JP4342355B2 - 無人飛行体を利用した公衆への告知システム - Google Patents

Description

本発明は、ダム放流によって下流域の河川水位の急激な上昇による事故の防止、又は特定地域の公衆の安全確保を目的としてその流域・地域にいる公衆に警報音やマイクにより告知する無人飛行体を利用した公衆への告知システムに関する。

ダムに貯留された流水について、その雨量が所定量を超えると予想されるとき、融雪によって洪水が予想されるとき、台風の中心がダムに接近すると予想されるとき、又はダム本体及び貯水池等について調査又は補修を行うため必要があるときにダム放流を実施する。

ダムの放流管から放流を行うときは、近隣の人命の安全を確保するために種々の規則が定められている。例えば、ダムから放流を開始するとき、ダム下流において単位時間（分）につき所定量（ｃｍ）以上の水位変動が生じると予想されるときには、放流に関する公衆への通知及び周知等の告知を行わなければならない。

そこで、放流に関する関係機関への通知を行い、その通知は少なくとも放流を開始する３０分前に行うものとされている。次に、サイレン等により警報を行う。更に、スピーカによる放送は、サイレン吹鳴の前に行い、放流量の見込み等を周知させる。また、警報車に設置したスピーカにより河川の水位の増加時間、増加量等を一般公衆に周知させるものとする。

また、広い地域に人が点在しているスキー場では、営業終了時の点検として、人命の安全確保を目的としてゲレンデ内に残っている人がいないかを警備員がパトロールしていた。

一方、ラジコンヘリコプターを利用して簡易に種々の装置を空中において作業させる技術が提案されている。例えば、特許文献１の特開２００１−１２０１５１公報「ＧＰＳを用いたラジコンヘリコプターによる自動農薬散布装置」に示すように、ＧＰＳを搭載したラジコンヘリコプターを操縦して自動農薬散布装置を制御操作する技術が提案されている。

特開２００１−１２０１５１

しかし、従来のように、ダム放流に際して電力社員等の作業員が規則に則り河川沿いの道路を車両で移動しながら周知していたが、大雨で道路が寸断されている場合には、速やかな周知ができないという問題があった。更に、人が点在していて広範囲に周知させるときはその対応人員の確保が難しいといった問題があった。

また、スキー場におけるゲレンデ内の夜間点検によるパトロールするための人手が必要なことや、夜間ではコース内で人が倒れていても、見落としやすいといった問題があった。

そこで、本発明の発明者らはラジコンヘリコプター（無人ヘリコプター）を飛行させて、警報を発することを創案した。ヘリコプターの実機では危険な地域であっても、この無人ヘリコプターは飛行可能であり、更にコスト的にもかなり低くすることができる。しかし、従来のラジコンヘリコプターでは、無線操縦をそのラジコンヘリコプターの近くで行う必要があるために、作業員が河川沿いの道路を車輌で移動しながら操縦するので、人手を減らすことができなかった。特に、ホバリング操縦や強風の影響で安定した操縦は困難であった。

本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、無人飛行体（無人ヘリコプター）を安定に自律飛行させると共に、その飛行ルートを予め記憶させておくことで、ダム下流域を河川のような広範囲な地域を飛行させながら公衆に放流等の警報のことを周知させることにより、安全かつ確実に退避を告知することができる無人飛行体を利用した公衆への告知システムを提供することにある。

本発明によれば、ダムを管理する電力会社が河川に放流する前に、その河川流域（Ｒ）に沿ってその放流する旨の警報を公衆へ告知する無人飛行体（１）に、前記河川流域（Ｒ）に点在している公衆へ警報を発するサイレンとスピーカとから成る警報装置（２）と、前記無人飛行体（１）を安定して自律飛行させる自律制御装置（３）と、前記無人飛行体（１）が前記河川流域（Ｒ）を所定のルートで飛行するように、飛行プログラムを格納する記憶部（４）と、公衆の体温で人の存在を感知するための赤外線カメラ（１２）と、を備え、前記記憶部（４）に予め記憶させた飛行プログラムを出力及び実行させることにより、ＧＰＳ（７）の現在の位置情報から、ダム放流の河川流域（Ｒ）に沿って前記無人飛行体（１）を飛行させ、前記赤外線カメラ（１２）で上空から前記河川流域（Ｒ）について撮像した画像を画像処理してサーモグラフィ（１４）を生成して表示し、この画像処理したサーモグラフィ（１４）から人を感知したときに、前記警報装置（２）のスピーカによりダム放流に関する事項を放送し、サイレンの吹鳴により警報を発するように構成した、ことを特徴とする無人飛行体を利用した公衆への告知システムが提供される。

例えば、前記河川流域（Ｒ）に沿って前記無人飛行体（１）を複数台配置することが好ましい。
前記無人飛行体（１）に、上空から撮影した画像を基地局（８）に伝送可能なカメラ（９）を搭載することが好ましい。
更に、前記無人飛行体（１）のカメラ（９）で人を撮影したときに警報を発するように構成することができる。

上記発明では、無人飛行体（１）は予め記憶させたプログラムにより河川或いは広範囲な地域に沿って自律安定飛行しながら、例えばダム放流等に際して警報装置（２）から警報音を発し、更にマイクで注意喚起しながら河川流域又は広範囲な地域を飛行させることができる。河川に沿って複数台の無人飛行体（１）を複数台配置することにより、短時間に公衆への警報が完了する。

前記無人飛行体（１）に搭載したカメラ（９）で河川流域の上空から撮影することにより、それを伝送して基地局（８）で集中管理することができる。例えば、中洲に取り残された人を発見することができ、基地局（８）から警報装置（２）を用いて確実に退避告知をすることができる。

特に、赤外線カメラ（１２）を無人飛行体（１）に備え、これで撮像した画像を画像処理してサーモグラフィ（１４）を生成して表示することにより、カメラ（９）では木陰で目視できないときも、人の体温の有無で人の存在を感知できるため、基地局（８）で人の存在を確認することができる。これより人を感知したときには、警報装置（２）のスピーカでダム放流に関する事項を放送し、次にサイレンの吹鳴により警報を発し、公衆への告知を確実に行い、ダム放流を安全に実施することができる。

更に、警報装置（２）によるスピーカ放送とサイレンの吹鳴は常時発する必要はなく、無人飛行体（１）のカメラ（９）で人を撮影したときに、その映像から人を感知したとき、又は赤外線カメラ（１２）で撮像した画像を画像処理してサーモグラフィ（１４）から人を感知したときのみに警報を発するように構成することで、的確に警告作業を実施することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
本発明の無人飛行体を利用した公衆への告知システムは、広範囲な地域に点在する公衆へ特定の警報を告知するために無人飛行体を自律飛行させるシステムである。この無人飛行体、例えば無人ヘリコプターは、安定飛行させることができる自律制御装置と、公衆へ警報音を発する警報装置と、この無人ヘリコプターが広範囲な地域を所定のルートで飛行するように予めプログラムを記憶させている記憶部とを備えたものである。

図１は本発明の無人飛行体を利用した公衆への告知システムを示す全体の説明図である。図２は無人ヘリコプターを利用した公衆への告知システムの実施の形態を説明する機能ブロック図である。
本発明の無人飛行体を利用した公衆への告知システムは、無人飛行体、例えば無人ヘリコプター１に、公衆へ警報音等を発する警報装置２と、この無人ヘリコプター１を安定して自律飛行させる自律制御装置３と、この無人ヘリコプター１がダム放流の河川流域Ｒのような広範囲な地域を所定のルートで飛行するように予めプログラムを記憶させている記憶部４と、を備えたシステムである。この無人ヘリコプター１を河川流域Ｒを広範囲に飛行させることにより、そこに点在している公衆へ警報装置２を使用して警報を告知するようになっている。

無人ヘリコプター１は、小型エンジンでロータを回転させて飛行させると共に、それを無線で操縦するものである。この無人ヘリコプター１は無線操縦以外に、自律制御装置３により安定した自律飛行させることができる構造のものである。

無人ヘリコプター１は、自律飛行に必要な制御を行う自律制御装置３の他に本体処理部５を備えている。この本体処理部５は、予め記憶させている記憶部４の飛行プログラムを出力及び実行させ、ＧＰＳ７により現在の位置情報から、ダム放流の河川流域Ｒに沿って無人ヘリコプター１を飛行させる。これらの制御は基地局８で行うようになっている。

この本体処理部５には、警報用のスピーカ、サイレン、回転灯等の警告装置２を備えている。この警告装置２は、ダム放流に際してサイレンによる警報の他に、スピーカを備えている。このスピーカによる放送は、サイレン吹鳴の前に行い、放流量の見込み等を周知させる。例えばこのスピーカにより河川の水位の増加時間、増加量等を一般公衆に周知させるものとする。

記憶部４には、予め飛行プログラムを記憶させるほかに、後から飛行プログラムと共に警報音等を記憶させることができる。例えば、この記憶部４にマイクを用いて音声により音声プログラムを記憶させることも可能である。

無人ヘリコプター１には、上空から撮影した画像を基地局８に伝送可能なディジタルカメラ等のカメラ９を搭載した。警告装置２の音声だけの注意喚起だけでは、その警報に気づかない時がある。そこで、本発明では、音による警報以外にカメラ９で撮影した画像を入出力部１０を介して基地局８のモニタ１１に表示するようになっている。基地局８の監視員はこの画像から人や車両等の有無を検知する。例えば、河川流域Ｒの中洲に取り残された人を発見することができ、基地局８から警報装置２を用いて確実に退避告知をすることができる。このカメラ９のレンズの前にワイパーを取付けることにより、雨天の際にも鮮明な画像を取り込むことができる。

図３は無人ヘリコプターを利用した公衆への告知システムの他の実施の形態を説明する機能ブロック図である。
また、夏場のように樹木の葉が繁茂して、カメラ９では人影を撮影できないときがある。そこで、本発明では赤外線カメラ１２とこの画像データをデジタル化して数値化する画像処理部１３により、サーモグラフィ１４を生成し、木陰で目視できないときも人の体温の有無で人の存在を感知することができるようになっている。このサーモグラフィ１４の点検により、広範囲に人が点在しているときにもそれぞれの人を容易に発見することができる。

本発明の本体処理部５には、別個に準備した飛行プログラムを格納した記憶媒体（図示していない）を装着して飛行プログラムを出力又は実行させることも可能である。このように記憶媒体を用いることで、飛行プログラムを容易に変更することができる。例えば、季節や放流量に応じて警報する飛行ルートに合わせることができる。

図４は赤外線カメラによる自動告知する方法を示すフロー図である。
無人ヘリコプター１の赤外線カメラ１２で撮影した画像を画像処理してサーモグラフィ１４から人を感知したとき、例えば他の植物や地面より温度の高い人の体温の色相を特定することで、その映像から人を自動的に感知するようにすることができる。このように自動的に人を感知したときは、その位置で無人ヘリコプター１をホバリングさせて、警報装置２から警報を発して的確に警告作業を実施する。逆に、自動的に人を感知できないときは、赤外線カメラ１２を旋回装置１５で旋回させて広範囲の撮影をして万全を期するようになっている。

このように構成した無人ヘリコプター１を河川流域Ｒに沿って複数台配置することが好ましい。複数台の無人ヘリコプター１を複数台配置することで広範囲な河川流域Ｒであっても公衆への警報が短時間に完了する。更に、死角が多いような地域や狭い範囲まで確実に告知することができる。特に、複数台の無人ヘリコプター１を自律飛行させることにより混線による、無人ヘリコプター１の暴走を回避することができる。

無人ヘリコプターは、ダム放流の際の河川流域Ｒに限定されず、広範囲な地域に点在する公衆へ特定の警報・注意を告知する際に、実施することができる。例えば、スキー場のゲレンデ内を隈なく見渡せるような飛行ルートを設定し、そのルートに沿って無人ヘリコプター１を毎日飛行させることができる。特に、警報装置２と赤外線カメラ１２を併用することにより、ゲレンデ内に人が残っているいかどうかについて確実に点検することができる。

なお、本発明は、無人ヘリコプター１に、公衆へ警報を発する警報装置２と、安定して自律飛行させる自律制御装置３と、飛行プログラムを格納する記憶部４とを備えることで、河川流域Ｒのような広範囲な地域に点在する公衆へ特定の警報・注意を告知することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

また、本発明は無人飛行体の一例として無人ヘリコプター１について説明したが、公衆へ警報を発する警報装置２等を搭載して飛行できる装置であれば、上述した無人ヘリコプター１の形態に限定されず、無人飛行船、無人気球あるいは無人の飛行機にも実施することができ、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる。

本発明の無人飛行体を利用した公衆への告知システムは、ダム放流の際の河川流域、スキー場のゲレンデ以外に、落雷時の安全を確認するためのゴルフ場、遊泳区域内を周知させるための海水浴場、家畜を管理するための牧場、非常時の観光客の安全を確認するための火山の火口などに利用することができる。

本発明の無人ヘリコプターを利用した公衆への告知システムを示す全体の説明図である。 無人ヘリコプターを利用した公衆への告知システムの実施の形態を説明する機能ブロック図である。 無人ヘリコプターを利用した公衆への告知システムの他の実施の形態を説明する機能ブロック図である。 赤外線カメラによる自動告知する方法を示すフロー図である。

１ 無人飛行体（無人ヘリコプター）
２ 警報装置
３ 自律制御装置
４ 記憶部（プログラム）
８ 基地局
９ カメラ（ディジタルカメラ）
１２ 赤外線カメラ
１４ サーモグラフィ
１５ 旋回装置
Ｒ 河川流域

Claims (4)

1. ダムを管理する電力会社が河川に放流する前に、その河川流域（Ｒ）に沿ってその放流する旨の警報を公衆へ告知する無人飛行体（１）に、
   前記河川流域（Ｒ）に点在している公衆へ警報を発するサイレンとスピーカとから成る警報装置（２）と、
   前記無人飛行体（１）を安定して自律飛行させる自律制御装置（３）と、
   前記無人飛行体（１）が前記河川流域（Ｒ）を所定のルートで飛行するように、飛行プログラムを格納する記憶部（４）と、
   公衆の体温で人の存在を感知するための赤外線カメラ（１２）と、を備え、
   前記記憶部（４）に予め記憶させた飛行プログラムを出力及び実行させることにより、ＧＰＳ（７）の現在の位置情報から、ダム放流の河川流域（Ｒ）に沿って前記無人飛行体（１）を飛行させ、
   前記赤外線カメラ（１２）で上空から前記河川流域（Ｒ）について撮影した画像を画像処理してサーモグラフィ（１４）を生成して表示し、
   この画像処理したサーモグラフィ（１４）から人を感知したときに、前記警報装置（２）のスピーカによりダム放流に関する事項を放送し、サイレンの吹鳴により警報を発するように構成した、ことを特徴とする無人飛行体を利用した公衆への告知システム。
2. 前記河川流域（Ｒ）に沿って前記無人飛行体（１）を複数台配置した、ことを特徴とする請求項１の無人飛行体を利用した公衆への告知システム。
3. 前記無人飛行体（１）に、上空から撮影した画像を基地局（８）に伝送可能なカメラ（９）を更に搭載した、ことを特徴とする請求項１又は２の無人飛行体を利用した公衆への告知システム。
4. 前記無人飛行体（１）のカメラ（９）で人を撮影したときに警報を発するように構成した、ことを特徴とする請求項３の無人飛行体を利用した公衆への告知システム。

Images