特許 6775152 無人走行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6775152

(24)【登録日】2020年10月8日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】無人走行体

(51)【国際特許分類】

   G01C 7/06 20060101AFI20201019BHJP

   G01C 15/00 20060101ALI20201019BHJP

   B60G 9/02 20060101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   G01C7/06

   G01C15/00 104A

   B60G9/02

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-53398(P2017-53398)

(22)【出願日】2017年3月17日

(65)【公開番号】特開2018-155637(P2018-155637A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年9月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】515102770

【氏名又は名称】ルーチェサーチ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】596053585

【氏名又は名称】西日本高速道路エンジニアリング中国株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】特許業務法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 豊

(72)【発明者】

【氏名】平坂 直行

(72)【発明者】

【氏名】下野 宗彦

(72)【発明者】

【氏名】岡本 淳二

【審査官】 九鬼 一慶

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１１４３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３３０９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７８３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−２２３８６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ ７／０６

Ｂ６０Ｇ ９／０２

Ｇ０１Ｃ １５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

暗渠の内部を走行しながら該暗渠の内面を点検する無人走行体であって、
前記暗渠の内面を点検する点検装置が搭載された車体フレームと、
前記車体フレームよりも下方に配設され、車幅方向に延びてその両端部にそれぞれ車輪が設けられるとともに車両前後方向に間隔をあけて配設された複数のシャフトと、
前記車体フレームと前記複数のシャフトとを接続する複数のサスペンションと、
前記複数の車輪に対応して設けられ、該車輪をそれぞれ独立して駆動させる複数の走行モータと、
前記複数の車輪に対応して設けられ、該車輪をそれぞれ独立して方向転換させる複数のステアリングモータと、
一端が前記車体フレームにおける車幅方向の端部寄りの位置に接続され、他端が前記車幅方向の中央寄りの位置で且つ該シャフトの上側部分に接続されるとともに、該シャフトを該車体フレームに対して上下左右に揺動可能に支持する複数の第１リンクと、
一端が前記車体フレームにおける車幅方向の端部寄りの位置に接続され、他端が前記車幅方向の端部寄りの位置で且つ該シャフトの下側部分に接続されるとともに、該シャフトを該車体フレームに対して上下左右に揺動可能に支持する複数の第２リンクとを備えたことを特徴とする無人走行体。

【請求項2】

請求項１において、
前記第１リンク及び前記第２リンクは、前記車体フレーム及び前記シャフトに対してそれぞれユニバーサルジョイントを介して接続されていることを特徴とする無人走行体。

【請求項3】

請求項１又は２において、
前記シャフトにおける車幅方向の中央寄りの位置には、上方に延びる上部ブラケットが設けられ、
前記第１リンクは、前記上部ブラケットの上端部に接続されていることを特徴とする無人走行体。

【請求項4】

請求項１乃至３のうち何れか１つにおいて、
前記車体フレームには、前記暗渠の内面をレーザー計測するレーザースキャナが搭載されていることを特徴とする無人走行体。

【請求項5】

請求項４において、
前記車体フレームには、前記レーザースキャナの三次元の角速度と加速度を計測する慣性計測部と、該レーザースキャナの移動距離を算出することで位置情報を取得する位置取得部とが設けられ、
前記車体フレームの外部には、前記暗渠の内面の点検作業で得られたデータを処理する外部処理装置が設けられ、
前記外部処理装置は、前記慣性計測部の計測結果及び前記位置取得部の位置情報に基づいて、前記レーザースキャナの計測データを補正する補正部を有することを特徴とする無人走行体。

【請求項6】

請求項５において、
前記慣性計測部は、前記レーザースキャナの近傍に配設されていることを特徴とする無人走行体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無人走行体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、地盤に埋設された下水道管や農業用排水管の内部を走行しながら、埋設管の変形の有無を点検する管内径変位測定機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、鉛直線上車輪を設けた機器搭載台に対して台車を昇降可能に構成し、鉛直半径検出センサと水平半径検出センサによって被計測管の内径を計測するようにした構成が開示されている。これにより、３方向の計測で被計測管の鉛直方向及び水平方向の内径変位を計測するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−１９６９３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の管内径変位測定機では、被計測管の種類や内部の状況によっては、正確な点検作業を行うことができないという問題がある。

【0006】

具体的に、外圧に対する耐力が高く可撓性に優れている埋設管として、パイプ縦断方向に対して直角方向に波型鋼鈑のセクションを半円形又は円弧形に組み合わせて配置したコルゲート管が道路盛土内に埋設されることがある。

【0007】

ここで、コルゲート状の暗渠の内部は、管底が凹凸面を有していることから、管内径変位測定機が暗渠の内部を走行すると、走行中の機器搭載台が凹凸面に沿って振動してしまい、鉛直半径検出センサの計測値が大きく変動してしまう。

【0008】

また、管底に土砂や砂礫が堆積している場合には、走行中の機器搭載台が土砂や砂礫を乗り越える際に大きく傾いてしまい、機器搭載台を水平姿勢に維持することができない。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、暗渠の内部において、安定した走行が可能な無人走行体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、暗渠の内部を走行しながら該暗渠の内面を点検する無人走行体を対象とし、次のような解決手段を講じた。

【0011】

すなわち、第１の発明は、前記暗渠の内面を点検する点検装置が搭載された車体フレームと、
前記車体フレームよりも下方に配設され、車幅方向に延びてその両端部にそれぞれ車輪が設けられるとともに車両前後方向に間隔をあけて配設された複数のシャフトと、
前記車体フレームと前記複数のシャフトとを接続する複数のサスペンションと、
前記複数の車輪に対応して設けられ、該車輪をそれぞれ独立して駆動させる複数の走行モータと、
前記複数の車輪に対応して設けられ、該車輪をそれぞれ独立して方向転換させる複数のステアリングモータと、
一端が前記車体フレームにおける車幅方向の端部寄りの位置に接続され、他端が前記車幅方向の中央寄りの位置で且つ該シャフトの上側部分に接続されるとともに、該シャフトを該車体フレームに対して上下左右に揺動可能に支持する複数の第１リンクと、
一端が前記車体フレームにおける車幅方向の端部寄りの位置に接続され、他端が前記車幅方向の端部寄りの位置で且つ該シャフトの下側部分に接続されるとともに、該シャフトを該車体フレームに対して上下左右に揺動可能に支持する複数の第２リンクとを備えたことを特徴とするものである。

【0012】

第１の発明では、第１リンク及び第２リンクによって、車輪が設けられたシャフトを車体フレームに対して上下左右に揺動可能に支持している。ここで、第１リンクは、シャフトの車幅方向の中央寄りの位置で且つシャフトの上側部分に接続される。第２リンクは、シャフトの車幅方向の端部寄りの位置で且つシャフトの下側部分に接続される。

【0013】

このような構成とすれば、シャフトの上下方向のストロークを大きく確保するとともに、シャフトの左右方向のねじれを吸収することができる。これにより、例えば、コルゲート状の暗渠の内部において、障害物や急傾斜等を乗り越えて安定した走行が可能となる。

【0014】

また、複数の車輪に対応して走行モータやステアリングモータを独立して設けたインホイールモータ構造とすることで、前後輪を繋ぐドライブシャフトが不要となり、車体の大きさやレイアウトの変更が容易となる。

【0015】

第２の発明は、第１の発明において、
前記第１リンク及び前記第２リンクは、前記車体フレーム及び前記シャフトに対してそれぞれユニバーサルジョイントを介して接続されていることを特徴とするものである。

【0016】

第２の発明では、第１リンク及び第２リンクが、ユニバーサルジョイントを介して車体フレーム及びシャフトに接続される。これにより、第１リンク及び第２リンクの上下左右の揺動動作をスムーズに行うことができる。

【0017】

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記シャフトにおける車幅方向の中央寄りの位置には、上方に延びる上部ブラケットが設けられ、
前記第１リンクは、前記上部ブラケットの上端部に接続されていることを特徴とするものである。

【0018】

第３の発明では、上部ブラケットの上端部に第１リンクを接続することで、第１リンクと第２リンクとの高さ方向の離間距離を大きくしている。これにより、シャフトの左右方向のより大きなねじれを吸収することができる。

【0019】

第４の発明は、第１乃至第３の発明のうち何れか１つにおいて、
前記車体フレームには、前記暗渠の内面をレーザー計測するレーザースキャナが搭載されていることを特徴とするものである。

【0020】

第４の発明では、車体フレームにレーザースキャナを搭載することで、暗渠の内面をレーザー測量によって形状把握するようにしている。これにより、点検装置としてカメラを用いて目視確認のみを行う場合に比べて、より詳細な点検を行うことができる。

【0021】

第５の発明は、第４の発明において、
前記車体フレームには、前記レーザースキャナの三次元の角速度と加速度を計測する慣性計測部と、該レーザースキャナの移動距離を算出することで位置情報を取得する位置取得部とが設けられ、
前記車体フレームの外部には、前記暗渠の内面の点検作業で得られたデータを処理する外部処理装置が設けられ、
前記外部処理装置は、前記慣性計測部の計測結果及び前記位置取得部の位置情報に基づいて、前記レーザースキャナの計測データを補正する補正部を有することを特徴とするものである。

【0022】

第５の発明では、外部処理装置（例えば、作業者が現場に持ち込んだノートパソコンや、別室に設置されているデスクトップパソコン等）によって、慣性計測部で計測されたレーザースキャナの三次元の角速度と加速度に基づいて、レーザースキャナの計測データを補正している。これにより、例えば、コルゲート状の暗渠の内部においても、暗渠の内面形状を精度良く計測することができる。

【0023】

具体的に、レーザースキャナは、レーザーを発射してから暗渠の内面に反射して返ってくるまでの時間を計測して距離を算出するものである。ここで、コルゲート状の暗渠の内部は、管底が凹凸面を有していることから、走行中の車体フレームが凹凸面に沿って振動したときに、レーザースキャナとコルゲート管の内面と間の距離やレーザーの照射方向が変動してしまう。

【0024】

そこで、本発明では、レーザースキャナがどのように振動しているか、つまり、三次元の角速度や加速度を計測しておき、この計測結果に基づいてレーザースキャナの計測データを補正するようにしている。これにより、三次元解析の精度を向上させ、より詳細な計測と調査を実施することができる。

【0025】

また、レーザースキャナの移動距離を算出して位置情報を取得するようにしたから、ＧＰＳ電波が届かないコルゲート管内においても、正確な位置情報を取得することができる。

【0026】

第６の発明は、第５の発明において、
前記慣性計測部は、前記レーザースキャナの近傍に配設されていることを特徴とするものである。

【0027】

第６の発明では、レーザースキャナの近傍、例えば、レーザースキャナの上方に慣性計測部を配設するようにしたから、レーザースキャナの三次元の角速度や加速度を精度良く計測することができる。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、シャフトの上下方向のストロークを大きく確保するとともに、シャフトの左右方向のねじれを吸収することができ、暗渠の内部において、障害物や急傾斜等を乗り越えて安定した走行が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本実施形態に係る無人走行体の構成を示す斜視図である。

【図2】無人走行体の構成を示す平面図である。

【図3】車輪を方向転換させた状態を示す平面図である。

【図4】車輪が障害物を乗り越えるときの第１リンク及び第２リンクの動きを説明する側面図である。

【図5】ユニバーサルジョイントの構成を示す斜視図である。

【図6】無人走行体の構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

【0031】

また、図面には、上下や前後左右の方向を矢印で示してある。特に言及しない限り、上下等の方向についてはこれら矢印で示す方向に従って説明する。

【0032】

図１〜図４に示すように、無人走行体１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１よりも下方に配設された前輪及び後輪用のシャフト２０と、車体フレーム１１の周囲を撮影する複数のカメラ４０と、レーザー計測用のレーザースキャナ５０とを主に備えている。

【0033】

無人走行体１０は、コルゲート状の暗渠１（図４参照）の内部を走行しながら暗渠１の内面を点検するためのものであり、本実施形態では、点検装置として、カメラ４０とレーザースキャナ５０とを用いている。

【0034】

車体フレーム１１は、４本のパイプ状の部材を矩形枠状に組み合わせることで構成されている。車体フレーム１１の四隅には、車体フレーム１１から下方に延びるサスペンションブラケット１２が設けられている。サスペンションブラケット１２には、サスペンション３０の上端部が接続されている。サスペンション３０の下端部は、シャフト２０の下部に設けられた後述する下部ブラケット１７に接続されている。

【0035】

シャフト２０は、車幅方向に延びてその両端部にそれぞれ車輪２１が設けられている。シャフト２０は、車両前後方向に間隔をあけて２つ配設されている。つまり、本実施形態では、四輪駆動の無人走行体１０となっている。なお、以下では、前輪側のシャフト２０についてのみ説明し、略同様の構成である後輪側のシャフト２０については説明を省略する。

【0036】

シャフト２０の下部には、下部ブラケット１７が設けられている。下部ブラケット１７は、シャフト２０の車幅方向の両端部寄りの位置にそれぞれ設けられている。下部ブラケット１７には、サスペンション３０の下端部が接続されるとともに、後述する第２リンク３２の前端部も接続されている。

【0037】

サスペンション３０は、暗渠１内に堆積した土砂や砂礫等の障害物２（図４参照）に車輪２１が乗り上げたときに、シャフト２０の上下方向の移動や左右方向のねじれを、バネの伸縮によって吸収するものである。

【0038】

４つの車輪２１は、それぞれ独立して駆動可能なインホイールモータ構造となっている。具体的に、４つの車輪２１に対応して、４つの走行モータ２２と、４つのステアリングモータ２３とが設けられている。

【0039】

図２及び図３に示すように、走行モータ２２は、モータ軸が車輪２１に直結するように連結されており、走行モータ２２の駆動に伴って車輪２１が回転する。無人走行体１０は、走行モータ２２の回転方向や回転速度に応じて、前後方向に走行可能となっている。

【0040】

走行モータ２２は、シャフト２０の車幅方向の両端部にそれぞれ設けられた走行モータ保持ブラケット２４に取り付けられている。走行モータ保持ブラケット２４は、正面視で車幅方向の内方に開口する断面凹状の部材で形成され、上下方向に延びる中心軸２４ａを中心に回動可能となっている。

【0041】

走行モータ保持ブラケット２４の上面には、車両前方に延びる車輪側リンクレバー２６が設けられており、後述するリンク軸２８によって引っ張られ又は押し出されることで、車輪２１及び走行モータ２２が中心軸２４ａを中心に左右方向に回動するようになっている。

【0042】

ステアリングモータ２３は、車輪２１を独立して方向転換させるものであり、シャフト２０に設けられたステアリングモータ保持ブラケット２５に取り付けられている。ステアリングモータ保持ブラケット２５は、シャフト２０の上部から車両前方に向かって張り出している。

【0043】

ステアリングモータ２３は、モータ軸が上方に向かって延びるようにステアリングモータ保持ブラケット２５に取り付けられている。ステアリングモータ２３のモータ軸の上端部には、モータ側リンクレバー２７が設けられている。

【0044】

走行モータ保持ブラケット２４の車輪側リンクレバー２６と、ステアリングモータ２３のモータ側リンクレバー２７とは、リンク軸２８によって接続されている。そのため、ステアリングモータ２３を駆動すると、モータ側リンクレバー２７がリンク軸２８を介して車輪側リンクレバー２６を引っ張る方向又は押し出す方向に回動する。これにより、走行モータ保持ブラケット２４を中心軸２４ａを中心に左右方向に回動させ、車輪２１を方向転換させることができる（図３参照）。

【0045】

図４にも示すように、シャフト２０の上部には、上部ブラケット１６が設けられている。上部ブラケット１６は、シャフト２０の車幅方向の中央寄りの位置に設けられている。上部ブラケット１６は、正面視で上方に開口する断面凹状に形成されている。

【0046】

上部ブラケット１６の前側には、無人走行体１０の車両前方に光を照射するＬＥＤライト４５が取り付けられている。ＬＥＤライト４５は、光の照射面が車両前方を向くように配設された平板状に形成され、無人走行体１０の車両前方を撮影するためのカメラ４０の撮影範囲を明るく照らすようにしている。

【0047】

なお、車両前方を照らすＬＥＤライト４５の取り付け位置は、上部ブラケット１６に限定するものではなく、前方を照らす姿勢でＬＥＤライト４５を保持できるのであれば、どの位置に取り付けてもよい。

【0048】

車体フレーム１１とシャフト２０とは、第１リンク３１及び第２リンク３２によって接続されている。具体的に、第１リンク３１の後端部は、車体フレーム１１における車幅方向の端部寄りの位置で且つ前後方向の略中央位置に設けられた車体側ブラケット１３に接続されている。車体側ブラケット１３は、正面視で下方に開口する断面凹状に形成されている。

【0049】

第１リンク３１の前端部は、シャフト２０の車幅方向の中央寄りの位置で且つシャフト２０の上部に設けられている、上述した上部ブラケット１６の上端部に接続されている。

【0050】

第２リンク３２の後端部は、車体側ブラケット１３に接続されている。第２リンク３２の前端部は、シャフト２０の車幅方向の両端部寄りの位置で且つシャフト２０の下部にそれぞれ設けられている、上述した下部ブラケット１７に接続されている。

【0051】

第１リンク３１及び第２リンク３２は、車体フレーム１１及びシャフト２０に対して、それぞれユニバーサルジョイント３５を介して接続されている。図５に示すように、ユニバーサルジョイント３５は、球体部３６と、球体部３６の球面に沿って摺動可能な湾曲凹面が内周面に形成されたリング状の摺動部３７とを有する。

【0052】

図５に示す例では、ユニバーサルジョイント３５の球体部３６は、前輪側及び後輪側の第１リンク３１と第２リンク３２に対応して、車体側ブラケット１３の左右の壁部に、前後方向に間隔をあけて合計４つ設けられている。球体部３６は、締結ボルト３８によって車体側ブラケット１３に締結されている。摺動部３７は、第１リンク３１の後端部及び第２リンク３２の後端部にそれぞれ設けられ、球体部３６に摺動可能に嵌め込まれている。

【0053】

これにより、第１リンク３１及び第２リンク３２は、球体部３６の球面に沿って摺動部３７が摺動することで、図４に示すように、シャフト２０を車体フレーム１１に対して上下左右に揺動可能に支持している。

【0054】

なお、第１リンク３１の前端部、第２リンク３２の前端部、及びサスペンション３０の上端部及び下端部にも、同様にユニバーサルジョイント３５が設けられているが、上述した構成と略同じであるため、説明を省略する。

【0055】

このように、第１リンク３１は、シャフト２０の車幅方向の中央寄りの位置で且つシャフト２０の上側部分に接続される一方、第２リンク３２は、シャフト２０の車幅方向の端部寄りの位置で且つシャフト２０の下側部分に接続されている。このように、第１リンク３１と第２リンク３２との高さ方向の離間距離を大きくしている。

【0056】

このような構成とすれば、シャフト２０の上下方向のストロークを大きく確保するとともに、シャフト２０の左右方向のねじれを吸収することができる。その結果、図４に示すように、コルゲート状の暗渠１の内部において、車輪２１がコルゲート管の凹凸面に沿って移動する際に車体フレーム１１が振動したり、障害物２を乗り越えたときに車体フレーム１１が上下左右方向に大きく揺動することがなく、車体フレーム１１の水平姿勢を維持して安定した走行が可能となる。

【0057】

図６に示すように、車体フレーム１１には、コントロールボックス６０と、内部パソコン７０とが載置されている（図１も参照）。コントロールボックス６０には、無人走行体１０の各種動作を制御する制御部６１と、外部コントローラ８０との間で通信を行う通信部６２と、各種機器に電力を供給するバッテリー６４とが収納されている。

【0058】

暗渠１の外部には、暗渠１の内面の点検作業で得られたデータを処理する外部パソコン７５（外部処理装置）と、作業者が無人走行体１０を操作するための外部コントローラ８０とが配設されている。外部パソコン７５には、表示モニタ７６が接続されている。

【0059】

通信部６２には、車体側アンテナ６３が接続されており、外部パソコン７５のアンテナ７５ａや外部コントローラ８０のアンテナ８０ａから出力される制御信号を受信して通信部６２に送信する。

【0060】

制御部６１は、通信部６２の車体側アンテナ６３で受信した制御信号に基づいて、走行モータ２２、ステアリングモータ２３、カメラ４０、レーザースキャナ５０等の動作制御を行う。

【0061】

内部パソコン７０には、カメラ４０で撮影された画像データや、レーザースキャナ５０でレーザー計測された計測データ等を記憶するために、ハードディスクやメモリ等の記憶部７１が設けられている。

【0062】

なお、レーザースキャナ５０で得られる情報量が多いので、一旦、内部パソコン７０の記憶部７１に記憶させて、後から取り出すようにしているが、多量な情報でも、無線で送信できるようになれば、内部パソコン７０に蓄積せずに、直接送るようにしても良い。

【0063】

図１にも示すように、車体フレーム１１の前側で且つ車幅方向の中央位置には、前側支柱４１が立設している。前側支柱４１の上端部には、車両前方に向かって延びる前側ロッド４２が取り付けられている。

【0064】

前側ロッド４２の前端部には、無人走行体１０の上下左右方向を撮影するための４つのカメラ４０が取り付けられている。４つのカメラ４０は、暗渠１の内面を撮影するものである。

【0065】

前側ロッド４２におけるカメラ４０よりも後方位置には、無人走行体１０の上下左右方向に向かって光を照射する４つのＬＥＤライト４５が取り付けられている。ＬＥＤライト４５は、光の照射面がそれぞれ上下左右方向を向くように配設された平板状の照明であり、カメラ４０の撮影範囲を明るく照らすようにしている。

【0066】

前側ロッド４２は、前側支柱４１に対して前後方向に位置調整可能に保持されており、前側ロッド４２を前後方向に進退させることで、前側ロッド４２に取り付けられているカメラ４０やＬＥＤライト４５の位置を調整可能となっている。

【0067】

車体フレーム１１の後側で且つ車幅方向の中央位置には、後側支柱５１が立設している。後側支柱５１の上端部には、車両後方に向かって延びる後側ロッド５２が取り付けられている。

【0068】

後側ロッド５２の後端部には、暗渠１の内面をレーザー計測するレーザースキャナ５０が取り付けられている。レーザースキャナ５０の上部には、慣性計測装置５５（Inertial Measurement Unit：ＩＭＵ）が取り付けられている。慣性計測装置５５は、３軸のジャイロと３方向の加速度計によって、レーザースキャナ５０の三次元の角速度と加速度を計測するものである。

【0069】

このように、車体フレーム１１にレーザースキャナ５０を搭載することで、暗渠１の内面をレーザー測量によって形状把握するようにしている。これにより、点検装置としてカメラ４０を用いて目視確認のみを行う場合に比べて、より詳細な点検を行うことができる。

【0070】

後側ロッド５２は、後側支柱５１に対して前後方向に位置調整可能に保持されており、後側ロッド５２を前後方向に進退させることで、後側ロッド５２に取り付けられている慣性計測装置５５の位置を調整可能となっている。

【0071】

図６に示すように、制御部６１には、レーザースキャナ５０の移動距離を算出することで位置情報を取得する位置取得部６５が設けられている。具体的に、位置取得部６５は、走行モータ２２の回転数を入力とし、車輪２１の外径に基づいて算出される車輪２１の１回転当たりの移動距離と、車輪２１の回転数とに基づいて、無人走行体１０の移動距離、つまり、無人走行体１０に設けられたレーザースキャナ５０の移動距離を算出している。

【0072】

そして、暗渠１の入口を基準位置として、位置取得部６５で算出されたレーザースキャナ５０の移動距離を加算していくことで、暗渠１の入口からの距離、つまり、レーザースキャナ５０の現在の位置情報を取得することができる。

【0073】

これにより、ＧＰＳ電波が届かないコルゲート管で構成された暗渠１内においても、正確な位置情報を取得することができる。

【0074】

後側ロッド５２におけるレーザースキャナ５０よりも前方位置には、斜め後方に向かって傾斜しながら立設するカメラ支持アーム５３が取り付けられている。カメラ支持アーム５３の下端部は、後側ロッド５２に対して前後方向に位置調整可能に保持されている。カメラ支持アーム５３の上端部には、無人走行体１０の車両前方を撮影するカメラ４０が取り付けられている。

【0075】

車両前方を撮影するカメラ４０の映像は、通信部６２の車体側アンテナ６３を介して外部パソコン７５に無線通信されて表示モニタ７６に表示される。これにより、作業者は、暗渠１の内部の状況をリアルタイムで知ることができ、カメラ４０の映像を表示モニタ７６で確認しながら、外部コントローラ８０の操作部８０ｂを用いて、無人走行体１０の操縦を行う。

【0076】

内部パソコン７０の記憶部７１に記録されている各種データは、点検作業を終えた無人走行体１０をコネクタ６８を介して外部パソコン７５に接続することで、外部パソコン７５の記憶部７７に転送することができる。

【0077】

例えば、レーザースキャナ５０でレーザー計測されたスキャンデータ、慣性計測装置５５で計測した計測データ、位置取得部６５で取得した位置情報を示す位置データを転送する。

【0078】

ここで、外部パソコン７５において、スキャンデータと位置データのみをデータ処理した場合には、暗渠１の内面の形状を正確に把握できないおそれがある。

【0079】

具体的に、レーザースキャナ５０は、レーザーを発射してから暗渠１の内面に反射して返ってくるまでの時間を計測して距離を算出するものである。ここで、コルゲート状の暗渠１の内部は、管底が凹凸面を有していることから、走行中の車体フレーム１１が凹凸面に沿って振動したり、障害物２を乗り越えるときに、レーザースキャナ５０と暗渠１の内面と間の距離やレーザーの照射方向が変動してしまうおそれがある。

【0080】

そこで、本実施形態では、レーザースキャナ５０で計測されたデータに慣性計測装置５５の計測結果を加味して、スキャナデータを補正することで、レーザースキャナ５０の傾き姿勢を考慮した正確なデータを得るようにしている。

【0081】

具体的に、外部パソコン７５は、慣性計測装置５５の計測結果及び位置取得部６５の位置情報に基づいて、レーザースキャナ５０の計測データを補正する補正部７８を有する。

【0082】

慣性計測装置５５では、レーザースキャナ５０がどのように振動しているか、つまり、三次元の角速度や加速度が計測される。補正部７８では、慣性計測装置５５で計測されたレーザースキャナ５０の三次元の角速度と加速度に基づいて、レーザースキャナ５０の傾き等を考慮しながら、レーザースキャナ５０の計測データを補正している。

【0083】

これにより、コルゲート状の暗渠１の内部においても、暗渠１の内面形状を精度良く計測することができ、三次元解析の精度を向上させ、より詳細な計測と調査を実施することができる。

【0084】

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

【0085】

本実施形態では、コルゲート状の暗渠の内部を点検対象としているが、その他にも、円筒状のコンクリート管など、異なる形状の暗渠を点検対象としてもよい。

【0086】

また、本実施形態では、車体フレーム１１の下方に、前後方向に間隔をあけて２つのシャフト２０を設けた四輪駆動の無人走行体１０について説明したが、シャフト２０の数を増やすことで、六輪駆動や八輪駆動としてもよい。また、左右の車輪２１がクローラータイプのものであってもよい。

【0087】

また、本実施形態では、前側ロッド４２に４つのカメラ４０や４つのＬＥＤライト４５を取り付けて固定しているが、例えば、前側ロッド４２に、前側ロッド４２の径方向に伸縮可能な図示しない複数の伸縮アームを取り付け、複数の伸縮アームの先端部にカメラ４０やＬＥＤライト４５を取り付けることで、カメラ４０やＬＥＤライト４５の位置を径方向に調整可能な構成としてもよい。

【0088】

これにより、暗渠１の内径に応じて、カメラ４０やＬＥＤライト４５を暗渠１の内面に近付けるように伸ばす等、柔軟な調整を行うことができる。また、径方向の長さが異なる複数の図示しない複数の支持アームを用意しておき、暗渠１の内径に応じて適切な長さの支持アームに交換することで、カメラ４０やＬＥＤライト４５の位置を調整するようにしてもよい。

【0089】

また、本実施形態では、外部パソコン７５に補正部７８を設け、内部パソコン７０の記憶部７１に記憶されているレーザースキャナ５０の計測データを、外部パソコン７５に転送して補正処理を行うようにしたが、制御部６１や内部パソコン７０に補正部７８を設けて無人走行体１０側で計測データを補正できるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0090】

以上説明したように、本発明は、暗渠の内部においても、安定して走行することができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

【符号の説明】

【0091】

１ 暗渠
１０ 無人走行体
１１ 車体フレーム
１６ 上部ブラケット
２０ シャフト
２１ 車輪
２２ 走行モータ
２３ ステアリングモータ
３０ サスペンション
３１ 第１リンク
３２ 第２リンク
３５ ユニバーサルジョイント
４０ カメラ（点検装置）
５０ レーザースキャナ（点検装置）
５５ 慣性計測装置（慣性計測部）
６５ 位置取得部
７５ 外部パソコン（外部処理装置）
７８ 補正部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】