光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300の損傷を低減させる。
点検システム1は、上述したように、張力検出部350は、飛行中の飛行装置2に接続されている光ファイバーケーブルFCに対する張力を検出するとともに、張力が所定のしきい値を超える場合には操作者OPに対する警告表示WRN(警告情報)を出力する。
一例として、飛行装置2は、飛行中において、木の枝などの障害物によって移動できない場合がある。この場合において、操作者OPが移動し続けると、ケーブルリールCRから光ファイバーケーブルFCが繰り出され、電源装置300と飛行装置2との間の距離が離れる。飛行装置2が移動できない状況において、操作者OPがさらに移動し続けると、ケーブルリールCRに収納されている光ファイバーケーブルFCがすべて繰り出され、これ以上光ファイバーケーブルFCを繰り出せない状況になる。この場合において操作者OPが移動し続けると、光ファイバーケーブルFCの張力が過大になり、光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300を損傷してしまうことがある。
張力検出部350が判定に用いる所定のしきい値は、上述のような状況において光ファイバーケーブルFCが損傷する程度の張力よりも低い値に設定されている。張力検出部350は、光ファイバーケーブルFCが所定のしきい値に達した場合に、操作端末SPの表示部DSに警告表示WRNを表示させて、操作者OPに注意を喚起することにより、光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300の損傷を低減させる。
なお、この一例では、操作者OPに対する警告は、画像(警告表示WRN)によっておこなうとして説明したが、これに限られない。操作者OPに対する警告は、音、振動、光の明滅などによって提示されてもよい。
(ステップS80)図3に戻り、モータ制御部240は、着陸指示の有無を判定する。モータ制御部240は、着陸指示がないと判定した場合(ステップS80;NO)には、処理をステップS10に戻る。モータ制御部240は、着陸指示があると判定した場合(ステップS80;YES)には、飛行装置2を着陸させて一連の処理を終了する。
なお、上述において、距離測定部270は、磁界センサMSの検出結果に基づいて配電設備PDEとの距離を測定するとして説明したが、これに限られない。例えば、距離測定部270は、撮像部(一例として、ステレオカメラ)によって得られた奥行き方向の測距結果に基づいて配電設備PDEとの距離を測定してもよい。
[実施形態のまとめ]
以上説明したように、本実施形態の点検システム1は、電源装置300から飛行装置2に対して電力を供給するケーブルに光ファイバーケーブルFCが採用されている。光ファイバーケーブルFCは、絶縁体(例えば、ガラス及びプラスティック)によって構成される。
ここで一般的には、電源装置と飛行装置とを接続するケーブルに銅線などの導体を使用することも考えられる。この場合、ケーブルと配電設備PDEとの接触による感電事故を考慮し、ケーブルを絶縁体によって被覆する必要が生じる。この場合、飛行装置は、電力を供給するための芯線の質量に加えて、被覆の質量をも吊り上げなければならない。
一方、本実施形態の点検システム1は、電力供給を行うケーブルが絶縁体であるため、被覆を省略できる、又は銅線に被覆する場合に比べて被覆厚を薄くすることができる。したがって、本実施形態の点検システム1によれば、飛行装置2が飛行する際の吊り上げ質量が軽減され、飛行装置2の消費電力が低減される。
以上説明したように、本実施形態の点検システム1は、電源装置300から飛行装置2に対して電力を供給するケーブルに光ファイバーケーブルFCが採用されている。光ファイバーケーブルFCは、絶縁体(例えば、ガラス及びプラスティック)によって構成される。
ここで一般的には、電源装置と飛行装置とを接続するケーブルに銅線などの導体を使用することも考えられる。この場合、ケーブルと配電設備PDEとの接触による感電事故を考慮し、ケーブルを絶縁体によって被覆する必要が生じる。この場合、飛行装置は、電力を供給するための芯線の質量に加えて、被覆の質量をも吊り上げなければならない。
一方、本実施形態の点検システム1は、電力供給を行うケーブルが絶縁体であるため、被覆を省略できる、又は銅線に被覆する場合に比べて被覆厚を薄くすることができる。したがって、本実施形態の点検システム1によれば、飛行装置2が飛行する際の吊り上げ質量が軽減され、飛行装置2の消費電力が低減される。
また、本実施形態の点検システム1は、相対位置判定部260が操作者OPとの相対位置を判定することにより、飛行中の飛行装置2の位置を操作者OPの位置に追従させる。この構成により、操作者OPは、飛行装置2の飛行位置及び飛行姿勢を操作することなく、点検対象の配電設備PDEに沿って地上を移動することにより、配電設備PDEを点検することができる。
また、本実施形態の点検システム1は、距離測定部270が配電設備PDEとの距離を測定することにより、飛行中の飛行装置2と配電設備PDEとの距離を予め定められている離隔距離SD以上に制御する。この構成により、操作者OPは、飛行装置2と配電設備PDEとの離隔距離を確保するための操作を行うことなく、配電設備PDEを点検することができる。
また、本実施形態の点検システム1は、距離測定部270が、磁界センサMSが検出する磁界MFの強さに基づいて、飛行装置2と配電設備PDEとの距離を測定する。ここで、飛行装置2が確保すべき離隔距離SDは、配電設備PDEを流れる電流iの大きさに依存して変化する。距離測定部270は、電流iの大きさを磁界MFの強度に置き換えて測定することにより、配電設備PDEを流れる電流iの大きさを測定することなく、所定の離隔距離SDが確保できているか否かの判定をすることができる。
また、本実施形態の点検システム1は、操作者OPの周囲に障害物OBSが存在することを示す画像(警告表示WRN)を表示部DSに表示させる障害物判定部340を備えている。ここで、操作者OPは、操作端末SPの表示部DSに表示される表示画像IMGを見続けながら移動する。このため、操作者OPは、配電設備PDEの撮像中において表示部DSを凝視することにより、地上の周囲の状況の把握が疎かになる場合がある。本実施形態の点検システム1は、操作者OPが凝視する表示部DSに警告表示WRNを提示することにより、操作者OPに対して障害物OBSの存在を効果的に通知することができる。
また、本実施形態の点検システム1は、張力検出部350を備えている。この張力検出部350は、光ファイバーケーブルFCの張力が所定のしきい値を超える場合には操作者OPに対する警告表示WRNを出力する。ここで、張力検出部350が判定に用いる所定のしきい値は、光ファイバーケーブルFCに過大な張力が生じた場合に、光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300が損傷する程度の張力よりも低い値に設定されている。このような構成により、本実施形態の点検システム1は、操作者OPに注意を喚起することにより、光ファイバーケーブルFCに過大な張力が生じた場合に発生しうる光ファイバーケーブルFC、飛行装置2及び電源装置300の損傷を低減させる。
また、本実施形態の点検システム1は、1本の光ファイバーケーブルFCによって光電力PW、操作情報OPD、及び画像情報IMGDを送受信する。このため、光電力PW、操作情報OPD、及び画像情報IMGDをそれぞれ別々の光ファイバーケーブルFCによって送受信する場合に比べて、光ファイバーケーブルFCの質量を軽量化することができる。光ファイバーケーブルFCが軽量化されることにより、飛行装置2が飛行する際の吊り上げ質量が軽減され、飛行装置2の消費電力が低減される。
また、本実施形態の点検システム1は、画像情報送信部230が、記憶部280に記憶される画像の解像度よりも低い解像度の画像を画像情報IMGDとして操作装置3に送信する。ここで、配電設備PDEの点検に用いられる画像は、高解像度であることが望ましい。一方で、配電設備PDEが撮像された画像が光変調されて光ファイバーケーブルFCを介して送受信される場合、光ファイバーケーブルFCの伝送容量によって、画像の解像度の上限値が決まってしまう。ここで、光ファイバーケーブルFCの伝送容量によって決まる解像度の上限値が、撮像部CAMの解像度よりも低い場合がある。このような場合には、光ファイバーケーブルFCを介して送受信される情報量を低減する(すなわち、撮像部CAMによって撮像された画像の解像度を低下させる)必要が生じる。ここで、飛行装置2の記憶部280に記憶される画像を点検用詳細画像とし、記憶部280に記憶されている点検用詳細画像を飛行装置2の着陸後において回収すれば、高解像度の点検用詳細画像を参照して配電設備PDEの点検を行うことができる。また、光ファイバーケーブルFCを介して操作端末SPに提供される画像を、点検対象の配電設備PDEが正常に撮像されているか否かを確認するための確認画像とすれば、この確認画像の解像度は、点検用詳細画像の解像度よりも低い解像度であったとしてもよい。
すなわち、本実施形態の点検システム1は、解像度がより高い点検用詳細画像を記憶部280に記憶させ、解像度がより低い確認画像を飛行装置2から操作端末SPに供給する。このように構成することにより、本実施形態の点検システム1は、飛行装置2が撮像している画像の状況を操作者OPが確認しながら撮像を進められることと、光ファイバーケーブルFCの伝送容量によって定まる解像度の上限値を超える高解像度の画像を点検用詳細画像として利用することができることとを、両立させることができる。
すなわち、本実施形態の点検システム1は、解像度がより高い点検用詳細画像を記憶部280に記憶させ、解像度がより低い確認画像を飛行装置2から操作端末SPに供給する。このように構成することにより、本実施形態の点検システム1は、飛行装置2が撮像している画像の状況を操作者OPが確認しながら撮像を進められることと、光ファイバーケーブルFCの伝送容量によって定まる解像度の上限値を超える高解像度の画像を点検用詳細画像として利用することができることとを、両立させることができる。
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した各実施形態を適宜組み合わせることができる。
なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
1…点検システム、2…飛行装置、3…操作装置、210…受電部、220…操作情報受信部、230…画像情報送信部、240…モータ制御部、250…飛行姿勢制御モータ、260…相対位置判定部、270…距離測定部、280…記憶部、300…電源装置、310…送電部、320…操作情報送信部、330…画像情報受信部、340…障害物判定部、350…張力検出部、FC…光ファイバーケーブル、MS…磁界センサ、CAM…撮像部
Claims (8)
- 電力を光によって送電する送電部と、
画像情報を受信する画像情報受信部と、
前記画像情報受信部が受信する前記画像情報が示す画像を表示する表示部と、
操作者による操作を受け付ける操作部と、
前記操作部が受け付けた操作を操作情報として送信する操作情報送信部と、
を備える操作装置と、
前記送電部が光によって送電する電力を受電する受電部と、
前記受電部が受電した電力によって動作する飛行姿勢制御モータと、
周囲を撮像する撮像部と、
前記操作情報送信部が送信する前記操作情報を受信する操作情報受信部と、
前記撮像部が撮像する画像を前記画像情報として前記画像情報受信部に送信する画像情報送信部と、
前記操作情報受信部が受信する前記操作情報に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御するモータ制御部と、
を備える飛行装置と、
前記操作装置と前記飛行装置とを接続し、前記送電部から送電される光電力を前記受電部に対して供給する光ケーブルと、
を備える点検システム。 - 前記操作装置を操作する操作者の位置と、前記飛行装置の位置との相対位置を判定する相対位置判定部
を更に備え、
前記モータ制御部は、前記相対位置判定部が判定する前記相対位置に更に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御することにより、飛行中の前記飛行装置の位置を操作者の位置に追従させる
請求項1に記載の点検システム。 - 前記飛行装置と、点検対象の設備との距離を測定する距離測定部
をさらに備え、
前記モータ制御部は、前記距離測定部が判定する前記飛行装置と前記点検対象の設備との距離に基づいて、前記飛行姿勢制御モータの動作を制御することにより、飛行中の前記飛行装置と前記点検対象の設備との距離を予め定められている離隔距離以上に制御する
請求項1又は請求項2に記載の点検システム。 - 前記点検対象の設備には、配電設備が含まれ、
電流によって生じる磁界の強さを検出する磁界センサ
をさらに備え、
前記距離測定部は、前記磁界センサが検出する磁界の強さに基づいて、前記飛行装置と前記配電設備との距離を測定する
請求項3に記載の点検システム。 - 前記飛行装置の前記撮像部の撮像対象には、操作者の周囲の状況が含まれ、
前記撮像部が撮像する操作者の周囲に障害物が存在する場合に、前記表示部に対して障害物が存在することを示す画像を前記画像情報として供給する障害物判定部
を更に備える請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の点検システム。 - 飛行中の前記飛行装置に接続されている前記光ケーブルに対する張力を検出するとともに、前記張力が所定のしきい値を超える場合には操作者に対する警告情報を出力する張力検出部
を更に備える請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の点検システム。 - 前記光ケーブルは、前記送電部が送電する光電力と、前記画像情報と、前記操作情報とを波長多重することにより送受する
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の点検システム。 - 前記飛行装置は、前記撮像部が撮像する画像を記憶する記憶部
を更に備え、
前記画像情報送信部は、前記記憶部に記憶される画像の解像度よりも低い解像度の画像を前記画像情報として前記操作装置に送信する
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の点検システム。
Priority Applications (1)
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JP2018057937A JP2019169065A (ja) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 点検システム |
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JP2018057937A Pending JP2019169065A (ja) | 2018-03-26 | 2018-03-26 | 点検システム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021113005A (ja) * | 2020-01-21 | 2021-08-05 | アルパイン株式会社 | 無人航空機システムおよび飛行制御方法 |
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2018
- 2018-03-26 JP JP2018057937A patent/JP2019169065A/ja active Pending
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