JPWO2018008675A1 - ガス検知システム - Google Patents
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Abstract
精度良く、短時間で検知ことができる、複数の飛行体を活用したガス検知システム及びガス検知方法を提供する。ガス検知システムは、発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、上記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有し、上記送信飛行体の上記発光部からの光を、上記受信飛行体は上記受光部で受けて、ガスデータとして上記ガス演算表示部へ送信し、上記ガス演算表示部は上記ガスデータから上記ガス情報を演算し、上記撮影ルート演算部は、上記小型無人飛行体の位置と、上記小型無人飛行体のエネルギー残量から、上記撮影ルートを演算する。
Description
本発明は、ガス検知システムに関し、特に複数の飛行体を活用したガス検知システムに関する。
近年、温室効果ガス削減やテロの脅威の高まりから、二酸化炭素や神経ガスなどの火炎以外の気体の検知もしくは識別を検知の対象となる空間の遠隔から行うことへの期待が高まっている。以下、気体の検知もしくは識別を検知の対象となる空間の遠隔から行うことを、遠隔ガス検知と呼ぶ。
この遠隔ガス検知を行うために、ガスからの輻射赤外光を受光する方法（パッシブ型）や、ガスに照射した赤外光の反射赤外光や透過赤外光を受光する方法（アクティブ型）が用いられている。検知対象となるガスの多くは、赤外帯域に、そのガス固有の輻射率や透過率を有している。その輻射率や透過率を測定することで、遠隔ガス検知が可能になる。例えば、近赤外帯域を利用したメタン検知、２〜４μｍの中赤外帯域を利用した温室効果ガス検知、８〜１３μｍ帯を利用した高温ガス検知などがある。アクティブ型は、パッシブ型に比して、レーザ等の光源を用いるため、低温や低濃度のガス検知が可能になる一方で、消費電力が高くなる。
この遠隔ガス検知を、低コストに、かつ、安全に行う手法として、ドローンなどの小型無人飛行体を用いることが考えられる。特許文献１は、飛行体を用いたガス測定装置に関するものであり、第１の飛行体が射出した光を、第２の飛行体の反射体で反射して、第１の飛行体で受光すること、これによって第１の飛行体と第２の飛行体との間の領域のガス濃度を測定することが提案されている。特許文献１では、ガス濃度測定データは飛行体から地上のコントローラに送信され、所望領域に対して自由にガス濃度の分布を測定できる。
しかしながら、上述した特許文献１の飛行体を用いたガス測定装置では、次のような解決すべき課題がある。
ドローンは一般的に大容量電池を搭載することが困難である。このため、三次元構造を検知するために探索範囲を拡げようとすると、電池交換が何度も必要になるため、ガス検知のための所要時間が大幅に長くなるという課題がある。
また、背景技術のガス検知システムでは、検知器をドローンに搭載し、スペクトル分光処理などの電力を消費する演算処理がある場合、同様に、電池交換が何度も必要になる。このため、ガス検知のための所要時間が大幅に長くなるという課題がある。
無人飛行体は通常、地上のコントローラから無線通信による指令を受け、その指令に従って空中を飛行する。通信環境の悪化などによって無人飛行体が地上のコントローラからの指令を適切に受けられない状態となると、無人飛行体の飛行制御を行うことができなくなり、無人飛行体が地面や障害物などに衝突し、その衝突による衝撃で破損したり大破したりしてしまうおそれがある。
特許文献２は、無人飛行体の制御方法に関するものであり、無人飛行体に通信環境の悪化などの不具合が発生したときには、無人飛行体の自律制御によって無人飛行体を自動的に帰還させることが提案されている。特許文献２の無人飛行体は、家やビル等を空中からカメラで撮影し、また観測センサで有毒ガスなどの濃度を検知する。そして無人飛行体に通信環境の悪化などの不具合が発生したときには、無人飛行体の自律制御によって無人飛行体を自動的に帰還させるものである。
特許文献２は、単一の無人飛行体の自律制御に関するものであり、これをそのまま特許文献１が提案するような、複数の飛行体を用いたガス測定装置に適用することはできない。特許文献１の第１の飛行体及び第２の飛行体に、特許文献２が提案する自律制御機能を持たせたと仮定すると、いずれか一つの飛行体に通信環境の悪化などの不具合が発生するたびに自律制御で帰還してしまう。このため、通信環境の悪化などの不具合発生に対して飛行体の破損は防止できても、ガス測定はその都度中断されることになる。このため、ガス検知のための所要時間が長くなるという課題は解決されない。
また、背景技術では、大気の窓と呼ばれる波長帯域以外の帯域（以下、帯域外）に吸収を有するガスを検知することが困難であった。その理由は、帯域外においては、大気の状態によって、背景スペクトルが大きく変化するからである。特に、５〜８μｍ帯は、水の吸収帯であるため、雨環境だけでなく、湿度の影響を大きく受けるからである。
特許文献３は、オープンパスシステムを採用したガス濃度測定に関するものであり、測定装置の外部に赤外光を発射し、反射鏡によって反射した赤外光を観測することで、当該赤外光の経路上のガス濃度を測定することが、提案されている。
特許文献４は、ガスを発生する可能性のある施設及びその周辺のような野外の広いガス異常監視区域において、大気中の異常ガスのガス濃度を監視するガス濃度モニタリングシステムに関するものである。特許文献４では、ガス異常監視区域の周縁の適宜箇所に、レーザ光受光用の固定局を設置し、ガス異常監視区域内を移動するレーザ光受信用の移動局を用いることにより、漏洩ガスの位置を特定することが、提案されている。
特許文献５は、温室効果ガスの地中処分対象領域から漏洩するガスを監視するガス濃度モニタリングシステムに関するものである。特許文献５では、地中処分される貯留対象域を取り囲むように多数のポストを立設し、ポストの上部に光源部または受光部を取付けて、レーザ光から得られるデータに基づいてガス濃度を算出することが、提案されている。
特許文献６は、電動自転車のような移動体に適用して、ユーザを道案内するナビゲーション装置に関するものである。特許文献６では、目的地までの複数のルートを検索し、各ルートについて高低の変化の程度を判定し、複数のルートからバッテリに応じたルートを選択することが、提案されている。
本発明の目的は、精度良く、短時間で検知ことができる、複数の飛行体を活用したガス検知システム及びガス検知方法を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係るガス検知システムは、発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、上記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有し、
上記送信飛行体の上記発光部からの光を、上記受信飛行体は上記受光部で受けて、ガスデータとして上記ガス演算表示部へ送信し、上記ガス演算表示部は上記ガスデータから上記ガス情報を演算し、
上記撮影ルート演算部は、上記小型無人飛行体の位置と、上記小型無人飛行体のエネルギー残量から、上記撮影ルートを演算する。
上記送信飛行体の上記発光部からの光を、上記受信飛行体は上記受光部で受けて、ガスデータとして上記ガス演算表示部へ送信し、上記ガス演算表示部は上記ガスデータから上記ガス情報を演算し、
上記撮影ルート演算部は、上記小型無人飛行体の位置と、上記小型無人飛行体のエネルギー残量から、上記撮影ルートを演算する。
本発明に係るガス検知方法は、発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、上記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有するガス検知システムのガス検知方法であって、
上記送信飛行体の上記発光部からの光を、上記受信飛行体は上記受光部で受けて、ガスデータとして上記ガス演算表示部へ送信し、上記ガス演算表示部は上記ガスデータから上記ガス情報を演算し、
上記撮影ルート演算部は、上記小型無人飛行体の位置と、上記小型無人飛行体のエネルギー残量から、上記撮影ルートを演算する。
上記送信飛行体の上記発光部からの光を、上記受信飛行体は上記受光部で受けて、ガスデータとして上記ガス演算表示部へ送信し、上記ガス演算表示部は上記ガスデータから上記ガス情報を演算し、
上記撮影ルート演算部は、上記小型無人飛行体の位置と、上記小型無人飛行体のエネルギー残量から、上記撮影ルートを演算する。
本発明は、精度良く、短時間でガス検知できる、複数の飛行体を活用したガス検知システム及びガス検知方法を提供できる。
本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
〔第一の実施形態〕
初めに、第一の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。図１は、第一の実施形態のガス検知システムの構成を説明するための概念図である。図３は、第一の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。
初めに、第一の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。図１は、第一の実施形態のガス検知システムの構成を説明するための概念図である。図３は、第一の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。
本実施形態のガス検知システム１は、小型無人飛行体と、ガス演算表示部３と、撮影ルート演算部４と、を含んで構成される。小型無人飛行体は、赤外光を発する発光部を搭載した、少なくとも１台以上の飛行体と、赤外光を受ける受光部を搭載した、少なくとも２台以上の飛行体と、を含む。以下、赤外光を発する発光部を搭載した飛行体を送信飛行体と呼び、赤外光を受ける受光部を搭載した飛行体を受信飛行体と呼ぶ。
撮影ルート演算部４は、小型無人飛行体による撮影ルートを演算する。撮影ルートの演算の考え方については、後述する。ガス演算表示部３は、ガス情報（種類と濃度、そして、分布形状）を演算し表示する。ガス演算表示部３は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している。
本実施形態では、小型無人飛行体が３台の場合で説明する。本実施形態では小型無人飛行体の台数を３台としているが、それ以上の台数であっても良い。図２（ａ）は送信飛行体のブロック図であり、図２（ｂ）は受信飛行体のブロック図である。
３台の小型無人飛行体のうち送信飛行体の一例としての小型無人飛行体２Ａは、図２（ａ）のように、発光部１１と、通信部１２と、位置同定部１３と、残量測定部１４と、制御部１５と、を含む。
発光部１１は、赤外光を発する。なお発光部１１の光源は赤外光源に限られない。白色光源であっても良いし、特定の波長を発光する光源であっても良い。また、その発光波長が可変であっても良い。また発光部１１は、狭波長帯域の赤外光を発光する機能を有していても良い。
通信部１２は、他の小型無人飛行体２ａ、２ｂとの間や、ガス演算表示部３との間や、撮影ルート演算部４との間の通信を行う。位置同定部１３は、小型無人飛行体の位置を同定する。残量測定部１４は、小型無人飛行体のエネルギー残量を測定する。制御部１５は、小型無人飛行体全体を制御する。
３台の小型無人飛行体のうち受信飛行体の一例としての小型無人飛行体２ａ、２ｂは、図２（ｂ）のように、受光部２１と、通信部２２と、位置同定部２３と、残量測定部２４と、制御部２５と、を含む。
受光部２１は、広波長帯域の受光部であっても良いし、特定の波長を受光する受光部であっても良い。すなわち受光部２１が、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有していてもよい。また、その受光波長を変化させて選択的に受光する受光部であっても良い。この場合、小型無人飛行体２ａの受光部の検知波長と小型無人飛行体２ｂの受光部の検知波長を異なる波長にしても良い。
通信部２２は、小型無人飛行体２Ａなど他の小型無人飛行体との間や、ガス演算表示部３との間や、撮影ルート演算部４との間の通信を行う。位置同定部２３は、小型無人飛行体の位置を同定する。残量測定部２４は、小型無人飛行体のエネルギー残量を測定する。制御部２５は、小型無人飛行体全体を制御する。
＜第一の実施形態の動作＞
次に本実施形態のガス検知システムの動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。
次に本実施形態のガス検知システムの動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。
まず、システム全体の初期設定を行う（ステップＳ１１）。具体的には、三次元のガス情報８、ガス情報の収束判定条件、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在位置、エネルギー残量の初期設定である。次に、撮影ルート演算部４が、上記三次元のガス情報と、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在の位置情報とエネルギー残量を元に、撮影終了後のエネルギー残量が等しくなるように、各小型無人飛行体の撮影ルートを演算する（ステップＳ１２）。なお、この撮影ルートの演算においては、ガス演算表示部３のデータからガス情報が不足している位置と、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、撮影ルートを演算することが考えられる。これにより小型無人飛行体の電池交換の頻度を減らし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。例えば、一般に発光部の消費電力と受光部の消費電力は１０倍程度異なる。そのため、送信飛行体の移動量を減らし、受信飛行体の移動量を増やすことで、送信飛行体と受信飛行体のエネルギーが切れるタイミングを等しくすることで、無駄な電池交換が不要となる。
次に、現在のエネルギー残量で、小型無人飛行体による撮影が可能かどうかを判定する（ステップＳ１３）。不可であった場合は、小型無人飛行体にエネルギー補給を行う（ステップＳ１４）。可能であった場合は、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂが、上記撮影ルートに基づいて、対象となる三次元のガス情報８を撮影する（ステップＳ１５）。撮影時には、各々の小型無人飛行体に搭載された位置同定部の情報を元に、小型無人飛行体２Ａから、小型無人飛行体２ａ、又は小型無人飛行体２ｂに向けて光を照射する。次に、小型無人飛行体２ａ及び／又は小型無人飛行体２ｂは受光したデータを、ガス演算表示部３に送信する（ステップＳ１６）。次に、ガス演算表示部３にて受信したデータを元に、新しい三次元のガス情報を演算する（ステップＳ１７）。次に、その新しいガス情報と、初期設定のガス情報とが収束判定条件以内かどうかを判定する（ステップＳ１８）。収束判定条件以内であれば、終了する。
なお、対象となる三次元のガス情報８の撮影（ステップＳ１５）において、発光部１１や受光部２１に波長選択性を持たせ、スペクトル分光を行っても良い。スペクトル分光を行うことで、ガスの種類を詳細に識別することが可能になる。
＜第一の実施形態における効果＞
本実施形態のガス検知システムによれば、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
本実施形態のガス検知システムによれば、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、本実施形態の効果を説明するためのグラフである。図５（ａ）は背景技術の小型無人飛行体の時間に対する電池残量を示し、図５（ｂ）は本実施形態の小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの時間に対する電池残量を示す。背景技術の小型無人飛行体では電池残量がゼロになる時刻がまちまちである。このため、背景技術の小型無人飛行体では電池残量がゼロに近づくたびに、ガス検知を中断して電池交換が必要になる。このため、背景技術ではガス検知のための所要時間が大幅に長くなる。これに対し本実施形態では、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂのエネルギー残量などを考慮して、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂによる撮影ルートを演算しているので、図５（ｂ）のように小型無人飛行体では電池残量がゼロになる時刻をほぼ揃えることができる。これにより、各機体の電池交換のタイミングをほぼ同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
特に、ガス演算表示部３のデータからガス情報が不足している位置と、小型無人飛行体の位置と、小型無人飛行体のエネルギー残量から、撮影ルートを演算することにより、より一層効率的にガス情報を検知することができる。
また、本実施形態では受光部を搭載した小型無人飛行体は２台であり、発光部を搭載した小型無人飛行体は１台である。発光部を搭載した小型無人飛行体の数が、受光部を搭載した小型無人飛行体の数よりも少ないので、コストの高い発光部の数が減るためコストも安くなる。
発光部で狭波長帯域の発光を行った場合には、その赤外光を受光部で受光することで、スペクトル分光を行うことが可能になる。スペクトル分光を行うことで、ガスの種類を詳細に識別することが可能になる。
〔第二の実施形態〕
次に、第二の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。本実施形態のガス検知システムの構成は、第一の実施形態と同じである。よって、本実施形態のガス検知システムの構成に対する説明を省略する。本実施形態において小型無人飛行体の台数を３台としたが、それ以上の台数であっても良い。
次に、第二の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。本実施形態のガス検知システムの構成は、第一の実施形態と同じである。よって、本実施形態のガス検知システムの構成に対する説明を省略する。本実施形態において小型無人飛行体の台数を３台としたが、それ以上の台数であっても良い。
＜第二の実施形態の動作＞
本実施形態のガス検知システムの動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
本実施形態のガス検知システムの動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。
第一の実施形態と同様に、まず、システムの初期設定を行う（ステップＳ２１）。具体的には、三次元のガス情報８、ガス情報の収束判定条件、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在位置とエネルギー残量の初期設定である。次に、撮影ルート演算部４が、上記三次元のガス情報と、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在の位置情報とエネルギー残量を元に、撮影終了後のエネルギー残量が等しくなるように、各飛行体の撮影ルートを演算する（ステップＳ２２）。次に、現在のエネルギー残量で、小型無人飛行体による撮影が可能かどうかを判定する（ステップＳ２３）。不可であった場合は、小型無人飛行体にエネルギー補給を行う（ステップＳ２４）。
次に、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂが、その撮影ルートに基づいて、補正データを取得するために、ガスが無いと推定される場所のデータを撮影する（ステップＳ２５）。ガスが無いと推定される場所のデータ撮影時には、各々の小型無人飛行体に搭載された位置同定部の情報を元に、小型無人飛行体２Ａから、小型無人飛行体２ａ及び／又は小型無人飛行体２ｂに向けて光を照射する。次に、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂが、その撮影ルートに基づいて、ガスが有る場所のガスデータを撮影する（ステップＳ２６）。次に、補正データとガスデータを、ガス演算表示部３に送信する（ステップＳ２７）。次に、ガス演算表示部３にて、補正データを用いて補正を行ったデータを元に、新しい三次元のガス情報を演算する（ステップＳ２８）。次に、その新しいガス情報と、初期設定のガス情報とが収束判定条件以内かどうかを判定する（ステップＳ２９）。収束判定条件以内であれば、終了する。
また測定する波長帯域として、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）を用いても良い。すなわち、小型無人飛行体２Ａの発光部１１の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である。また、小型無人飛行体２ａ、２ｂの受光部２１の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である。
また、検知対象のガスとしては、アセトン、安息香酸、ベンズアルデヒド、安息香酸メチル、メタン、塩素ガス、臭素ガス、笑気ガス、一酸化炭素などの、大気の窓以外の波長帯域に吸収を有するガスが好ましい。
＜第二の実施形態における効果＞
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態と同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態と同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
また、本実施形態では第一の実施形態と同様に、受光部を搭載した小型無人飛行体は２台であり、発光部を搭載した小型無人飛行体は１台である。発光部を搭載した小型無人飛行体の数が、受光部を搭載した小型無人飛行体の数よりも少ないので、コストの高い発光部の数が減るためコストも安くなる。
さらに、本実施形態によれば、ガスが無いと推定される発光部と受光部間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される発光部と受光部間の測定データを補正している。この補正により、精度の高いガス検知が可能になる。
特に、測定する波長帯域が大気の窓以外の帯域においては、水分などによる吸収が大きい（例えば９０％）。このため、補正データを用いることでその値を正しく見積もることが可能になり、正確なデータを取得することが可能になる。
〔第三の実施形態〕
次に、第三の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。本実施形態のガス検知システムの構成は、第一の実施形態と同じである。よって、本実施形態のガス検知システムの構成に対する説明を省略する。本実施形態において小型無人飛行体の台数を３台としたが、それ以上の台数であっても良い。
次に、第三の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。本実施形態のガス検知システムの構成は、第一の実施形態と同じである。よって、本実施形態のガス検知システムの構成に対する説明を省略する。本実施形態において小型無人飛行体の台数を３台としたが、それ以上の台数であっても良い。
＜第三の実施形態の動作＞
本実施形態のガス検知システムの動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。
本実施形態のガス検知システムの動作について、図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、システムの初期設定を行う（ステップＳ３１）。具体的には、三次元のガス情報８、ガス情報の収束判定条件、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在位置とエネルギー残量の初期設定である。次に、撮影ルート演算部４が、前記三次元のガス情報と、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの現在の位置情報とエネルギー残量を元に、撮影終了後のエネルギー残量が等しくなるように、各小型無人飛行体の撮影ルートを演算する（ステップＳ３２）。次に、現在のエネルギー残量で、小型無人飛行体による撮影が可能かどうかを判定する（ステップＳ３３）。不可であった場合は、小型無人飛行体にエネルギー補給を行う（ステップＳ３４）。次に、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂが、その撮影ルートに基づいて、補正データを取得するために、ガスが無い場所のデータを撮影する（ステップＳ３５）。ガスが無い場所のデータ撮影時には、各々の飛行体に搭載された位置同定部の情報を元に、小型無人飛行体２Ａから、小型無人飛行体２ａ及び／又は小型無人飛行体２ｂに向けて光を照射する。次に、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂが、その撮影ルートに基づいて、ガスが有る場所のガスデータを、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂの位置関係を固定し移動しながら撮影する（ステップＳ３６）。本実施形態では、ステップＳ３５での撮影でのガスが無いと推定される発光部と受光部間の距離と、ステップＳ３６での撮影でのガスが有ると推定される発光部と受光部間の距離を等しくして行っている。
次に、補正データとガスデータを、ガス演算表示部３に送信する（ステップＳ３７）。次に、ガス演算表示部３にて、補正データを用いて補正を行ったデータを元に、新しい三次元のガス情報を演算する（ステップＳ３８）。次に、その新しいガス情報と初期設定のガス情報とが、収束判定条件以内かどうかを判定する（ステップＳ３９）。収束判定条件以内であれば、終了する。
＜第三の実施形態における効果＞
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態などと同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態などと同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
また、本実施形態では第一の実施形態などと同様に、受光部を搭載した小型無人飛行体は２台であり、発光部を搭載した小型無人飛行体は１台である。発光部を搭載した小型無人飛行体の数が、受光部を搭載した小型無人飛行体の数よりも少ないので、コストの高い発光部の数が減るためコストも安くなる。
さらに、本実施形態では、ガスが無いと推定される発光部と受光部間の距離と、ガスが有ると推定される発光部と受光部間の距離を等しくすることで、補正データを用いたデータ補正がより高度になり、より精度の高いガス検知が可能になる。
〔第四の実施形態〕
次に、第四の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。図８は、第四の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。図９は、第四の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。
次に、第四の実施形態によるガス検知システムを、図面を参照して説明する。図８は、第四の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。図９は、第四の実施形態のガス検知動作を説明するための概念図である。
本実施形態は、小型無人飛行体の受光部の検知波長が、各々の飛行体ごとに異なることを特徴とする。各々の受光部の検知波長がｎ波長の複数の検知波長を有し、受光部がｍ台（受光部＃１、受光部＃２、・・・、受光部＃ｍ、ｍ≧ｎ）である場合を想定する。受光部＃１の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、受光部＃２の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、受光部＃ｍの検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１である。これら受光部＃１から受光部＃ｍのデータから、各々の波長、λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する。
本実施形態のガス検知システム１は、小型無人飛行体と、ガス演算表示部３と、撮影ルート演算部４と、を含んで構成される。本実施形態の小型無人飛行体が４台の場合で説明する。本実施形態では小型無人飛行体の台数を４台としたが、それ以上の台数であっても良い。
４台の小型無人飛行体のうち小型無人飛行体２Ａは、図２（ａ）に示される第一の実施形態の小型無人飛行体２Ａと同様の構成を備える。すなわち小型無人飛行体２Ａは、発光部１１と、通信部１２と、位置同定部１３と、残量測定部１４と、制御部１５と、を含む。
発光部１１は、赤外光を発する。なお発光部１１の光源は赤外光源に限られない。白色光源であっても良いし、特定の波長を発光する光源であっても良い。また、その発光波長が可変であっても良い。
通信部１２は、他の小型無人飛行体２ａ、２ｂとの間や、ガス演算表示部３との間や、撮影ルート演算部４との間の通信を行う。位置同定部１３は、小型無人飛行体の位置を同定する。残量測定部１４は、小型無人飛行体のエネルギー残量を測定する。制御部１５は、小型無人飛行体全体を制御する。
４台の小型無人飛行体のうち小型無人飛行体２ａ、２ｂ、２ｃは、図２（ｂ）に示される第一の実施形態の小型無人飛行体２ａ、２ｂと同様の構成を備える。すなわち小型無人飛行体２ａ、２ｂ、２ｃは、受光部２１と、通信部２２と、位置同定部２３と、残量測定部２４と、制御部２５と、を含む。
通信部２２は、小型無人飛行体２Ａなど他の小型無人飛行体との間や、ガス演算表示部３との間や、撮影ルート演算部４との間の通信を行う。位置同定部２３は、小型無人飛行体の位置を同定する。残量測定部２４は、小型無人飛行体のエネルギー残量を測定する。制御部２５は、小型無人飛行体全体を制御する。
本実施形態では、例えば小型無人飛行体２ａが受光部３１ａを搭載しており、小型無人飛行体２ｂが受光部３１ｂを搭載しており、小型無人飛行体２ｃが受光部３１ｃを搭載しているものとする。小型無人飛行体２ａの受光部３１ａの検知波長をλ２とλ３とし、小型無人飛行体２ｂの受光部３１ｂの検知波長をλ１とλ３とし、小型無人飛行体２ｃの受光部３１ｃの検知波長をλ１とλ２とする。
＜第四の実施形態の動作＞
本実施形態のガス検知システムの動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
本実施形態のガス検知システムの動作について、図１０のフローチャートを参照して説明する。
まず、システムの初期設定を行う（ステップＳ４１）。具体的には、三次元のガス情報８、ガス情報の収束判定条件、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂ、２ｃの現在位置とエネルギー残量の初期設定である。次に、撮影ルート演算部４が、前記三次元のガス情報と、小型無人飛行体２Ａ、２ａ、２ｂ、２ｃの現在の位置情報とエネルギー残量を元に、撮影終了後のエネルギー残量が等しくなるように、各飛行体の撮影ルートを演算する（ステップＳ４２）。次に、現在のエネルギー残量で、小型無人飛行体による撮影が可能かどうかを判定する（ステップＳ４３）。不可であった場合は、小型無人飛行体にエネルギー補給を行う（ステップＳ４４）。可能であった場合は、小型無人飛行体２Ａ、２ｂ、２ｃが、その撮影ルートに基づいて、撮影する（ステップＳ４５）。撮影時には、各々の小型無人飛行体に搭載された位置同定部の情報を元に、小型無人飛行体２Ａから、小型無人飛行体２ｂ乃至小型無人飛行体２ｃに向けて光を照射する。次に、小型無人飛行体２ｂ乃至小型無人飛行体２ｃは受光したデータを、ガス演算表示部３に送信する（ステップＳ４６）。
ガス演算表示部３では、受光部３１ａと受光部３１ｂからのデータを論理積ＡＮＤ１に入力し、その出力が１の場合、そのＡＮＤ出力データを波長λ３のデータと判定部３２が判定する。受光部３１ｂと受光部３１ｃからのデータを論理積ＡＮＤ２に入力し、その出力が１の場合、そのＡＮＤ出力データを波長λ１のデータと判定部３２が判定する。受光部３１ａと受光部３１ｃからのデータを論理積ＡＮＤ３に入力し、その出力が１の場合、そのＡＮＤ出力データを波長λ２のデータと判定部３２が判定する。いずれのＡＮＤ出力も０の場合は、検知波長が無いと判定部３２が判定する（ステップＳ４７）。
次に、ガス演算表示部３にて、そのデータを元に、新しい三次元のガス情報を演算する（ステップＳ４８）。次に、その新しいガス情報と初期設定のガス情報とが、収束判定条件以内かどうかを判定する（ステップＳ４９）。収束判定条件以内であれば、終了する。
＜第四の実施形態における効果＞
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態などと同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
本実施形態のガス検知システムによれば、第一の実施形態などと同様に、撮影ルート演算部４が、各々の小型無人飛行体の位置と、各々の小型無人飛行体のエネルギー残量から、最適な撮影ルートを演算している。これにより、各機体の電池交換のタイミングを同一にすることができる。その結果、電池交換の無駄をなくし、精度良く、短時間でガス情報を検知することが可能になる。
また、本実施形態では、受光部を搭載した小型無人飛行体は３台であり、発光部を搭載した小型無人飛行体は１台である。第一の実施形態などと同様に、発光部を搭載した小型無人飛行体の数が、受光部を搭載した小型無人飛行体の数よりも少ないので、コストの高い発光部の数が減るためコストも安くなる。
さらに、本実施形態では、小型無人飛行体２ａ、２ｂ、２ｃは複数の波長を受光できるように構成している。小型無人飛行体２ａ、２ｂ、２ｃで受光できる波長を増やしデータ量を増やすことで、データ精度が高めることができる。これに加えて本実施形態では、複雑なスペクトル分光処理が不要となるので、短時間で、より高精度なガス検知が可能になる。
〔実施形態の変形例〕
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した第四の実施形態では、検知波長が３つの場合を説明したが、検知波長の数はこれに限られない。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述した第四の実施形態では、検知波長が３つの場合を説明したが、検知波長の数はこれに限られない。
例えば、検知波長を４つとすることもできる。例えば、小型無人飛行体２ａの受光部３１ａの検知波長をλ１とλ２とλ４とし、小型無人飛行体２ｂの受光部３１ｂの検知波長をλ１とλ３とし、小型無人飛行体２ｃの受光部３１ｃの検知波長をλ２とλ３としてもよい。
この場合、図１０のフローチャートのステップＳ４７では、次のようにする。受光部３１ｂ、３１ｃのデータを別の論理積に入力し、その出力が１の場合、検知波長がλ３と判定する。上記別の論理積の出力が０で受光部３１ｂの出力が１の場合、検知波長がλ１と判定する。上記別の論理積の出力が０で受光部３１ｃの出力が１の場合、検知波長がλ２と判定する。受光部３１ａの出力が１、かつ、受光部３１ｂの出力が０、かつ、受光部３１ｃの出力が０の場合、検知波長がλ４と判定する。このように第四の実施形態のステップＳ４７を実行するに当たっては、波長数や受光部の数に応じて最適な演算処理を施すことができる。
上述した実施形態において、送信飛行体を２台以上とし、各々の送信飛行体ごとに発光波長の異なる発光部を搭載することも考えられる。送信飛行体ごとに発光波長の異なる発光部を搭載することで、受光部で分光撮影することが不要になり、かつ、受光部による分光が不要になる。これにより、Ｓ／Ｎ比（Signal to Noise ratio）が向上することで、撮影速度がより速くなる。
請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有し、前記送信飛行体の前記発光部からの光を、前記受信飛行体は前記受光部で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示部へ送信し、前記ガス演算表示部は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、前記撮影ルート演算部は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知システム。
（付記２）前記撮影ルート演算部は、前記ガス演算表示部のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、付記１に記載のガス検知システム。
（付記３）前記受光部を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光部の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、付記１又は付記２に記載のガス検知システム。
（付記４）前記受信飛行体の前記受光部の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光部を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、第１の受光部の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、第２の受光部の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、第ｍの受光部の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、第１の受光部乃至第ｍの受光部のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、付記３に記載のガス検知システム。
（付記５）前記発光部を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光部の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、付記１乃至付記４のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記６）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを補正する、付記１乃至付記５のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記７）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、付記１乃至付記６のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記８）前記送信飛行体の前記発光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１乃至付記７のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記９）前記受信飛行体の前記受光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１乃至付記８のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記１０）前記受信飛行体の前記受光部は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示部は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、付記１乃至付記９のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記１１）発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有するガス検知システムのガス検知方法であって、前記送信飛行体の前記発光部からの光を、前記受信飛行体は前記受光部で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示部へ送信し、前記ガス演算表示部は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、前記撮影ルート演算部は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知方法。
（付記１２）前記撮影ルート演算部は、前記ガス演算表示部のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、付記１１に記載のガス検知方法。
（付記１３）前記受光部を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光部の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、付記１１又は付記１２に記載のガス検知方法。
（付記１４）前記受信飛行体の前記受光部の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光部を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、
第１の受光部の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、第２の受光部の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、第ｍの受光部の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、第１の受光部乃至第ｍの受光部のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、付記１３に記載のガス検知方法。
（付記１５）前記発光部を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光部の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、付記１１乃至付記１４のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１６）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを補正する、付記１１乃至付記１５のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１７）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、付記１１乃至付記１６のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１８）前記送信飛行体の前記発光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１１乃至付記１７のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１９）前記受信飛行体の前記受光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１１乃至付記１７のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記２０）前記受信飛行体の前記受光部は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示部は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、付記１１乃至付記１９のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１）発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有し、前記送信飛行体の前記発光部からの光を、前記受信飛行体は前記受光部で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示部へ送信し、前記ガス演算表示部は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、前記撮影ルート演算部は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知システム。
（付記２）前記撮影ルート演算部は、前記ガス演算表示部のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、付記１に記載のガス検知システム。
（付記３）前記受光部を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光部の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、付記１又は付記２に記載のガス検知システム。
（付記４）前記受信飛行体の前記受光部の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光部を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、第１の受光部の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、第２の受光部の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、第ｍの受光部の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、第１の受光部乃至第ｍの受光部のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、付記３に記載のガス検知システム。
（付記５）前記発光部を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光部の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、付記１乃至付記４のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記６）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを補正する、付記１乃至付記５のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記７）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、付記１乃至付記６のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記８）前記送信飛行体の前記発光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１乃至付記７のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記９）前記受信飛行体の前記受光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１乃至付記８のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記１０）前記受信飛行体の前記受光部は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示部は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、付記１乃至付記９のいずれか一つに記載のガス検知システム。
（付記１１）発光部を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示部と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算部と、を有するガス検知システムのガス検知方法であって、前記送信飛行体の前記発光部からの光を、前記受信飛行体は前記受光部で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示部へ送信し、前記ガス演算表示部は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、前記撮影ルート演算部は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知方法。
（付記１２）前記撮影ルート演算部は、前記ガス演算表示部のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、付記１１に記載のガス検知方法。
（付記１３）前記受光部を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光部の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、付記１１又は付記１２に記載のガス検知方法。
（付記１４）前記受信飛行体の前記受光部の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光部を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、
第１の受光部の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、第２の受光部の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、第ｍの受光部の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、第１の受光部乃至第ｍの受光部のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、付記１３に記載のガス検知方法。
（付記１５）前記発光部を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光部の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、付記１１乃至付記１４のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１６）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の測定データを補正する、付記１１乃至付記１５のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１７）ガスが無いと推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光部と受信飛行体の受光部間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、付記１１乃至付記１６のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１８）前記送信飛行体の前記発光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１１乃至付記１７のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記１９）前記受信飛行体の前記受光部の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、付記１１乃至付記１７のいずれか一つに記載のガス検知方法。
（付記２０）前記受信飛行体の前記受光部は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示部は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、付記１１乃至付記１９のいずれか一つに記載のガス検知方法。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、２０１６年７月７日に出願された日本出願特願２０１６−１３４８７４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１ ガス検知システム
２Ａ、２ａ、２ｂ、２ｃ 小型無人飛行体
３ ガス演算表示部
４ 撮影ルート演算部
８ 三次元のガス情報
１１ 発光部
２１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 受光部
１２、２２ 通信部
１３、２３ 位置同定部
１４、２４ 残量測定部
１５、２５ 制御部
３２ 判定部
２Ａ、２ａ、２ｂ、２ｃ 小型無人飛行体
３ ガス演算表示部
４ 撮影ルート演算部
８ 三次元のガス情報
１１ 発光部
２１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 受光部
１２、２２ 通信部
１３、２３ 位置同定部
１４、２４ 残量測定部
１５、２５ 制御部
３２ 判定部
Claims (20)
- 発光手段を搭載した送信飛行体、及び受光部を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示手段と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算手段と、を有し、
前記送信飛行体の前記発光手段からの光を、前記受信飛行体は前記受光手段で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示手段へ送信し、前記ガス演算表示手段は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、
前記撮影ルート演算手段は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知システム。 - 前記撮影ルート演算手段は、前記ガス演算表示手段のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、請求項１に記載のガス検知システム。
- 前記受光手段を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光手段の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、請求項１又は請求項２に記載のガス検知システム。
- 前記受信飛行体の前記受光手段の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光手段を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、
第１の受光手段の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、
第２の受光手段の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、
第ｍの受光手段の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、
第１の受光手段乃至第ｍの受光手段のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、請求項３に記載のガス検知システム。 - 前記発光手段を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光手段の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- ガスが無いと推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の測定データを補正する、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- ガスが無いと推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- 前記送信飛行体の前記発光手段の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- 前記受信飛行体の前記受光手段の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- 前記受信飛行体の前記受光手段は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示手段は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載のガス検知システム。
- 発光手段を搭載した送信飛行体、及び受光手段を搭載した受信飛行体を含む小型無人飛行体と、ガス情報を演算し表示するガス演算表示手段と、前記小型無人飛行体による撮影ルートを演算する撮影ルート演算手段と、を有するガス検知システムのガス検知方法であって、
前記送信飛行体の前記発光手段からの光を、前記受信飛行体は前記受光手段で受けて、ガスデータとして前記ガス演算表示手段へ送信し、前記ガス演算表示手段は前記ガスデータから前記ガス情報を演算し、
前記撮影ルート演算手段は、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、ガス検知方法。 - 前記撮影ルート演算手段は、前記ガス演算表示手段のデータから前記ガス情報が不足している位置と、前記小型無人飛行体の位置と、前記小型無人飛行体のエネルギー残量から、前記撮影ルートを演算する、請求項１１に記載のガス検知方法。
- 前記受光手段を搭載した受信飛行体が２台以上であり、前記受信飛行体の前記受光手段の検知波長が受信飛行体ごとに異なる、請求項１１又は請求項１２に記載のガス検知方法。
- 前記受信飛行体の前記受光手段の検知波長がｎ波長の複数の検知波長（λ１、λ２、・・・、λｎ）であり、前記受光手段を搭載した受信飛行体がｍ台（ｍ≧ｎ）であり、
第１の受光手段の検知波長がλ２、λ３、・・・、λｎであり、第２の受光手段の検知波長がλ１、λ３、λ４、・・・、λｎであり、
第ｍの受光手段の検知波長がλ１、λ２、・・・、λｎ−１であって、
第１の受光手段乃至第ｍの受光手段のデータから、各々の波長λ１、λ２、・・・、λｎを抽出する、請求項１３に記載のガス検知方法。 - 前記発光手段を搭載した送信飛行体が２台以上であり、前記送信飛行体の前記発光手段の発光波長が送信飛行体ごとに異なる、請求項１１乃至請求項１４のいずれか一項に記載のガス検知方法。
- ガスが無いと推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の測定データを用いて、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の測定データを補正する、請求項１１乃至請求項１５のいずれか一項に記載のガス検知方法。
- ガスが無いと推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の距離と、ガスが有ると推定される送信飛行体の発光手段と受信飛行体の受光手段間の距離と、を実質的に等しくして撮影を行う、請求項１１乃至請求項１６のいずれか一項に記載のガス検知方法。
- 前記送信飛行体の前記発光手段の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、請求項１１乃至請求項１７のいずれか一項に記載のガス検知方法。
- 前記受信飛行体の前記受光手段の波長帯域が、大気の窓以外の帯域（２．８〜３．５μｍ帯、５〜８μｍ帯、９．８〜１０．５μｍ帯）である、請求項１１乃至請求項１７のいずれか一項に記載のガス検知方法。
- 前記受信飛行体の前記受光手段は、赤外光をスペクトル分光し、その分光したスペクトルを受光する機能を有し、前記ガス演算表示手段は、分光したスペクトルを画像化処理する機能を有している、請求項１１乃至請求項１９のいずれか一項に記載のガス検知方法。
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