KR20190002600A - 점검 시스템, 관제 장치, 관제 방법 및 기록 매체 - Google Patents

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히데오 아다찌
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닛본 덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 점검 작업자가 점검 장치를 점검 대상 개소에 이동시키는 조작을 수행할 필요 없이 점검 작업자가 타음 점검을 수행할 수 있게 하고, 차량이 도달하기 곤란한 점검 대상 개소에 대해서도 타음 점검을 수행할 수 있게 하기 위한 것이다. 점검 시스템은, 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검부와, 타음 점검부를 탑재하고 비행하는 비행부를 구비한 비행 장치; 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정으로 설치되고 비행 장치의 위치를 검출하는 지상측 장치; 및 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이, 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하여 배향되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 비행 명령부를 구비한다.

Description

점검 시스템, 관제 장치, 관제 방법 및 기록 매체
본 발명은 점검 시스템, 관제 장치, 관제 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.
검사 대상의 손상, 결함 등을 검사하는 방법들 중 하나는, 검사 대상을 타진기(impact hammer) 등으로 두드리는 것에 의해 수행되는 타음 검사이다. 이 타음 검사에 관련된 몇 가지의 기술이 제안된다.
예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 외벽 들뜸 검지 시스템은, 검지 장치와, 검지 장치를 원격 조작하는 감시/조종 장치를 포함한다. 검지 장치는, 이동 비행체에 탑재되고, 타진기, 이동 비행체 조종 수신기, 집음 장치 및 타진 소리 송신기를 포함한다. 감시/조종 장치는, 이동 비행체 조종 송신기, 타진 소리 수신기 및 스피커를 포함한다. 작업자는, 이동 비행체를 원격 조종하고, 건축물의 외벽을 타진기에 의해 타진한다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 구조물 타음 검사 장치는, 피검사 대상 표면을 두드려서 검사하는 검사 헤드를, 헤드 이동 수단을 사용하여 구조물의 표면에 압박하면서 이동시킨다. 이 구조물 타음 검사 장치는, 헤드 이동 수단을 탑재한 자주 차량(automatic moving vehicle)을 이동시키면서 미리 결정된 검사 범위를 연속한 일련의 동작에 의해 타음 검사를 수행한다.
특허문헌 3에 기재된 터널 복공 콘크리트의 타음 검사 장치에서는, 터널의 축방향에 주행하는 주행체에 포스트(post)가 탑재되고, 포스트의 상단부에 암이 설치된다. 암의 선단에는 지지 플레이트가 설치되고, 지지 플레이트에는 2열의 차간 유지 차륜이 배치되고 또한 해머(hammer)가 장착된다. 2열의 간격 유지 차륜이, 터널 복공 콘크리트의 거친 표면을 추종하고 이 표면을 계속 접촉함으로써, 터널 복공 콘크리트의 표면과 해머의 타격 개시 위치 사이의 간격을 일정하게 유지한다.
특허문헌 4에 기재된 벽면 검사 로봇 시스템은, 로봇 본체와, 로봇 본체에 설치된 암 기구를 포함한다. 로봇 본체는, 벽면을 갖는 구조물의 바닥 위 원하는 위치로 이동하기 위한 이동 기구를 포함한다. 암 기구는, 검사 기구부를 포함하고 이 검사 기구부를 벽면을 따라 이동시킨다. 로봇 본체는, 이동 대차에 탑재된 방향 전환 기구를 포함한다.
일본 특허 출원 공개 제2012-145346호 공보 일본 특허 제3595492호 공보 일본 특허 공개 제2004-205216호 공보 일본 특허 공개 제2004-301665호 공보
특허문헌 1에 기재된 외벽 들뜸 검지 시스템에서는, 작업자가 이동 비행체를 원격 조종하고 적절한 점검 지점에 유도할 필요가 있다. 따라서, 이동 비행체의 조종에 작업자의 기술을 필요로 한다. 작업자가 조종에 익숙하지 않을 경우, 점검이 예상한 것보다 더 많은 시간을 필요로 하거나 점검이 능숙하게 수행되지 않는다.
특허문헌 2에 기재된 구조물 타음 검사 장치에서는, 점검 헤드 및 헤드 이동 수단을 자주 차량에 탑재하고 자주 차량을 주행시킨다. 그 결과, 자주 차량이 진입할 수 없는 영역에 있는 점검 지점에 대해서는, 특허문헌 2에 기재된 구조물 타음 검사 장치를 사용한 타음 검사를 실시할 수 없다.
특허문헌 3에 기재된 터널 복공 콘크리트의 타음 검사 장치에서는, 이 터널 복공 콘크리트의 타음 검사 장치를 2톤 트럭 등의 주행체에 탑재하고, 주행체를 주행시켜서, 터널 복공 콘크리트의 타음 검사 장치를 이동시킨다. 주행체가 진입할 수 없는 영역에 있는 점검 지점에 대해서는, 특허문헌 3에 기재된 터널 복공 콘크리트의 타음 검사 장치를 사용한 타음 검사를 실시할 수 없다.
또한, 특허문헌 4에 기재된 벽면 검사 로봇 시스템에서는, 로봇 본체를 구성하는 이동 대차가 주행함으로써, 벽면 검사 로봇 시스템을 이동시킨다. 이동 대차가 진입할 수 없는 영역에 있는 점검 지점에 대해서는, 특허문헌 4에 기재된 벽면 검사 로봇 시스템을 사용한 타음 검사를 실시할 수 없다.
본 발명의 목적은 상술한 과제를 해결할 수 있는 점검 시스템, 관제 장치, 관제 방법 및 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 예시적인 양태에 따르면, 점검 시스템은, 점검 대상 개소(location to be inspected)에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단(hammering inspection means)과, 비행 수단에 타음 점검부를 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하는 비행 장치; 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 비행 장치의 위치를 검출하는 지상측 장치; 및 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이, 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 비행 명령 수단을 포함한다.
본 발명의 제2 예시적인 양태에 따르면, 관제 장치는, 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이, 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 비행 명령 수단을 포함하고, 비행 장치는 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 지상측 장치는 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 비행 장치의 위치를 검출한다.
본 발명의 제3 예시적인 양태에 따르면, 관제 방법은, 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이, 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 단계를 포함하고, 비행 장치는 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 지상측 장치는 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 비행 장치의 위치를 검출한다.
본 발명의 제4 예시적인 양태에 의하면, 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하게 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서, 이 방법은: 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이, 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 단계를 포함하고, 비행 장치는 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 지상측 장치는 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 비행 장치의 위치를 검출한다.
본 발명의 이로운 효과는, 점검 작업자가 점검 장치를 점검 대상 개소에 이동시키는 조작 없이 타음 점검을 수행할 수 있으며 또한 차량이 진입하기 곤란한 점검 대상 개소에 대해서도 타음 점검을 수행할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 점검 시스템의 장치 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 비행 장치의 개략 외형을 도시하는 사시도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 비행 장치의 개략 외형을 도시하는 측면도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 점검 시스템의 기능 구성을 도시하는 개략 블록도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 점검 시스템에서 사용되는 좌표의 예를 나타내는 설명도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따른 비행 장치가, 좌표계 Σ0의 x축 상에 위치하는 예를 도시하는 설명도이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 비행 장치가, 좌표계 Σ0의 x축 상에 위치하고, 비행 장치의 전진 방향이 좌표계 Σ0의 x 방향에 일치하고 있는 예를 도시하는 설명도이다.
도 8은 예시적인 실시예에 따른 관제 장치가 좌표계 Σ0을 설정하는 절차의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 예시적인 실시예에 따른 관제 장치가 비행 장치의 위치 및 방향을 제어하는 처리의 예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 예시적인 실시예에 따른 비행 장치가 타음 검사를 수행하는 절차의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 예시적인 실시예에 따른, 보다 자유도가 높은 타음 점검부를 포함하는 비행 장치의 개략적인 외형을 도시하는 사시도이다.
도 12는 예시적인 실시예에 따른 비행 장치가 사용하는 좌표계의 예를 나타내는 설명도이다.
도 13은, 본 발명에 따른 점검 시스템의 최소 구성을 도시하는 설명도이다.
도 14는 본 발명에 따른 관제 장치의 최소 구성을 도시하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 예시적인 실시예를 설명할 것이다. 그러나, 이하의 예시적인 실시예는 청구범위에 관한 발명을 한정하는 것이 아니다. 또한, 예시적인 실시예에서 설명되는 특징들의 조합들 모두가 문제에 대한 해결에 필수적인 것은 아니다.
도 1은, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 점검 시스템의 장치 구성을 나타내는 개략 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 점검 시스템(1)은 비행 장치(10)와, 지상측 장치(20)와, 관제 시스템(30)을 포함한다. 관제 시스템(30)은 관제 장치(31)와, 전원 장치(32)를 포함한다. 또한, 도 1에서는, 점검 대상 개소(900)가 도시된다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "관제"는 비행에 관한 명령들을 주는 것을 지칭한다.
점검 시스템(1)은 터널 또는 교량 등의 구조물의 점검 대상 개소에 대하여 타음 점검을 수행한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 타음 점검은, 점검 대상 개소를 두드려서 소리를 수집하는 점검 방법이다. 수집한 소리의 주파수 등에 기초하여, 이상의 유무를 판정할 수 있다. 일반적으로는, 점검 대상 개소는, 1 지점이 아니고 어느 정도의 범위를 갖는 영역이다.
비행 장치(10)는 점검 대상 개소(900)로 그리고 이 부근에 비행하고 타음 점검을 실시한다.
지상측 장치(20)는 점검 대상 개소(900)에 대한 상대 위치에서 고정되게 설치된다. 지상측 장치(20)는 비행 장치(10)의 위치를 검출하고 이 검출된 위치를 관제 장치(31)에 통지한다. 지상측 장치(20)로서, 예를 들어 토탈 스테이션을 사용할 수 있다.
관제 장치(31)는 비행 장치(10)에 대하여 비행 명령을 송신해서 비행 장치(10)의 비행을 제어한다. 관제 장치(31)는 비행 장치(10)의 비행을 제어 할 때, 지상측 장치(20)의 설치 위치를 기준으로 사용하여 좌표를 설정한다. 구체적으로는, 관제 장치(31)는 지상측 장치(20)의 설치 위치를 원점으로 갖고, 지상측 장치(20)로부터 점검 대상 개소(900)로 향하는 방향을 x 방향으로 갖는 좌표를 설정한다. 비행 장치(10)는 이 좌표의 x축을 추종하는 것에 의해 점검 대상 개소(900)에 도달할 수 있다. 관제 장치(31)는 예를 들어 컴퓨터를 사용하여 구성된다.
전원 장치(32)는 점검 시스템(1)의 각 부에 전력을 공급한다. 특히, 관제 시스템(30)과 비행 장치(10)는 전력선 및 신호선을 포함하는 유선 접속에 의해 접속되고, 전원 장치(32)는 전력선을 통해 비행 장치(10)에 전력을 공급한다. 단, 관제 시스템(30)과 비행 장치(10) 사이의 접속 방법은 유선 접속에 제한되지 않는다. 예를 들어, 비행 장치(10)가 배터리 등의 전원을 포함할 수 있고, 전력을 자급할 수 있고, 무선 통신에 의해 관제 장치(31)에 접속할 수 있다.
유사하게, 지상측 장치(20)와 관제 시스템(30)은, 유선 접속에 의해 접속될 수 있거나, 또는 무선 통신에 의해 접속될 수 있다.
도 2는, 비행 장치(10)의 개략 외형을 도시하는 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 비행 장치(10)는 비행부(100)와, 타음 점검부(200)와, 레이저 레인지 파인더(300)를 포함한다. 비행부(100)는 비행 장치 본체(110)와, 팬(120)과, 본체용 밸런서(130)를 포함한다.
타음 점검부(200)는 점검부용 받침대(210)와, 암(220)과, 타격부(impact unit)(230)와, 점검부용 밸런서(260)와, 마이크(270)를 포함한다. 점검부용 받침대(210)는 점검부용 회전축(211)을 포함한다. 타격부(230)는 측거부(distance measuring unit)(240)와, 힘 센서(250)를 내장한다. 레이저 레인지 파인더(300)는 파인더용 받침대(310)와, 파인더 본체(320)를 포함한다. 파인더용 받침대(310)는 파인더용 회전축(311)을 포함한다.
비행부(100)는 비행부(100)에 타격부(230)를 탑재해서 비행한다. 비행부(100)로서 사용될 수 있는 원격 조작식 또는 자율 비행식의 무인 헬리콥터(소위 드론)를 사용할 수 있다.
팬(120)은 회전하여 공기 흐름을 발생시킴으로써 비행 장치(10)를 동작시킨다. 4개의 팬(120)의 회전수들 간의 밸런스(balance)를 사용하여 비행 장치(10)의 자세를 제어한다. 이 자세 제어에 의해 비행 장치(10)는 타음 점검부(200)가 배치되는 측부를 앞으로 향하게 해서 비행한다. 그 결과, 타음 점검부(200)를 점검 대상 개소(900)에 가까이 해서 타음 점검을 실시할 수 있다.
본체용 밸런서(130)는 타음 점검부(200)와 본체용 밸런서(130) 사이에서, 비행 장치(10)의 무게 밸런스를 유지하기 위한 추이다.
타음 점검부(200)는 점검 대상 개소(900)에 대한 미리 결정된 상대 위치에서, 점검 대상 개소(900)를 두드려서 타음 점검을 수행한다. 점검 대상 개소(900)에 대한 미리 결정된 상대 위치는, 점검 대상 개소(900)의 정면 및 점검 대상 개소(900)로부터의 미리 정해진 거리에서의 위치이다. 점검 대상 개소(900)를 일정한 강도 및 일정한 각도에서 두드리기 위해서, 점검 대상 개소(900)에 대한 타음 점검부(200)의 상대 위치가 정해져 있다.
점검부용 받침대(210)는 암(220)을 점검부용 회전축(211)의 축 주위로 회전 가능하게 지지한다. 또한, 점검부용 받침대(210)가 암(220)을 수평 방향(비행 장치 본체(110)의 상면에 평행한 방향)에도 회전 가능하게 지지할 수 있다.
암(220)은 점검부용 회전축(211)의 축 주위로 회전함으로써, 타격부(230)를 이동시킨다. 특히, 비행 장치(10)가 점검 대상 개소(900)의 정면 및 점검 대상 개소(900)의 근처에 위치하고 있을 때, 암(220)이 점검부용 회전축(211)의 축 주위로 회전함으로써, 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)를 두드린다.
타격부(230)는 전술한 바와 같이 암(220)의 회전에 의해 이동된다. 타격부(230)의 이동에 의해 점검 대상 개소(900)를 두드림으로써, 타음 점검부(200)는 점검 대상 개소(900)에 대한 타음 점검을 수행한다.
측거부(240)는 비행 장치(10)의 진행 방향에 물체가 있을 경우에, 타격부(230)로부터 이 물체까지의 거리를 측정한다. 특히, 비행 장치(10)가 점검 대상 개소(900)의 정면에 위치하고 있는 상태에서, 측거부(240)는 타격부(230)로부터 점검 대상 개소(900)까지의 거리를 측정한다.
측거부(240)가 타격부(230)로부터 점검 대상 개소(900)까지의 거리를 측정함으로써, 점검 대상 개소(900)에 대한 타격부(230)의 상대 위치가 타음 점검을 행하기에 적절한지 여부를 판정할 수 있다.
측거부(240)로서는, 레이저 거리 센서를 사용할 수 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 타격부(230)로부터 물체까지의 거리가 측정 가능한 한, 측거부(240)로서, 다른 수단이 사용될 수 있다. 예를 들어, 측거부(240)로서 초음파 거리 센서가 사용될 수 있다.
힘 센서(250)는 타격부(230)에 가해지는 힘을 검출한다. 타격부(230)가 타음 점검에서 실제로 점검 대상 개소(900)를 두드리기 전에, 점검 대상 개소(900)를 두드리는 위치로 이동되고, 힘 센서(250)가 물체와의 접촉이 검출되는지를 판정한다. 그 결과, 점검 대상 개소(900)에 대한 타격부(230)의 상대 위치가 타음 점검을 행하기에 적절한지 여부가 판정될 수 있다.
점검부용 밸런서(260)는 타격부(230)와 점검부용 밸런서(260) 사이에서, 타음 점검부(200)의 무게 밸런스를 유지하기 위한 추이다.
마이크(270)는 주위 소리를 수집한다. 특히, 마이크(270)는 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)를 두드렸을 때의 타격음을 수집한다.
파인더 본체(320)는 비행 장치(10)의 전방(진행 방향)에 위치하는 물체를 검출하고, 파인더 본체(320)로부터 이 물체까지의 거리를 측정한다. 비행 장치(10)가 점검 대상 개소(900)를 향해 비행할 때 점검 대상 개소(900)의 위치를 검출하고 장해물의 유/무를 확인하기 위해 파인더 본체(320)가 사용된다.
파인더용 받침대(310)는 파인더 본체(320)를 파인더용 회전축(311)의 축 주위로 회전 가능하게 지지한다. 또한, 파인더용 받침대(310)가 파인더 본체(320)를 수평 방향(비행 장치 본체(110)의 상면에 평행한 면의 방향)에도 회전 가능하게 지지할 수 있다. 대안적으로, 파인더용 받침대(310)가 파인더 본체(320)의 방향을 고정하는 방식으로 파인더 본체(320)를 지지할 수 있다.
도 3은, 비행 장치(10)의 개략 외형을 도시하는 측면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 비행 장치(10)는 도 2를 참조하여 설명한 부(unit)들에 더하여, 코너 큐브(400)를 포함한다.
코너 큐브(400)는 코너 큐브(400)에 입사한 광을 입사 방향으로 반사시킨다. 특히, 코너 큐브(400)는 지상측 장치(20)로부터 비행 장치(10)를 향해 발사한 레이저 빔을 지상측 장치(20)로 반사한다. 지상측 장치(20)는 이 레이저 빔을 수신하고, 지상측 장치(20)에 대한 비행 장치(10)의 상대 위치를 검출한다. 코너 큐브(400)는, 직각 프리즘, 또는 직각에 조합되는 반사판들을 포함하여 구성된다.
도 4는, 점검 시스템(1)의 기능 구성을 도시하는 개략 블록도이다. 도 4에서는, 도 1을 참조하여 설명한 점검 시스템(1)의 부들 중, 비행 장치(10)와, 지상측 장치(20)와, 관제 장치(31)가 나타나고 있다. 도 4에서는, 도 2를 참조하여 설명한 비행 장치(10)의 부들 중, 비행부(100)와, 팬(120)과, 타음 점검부(200)와, 측거부(240)와, 힘 센서(250)와, 레이저 레인지 파인더(300)가 나타나고 있다.
추가적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 비행 장치(10)는 비행 장치측 통신부(11)와, 비행 장치측 기억부(16)와, 비행 장치측 제어부(17)를 추가로 포함한다. 비행 장치측 제어부(17)는 비행 처리부(18)와, 점검 처리부(19)를 포함한다. 또한, 지상측 장치(20)는 지상측 통신부(21)와, 비행 장치 검출부(22)와, 지상측 기억부(28)와, 지상측 제어부(29)를 포함한다. 관제 장치(31)는 관제측 통신부(510)와, 표시부(520)와, 조작 입력부(530)와, 관제측 기억부(580)와, 관제측 제어부(590)를 포함한다. 관제측 제어부(590)는 좌표 관리부(591)와, 비행 명령부(592)를 포함한다.
비행 장치측 통신부(11)는 다른 기기들과 통신한다. 특히, 비행 장치측 통신부(11)는 관제 장치(31)로부터 비행 명령을 수신한다.
비행 장치측 기억부(16)는 각종 데이터를 기억한다. 비행 장치측 기억부(16)는 비행 장치(10)에 포함되는 기억 디바이스에 의해 구성된다.
비행 장치측 제어부(17)는 비행 장치(10)의 각 부들을 제어하고 각종 처리들을 실행한다. 비행 장치측 제어부(17)는 예를 들어 비행 장치(10)에 포함되는 CPU(Central Processing Unit)가 비행 장치측 기억부(16)로부터 프로그램을 판독하고 이 프로그램을 실행함으로써 구성된다.
비행 처리부(18)는 팬(120)의 회전을 제어함으로써 비행 장치(10)의 비행을 제어한다. 비행 장치측 통신부(11)가 관제 장치(31)로부터 비행 명령을 수신한 경우, 비행 처리부(18)는 비행 명령을 따라 비행 장치(10)의 비행을 제어한다.
점검 처리부(19)는 타음 점검부(200)를 제어하여 타음 점검을 수행한다. 특히, 점검 처리부(19)는 타음 점검부(200)를 제어하여 암(220)이 점검부용 회전축(211)의 축 주위로 회전하게 하고, 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)를 두드리게 한다.
점검 처리부(19)는 타격부 위치 확인부의 예에 해당하고, 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)를 두드리기 전에, 타격부(230)의 점검 대상 개소(900)에 대한 상대 위치를 확인한다.
구체적으로, 점검 처리부(19)는 타격부(230)를 점검 대상 개소(900)를 두드리는 위치로 이동시키고, 힘 센서(250)로부터의 감지(sensing) 데이터에 기초하여 타격부(230)와 점검 대상 개소(900) 사이의 접촉의 유/무를 판정한다.
대안적으로, 점검 처리부(19)는 측거부(240)가 측정하는 점검 대상 개소(900)까지의 거리를 참조하고, 측거부(240)와 점검 대상 개소(900) 사이의 거리가 미리 결정된 거리인지 여부를 판정한다.
점검 처리부(19)가 힘 센서(250)를 사용한 상기의 판정들 및 측거부(240)를 사용한 상기의 판정 중 한쪽을 수행할 수 있거나, 또는 양쪽 모두를 수행할 수 있다. 단, 점검 처리부(19)가 타격부(230)의 점검 대상 개소(900)에 대한 상대 위치를 확인하는 처리는 필수적이지 않다. 점검 처리부(19)가 이 처리를 행하지 않을 수 있다.
지상측 통신부(21)는 다른 기기들과 통신한다. 특히, 지상측 통신부(21)는 비행 장치 검출부(22)가 검출한 비행 장치(10)의 위치를 나타내는 위치 정보를 관제 장치(31)에 송신한다.
비행 장치 검출부(22)는 지상측 장치(20)에 대한 비행 장치(10)의 상대 위치를 검출한다. 구체적으로는, 비행 장치 검출부(22)는 레이저 빔을 발사한다. 그 후, 비행 장치(10)의 코너 큐브(400)에 의해 반사된 레이저 빔을 수신한 후, 비행 장치 검출부(22)는 레이저 빔을 발사한 방향 및 레이저 빔을 발사하고 나서 수신할 때까지의 지연 시간 또는 위상차에 기초하여, 지상측 장치(20)로부터 본 비행 장치(10)의 방향 및 지상측 장치(20)와 비행 장치(10) 사이의 거리를 검출한다.
지상측 기억부(28)는 각종 데이터를 기억한다. 지상측 기억부(28)는 지상측 장치(20)가 포함하는 기억 디바이스에 의해 구성된다.
지상측 제어부(29)는 지상측 장치(20)의 각 부들을 제어하고 각종 처리들을 실행한다. 특히, 지상측 제어부(29)는 지상측 통신부(21)를 제어하여 지상측 통신부(21)가 관제 장치(31)와 통신하게 한다. 또한, 지상측 제어부(29)는 비행 장치 검출부(22)를 제어하여 비행 장치 검출부(22)가 비행 장치(10)의 위치를 검출하게 한다. 지상측 제어부(29)는 예를 들어 지상측 장치(20)가 포함하는 CPU가, 지상측 기억부(28)로부터 프로그램을 판독하고 이 프로그램을 실행함으로써 구성된다.
관제측 통신부(510)는 다른 기기들과 통신한다. 특히, 관제측 통신부(510)는 관제측 제어부(590)에 의한 제어에 따라, 비행 장치(10)에 대하여 비행 명령을 송신한다. 또한, 관제측 통신부(510)는 비행 장치(10)의 전진 방향을 명령하는 비행 명령을 비행 장치(10)에 송신한다. 또한, 비행 장치측 통신부(11)는 지상측 장치(20)가 검출한 비행 장치(10)의 위치를 나타내는 위치 정보를 지상측 장치(20)로부터 수신한다.
표시부(520)는, 액정 패널 또는 LED(Light Emitting Diode) 패널 등의 표시 화면을 포함하고, 각종 화상들을 표시한다. 특히, 표시부(520)는 타음 점검의 결과를 표시한다. 또한, 표시부(520)가 관제측 제어부(590)에 의한 제어에 따라, 점검 대상 개소(900)의 위치 및 비행 장치(10)의 위치를 표시할 수 있다.
조작 입력부(530)는 키보드 및 마우스 등의 입력 디바이스들을 포함하고, 사용자 조작을 받는다. 특히, 조작 입력부(530)는 점검 대상 개소(900)의 표면에서의 2점을 지정하는 사용자 조작을 받는다. 예를 들어, 설계도에서 점검 대상 개소(900)에 좌표가 설정되고, 조작 입력부(530)는 2점의 좌표들을 입력하는 사용자 조작을 받는다. 여기서 지정되는 2점은, 비행 장치(10)의 위치를 관리하기 위한 좌표 설정에 사용된다.
관제측 기억부(580)는 각종 데이터를 기억한다. 관제측 기억부(580)는 관제 장치(31)가 포함하는 기억 디바이스에 의해 구성된다.
관제측 제어부(590)는 관제 장치(31)의 각 부들을 제어하고 각종 처리를 실행한다. 관제측 제어부(590)는 예를 들어 관제 장치(31)가 포함하는 CPU가, 관제측 기억부(580)로부터 프로그램을 판독하고 이 프로그램을 실행함으로써 구성된다.
좌표 관리부(591)는 조작 입력부(530)에서의 사용자 조작에 의해 지정된 점검 대상 개소(900)의 표면에서의 2점에 기초하여, 지상측 장치(20)의 위치를 원점으로 갖는 좌표를 설정한다. 그 후, 좌표 관리부(591)는 이 좌표를 사용하여 비행 장치(10)의 위치를 관리한다.
비행 명령부(592)는 비행 장치(10)에 대한 비행 명령을 생성하고, 이 비행 명령을 관제측 통신부(510)를 통해 비행 장치(10)에 송신한다. 이에 의해, 비행 명령부(592)는 비행 장치(10)의 비행을 제어한다. 특히, 비행 명령부(592)는 지상측 장치(20)가 검출한 비행 장치(10)의 위치에 기초하여, 비행 장치(10)의 전진 방향이, 지상측 장치(20)로부터 점검 대상 개소(900)로 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(10)를 제어한다. 또한, 비행 명령부(592)는 점검 대상 개소(900)의 표면에서의 2점을 지정하는 사용자 조작을 받는다. 그 후, 비행 명령부(592)는 비행 장치(10)의 전진 방향이, 이 2점을 포함하는 직선과 직교하는 방향 또한 지상측 장치(20)로부터 점검 대상 개소(900)로 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(10)를 제어한다.
이어서, 비행 명령부(592)가 수행하는 비행 장치(10)의 전진 방향의 명령에 대해서, 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5는, 점검 시스템(1)에서 사용되는 좌표의 예를 나타내는 설명도이다. 도 5에서는, 지상측 장치(20), 비행 장치(10) 및 점검 대상 개소(900)를 위(상공)로부터 본 예를 나타내고 있다.
도 5의 예에서는, 비행 장치(10)가 점 P110에 있다. 지상측 장치(20)는 점 P120에 배치된다. 점 P191 및 점 P192는, 사용자에 의해 지정된 2점이다.
좌표 관리부(591)는 사용자 조작에 의해 지정된 2점을 연결하는 벡터를 산출한다. 도 5의 예에서는, 좌표 관리부(591)는 벡터 B191을 산출한다. 그 후, 좌표 관리부(591)는 산출한 벡터에 직교하고 수평면에 포함되는 직선을 산출한다. 도 5의 예에서는, 좌표 관리부(591)는 선 L111을 산출한다. 그 후, 좌표 관리부(591)는 얻어진 직선에 기초하여, 지상측 장치(20)의 위치를 원점으로 갖는 좌표계 Σ0을 설정한다.
구체적으로, 좌표 관리부(591)는 지상측 장치(20)의 위치를 원점으로 갖고, 얻어진 직선에 평행하게 되는 방식으로 x축을 설정한다. 좌표 관리부(591)는 연직 상향 방향으로 z축을 설정한다. 그 후, 좌표 관리부(591)는 x축과 z축에 직교하는 y축을 설정한다. 도 5의 예에서는, 좌표 관리부(591)가 오른손 좌표계의 좌표 축들을 설정하고 있지만, 좌표 관리부(591)는 왼손 좌표계의 좌표 축들을 설정할 수 있다.
한편, 좌표계 Σb는, 비행 장치(10)가 사용하는 좌표계이다. 좌표계 Σb에서는, 비행 장치(10)의 위치가 원점으로 설정된다. 또한, 비행 장치(10)의 전진 방향으로 x축이 설정된다. 비행 장치(10)는 대체로 수평 자세를 유지하여 비행한다는 점을 유의한다. 따라서, 좌표계 Σb의 x축은, 수평면을 따라 설정된다.
연직 상방 방향으로 z축이 설정된다. 그 후, x축과 z축에 직교하는 y축이 설정된다. 도 5의 예에서는, 비행 장치(10)가 오른손 좌표계의 좌표 축들을 사용하지만, 비행 장치(10)가 왼손 좌표계의 좌표 축들을 사용할 수 있다. 비행 장치(10)가 이동함에 따라 좌표계 Σb가 이동한다.
도 6은, 비행 장치(10)가 좌표계 Σ0의 x축 상에 위치하는 예를 도시하는 설명도이다. 좌표 관리부(591)는 지상측 장치(20)가 검출하는 비행 장치(10)의 위치에 기초하여, 좌표계 Σ0의 x축에 대한 비행 장치(10)의 위치 어긋남을 산출한다. 그 후, 비행 명령부(592)는 좌표 관리부(591)가 산출한 어긋남에 기초하여, 비행 장치(10)가 좌표계 Σ0의 x축 상으로 이동하게 하는 비행 명령을 생성하고, 이 명령을 관제측 통신부(510)를 통해 비행 장치(10)에 송신한다.
도 6의 예에서는, 이 비행 명령을 따라 비행 장치(10)가 비행하고, 좌표계 Σ0의 x축 상에 위치된다. 도면에서, 좌표계 Σb의 x축이 되는 비행 장치(10)의 전진 방향은, 점검 대상 개소(900)의 방향과 상이하다.
도 7은, 비행 장치(10)가 좌표계 Σ0의 x축 상에 위치하고, 비행 장치(10)의 전진 방향이 좌표계 Σ0의 x 방향에 일치하는 예를 도시하는 설명도이다. 비행 명령부(592)는 비행 명령에서 비행 장치(10)에 직진하도록 명령한다. 이 비행 명령에 따라 비행 장치(10)가 직진하고, 지상측 장치(20)가 비행 장치(10)의 위치를 검출하기 때문에, 좌표 관리부(591)는 비행 장치(10)의 전진 방향을 검출한다. 그 결과, 좌표 관리부(591)는 좌표계 Σb를 검출한다.
비행 명령부(592)는 좌표 관리부(591)가 검출한 비행 장치(10)의 전진 방향과 좌표계 Σ0의 x 방향 사이의 어긋남에 기초하여, 이 어긋남을 감소시키는 방향으로 비행 장치(10)가 이동하게 하는 비행 명령을 생성하고, 이 명령을 관제측 통신부(510)를 통해 비행 장치(10)에 송신한다. 비행 장치(10)가 이 비행 명령을 따라 비행함으로써, 비행 장치(10)의 전진 방향과 좌표계 Σ0의 x 방향 사이의 어긋남이 감소하고, 결국, 도 7의 예에 도시된 바와 같이 비행 장치(10)의 전진 방향이 좌표계 Σ0의 x 방향에 일치한다. 이 상태로부터 비행 장치(10)가 직진하는 경우, 비행 장치는 점검 대상 개소(900)에 도달한다. 동시에, 비행 장치(10)의 전진 방향이, 점검 대상 개소(900)의 표면에 직교하게 된다. 그 결과, 타음 점검부(200)가 점검 대상 개소(900)에 대하여 적절한 위치에 있고, 타음 검사를 수행할 수 있다.
이어서, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 점검 시스템(1)의 동작에 대해서 설명한다.
도 8은, 관제 장치(31)가 좌표계 Σ0을 설정하는 절차의 예를 나타내는 흐름도이다. 도 8의 처리에서, 좌표 관리부(591)는 사용자에 의해 지정된 2점의 좌표들을 취득한다(단계 S101).
그 후, 좌표 관리부(591)는 2점을 연결하는 벡터에 직교하는 방향을 산출한다(단계 S102).
좌표 관리부(591)는 지상측 장치(20)의 위치 좌표를 취득한다(단계 S103). 예를 들어, 지상측 장치(20)가 지상측 장치(20) 자체의 위치를 측위하고, 측위 결과를 위도 및 경도로 좌표 관리부(591)에 통지한다.
좌표 관리부(591)는 단계 S102에서 얻어진 방향 및 단계 S103에서 얻어진 위치와 점검 대상 개소(900)의 위치 사이의 관계에 기초하여 좌표계 Σ0을 설정한다(단계 S104).
단계 S104 후에, 도 8의 처리를 종료한다.
도 9는, 관제 장치(31)가 비행 장치(10)의 위치 및 방향을 제어하는 처리의 예를 나타내는 설명도이다.
도 9의 처리에서, 지상측 장치(20)가 비행 장치(10)의 위치를 검출한다(시퀀스 S201). 그 후, 지상측 장치(20)는 검출한 위치를 관제 장치(31)에 통지한다(시퀀스 S202).
관제 장치(31)는 비행 장치(10)에 대하여 직진 비행하도록 명령한다(시퀀스 S211). 이 명령에 따라 비행 장치(10)가 직진 비행한다(시퀀스 S212). 즉, 비행 장치(10)는 전진 방향으로 비행한다.
그 후, 지상측 장치(20)가 비행 장치(10)의 위치를 검출한다(시퀀스 S213). 지상측 장치(20)는 검출한 위치를 관제 장치(31)에 통지한다(시퀀스 S214).
관제 장치(31)는 시퀀스 S202에서 얻어진 위치 및 시퀀스 S214에서 얻어진 위치에 기초하여, 비행 장치(10)의 직진 방향(전진 방향)을 산출한다(시퀀스 S221).
그 후, 관제 장치(31)는 비행 장치(10)의 전진 방향을 좌표계 Σ0의 x 방향에 일치시키기 위한 비행 경로를 산출한다(시퀀스 S222). 관제 장치(31)는 결정한 비행 경로에 기초하여, 비행 장치(10)에 명령하는 비행 방향을 결정한다(시퀀스 S223). 그 후, 관제 장치(31)는 결정한 비행 방향을 비행 장치(10)에 명령한다(시퀀스 S224). 비행 장치(10)는 명령에 따라 비행한다(시퀀스 S225).
그 후, 지상측 장치(20)가 비행 장치(10)의 위치를 검출한다(시퀀스 S231). 지상측 장치(20)는 검출한 위치를 관제 장치(31)에 통지한다(시퀀스 S232).
관제 장치(31)는 비행 장치(10)의 전진 방향을 산출하고, 이 방향이 좌표계 Σ0의 x 방향에 일치하는지를 판정한다(시퀀스 S233).
이 방향이 일치한다고 판정한 경우(시퀀스 S233: 예), 도 9의 처리를 종료한다. 한편, 이 방향이 일치하지 않는다고 판정한 경우(시퀀스 S233: 아니오), 처리는 시퀀스 S221로 되돌아간다.
도 10은, 비행 장치(10)가 타음 검사를 수행하는 절차의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10의 처리에서, 점검 처리부(19)는 비행 장치(10)가 점검 대상 개소(900)의 정면에 위치하는지의 여부를 판정한다(단계 S301).
비행 장치(10)가 정면에 위치하지 않는 것으로 판정된 경우(단계 S301: 아니오), 비행 처리부(18)는 비행 장치(10)의 위치를 조정한다(단계 S302). 단계 S302 후에, 처리는 단계 S301로 되돌아간다.
한편, 비행 장치(10)가 정면에 위치한 것으로 판정된 경우(단계 S301: 예), 점검 처리부(19)는 비행 장치(10)와 점검 대상 개소(900) 사이의 거리가 적절한지 여부를 판정한다(단계 S311).
위치가 적절하지 않은 것으로 판정된 경우(단계 S311: 아니오), 비행 처리부(18)는 비행 장치(10)의 위치를 조정한다(단계 S312). 단계 S312 후에, 처리는 단계 S311로 되돌아간다.
한편, 위치가 적절한 것으로 판정된 경우(단계 S311: 예), 점검 처리부(19)는 비행 장치(10)의 방향이 적절한지의 여부를 판정한다(단계 S321).
방향이 적절하지 않은 것으로 판정된 경우(단계 S321: 아니오), 비행 처리부(18)는 비행 장치(10)의 방향을 조정한다(단계 S322). 단계 S322 후에, 처리는 단계 S321로 되돌아간다.
한편, 방향이 적절한 것으로 판정된 경우(단계 S321: 예), 점검 처리부(19)는 상술한 바와 같이 타격 위치를 확인하는 처리를 수행한다(단계 S331).
그 후, 점검 처리부(19)는 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)와 접촉할 수 있는지 여부를 판정한다(단계 S332). 타격기가 접촉할 수 있는 것으로 판정된 경우(단계 S332: 예), 점검 처리부(19)는 타음 검사를 실시한다(단계 S341). 그 후, 점검 처리부(19)는 비행 장치측 통신부(11)를 통해 결과를 관제 장치(31)에 송신한다(단계 S342).
단계 S342 후에, 도 10의 처리를 종료한다.
한편, 타격부(230)가 점검 대상 개소(900)와 접촉할 수 없는 것으로 판정된 경우(단계 S332: 아니오), 점검 처리부(19)는 에러 처리를 수행한다(단계 S351). 예를 들어, 점검 처리부(19)는 비행 장치측 통신부(11)를 통해 에러를 관제 장치(31)에 송신한다.
단계 S351 후에, 도 10의 처리를 종료한다.
비행 장치(10)가 비행부(100)의 자유도에 따라서 복수의 좌표를 사용할 수 있다는 점을 유의한다. 이 점에 대해서, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.
도 11은, 보다 자유도가 높은 타음 점검부를 포함하는 비행 장치의 개략 외형을 도시하는 사시도이다. 도 11에 도시하는 비행 장치(600)의 타음 점검부(601)의 구조가 비행 장치(10)의 비행부(100)(도 2)의 경우와 상이하다. 타음 점검부(601) 이외의 부들은, 비행 장치(10)의 경우와 유사하다.
비행 장치(600)에서는, 타음 점검부(601)는 암(220), 타격부(230) 및 점검부용 밸런서(260) 대신에, 암(620), 타격부(630) 및 조인트부(660)를 포함한다. 측거부(240)와, 힘 센서(250)는, 타격부(630)에 내장된다.
조인트부(660)는 가변 각도로 암(620)을 타격부(630)와 접속시킨다. 그 결과, 타음 점검부(601)의 타격부(630)는, 비행부(100)의 타격부(230)보다 더 높은 자유도를 갖는다.
도 12는, 비행 장치(600)가 사용하는 좌표계의 예를 나타내는 설명도이다. 이 도면의 예에서는, 비행 장치(600)는 좌표계 Σb, Σpb 및 Σpt를 사용한다.
도 12의 좌표계 Σb는, 도 5 내지 도 7의 좌표계 Σb와 유사하다. 도 12의 좌표계 Σb에서는, 원점이 비행 장치(600)의 무게 중심(점 P210)으로 설정된다. x축이, 비행 장치(600)의 전진 방향으로 설정된다. z축은, 연직 상방 방향으로 설정되고, y축은 x축과 z축에 직교하도록 설정된다. 도 12의 예에서는, 비행 장치(600)가 오른손 좌표계의 좌표 축들을 사용하지만, 비행 장치(600)가 왼손 좌표계의 좌표 축들을 사용할 수 있다.
좌표계 Σpb에서는, 원점이 타음 점검부(601)와 비행 장치 본체(110)의 접속 부분(점 P220)으로 설정된다. 암(620)의 길이 방향을 수평면에 투영한 방향으로 x축이 설정된다. z축은 연직 상방 방향으로 설정되고, y축은 x축과 z축에 직교하도록 설정된다. 좌표계 Σpb에 대해서도, 비행 장치(600)가 오른손 좌표계의 좌표 축들을 사용하지만, 비행 장치(600)가 왼손 좌표계의 좌표 축들을 사용할 수 있다.
좌표계 Σpt에서는, 원점이 타격부(630)의 선단(점 P230)으로 설정된다. 이 선단은, 점검 대상 개소(900)와 접촉한다. 암(620)의 길이 방향으로 x축이 설정되고, x축과 직교하고 수평면 내에 y축이 설정된다. z축은, x축과 y축에 직교하는 방향이 되도록 설정된다. 좌표계 Σpt에 대해서도, 비행 장치(600)가 오른손 좌표계의 좌표 축들, 또는 왼손 좌표계의 좌표 축들을 사용할 수 있다.
비행 처리부(18) 및 점검 처리부(19)는 동작 대상에 따라서 좌표계들을 선택적으로 사용한다. 또한, 서보 모터의 동작 또는 센서에 의해 좌표들 간의 관계를 검출할 수 있기 때문에, 비행 처리부(18) 및 점검 처리부(19)는 필요할 때 좌표 변환을 수행한다.
전술한 바와 같이, 타음 점검부(200, 601)는 점검 대상 개소(900)에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소(900)를 두드려서 점검을 수행한다. 비행부(100)는 비행부(100)에 타음 점검부(200, 601)를 탑재해서 비행한다. 지상측 장치(20)는 점검 대상 개소(900)에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고, 비행 장치(10, 600)의 위치를 검출한다. 비행 명령부(592)는 지상측 장치(20)가 검출한 비행 장치(10, 600)의 위치에 기초하여, 비행 장치(10, 600)의 전진 방향이, 지상측 장치(20)로부터 점검 대상 개소(900)로 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(10, 600)를 제어한다.
전술한 바와 같이, 비행 명령부(592)는, 전진 방향이 점검 대상 개소(900)를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(10, 600)를 제어하는 처리를 행하기 때문에, 작업 점검자가 비행 장치(10, 600)를 조작하지 않고서, 타음 점검을 수행할 수 있다. 또한, 타음 점검부(200, 601)를 이동시키는 장치로서 비행 장치(10, 600)를 사용하고 있으므로, 차량이 진입하기 곤란한 장소에 대해서도, 타음 점검을 수행할 수 있다.
타격부(230, 630)는 점검 대상 개소(900)를 두드린다. 점검 처리부(19)는 타격부(230, 630)가 검사를 위해서 점검 대상 개소(900)를 두드리기 전에, 타격부(230, 630)의 점검 대상 개소(900)에 대한 상대 위치를 확인한다. 이에 의해, 점검 시스템(1)은, 부적절한 위치에서 점검 대상 개소(900)를 두드리는 것에 의해 야기되는 타음 점검의 정밀도가 저하될 가능성을 감소시킬 수 있다.
힘 센서(250)는 타격부(230, 630)에 가해지는 힘을 검출한다. 점검 처리부(19)는 타격부(230, 630)를 점검 대상 개소(900)를 두드리는 위치로 이동시키고, 힘 센서(250)로부터의 감지 데이터에 기초하여 타격부(230, 630)와 점검 대상 개소(900) 사이의 접촉의 유/무를 판정한다.
이에 의해, 점검 시스템(1)에서는, 힘 센서(250)를 사용하여 압력의 검출 유/무를 판정하는 용이한 처리에 의해, 타음 검사를 적절하게 수행할 수 있을 것인지 여부를 확인할 수 있다.
측거부(240)는 타격부(230, 630)와 점검 대상 개소(900) 사이의 거리를 측정한다. 그 후, 점검 처리부(19)는 타격부(230, 630)와 점검 대상 개소(900) 사이의 거리가 미리 결정된 거리인지 여부를 판정한다.
이에 의해, 점검 시스템(1)에서는, 측거부(240)가 검출한 거리가 미리 결정된 거리인지 여부를 판정하는 용이한 처리에 의해, 타음 검사를 적절하게 수행할 수 있을 것인지 여부를 확인할 수 있다.
비행 명령부(592)는 점검 대상 개소(900)의 표면에서 2점을 지정받고, 비행 장치(10, 600)의 전진 방향이, 2점을 포함하는 직선과 직교하고 지상측 장치(20)로부터 점검 대상 개소(900)로 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(10, 600)를 제어한다.
그 결과, 점검 작업자는, 비행 장치(10, 600)를 조종하지 않고서, 점검 대상 개소(900)의 표면에서의 2점을 지정하는 용이한 처리를 행하기만 하면 된다. 이러한 점에서, 점검 작업자의 부담을 감소시킬 수 있다.
이어서, 도 13 내지 도 14를 참조하여, 본 발명의 최소 구성에 대해서 설명한다.
도 13은, 본 발명에 따른 점검 시스템의 최소 구성을 도시하는 설명도이다. 점검 시스템(50)은 비행 장치(51)와, 지상측 장치(54)와, 비행 명령부(55)를 포함한다. 비행 장치(51)는 타음 점검부(52)와, 비행부(53)를 포함한다.
위의 구성에서, 타음 점검부(52)는 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행한다. 비행부(53)는 비행부(53)에 타음 점검부(52)를 탑재해서 비행한다. 지상측 장치(54)는 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고, 비행 장치(51)의 위치를 검출한다. 그 후, 비행 명령부(55)는 지상측 장치(54)가 검출한 비행 장치(51)의 위치에 기초하여, 비행 장치(51)의 전진 방향이, 지상측 장치(54)로부터 점검 대상 개소로 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(51)를 제어한다.
전술한 바와 같이, 비행 명령부(55)가 전진 방향이 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치(51)를 제어하는 처리를 행하므로, 작업 점검자가 비행 장치(51)를 조작하지 않고서, 타음 점검을 수행할 수 있다. 또한, 타음 점검부(52)를 이동시키는 장치로서 비행 장치(51)를 사용하고 있으므로, 차량이 진입하기 곤란한 장소에 대해, 타음 점검을 수행할 수 있다.
도 14는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 관제 장치의 최소 구성을 도시하는 설명도이다. 이 도면에 나타내는 관제 장치(60)는 비행 명령부(61)를 포함한다.
위의 구성에서, 비행 명령부(61)는 지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 비행 장치의 전진 방향이 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로, 비행 장치를 제어한다. 비행 장치는, 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검부와, 비행부에 타음 점검부를 탑재해서 비행하는 비행부를 포함한다. 지상측 장치는, 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 비행 장치의 위치를 검출한다.
전술한 바와 같이, 비행 명령부(61)가 전진 방향이 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 비행 장치를 제어하는 처리를 행하므로, 작업 점검자가 비행 장치를 조작하지 않고서, 타음 점검을 수행할 수 있다. 또한, 타음 점검부를 이동시키는 장치로서 비행 장치가 사용되고 있으므로, 차량이 진입하기 곤란한 장소에 대해, 타음 점검을 수행할 수 있다.
비행 장치측 제어부(17)와, 지상측 제어부(29)와, 관제측 제어부(590)의 기능들의 전부 또는 일부를 실현하기 위한 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하는 것에 의해, 그리고 이 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 의해 판독하고, 이 프로그램을 실행함으로써 각 부의 처리를 수행할 수 있다. 여기서 지칭되는 “컴퓨터 시스템“은, OS(Operating System) 및 주변기기 등의 하드웨어를 포함한다는 점에 유의한다.
“컴퓨터 판독 가능한 기록 매체“는, 플렉시블 디스크, 광자기 디스크, ROM(Read Only Memory), 및 CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory) 등의 포터블 매체, 컴퓨터에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 포함한다. 전술한 프로그램은, 전술한 기능들의 일부를 실현하기 위한 프로그램일 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과 조합하여 실현할 수 있는 프로그램일 수 있다.
본 발명은 본 예시적인 실시예들에 대해 도면을 참조하여 상세하게 도시되고 설명되었지만, 구체적인 구성들은 이 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 요지를 벗어나지 않고서 다양한 변경들이 이루어질 수 있다.
이 출원은, 2016년 5월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2016-106764호에 기초하고 이로부터 우선권의 이득을 주장하며, 그 개시는 본 명세서에 그 전체가 참조로 포함된다.
1, 50 점검 시스템
10, 51, 600 비행 장치
11 비행 장치측 통신부
16 비행 장치측 기억부
17 비행 장치측 제어부
18 비행 처리부
19 점검 처리부
20, 54 지상측 장치
21 지상측 통신부
22 비행 장치 검출부
28 지상측 기억부
29 지상측 제어부
30 관제 시스템
31, 60 관제 장치
32 전원 장치
52, 200, 601 타음 점검부
53, 100 비행부
55, 61, 592 비행 명령부
110 비행 장치 본체
120 팬
130 본체용 밸런서
210 점검부용 받침대
211 점검부용 회전축
220, 620 암
230, 630 타격부
240 측거부
250 힘 센서
260 점검부용 밸런서
270 마이크
300 레이저 레인지 파인더
310 파인더용 받침대
311 파인더용 회전축
320 파인더 본체
400 코너 큐브
510 관제측 통신부
520 표시부
530 조작 입력부
580 관제측 기억부
590 관제측 제어부
591 좌표 관리부
660 조인트부
900 점검 대상 개소

Claims (8)

  1. 점검 시스템으로서,
    점검 대상 개소(location to be inspected)에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 상기 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단(hammering inspection means), 및
    비행 수단에 상기 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하는 비행 장치;
    상기 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 상기 비행 장치의 위치를 검출하는 지상측 장치; 및
    상기 지상측 장치가 검출한 상기 비행 장치의 상기 위치에 기초하여, 상기 비행 장치의 전진 방향이, 상기 지상측 장치로부터 상기 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 상기 비행 장치를 제어하는 비행 명령 수단
    을 포함하는, 점검 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타음 점검 수단은, 상기 점검 대상 개소를 두드리는 타격 수단(impact means)을 포함하고,
    상기 비행 장치는, 상기 타격 수단이 상기 점검 대상 개소를 두드리기 전에, 상기 타격 수단의 상기 점검 대상 개소에 대한 상대 위치를 확인하는 타격 수단 위치 확인 수단을 포함하는, 점검 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 타격 수단에 가해지는 힘을 검출하는 힘 센서를 추가로 포함하고,
    상기 타격 수단 위치 확인 수단은, 상기 타격 수단을 상기 점검 대상 개소를 두드리는 위치로 이동시키고, 상기 힘 센서로부터의 감지(sensing) 데이터에 기초하여 상기 타격 수단과 상기 점검 대상 개소 사이의 접촉의 유 또는 무를 판정하는, 점검 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 타격 수단과 상기 점검 대상 개소 사이의 거리를 측정하는 측거 수단(distance measuring means)을 추가로 포함하고,
    상기 타격 수단 위치 확인 수단은, 상기 타격 수단과 상기 점검 대상 개소 사이의 상기 거리가 미리 결정된 거리인지 여부를 판정하는, 점검 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비행 명령 수단은, 상기 점검 대상 개소의 표면에서 2점을 지정받고, 상기 비행 장치의 상기 전진 방향이, 상기 2점을 포함하는 직선과 직교하고 상기 지상측 장치로부터 상기 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 상기 비행 장치를 제어하는, 점검 시스템.
  6. 관제 장치로서,
    지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 상기 비행 장치의 전진 방향이, 상기 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 상기 비행 장치를 제어하는 비행 명령 수단
    을 포함하고, 상기 비행 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 상기 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 상기 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 상기 지상측 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 상기 비행 장치의 상기 위치를 검출하는, 관제 장치.
  7. 관제 방법으로서,
    지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 상기 비행 장치의 전진 방향이, 상기 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 상기 비행 장치를 제어하는 단계
    를 포함하고, 상기 비행 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 상기 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 상기 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 상기 지상측 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 상기 비행 장치의 상기 위치를 검출하는, 관제 방법.
  8. 컴퓨터로 하여금 방법을 수행하게 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 방법은:
    지상측 장치가 검출한 비행 장치의 위치에 기초하여, 상기 비행 장치의 전진 방향이, 상기 지상측 장치로부터 점검 대상 개소를 향하는 방향이 되는 방식으로 상기 비행 장치를 제어하는 단계
    를 포함하고, 상기 비행 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 미리 결정된 상대 위치에서 상기 점검 대상 개소를 두드려서 점검을 수행하는 타음 점검 수단, 및 비행 수단에 상기 타음 점검 수단을 탑재해서 비행하는 비행 수단을 포함하고, 상기 지상측 장치는 상기 점검 대상 개소에 대한 상대 위치에 고정되게 설치되고 상기 비행 장치의 상기 위치를 검출하는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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