JP5230885B2 - 点検に関する方法および配置 - Google Patents

Description

（発明の分野）
本発明は、点検装置により担持された画像記録手段、表示ユニット、および記憶ユニットを少なくとも備える、物体の点検用の点検システムに関する。本発明は、特に船舶等の点検に関する。

（発明の背景）
船舶は法に従って短間隔で点検されるべきである。点検は、ドック内で、または船舶の全底部を撮影するダイバーによって行われるものである。
従来の潜水点検において、点検は多くの場合、港よりも視界が大いに良好であるために海上で行われる。点検を行う者は、すべての装置を載せた別の船で船舶に向かう。潜水点検において、ダイビング会社の３名の外に、船級協会および船舶会社の代表者らも立ち会う。
また点検の間、ダイビング会社はカメラおよび音響伝達を装備した水中ダイバーと、ダイバーを監督する一名を有する。ダイビング会社の３人目は、船級協会および船舶会社の代表者らと共に、テレビ画面の前に位置を定める。ダイバーのカメラの画像がテレビ画像に写し出され、この画像はビデオテープにも記憶される。テレビ画面の前にいる者は、船舶上でどのような行為を行うかを決定する。この時、損傷に関する注記およびビデオの集計メカニズムが作られる。
ダイバーは、右舷から左舷に向かって泳ぎ、船首に向かって約２ｍ移動したのち、船舶の下を右舷に向かって泳ぐ。そこから船首に向かって２ｍ移動し、これを繰り返す。
ダイバーは、巻尺を読み取ることにより船舶に関する自分の位置を把握する。この巻尺は、ダイバーが点検を開始する前にボートの下の中央部に配置されている。ダイバーが位置を知らせることにより、テレビ画面でダイバーを観察している者が、ダイバーの位置を受信する。
船舶点検は、潜水作業およびダイビング会社に対する報告書を作成することからなる。潜水作業自体は、平均的大きさの船舶に対して約８〜１２時間を要する。潜水作業が完了したのちも、報告書作成が残る。ビデオテープを処理し、注釈に基づいてフィルムを選択し、それぞれの注釈に対してテキストを書き込むのに、約８時間を要する。
米国特許第３，７７６，５７４号には、ダイバーが船舶の下を前後に泳ぎ、船舶の船体を撮影する、船舶の船体用点検システムが記載されている。方位および測位のため、船舶の船体に、四角形が描かれ、番号が付されることにより印がつけられる。点検の際には、領域およびその識別番号が撮影され記録される。前記の説明のとおり、このシステムは印付け手順、情報の記憶および再現により、時間がかかる。問題のある領域を、探索および／または後ほど手動で走査するために登録しなければならない。

（発明の要約）
本発明の目的は、点検作業を単純化し、点検および報告書作成時間を低減し、文書管理と文書の検索とを容易にするシステムを提供することである。
本発明によれば、システムにおいて、ダイバーの位置はフィルムに対応し、これは例えばコンピュータモニター上に表示される。
システムのさらなる利点は：
− 確実な点検結果、
− ダイバーの位置制御の向上、
− バルブ等の特定のチェックポイント発見の容易性、
− ダイバーがいた場所の文書化、
− 描画上をクリックすることにより、作業後の船体の特定部分の調査の容易性、
− 文書化作業の削減、
− コンピュータから直接の異なる報告書の作成、
− 例えば港点検、および沖合での点検、および陸上での巨大物体の点検等の、複数の用途への適合、
− ダイバーをＲＯＶ（無人潜水ロボット）に置換可能な方法でシステムが作られている点。ＲＯＶは、潜水業界で普及しつつある。
これらの目的は、接触フリーの測位ユニットおよび記憶ユニットを備える前記のシステムにより解決される。この記憶ユニットは、前記測位ユニットおよび／または時間インデックスにより得られた位置に関して、前記画像記録手段により撮影された画像を、少なくとも記憶するよう配置されている。システムは、時間および／または位置インデックスを前記位置および画像および注記と結びつけるための手段をさらに含むことができる。さらに、システムは、デジタル式に画像を記録する手段と、時間、位置および／または事象インデックスを用いて事象の検索を行う手段とを含むことができる。

一つの実施態様において、測位ユニットが、点検すべき物体付近の既知位置に設置された送信機／受信機と、点検装置上に設置された受信機／送信機とを備え、前記送信機／受信機がコード化した音響信号を送信し、受信機／送信機がコード化した信号に応答し、これを送信機／受信機が受信し、受信機／送信機の位置が時間および方向のアシストにより決定される。他の測位システムは、例えば米国特許第４，９８１，３５３号および特開昭５６−３６２４０号から公知である。
他の実施態様において、測位ユニットが、既知位置に設置された複数のプローブと、点検装置上に設置された送信機とを備え、前記送信機が音響信号を送信し、前記プローブが信号を受信してプローブ間の時差の助けにより送信機の位置を決定する。また既知位置は、プローブを物体に対して設置するか、或いは、これらプローブを測位システムに接続し、かつ、物体を測位システムに接続するか、いずれか一方により受信される。
さらに他の実施態様では、測位ユニットが、複数の磁気軸と傾斜センサーとを含むデジタルコンパスモジュールを備え、これにより磁気軸の傾きを補償してコンパスモジュールがその位置を追跡する。
他の実施態様では、測位ユニットが、方向および速度を検出し、所定の開始位置から算出することにより位置を追跡する、慣性ジャイロを備える。
前記点検装置が、ダイバーまたはロボットであることが好ましい。
また、システムは、船舶のモデル、画像記録ユニットにより記録された画像、測位システムの位置、録音ユニットの音声、および時間インデックを付された注記を含む入力データを保存するように設定された、データベースを有する。データベースの入力信号はとりわけ、船舶のモデルに再加工される一または複数の物体に関する描画と、標準フォーマットに変換され、時間インデックスを付された一または複数のチャネルの音声と、標準フォーマットに変換され時間インデックスを付された最終的に圧縮されるビデオ信号と、時間インデックスを付された相対的位置に変換されている位置と、時間インデックスと注記を付され記憶されたユーザ・インタフェースとを含む。
また、本発明は、点検装置により携行された画像記録手段、表示ユニット、および記憶ユニットを少なくとも備えるシステムを用いた、物体（１０）の点検方法にも関する。この方法は、接触フリーの測位ユニットの提供と、前記測位ユニットおよび／または時間インデックスにより得られた位置に結びつけられた、前記画像記録ユニットにより撮影された画像を少なくとも記録するための記録ユニットの配置とを含む。
さらに、この方法は、時間および／または位置インデックスを、前記位置および画像および注記と結びつけるステップを含む。
特に、本発明は、点検装置により携行される画像記録手段、記憶ユニットと通信するコンピュータユニットを少なくとも備えるシステムを用いた、媒体中に浮遊する物体、特に船舶等の点検方法にも関する。この方法は、少なくとも物体に対して接触フリーの測位ユニットの提供と、前記測位ユニットおよび／または時間インデックスにより得られた位置に結びつけられた、前記画像記録ユニットにより撮影された画像を少なくとも記録するための記録ユニットの配置とを含む。点検は、物体のデジタル描画で始まり、コンピュータまたは記憶ユニットに記憶される。画像記録ユニットおよび測位ユニットの信号がコンピュータに接続されている。点検装置の位置が、コンピュータに記憶された描画上にドットとして示される。好ましい実施態様によれば、点検装置がある位置から次の位置に移動する間、点検装置の位置が画像記録ユニットの画像と共に実質的に継続して表示される。ある実施態様では、点検装置の位置の継続的登録を行う。好ましくは、記憶され画像と結びついた注記が出現した際に、キャプションと描画の少なくとも一部が、描画の位置と結び付けられる。検査の調査において注記を含むデータが、点検者の登録された移動パターンにおいて、インディケータを用いて、前記描画に相当する描画を指し示すことにより再現される。

（実施態様の説明）
以下に記載の実施態様は、船舶の点検に用いられるシステムに関する。しかし、本発明は異なる物体の点検および検査作業に用いることもできる。
図１に示す、本発明に従う、例えば船舶１０（または他の浮遊物体もしくは一定の体積が沈んだ物体）の点検システムは、音声および画像記録ユニット３０を備えるダイバー２０、測位ユニット４０、およびコンピュータユニット５０を実質的に有する。
ダイバー２０は、点検作業を容易にするために、例えばヘルメット上に配置された、画像および音声を記録するための、通信手段およびカメラ３０を備えた従来のダイビング装置を携行する。
カメラ３０は、アナログおよび／またはデジタル画像および音声も供給する従来の潜水カメラとすることができる。しかし、音声記録は、別の装置を用いて行うこともできる。ダイバーおよび点検船６０との間の通信は、ケーブル７０および／または無線通信を介して行うことができる。
測位ユニットは、任意の測位システムからなることができる。好ましくは、一または複数の以下のシステムを用いてもよい。しかし、本発明に適合した他の装置が存在してもよい。
測位システムは以下のものを含むことができる。
超短ベースライン（ＵＳＢＬ）：送信機／受信機を既知の位置に設置する。トランスファをダイバーまたはＲＯＶ上に設置する。送信機／受信機はコード化した音響信号を送信する。トランスポンダは、コード化した信号に応答する。送信機／受信機は信号を受信し、トランスポンダの位置が時間および方向の助けにより決定される。
長ベースライン（ＬＢＬ）：複数のプローブを既知の位置に設置する。送信機をダイバーまたはＲＯＶ上に設置する。送信機は音響信号を送信し、４つのプローブが信号を受信し、プローブ間の時差からのアシストにより送信機の位置を決定する。既知の位置は、プローブを、例えば船舶に対して設置するか、またはこれらプローブをＧＰＳシステムに接続し、かつ、船舶をＧＰＳシステムに接続することにより、受信される。
デジタルコンパスモジュール：システムが、３つの磁気軸と２つの傾斜センサーとを含むデジタルコンパスモジュールを備える。傾斜センサーは磁気軸の傾きを補償する。コンパスモジュールはその位置を追跡する。速度計を備えているのであれば、デジタルコンパスモジュールをＲＯＶ上で用いることができる。船舶の方向および速度は既知であるという事実により、位置を計算することができる。開始位置をモジュールに与えなければならない。しかし、例えば船舶が磁場と干渉する場合には、磁気コンパスモジュールは適当ではないと考えられる。
慣性ジャイロ：幾つかの軍事用途に用いられる。ジャイロは方向および速度を検出し、所定の開始位置から算出することにより位置を追跡する。

図２は、コンピュータユニット５０Ａのブロック略図を示す。ビデオ（カメラ）および音声記録ユニット、測位システムの信号、描画データベースからの描画ベース、および最後に例えばネットワーク通信用の他の通信手段が、直接的または間接的にコンピュータユニットに接続される。データユニットで処理されたデータは、ネットワーク例えばイントラネットまたはインターネットを通じて、報告書として記憶ユニットに転送される。また、システムは、離れた場所で点検を行う機会も与える。すなわち、ダイビング会社、船級協会または船舶会社の代表は、随伴する船上にいる必要はなく、ウエブを介して点検を理解することができる。
図３に概略的に示すデータベース８０は、入力される信号、好ましくは処理された信号を記憶するよう適合されている。データベース内には、船舶のモデルが記憶されており、ダイバーのカメラにより記録されたフィルム、測位システムの位置、録音ユニットの音声、および注記は、記憶される前に時間インデックスを付される。したがって、データベースの入力信号は、
− 船舶のモデルに再加工される、一または複数の船舶全体の描画と、
− 標準フォーマットに変換され、例えば運転ルーチンにより時間インデックスおよび／または位置インデックスを付される、一または複数のチャネルからの音声と、
− 標準フォーマットに変換され、例えば運転ルーチンにより時間インデックスおよび／または位置インデックスを付された、最終的に圧縮される、一または複数のチャネルのビデオ信号と、
− 相対的位置に変換され、例えば運転ルーチンにより時間インデックスおよび／または位置インデックスを付された位置と、
− ユーザ・インタフェースにより入力され、時間インデックスおよび／または位置インデックスを付され、記憶された、例えば補償注記である注記と、
を含む。
データベースから報告書を集約することができ、データは外部媒体、好ましくは、ＤＶＤ、着脱式ハードディスク、ＤＡＴ等のデジタル形式で記憶することができる。

図４は、点検の際のシールドレイアウトを示す。レイアウトには多数の領域が含まれる。
− 主領域１００には、船舶の描画が、側面図および上方からの図の両方で示されている（他の図も可能である）。
− 第２領域２００には、カメラの画像が示されている。そして
− 第３領域３００には、テキスト形式で注記が示される。
デジタル記憶を用いるという事実により、損傷を画像と結びつけることができ、迅速な検索および加工が得られる。
主領域１００には、さらなる情報が存在する。下部領域１１０には、点検されている船舶および点検を開始した日時に関する標識に対するキーが示されている。
主領域に示されている船舶のモデル１２０および１３０は、ダイバーの走行距離用注記１２１／１３１、ダイバー位置１２２／１３２および最終注記用位置１２３／１３３を備える。２つの視野を用いることにより、船舶に関する「３次元」測位が得られる。また、主領域は、拡大、視野の移動、コピー等のためのツールバー１４０を備える。
画面以外に、画像およびビデオ領域２００はまた、再生、記録、巻き戻し等用の画像制御手段２１０も備える。時間も領域２２０中に表示される。
注記領域３００は、本当のメモ用紙であり、例えばキーボードにより、時間インデックスを介して、示された画像およびダイバーの位置と結びつけられる情報を入力することが可能である。
システムの機能は、以下の実施例で説明されが、それに限定されない：
点検は、コンピュータ５０に記憶されている船舶１０のデジタル描画で始まる（新しい船舶はデジタル図面を有し、古い船舶に対しては図面がスキャンされる）。コンピュータは、従来の点検で用いられているＴＶ画面に取って代わる。
ビデオカメラ３０および測位システム４０の信号をコンピュータに接続する。ダイバーの位置は、記憶されたデータの図面上のドットとして示される。
そして、ダイバーが一方から他方へ泳ぐ間、随伴する船舶６０から点検を追う人々は、ビデオフィルムとともに常時ダイバーの位置を見る（領域２００、図４）。これにより、ダイバーが撮影する位置を制御することが可能となり、ダイバーが特定の位置を発見するのを補助することが容易となり、かつダイバーがどこにいてもその場所の書類を受信することが可能となった。
静止画像は記憶され、損傷位置の全ての注記、キャプション、および図面と結び付けられる。次いで、点検が完了し次第直ちにこの情報は書き出される。全ての作業は、ＤＶＤディスク等の記憶媒体上に記憶される。したがって、報告書作成は、点検ごとに一作業日に削減される。
点検の検討の際、フィルムを見始めたい場所から、マウス等を用いてダイバーの線１２４／１３４上の描画をクリックするだけである。このシステムでは、ダイバーが正しい位置で巻尺を横切る位置を発見するまで、画像をビデオ上で巻き上げ、巻き戻す。これは１回の点検でビデオテープ約８時間分となるので、時間を要する。
無論、ダイバーを、図５に示すもの等の画像／音声記録ユニット３０´を備えたロボット２０´、いわゆるＲＯＶと置換することができる。この場合には、点検船舶からロボットを制御する手段を配置する。
本発明の好ましい実施態様を図示し、説明してきたが、添付の特許請求の範囲の範囲内において種々の変形および変更が可能であることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるシステムの第１実施態様を概略的に示す。
【図２】 本発明によるシステムの包括的ブロック図を示す。
【図３】 本発明によるコンピュータシステム中の記憶部分の包括的ブロック図を示す。
【図４】 本発明によるシステム中の画面レイアウトを示す。
【図５】 本発明によるシステムの第２実施態様を概略的に示す。
【符号の説明】
１０ 物体 ２０，２０’ 点検装置 ３０，３０’ 音声および画像記録手段
４０ 測位ユニット ５０ コンピュータ ８０ データベース

Claims (16)

1. 点検装置（２０, ２０´）により携行される少なくとも１つの音声および画像記録手段（３０,３０´）と、
   記憶ユニット、および、前記点検装置（２０,２０´）の位置を測位する接触フリーの測位ユニット（４０）、を有する、物体（１０）の点検用の点検システムであって、
   前記測位ユニット（４０）により測位された位置による位置インデックスおよび／または時間インデックスを前記音声および画像記録手段（３０、３０´）により記録された音声、画像に結びつけて記憶するように前記記憶ユニットが設定されている、ことを特徴とし、
   前記点検システムは更に、
   前記位置インデックスおよび／または前記時間インデックスと結びつけて注記を入力し事象インデックスとする手段を含み、そして、
   前記物体のモデル、前記音声および画像記録手段（３０、３０´）により記録され、前記位置インデックスおよび／または前記時間インデックスを付された、音声および画像、前記位置インデックスおよび／または前記時間インデックスを付された注記、を記憶するデータベース（８０）と、
   前記位置インデックス、前記時間インデックスおよび／または前記事象インデックスを用いて検索を行う手段と、
   を有することを特徴とする点検システム。
2. 前記測位ユニットが、
   点検対象の前記物体付近の既知の位置に設置された送信機／受信機と、
   前記点検者の上に設置された受信機／送信機と、を備え、
   前記送信機／受信機がコード化した音響信号を送信し、
   受信機／送信機がコード化した信号で応答し、
   前記コード化した信号を前記送信機／受信機が受信し、前記受信機／送信機の位置が時間および方向の補助により決定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の点検システム。
3. 前記測位ユニットが、
   既知の位置に設置された複数のプローブと、
   前記点検者の上に設置された送信機と、を備え、
   前記送信機が音響信号を送信し、
   前記プローブが前記音響信号を受信し、そして前記プローブ間の時差からの補助により前記送信機の位置を決定し、
   そして前記既知の位置が、前記プローブを前記物体に対して設置するか、または前記プローブを測位システムと接続し、かつ、前記物体を前記測位システムに接続するか、いずれか一方の方法により受信される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の点検システム。
4. 前記測位ユニットが、複数の磁気軸と磁気軸の傾きを補償する傾斜センサーとを有するデジタルコンパスモジュールを備え、また、前記コンパスモジュールがその位置を追跡する、ことを特徴とする請求項１に記載の点検システム。
5. 前記測位ユニットが、方向および速度を検出する慣性ジャイロを備え、
   そして所定の開始位置から前記位置を算出することにより前記位置を追跡する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の点検システム。
6. 前記点検装置がダイバー（２０）であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の点検システム。
7. 前記点検装置がロボット（２０´）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の点検システム。
8. 前記データベースの前記入力信号が、
   前記船舶のモデルに再加工される、一つまたは複数の前記物体に関する描画と、
   標準フォーマットに変換され、前記時間インデックスを付された、一つまたは複数のチャネルからの音声と、
   標準フォーマットに変換され、前記時間インデックスを付された、最終的に圧縮されるビデオ信号と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の点検システム。
9. 点検装置により携行される少なくとも１つの音声および画像記録手段（３０、３０´）と記憶ユニットを備えるシステムを用いた、物体（１０）を点検する方法であって、
   前記点検装置の位置を測位する接触フリーの測位ユニット（４０）を提供するステップと、
   前記物体のモデル、前記音声および画像記録手段（３０、３０´）により記録され、前記測位ユニット（４０）により測位された位置による位置インデックスおよび／または時間インデックスを結びつけられた音声および画像、前記位置インデックスおよび／または前記時間インデックスと結びつけて入力された事象インデックスとしての注記を含む、入力データをデータベースに記憶するステップと、
   必要な場合、１つの画像に対し位置インデックス、時間インデックスおよび／または事象インデックスを用いて検索を実施するステップと、
   を有することを特徴とする物体を点検する方法。
10. 点検が前記物体（１０）のデジタル描画で始まり、コンピュータ（５０）または記憶ユニットに記憶されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記音声および画像記録手段（３０、３０´）および前記測位ユニット（４０）の信号がコンピュータに接続されている、ことを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記点検装置の位置が、コンピュータに記憶される描画上に点（ドット）として示される、ことを特徴とする請求項９−１１のいずれか１項に記載の方法。
13. 前記点検装置がある位置から次の位置に移動する間、前記音声および画像記録手段（３０、３０´）の画像を伴う前記点検者の位置が継続的に表示される、ことを特徴とする請求項９−１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記点検装置の位置の継続的登録を行うことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 前記注記が出現した際に、画像が記憶され、そしてキャプションに結びつき、前記描画の少なくとも一部が、前記描画の位置に結びつくことを特徴とする請求項９−１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記事象インデックスを含む点検データの調査が、前記点検装置の登録された移動パターンにおいて、前記描画に相当する描画をインディケータにより指し示すことにより再現される、ことを特徴とする請求項９−１５のいずれか１項に記載の方法。

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