JPH04117121A - 電線敷設方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、リモートセンシングにより地形の判別を行
い、過去の地形と現在の地形から近未来の地形を推測し
、断線の可能性の低いデータ転送用電線の敷設順路を決
定し、無人による電線敷設を可能とする電線敷設方法及
びその装置に関する［従来の）コ］ 従来の方法を第９図に示す。

従来、データ転送用の電線の敷設は９人間が地形図を検
討し、敷設順路の決定を行い２第９図（ａ）のように車
両（４９）にケーブルドラム（１１）を搭載あるいは第
９図（ｂ）のように人間（５０）が直接ケーブルドラム
（１１）を身につけ行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の方法は人間が車両あるいは徒歩により電線の敷設
を行っていたため敷設に要する時間は地理的環境に大き
く左右され、また作業には危険が伴うという課題があっ
た。

この発明は、上記課題を解決する電線敷設装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電線敷設方法及びその装置は。

電線の敷設開始Ｉ＠点及び終了地点を含む領域Ｓを観測
する観測手段と、前記観測手段からの観測データをもと
に領域Ｓの地形の解析を行う画像解析手段と、細分割さ
れた各小領域の高度を計測する高度計測手段と、前記画
像解析手段による解析結果と過去の地形データを基に近
未来の地形を予測する未来地形予測手段と、予測した未
来地形を基に細分割された領域Ｓの各小領域の評価を行
う領域評価手段と、各小領域の評価データをもとに敷設
距離の最も短い電線敷設順路を決定する電線敷設順路決
定手段と、電線を巻いたケーブルドラムを搭載した空輸
装置と、前記電線敷設順路決定手段により決定した電線
敷設順路上を前記空輸装置が飛行するよう制御する航法
制御手段とを設けたものである。

［作用］ この発明においては、電線の敷設開始地点及び終了地点
を含む領域Ｓを細分割し、領域Ｓをリモートセンシング
し地形を判別し、現在の地形と過去の地形とから近未来
の地形を推測し２各小領域に対し電線敷設の適性を示す
評価値を付与する。

その後、評価値をもとに最適かつ最短な電線敷設順路を
決定し、電線を巻いたケーブルドラムを搭載した空輸装
置が電線敷設順路上を飛行するよう制御し、空中より無
人で電線の敷設を行う。

［実施例］ 以下、実施例によりこの発明を具体的に説明する。

第１図は、この発明による電線敷設装置の一実施例の構
成図である。

この実施例は第１図のように、航空機（３）等に搭載し
、電線の敷設開始地点及び終了地点を含む領域Ｓを観測
する観測装置（１）と、観測結果を解析し領域Ｓの地形
を判別する画像解析装置（４）と解析結果を格納する地
形データ格納装置（５）と。

地形データ格納装置（５）から入力する領域Ｓの現在の
地形データ及び過去の地形データのもとに領域Ｓの近未
来地形を推測する未来地形予測装置（６）との近未来地
形をもとに領域Ｓ内の各小領域を評価する領域評価装置
（７）と、領域Ｓ内の各小領域の高度を計測する高度測
定装置（２）と、電線敷設開始地点及び終了地点を入力
するだけで断線の可能性の低く、敷設距離の最も短い電
線敷設順路を決定する電線敷設順路決定装置（８）と、
電線を巻いたケーブルドラム（１１）と、ケーブルドラ
ム（１１）を搭載する無人空輸装置（］０）と、無人空
輸装置（１０）が電線敷設順路上を飛行するよう制御す
る航法制御装置（９）から構成されている。

第２図は、この発明による電線敷設装置の一実施例のデ
ータの流れを示す図である。

この実施例は第２図が示すように、観測装置（１）によ
り領域Ｓ　（２２）から反射または放射される電磁波（
１３）を観測し、データの蓄積を行い、観測データ（１
４）を画像解析装置（４）により解析し、細分解された
領域Ｓの各小領域の地形データ（１５）を地形データ格
納装置（５）に出力する。

未来地形予測装置（６）は地形データ格納装置（５）か
ら過去の地形データ及び現在の地形データ（１６）を入
力し、近未来の地形データ（１７）を出力する。

これを受けた領域評価装置（７）は各小領域に評価値を
付与し、この各領域の評価値データ（１８）を電線敷設
順路決定装置（８）に記憶させておく。

また高度測定装置（２）による各領域の高度データ（２
０）も電線敷設順路決定装置（８）に記憶させておく。

敷設順路決定装置（８）は入力ターミナル（１２）を装
備し、入力ターミナルにより入力した電線の敷設開始地
点及び終了地点（２１）と、小領域の評価値データ（１
８）を基に敷設距離の最も短い電線敷設順路を決定し、
順路上の各小領域の位置データ（１９）を航法制御装置
（９）に出力する。

次に第３図、第４図を用いて電線敷設順路のうちの一つ
が決定するまでのアルゴリズムを示す。

第３図は、領域Ｓ　（２２）を細分割しｍｌｉの正方形
の小領域に分割した図、第４図は１判別した各小領域の
地形データをもとに各小領域に評価値を付与した図であ
る。

第３図、第４図が示すように第ｉ番目の領域（２３）に
は評価値Ｘ　ｉ　（２４）を付与するものとする。

まず領域Ｓ　（２２）をｍ個の正方形の小領域に細分割
し、正方形の各小領域の中心点に対し　リモートセンシ
ングを行うことにより各小領域の地形を判別する。

次に電線の敷設の可否、電線敷設後の断線及び電線の強
度、耐水性等を考慮し、あらかじめ各地形に応じた評価
値を設定しておき対応する各小領域に評価値を付与する
。

この際電線敷設に適さない地形ほど大きな評価値を、ま
た電線の敷設が不可能な地形には美を設定しておくもの
とする。

第ｒ番目の領域が電線敷設開始地点を含み、第Ｓ番目の
領域が電線敷設終了地点を含んでいるとすると第ｒ番目
の領域を出発し左右あるいは上下の領域に飛び移りなが
ら第Ｓ番目の領域に到達する順路を考える。

各領域を通過する際に、その領域の評価値を加算してい
くものとし前記順路の中で評価値の合計が最小の順路を
電線敷設順路として決定する。

次にまず第ｒ番目の領域を出発し第Ｓ番目の領域に到達
する順路の中で評価値の合計が最小となるような順路の
決定方法を示す。

ｒｉｓｋ　（ｉ）には第ｒ番目の領域から第ｉ番目の領
域に到達する順路の中で評価値の合計の最小値、１ｎｄ
ｅｘ　（ｉ）には第ｉ番目の領域に到達し、評価値が最
小となるような順路で第ｉ番目の領域に到達する一歩手
前の領域の番号が入るものとする。

また、各領域のｒｉｓｋ（ｉ）は最初（１）にセットさ
れているものとする。

５ｊｅｐ　　１： まず第ｒ番目の領域にフラグを立てる。

第ｒ番目の領域の左右及び上下の領域をそれぞれｒｌｅ
ｆｔ　、ｒｒｉｇｈｔ　、ｒｕｐｐｅｒ　、ｒｌｏｗｅ
ｒ　　とする。

ｒ　ｉ　ｓ　ｋ　（ｒｌｅｆｔ　）　、　ｒ　ｉ　ｓ　
ｋ　（ｒｒｉｇｈｔ　）。

ｒ　ｉ　ｓ　ｋ　（ｒｕｐｐｅｒ　）、　　ｒ　ｉ　ｓ
　ｋ　（ｒｌｏｗｅｒ　）を求めそれらの中から最も小
さいもの捜し、その領域にフラグを立てる。

５ｔｅｐ　　２： 最後にフラグの立った領域にの左右及び上下の領域のｒ
　ｉ　ｓ　ｋ　（ｋｌｅｆｔ　）、　　ｒ　ｉ　ｓ　ｋ
　（ｋｒｉｇｈｔ　）。

ｒ　ｉ　ｓ　ｋ（ｋｕｐｐｅｒ　）、　　ｒ　ｉ　ｓｋ
（ｋｌｏｗｅｒ　）を求めその中でフラグが立っておら
ずｒｉｓｋが最小のものを捜しその領域にフラグを立て
る。

ｓしｅｐ　　２の操作を第Ｓ番目の領域にフラグが立つ
まで繰り返し、フラグが、立ったら１ｎｄｅｘを逆にた
どっていき断線の可能性の最も低い電線敷設順路のうち
の一つが決定する。

第５図は、前記順路決定方法のフローチャートを示した
ものである。

ｌａは最後にフラグの立った領域の番号を示すものであ
る。

まず、ステップ（２５）においてｒｉｓｋ（１）〜ｒｉ
ｓｋ（ｍ）を（１）とした後、　　ｉ　ｎｄ　ｅ　ｘ　
　（１）　〜ｉ　ｎｄｅｘ（ｍ）及びをｒｉｓｋ（ｒ）
を０クリアし、また領域ｒにはフラグを立て、初期設定
を行う。

そして電線敷設終了領域である第Ｓ番目の領域にフラグ
が立つまでステップ（２７）〜（３５）が繰り返される
。

また敷設が可能か否かが、ステップ（３３）でチェツク
される。

第Ｓ番目の領域にフラグが立った場合にはステップ（３
３）のように第Ｓ番目の領域から１ｎｄｅｘを逆にたど
っていき敷設順路が決定する。

最期にステップ（３７）において順路の評価値合計ＭＩ
Ｎを計算し、またステップ（３８）において敷設距離の
計算も行う。

前記方法にて、断線の最も可能性の低い電線敷設順路の
うちの一つが決定し、（これを敷設順路１とする）仮に
その順路がＸｌｌ→Ｘ１２・・・・→Ｘｌｎであったと
する。

まず、Ｘ１１の評価値を美とし再び前記方法にて敷設順
路の決定を行う。

決定した順路の評価値の合計が先に求めたＭＩＮと同一
の場合はこれを敷設順路２とし、順路の評価値の合計が
ＭＩＮより大の場合は、これを却下する。

次にＸｌｌの評価値を従来の評価値に戻し、Ｘ１２の評
価値を美とし再び前記方法にて敷設順路の決定を行う。

この処理をｎ回繰り返し、新たに順路の評価値の合計が
ＭＩＮの順路が決定した場合は、これらすべての順路に
対しても同様の処理を行う。

最期に、評価値の合計がＭＩＮの電線敷設順路の中から
敷設距離合計が最小のものを選び、これを最適な電線敷
設順路として決定する。

第６図は、最適順路決定方法のフローチャートである。

ステップ（３９）で敷設順路数ｍ＝１と初期設定を行い
、ステップ（４２）〜（４７）を繰り返すことにより評
価値の合計がＭＩＮの新しい敷設順路を決定する。

ステップ（４８）で決定したｍ通りの敷設順路の中から
敷設距離が最小の敷設順路を最適な敷設順路として決定
する。

敷設距離計算は。

左右の領域に移動時の移動距離 ＝　　　　　の　　　　　　　　　Ｓの　右方数）２＋
（２つの領域の高度差）２ 上下の領域に移動時の移動距離 として計算する。

なお、第７図には、航空機に観測装置及び高度測定装置
を搭載した図、第８図は、無人空輸機に電線敷設順路決
定装置、航法制御装置及びケーブルドラムを搭載した図
を示す。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、リモートセンシングに
より地形の分析を行い、過去の地形データと現在の地形
データとから近未来の地形を推測し、電線の敷設開始地
点と終了地点とを与えるだけで断線の可能性が低く敷設
距離の短い電線敷設順路を決定、その順路上を空中より
無人により電線の敷設が行えるよう構成したので迅速か
つ安全に電線の敷設を行うことができる。

また、近未来の地形を推測した上で電線の敷設順路を決
定するので、電線敷設後、地形の変化により、電線の敷
設位置変更を余儀なくされるという事態も生じにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による電線敷設装置の一実施例の構
成図、第２図は、この発明による電線敷設装置の一実施
例のデータの流れを示す図、第３図は、領域Ｓをｍ個の
小領域に細分割した図、第４図は、各小領域に評価値を
付与した図、第５図は、順路決定方法を示すフローチャ
ート、第６図は、最適順路決定方法を示すフローチャー
ト、第７図は、航空機に観測装置及び高度測定装置を搭
載した図、第８図は、無人空輸機に電線敷設順路決定装
置、航法制御装置及びケーブルドラムを搭載した図、第
９図は従来の方法を示す図である。 図において、（１）は観測装置、（２）は高度測定装置
、（３）は航空機、（４）は画像解析装置、（５）は地
形データ格納装置、（６）は未来地形予測装置（７）は
領域評価装置、（８）は電線敷設順路決定装置、（９）
は航法制御装置、　（１０）は無人空輸装置。 （１１）はケーブルドラムである。 なお。 図中同一あるいは相当郡部には同一符号を付して示しで
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電線の敷設開始地点及び終了地点を含む領域Ｓを
   正方形の小領域に細分割し、領域Ｓに含まれる各小領域
   の地形の判別、及び高度の計測を行い、過去の地形と現
   在の地形から近未来の各小領域の地形を推測し、電線敷
   設に適さない領域ほど大きな値を与えるという原則のも
   とに、各小領域に評価値を与えておき、電線敷設開始地
   点を含む小領域を出発し、左右あるいは上下の小領域に
   飛び移りながら電線敷設終了地点を含む小領域に到達す
   る順路を考え、各小領域を通過する際、その小領域の評
   価値を加算していくものとして、前記順路の中で評価値
   の合計が最小かつ敷設距離が最短となる順路を最適な電
   線敷設順路とし、その電線敷設順路上を飛行するように
   制御された電線を巻いたケーブルドラムを搭載した無人
   空輸装置により電線敷設を行うことを特徴とする電線敷
   設方法。
2. （２）電線の敷設開始地点及び終了地点を含む領域Ｓを
   観測する観測手段と、前記観測手段からの観測データを
   もとに領域Ｓの地形の解析を行う画像解析手段と、細分
   割された各小領域の高度を計測する高度計測手段と、前
   記画像解析手段による解析結果及び過去の解析結果を基
   に細分割された領域Ｓの近未来の地形を推測する未来地
   形予測手段と、各小領域の評価を行う領域評価手段と、
   各小領域の評価データを基に電線敷設順路を決定する電
   線敷設順路決定手段と、電線を巻いたケーブルドラムを
   搭載した空輸装置と、前記電線敷設順路決定手段により
   決定した電線敷設順路上を前記空輸装置が飛行するよう
   制御する空輸装置制御手段とから構成されることを特徴
   とする電線敷設装置。