JP7112978B2 - 検査装置 - Google Patents
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Description
(1)検査対象物を撮影する第1カメラを搭載した無人飛行体と前記無人飛行体を遠隔操縦する操縦装置とを備えた検査装置であって、
前記無人飛行体を離着船可能に搭載し、航路上を移動する船舶を備え、
前記操縦装置には、前記船舶を撮影する第2カメラと前記第2カメラが撮影した前記船舶の画像を表示する画像表示部と前記無人飛行体及び前記船舶を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第2カメラで撮影した前記船舶の所定の移動位置における画像が前記画像表示部の画面で位置指定した指示線上に重なる又は前記画像表示部の画面で領域指定した指示枠内に入るように、前記船舶の移動を制御することを特徴とする。
前記無人飛行体と前記船舶とが紐で連結され、前記船舶には、前記紐を巻取る巻取り装置を備えていることを特徴とする。
前記巻取り装置は、前記無人飛行体の外周側に連結した複数の補助紐を止め部材によって1つの紐に集結し、集結した1つの紐を巻取る構造であることを特徴とする。
前記船舶には、前記紐が挿通される外孔部と内孔部とを内外方向で離間した位置に備え、
前記外孔部は、前記止め部材が通過可能に形成され、前記内孔部は、前記止め部材が通過不能に形成されていること、
前記無人飛行体が前記船舶に着船する位置又はその直前まで前記紐が巻取られたときに、前記外孔部に前記補助紐がそれぞれ緊張した状態で当接するとともに、前記内孔部に前記止め部材が当接又は近接することを特徴とする。
前記無人飛行体は、自力で浮上可能な気球体であることを特徴とする。
前記船舶には、前記無人飛行体を撮影する第3カメラを搭載し、
前記制御部は、前記第3カメラで撮影した前記無人飛行体の撮影位置における画像が前記画像表示部の画面で領域指定した指示枠内に当接して又は所定の大きさで入るように、前記無人飛行体の移動を制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第3カメラの画角変更に追従して移動させる指示を行うことを特徴とする。
前記操縦装置には、前記無人飛行体を撮影する第4カメラと前記第4カメラが撮影した前記無人飛行体の画像を表示する画像表示部と前記無人飛行体を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第4カメラで撮影した前記無人飛行体の撮影位置における画像が前記画像表示部の画面で領域指定した指示枠内に当接して又は所定の大きさで入るように、前記無人飛行体の移動を制御することを特徴とする。
前記制御部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第4カメラの画角変更に追従して移動させる指示を行うことを特徴とする。
前記無人飛行体と前記操縦装置とが紐で連結され、前記操縦装置には、前記紐を巻取る巻取り装置を備えていることを特徴とする。
前記巻取り装置は、前記無人飛行体の外周側に連結した複数の補助紐を止め部材によって1つの紐に集結し、集結した1つの紐を巻取る構造であることを特徴とする。
前記操縦装置には、前記紐が挿通される外孔部と内孔部とを内外方向で離間した位置に備え、
前記外孔部は、前記止め部材が通過可能に形成され、前記内孔部は、前記止め部材が通過不能に形成されていること、
前記無人飛行体が前記操縦装置に当接する位置又はその直前まで前記紐が巻取られたときに、前記外孔部に前記補助紐がそれぞれ緊張した状態で当接するとともに、前記内孔部に前記止め部材が当接又は近接することを特徴とする。
本実施形態に係る検査装置における第1実施例の構成を、図1~図4を用いて説明する。図1に、本実施形態に係る第1実施例の検査装置の構成概念図を示す。(a)は、船舶に無人飛行体を搭載して航路上を所定の移動位置まで移動させるときの構成概念図を示し、(b)は、移動位置に到達した船舶から無人飛行体を検査対象物の撮影位置に浮上させるときの構成概念図を示す。図2に、図1(b)に示す検査装置において、撮影位置に浮上した無人飛行体の側面図を示す。図3に、図1に示す検査装置において、船舶に備えた巻取り装置を介して無人飛行体が離着船する概念図を示す。(a)は、無人飛行体が船舶から離間している状態を示し、(b)は、無人飛行体が船舶に近接している状態を示し、(c)は、無人飛行体が船舶に着船している状態を示す。図4に、図1に示す検査装置において、制御系ブロックの構成概念図を示す。
次に、本実施形態に係る検査装置における第1実施例の動作方法を、図5~図10を用いて説明する。図5に、図1に示す検査装置における動作説明用のフローチャート図を示す。図6に、図1に示す検査装置の平面図を示す。(a)は、船舶の航路上の後方から第2カメラが船舶を撮影する場合を示し、(b)は、船舶の航路に対して斜め後方から第2カメラが船舶を撮影する場合を示す。図7に、図6(a)に示す第2カメラが船舶を撮影する場合において、画像表示部の画面で位置指定した指示線に基づいて船舶の移動を制御する概念図を示す。(a)は、移動位置における船舶の画像が指示線と左右方向で位置ズレしていることを示し、(b)は、移動位置における船舶の画像が指示線と左右方向で重なることを示す。図8に、図6(b)に示す第2カメラが船舶を撮影する場合において、画像表示部の画面で位置指定した指示線に基づいて船舶の移動を制御する概念図を示す。(a)は、移動位置における船舶の画像が指示線と前後方向で位置ズレしていることを示し、(b)は、移動位置における船舶の画像が指示線と前後方向で重なることを示す。図9に、図6(a)に示す第2カメラが船舶を撮影する場合において、画像表示部の画面で領域指定した指示枠に基づいて船舶の移動を制御する概念図を示す。(a)は、移動位置における船舶の画像が指示枠内から上下左右方向ではみ出していることを示し、(b)は、移動位置における船舶の画像が指示枠内に入ることを示す。図10に、図1に示す検査装置において、画像表示部の画面で領域指定した指示枠に基づいて無人飛行体の移動を制御する概念図を示す。(a)は、無人飛行体が移動位置の船舶から上昇して撮影位置に浮上した状態を示し、(b)は、撮影位置における無人飛行体の画像が指示枠内に入ることを示す。
本実施形態に係る検査装置における第2実施例の構成を、図11~図14を用いて説明する。図11に、本実施形態に係る第2実施例の検査装置の構成概念図を示す。図12に、図11に示す検査装置において、無人飛行体が操縦装置に追随して移動する構成概念図を示す。図13に、図11に示す検査装置において、操縦装置に備えた巻取り装置を介して無人飛行体を回収する概念図を示す。(a)は、無人飛行体が操縦装置から離間している状態を示し、(b)は、無人飛行体が操縦装置に近接している状態を示し、(c)は、無人飛行体を操縦装置に回収した状態を示す。図14に、図11に示す検査装置において、制御系ブロックの構成概念図を示す。
次に、本実施形態に係る検査装置における第2実施例の動作方法を、図11、図12、図15~図18を用いて説明する。図11に、本実施形態に係る第2実施例の検査装置の構成概念図を示す。図12に、図11に示す検査装置において、無人飛行体が操縦装置に追随して移動する構成概念図を示す。図15に、図11に示す検査装置における動作説明用のフローチャート図を示す。図16に、図11に示す検査装置において、画像表示部の画面で領域指定した指示枠に基づいて無人飛行体の移動を制御する概念図を示す。(a)は、指示枠内から無人飛行体の画像が上下方向ではみ出していることを示し、(b)は、指示枠内に無人飛行体の画像が入ることを示す。図17に、図1又は図11に示す検査装置において、画像表示部の画面で領域指定した指示枠の中へ無人飛行体の画像を所定の大きさで入れることによって、無人飛行体の飛行位置を移動させる制御概念図を示す。図18に、図1又は図11に示す検査装置において、第3カメラ又は第4カメラの画角を変更することによって、無人飛行体の飛行位置を移動させる制御の概念図を示す。
上述した実施形態は、本発明の要旨を変更しない範囲で変更することができる。例えば、本実施形態の第1実施例によれば、無人飛行体1は、中央の本体部121に対して外周側に等間隔で配置された複数の飛行駆動部13を有する飛行体であり、無人飛行体1には、第1カメラ11と飛行駆動部13の他に、飛行駆動部13を制御する飛行制御部12と、操縦装置2と無線信号による送受信を行う第1通信部14とを備えているが、必ずしも、これに限定されるものではない。例えば、図19、図20に示すように、無人飛行体1Cは、自力で浮上可能な気球体でもよい。この場合、気球体に第1カメラ11Cを装着するとともに、船舶3Cに装着した巻取り装置4Cにおける紐41Cの送り出し長さを調節することによって、無人飛行体1Cの船舶3Cに対する垂直方向の撮影位置PQへの移動を簡単に制御することができる。また、船舶3Cには、無人飛行体1Cを撮影する第3カメラ31を省略することも可能であり、装置を更に簡素化することができる。また、無人飛行体1Cは、自力で浮上可能な気球体であるので、無人飛行体1Cの意図しない墜落等を回避することができる。
設定してもよい。
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る検査装置10、10Cによれば、無人飛行体1、1Cを離着船可能に搭載し、航路KS上を移動する船舶3、3Cを備え、操縦装置2、2Cには、船舶3、3Cを撮影する第2カメラ21、21Cと第2カメラ21、21Cが撮影した船舶3、3Cの画像を表示する画像表示部22と無人飛行体1、1C及び船舶3、3Cを制御する制御部23、23Cとを備え、制御部23、23Cは、第2カメラ21、21Cで撮影した船舶3、3Cの所定の移動位置PPにおける画像が画像表示部22の画面で位置指定した指示線SS上に重なる又は画像表示部22の画面で領域指定した指示枠SW内に入るように、船舶3、3Cの移動を制御するので、操縦者Mが画像表示部22の画面で所定の移動位置PPにおける船舶3、3Cの画像が重なる指示線SS又は船舶3、3Cの画像が入る指示枠SWを予め指定することによって、船舶3、3Cを撮影する第2カメラ21、21Cと所定の移動位置PPにおける船舶3、3Cとの相対的な位置関係が特定され、航路KS上を所定の移動位置PPへ移動する船舶3、3Cの移動を、指示線SS又は指示枠SWに基づいて自動的に制御できる。例えば、船舶3、3Cの位置が、川の流れの影響を受けて正規の航路KSに対して川下側へズレようとしても、船舶3、3Cの画像が指示線SS上に重なる又は指示枠SW内に入るように、船舶3、3Cの移動を自動的に修正することができる。この場合、無人飛行体1、1Cは、第1カメラ11、11Cが検査対象物KTを撮影する撮影位置PQの下方に当たる所定の移動位置PPまで船舶3、3Cに搭載された状態で移動できるので、撮影位置PQがある程度遠く離れた場合でも、無人飛行体1、1Cの飛行距離や飛行時間を大幅に短縮できるとともに、風等の外乱の影響を受けにくくなる。また、操縦者Mは、自動的に制御されて所定の移動位置PPに移動した船舶3、3Cに搭載された無人飛行体1、1Cの撮影位置PQに対する上方への移動を操作すればよいので、無人飛行体1、1Cの3次元的な移動を操作する場合に比べて、簡単に操作することができる。
1G、1BG 画像
2、2B、2C 操縦装置
3、3C 船舶
3G 画像
4、4B、4C 巻取り装置
10、10B、10C 検査装置
11、11B、11C 第1カメラ(カメラ)
21 第2カメラ
21B 第4カメラ
22 画像表示部
22a、32a 外孔部
22b、32b 内孔部
22G、22BG 画面
23、23B 制御部
31 第3カメラ
41、41B、41C 紐
41a、41Ba 補助紐
42、42B、42C 止め部材
α、α1、α2 画角
KT 検査対象物
KS 航路
PP 移動位置
PQ 撮影位置
SS、SS1、SS2 指示線
SW、SW1、SW2 指示枠
SWB 指示枠
Claims (7)
- 検査対象物を撮影する第1カメラを搭載した無人飛行体と前記無人飛行体を遠隔操縦する操縦装置とを備えた検査装置であって、
前記無人飛行体を離着船可能に搭載し、航路上を移動する船舶を備え、
前記操縦装置には、前記船舶を撮影する第2カメラと前記第2カメラが撮影した前記船舶の画像を表示する画像表示部と前記無人飛行体及び前記船舶を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第2カメラで撮影した前記船舶の所定の移動位置における画像が前記画像表示部の画面で位置指定した指示線上に重なる又は前記画像表示部の画面で領域指定した指示枠内に入るように、前記船舶の移動を制御することを特徴とする検査装置。 - 請求項1に記載された検査装置において、
前記無人飛行体と前記船舶とが紐で連結され、前記船舶には、前記紐を巻取る巻取り装置を備えていることを特徴とする検査装置。 - 請求項2に記載された検査装置において、
前記巻取り装置は、前記無人飛行体の外周側に連結した複数の補助紐を止め部材によって1つの紐に集結し、集結した1つの紐を巻取る構造であることを特徴とする検査装置。 - 請求項3に記載された検査装置において、
前記船舶には、前記紐が挿通される外孔部と内孔部とを内外方向で離間した位置に備え、
前記外孔部は、前記止め部材が通過可能に形成され、前記内孔部は、前記止め部材が通過不能に形成されていること、
前記無人飛行体が前記船舶に着船する位置又はその直前まで前記紐が巻取られたときに、前記外孔部に前記補助紐がそれぞれ緊張した状態で当接するとともに、前記内孔部に前記止め部材が当接又は近接することを特徴とする検査装置。 - 請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載された検査装置において、
前記無人飛行体は、自力で浮上可能な気球体であることを特徴とする検査装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載された検査装置において、
前記船舶には、前記無人飛行体を撮影する第3カメラを搭載し、
前記制御部は、前記第3カメラで撮影した前記無人飛行体の撮影位置における画像が前記画像表示部の画面で領域指定した指示枠内に当接して又は所定の大きさで入るように、前記無人飛行体の移動を制御することを特徴とする検査装置。 - 請求項6に記載された検査装置において、
前記制御部は、前記無人飛行体に対して、前記無人飛行体を前記第3カメラの画角変更に追従して移動させる指示を行うことを特徴とする検査装置。
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