JP4841478B2 - 自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法 - Google Patents

Description

本発明は、送電鉄塔に電線を架線する準備段階として、電線を送電鉄塔間に延線するための延線ロープを送電鉄塔間に張設するための延線ロープの張設方法に関し、特に、予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御の無人ヘリコプタなどの自律制御無人飛行体を用いて延線ロープを張設する際に有効な自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法に関する。

送電鉄塔に電線を架線するためには、数キロメートルにおよぶ複数の送電鉄塔間に、まず電線を延線するための延線ロープを張設してやることが必要となる。複数の送電鉄塔間に延線ロープを張設した後には、張設した延線ロープの先端を最遠方の送電鉄塔の地上に設置したウインチに取り付けるとともに、延線ロープの終端に電線ドラムに電線を接続し、最後にウインチを稼動して延線ロープを巻き取ることによって、数キロメートルに渡る電線の架線が行われる。

現在、複数の送電鉄塔間への延線ロープの張設は有人実機ヘリコプタによる延線が主流であるが、チャーター料金が高く、また、安全面や騒音などの環境問題の面などから、場所によってはその利用ができないことがある。

そのため近年では、ラジオコントロールの無人ヘリコプタ（ＲＣヘリ）を用いた延線ロープの張設などが行われることも多くなってきている。例えば特許文献１の「無人ヘリコプタによる延線工法及び装置」では、無線で遠隔操作される無人ヘリコプタの機体下部にパイロットロープ（細い延線ロープ）を巻取ったドラムを装備し、ドラムに巻取ったパイロットロープの一端を垂らして鉄塔のアームにこれを掛け、その後、ドラムのパイロットロープを繰り出しながら無人ヘリコプタを飛行させ、目的地の鉄塔のアーム上方を通過した後、無人ヘリコプタからドラムを切り離して、ドラムをパラシュートで地上に落下させる発明が開示されている。

ここで隣接する送電鉄塔間は通常５００メートル前後の距離を開けて建設され、電線の架線は数キロメートル単位で行われる。数キロメートル単位での延線ロープの張設は、当初細い延線ロープ（第一のロープ：パイロットロープ）を張設し、これを段階的に太い延線ロープに引き替えることで行われるが、これはＲＣヘリの運搬能力では当初から太い延線ロープを延線することができないためである。

より具体的には、当初張設される延線ロープ（第一のロープ：パイロットロープ）には径が３ｍｍのナイロンロープが使用され、そこから径６ｍｍのナイロンロープ→径１２ｍｍのナイロンロープ→径１４ｍｍのナイロンロープ→径１０ｍｍの延線ワイヤ→径１６ｍｍの延線ワイヤといったように、段階的に強度が高く重たいロープに引き替えが行われる。このように多段階的にロープの引き替えを行うのは、延線ロープは送電鉄塔頂部腕金に設置した滑車に通されその先端をウインチに取り付けることでその巻き取りが行われるが、細い延線ロープに一気に太い延線ロープを連結すると、数キロメートルにもおよぶ重く太い延線ロープからの張力に細い延線ロープが耐えられないためである。
特開平７−１４３６２８号公報

ここでＲＣヘリの遠隔操作を行う操縦者は、ＲＣヘリを目視しながらその操作を行う必要があるが、数キロメートルにおよぶ複数の送電鉄塔間をＲＣヘリを操縦して飛行させパイロットロープを張設することはほとんど不可能であった。特に山間部など見通しの悪いところでは、隣接する２本の送電鉄塔ごと（一径間ごと）にパイロットロープを個別に張設し、これを連結することで１本として数キロメートルにおよぶ複数複数の送電鉄塔間にパイロットロープを張設する必要があった。そのため作業に多くの手間を要するといった問題があった。
また連結したパイロットロープの巻き取りを行う際には、径間内の障害物に接触しないように細い延線ロープの張力を上げて張設する必要があるが、その際に送電鉄塔に設置した滑車から脱線し延線ロープが切断するといった問題もあった。
さらに径間内の障害物に延線ロープが絡まないように径間下の樹木等の伐採が必要となることもあったが、自然保護の観点等からは好ましいものではなかった。
また上述したＲＣヘリを用いた延線ロープの張設方法では、弱い延線ロープから太い延線ロープに多段階的に延線ロープの引き替えが行われるが、その作業には多くの時間と資材を要し、作業時間の短縮および使用資材の削減による作業コストの低減が望まれている。

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。すなわち本発明は、予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御の無人ヘリコプタなどの自律制御無人飛行体を用いることで、数キロメートルにおよぶ複数の送電鉄塔間に一度にパイロットロープを張設することができ、また送電鉄塔に設置した滑車からの脱輪による延線ロープの切断や径間下の樹木の伐採を回避することができる延線ロープの張設方法を提供することを目的とする。
また本発明は、多段階で行われていた延線ロープの引き替え数を減少させることで作業時間の短縮、使用資材の削減、しいては作業コストの低減を達成することをも目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御飛行体（１４）を用い、送電鉄塔（２）間に電線（１０）を架線するための延線ロープ（４）を、予め送電鉄塔間に張設するための自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法であって、制御装置（３３）に接続されたモータ（６）の動力によって回転する対をなすローラ（８）を有する延線ロープ送出装置（１２）を各送電鉄塔に取り付け、逆方向に回転する前記ローラ間に延線ロープを挟持し、延線ロープをローラ間に挟持した状態で、自律制御飛行体の位置情報をもとに前記制御装置により前記ローラの回転を制御することで、延線ロープの張力を延線ロープ送出装置に担持させながら延線ロープを、細く弱い延線ロープ（第一のロープ（４ａ））から強い延線ロープ（第二（４ｂ）、第三（４ｃ）、・・・第ｎ（４ｎ）のロープ）に段階的に引き替える、ことを特徴とする。

ここで、飛行ルートプログラムから自律制御飛行体（１４）の緯度、経度、高度を抽出し、延線ロープ送出装置（１２）と自律制御飛行体との現在の距離を算出することによって、第一のロープ（４ａ）に大きな弛みが生じないように各延線ロープ送出装置のローラ（８）の回転を制御するか、自律制御飛行体（１４）に備えられたＧＰＳ受信機が検出した緯度、経度、高度から、延線ロープ送出装置（１２）と自律制御飛行体との距離を算出することによって、第一のロープ（４ａ）に大きな弛みが生じないように各延線ロープ送出装置のローラ（８）の回転を制御する、ものとする。

なお、前記延線ロープ（４）は、延線区間内で最長となる一径間分の長さを少なくとも有し、かつ、段階的に強くなる第一、第二、第三、・・・のロープ（４ａ、４ｂ、４ｃ、・・・）および十分な長さの第ｎのロープ（４ｎ）を連結接続したものであり、上空を飛行させた自律制御飛行体（１４）が送電鉄塔（２）の上空を通過した直後に、通過した送電鉄塔に取り付けた延線ロープ送出装置（１２）のローラ（８）間に前記第一のロープを挟持し、延線ロープ送出装置のローラによって挟持した第一のロープを送り出すことで前記第二のロープを引き上げて最初の径間に第二のロープを張設すると同時に次の径間に第一のロープを張設し、さらに延線ロープ送出装置のローラによって挟持した第一のロープおよび第二のロープを送り出すことで前記第三のロープを引き上げて最初の径間に第三のロープを張設すると同時に次の径間に第二のロープをその次の径間に第一のロープを張設し、順次延線ロープ送出装置によって延線ロープを送り出すことで各径間のロープの引き替えを行う、ものとする。

本発明によれば、飛行プラグラムによって予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御飛行体（模型の無人ヘリコプタや飛行船など）を用いることで、操縦者の目視による操作によらず、数キロメートルにおよぶ複数の送電鉄塔間に一度に延線ロープ（パイロットロープ）を張設することができる。
また延線ロープを送電鉄塔間に張設する際、各送電鉄塔の頂部に延線ロープ送出装置を取り付け、この延線ロープ送出装置のローラを飛行ルートプログラムやＧＰＳ受信機からの位置情報に基づいて回転させることで、延線ロープ送出装置に延線ロープの張力を担持させ、かつ、延線ロープに大きな弛みが生じさせずに、延線ロープの引き替えが可能となる。これにより、送電鉄塔に設置した滑車からの脱線による延線ロープの切断や径間下の樹木等の伐採を回避することができる。
なお延線ロープ送出装置に延線ロープの自重を担持させることで、延線ロープは最大で一径間（５００メートル程度）分の自重およびロープにかかる風の影響に耐えられればよいこととなり、例えば３ｍｍのナイロンロープを張設した後には、径１２ｍｍのナイロンロープ→径１０ｍｍの延線ワイヤ→径１６ｍｍの延線ワイヤというように、その引き替え段階を半減することが可能となる。これにより作業時間の短縮や、使用資材の削減、しいては作業コストの低減を達成することができる。

なお自律飛行のための飛行ルートは、時間、緯度、経度、高度（これらから進行方向やスピードも把握可能）等を飛行ルートプログラムに入力することによって設定されるが、自立制御飛行体と延線ロープ送出装置との現在の距離をこれらの情報に基づいて算出し、または自立制御飛行体に備えられたＧＰＳ受信機が検出した現在の緯度、経度、高度（および進行方向、スピード）を受信し、自立制御飛行体と延線ロープ送出装置との現在の距離をこれらの位置情報に基づいて算出することで、延線ロープ送出装置に延線ロープからの張力を担持させ、かつ、延線ロープに大きな弛みが生ないようにローラの回転制御を適切化することが可能となる。これにより、送電鉄塔に設置した滑車からの脱輪による延線ロープの切断や径間下の樹木の伐採を回避することができる。

ここで、自律制御飛行体（ヘリコプタや飛行船など空中停止が可能なもの）が送電鉄塔の上空を通過した直後に、延線ロープ（パイロットロープ：第一のロープ）を通過した送電鉄塔に取り付けた延線ロープ送出装置のローラ間に挟持し、延線ロープ送出装置のローラによって挟持した第一のロープを送り出すとともにロープの終端に次々と連結接続した第二のロープ、第三、・・・のロープを順次引き上げて張設することで、パイロットロープを含めた全てのロープの必要長をそれぞれ５００ｍ程度（最長の一径間分の長さ）用意すればよいこととなる。

延線ロープは送電鉄塔間に電線を引き上げて架線するために用いられるものである。近年では、諸般の事情から有人実機を用いずにＲＣヘリなどの無人飛行体を用いて張設されることが多くなってきている。しかしながらオペレータが目視しながら操縦を行う従来のＲＣヘリ（ラジオコントロールヘリコプタ）では、長い区間に渡る複数の送電鉄塔間に一度に延線ロープ（パイロットロープ：第一のロープ）を張設することが困難であった。

本発明は、送電鉄塔に電線を架線するための準備段階として、電線を送電鉄塔間に延線するための延線ロープを送電鉄塔間に張設するための延線ロープの張設方法であり、特に、予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御飛行体（自律制御ヘリコプタ）を用いて延線ロープを張設することで、複数の送電鉄塔間に延線ロープを一度に張設することを可能とするものである。
また本発明は、各送電鉄塔に取り付けた延線ロープ送出装置に延線ロープの張力を担持させ、延線ロープにかかる張力を分散させるとともに、延線ロープの送り出し量を調節することで、延線ロープの引き替え回数（段階）を半減させまた必要な延線ロープの長さも減少させるとともに、引き替えに必要となるロープの使用長をも減少させるものでもある。

以下、本発明で用いられる飛行管理システムの全体像や自律制御飛行体（自律制御ヘリ）の構造および延線ロープ送出装置の構造の一例について簡単に説明し、続いて本発明の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法による延線ロープの引き替え作業の手順について説明する。

図１に本発明の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法を実施するための飛行管理システムの全体像の概念図を示した。
この飛行管理システム５０は、数キロメートルに渡る複数の送電鉄塔間に延線ロープを一度に張設するためのもので、自律飛行が可能な無人飛行体（自律制御ヘリ１４）、各送電鉄塔の頂部腕金に取り付けられる延線ロープ送出装置１２、自律制御ヘリの飛行を監視する基地局となるパソコン５１などから構成されている。自律制御ヘリ１４とパソコン５１、自律制御ヘリ１４と延線ロープ送出装置１２（必要に応じてパソコンと延線ロープ送出装置１２）とは、デジタル無線通信によりデータ送受が行われるようになっている。

図２に一例としての自律制御ヘリ１４の外観図を、図３にその内部構成のブロック図を表した。図に示すようにこの自律制御ヘリ１４は、自律制御ヘリの位置を検出するためにＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号を受信するＧＰＳ受信機５３と、周囲の状況を監視するために前方および左右側方の３方向を撮影する魚眼レンズが取り付けられた監視カメラ５５と、各種センサ（自律制御ヘリの傾斜角を測定するための角速度センサ、加速度を測定する加速度センサ、方位を測定するための地磁気センサ）、各種センサで取得したデータを処理して自律制御ヘリの飛行を統括制御するコンピュータ５７と、監視カメラおよび各種センサで検出した各種データを基地局である申請者のパソコン５１（必要に応じて延線ロープ送出装置）に送信し、基地局（パソコン）から送信されたデータを受信するモデムを備えた無線通信装置５９と、を備えている。

図３に示したように、自律制御ヘリ１４の自律飛行は、各種センサで検出したデータを、飛行基本プログラム（Ａ）および飛行ルートプログラム（Ｂ）からなる自律飛行プログラムをコンピュータで実行して解析処理することで、ロータの傾斜角等の最適値を算出し、これらを調節する各種サーボモータ６３に、制御信号を送りこれを駆動することで行われる。また各種カメラで撮影された映像も、コンピュータの記憶装置に格納された画像処理プログラム（Ｃ）で圧縮処理された後に無線通信装置から送信され基地局（パソコン５１）の通信設備６１で受信される（図１参照）。

ここで飛行基本プログラム（Ａ）は、自律制御ヘリ１４の飛行姿勢を制御するためのもので、各種センサからのデータを解析処理し、各種サーボモータ６３を作動させるための制御信号を生成する。このプログラムは自律制御ヘリ１４のコンピュータ５７の記憶装置に格納されている。
飛行ルートプログラム（Ｂ）は、予め設定された飛行ルートに沿って自律制御ヘリ１４を飛行させるためのもので、ＧＰＳ受信装置、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサからのデータを解析処理し、各種サーボモータ６３を作動させるための制御信号を生成する。なお自律飛行のための飛行ルートは、時間、緯度、経度、高度（これらから進行方向やスピードが把握可能）等を飛行ルートプログラムに入力することによって設定される。
すなわち飛行基本プログラム（Ａ）と飛行ルートプログラム（Ｂ）とは協働することによって、安定した飛行姿勢を維持させつつ設定した飛行ルートに沿って自律制御ヘリ１４を飛行させる。

自律制御ヘリ１４の基地局となるパソコン５１には、オペレーションシステム上で実行される飛行ルート設定プログラムや飛行監視プログラムなどのプログラムが格納されている（図示せず）。このパソコン５１は自動車に備えられた通信設備６１と接続されることで、自律制御ヘリ１４の無線通信装置５９が送信し通信設備が受信したデータ（監視カメラの映像や各種センサの計測値）をそのディスプレイ上に表示させることができるようになっている。
なお飛行ルート設定プログラムは、自律制御ヘリ１４が飛行する飛行ルートの詳細や飛行時刻（予定）の設定を支援するためのプログラムであり、飛行通過点や飛行到達点を含む飛行ルートを、緯度、経度、高度、方位などのデータにより特定される多数の飛行ポイントにより時刻毎に設定するために用いられる。飛行ルート設定プログラムで設定された飛行ルートのデータは、飛行ルートデータファイルとして自律飛行ヘリに転送されて保存される。
飛行監視プログラムは、無線通信装置５９から通信設備６１に送信された自律制御ヘリ１４の監視カメラ５５で撮影した映像をディスプレイに表示し、また各種センサで測定した計測値を表示・記録・解析して自律制御ヘリの飛行姿勢が安定しているかどうかを監視し、また、通信設備が受信した自律制御ヘリの飛行が予め設定した飛行ルートに沿ったものであるかを監視するためのプログラムである。

図４に送電鉄塔の頂部腕金に取り付けられて使用される延線ロープ送出装置の一例を示した。
この延線ロープ送出装置１２は、送電鉄塔を把持するための固定部２１と、延線ロープ４を送り出すための送出部２３と、固定部と送出部を接続するための脚部２５とを有している。
固定部２１は、送電鉄塔の腕金を構成する山型鋼を把持する２枚のＬ字型の金具であり、後述する送出部２３を送電鉄塔の頂部に固定するためのものである。この固定部２１は腕金に構造物をボルト・ナットによって取り付ける一般的なクランプ金具とほぼ同様の構造をしているため、その説明は省略する。
脚部２５は、固定部２１に接合された直径が数センチメートル程度の二重円筒であり、内筒２７（破線）は外筒２９に対して軸回転が可能となっている。また内筒２７の先端部には以下に説明する送出部２３を支持するためのボルト溝が形成されている（図示せず）。なお外筒２９と内筒２７とは分離しないような構造となっている。
送出部２３は、厚さが１ｃｍ程度の鋼板からなる円盤状の台座３１の表面に、Ｖ字型に立設するように２本のローラ８が対をなして取り付けられた構造を有している。このローラ８は、制御装置３３につながれたモータ６の動力によって互いに逆方向に回転し、その間に挟持した延線ロープの送り出しを行うようになっている。脚部２５によって固定部２１に連結された台座３１は、延線ロープ４からの力に従って自由な向きに回転可能となっている。

ここで延線ロープ送出装置１２の制御装置３３には、直接自律制御ヘリ１４から、もしくは基地局であるパソコン５１を経由して、自律制御ヘリ１４の現在の飛行位置に関する情報（位置情報）又は延線ロープ送出装置１２のローラ８の回転制御信号を受信する受信装置が備えられている。制御装置３３は受信した位置情報やローラ８の回転制御信号を基にローラを回転させるモータ６の回転の制御を行う。なお複数の送電鉄塔の頂部腕金に取り付けられた各延線ロープ送出装置１２は、有線又は無線による通信により同調して回転するようになっている。

以上に説明した自律制御ヘリ１４および延線ロープ送出装置１２等（飛行管理システム５０）を用いた本発明の延線ロープの張設方法による延線ロープの引き替え作業の手順を以下に説明する。

本実施例の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法は、電線を架線しようとする複数の送電鉄塔の頂部腕金に取り付けた延線ロープ送出装置を用い、以下の手順で行われる。なお隣接する送電鉄塔の距離（径間）は５００ｍ前後であり、電線の架線区間は５ｋｍ程度であるとする。
また本実施例で使用される自律制御ヘリ１４は１０ｋｇ程度の荷物を搭載して自律飛行可能な機体とする。

図５および図６に本実施例の延線ロープの張設方法による延線ロープの引き替え作業の手順のイメージ図を示した。
まず延線ロープ４を巻き取ったドラム１６を最初の送電鉄塔２の近くの地上に設置する。ドラム１６に巻き取られる延線ロープ４は、長さ６００ｍ程度（最長の一径間分の長さ＋α）の径３ｍｍのナイロンロープ（第一のロープ４ａ：パイロットロープ）、その終端に連結接続した長さ５００ｍ強（最長の一径間分の長さ）の径１２ｍｍのナイロンロープ（第二のロープ４ｂ）、その終端に連結接続した長さ５００ｍ強の径１０ｍｍの延線ワイヤ（第三のロープ４ｃ）、さらにその終端に連結接続した長さ５．５ｋｍ程度の径１６ｍｍの延線ワイヤ（第ｎのロープ４ｎ）である。なお各ロープの連結接続個所はテーパー状に加工され、段差ができないようになっている。
ドラム１６に巻き取られた延線ロープ４（第一のロープ４ａ）の先端は自律制御ヘリ１４に締結される。なおこのドラム１６はロープに一定以上の張力が作用することで回転して、延線ロープ４の送り出しを行うようになっている。

次に自律制御ヘリ１４を飛行ルートプログラムを実行することにより、予め設定された飛行ルートに沿って飛行させる。自律制御ヘリ１４の飛行は、まずドラム１６の近傍から離陸させた自律制御ヘリを最初の送電鉄塔２を若干過ぎた上空で一時的に空中停止させ、その間に、送電鉄塔に登った作業員が、第一のロープ４ａを延線ロープ送出装置１２の対をなすローラ８間に挟持させる。その後、自律制御ヘリ１４は２番目の送電鉄塔２に向けて自律飛行する（図５（ａ）参照）。

ここで第一のロープ４ａを挟持した延線ロープ送出装置１２は、第一のロープ４ａにできるだけ大きな弛みが生じないように第一のロープ４ａを挟持したローラ８を回転させてその送り出しを行う。ローラ８を回転させるモータ６の制御装置３３による制御は、次のように行われる。

基地局であるパソコン５１は、内蔵された記憶装置に記録されている飛行ルートプログラムに入力されて設定されたデータから、その時刻（もしくは近い将来）における自律制御ヘリ１４の緯度、経度、高度を抽出し、そのデータをデジタル無線通信により延線ロープ送出装置１２の制御装置３３に送信する。データを受信した制御装置３３は、延線ロープ送出装置１２と自律制御ヘリ１４との現在の距離を算出することによって、第一のロープ４ａに大きな弛みが生じないように延線ロープ送出装置のモータ６の回転を制御する。もしくは基地局であるパソコン５１は、抽出したデータから延線ロープ送出装置１２と自律制御ヘリ１４との現在の距離を算出し、これに基づいて第一のロープ４ａに大きな弛みが生じないようにローラ８を回転させるための回転制御信号を生成してこれを制御装置３３に送信することで、制御装置３３がモータ６の回転を制御してもよい。
なお、風等の影響により設定した飛行ルートを飛行時刻通りに自律飛行できないことも考えられる。そのため設定した飛行ルートからのずれを補正するために、自律制御ヘリ１４のＧＰＳ受信機５３が検出した現在の緯度、経度、高度（高度は高度センサを設けることで別に検出しても良い）から飛行ルートからのズレをパソコン５１又は制御装置３３が算出して、ローラ８の回転の微調整を行いようにしてやってもよい。

また飛行ルートプログラムから位置データを抽出する代わりに、自律制御ヘリ１４のＧＰＳ受信機５３で検出した現在の緯度、経度、高度（高度は高度センサを設けることで別に検出しても良い）の位置情報を、直接又は間接的に制御装置３３に送信することで延線ロープ送出装置１２のローラ８の回転を制御してやることもできる。なお位置情報を一旦基地局であるパソコン５１に送信し、パソコンがその位置情報から延線ロープ送出装置１２と自律制御ヘリ１４との現在の距離を算出し、これに基づいて第一のロープ４ａに大きな弛みが生じないようにローラ８を回転させるための回転制御信号を生成しこれを制御装置３３に送信することで、制御装置がモータ６の回転を制御するようにしてやってもよい。
また、制御装置３３又はパソコン５１が、自律制御ヘリ１４に設けた加速度センサや地磁気センサからのデータを解析処理し、自律制御ヘリ１４の向きや進行方向から飛行ルートを予測することで、延線ロープ送出装置１２と自律制御ヘリとの現在の距離の変化を予想して、第一のロープ４ａに大きな張力がかからず、かつ、大きな弛みが生じないように延線ロープ送出装置のローラの回転を制御してやることも好ましい。

以上のようにして第一のロープ４ａを挟持した延線ロープ送出装置１２のローラ８の回転を制御し、第一のロープを送り出しながら自律制御ヘリ１４を２番目の送電鉄塔２の上空まで自律飛行させ、送電鉄塔を若干過ぎた上空で一時的に空中停止させる。そして２番目の送電鉄塔２に登った作業員が、第一のロープ４ａを延線ロープ送出装置１２の対をなすローラ８間に挟持させる。これによって最初の径間に第一のロープ４ａが張設される。このとき第一のロープ４ａの張力（ロープの重さおよび風の影響）は、最初の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と２番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持される。なお第一のロープの終端に連結接続された第二のロープ４ｂは、最初の径間に第一のロープ４ａが張設されると同時に、最初の送電鉄塔２に取り付けられた延線ロープ送出装置１２にまで引き上げられる（図５（ｂ）参照）。

２番目の送電鉄塔２の延線ロープ送出装置１２に第一のロープ４ａを挟持した後には、自律制御ヘリ１４は３番目の送電鉄塔の上空まで自律飛行する。その際、２番目の送電鉄塔２に取り付けられた延線ロープ送出装置１２のローラ８も、上記と同様の方法でその回転を制御される。なおこのとき、最初の送電鉄塔２に取り付けられた延線ロープ送出装置１２のローラ８は、無線又は有線によって同調（同期）して回転する。そのため２番目の径間に第一のロープ４ａが張設されると同時に、最初の径間には第二のロープ４ｂが張設され、また、最初の送電鉄塔２には、第二のロープ４ｂの終端に連結接続された第三のロープ４ｃが引き上げられる。このとき第一のロープ４ａの張力（ロープの重さおよび風の影響）は２番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と３番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持され、第二のロープ４ｂの張力は最初の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と２番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持される（図５（ｃ）参照）。

そして上記と同様にして最初、２番目、３番目の送電鉄塔２の延線ロープ送出装置１２のローラ８を回転させながら自律制御ヘリ１４を４番目の送電鉄塔２の上空まで自律飛行させ、４番目の送電鉄塔頂部腕金に取り付けた延線ロープ送出装置に第一のロープ４ａを挟持する。これにより３番目の径間に第一のロープ４ａが張設されると同時に、２番目の径間には第二のロープ４ｂが、最初の径間には第三のロープ４ｃが張設され、また、最初の送電鉄塔には、第三のロープ４ｃの終端に連結接続された第ｎのロープ４ｎが引き上げられる。このとき第一のロープ４ａの張力は、３番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と４番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持され、第二のロープ４ｂの張力は２番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と３番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持され、第三のロープ４ｃの張力は最初の送電鉄塔の延線ロープ送出装置と２番目の送電鉄塔の延線ロープ送出装置とに担持される（図６（ｄ）参照）。

第ｎのロープ４ｎは、送電鉄塔２に電線を架線するために複数の送電鉄塔間に張設される最も強靭な延線ロープである。その全長は５．５ｋｍ程度である。
最初の送電鉄塔２に第ｎのロープ４ｎを引き上げた後には、さらに全ての延線ロープ送出装置１２のローラ８を同調させて回転させることで、延線ロープ４（第一、第二、第三、第ｎのロープ）を送り出し、最終的に全ての径間に第ｎのロープが張設される（図６（ｅ）参照）。なお各延線ロープ送出装置１２は同調して回転するため、最初に第一のロープ４ａを大きな弛みが生じないように各延線ロープ送出装置１２に取り付けさえすれば、次々と連結接続される第二、第三、第ｎのロープは弛みなく張設される。

全ての径間に第ｎのロープ４ｎが張設された後には、第ｎのロープの終端に電線１０を連結接続し、最後の送電鉄塔の近くの地上に設置したエンジン式巻き取り装置（図示せず）によって第ｎのロープを巻き取ることで、全ての送電鉄塔間に電線が架線される（図６（ｆ）参照）。

本実施例の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法によれば、自律制御ヘリなどの自律制御飛行体を用いることで、数キロメートルにおよぶ複数の送電鉄塔間に一度に延線ロープを張設することができる。また延線ロープ送出装置のローラを飛行ルートプログラムやＧＰＳ受信機からの位置情報に基づいて回転させることで、延線ロープ送出装置に延線ロープの張力を担持させ、かつ、延線ロープに大きな弛みが生じさせずに、延線ロープの引き替えを行うことができる。これにより、送電鉄塔に設置した滑車（延線ロープ送出装置）からの脱線による延線ロープの切断や径間下の樹木等の伐採を回避することが可能となる。
なお延線ロープ送出装置に延線ロープの自重を担持させることにより、その引き替え段階を半減することが可能となる。また第ｎのロープ以外のロープ（第一、第二、第三、・・・のロープ）はそれぞれ５００ｍ程度用意すればよく、全径間分の長さを用意する必要がなくなる。これにより作業時間の短縮や、使用資材の削減、しいては作業コストの低減を達成することができる。

なお上述した第一、第二、第三、第ｎのロープの太さや材質は一例であり、また、延線ロープの引き替え回数（段階）も一例であるため、本発明の延線ロープの張設方法が上述した実施例に限定されることはない。また本発明は前述したものに限るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができるのは勿論である。例えば第一のロープを全ての送電鉄塔間に張設した後に、第二、第三、・・・、第ｎのロープに順々に引き替えを行ってやってもよい。

上述したように本発明は主として送電鉄塔に電線を架線するために、送電鉄塔間に予め電線を延線する延線ロープを張設するための方法であるが、本発明は構造物間に線状物を張設する様々な場面に応用することが可能である。

本発明を実施するための飛行管理システムの全体像を示した概念図である。 自律制御ヘリの外観図である。 自律制御ヘリの内部構成を表したブロック図である。 本発明で使用される延線ロープ送出装置の構造を説明するための斜視図である。 本発明の延線ロープの張設方法による延線ロープの引き替え作業の手順を示した概念図である。 本発明の延線ロープの張設方法による延線ロープの引き替え作業の手順を示した概念図である。

符号の説明

２ 送電鉄塔
４ 延線ロープ
６ モータ
８ ローラ
４ａ 第一のロープ
４ｂ 第二のロープ
４ｃ 第三のロープ
４ｎ 第ｎのロープ
１０ 電線
１２ 延線ロープ送出装置
１４ 自律制御飛行体（自律制御ヘリ）
１６ ドラム
２１ 固定部
２３ 送出部
２５ 脚部
２７ 内筒
２９ 外筒
３１ 台座
３３ 制御装置
５０ 飛行管理システム
５１ パソコン
５３ ＧＰＳ受信機
５５ 監視カメラ
５７ コンピュータ
５９ 無線通信装置
６１ 通信設備
６３ サーボモータ

Claims (4)

1. 予め設定された飛行ルートに従って飛行する自律制御飛行体（１４）を用い、送電鉄塔（２）間に電線（１０）を架線するための延線ロープ（４）を、予め送電鉄塔間に張設するための自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法であって、
   制御装置（３３）に接続されたモータ（６）の動力によって回転する対をなすローラ（８）を有する延線ロープ送出装置（１２）を各送電鉄塔に取り付け、
   逆方向に回転する前記ローラ間に延線ロープを挟持し、
   延線ロープをローラ間に挟持した状態で、自律制御飛行体の位置情報をもとに前記制御装置により前記ローラの回転を制御することで、延線ロープの張力を延線ロープ送出装置に担持させながら延線ロープを、細く弱い延線ロープ（第一のロープ（４ａ））から強い延線ロープ（第二（４ｂ）、第三（４ｃ）、・・・第ｎ（４ｎ）のロープ）に段階的に引き替える、ことを特徴とする自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法。
2. 飛行ルートプログラムから自律制御飛行体（１４）の緯度、経度、高度を抽出し、延線ロープ送出装置（１２）と自律制御飛行体との現在の距離を算出することによって、第一のロープ（４ａ）に大きな弛みが生じないように各延線ロープ送出装置のローラ（８）の回転を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法。
3. 自律制御飛行体（１４）に備えられたＧＰＳ受信機が検出した緯度、経度、高度から、延線ロープ送出装置（１２）と自律制御飛行体との距離を算出することによって、第一のロープ（４ａ）に大きな弛みが生じないように各延線ロープ送出装置のローラ（８）の回転を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法。
4. 前記延線ロープ（４）は、延線区間内で最長となる一径間分の長さを少なくとも有し、かつ、段階的に強くなる第一、第二、第三、・・・のロープ（４ａ、４ｂ、４ｃ、・・・）および十分な長さの第ｎのロープ（４ｎ）を連結接続したものであり、
   上空を飛行させた自律制御飛行体（１４）が送電鉄塔（２）の上空を通過した直後に、通過した送電鉄塔に取り付けた延線ロープ送出装置（１２）のローラ（８）間に前記第一のロープを挟持し、
   延線ロープ送出装置のローラによって挟持した第一のロープを送り出すことで前記第二のロープを引き上げて最初の径間に第二のロープを張設すると同時に次の径間に第一のロープを張設し、さらに延線ロープ送出装置のローラによって挟持した第一のロープおよび第二のロープを送り出すことで前記第三のロープを引き上げて最初の径間に第三のロープを張設すると同時に次の径間に第二のロープをその次の径間に第一のロープを張設し、順次延線ロープ送出装置によって延線ロープを送り出すことで各径間のロープの引き替えを行う、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の自律制御飛行体を用いた延線ロープの張設方法。

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