JP6829860B2

JP6829860B2 - 水中調査装置

Info

Publication number: JP6829860B2
Application number: JP2016099988A
Authority: JP
Inventors: 雄樹豊島; 宗司下野
Original assignee: 株式会社キュー・アイ
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2021-02-17
Anticipated expiration: 2036-05-18
Also published as: JP2017206131A

Description

本発明はダムなどの水中構造物の壁面の状態を例えば遠隔制御により調査する水中調査装置に関する。

ダム構造物の壁面やゲート設備には構築から年数が経過すると貯水からの水圧の影響などにより腐食や損傷等が生じている場合が多い。こういったダムの劣化は適当な時期に潜水士により調査されているが調査効率がよくない。

そこで、例えば非特許文献１に記載されているように、ダムなどの水中構造物の調査をロボットにより行うことを目的とした研究が進められている。この非特許文献１には水中構造物の調査装置として、水上の船型装置から、先端に環境測定機を接続した水中ケーブルをリール機構で吊下げる調査ロボットが記載されている。このような調査ロボットを用いれば、例えばダムの壁面を調査する場合には、船型装置をダムの壁面近くに停留させ、水中ケーブルを操作して環境測定機で壁面の状況を調査していくことができる。

"可変構成型水中調査用ロボットの研究開発−無人水上航行機による河床状況把握−"有隅仁他２名, Proceedings of the 2015 JSME Conference on Robotics and Mechatronics, Kyoto, Japan, May 17-19,2015

しかしながら、非特許文献１に記載されたこのような調査ロボットを用いて精度のよい調査を行うには、調査中に船型装置及び環境測定機を安定した状態に維持しておかなければならない。例えば、調査中に環境測定機が調査対象の壁面に接近したり壁面から遠ざかったりしていれば壁面の調査結果は精度の低いものとなってしまう。また、調査中に船型装置が壁面に接近したり壁面から遠ざかったりすると、この船型装置の動きが水中ケーブルを介して環境測定機に伝わるおそれがある。

そこで本発明は、水上部及び調査用の水中部を有する調査装置であって常に安定した状態で水中構造物の壁面の状況を調査できる水中調査装置の提供を目的とする。

この目的を達成するための本発明の水中調査装置は、水中の壁面を調査する水中調査装置であって、水面に浮かぶように構成された水上部本体及びこの水上部本体に設けられた水面推進装置を有する水上部と、前記水上部本体に連結されて水中に位置するように構成された水中部本体、この水中部本体に設けられた水中推進装置及び前記水中部本体に設けられた撮影装置を有する水中部と、前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部の水中での深度を調整する深度調整装置と、を備え、前記水中部には前記壁面との距離を一定に保持するための水中距離保持機構が設けられ、前記水上部には前記壁面との距離を一定に保持するための水上距離保持機構が設けられているものである。水中距離保持機構により水中部又は水中部本体は壁面からの距離が一定となる状態に維持される。また、水上距離保持機構により水上部又は水上部本体も壁面からの距離が一定となる状態に維持されるので、例えば水上部から水中部に壁面に対しての揺れ動きが伝わるといったことが防止される。壁面は例えば水面から上方に延びている。

水中距離保持機構は、壁面、例えば水中の壁面に押し付けられて水中部又は水中部本体と壁面との距離を保つためのガイドアームを有し、水上距離保持機構は、壁面、例えば水面近くの壁面に押し付けられて水上部又は水上部本体と壁面との距離を保つためのガイドアームを有するように構成できる。水中部用のガイドアームは例えば水中部又は水中部本体に固定される。水上部用のガイドアームも例えば水上部又は水上部本体に固定される。水中部又は水中部本体はガイドアームを押す力とガイドアームが壁面から受ける反力とによって所定距離に維持される。ガイドアームを押す力は水中推進装置から加わるように構成できる。水上部又は水上部本体もガイドアームを押す力とガイドアームが壁面から受ける反力とによって所定距離に維持される。ガイドアームを押す力は水面推進装置から加わるように構成できる。ガイドアームは長さ調節が可能であることが好ましい。このように構成することにより、状況に応じた距離で壁面を調査できる。ガイドアームは先端部に回転ローラを有していることが効果的である。このように構成することにより、ガイドアームを壁面に押し付けたままで水中部や水上部を移動させることが可能となる。水中部は深度調整装置により上下方向に長く移動する。したがって、水中部用のガイドアームには上下方向に移動する回転ローラを設けておくのが得策である。水上部は水平方向に移動する。したがって、水上部用のガイドアームには水平方向に移動する回転ローラを設けておく。

水中距離保持機構は水中部又は水中部本体と壁面、例えば水中の壁面との距離を検出する水中距離検出センサを有し、水上距離保持機構は水上部又は水上部本体と壁面、例えば水面近くの壁面との距離を検出する水上距離検出センサを有するように構成できる。ここでは、水中距離検出センサも水上距離検出センサも例えば所定時間間隔で距離検出を繰り返す。水中距離保持機構は例えば水中部又は水中部本体の位置を制御する水中移動制御機構を有し、この水中移動制御機構は水中距離検出センサの検出距離が所定距離となるように水中部又は水中部本体の位置をフィードバック制御する。水中移動制御機構は水中推進装置とすることができる。水上距離保持機構は例えば水上部又は水上部本体の位置を制御する水上移動制御機構を有し、この水上移動制御機構は水上距離検出センサの検出距離が所定距離となるように水上部又は水上部本体の位置をフィードバック制御する。水上移動制御機構は水面推進装置とすることができる。水中距離検出センサは超音波距離センサであり、水上距離検出センサはレーザー距離センサとすることができる。水中距離検出センサは壁面に対する水中部又は水中部本体の角度を調整できるように複数個設けられ、水上距離検出センサは壁面に対する水上部又は水上部本体の角度を調整できるように複数個設けられていることが好ましい。このように構成することにより、壁面との距離だけでなく壁面に対する水中部又は水上部の姿勢も保持できる。

水中部の移動距離や水上部の移動距離又は位置の検出は調査位置の特定に有用又は必要である。したがって、水中部は、壁面に沿って水平方向又は垂直方向に移動するときの移動距離を検出する水中移動距離検出センサを有し、水上部は、壁面に沿って水平方向に移動するときの移動距離を検出する水上移動距離検出センサを有するように構成でき、また、水上部が前方の壁面を照射する照射手段を有し、この照射手段によって照射された個所を含んで前方の壁面を撮影することにより水上部の位置を確認できるといった構成も可能である。

水中部又は水中部本体及び水上部又は水上部本体を壁面に押し付けたままで移動させることができるのが効果的である。

水上部本体と水中部本体との間に、水中部本体を水上部本体の固定位置で水上部本体に対して分離可能に固定する固定手段を備えていることが水中調査装置の取り扱い上好ましく、固定手段は、水上部本体又は水中部本体の一方に水平方向にスライド可能に配置された差し込み部と、水上部本体又は水中部本体の他方に形成された受け入れ部と、を有し、差し込み部を受け入れ部に差し込むことにより水中部本体を水上部本体に対して固定するものとして構成できる、水上部本体には、水中部本体を引き上げたときに水中部本体に接触してこの水中部本体を水上部本体の固定位置まで案内するガイドが形成されているのが効果的である。

本発明によれば水中の壁面を精度よく調査できる水中調査装置を構成できる。

本発明に係る水中調査装置によるダム壁面の調査撮影の状況を概略的に示す図である。水面上の水上部に水中部を合体させた状態を概略的に示す図である。水中部を下降させた状態の水中調査装置の斜視図である。水上部の底面側を示すための図である。ケーブルドラム装置部分の拡大図である。ケース類を省略して示す水上部の斜視図である。合体状態の水中調査装置を示すための水上部本体と水中部の図である。ケース類を省略して示す合体状態の水中調査装置の斜視図である。水中調査装置の調査撮影時の状態を説明する図である。水中調査装置に位置確認手段を設けた場合を示す図である。位置確認手段を用いた調査撮影時の状態を説明する図である。水中調査装置に近接撮影補助手段を設けた場合を示す図である。近接撮影補助手段を用いた調査撮影時の状態を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

まず、本発明に係る水中調査装置によりダム壁面の調査を行なう場合について図１及び図２を参照しながら概略的に説明する。

水中調査装置１は、図１に示すように、ダム３に貯えられた水の水面５に浮かぶ水上部７と、この水上部７から下側に延びる電源ケーブル９の先端（下端）に接続されて水中に位置している水中部１１と、を備え、水中部１１に設けられた撮影装置１３によりダム３の壁面１５の水中に沈んでいる部分１７を撮影して調査する。水上部７で電源ケーブル９の繰り出し長さを調節することにより水中部１１の水中での深度を調整することができ、水中部１１の深度の調整とダム３の壁面１５に沿った横方向又は水平方向の移動により、例えばダム３の壁面１５の水中に沈んでいる部分１７を全体的に逐次撮影して調査することができる。また、図２に示すように、水上部７で電源ケーブル９を巻き上げることにより水面５に浮かんでいる水上部７の底面側に水中部１１を合体させることができ、水中部１１を水上部７に合体させた状態で水中調査装置１を回収位置まで水面５に沿って移動させて回収することができるし、水中部１１を水上部７に合体させた状態で水中調査装置１を投入位置の水面５に浮かべ、ダム３の壁面１５近くの調査位置まで水面５に沿って移動させることができる。なお、撮影装置１３による撮影映像を水中部１１に配置した例えばメモリーカードといった記憶手段に記録するように構成できるし、例えば図３に記載された操作装置７１に送信するように構成することもできる。また、電源ケーブル９には電源ラインの他に水中部１１との通信用の通信ラインが含まれている。

次に、図３乃至図５を参照して水中調査装置１の構成を具体的に説明する。

水上部７は、一対のプラスチック製フロート体１９、１９を幅方向中央に間隔を設けて接続することにより構成した水上部本体２１と、この水上部本体２１の底面側に形成した取り付け凹部２３内に収容されて水上部本体２１に取り付けられた水面推進用プロペラスラスタ２５（水面推進装置、図４参照）と、水上部本体２１の後側に設けられたケーブルドラム装置２７と、このケーブルドラム装置２７に巻かれ、ケーブルドラム装置２７の作動により繰り出されたり巻き取られたりする電源ケーブル９（深度調整装置）と、水上部本体２１の前側上面に設けられ、電源ケーブル９（または電源ケーブル９内の電源ライン）の後端側が接続されているバッテリ（図示せず）を収容するプラスチック製電源収容ケース２９と、それぞれのフロート体１９の後方側上面に設けられ、水上部７の各部の動作を制御する制御機器（図示せず）を収容するプラスチック製制御収容ケース３１、３１と、を備えている。水上部本体２１は正方形又は長方形の４隅を円弧状に形成した形状（平面形状）を有している。

図４にわかりやすく示されているように、取り付け凹部２３は、水上部本体２１の底面側に４隅個所それぞれから中央側に向かって４つ形成され、水面推進用プロペラスラスタ２５はそれぞれの取り付け凹部２３内にプロペラ３２が外側を向くように配置されているが、一方の対角位置の水面推進用プロペラスラスタ２５のそれぞれの向かう方向は一直線上にはなく、また、他方の対角位置の水面推進用プロペラスラスタ２５のそれぞれの向かう方向も一直線上にはなく（図４のそれぞれの水面推進用プロペラスラスタ２５の軸線３３参照）、それぞれの水面推進用プロペラスラスタ２５の駆動を制御して水上部７の移動方向を調節しやすいように構成されているが、水面推進用プロペラスラスタ２５の配置個数及び配置態様は水上部７の移動方向の必要な調節がスムーズに行える範囲で変更して採用することができる。

ケーブルドラム装置２７は、一対のフロート体１９、１９の後部内側に固定して配置された一対の支持プレート３５、３５と、この支持プレート３５、３５間に回転可能に保持されて電源ケーブル９が巻かれているドラム本体３７と、一方の支持プレート３５に取り付けられてドラム本体３７を正逆両方向に回転させるドラム用モータ３９と、一対の支持プレート３５、３５のそれぞれに取り付けられて前方に向かって上方に傾斜して延びる一対の支持アーム４１、４１と、この一対の支持アーム４１、４１の先端部の間に設けられたスタビライザ４３と、ドラム本体３７の回転数をカウントして電源ケーブル９の繰り出されている長さを計測するエンコーダ（図示せず）と、から構成されている。それぞれの支持アーム４１は支持プレート３５にダンパ（図示せず）を介して取り付けられ、ダンパの弾性力に抗して図５の矢印方向に若干変位できるように構成されている。スタビライザ４３は電源ケーブル９をドラム本体３７に整列して巻き取ることを可能にする装置であり、図５にわかりやすく示されているように、一対の支持アーム４１、４１の先端部の間に回転可能に掛け渡され、他方の支持アーム４１内に配置されているドライブベルト（図示せず）及びドラム本体３７（具体的にはドラム本体３７の回転軸）を介してドラム用モータ３９に接続され、このドラム用モータ３９によりドラム本体３７と一緒に回転駆動される送り溝シャフト４５と、一対の支持アーム４１、４１の先端部の間に掛け渡されたサポートシャフト４７と、送り溝シャフト４５に形成された往復の螺旋溝４８に係合爪（図示せず）が係合するとともにサポートシャフト４７上をスライド移動可能なように送り溝シャフト４５及びサポートシャフト４７に取り付けられ、送り溝シャフト４５の回転により送り溝シャフト４５及びサポートシャフト４７に沿って往復移動するケーブルガイド４９と、を備え、ドラム本体３７から引き出されている電源ケーブル９は、ダンパにより電源ケーブル９からの衝撃を吸収できるように構成された支持アーム４１に支えられているケーブルガイド４９に掛けられて下側に延びている。したがって、ドラム用モータ３９を駆動しドラム本体３７を回転させると、送り溝シャフト４５が回転しケーブルガイド４９が横方向に移動するので、電源ケーブル９の巻き取りの際には電源ケーブル９を整列してドラム本体３７に巻き取ることができ、電源ケーブル９の繰り出しの際には電源ケーブル９のドラム本体３７からの引き出し位置の変位にケーブルガイド４９を追随させることができる。なお、ドラム用モータ３９側の支持アーム４１は薄く形成されているが、ドラム用モータ３９と反対側の支持アーム４１はドライブベルト等の回転伝達機構を組み込むために厚く形成されている。

図６にわかりやすく示されているように、一対のフロート体１９、１９にはそれぞれ、中央部上面に制御収容ケース３１との間でフロート体１９の幅方向に延びるように固定用部材５１が設けられていて、この固定用部材５１には差し込みスリット５３が固定用部材５１を貫通して形成され、この差し込みスリット５３には細長いコ字状の固定ピン５５（差し込み部）がスライド可能に差し込まれている。それぞれの固定用部材５１の長さはフロート体１９の幅よりも短い。固定ピン５５には先端側と後端側に変形規制部材５４、５４が取り付けられていて、固定ピン５５の操作端部５６を引っ張ることにより先端側の変形規制部材５４が固定用部材５１の内端面に当接するまで固定ピン５５を外側にスライド移動させて先端部がフロート体１９同士の隙間に突出しない状態とすることができるが（図６の状態）、固定ピン５５の操作端部５６を押し込むことにより後端側の変形規制部材５４が固定用部材５１の外端面に当接するまで固定ピン５５を内側にスライド移動させて先端部がフロート体１９同士の隙間から突出する状態とすることもできる。また、水上部本体２１の底面側には天井部５７（固定位置）に向かって内側に傾斜する案内側面５９（ガイド）を有する案内凹部６１が形成され、案内側面５９は緩やかな傾斜の外側部６３と急な傾斜の内側部６５を有している。

それぞれのフロート体１９の前側上面の外側には前方に向けてレーザーを照射することによりダム３の壁面１５との距離を計測するレーザー距離センサ６７が設けられ、電源収容ケース２９の上面には水中調査装置１の前方を撮影する前方視認用カメラ６９が設けられている。また、水上部７には、ダム周辺に配置され、調査作業員が操作して水中調査装置１の作動を制御する操作装置７１との間で通信を行なうための無線ＬＡＮアンテナ７３が取り付けられていて、調査作業員は前方視認用カメラ６９から送られてくる映像を操作装置７１で確認しながら水中調査装置１を制御して移動させる。

水中部１１は、長方形の４隅を面取りした形状（平面形状）に形成され、中央寄りに２本の補強シャフト７５、７５が設けられた上下一対の枠体７７、７７を複数本の支持柱７９で連結して構成したフレーム８１（水中部本体）と、このフレーム８１の内側に配置されて取り付けられ、水中部１１の各部の動作を制御する制御機器（図示せず）を収容する制御ケース８３（水中部本体）と、この制御ケース８３の先端部に設けられた撮影装置としての調査用カメラ１３と、水上部７に取り付けられた水面推進用プロペラスラスタ２５と周方向位置が対応するように制御ケース８３に設けられた４つの外向きの水中移動用プロペラスラスタ８５（水中推進装置）と、を有している。水面推進用プロペラスラスタ２５と同様に、一方の対角位置の水中移動用プロペラスラスタ８５のそれぞれの向かう方向は一直線上にはなく、また、他方の対角位置の水中移動用プロペラスラスタ８５のそれぞれの向かう方向も一直線上にはないが、水中移動用プロペラスラスタ８５の配置個数及び配置態様は水面推進用プロペラスラスタ２５の変更にともなって変えることができる。制御ケース８３には電源ケーブル９の先端部が接続され、調査用カメラ１３や水中移動用プロペラスラスタ８５などに必要な電源が供給され、また、調査用カメラ１３や水中移動用プロペラスラスタ８５などの制御信号が送られる。制御ケース８３にはまた、上方に突出する一対の固定プレート片８７、８７が一対のフロート体１９の隙間よりも若干狭い間隔を有して設けられていて、この固定プレート片８７には固定ピン５５に対応するように２つの固定孔８９、８９（受け入れ部）が形成されている。

フレーム８１の前側には、４隅に前方照明用ライト９１が設けられ、上側の一対の前方照明用ライト９１の上方にはそれぞれ、前方に向けて超音波を発振することによりダム３の壁面１７との距離を計測する超音波距離センサ９３、９３が設けられている。

特に図７及び図８を参照して水上部７と水中部１１との合体状態を説明する。

ケーブルドラム装置２７により電源ケーブル９を巻き上げると、水中部１１が上昇して水中部１１の上側の枠体７７が水上部本体２１の案内凹部６１の天井部５７（固定位置）に当接し、水上部７又は水上部本体２１と水中部１１は合体する。天井部５７の外縁は上側の枠体７７の外縁と一致又は対応する形状に形成され、上側の枠体７７が天井部５７に当接すると上側の枠体７７、したがって水中部１１は水上部本体２１に対して位置決めされ、ずれない状態となる。上側の枠体７７は天井部５７と位置がずれていても案内凹部６１の案内側面５９（ガイド）に案内されてこの天井部５７まで導かれる。そして、水中部１１の上側の枠体７７が案内凹部６１の天井部５７に当接して水上部本体２１と水中部１１が合体すると、制御ケース８３の固定プレート片８５は、固定用部材５１の差し込みスリット５３に差し込まれている固定ピン５５（具体的には固定ピン５５の２つの先端部）と固定孔８９が対応するようにフロート体１９の内面に接近して位置することとなる。したがって、固定ピン５５の操作端部５６を押し込むと固定ピン５５の先端部が固定孔８９に差し込まれ、水中部１１が水上部本体２１と外れ止めされて合体することとなる。また、ダムの水面に水中調査装置１を投入するときに固定ピン５５の操作端部５６を引っ張って固定ピン５５の先端部を固定孔８９から抜いておくことにより、調査位置で電源ケーブル９を繰り出して合体を解除し、水中部１１を下降させることができる。

このような水中調査装置１による調査撮影時の状態を図９を参照して説明する。

水中調査装置１により安定した調査撮影作業を行なうためにはまず、水上部７のダム壁面１５に対する位置及び姿勢を安定して保持した上で、水中部１１を電源ケーブル９の繰り出しにより下降させながら、あるいは、電源ケーブル９の巻き戻しにより上昇させながら水中部１１の調査用カメラ１３でダム３の壁面１７を撮影していくことが好ましい。したがって、水中部１１のダム壁面１７に対する調査位置（水平方向調査位置）に対応した位置に水上部７がダム壁面１５に対して正面を向いて保持されるように水面推進用プロペラスラスタ２５を制御する。水面推進用プロペラスラスタ２５の制御は、例えば所定の時間間隔で、一対のレーザー距離センサ（レーザー距離計測器）６７、６７から交互にレーザー光９５をダム壁面１５に照射して反射光を受けとり、それによりダム壁面１５との距離を計測し、そして、それぞれのレーザー距離センサ６７の計測距離が等しく所定値となるように行なわれる。そして、水中部１１の調査用カメラ１３がダム壁面１７の調査位置にダム壁面１７に対して正面を向いて保持されるように水中移動用プロペラスラスタ８５を制御する。水中移動用プロペラスラスタ８５の制御は、例えば所定の時間間隔で、一対の超音波距離センサ（超音波距離計）９３、９３から交互に超音波９７をダム壁面１７に発振して反射波を受信し、それによりダム壁面１７との距離を計測し、そして、それぞれの超音波距離センサ９３の計測距離が等しく所定値となるように行なわれる。

なお、水上部７に位置確認手段を設けた変更例を図１０及び図１１を参照して説明する。

水上部７にはダム３の目印を利用する位置確認手段（照射手段）を設けておくことが好ましい。位置確認手段としては、図１０に示すように位置確認用レーザー発振器９９を用いることができ、この位置確認用レーザー発振器９９はダム３の壁面１５に縦方向に延びる線状のレーザー光を照射するように構成されている。レーザー光の照射位置は、照射されたレーザー光１０１とダム壁面１５に形成されている目印としての目地１０３との位置関係を確認することにより把握でき、照射されたレーザー光１０１の位置が把握できれば水中調査装置１の位置を把握できる。レーザー光１０１の位置の確認は前方視認用カメラ６９を用いて行ってもよいが、目地１０３の間隔が広いダム３では視野角の広いカメラを用いるのが好ましいので、ここでは前方視認用カメラ６９に代えて超広角カメラ１０５を用いている。

また、水中調査装置１に近接撮影補助手段を設けた変更例を図１２及び図１３を参照して説明する。

距離保持機構としてレーザー距離センサ（レーザー距離計測器）６７や超音波距離センサ（超音波距離計）９３を用いると、ダム３の壁面１７から離れてこの壁面１７を撮影する場合には問題は少ないが、例えばダム３の壁面１７から１ｍ以内に位置してこの壁面１７を撮影する場合には全体にわたる均一な精度の撮影結果を得ることが困難である。そこで、ダム３の壁面１７と近接した位置に水中調査装置１を精度よく確実に保持できる近接撮影補助手段を水中調査装置１に設けておくことが好ましい。近接撮影補助手段として、図１２に示すように、水上部７の水上部本体２１の両側部に一対の水上ガイドアーム１０７、１０７を設け、水中部１１の下側の枠体７７（水中部本体）の両側部に一対の水中ガイドアーム１０９、１０９を取り付けておくことができる。調査撮影時には、図１３に示すように、水上部７の一対の水上ガイドアーム１０７、１０７及び水中部１１の一対の水中ガイドアーム１０９、１０９がダム３の壁面１５に押し付けられるように水面推進用プロペラスラスタ２５及び水中移動用プロペラスラスタ８５を制御する。水上ガイドアーム１０７は、水上ケース１１１と、この水上ケース１１１内にスライド移動可能に収められ、適当な長さだけ水上ケース１１１から引き出した状態とすることができる水上アーム本体１１３と、この水上アーム本体１１３の先端部に取り付けられた水平移動用ローラ１１５と、引き出した水上アーム本体１１３を水上ケース１１１に固定するための水上固定ネジ１１７と、を備えていて、水上アーム本体１１３は水上固定ネジ１１７を緩めて例えば左右等しく引き出された状態となるように長さ調整され、水上固定ネジ１１７の締め付けにより水上ケース１１１に固定される。水中ガイドアーム１０９は、水中ケース１１９と、この水中ケース１１９内にスライド移動可能に収められ、適当な長さだけ水中ケース１１９から引き出した状態とすることができる水中アーム本体１２１と、この水中アーム本体１２１の先端部に取り付けられた垂直移動用ローラ１２３と、引き出した水中アーム本体１２１を水中ケース１１９に固定するための水中固定ネジ１２５と、を備えていて、水中アーム本体１２１は水中固定ネジ１２５を緩めて例えば左右等しく引き出された状態となるように長さ調整され、水中固定ネジ１２５の締め付けにより水中ケース１１９に固定される。水上部７は水上アーム本体１１３の先端部の水平移動用ローラ１１５をダム壁面１５に押し付けた状態で水平方向に移動でき、水中部１１は水中アーム本体１２１の先端部の垂直移動用ローラ１２３をダム壁面１７に押し付けた状態で垂直方向に移動できる。

なお、水平移動用ローラ１１５の回転数をエンコーダ（図示せず）でカウントして水上部７の移動距離を計測したり、垂直移動用ローラ１２３の回転数をエンコーダ（図示せず）でカウントして水中部１１の移動距離又は深度を計測することもできる。ここでは、水平移動用ローラ１１５は水上移動距離検出センサとして機能し、垂直移動用ローラ１２３は水中移動距離検出センサとして機能する。

１水中調査装置
３ダム
７水上部
９電源ケーブル
１１水中部
１３撮影装置
１５、１７壁面
２１水上部本体
２５水面推進用プロペラスラスタ
６７レーザー距離センサ
８１フレーム
８３制御ケース
８５水中移動用プロペラスラスタ
９３超音波距離センサ

Claims

水中の壁面を調査する水中調査装置であって、
水面に浮かぶように構成された水上部本体及びこの水上部本体に設けられた水面推進装置を有する水上部と、
前記水上部本体に連結されて水中に位置するように構成された水中部本体、この水中部本体に設けられた水中推進装置及び前記水中部本体に設けられた撮影装置を有する水中部と、
前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部の水中での深度を調整する深度調整装置と、を備え、
前記水中部には前記壁面との距離を一定に保持するための水中距離保持機構が設けられ、前記水上部には前記壁面との距離を一定に保持するための水上距離保持機構が設けられていて、
前記水中距離保持機構は、前記壁面に押し付けられて前記水中部と前記壁面との距離を保つためのガイドアームを有し、前記水上距離保持機構は、前記壁面に押し付けられて前記水上部と前記壁面との距離を保つためのガイドアームを有している、ことを特徴とする水中調査装置。
前記ガイドアームは長さ調節が可能に構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の水中調査装置。
前記ガイドアームは先端部に回転ローラを有している、ことを特徴とする請求項１又は２記載の水中調査装置。
前記水中距離保持機構の前記ガイドアームは前記壁面に対する前記水中部の角度を調整できるように複数本設けられ、前記水上距離保持機構の前記ガイドアームは前記壁面に対する前記水上部の角度を調整できるように複数本設けられている、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の水中調査装置。
前記水中距離保持機構は前記水中部と前記壁面との距離を検出する水中距離検出センサを有し、前記水上距離保持機構は前記水上部と前記壁面との距離を検出する水上距離検出センサを有している、ことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の水中調査装置。
前記水中距離検出センサは超音波距離センサであり、前記水上距離検出センサはレーザー距離センサである、ことを特徴とする請求項５記載の水中調査装置。
前記水中距離検出センサは前記壁面に対する前記水中部の角度を調整できるように複数個設けられ、前記水上距離検出センサは前記壁面に対する前記水上部の角度を調整できるように複数個設けられている、ことを特徴とする請求項５又は６記載の水中調査装置。
前記水中部は、前記壁面に沿って水平方向又は垂直方向に移動するときの移動距離を検出する水中移動距離検出センサを有し、前記水上部は、前記壁面に沿って水平方向に移動するときの移動距離を検出する水上移動距離検出センサを有している、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の水中調査装置。
前記水上部は前方の前記壁面を照射する照射手段をさらに有し、この照射手段によって照射された個所を含んで前方の前記壁面を撮影することにより前記水上部の位置を確認できるように構成されている、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の水中調査装置。
前記水中部及び前記水上部を前記壁面に押し付けておくことができるように構成されている、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の水中調査装置。
前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部本体を前記水上部本体の固定位置で前記水上部本体に対して分離可能に固定する固定手段をさらに備えている、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記載の水中調査装置。
前記固定手段は、前記水上部本体又は前記水中部本体の一方に水平方向にスライド可能に配置された差し込み部と、前記水上部本体又は前記水中部本体の他方に形成された受け入れ部と、を有し、前記差し込み部を前記受け入れ部に差し込むことにより前記水中部本体を前記水上部本体に対して固定するものである、ことを特徴とする請求項１１記載の水中調査装置。
前記水上部本体には、前記水中部本体を引き上げたときに前記水中部本体に接触してこの水中部本体を前記水上部本体の前記固定位置まで案内するガイドが形成されている、ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の水中調査装置。
水中の壁面を調査する水中調査装置であって、
水面に浮かぶように構成された水上部本体及びこの水上部本体に設けられた水面推進装置を有する水上部と、
前記水上部本体に連結されて水中に位置するように構成された水中部本体、この水中部本体に設けられた水中推進装置及び前記水中部本体に設けられた撮影装置を有する水中部と、
前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部の水中での深度を調整する深度調整装置と、を備え、
前記水中部には前記壁面との距離を一定に保持するための水中距離保持機構が設けられ、前記水上部には前記壁面との距離を一定に保持するための水上距離保持機構が設けられていて、
前記水中距離保持機構は前記水中部と前記壁面との距離を検出する水中距離検出センサを有し、前記水上距離保持機構は前記水上部と前記壁面との距離を検出する水上距離検出センサを有している、ことを特徴とする水中調査装置。
水中の壁面を調査する水中調査装置であって、
水面に浮かぶように構成された水上部本体及びこの水上部本体に設けられた水面推進装置を有する水上部と、
前記水上部本体に連結されて水中に位置するように構成された水中部本体、この水中部本体に設けられた水中推進装置及び前記水中部本体に設けられた撮影装置を有する水中部と、
前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部の水中での深度を調整する深度調整装置と、を備え、
前記水中部には前記壁面との距離を一定に保持するための水中距離保持機構が設けられ、前記水上部には前記壁面との距離を一定に保持するための水上距離保持機構が設けられていて、
前記水上部本体と前記水中部本体との間に設けられ、前記水中部本体を前記水上部本体の固定位置で前記水上部本体に対して分離可能に固定する固定手段をさらに備え、
前記水上部本体には、前記水中部本体を引き上げたときに前記水中部本体に接触してこの水中部本体を前記水上部本体の前記固定位置まで案内するガイドが形成されている、ことを特徴とする水中調査装置。