JP2024027907A - 無人飛行体、および、風力発電設備の点検システム、並びに、風力発電設備の点検方法 - Google Patents

Abstract

【課題】風車のブレードの回転を停止させたり回転を制限したりすることなく風力発電設備の点検を行うことができる無人飛行体、および、風力発電設備の点検システム、並びに、風力発電設備の点検方法を提供する。【解決手段】無人飛行体２に備えられた広角カメラ２５によるブレードの撮影によって当該ブレードの回転速度を認識した上で、点検対象であるブレードが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラ２６によってブレードを撮影し、この撮影された画像の情報をブレードの損傷の有無等を認識するための情報として利用する。このため、ブレードの回転を停止させたり、ブレードの回転を制限したりすることなく、ブレードの点検を行うことができる。その結果、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、風力発電設備の点検に供される無人飛行体、および、風力発電設備の点検システム、並びに、風力発電設備の点検方法に係る。特に、本発明は、風力発電設備の稼働率の低下を招くことなしに当該風力発電設備の点検を行うための改良に関する。

従来、風力発電設備における風車のブレード（風車翼）の損傷の有無等を点検する場合、一般的には、ブレードの回転を停止させた状態で、風車のハブから垂下させたロープやゴンドラを使用して作業員がブレードの位置まで移動し、目視検査や打音検査を行っていた。このため、風力発電設備の点検（以下、ブレードの点検という場合もある）には多大な労力と時間を要していた。

この点に鑑み、これまで、無人飛行体（ＵＡＶ：Unmanned Aerial Vehicle）を利用して風力発電設備の点検を行うことが提案されている。

特許文献１には、点検対象であるブレードが水平方向となるように当該ブレードの回転角度を調整すると共に、そのブレードの腹部または背部が地面と平行となるようにピッチ角度（ブレードの長手方向に沿う軸心周りの角度）を調整し、この点検対象であるブレード上に無人飛行体を着陸させ、当該無人飛行体によってブレードの点検（打音検査等）を行うことが開示されている。

また、特許文献２には、風力発電設備が緊急停止した場合の点検に関し、ブレードの現時点の回転角度を判定し、当該回転角度に基づいて無人飛行体をブレードの点検開始位置に移動（飛行）させ、ブレードの長手方向に沿って無人飛行体を移動させながらブレードの各部を撮影していき点検用画像を取得することが開示されている。また、この特許文献２には、点検中の風速が比較的低い場合にはブレーキ装置によってブレードの回転を完全に停止させて点検を行い、点検中の風速が比較的高い場合には、風車の破損の防止を目的として、風からの揚力を殆ど受けないようにブレードのピッチ角度を調整し、ブレードが僅かに回転した状態で点検を行うことが開示されている。

特開２０１７－２０４１０号公報 特開２０２２－１０８４２０号公報

これまでの無人飛行体を利用した風力発電設備の点検にあっては、ブレードの回転を停止させた状態（特許文献１における点検状態）や、ブレードの回転を制限した状態（ピッチ角度を調整することで風からの揚力を殆ど受けないようにして回転を制限した状態：特許文献２における点検状態）で行っていた。このため、この点検中にあっては風力発電設備の発電が行われなかったり、発電量が大幅に低減してしまったりすることになり、風力発電設備の稼働率が大幅に低下してしまうといった課題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブレードの回転を停止させたり回転を制限したりすることなく風力発電設備の点検を行うことができる無人飛行体、および、風力発電設備の点検システム、並びに、風力発電設備の点検方法を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、風力発電設備の点検に供される無人飛行体を前提とする。そして、この無人飛行体は、広角カメラと、望遠カメラと、ブレード回転速度認識部と、撮影指令部と、画像情報出力部とを備えていることを特徴とする。広角カメラは、前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影可能である。望遠カメラは、前記ブレードの一部を拡大して撮影可能である。ブレード回転速度認識部は、前記広角カメラで撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識する。撮影指令部は、前記ブレード回転速度認識部によって認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせる。画像情報出力部は、前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの画像の情報を出力可能である。

この特定事項により、風力発電設備の点検を行うに際し、無人飛行体は、広角カメラで撮影されたブレードの回転位置の時間的変化に基づいてブレード回転速度認識部がブレードの回転速度を認識する。そして、撮影指令部が、点検対象であるブレードが望遠カメラの正面位置（正対する位置）に達するタイミングを判定し、当該タイミングで望遠カメラにブレードの撮影を行わせる。この撮影されたブレードの画像の情報は画像情報出力部から出力され、ブレードの損傷の有無等を認識するための情報として利用される。例えば管理者がこの画像を目視すること、または、この画像に対するＡＩによって自動判断すること等によりブレードの損傷の有無等を点検することになる。

このように本解決手段では、ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象であるブレードが望遠カメラの正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラによってブレードの撮影が行われるため、ブレードの回転を停止させたり、ブレードの回転を制限したりすることなく、ブレードの点検を行うことができる。このため、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ（点検を行っていない場合と同等の発電量を得ることができ）、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。

また、前記風車の周辺を飛行している状態において前記風車の向きを認識する風車向き認識部と、前記認識された前記風車の向きに基づいて当該風車に正対する基準位置まで飛行制御を行う基準位置飛行制御部とをさらに備え、前記ブレード回転速度認識部は、前記基準位置飛行制御部によって前記基準位置での飛行制御が行われている状態で前記ブレードの回転速度を認識するようになっている。

この構成によれば、風車に正対する基準位置でブレードの回転速度を認識するため、ブレードの回転速度を高い精度で認識することができる。

また、前記タイミングにおける前記点検対象である前記ブレードの延在方向に沿うように飛行制御を行う撮影位置変更制御部をさらに備え、前記撮影指令部は、前記撮影位置変更制御部によって前記ブレードの延在方向に沿った飛行制御によって飛行位置が所定の撮影位置まで変更された状態で、前記点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせるようになっている。

この構成によれば、ブレードの延在方向に沿った飛行制御によって飛行位置が所定の撮影位置まで変更された状態でブレードの撮影を行うようになっているため、撮影位置を変更しながらブレードの撮影を行うといった一連の撮影動作によってブレード全体に亘る各箇所の画像を取得することができ、ブレードの損傷等の見落としを抑制することができて、風力発電設備の点検の信頼性を高めることができる。

また、前記ブレードの正面、背面および側面のうちの一つの面に対して前記望遠カメラでの撮影が完了した後、他の一つの面に対して前記望遠カメラが対向する位置まで飛行制御を行う撮影方向変更制御部を備え、前記撮影位置変更制御部は、前記撮影方向変更制御部による前記飛行制御が完了した後、前記他の一つの面に対し、前記ブレードの延在方向に沿った飛行制御を行うようになっている。

これによれば、ブレードの正面、背面および側面それぞれに対して、順に、ブレードの延在方向に沿って撮影位置を変更しながらブレード全体の画像を取得することができる。つまり、ブレードの全周囲および延在方向の全体の画像を取得することができる。これにより、ブレードの損傷等の見落としを防止することができて、風力発電設備の点検の信頼性をいっそう高めることができる。

また、洋上風力発電設備の点検に供される無人飛行体である場合、前記風車の移動周期および移動量を推定する移動推定部と、前記移動推定部によって推定された前記風車の移動周期および移動量に同期するように飛行位置を変更する飛行制御を行う同期飛行制御部とを備えていることが好ましい。

洋上風力発電設備は、波の影響によって上下に周期的に移動することが想定され、その移動周期および移動量も波の影響によって変動する。本解決手段では、この点に鑑み、移動推定部によって風車の移動周期および移動量を推定し、この移動周期および移動量に同期するように、同期飛行制御部によって無人飛行体の飛行位置を変更する飛行制御を行うようにしている。これにより、各カメラの視野内でブレードが上下に移動してしまって、ブレード回転速度の認識精度が低下してしまったり、望遠カメラによるブレードの撮影位置にズレが生じたり撮影画像が不鮮明になってしまったりすることを抑制できる。その結果、洋上風力発電設備に対しても高い精度でブレードの点検を行うことができる。

また、前記無人飛行体を利用した点検システムも本発明の技術的思想の範疇である。つまり、無人飛行体を利用して風力発電設備の点検を行う点検システムを前提とする。そして、この風力発電設備の点検システムは、前記無人飛行体が、広角カメラと、望遠カメラと、ブレード回転速度認識部と、撮影指令部と、画像情報出力部とを備えている。広角カメラは、前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影可能である。望遠カメラは、前記ブレードの一部を拡大して撮影可能である。ブレード回転速度認識部は、前記広角カメラで撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識する。撮影指令部は、前記ブレード回転速度認識部によって認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせる。画像情報出力部は、前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報を出力可能である。また、本点検システムは、前記画像情報出力部から出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報から当該ブレードの点検用画像を生成する点検用画像生成部を備えていることを特徴とする。

この特定事項により、前述した場合と同様に、点検対象であるブレードが望遠カメラの正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラによってブレードが撮影される。そして、ブレードの複数箇所の画像は画像情報出力部から点検用画像生成部へ出力され、点検用画像生成部では、このブレードの複数箇所それぞれの画像の情報から点検対象であるブレードの点検用画像が生成される。これにより、この点検用画像を管理者が目視すること、または、点検用画像に対しＡＩによって自動判断すること等によりブレードの損傷の有無等を点検することになる。このため、本解決手段によっても、ブレードの回転を停止させたり、ブレードの回転を制限したりすることなく、ブレードの点検を行うことができる。このため、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。

また、前記点検用画像生成部は、前記画像情報出力部から出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像のステッチ処理を行うことにより、前記ブレード全体の画像を前記点検用画像として生成するようになっている。

例えば管理者が画像を目視することでブレードの損傷の有無等を点検したり、または、画像に対するＡＩによる自動判断によってブレードの損傷の有無等を点検したりするに当たり、ブレードの複数箇所それぞれの画像のステッチ処理を行うことによってブレード全体の画像を点検用画像として生成する（１つの画像として生成する）ようにしているので、点検（管理者の目視による点検やＡＩの自動判断による点検）の高効率化を図ることができる。特に、ブレードの複数箇所それぞれの画像を管理者が個別に目視して点検する場合には点検作業が煩雑になるが、本解決手段では、点検作業の高効率化によって管理者の負担軽減を図ることができる。

また、前記風車は複数の前記ブレードを備えており、前記点検用画像生成部は、前記望遠カメラによって撮影された前記各ブレードそれぞれの複数箇所の画像の取得時間に基づいて前記各画像それぞれが前記複数のブレードのうちの何れのブレードを対象とした画像であるかを紐付けし、当該紐付けされた複数の画像に対して前記ステッチ処理を行うようになっている。

これにより、各画像それぞれが何れのブレードのものであるのかを把握することができ、同一ブレードの画像を特定してステッチ処理による点検用画像を生成することができる。その結果、各ブレードそれぞれにおける点検用画像を正確に生成することが可能になる。

また、前記無人飛行体を使用した点検システムにおいて実施される風力発電設備の点検方法も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、無人飛行体を利用して風力発電設備の点検を行う点検方法を前提とする。そして、この風力発電設備の点検方法は、前記無人飛行体に備えられた広角カメラによって、前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影し、この撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識するブレード回転速度認識ステップと、前記認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが、前記無人飛行体に備えられた望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラが前記ブレードの撮影を行う撮影ステップと、前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報を前記無人飛行体から出力する画像情報出力ステップと、前記出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報から当該ブレードの点検用画像を生成する画像生成ステップとを含んでいることを特徴とする。

この特定事項によっても、前述した場合と同様に、ブレードの回転を停止させたり、ブレードの回転を制限したりすることなく、ブレードの点検を行うことができる。このため、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。

本発明では、無人飛行体に備えられた広角カメラによるブレードの撮影によって当該ブレードの回転速度を認識した上で、点検対象であるブレードが望遠カメラの正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラによってブレードを撮影し、この撮影された画像の情報をブレードの損傷の有無等を認識するための情報として利用するようにしている。このため、ブレードの回転を停止させたり、ブレードの回転を制限したりすることなく、ブレードの点検を行うことができる。その結果、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。

実施形態における風力発電設備の風車を示す正面図である。 実施形態に係る風力発電設備の点検システムの概略構成を示すブロック図である。 実施形態に係る無人飛行体を示す斜視図である。 無人飛行体の飛行制御部の概略構成を示すブロック図である。 風車の上方を無人飛行体が飛行している状態を示し、図５（ａ）は風車の平面図であり、図５（ｂ）は風車の正面図である。 風車の上方を無人飛行体が飛行している状態において取得された下方の画像の一例を示す図である。 無人飛行体が基準位置を飛行している状態を示し、図７（ａ）は風車の平面図であり、図７（ｂ）は風車の側面図である。 無人飛行体がブレード回転上端位置に達したブレードの上端に対向した位置で飛行している状態を示す風車の側面図である。 撮影方向を変更するための無人飛行体の飛行経路を示す風車の平面図である。 風力発電設備の点検システムに備えられた情報処理装置の概略構成を示すブロック図である。 図１１（ａ）～（ｆ）はブレード正面の撮影動作によって取得された各撮影箇所の画像の一例を示す図である。 図１１（ａ）～（ｆ）の画像をステッチ処理して得られるブレード正面全体の点検用画像の一例を示す図である。 図１３（ａ）～（ｆ）はブレード側面の撮影動作によって取得された各撮影箇所の画像の一例を示す図である。 図１３（ａ）～（ｆ）の画像をステッチ処理して得られるブレード側面全体の点検用画像の一例を示す図である。 ブレード点検動作の手順を説明するためのフローチャート図である。 変形例１に係る洋上風力発電設備の風車を示す正面図である。 変形例１における無人飛行体の飛行制御部の概略構成を示すブロック図である。 変形例２において各ブレードの側面の撮影動作を説明するための風車の平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、地上に設置された風力発電設備を対象とし、該風力発電設備に備えられた風車のブレードの損傷の有無等の点検に供される無人飛行体（ドローンや自律飛行ロボットとも呼ばれる）、および、点検システム、並びに、点検方法として本発明を適用した場合について説明する。

－風車の構成－
風力発電設備の点検システムについて説明する前に、点検対象である風力発電設備の風車について簡単に説明する。

図１は、風力発電設備の風車１００を示す正面図である。この図１に示すように、風車１００は、タワー１０１の上部に搭載されたナセル１０２と、ハブ１０３と、該ハブ１０３に取り付けられた３枚のブレード１０４ａ～１０４ｃとを備えている。

ナセル１０２は、鉛直軸周りの角度（ヨー角度）が調整可能となっている。このヨー角度は風向きに応じて自動調整される。ブレード１０４ａ～１０４ｃは、当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの長手方向に沿う軸心周りの角度（ピッチ角度）が調整可能となっている。このピッチ角度は風速に応じて自動調整される。

ナセル１０２の内部には、ハブ１０３に連結されたロータ軸、ロータ軸の回転を加速する増速機、増速機に連結された発電機等が収容されている。これにより、風力を受けて回転するブレード１０４ａ～１０４ｃの回転力が、ハブ１０３、ロータ軸、増速機を経て発電機に伝達されて交流電力が生成されるようになっている。そして、この生成された交流電力は、変圧器によって昇圧された後、電力ケーブルによって電力設備に送電されることになる。

－風力発電設備の点検システム－
次に、風力発電設備の点検システムについて説明する。図２は、本実施形態に係る風力発電設備の点検システム（以下、単に点検システムという）１の概略構成を示すブロック図である。この図２に示すように、点検システム１は、無人飛行体２、操縦者が操縦するコントローラ３、風力発電設備を管理する管理事務所等に設置された情報処理装置４を含んで構成されており、無人飛行体２とコントローラ３との間、および、無人飛行体２と情報処理装置４との間で各種の情報の送受信が可能となっている。これら情報の送受信の形態としては、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（第４世代）、５Ｇ（第５世代）等のマルチキャリアの基地局を介した無線通信による通信が採用可能である。その他の通信形態を利用するようにしてもよい。この通信により、無人飛行体２の飛行状態の制御や、無人飛行体２から情報処理装置４への画像情報の送信等が行われる。尚、前記情報処理装置４は、コントローラ３に搭載されていてもよい。以下、点検システム１の各構成要素について具体的に説明する。

（無人飛行体の構成）
図３は、本実施形態に係る無人飛行体２を示す斜視図である。この図３に示すように無人飛行体２は、複数のロータ（回転翼）２４ａ～２４ｄが飛行体本体２１の周りに均等に配設されたマルチコプタである。具体的には、４つのロータ２４ａ～２４ｄを有するクアッドコプタで構成されている。尚、６つのロータを有するヘキサコプタ、８つのロータを有するオプトコプタ等の無人飛行体であってもよい。また、ロータが１つのシングルロータ型の小型無人ヘリコプタであってもよい。

以下、本実施形態に係る無人飛行体２の構成について説明する。以下の説明では、図３におけるＸ方向を無人飛行体２の左右方向と呼び、図中のＸ１方向側を左側（無人飛行体２における左側）、Ｘ２方向側を右側（無人飛行体２における右側）とそれぞれ呼ぶこととする。また、図３におけるＹ方向を無人飛行体２の前後方向と呼び、図中のＹ１方向側を前側、Ｙ２方向側を後側とそれぞれ呼ぶこととする。また、図３におけるＺ方向を無人飛行体２の上下方向と呼び、図中のＺ１方向側を上側、Ｚ２方向側を下側とそれぞれ呼ぶこととする。

図３に示すように、無人飛行体２は、飛行体本体２１を備え、該飛行体本体２１の各側面の前側部分および後側部分それぞれから外側に延在する複数（図３に示すものでは４本）のアーム２２ａ～２２ｄを備えている。これらアーム２２ａ～２２ｄの外側端それぞれには、鉛直軸周りに回転可能な回転軸を有するモータ２３ａ～２３ｄが設けられており、これらモータ２３ａ～２３ｄの回転軸にロータ２４ａ～２４ｄが取り付けられている。本実施形態に係る無人飛行体２にあっては、前側のモータ２３ａ，２３ｂの回転軸の上端にロータ２４ａ，２４ｂが取り付けられており、後側のモータ２３ｃ，２３ｄの回転軸の下端にロータ２４ｃ，２４ｄが取り付けられている。飛行体本体２１の周方向において互いに隣り合うロータ２４ａ～２４ｄは互いに反対方向に回転可能となっている。これにより、モータ２３ａ～２３ｄの作動に伴ってロータ２４ａ～２４ｄが回転することにより揚力が発生して無人飛行体２が飛行可能となっている。また、各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を個別に制御することによって、無人飛行体２の鉛直方向の上昇および下降、任意の斜め方向の上昇および下降、空中停止、前進、後退、右移動、左移動、右回転、左回転等が可能となっている。

また、飛行体本体２１の前面には、複数のカメラ２５，２６が設けられている。複数のカメラ２５，２６としては、飛行体本体２１の前面における右寄りの位置（Ｘ２方向寄りの位置：無人飛行体２の正面視にあっては左寄りの位置）に配置された広角カメラ２５と、左寄りの位置（Ｘ１方向寄りの位置：無人飛行体２の正面視にあっては右寄りの位置）に配置された望遠カメラ２６とが備えられている。

広角カメラ２５は、視野角度が例えば８０°程度に設定されており、前方の比較的広い範囲の撮影が可能となっている。これにより、無人飛行体２が風車１００に正対した飛行状態となった場合には、広角カメラ２５によって、風力発電設備の風車１００のブレード１０４ａ～１０４ｃの全体またはブレード１０４ａ～１０４ｃの回転が認識できる比較的広範囲を撮影し（本発明でいうブレードの回転範囲を撮影し）、この撮影した画像の情報がブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度の算出に利用可能となっている。尚、この広角カメラ２５の視野角度としては前述したものには限定されず、任意に設定可能である。但し、前述したように風車１００のブレード１０４ａ～１０４ｃの全体またはブレード１０４ａ～１０４ｃの回転が認識できる比較的広範囲を撮影する必要があることから、無人飛行体２の飛行位置がブレード１０４ａ～１０４ｃから離れ過ぎないようにするためにはある程度の大きさの視野角度が必要である。

望遠カメラ２６は、例えば１５倍程度の光学ズームおよび２００倍程度のハイブリッドズーム（光学ズームとデジタルズームとを組み合わせたズーム）が可能となっている。これにより、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時にあっては、無人飛行体２をブレード１０４ａ～１０４ｃに正対した飛行状態とし、ブレード１０４ａ～１０４ｃの一部（望遠カメラ２６に正対する部分）を拡大して撮影することで、ブレード１０４ａ～１０４ｃの表面に存在する僅かなクラック等の損傷が認識可能な画像を取得できるようになっている（具体的なブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影動作については後述する）。尚、この望遠カメラ２６のズーム倍率についても前述したものには限定されず、任意に設定可能であるが、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検の精度を十分に確保できる程度のズーム倍率としておくことが必要である。

各カメラ２５，２６の配設位置としては前述のものには限定されず任意に設定可能である。

（無人飛行体の制御系）
次に、無人飛行体２の制御系について説明する。以下で説明する無人飛行体２の制御系は一例であって、本発明に係る無人飛行体２の制御系は以下のものには限定されない。無人飛行体２は、操縦者が操縦するコントローラ３から送信される飛行指令情報を受信し、その飛行指令情報に従ってモータ２３ａ～２３ｄの回転速度が制御されて飛行し、また、所定の飛行位置で停止（所謂ホバリング）するように制御される。

また、無人飛行体２は、風車１００のブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時にあっては、コントローラ３から送信される飛行指令情報に従った飛行に加えて、所定の飛行経路（コンピュータプログラムによって規定された飛行経路）を飛行しながら、前記望遠カメラ２６によって点検対象であるブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影し、この撮影によって取得した画像の情報を情報処理装置４に送信するようになっている（このブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時における無人飛行体２の飛行、望遠カメラ２６によるブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影、および、画像の情報の送信の各動作の詳細については後述する）。

図２に示すように、無人飛行体２の制御系としては、位置・姿勢センサ２１０、通信部２２０、記憶部２３０、制御部２４０を備えている。

＜位置・姿勢センサ＞
位置・姿勢センサ２１０は、無人飛行体２の現在の位置（飛行位置）および姿勢（飛行姿勢）を算出するための情報を取得するセンサである。位置・姿勢センサ２１０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の航法衛星（人工衛星）から送信される電波（航法信号）を受信する受信機、加速度を計測する加速度センサ、方位を計測する電子コンパス、および角速度を計測するジャイロセンサ等を備えている。具体的には、位置・姿勢センサ２１０において、受信機が複数の航法衛星から送信される航法信号を受信して制御部２４０に出力すると共に電子コンパスおよびジャイロセンサによる計測信号を制御部２４０に出力する。これらの信号に基づいて制御部２４０は、無人飛行体２の現在の飛行位置および飛行姿勢を算出する。特に、本実施形態では、無人飛行体２の現在の飛行位置の検出精度を高めるためにＲＴＫ（Real Time Kinematic）による測位が行われるようになっている。

＜通信部＞
通信部２２０は、コントローラ３および情報処理装置４との間で通信するための通信モジュールである。前述したように、コントローラ３からは、操縦者の操縦による飛行指令情報が送信されており、この飛行指令情報を通信部２２０が受信して制御部２４０に出力する。これにより、飛行指令情報に従ってモータ２３ａ～２３ｄの回転速度が制御されて無人飛行体２が飛行することになる。また、通信部２２０は、望遠カメラ２６によって撮影された画像の情報を当該望遠カメラ２６から受信し、この画像の情報を情報処理装置４に送信する。また、その他の情報（例えば点検作業完了情報や、点検作業が正常に行われなかった場合の異常情報等）を情報処理装置４に送信するようになっていてもよい。

＜記憶部＞
記憶部２３０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の情報記憶装置である。この記憶部２３０は、各種プログラム（コンピュータプログラム）や各種データを記憶し、制御部２４０との間でこれらの情報を入出力する。

各種プログラムとしては、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時における無人飛行体２の飛行経路や飛行姿勢を規定するためのプログラムが含まれる。各種データとしては、位置・姿勢情報、経路情報等といった制御部２４０の各処理に用いられる情報が含まれる。位置・姿勢情報は、位置・姿勢センサ２１０によって取得された情報から算出された無人飛行体２の飛行位置および飛行姿勢を予め定められた所定時間間隔で循環記憶した履歴（飛行位置および飛行姿勢の履歴）である。経路情報は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時における無人飛行体２の飛行経路の情報であって、この点検時に無人飛行体２が移動する予定である飛行経路に関する情報である。具体的には、飛行経路上における座標列（ｘ，ｙ，ｚ）と、各飛行位置（座標）における速度や加速度を対応付けた情報となっている。

＜制御部＞
制御部２４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、記憶部２３０からプログラムやデータを読み出す。制御部２４０は、このプログラムによって実現される機能部として、位置・姿勢算出部２４１、飛行制御部２４２、ブレード回転速度認識部２４３、撮影タイミング決定部２４４、撮影指令部２４５、画像情報出力部２４６を備えている。

位置・姿勢算出部２４１は、位置・姿勢センサ２１０の出力から飛行空間における無人飛行体２の現在の飛行位置および飛行姿勢を算出し、位置・姿勢情報として記憶部２３０に記憶させる。また、この位置・姿勢算出部２４１は、例えば、位置・姿勢センサ２１０から出力された航法信号から緯度・経度・高度を求め、予め記憶した変換規則を用いて飛行空間の座標系における飛行位置に変換する。更に、この位置・姿勢算出部２４１は、位置・姿勢センサ２１０から出力された加速度センサおよびジャイロセンサの計測信号から、飛行空間の座標系における現在の飛行姿勢を求める。尚、位置・姿勢センサ２１０から出力された電子コンパスの計測信号から、飛行空間の座標系における方位を求め、他のセンサからの計測信号を更に用いて現在の飛行姿勢を算出するようになっていてもよい。

飛行制御部２４２は、経路情報（ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時における無人飛行体２の飛行経路や飛行姿勢を規定した情報等）、位置・姿勢情報を参照し、無人飛行体２を経路情報に記された飛行経路に追従して移動するように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する。具体的には、飛行制御部２４２は、位置・姿勢情報に基づいた無人飛行体２の現在の（現在の飛行位置における）速度、加速度および飛行姿勢に基づき、これらの値が経路情報に記された現在の飛行位置における速度、加速度および飛行姿勢との誤差が小さくなるように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する。

図４は、飛行制御部２４２の概略構成を示すブロック図である。この図４に示すように、飛行制御部２４２は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検時における無人飛行体２の飛行経路を自動制御するためのプログラムによって実現される機能部として、風車向き認識部２４２ａ、基準位置飛行制御部２４２ｂ、撮影位置変更制御部２４２ｃ、撮影方向変更制御部２４２ｄを備えている。以下、これらの機能部の機能を、前述のブレード回転速度認識部２４３、撮影タイミング決定部２４４、撮影指令部２４５および画像情報出力部２４６の機能と併せて説明する。

風車向き認識部２４２ａは、風車１００の上方を無人飛行体２が飛行している状態においてナセル１０２の向き（ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転軸心の延在方向）を認識する機能部である。具体的には、図５（風車１００の上方を無人飛行体２が飛行している状態を示し、図５（ａ）は風車１００の平面図であり、図５（ｂ）は風車１００の正面図である：これらの図では無人飛行体２を単に四角形で表している）に示すように、風車１００の上方を無人飛行体２が飛行している状態において、下方の画像（風車１００を上側から見た画像）を撮影し、この画像からナセル１０２の向きを認識する。より具体的に、図６は、この場合に取得される画像を示しており、図中に一点鎖線で囲んだ範囲をブレード１０４ａ～１０４ｃと認識し、このブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向に直交する方向をナセル１０２の向きとして認識することになる。また、ナセル１０２を画像認識し、このナセル１０２の延在方向を当該ナセル１０２の向きとして認識するようにしてもよい。このようにブレード１０４ａ～１０４ｃやナセル１０２を認識する具体的な手法としては、例えば、周知の画像マッチング処理によって認識する手法や、予めアノテーションされたデータ（ラベルが付けられたブレード１０４ａ～１０４ｃやナセル１０２のデータ；深層学習によってブレード１０４ａ～１０４ｃやナセル１０２を認識するための教師データ）を利用してナセル１０２の向きを認識する手法（ＡＩを利用してナセル１０２の向きを認識する手法）が挙げられる。尚、前述した下方の画像を取得するための手段としては特に限定されるものではないが、例えば広角カメラ２５を支持するジンバルを備えさせ、このジンバルを利用して広角カメラ２５を下向きにすることや、飛行体本体２１の下部に、下方の画像を取得するための専用のカメラを設けること等が挙げられる。

基準位置飛行制御部２４２ｂは、無人飛行体２を、風車１００に正対する飛行位置まで飛行させる飛行制御を行う機能部である。具体的には、ハブ１０３の高さの情報を予め登録しておくと共に、前記風車向き認識部２４２ａによって認識されたナセル１０２の向きの情報を利用してハブ１０３の中心位置の座標（ナセル１０２の向きに応じて決定されるハブ１０３の水平座標位置と、ハブ１０３の高さによって決まる鉛直座標位置）を把握し、図７に示すように（この図７は、無人飛行体２が基準位置を飛行している状態を示し、図７（ａ）は風車１００の平面図であり、図７（ｂ）は風車１００の側面図である）、この座標から所定距離だけ離れた飛行位置（ハブ１０３の中心位置からブレード１０４ａ～１０４ｃの回転軸心の延在方向に沿う方向に所定距離だけ後退した飛行位置）を基準位置として設定し、当該基準位置に向けて無人飛行体２を飛行させるように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する。この基準位置におけるハブ１０３からの距離（前記所定距離：図７(ｂ)における距離Ｌ１を参照）としては任意に設定可能であるが、前述した広角カメラ２５の視野角度に応じ、風車１００のブレード１０４ａ～１０４ｃの全体またはブレード１０４ａ～１０４ｃの回転が認識できる比較的広範囲を広角カメラ２５によって撮影することが可能な距離として予め設定されている。また、無人飛行体２からハブ１０３までの距離は、前記位置・姿勢算出部２４１によって算出された飛行位置の情報と、風車１００の位置情報（例えばハブ１０３の先端の位置情報）との偏差に基づいて算出される。

ブレード回転速度認識部２４３（図２を参照）は、無人飛行体２を基準位置で飛行（ホバリング）させている状態で、広角カメラ２５によって風車１００を撮影（回転しているブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影）し、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度（ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転角速度）を認識する。この回転しているブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影して当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を算出する手法としては、単位時間当たりのブレード１０４ａ～１０４ｃの位置の変化を画像処理によって取得する手法や、前述したＡＩを利用した手法が挙げられる。尚、後述するように本実施形態では、ブレード１０４ａ～１０４ｃの左右の各側面の画像も取得するようになっている。このため、ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面視における当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度も認識する必要がある。このブレード１０４ａ～１０４ｃの側面視において回転速度を認識する手法としては、この側面視においてブレード１０４ａ～１０４ｃの先端が最も高い位置（または最も低い位置）に達したタイミングが、何れかのブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）がハブ１０３の上側（または下側）に位置して鉛直方向に延在する位置になったと認識し、同一のブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が再び同一位置に達したタイミングをブレード１０４ａ～１０４ｃの一回転の周期（１回目に認識されたタイミングと４回目に認識されたタイミングとの時間間隔）として認識して回転速度を算出することになる。尚、前述したＡＩを利用して回転速度を求めるようにしてもよい。

撮影タイミング決定部２４４は、ブレード回転速度認識部２４３によって認識されたブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度から、同一のブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が再び同一位置に回転してくるまでの周期（時間間隔）を算出する。例えば、ブレード１０４ａが、ハブ１０３の上側に位置して鉛直方向に延在する位置（以下、この位置をブレード回転上端位置という：図５(ｂ)で示したブレード１０４ａの位置を参照）となる周期を算出する。この周期は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転角速度の逆数として求めることができる。このため、同一のブレード１０４ａを周期的に撮影する場合には、この算出された周期毎のタイミングで撮影を実行することになる。また、３枚のブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれを順に撮影していく場合には、これらブレード１０４ａ～１０４ｃが周方向で等角度間隔で配設されているため、前記周期の１／３の時間間隔で望遠カメラ２６によって撮影を実行することにより、各ブレード１０４ａ～１０４ｃが望遠カメラ２６の正面位置を通過する度に各ブレード１０４ａ～１０４ｃが順に撮影されていくことになる。

撮影位置変更制御部２４２ｃ（図４を参照）は、風車１００に正対する飛行位置（ハブ１０３の中心に対向する飛行位置：基準位置）で飛行していた無人飛行体２を、ブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影位置まで飛行制御を行う機能部である。例えば、前記ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａを撮影する場合には、無人飛行体２を、基準位置から鉛直方向に上昇させ、図８に示すように、無人飛行体２を、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端に対向させ、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入るように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する。この場合における無人飛行体２の上昇移動量は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面の画像を認識しながら、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端を認識し、この上端に無人飛行体２を対向させて、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入る位置となるまでの距離である。また、予めブレード１０４ａの長さ寸法を登録しておき、この長さ寸法に相当する距離だけ、無人飛行体２を基準位置から鉛直方向に上昇させることで、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入るようにしてもよい。

撮影指令部２４５（図２を参照）は、このように撮影位置変更制御部２４２ｃによって無人飛行体２の飛行位置が制御された状態で望遠カメラ２６に対して撮影指令信号を出力する。これにより、望遠カメラ２６によってブレード１０４ａの上端およびその周辺が撮影されることになる。また、本実施形態における撮影指令部２４５は、無人飛行体２の飛行位置を維持したまま各ブレード（３枚のブレード）１０４ａ～１０４ｃを順に撮影していくようになっている。つまり、前記周期（ブレード１０４ａが一回転する周期）の１／３の時間間隔で望遠カメラ２６に対して撮影指令信号を出力することにより、第１のブレード１０４ａ、第２のブレード１０４ｂ、および、第３のブレード１０４ｃが順に撮影されるようにしている。

そして、この撮影が行われた後、撮影位置変更制御部２４２ｃは、無人飛行体２を鉛直方向に所定距離だけ下降させ、前述の撮影位置とは異なる位置（ブレード１０４ａの上端よりもハブ１０３に近い位置）が望遠カメラ２６の視野内に入るように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する。撮影位置変更制御部２４２ｃは、ブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影が行われる度に、無人飛行体２を鉛直方向に所定距離だけ下降させていく。この場合の下降量としては、前回の撮影における望遠カメラ２６の視野の範囲と今回の撮影における望遠カメラ２６の視野の範囲（下降することで変更された視野の範囲）とが一部オーバラップ（例えば鉛直方向の寸法で３０％程度オーバラップ）するように予め設定されている。このようにして、無人飛行体２が鉛直方向に所定距離だけ下降されて望遠カメラ２６の視野が変更された状態で、撮影指令部２４５は、望遠カメラ２６に対して撮影指令信号を出力する。これにより、各ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける前回とは異なる範囲の画像が取得されるようになっている。尚、前記オーバラップの範囲は前述した値には限定されず、任意に設定可能である。

画像情報出力部２４６は、望遠カメラ２６によって撮影されたブレード１０４ａ～１０４ｃの画像の情報を望遠カメラ２６から受け取り、通信部２２０に出力するようになっている。例えば望遠カメラ２６による撮影が行われる度に該望遠カメラ２６から画像の情報を受け取り、この画像の情報を通信部２２０に出力するようになっている。これにより、この画像の情報は通信部２２０から情報処理装置４に送信されることになる。

撮影方向変更制御部２４２ｄは、ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面、背面、右側面および左側面のうちの一つの面に対して望遠カメラ２６での撮影が完了した後、他の一つの面に対して望遠カメラ２６が対向する飛行位置まで飛行制御を行う機能部である。例えば、図９（撮影方向を変更するための無人飛行体２の飛行経路を示す風車１００の平面図）に示すように、無人飛行体２を図中のＡ位置で飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの正面の撮影を行い（各ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面の外周端周辺から内周端周辺に亘る各部の撮影を行い）、この撮影が完了した後、無人飛行体２を図中のＢ位置まで飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの右側面の撮影を行う。そして、この右側面の撮影が完了した後、無人飛行体２を図中のＣ位置まで飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの背面の撮影を行う。更に、この背面の撮影が完了した後、無人飛行体２を図中のＤ位置まで飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの左側面の撮影を行うようにする。このようにして、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの全周囲の画像が取得されるようにしている。前記Ｂ位置～Ｄ位置それぞれにおいて撮影を開始するに当たっても、無人飛行体２を、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端に対向させ、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入るように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御することになる。この場合、Ｃ位置において、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端に無人飛行体２を対向させるに際しては、前述したＡ位置で撮影を開始した位置情報（ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端の位置情報）を流用するようにしてもよいし、ブレード１０４ａ～１０４ｃの背面の画像を認識しながら、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端を認識し、この上端に無人飛行体２を対向させて、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入るように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御するようにしてもよい。同様に、Ｂ位置およびＤ位置において、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端に無人飛行体２を対向させるに際しては、前述したＡ位置で撮影を開始した位置情報（ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端の位置情報）を流用するようにしてもよいし、ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の画像を認識しながら、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端（側面視においてブレード１０４ａの先端が最も高い位置に達したタイミングにおける当該位置）を認識し、この上端に無人飛行体２を対向させ、望遠カメラ２６の視野内にブレード１０４ａの上端が入るように各モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御するようにしてもよい。

（情報処理装置）
次に、情報処理装置４について説明する。以下で説明する情報処理装置４の構成は一例であって、本発明に係る情報処理装置４は以下のものには限定されない。図１０は、情報処理装置４を示すブロック図である。この図１０に示すように、情報処理装置４は、通信部４１、点検用画像生成部４２、画像表示部４３、および、記憶部４４を備えている。

＜通信部＞
通信部４１は、無人飛行体２との間で通信するための通信モジュールである。この通信部４１は、無人飛行体２の画像情報出力部２４６から出力されたブレード１０４ａ～１０４ｃの画像の情報を通信部２２０を経て受信する。この受信した画像の情報は、点検用画像生成部４２に出力される。

＜点検用画像生成部＞
点検用画像生成部４２は、通信部４１が受信した画像（望遠カメラ２６によって撮影されたブレード１０４ａ～１０４ｃの複数の画像）に対してステッチ処理を行うことにより、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの各面それぞれの全体の画像を点検用画像として生成するものである。前述したように、各画像は鉛直方向（ブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向）で一部がオーバラップした画像となっているので、このオーバラップ量を考慮してステッチ処理を行い、ブレード全体を一つの画像とする点検用画像を生成する。

図１１（ａ）～（ｆ）はブレード１０４ａの正面の撮影動作によって取得された各撮影箇所の画像の一例を示す図である。図１１（ａ）～（ｆ）の順で、ブレード１０４ａの外周端から内周端に亘る画像となっている。点検用画像生成部４２は、これら画像に対してステッチ処理を行うことにより、図１２に示すようなブレード１０４ａの正面の全体の画像を点検用画像として生成する。同様に、図１３（ａ）～（ｆ）はブレード１０４ａの左側面の撮影動作によって取得された各撮影箇所の画像の一例を示す図である。この図１３にあっても、図１３（ａ）～（ｆ）の順で、ブレード１０４ａの外周端から内周端に亘る画像となっている。点検用画像生成部４２は、これら画像に対してステッチ処理を行うことにより、図１４に示すようなブレード１０４ａの左側面の全体の画像を点検用画像として生成する。ブレード１０４ａにおける背面および右側面の画像に対しても同様の処理が行われて点検用画像が生成される。また、他のブレード１０４ｂ，１０４ｃそれぞれにおける各面に対しても同様の処理が行われて点検用画像が生成される。

尚、各ブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれの各面における複数の画像を取得した場合、同一ブレードの同一面を対象とした画像を集約して（画像毎の紐付けを行って）ステッチ処理を実施する必要がある。このため、本実施形態では、点検用画像生成部４２が、以下の処理によって画像毎の紐付けを行うようにしている。つまり、１つの風力発電設備の点検時間（撮影に要する時間）は比較的短く、この点検時間中におけるブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度は殆ど変化しない。このことを利用し、各画像それぞれが取得された時刻の情報を取得して、各画像それぞれに対して取得時刻情報を割り当てておき、この取得時刻情報に基づいて画像毎の紐付けを行う。これによって、同一ブレードの同一面を対象とした画像を集約してステッチ処理を実施し、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの各面それぞれの点検用画像を生成することになる。例えば各ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面の画像を取得する場合、等時間間隔で、第１のブレード１０４ａの画像の取得、第２のブレード１０４ｂの画像の取得、第３のブレード１０４ｃの画像の取得が順に繰り返されることになるので、各画像の取得時刻情報を認識することにより、各画像それぞれが何れのブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）のものであるのかを把握することができる。つまり、画像毎の紐付けを行うことができる。これにより、同一ブレードの画像を特定することができ、各ブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれの点検用画像を生成することが可能である。

また、各ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける撮影対象である面を変更する場合（撮影対象を正面、背面、右側面および左側面の間で変更する場合）、広角カメラ２５によるブレード１０４ａ～１０４ｃの連続撮影が可能となるように無人飛行体２の飛行位置および飛行姿勢を制御し、これによって、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転位置を継続して認識することにより、その後の撮影動作によって取得される画像が何れのブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）のものであるのかを把握できるようにしてもよい。これによっても、画像毎の紐付けを行うことが可能である。

＜画像表示部＞
画像表示部４３は、点検用画像生成部４２によって生成された点検用画像を表示するモニタであって、例えば液晶ディスプレイで構成されている。

＜記憶部＞
記憶部４４は、点検用画像生成部４２によって生成された点検用画像を記憶する。一般的にブレード１０４ａ～１０４ｃの点検は所定期間毎（例えば数ヶ月毎）に実施されるので、各点検で生成された点検用画像を記憶部４４に記憶していき、各点検用画像を比較することで（例えば画像表示部４３に表示させて比較すること、または、ＡＩによる比較を行うことで）、ブレード１０４ａ～１０４ｃの経年劣化の度合いを把握することができるようになっている。

－風力発電設備の点検動作－
次に、前述の如く構成された点検システム１による風力発電設備の点検動作（ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検動作）について説明する。

図１５は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検動作の手順を説明するためのフローチャート図である。

この点検動作にあっては、点検対象である風車１００が、初回の点検動作であった場合（これまで一度も点検が行われなかった場合）には、先ず、操縦者がコントローラ３を操縦することによる風車１００の位置の登録動作が行われる。一方、位置の登録が行われた風車１００に対する以後の点検動作（２回目以降の点検動作）では、点検が指定された風車１００の位置まで無人飛行体２の自動飛行が行われることになる。例えば、複数の風車１００を管理している場合に、特定の風車１００に対して点検を行う場合には、その点検対象である風車１００の個体情報（ＩＤ）を指定することにより、当該風車１００の位置まで無人飛行体２の自動飛行が行われることになる。

先ず、ステップＳＴ１において、操縦者が操縦するコントローラ３から、風車位置登録指示情報を受信したか否かを判定する。前述したように、初回の点検動作にあっては、操縦者がコントローラ３を操縦することによる風車１００の位置の登録動作が行われる。この場合、操縦者は無人飛行体２が風車１００の上方まで飛行するようにコントローラ３を操縦する。そして、無人飛行体２が風車１００の真上に達したタイミングでコントローラ３を操作し（例えば、風車位置登録指示スイッチを押下し）、これによって風車位置登録指示情報が無人飛行体２に送信される。この風車位置登録指示情報を受信した無人飛行体２は、現在の位置を風車１００の位置として、無人飛行体２の記憶部２３０または情報処理装置４の記憶部４４に登録することになる。このようにして風車位置登録指示情報を受信した場合には、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されてステップＳＴ４に移る。

一方、風車位置登録指示情報が送信されておらず、ステップＳＴ１でＮＯ判定されている場合には、ステップＳＴ２に移り、ブレード点検指示情報を受信したか否かを判定する。つまり、既に位置の登録が行われている風車１００を点検する場合には、この風車１００の位置をコントローラ３の操作によって登録する必要がないので、無人飛行体２にブレード点検指示情報が送信されることになる。例えば、情報処理装置４からブレード点検指示情報が送信され、この情報を無人飛行体２が受信することになる。

このブレード点検指示情報を受信しておらず、ステップＳＴ２でＮＯ判定されている場合には、そのままＥＮＤされる。一方、ブレード点検指示情報を受信し、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、無人飛行体２が風車１００の真上に達するように飛行制御が行われる。つまり、図５に示すように、無人飛行体２は自動で風車１００の真上まで飛行することになる。

このようにしてブレード点検指示情報を受信したことに伴って無人飛行体２が風車１００の真上に達するように飛行制御が行われた後、ステップＳＴ４に移る。

ステップＳＴ４では、ナセル１０２の向きを認識することによる風車向き認識処理が行われる（前記風車向き認識部２４２ａによる認識処理）。この風車向き認識処理では、前述したように、風車１００を上側から見た画像からブレード１０４ａ～１０４ｃを認識し、このブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向に直交する方向をナセル１０２の向きとして認識する（前述した図６を参照）。または、ナセル１０２を画像認識し、このナセル１０２の延在方向を当該ナセル１０２の向きとして認識する。

ステップＳＴ５では、無人飛行体２を前記基準位置まで飛行させる飛行制御を実施する（前記基準位置飛行制御部２４２ｂによる飛行制御）。つまり、図７に示すように、ハブ１０３の中心位置からブレード１０４ａ～１０４ｃの回転軸心の延在方向に沿う方向に所定距離だけ後退した飛行位置を基準位置として設定して、当該基準位置に向けて無人飛行体２を飛行させる。

ステップＳＴ６では、無人飛行体２を基準位置で飛行させている状態でブレード回転速度認識処理を実施する（前記ブレード回転速度認識部２４３による認識処理：本発明でいうブレード回転速度認識ステップの実施）。つまり、広角カメラ２５によって風車１００を撮影し、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を認識する。

ステップＳＴ７では、ステップＳＴ６で認識されたブレード回転速度に基づいた撮影タイミング決定処理を実施する（前記撮影タイミング決定部２４４による決定処理）。つまり、ブレード回転速度から、同一のブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が再び同一位置に回転してくるまでの周期を算出することにより、望遠カメラ２６の撮影タイミングを決定する。

ステップＳＴ８では、望遠カメラ２６の撮影方向として変数Ｌを、ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける撮影位置として変数Ｍを、撮影対象であるブレード１０４ａ～１０４ｃとして変数Ｎを設定した上で、これら変数を初期値として「Ｌ＝１」「Ｍ＝１」「Ｎ＝１」に設定する。例えば、「Ｌ＝１」は、望遠カメラ２６の撮影方向としてブレード１０４ａ～１０４ｃの正面に向く方向に設定するものである。「Ｍ＝１」は、ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける撮影位置として、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端（外周端）およびその周辺を撮影位置に設定するものである。「Ｎ＝１」は、撮影対象としてブレード１０４ａ（第１のブレード１０４ａ）に設定するものである。

ステップＳＴ９では、無人飛行体２に対する飛行指令情報として現在の「Ｌ（Ｌ＝１）」および「Ｍ（Ｍ＝１）」を与える。これにより、無人飛行体２は、望遠カメラ２６の撮影方向がブレード１０４ａ～１０４ｃの正面に向く方向となるように、また、望遠カメラ２６が、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａの上端およびその周辺に対向するように飛行制御されることになる（図８を参照）。

そして、「Ｎ＝１」と設定されているため、ステップＳＴ１０では、ブレード１０４ａが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで該望遠カメラ２６による撮影が実行される（前記撮影指令部２４５からの撮影指令信号の出力による撮影の実行：本発明でいう撮影ステップの実施）。つまり、ブレード１０４ａの正面における上端およびその周辺の画像が取得され、この画像が、画像情報出力部２４６を経て通信部２２０から情報処理装置４に送信される（本発明でいう画像情報出力ステップの実施）。

その後、ステップＳＴ１１では、「Ｎ」に「１」が加算され「Ｎ＝２」となる。これにより、撮影対象としてブレード１０４ｂ（第２のブレード１０４ｂ）に設定される。ステップＳＴ１２では、「Ｎ」が「３」を超えたか否かを判定している。「Ｎ＝２」である場合には、ステップＳＴ１２でＮＯ判定され、ステップＳＴ１０に戻る。「Ｎ＝２」と設定されているため、ステップＳＴ１０では、ブレード１０４ｂが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで該望遠カメラ２６による撮影が実行される。つまり、ブレード１０４ｂの正面における上端およびその周辺の画像が取得され、この画像が、画像情報出力部２４６を経て通信部２２０から情報処理装置４に送信される。

同様に、ステップＳＴ１１では、「Ｎ」に更に「１」が加算され「Ｎ＝３」となる。これにより、撮影対象としてブレード１０４ｃ（第３のブレード１０４ｃ）に設定される。この場合もステップＳＴ１２でＮＯ判定され、ステップＳＴ１０に戻る。「Ｎ＝３」と設定されているため、ステップＳＴ１０では、ブレード１０４ｃが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで該望遠カメラ２６による撮影が実行される。つまり、ブレード１０４ｃの正面における上端およびその周辺の画像が取得され、この画像が、画像情報出力部２４６を経て通信部２２０から情報処理装置４に送信される。

この状態で、ステップＳＴ１１で「Ｎ」に「１」が加算されると、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１３に移る。このステップＳＴ１３では、「Ｍ」に「１」が加算され「Ｍ＝２」となる。これにより、ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける撮影位置を変更する。つまり、無人飛行体２を鉛直方向に所定距離だけ下降させ、「Ｍ＝１」であった場合とは異なる位置（「Ｍ＝２」に該当する位置：前述したオーバラップ量を存した下側の位置）が望遠カメラ２６の視野内に入るようにする。ステップＳＴ１４では、「Ｍ」が所定の最大値「Ｍｍａｘ」を超えたか否かを判定している。この「Ｍｍａｘ」はブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向における撮影箇所の数であり、例えばブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向に沿って撮影箇所を６分割した場合には「Ｍｍａｘ＝６」となる。このＭｍａｘの値はこれに限定されるものではなく、望遠カメラ２６の視野角度や前述したオーバラップ量等に応じて設定される。

「Ｍ＝２」である場合には、ステップＳＴ１４でＮＯ判定され、ステップＳＴ１５で「Ｎ＝１」に設定した後、ステップＳＴ９に戻る。これにより、ステップＳＴ９では、無人飛行体２に対する飛行指令情報として「Ｌ＝１」「Ｍ＝２」「Ｎ＝１」を与える。これにより、無人飛行体２は、鉛直方向に所定距離だけ下降され、ステップＳＴ１０で、ブレード１０４ａが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで該望遠カメラ２６による撮影が実行される。この際におけるステップＳＴ１０～ステップＳＴ１２の動作は前述した場合と同様であり、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面における上端から所定距離だけハブ１０３寄りの画像（「Ｍ＝２」に該当する位置での画像）が画像情報出力部２４６を経て通信部２２０から情報処理装置４に順次送信されることになる。

ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ１３では、「Ｍ」に「１」が加算され「Ｍ＝３」となる。これにより、ブレード１０４ａ～１０４ｃにおける撮影位置が変更される。つまり、無人飛行体２を鉛直方向に所定距離だけ更に下降させ、「Ｍ＝２」であった場合とは異なる位置（「Ｍ＝３」に該当する位置：前述したオーバラップ量を存した下側の位置）が望遠カメラ２６の視野内に入るようにする。「Ｍ」が所定の最大値「Ｍｍａｘ」を超えてステップＳＴ１４でＹＥＳ判定されるまで、ステップＳＴ９～ステップＳＴ１５の動作が繰り返され、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面の全体に亘って望遠カメラ２６による撮影が行われていき、取得された画像の情報が情報処理装置４に順次送信されていく。

「Ｍ」が所定の最大値「Ｍｍａｘ」を超えると、ステップＳＴ１４でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ１６に移る。このステップＳＴ１６では、「Ｌ」に「１」が加算され「Ｌ＝２」となる。これにより、ブレード１０４ａ～１０４ｃに対する望遠カメラ２６の撮影方向を変更する。本実施形態の場合には、図９で示したように、風車１００の平面視において時計回り方向に無人飛行体２の飛行位置を変更する。つまり、「Ｌ＝１」はブレード１０４ａ～１０４ｃの正面を撮影する位置（図中におけるＡ位置）、「Ｌ＝２」はブレード１０４ａ～１０４ｃの右側面を撮影する位置（図中におけるＢ位置）、「Ｌ＝３」はブレード１０４ａ～１０４ｃの背面を撮影する位置（図中におけるＣ位置）、「Ｌ＝４」はブレード１０４ａ～１０４ｃの左側面を撮影する位置（図中におけるＤ位置）となっている。

ステップＳＴ１７では、「Ｌ」が「４」を超えたか否かを判定している。「Ｌ＝２」である場合には、ステップＳＴ１７でＮＯ判定され、ステップＳＴ１８で「Ｎ＝１」「Ｍ＝１」に設定した後、ステップＳＴ９に戻る。これにより、ステップＳＴ９では、無人飛行体２に対する飛行指令情報として「Ｌ＝２」「Ｍ＝１」「Ｎ＝１」を与える。これにより、無人飛行体２は、ブレード１０４ａ～１０４ｃの右側面を撮影する位置まで飛行される。そして、ステップＳＴ１０で、ブレード１０４ａが望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミング（ブレード１０４ａがブレード回転上端位置に達したタイミング）で該望遠カメラ２６による撮影が実行される。この撮影の実行に先立ち、ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面を撮影した場合と同様に、前述したブレード回転速度認識処理および撮影タイミング決定処理（ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面視におけるブレード回転速度認識処理および撮影タイミング決定処理）を実施するようにしておくことがより好ましい。この際におけるステップＳＴ９～ステップＳＴ１５の動作は前述した場合と同様である。つまり、ブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれの右側面の各部の画像（外周端から内周端に亘る各画像）が情報処理装置４に順次送信されていく。

ブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれの左側面の各部の画像の取得（図９におけるＤ位置での画像の取得）が終了し、「Ｌ」が「４」を超えたことでステップＳＴ１７でＹＥＳ判定されると、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの全周囲および延在方向の全体の画像が取得されて該画像の情報が情報処理装置４に送信されたことになるので、ブレード点検動作を終了する。

以上の動作によって取得された各ブレード１０４ａ～１０４ｃのそれぞれの各面の画像がステッチ処理されることでブレード１０４ａ～１０４ｃそれぞれの各面に対して全体を一つの画像とする点検用画像が生成されて（本発明でいう画像生成ステップの実施）、画像表示部４３に表示され、管理者がこの画像を目視することでブレード１０４ａ～１０４ｃの損傷の有無等を点検することになる。また、ブレード１０４ａ～１０４ｃの損傷の有無等の点検としては、管理者が画像を目視することによって行うことに限らず、点検用画像に対するＡＩによる自動判断によって行われるようになっていてもよい。

以上の動作がブレード点検動作の度に繰り返されることになる。

－実施形態の効果－
以上説明したように、本実施形態では、無人飛行体２に備えられた広角カメラ２５によるブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影によって当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を認識した上で、点検対象であるブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が望遠カメラ２６の正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラ２６によってブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）を撮影し、この撮影された画像の情報をブレード１０４ａ～１０４ｃの損傷の有無等を認識するための情報として利用するようにしている。このため、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転を停止させたり、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転を制限したりすることなく、ブレード１０４ａ～１０４ｃの点検を行うことができる。その結果、点検中であっても風力発電設備の発電を継続して行うことができ、風力発電設備の稼働率を高く維持することができる。

また、本実施形態では、風車１００に正対する基準位置でブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を認識するようにしているため、ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を高い精度で認識することができる。

また、本実施形態では、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの延在方向に沿った飛行制御によって飛行位置が所定の撮影位置まで変更された状態で望遠カメラ２６によるブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行うようになっていると共に、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面、背面および各側面それぞれに対向するように飛行位置を変更しながらブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行うようになっているため、ブレード１０４ａ～１０４ｃの全周囲および延在方向の全体の画像を取得することができる。これにより、ブレード１０４ａ～１０４ｃの損傷等の見落としを防止することができて、風力発電設備の点検の信頼性を高めることができる。

－変形例１－
次に変形例１について説明する。本変形例は、洋上風力発電設備を点検するものとして本発明を適用したものである。

本変形例に係る風力発電設備（洋上風力発電設備）の点検システムについて説明する前に、洋上風力発電設備の風車について簡単に説明する。

図１６は、洋上風力発電設備の風車１００’を示す正面図である。この図１６に示すように、洋上風力発電設備の風車１００’は、タワー１０１の下部にフロートＦが設けられており、海上に浮遊した状態で設置されている。このため、波の影響によるフロートＦの周期的な上下移動に伴って風車１００’も上下移動するものとなっている。尚、この移動周期および移動量は波の影響によって変動するものである。

本変形例では、この周期的に上下移動する風車１００’に同期するように無人飛行体２の飛行制御を行うことによって、広角カメラ２５の視野内や望遠カメラ２６の視野内でブレード１０４ａ～１０４ｃが相対的に上下移動してしまうことを抑制しながらブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影して画像を取得するようにしている。

図１７は、本変形例に係る点検システム１に利用される無人飛行体２の飛行制御部２４２の概略構成を示すブロック図である。この図１７では、前記実施形態に係る点検システム１における無人飛行体２の飛行制御部２４２の構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１７に示すように、本変形例に係る点検システム１に利用される無人飛行体２の飛行制御部２４２は、無人飛行体２の飛行経路を自動制御するためのプログラムによって実現される機能部として、移動推定部２４２ｅおよび同期飛行制御部２４２ｆを備えている。

移動推定部２４２ｅは、風車１００’の移動周期および移動量を推定する機能部である。この移動量の推定手法としては、公知のものが利用可能であり、例えば再帰型ニューラルネットワーク等を利用することができる。

また、同期飛行制御部２４２ｆは、移動推定部２４２ｅによって推定された風車１００’の移動周期および移動量に同期するように（フロートＦの周期的な上下移動に伴う風車１００’の上下移動に追従するように）無人飛行体２の飛行位置を変更する（モータ２３ａ～２３ｄの回転速度を制御する）飛行制御を行う機能部である。

本変形例の構成によれば、各カメラ２５，２６の視野内でブレード１０４ａ～１０４ｃが上下に移動してしまって、ブレード回転速度の認識精度が低下してしまったり、望遠カメラ２６によるブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影位置にズレが生じたり撮影画像が不鮮明になってしまったりすることを抑制できる。その結果、洋上風力発電設備に対しても高い精度でブレード１０４ａ～１０４ｃの点検を行うことができる。

－変形例２－
次に変形例２について説明する。本変形例は、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影動作が前述した実施形態のものと異なっている。その他の構成および動作は前述した実施形態のものと同様であるので、ここでは、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影動作についてのみ説明する。

図１８は、本変形例において各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影動作を説明するための風車１００の平面図である。また、この図１８では、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影タイミングでの無人飛行体２の飛行位置（図中に実線または二点鎖線で表す無人飛行体２の飛行位置を参照）を併せて示している。

本変形例における各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影動作は、無人飛行体２を風車１００の上方で飛行させた状態（ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ｂの上端位置よりも高い位置で飛行させた状態）で下方の画像（各ブレード１０４ａ～１０４ｃを上側から見た画像）を取得するものである。尚、この下方の画像を取得するための手段としては特に限定されるものではないが、例えば望遠カメラ２６を支持するジンバルを備えさせ、このジンバルを利用して望遠カメラ２６を下向きにすることや、飛行体本体２１の下部に、下方の画像を取得するための専用の望遠カメラを設けること等が挙げられる。そして、前述した図９のＤ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像を取得可能な第１の撮影動作と、前述した図９のＢ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像を取得可能な第２の撮影動作とが連続して行われる。以下、それぞれの撮影動作について説明する。

第１の撮影動作では、図１８においてハブ１０３よりも左側に位置する（回転位置がハブ１０３よりも左側にある）ブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が水平姿勢となった各タイミングで、図中に実線で示す飛行位置から順次ハブ１０３の上方に近付く側（図１８における右側）に向けて無人飛行体２を移動させながら望遠カメラ２６によってブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影していく（図１８における矢印Ｉを参照）。つまり、各ブレード１０４ａ～１０４ｃが水平姿勢となる度に当該水平姿勢となっているブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影していく。風車１００の平面視においてブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が水平姿勢となったタイミングを得るためには、この平面視における当該ブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を認識した上で当該タイミングを決定する必要がある。このブレード１０４ａ～１０４ｃの平面視において回転速度を認識する手法としては、この平面視においてブレード１０４ａ～１０４ｃの先端が最も外側（例えば最も左側）に達したタイミングが、何れかのブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が水平姿勢になったと認識し、同一のブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が再び同一位置（水平姿勢となる位置）に達したタイミングをブレード１０４ａ～１０４ｃの一回転の周期として認識して回転速度を算出することになる。尚、前述したＡＩを利用して回転速度を求めるようにしてもよい。この回転速度を認識することにより、ブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が水平姿勢となるタイミング（水平姿勢となる周期）を得ることができる。

第１の撮影動作における具体的な動作としては、第１のブレード１０４ａが水平姿勢となったタイミングで当該第１のブレード１０４ａの側面（上側を向いている側面：無人飛行体２が図１８に実線で示す飛行位置にある場合にはブレード１０４ａの先端およびその周辺の側面）が撮影され、その後、風車１００が所定角度（１２０°）回転して第２のブレード１０４ｂが水平姿勢となったタイミングで当該第２のブレード１０４ｂの側面が撮影され、その後、更に風車１００が所定角度回転して第３のブレード１０４ｃが水平姿勢となったタイミングで当該第３のブレード１０４ｃの側面が撮影されることになる。

このような撮影動作が、無人飛行体２の飛行位置をハブ１０３の上方に近付く側（風車１００の中央側）に移動させながら行っていくことにより（図１８における矢印Ｉを参照）、水平姿勢にあるブレード１０４ａ～１０４ｃの側面（上側を向いている側面）の画像が取得されていき、図９のＤ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像が得られることになる。

第２の撮影動作では、図１８においてハブ１０３よりも右側に位置する（回転位置がハブ１０３よりも右側にある）ブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）が水平姿勢となった各タイミングで、ハブ１０３の上方に近い位置から順次ブレード１０４ａ（１０４ｂ，１０４ｃ）の先端側（図１８における右側）に向けて無人飛行体２を移動させながら望遠カメラ２６によってブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影していく（図１８における矢印IIを参照）。つまり、この場合にも、各ブレード１０４ａ～１０４ｃが水平姿勢となる度に当該水平姿勢となっているブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影していく。

このような撮影動作によっても、水平姿勢にあるブレード１０４ａ～１０４ｃの側面（上側を向いている側面）の画像が取得されていき、図９のＢ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像が得られることになる。

尚、本変形例では、無人飛行体２を風車１００の上方で飛行させた状態で下方の画像（各ブレード１０４ａ～１０４ｃを上側から見た画像）を取得するものであったが、無人飛行体２を風車１００の下方で飛行させた状態で上方の画像（各ブレード１０４ａ～１０４ｃを下側から見た画像）を取得するものとしてもよい。この場合、第１の撮影動作（図１８においてハブ１０３よりも左側に位置するブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影動作）によって、図９のＢ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像が得られ、第２の撮影動作（図１８においてハブ１０３よりも右側に位置するブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影動作）によって、図９のＤ位置で無人飛行体２を飛行させてブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行った場合に取得される側面の画像と同等の画像が得られることになる。尚、無人飛行体２を風車１００の下方で飛行させた状態で各ブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影していくに当たっては、無人飛行体２がタワー１０１に干渉しないように飛行経路を決定する必要がある。上方の画像を取得するための手段としては、例えば望遠カメラ２６を支持するジンバルを備えさせ、このジンバルを利用して望遠カメラ２６を上向きにすることや、飛行体本体２１の上部に、上方の画像を取得するための専用の望遠カメラを設けること等が挙げられる。

また、本変形例に係る各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面の撮影動作は、地上に設置された風力発電設備だけでなく、洋上風力発電設備に対しても適用することが可能である。洋上風力発電設備に適用して各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面を撮影する場合、波の影響による風車１００の上下移動に伴って各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面と無人飛行体２との間の距離が変動する。このため、風車１００の上下移動に同期するように無人飛行体２の飛行制御（昇降制御）を行うことが好ましい。また、変動する各ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面と無人飛行体２との間の距離に応じて望遠カメラ２６の焦点距離を変化させるようにしてもよい。この焦点距離の指示情報は、前記撮影指令部２４５から出力される撮影指令信号と共に無人飛行体２に送信されることになる。

－他の実施形態－
尚、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記実施形態および前記各変形例では、望遠カメラ２６によるブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影は、無人飛行体２の飛行位置を維持（ホバリング）させて実行するようにしていた。本発明はこれに限らず、望遠カメラ２６のシャッタ速度を高速度化することにより、無人飛行体２を移動させながら（飛行位置を維持させることなく）ブレード１０４ａ～１０４ｃの撮影を行うようにしてもよい。

また、前記実施形態および前記各変形例では、操縦者によるコントローラ３の操縦または飛行制御部２４２による飛行制御によって、一旦、 無人飛行体２を風車１００の真上で飛行させてナセル１０２の向きを認識した後に、無人飛行体２を基準位置まで飛行させるようにしていた。本発明はこれに限らず、無人飛行体２を風車１００の真上で飛行させることなく（ナセル１０２の向きを認識する行程を経ることなく）、画像認識によってハブ１０３の中心位置を認識し、このハブ１０３の中心位置に対向する基準位置まで無人飛行体２を飛行制御し、この状態でブレード１０４ａ～１０４ｃの回転速度を認識するようにしてもよい。

また、前記実施形態および前記変形例１では、ブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影するようにしていた。また、前記変形例１では、ブレード１０４ａ～１０４ｃの正面および背面を撮影する際にはブレード回転上端位置に達したブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影し、ブレード１０４ａ～１０４ｃの側面を撮影する際には水平姿勢となったブレード１０４ａ～１０４ｃを撮影するようにしていた。本発明はこれに限らず、ブレード１０４ａ～１０４ｃが、ハブ１０３の下側に位置して鉛直方向に延在する位置に達した際に撮影するようにしてもよいし、その他の位置に達した際に撮影するようにしてもよい。また、各ブレード１０４ａ～１０４ｃの内周端周辺から外周端周辺に亘って順次撮影を行うようにしてもよい。

また、無人飛行体２に公知のＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサを搭載しておき、前述した無人飛行体２からハブ１０３までの距離を該ＬｉＤＡＲセンサによって計測するようにしてもよい。

本発明は、ブレードの回転を停止させることのない風力発電設備の点検に供される無人飛行体、および、風力発電設備の点検システム、並びに、風力発電設備の点検方法に適用可能である。

１ 点検システム
２ 無人飛行体
２５ 広角カメラ
２６ 望遠カメラ
１００ 風車
１０４ａ～１０４ｃ ブレード
２４０ 制御部
２４２ 飛行制御部
２４２ａ 風車向き認識部
２４２ｂ 基準位置飛行制御部
２４２ｃ 撮影位置変更制御部
２４２ｄ 撮影方向変更制御部
２４２ｅ 移動推定部
２４２ｆ 同期飛行制御部
２４３ ブレード回転速度認識部
２４５ 撮影指令部
２４６ 画像情報出力部

Claims (9)

1. 風力発電設備の点検に供される無人飛行体において、
   前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影可能な広角カメラと、
   前記ブレードの一部を拡大して撮影可能な望遠カメラと、
   前記広角カメラで撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識するブレード回転速度認識部と、
   前記ブレード回転速度認識部によって認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせる撮影指令部と、
   前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの画像の情報を出力可能な画像情報出力部と、
   を備えていることを特徴とする無人飛行体。
2. 請求項１記載の無人飛行体において、
   前記風車の周辺を飛行している状態において前記風車の向きを認識する風車向き認識部と、
   前記認識された前記風車の向きに基づいて当該風車に正対する基準位置まで飛行制御を行う基準位置飛行制御部とを更に備え、
   前記ブレード回転速度認識部は、前記基準位置飛行制御部によって前記基準位置での飛行制御が行われている状態で前記ブレードの回転速度を認識するようになっていることを特徴とする無人飛行体。
3. 請求項１記載の無人飛行体において、
   前記タイミングにおける前記点検対象である前記ブレードの延在方向に沿うように飛行制御を行う撮影位置変更制御部を更に備え、
   前記撮影指令部は、前記撮影位置変更制御部によって前記ブレードの延在方向に沿った飛行制御によって飛行位置が所定の撮影位置まで変更された状態で、前記点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングで当該望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせるようになっていることを特徴とする無人飛行体。
4. 請求項３記載の無人飛行体において、
   前記ブレードの正面、背面および側面のうちの一つの面に対して前記望遠カメラでの撮影が完了した後、他の一つの面に対して前記望遠カメラが対向する位置まで飛行制御を行う撮影方向変更制御部を備え、
   前記撮影位置変更制御部は、前記撮影方向変更制御部による前記飛行制御が完了した後、前記他の一つの面に対し、前記ブレードの延在方向に沿った飛行制御を行うことを特徴とする無人飛行体。
5. 請求項１～４のうち何れか一つに記載の無人飛行体において、
   前記風力発電設備が洋上風力発電設備である場合に当該風力発電設備の点検に供される無人飛行体であり、
   前記風車の移動周期および移動量を推定する移動推定部と、
   前記移動推定部によって推定された前記風車の移動周期および移動量に同期するように飛行位置を変更する飛行制御を行う同期飛行制御部とを備えていることを特徴とする無人飛行体。
6. 無人飛行体を利用して風力発電設備の点検を行う点検システムにおいて、
   前記無人飛行体は、
   前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影可能な広角カメラと、
   前記ブレードの一部を拡大して撮影可能な望遠カメラと、
   前記広角カメラで撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識するブレード回転速度認識部と、
   前記ブレード回転速度認識部によって認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが前記望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラに前記ブレードの撮影を行わせる撮影指令部と、
   前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報を出力可能な画像情報出力部と、を備えており、
   前記画像情報出力部から出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報から当該ブレードの点検用画像を生成する点検用画像生成部を備えていることを特徴とする風力発電設備の点検システム。
7. 請求項６記載の風力発電設備の点検システムにおいて、
   前記点検用画像生成部は、前記画像情報出力部から出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像のステッチ処理を行うことにより、前記ブレード全体の画像を前記点検用画像として生成することを特徴とする風力発電設備の点検システム。
8. 請求項７記載の風力発電設備の点検システムにおいて、
   前記風車は複数の前記ブレードを備えており、
   前記点検用画像生成部は、前記望遠カメラによって撮影された前記各ブレードそれぞれの複数箇所の画像の取得時間に基づいて前記各画像それぞれが前記複数のブレードのうちの何れのブレードを対象とした画像であるかを紐付けし、当該紐付けされた複数の画像に対して前記ステッチ処理を行うことを特徴とする風力発電設備の点検システム。
9. 無人飛行体を利用して風力発電設備の点検を行う点検方法において、
   前記無人飛行体に備えられた広角カメラによって、前記風力発電設備の風車における少なくともブレードの回転範囲を撮影し、この撮影された前記ブレードの回転位置の時間的変化に基づいて当該ブレードの回転速度を認識するブレード回転速度認識ステップと、
   前記認識された前記ブレードの回転速度の情報に基づいて、点検対象である前記ブレードが、前記無人飛行体に備えられた望遠カメラの正面位置に達するタイミングを判定し、当該タイミングで前記望遠カメラが前記ブレードの撮影を行う撮影ステップと、
   前記望遠カメラで撮影された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報を前記無人飛行体から出力する画像情報出力ステップと、
   前記出力された前記点検対象である前記ブレードの複数箇所それぞれの画像の情報から当該ブレードの点検用画像を生成する画像生成ステップとを含んでいることを特徴とする風力発電設備の点検方法。

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