特許 6869508 管内移動システム及び移動体のスタック検出用プログラム

(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】6869508

(24)【登録日】2021年4月16日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】管内移動システム及び移動体のスタック検出用プログラム

(51)【国際特許分類】

   B61B 13/10 20060101AFI20210426BHJP

   G01H 17/00 20060101ALI20210426BHJP

   G01N 21/84 20060101ALN20210426BHJP

   G01N 21/954 20060101ALN20210426BHJP

   B62D 57/02 20060101ALN20210426BHJP

   F16L 55/26 20060101ALN20210426BHJP

【ＦＩ】

   B61B13/10

   G01H17/00 Z

   !G01N21/84 B

   !G01N21/954 A

   !B62D57/02 N

   !F16L55/26

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-172471(P2017-172471)

(22)【出願日】2017年9月7日

(65)【公開番号】特開2019-48488(P2019-48488A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2020年6月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】899000068

【氏名又は名称】学校法人早稲田大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114524

【弁理士】

【氏名又は名称】榎本 英俊

(72)【発明者】

【氏名】高西 淳夫

(72)【発明者】

【氏名】石井 裕之

(72)【発明者】

【氏名】竹内 弘美

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 衛

(72)【発明者】

【氏名】李 駿▲てい▼

(72)【発明者】

【氏名】野村 幸暉

(72)【発明者】

【氏名】吉本 昂平

(72)【発明者】

【氏名】今野 実

(72)【発明者】

【氏名】大貫 彰彦

【審査官】 米澤 篤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−９０４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２３９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／１９９３０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１８／００９８６８２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−４８０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２０１２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平５−１２６７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４４０３５５１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４７５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１７−０００５９３３（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｂ １３／１０

Ｇ０１Ｈ １７／００

Ｂ６２Ｄ ５７／０２

Ｆ１６Ｌ ５５／２６

Ｇ０１Ｎ ２１／８４

Ｇ０１Ｎ ２１／９５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の管状体の内壁に接触しながら当該管内を移動可能な構造の移動体と、当該移動体を駆動する駆動装置と、当該駆動装置への駆動指令により前記移動体の動作を制御する動作制御装置とを備えた管内移動システムにおいて、
前記動作制御装置は、前記移動体の一部分が前記内壁に接触したときの摩擦音の状態により、当該接触が原因で前記移動体が前記管内を移動不能になるスタックの発生を検出するスタック検出手段と、前記スタックが発生したときに、前記移動体に前記スタックを解消する動作をさせるように、前記駆動装置に駆動指令を行う駆動指令手段とを備えたことを特徴とする管内移動システム。

【請求項2】

前記管内で発生する音情報を収集するマイクを更に備え、
前記スタック検出手段は、前記移動体の移動時に前記内壁に接触する動作フェーズに関する時間データが記憶された時間データ記憶部と、前記マイクで取得した音情報から音圧の経時変化を示す音圧データを取得する音圧データ取得部と、前記時間データ及び前記音圧データに基づき、前記摩擦音のうち前記スタックが原因となるスタック音の発生の有無を検出するスタック音検出部と、当該スタック音検出部での検出結果を利用し、前記スタックの発生の有無と種類を特定するスタック情報取得部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の管内移動システム。

【請求項3】

前記スタック音検出部では、前記スタックの発生が想定される前記動作フェーズ中の前記音圧データにおいて、予め設定した閾値を超える音圧が所定時間以上連続して発生している場合に、前記スタック音が発生していると判定されることを特徴とする請求項２記載の管内移動システム。

【請求項4】

前記スタック情報取得部では、前記スタック音が発生した前記動作フェーズに対応して前記スタックの種類が特定されることを特徴とする請求項３記載の管内移動システム。

【請求項5】

前記移動体は、進行方向前方における前記管内の画像データを取得するカメラを更に備え、
前記動作制御装置は、前記カメラからの画像データの処理を行う画像処理手段を更に備え、
前記画像処理手段は、前記画像データ全体の輝度情報により、前記移動体の先端側が前記内壁に接近しているか否かを判定する内壁接近判定部を含み、
前記スタック情報取得部では、前記スタックの種類の特定に際し、前記内壁接近判定部での判定結果も用いられることを特徴とする請求項４記載の管内移動システム。

【請求項6】

前記移動体は、空気圧駆動によって前記管内を尺取虫状に自走可能な構造をなし、前記駆動装置から供給される空気圧により、前記管内を移動するための推進力を生成可能に動作する推進可動部を備え、
前記推進可動部は、弾性変形可能な伸縮ホースと、当該伸縮ホースの前後両側に設けられたバルーンとにより構成され、
前記伸縮ホースは、前記駆動装置によって内部の空気圧が調整され、当該空気圧の変化により前後方向に伸縮可能に設けられ、
前記各バルーンは、前記駆動装置によって内部の空気圧が調整され、当該空気圧の変化による膨張及び収縮により、前記内壁に対する係止状態と非係止状態との間で変化可能に設けられ、前記移動体が前記管内を前進する通常走行モードにおいて、前記係止状態から前記非係止状態に移行する際の前記動作フェーズが前後異なるタイミングで行われ、
前記スタック情報取得部では、前記各バルーンが前記係止状態から前記非係止状態に移行する際の前記スタック音が移動体の前後どちらの前記バルーンで発生しているかにより、前記スタックの種類が特定されることを特徴とする請求項４記載の管内移動システム。

【請求項7】

前記移動体は、進行方向前方における前記管内の画像データを取得するカメラを更に備え、
前記動作制御装置は、前記カメラからの画像データの処理を行う画像処理手段を更に備え、
前記画像処理手段は、前記画像データ全体の輝度情報により、前記移動体の先端側が前記内壁に対する接近状態か非接近状態かを判定する内壁接近判定部を含み、
前記スタック情報取得部では、前側の前記バルーンのみから前記スタック音が発生しているときに、前記伸縮チューブの後側が前記内壁に引っ掛かって前記移動体が前進不能となる後側スタックが発生していると特定され、後側の前記バルーンのみから前記スタック音が発生し、且つ、前記移動体の先端側が前記接近状態と判定されたときに、前記移動体の先端部分が前記内壁に当接することで前記移動体が前進不能になる先端側スタックが発生していると特定され、後側の前記バルーンのみから前記スタック音が発生し、且つ、前記移動体の先端部分が前記非接近状態であると判定されたときに、前記伸縮チューブの前側が前記内壁に当接することで前記移動体が前進不能になる前側スタックが発生していると特定されることを特徴とする請求項６記載の管内移動システム。

【請求項8】

前記駆動指令手段では、前記後側スタックが発生している場合に、前側の前記バルーンを前記係止状態にし、前記伸縮ホースを後方に繰り返し伸縮させる後側スタック解消モードを行い、前記前側スタックが発生している場合に、後側の前記バルーンを前記係止状態にし、前記伸縮ホースを前方に繰り返し伸縮させる後側スタック解消モードを行い、前記先端側スタックが発生している場合に、前記移動体を後退させる先端側スタック解消モードを行うように、前記駆動装置に駆動指令することを特徴とする請求項７記載の管内移動システム。

【請求項9】

所定の管状体の内壁に接触しながら当該管内を移動可能な構造の移動体の動作制御を行うコンピュータを、前記接触が原因で前記移動体が前記管内を移動不能になるスタックの発生を検出する手段として機能させる移動体のスタック検出用プログラムであって、
前記移動体の移動時に前記内壁に接触する動作フェーズに関する時間データを記憶し、前記管内で発生する音情報から音圧の経時変化を示す音圧データを取得し、前記時間データ及び前記音圧データに基づき、前記移動体の一部分が前記内壁に接触したときの摩擦音のうち前記スタックが原因となるスタック音の発生の有無を検出し、その検出結果から前記スタックの発生の有無と種類を特定することを特徴とする移動体のスタック検出用プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自走式の移動体を管状体内で移動させる管内移動システムと、当該移動体が移動不能になるスタックを自動的に検出するスタック検出用プログラムとに係り、更に詳しくは、移動体が管状体の曲部等を通過する際に前記スタックが発生した場合に、当該スタックの解消に寄与する管内移動システム及び移動体のスタック検出用プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、日本では、社会インフラの老朽化対策の重要性が高まっており、異常の早期発見と早期対応により事故を未然に防止するとともに、大規模な修復を要する段階よりも前に何等かの対策を行う予防保全方法の確立が求められている。そのためには、社会インフラの検査が必要になるが、ライフラインの大半が道路下に埋設されており、当該配管内の点検目的のみで、道路の占用と掘削を行うことは現実的でない。その中でもガスインフラは、高度経済成長期に地中に埋設されたガス管が老朽化して経年管となっており、検査技術の開発が特に求められている。

【0003】

そこで、ガスインフラの検査には、ガスの供給停止や道路掘削を行わずに、ガス管内部の状態を検出できる検査装置が要請されるところであり、配管用の検査装置として、例えば、特許文献１〜３には、配管内を自走可能な自走式の移動体を利用したものが開示されている。

【0004】

前記特許文献１には、遠隔操作により配管内を移動して周囲の状態をカメラで撮影する自走車からなる自走式配管検査装置が開示されている。

【0005】

また、前記特許文献２には、管内検査用の撮像素子が先端側に取り付けられた空気圧駆動型の自走ユニットを走行させて配管内を検査する管内自走式検査装置が開示されている。ここでの自走ユニットは、進行方向前後に設けられたバルーンを含む前後構造体と、これら構造体を連結するとともに、各構造体を離間接近させる方向に伸縮可能なゴムチューブとを備えている。これらバルーン及びゴムチューブには、異なるタイミングで空気が給排されることで、配管の径方向への各バルーンの膨張による配管の内壁への係止と、同収縮による当該係止解除と、配管内の軸方向へのゴムチューブの伸縮とが異なるタイミングで繰り返し行われることで、自走ユニットが尺取虫状に配管内を移動する。

【0006】

更に、前記特許文献３には、検査用のカメラ等が搭載され、互いにケーブルで接続された複数の車両に駆動力を与えることで、当該各車両が連なって配管内を走行する配管内移動システムが開示されている。このシステムでは、各車両の上下両側にそれぞれ設けられた車輪を配管の内壁面に接触させながら、当該車輪を駆動することで、各車両が配管内を走行する。また、このシステムは、各車両が配管の曲部を通過する際に、当該曲部の内壁にケーブルが引っ掛かって車両が走行不能になる異常状態が発生した場合、内壁に引っ掛かったケーブルの前後の車両の走行速度を変えることで、前記異常状態を自動的に解消するようになっている。この異常状態は、各車両に取り付けられた各種センサの計測結果に基づいて検出され、具体的には、ケーブルの張力を計測する張力センサの計測値の変化や、車輪を駆動するモータに設けられて、モータの回転数を計測するエンコーダの計測値の変化等によって検出される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−１４７５０６号公報

【特許文献2】特開平５−１２６７５２号公報

【特許文献3】特開２０１５−１２３９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、前記特許文献１及び２の各装置にあっては、多くの曲り箇所を有するガス管の内部を奥に向かって進行させるには限度があり、自走車や自走ユニットが挿入される地上側のガス管の導入口から離れた部分での検査が不能になるケースがある。すなわち、ガス管には、道路下等の地中に埋設される本支管や、当該本支管から分岐して使用者の敷地まで延びる供給管や、当該供給管からガスメータまでの灯外内管等の種類がある。ここで、本支管は、内径約５３ｍｍ程度に設けられ、地中に併存する水道管や堅穴を回避するために、上下左右に屈曲する４曲がりの形状を有する。一方、供給管や灯外内管は、内径約２８ｍｍ程度に設けられ、８曲がり以上の形状を有する。このように比較的小径且つ複雑な曲部を有するガス管に、前記特許文献１の装置を適用する場合、その構造上、複雑な曲部で前進不能になり易く、当該前進を可能にする機構を搭載すると装置全体の大型化を招来しガス管内に収まらなくなる。また、前記特許文献２の装置では、ガス管の曲部を通過する際に、前後構造体を連結する伸縮チューブがガス管の内壁に引っ掛かる場合があり、ガス管内の途中で移動不能になる虞がある。

【0009】

一方、前記特許文献３のシステムでは、各車両を連結するケーブルがガス管の内壁に引っ掛かって走行が阻害される異常状態が発生したときに、当該異常状態を解消する動作がなされるものの、当該異常状態を検出するために、張力センサやエンコーダ等のセンサを各車両に取り付けなければならず、前記特許文献１の構造の場合と同様、装置全体の大型化を招来し、内径２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度のガス管内に収まらなくなる可能性がある。また、このシステムでは、車両の上下両側の車輪が管の内壁面に常時接触している必要があり、ガス管のように、途中で管の内径が変化するような配管には適用できない。そこで、仮に、このような配管にも適用可能にするには、車両に対する車輪の位置を可変にする機構等が更に必要になって、装置全体の大型化や複雑化を更に招来し、比較的小径であるガス管内への導入が一層難しくなる。また、前記特許文献１や前記特許文献３のように、電気式の駆動により移動体を走行させる構造では、移動体内で漏電が発生した場合等が想定されることから、十分な安全対策を施さない限り、ガス管内にガスが存在する状態での検査利用は難しい。

【0010】

本発明は、このような課題に着目して案出されたものであり、その目的は、管状体内を移動する移動体を比較的簡単な構成にし、移動体が管状体内で移動不能になるスタックの発生を自動的に検出し、当該スタックを解消する移動体の動作制御を行うための管内移動システム及び移動体のスタック検出用プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成するため、主として、本発明は、所定の管状体の内壁に接触しながら当該管内を移動可能な構造の移動体と、当該移動体を駆動する駆動装置と、当該駆動装置への駆動指令により前記移動体の動作を制御する動作制御装置とを備えた管内移動システムにおいて、前記動作制御装置は、前記移動体の一部分が前記内壁に接触したときの摩擦音の状態により、当該接触が原因で前記移動体が前記管内を移動不能になるスタックの発生を検出するスタック検出手段と、前記スタックが発生したときに、前記移動体に前記スタックを解消する動作をさせるように、前記駆動装置に駆動指令を行う駆動指令手段とを備える、という構成を採っている。

【0012】

また、本発明は、所定の管状体の内壁に接触しながら当該管内を移動可能な構造の移動体の動作制御を行うコンピュータを、前記接触が原因で前記移動体が前記管内を移動不能になるスタックの発生を検出する手段として機能させる移動体のスタック検出用プログラムであって、前記移動体の移動時に前記内壁に接触する動作フェーズに関する時間データを記憶し、前記管内で発生する音情報から音圧の経時変化を示す音圧データを取得し、前記時間データ及び前記音圧データに基づき、前記移動体の一部分が前記内壁に接触したときの摩擦音のうち前記スタックが原因となるスタック音の発生の有無を検出し、その検出結果から前記スタックの発生の有無と種類を特定する、という構成を採っている。

【0013】

なお、本特許請求の範囲及び本明細書において、位置若しくは方向を示す用語である「前」は、特に明記しない限り、移動体が管状体内を奥に向かって移動する際の進行方向における「前」を意味し、「後」は、同進行方向における「後」を意味する。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、移動体の一部分が管状体の内壁に接触したときの摩擦音の状態により、移動体の移動障害となるスタックの発生を検出できるため、管状体内の音情報を取得する機器等があれば良く、当該音情報は、移動体が導入される地上側の導入口から取得することができ、当該機器を移動体に必ずしも設けなくても良い。このため、比較的簡単な構成で、スタックの発生を自動的に検出することができ、また、当該スタックを解消するための移動体の動作制御を行うことが可能になる。

【0015】

加えて、移動体を空気圧駆動型にすることにより、各バルーン内の空気圧調整で、ガス管のように管状体内の進行途中でその内径が変わるような場合にも対応でき、部品点数の少ない簡単な構造で、様々な形状を有する小径の管状体内での移動体の移動が可能になる。また、空気圧駆動型の移動体にすると、その駆動に電気が使用されないため、ガスの存在するガス管内への導入に好適となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本実施形態に係る管内移動システムの構成を説明するための概念図である。

【図2】（Ａ）は、直線姿勢の移動体の概略側面図であり、（Ｂ）は、屈曲姿勢の移動体の概略側面図である。

【図3】（Ａ）〜（Ｆ）は、移動体の基本推進駆動の各動作フェーズを説明するための概念図である。

【図4】空気給排ユニットと動作制御装置の具体的構成を表すブロック図である。

【図5】（Ａ）は、先端側スタックの状態を説明するための概念図であり、（Ｂ）は、前側スタックの状態を説明するための概念図であり、（Ｃ）は、後側スタックの状態を説明するための概念図である。

【図6】（Ａ）は、直線姿勢での通常走行モードでの移動体の移動を説明するための概念図であり、（Ｂ）は、屈曲姿勢での通常走行モードでの移動体の移動を説明するための概念図であり、（Ｃ）は、先端側スタック解消モードでの移動体の移動を説明するための概念図であり、（Ｄ）は、前側スタック解消モードでの移動体の移動を説明するための概念図であり、（Ｅ）は、後側スタック解消モードでの移動体の移動を説明するための概念図である。

【図7】動作制御装置での処理手順を表すフローチャートである。

【図8】移動体が移動するガス管の構成例を説明するための概念図である。

【図9】図８のガス管内を移動体が移動する際の状態遷移図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

【0018】

図１には、本実施形態に係る管内移動システムの構成を説明するための概念図が示されている。これらの図において、前記管内移動システム１０は、空気圧による駆動で管状体としてのガス管Ｐ内を自走可能に設けられた空気圧駆動型の移動体１１と、移動体１１を駆動する駆動装置として機能し、移動体１１に対し圧縮空気を供給、排出するための空気給排ユニット１２と、空気給排ユニット１２への駆動指令により移動体１１の動作を制御する動作制御装置１３とを備えている。

【0019】

本実施形態での管内移動システム１０は、移動体１１が、地下に埋設されたガス管Ｐ内で自走しながら、ガス管Ｐ内の情報収集を行い、当該ガス管Ｐ内の異常発生等の状況を地上側から確認する配管内検査システムに利用される。

【0020】

前記移動体１１は、ガス管Ｐの内壁に接触しながら、ガス管Ｐ内を尺取虫状に移動可能な構造となっており、具体的に、空気給排ユニット１２から供給される空気圧により、ガス管Ｐ内を走行させる推進力を生成可能に動作する推進可動部１５と、推進可動部１５の一端側で屈曲可能に連なる先端部１６とを備えている。

【0021】

前記推進可動部１５は、弾性変形可能な伸縮ホース１８と、伸縮ホース１８の延出方向両端側に取り付けられた一対のバルーン２０，２１とにより構成され、移動体１１は、伸縮ホース１８の延出方向がガス管Ｐの延出方向に沿うように、ガス管Ｐ内を移動する。なお、以下の説明において、バルーン２０，２１のうち、伸縮ホース１８の前側に存在する方を前部バルーン２０と称し、同後側に存在する方を後部バルーン２１と称する。

【0022】

前記伸縮ホース１８は、図２（Ａ）に示されるように、中空部分を有する弾性被覆カバー２３と、弾性被覆カバー２３の中空部分に配置されて、空気給排ユニット１２に繋がる内部空間を構成する袋状の弾性チューブ２４とからなる。この伸縮ホース１８は、空気給排ユニット１２を駆動源とし、延出方向すなわち軸方向への変形となる所定範囲内での伸縮を可能に設けられる一方で、径方向に膨張不能になっている。

【0023】

前記弾性被覆カバー２３は、曲げ変形と軸方向への伸縮変形が可能な弾性を備えた素材によって形成される一方、捩れ方向に抵抗力を発揮する蛇腹状の外形をなすとともに、径方向の弾性変形が規制される構造となっている。

【0024】

前記弾性チューブ２４は、ゴム等の弾性体によって形成されるとともに、前記空気給排ユニット１２により所定のタイミングで内部の空気が加圧若しくは減圧されることで、膨張と収縮を行えるようになっている。これにより、弾性チューブ２４が膨張すると、その外側を囲む弾性被覆カバー２３が軸方向に伸びるように変形し、伸縮ホース１８が全体的に所定の基準長さから伸長することになる。そして、当該伸長状態から弾性チューブ２４が収縮すると、弾性被覆カバー２３がその弾性によって軸方向に縮むように変形し、伸縮ホース１８が全体的に収縮して前記基準長さの状態に復帰する。また、空気給排ユニット１２の駆動制御によって弾性チューブ２４内の圧力が維持されると、そのときの伸縮ホース１８の長さが維持されることになる。

【0025】

前記各バルーン２０，２１は、それぞれ、ゴム等の弾性体やビニール等の柔軟素材によって袋状に形成され、空気給排ユニット１２により所定のタイミングで内部の空気が加圧若しくは減圧されることで、膨張と収縮を行えるようになっている。これらバルーン２０，２１に対しては、後述するように、相互に異なるタイミングで空気が給排される。なお、前部バルーン２０の前方に、先端部１６が配置されることとなる。

【0026】

以上の構成の推進可動部１５は、図３に示される移動体１１の６つの動作フェーズを１サイクルとした動作が順番に繰り返し行われることにより、次のように、先端部１６を先頭にして、ガス管Ｐ内の奥に向かって移動体１１を前進させることが可能になる。なお、以下の説明において、当該前進時の推進可動部１５の動作による移動体１１の駆動を「基本推進駆動」と称する。

【0027】

先ず、図３（Ａ）の第１のフェーズでは、同図中左側の後部バルーン２１が加圧されて膨張し、ガス管Ｐの内壁に押し当てられることで当該内壁に係止した係止状態となっている。一方、同図中右側の前部バルーン２０は、減圧されて最も収縮した状態となっており、ガス管Ｐの内壁に接触していない非係止状態となっている。更に、伸縮ホース１８は、減圧され、最短となる前記基準長さの状態になっている。

【0028】

この状態から、同図（Ｂ）の第２のフェーズでは、前記基準長さの伸縮ホース１８が加圧されて軸方向に変形する。このとき、後部バルーン２１は、その内圧が維持されて前記係止状態に維持される一方で、前部バルーン２０は、前記非係止状態に維持されていることから、伸縮ホース１８は前方に向かって伸長する。

【0029】

次に、同図（Ｃ）の第３のフェーズでは、前部バルーン２０が加圧されて内壁への前記係止状態に変わる。このとき、伸縮ホース１８と後部バルーン２１は、第２のフェーズと同じ状態で維持される。

【0030】

更に、同図（Ｄ）の第４のフェーズでは、後部バルーン２１が減圧されて収縮し、内壁への係止が解除された前記非係止状態となる。このとき、伸縮ホース１８と前部バルーン２０は、第３のフェーズと同じ状態で維持される。

【0031】

そして、同図（Ｅ）の第５のフェーズでは、伸縮ホース１８が減圧されて収縮することで、その弾性により元の基準長さの状態に復帰する。この際、前部バルーン２０が前記係止状態に維持される一方で、後部バルーン２１が前記非係止状態に維持されていることから、伸縮ホース１８は、前方に向かって収縮することになる。

【0032】

この状態から、同図（Ｆ）の第６のフェーズでは、前部バルーン２０が、同図中実線で示されるように、再び減圧されて前記非係止状態となり、その後、伸縮ホース１８の状態が維持されたまま、後部バルーン２１が加圧される前記第１のフェーズに戻り、これら各フェーズが繰り返し行われる。ここでの第６フェーズの動作は、水平方向に延びるガス管Ｐ内における移動体１１の移動時（以下、単に「水平管内の移動時」と称する）に適用される。
一方で、鉛直方向に延びるガス管Ｐ内における移動体１１の移動時（以下、単に、「鉛直管内の移動時」と称する）における第６のフェーズの動作は、重力によるガス管Ｐ内での移動体１１の落下を防止するために、水平管内の移動時と異なるように設定されている。すなわち、当該鉛直管内の移動時には、後部バルーン２１が加圧され、前部バルーン２０及び後部バルーン２１が、それぞれ同図中破線で示されるように前記係止状態とされる。そして、伸縮ホース１８の状態が維持されたまま、前部バルーン２０が減圧される前記第１のフェーズに戻り、これら各フェーズが繰り返し行われる。

【0033】

なお、前述の各動作フェーズを逆順で行うと、移動体１１はガス管Ｐ内を前述と逆方向に移動し、移動体１１の後退動作が可能になる。

【0034】

前記先端部１６は、図２（Ａ）に示されるように、前端側が窄まったロケット状をなす本体２７と、本体２７の前端側に設けられたカメラ２８と、前方に向かって発光するライト２９と、本体２７と推進可動部１５の前端側を連結する可動ジョイントとして機能する３個の空気圧シリンダ３０とにより構成されている。

【0035】

前記カメラ２８は、ライト２９で照らされた移動体１１の前方のガス管Ｐ内の空間を撮影可能に配置される。カメラ２８から取得された画像情報は、移動体１１に繋がるケーブル３２を通じて地上側に伝送され、ガス管Ｐ内の様子を点検する等の目的で、地上でモニタリング可能となっている他、後述するように、前記動作制御装置１３での移動体１１の動作制御にも用いられる。なお、カメラ２８としては、前記空間を撮影可能な機器である限りにおいて、特に限定されるものではない。

【0036】

前記各空気圧シリンダ３０は、それら可動部が、本体２７の周方向のほぼ等間隔となる３箇所の位置にそれぞれ回転自在に取り付けられている。これら空気圧シリンダ３０は、空気給排ユニット１２により圧縮空気の供給、排出がそれぞれ独立して行われ、伸縮ホース１８の軸方向に進退可能となっている。この空気圧シリンダ３０は、図２（Ａ）に示されるように、全て後退した初期状態では、本体２７が推進可動部１５に対して軸方向に一直線になる直線姿勢に維持される一方、何れかの空気圧シリンダ３０の駆動状態が変わると、図２（Ｂ）に示されるように、伸長量の多い空気圧シリンダ３０の反対方向に本体２７が屈曲する屈曲姿勢となる。ここで、推進可動部１５に対する本体２７の屈曲角度は、空気圧シリンダ３０の伸長量を調整することで可変となる。これによって、先端部１６は、空気給排ユニット１２による空気圧シリンダ３０の駆動により、推進可動部１５に対して軸方向に一直線に並んだ直線姿勢と、移動体１１の前方のあらゆる方向に屈曲可能な屈曲姿勢との間で変位可能になる。

【0037】

以上において、各バルーン２０，２１、伸縮ホース１８及び各空気圧シリンダ３０は、それぞれ、移動体１１に所望の動作をさせるための空気圧アクチュエータ３４（図４参照）として機能し、以下の説明においては、適宜、これらバルーン２０，２１、伸縮ホース１８及び各空気圧シリンダ３０を空気圧アクチュエータ３４として総称する。

【0038】

前記空気給排ユニット１２は、図１に示されるように、地上側に配置されており、各空気圧アクチュエータ３４にチューブ３６を介して繋がっている。この空気給排ユニット１２は、図４に示されるように、空気を給排するポンプユニット３８と、前記動作制御装置１３からの指令に基づいて、ポンプユニット３８から各空気圧アクチュエータ３４に対する空気の給排状態を切り替える電磁弁３９とにより構成される。

【0039】

前記ポンプユニット３８は、詳細な構造についての図示を省略するが、各空気圧アクチュエータ３４の空気を加圧する加圧ポンプ、各空気圧アクチュエータ３４の空気を減圧するための真空ポンプ、これらポンプに繋がるタンク類、及び圧力制御弁等によって構成される。

【0040】

前記電磁弁３９は、前記加圧ポンプと所望の空気圧アクチュエータ３４を連通する位置と、前記真空ポンプと所望の空気圧アクチュエータ３４を連通する位置とに切り替え可能となっており、動作制御装置１３からの指令に基づいて、各空気圧アクチュエータ３４とポンプユニット３８との連通状態が独立して制御される。

【0041】

前記動作制御装置１３は、移動体１１の前方の管内空間を撮影する前記カメラ２８で取得した画像情報と、地上側から移動体１１をガス管Ｐ内に導入する導入口Ｄ（図１参照）付近に設置され、ガス管Ｐ内での発生音を収集するマイク４１で取得した音情報とを用い、ガス管Ｐ内を進行する移動体１１の動作制御を行うようになっている。なお、マイク４１は、ガス管Ｐ内での発生音を収集できる限りにおいて、種々のタイプのものを採用することができる。

【0042】

この動作制御装置１３は、地上側に配置されており、ＣＰＵ等の演算処理装置及びメモリやハードディスク等の記憶装置等からなるコンピュータによって構成され、当該コンピュータを以下の各手段として機能させるためのプログラムがインストールされている。

【0043】

前記動作制御装置１３は、図４に示されるように、カメラ２８で取得した画像データの処理を行う画像処理手段４３と、マイク４１からの音情報と画像処理手段４３での画像処理結果に基づき、移動体１１の一部分がガス管Ｐの内壁に接触したときの摩擦音の状態により、当該接触が原因で移動体１１がガス管Ｐ内を移動不能となるスタックの発生を検出するスタック検出手段４４と、画像処理手段４３及びスタック検出手段４４での処理結果に基づき、空気給排ユニット１２の動作制御を通じて各空気圧アクチュエータ３４への駆動指令を行う駆動指令手段４５とを備えている。

【0044】

前記画像処理手段４３は、移動体１１の先端側がガス管Ｐの内壁に接近しているか否かを判定する内壁接近判定部４７と、内壁接近判定部４７での判定結果に基づいて、移動体１１の前方空間における進行方向を特定する進行方向特定部４８とを備えており、公知の画像処理技術を利用して次の各処理が行われる。

【0045】

前記内壁接近判定部４７では、先ず、カメラ２８で取得したガス管Ｐ内の前方空間の画像全体の輝度が予め設定した閾値よりも超えるか否かが判定される。このとき、前記輝度が前記閾値以下の場合には、前記前方空間に向かって照射されたライト２９（図２参照）の照射光がガス管Ｐの内壁で反射する量が少なく、画像全体が暗くなることから、移動体１１の先端側が内壁に接近していない非接近状態と判定される。一方、前記輝度が前記閾値を超える場合には、ライト２９の照射光の多くが内壁の存在によって反射され、画像全体が明るくなることから、移動体１１の先端側が内壁に接近している接近状態と判定される。

【0046】

前記進行方向特定部４８では、内壁接近判定部４７で前記非接近状態と判定されると、移動体１１の進行方向が直進方向であると判断される。一方、内壁接近判定部４７で前記接近状態と判定されると、取得画像の各部分の輝度の分布が求められ、取得画像中、最も暗い部分を内壁が前方に存在しない空間と認識し、当該取得画像の暗い部分が移動体１１の進行方向と判断される。

【0047】

前記スタック検出手段４４では、内壁接近判定部４７で判定された移動体１１の先端部１６の内壁への接近状況と、マイク４１から取得した音情報の時間に対する音圧の状態とに基づき、次の各種スタックの発生の有無が検出される。

【0048】

前記スタックとしては、図５に模式的に示されるように、原因別に次の３タイプがあり、後述するように、当該スタックを解消するためには、これら各タイプに応じた移動体１１の自律動作が必要になる。

【0049】

第１のタイプとしては、図５（Ａ）に示されるように、移動体１１の先端部１６が曲管部分を曲がり切れずに内壁に当接することで、移動体１１がガス管Ｐ内を前進不能になる先端側スタックがある。

【0050】

第２のタイプとしては、同図（Ｂ）に示されるように、移動体１１が曲管部分を通過する過程で、伸縮ホース１８の前寄り部分が内壁に当接して引っ掛かることで、移動体１１がガス管Ｐ内を前進不能になる前側スタックがある。

【0051】

第３のタイプとしては、同図（Ｃ）に示されるように、移動体１１が曲管部分を通過する過程で、伸縮ホース１８の後寄り部分が内壁に当接して引っ掛かることで、移動体１１がガス管Ｐ内を前進不能になる後側スタックがある。

【0052】

ところで、本発明者らは、試験研究により、移動体１１がガス管Ｐ内を前進している際、ガス管Ｐ内で発生する異音の状態とその発生タイミングによって、前述した図３の各動作フェーズによる移動体１１の基本推進駆動の最中に、どのタイプのスタックが発生しているか否かが識別可能である旨を知見した。

【0053】

具体的に、移動体１１が前記各動作フェーズを順に繰り返し行いながらガス管Ｐ内を前進している際に、前述した図５（Ａ）の先端側スタックや同（Ｂ）の前側スタックが生じた場合には、図３（Ｃ）の第３のフェーズから同図（Ｄ）の第４のフェーズに移行する過程で、後部バルーン２１から、ガス管Ｐの内壁に引き摺られているような摩擦音が発生する。

【0054】

すなわち、この場合には、図３（Ｂ）の第２のフェーズで伸縮ホース１８が伸長する過程で、その前寄りの部位の移動が拘束された状態となっており、第３のフェーズに達した時点で、伸縮ホース１８が通常の長さまで伸長していない不完全な伸長状態になっている。その状態から、第４のフェーズに移行する際には、前部バルーン２０が依然内壁への係止状態になっており、且つ、伸縮ホース１８の内圧が維持されるため、後部バルーン２１が徐々に減圧されて内壁への係止状態が徐々に解除されると、伸縮ホース１８が完全な伸長状態になるように、後部バルーン２１が内壁に接触しながら後方に引っ張られてしまう。従って、第３及び第４のフェーズの間の時間帯、すなわち、後部バルーン２１が減圧を開始してから収縮を完了するまでの時間において、ある程度継続した摩擦音が発生した場合、先端側スタックや前側スタックが発生したと考えられる。

【0055】

また、移動体１１が前記各動作フェーズを順に繰り返し行いながらガス管Ｐ内を前進している際に、前述した図５（Ｃ）の後側スタックが生じた場合、前記水平管内の移動時には、図３（Ｅ）の第５のフェーズから同図（Ｆ）の第６のフェーズに移行する過程で、前部バルーン２０から、ガス管Ｐの内壁に引き摺られているような摩擦音が発生する。一方、前記鉛直管内の移動時に後側スタックが生じた場合には、同図（Ｆ）の第６のフェーズから同図（Ａ）第１のフェーズに移行する過程で、前部バルーン２０から前記摩擦音が発生する。

【0056】

すなわち、後側スタックが発生した場合には、第５のフェーズで伸長ホース１８が収縮する過程で、その後寄りの部位の移動が拘束された状態となっており、第５のフェーズに達した時点で、伸縮ホース１８が最短の基準長さにまで短縮していない不完全な収縮状態になっている。その状態から、第６のフェーズに移行する際、伸縮ホース１８が減圧された状態であるため、水平管内の移動時において、前部バルーン２１が徐々に減圧されて内壁への係止状態が徐々に解除されると、伸縮ホース１８が完全な収縮状態になるように、前部バルーン２０が内壁に接触しながら後方に引っ張られることになる。従って、前部バルーン２０が減圧を開始してから収縮が完了するまでの時間となる第６のフェーズの時間帯において、ある程度継続した摩擦音が発生した場合、後側スタックが発生したと考えられる。
同様に、鉛直管内の移動時においては、前部バルーン２０が減圧を開始してから収縮が完了するまでの時間となる第１のフェーズの時間帯に、である程度継続した摩擦音が発生した場合、後側スタックが発生したと考えられる。

【0057】

以上により、ある程度継続した摩擦音が前部バルーン２０のみから発生した場合には、後側スタックが発生しており、ある程度継続した摩擦音が後部バルーン２１のみから発生した場合には、先端側スタック若しくは前側スタックが発生していることになる。

【0058】

前記スタック検出手段４４は、以上の現象を踏まえてスタックを自動的に検出可能な構成を採っており、所定の時間データが記憶された時間データ記憶部５４と、マイク４１で取得した音情報から音圧の経時変化を示す音圧データを取得する音圧データ取得部５５と、これら時間データ及び音圧データに基づき、摩擦音のうちスタックが原因となるスタック音の発生の有無を検出するスタック音検出部５６と、スタック音検出部５６での検出結果を利用し、スタック発生の有無と種類を特定するスタック情報取得部５７とにより構成される。

【0059】

前記時間データ記憶部５４には、前記基本推進駆動の際に各バルーン２０，２１が収縮するフェーズについて、１サイクルにおける第１のフェーズ（図３（Ａ））の開始時をスタート時刻として、次の時間データが予め記憶されている。

【0060】

すなわち、この時間データ記憶部５４では、時間データとして、後部バルーン２１が減圧を開始する減圧開始時刻ｔ_ｒｓと、当該減圧開始時刻ｔ_ｒｓから後部バルーン２１が完全に収縮するまでの時間（以下、「後部バルーン収縮時間ｔ_ｒｄ」と称する）と、前部バルーン２０が減圧を開始する減圧開始時刻ｔ_ｆｓと、当該減圧開始時刻ｔ_ｆｓから前部バルーン２０が完全に収縮するまでの時間（以下、「前部バルーン収縮時間ｔ_ｆｄ」と称する）と、後部バルーン２１のスタック音検出用の時間の閾値（以下、「後部バルーン時間閾値ｔ_ｒｔｈ」と称する）と、前部バルーン２０のスタック音検出用の時間の閾値（以下、「前部バルーン時間閾値ｔ_ｆｔｈ」と称する）とが記憶されている。
なお、後部バルーン２１における減圧開始時刻ｔ_ｒｓとしては、第４のフェーズ（図３（Ｄ））の開始時刻が記憶され、後部バルーン収縮時間ｔ_ｒｄとしては、第４のフェーズの開始時刻から第５のフェーズ（同図（Ｅ））の開始時刻までの時間が記憶される。
また、前部バルーン２０における減圧開始時刻ｔ_ｆｓとしては、水平管内の移動時に使用する第６のフェーズ（同図（Ｆ））の開始時刻と、鉛直管内の移動時に使用する第１のフェーズ（同図（Ａ））の開始時刻との２種が記憶される。また、前部バルーン収縮時間ｔ_ｆｄとしては、水平管内の移動時における第６のフェーズの開始時刻から前部バルーン２０が完全に収縮する第１のフェーズの開始時刻までの時間と、鉛直管内の移動時における第１のフェーズの開始時刻から前部バルーン２０が完全に収縮する第２のフェーズ（同図（Ｂ））の開始時刻までの時間とが記憶される。

【0061】

ここで、特に限定されるものではないが、前部バルーン時間閾値ｔ_ｆｔｈは、前部バルーン収縮時間ｔ_ｆｄに所定の係数Ｋ_ｔ１（０＜Ｋ_ｔ１＜１）を乗じて予め求められ、後部バルーン時間閾値ｔ_ｒｔｈは、後部バルーン収縮時間ｔ_ｒｄに所定の係数Ｋ_ｔ２（０＜Ｋ_ｔ２＜１）を乗じて予め求められる。なお、これら係数Ｋ_ｔ１，Ｋ_ｔ２は、同一の値でも、別の値としても良い。

【0062】

本実施形態では、前記時間データを予め記憶しているが、本発明はこれに限らず、基本推進駆動の際のサイクル毎等で、各バルーン２０，２１の減圧時間が逐次変更されるように制御される場合には、空気給排ユニット１２の動作状況に基づいて、１サイクル毎に前記時間データを計時する計時部を設けることも可能である。

【0063】

前記音圧データ取得部５５では、図３（Ａ）〜（Ｆ）の各動作フェーズを１サイクルとした前述の基本推進駆動が行われている際に、当該１サイクル毎に、同図（Ａ）の第１のフェーズの開始時をスタート時刻とし、経時的な音圧データが取得される。

【0064】

前記スタック音検出部５６では、前述のように、何等かのスタックが発生すると前後何れかのバルーン２０，２１にある程度の時間で連続した摩擦音が発生するため、これら各バルーン２０，２１について、連続した摩擦音が発生しているかが判定される。すなわち、ここでは、スタックが発生し得る移動体１１の動作フェーズの各時間帯における音圧データの中で、予め設定した閾値を超える音圧が所定時間以上連続して発生している場合に、前記スタック音が発生していると判断される。

【0065】

具体的に、前部バルーン２０については、次のようにして、前記スタック音が発生しているか否かが決定される。

【0066】

すなわち、ここでは、先ず、時間データ記憶部５４で記憶された前述減圧開始時刻ｔ_ｆｓと前部バルーン収縮時間ｔ_ｆｄとから、前部バルーン２０が前記係止状態から完全に収縮するまでの対象フェーズにおける音圧データが抽出される。

【0067】

そして、前記対象フェーズの音圧データについて、１サイクル全体の最大音圧Ｐ_ｍａｘに所定の係数Ｋ_ｐ（０＜Ｋ_ｐ＜１）を乗じて求められた音圧閾値Ｐ_ｔｈよりも高くなる音圧Ｐが連続的に存在するか否かが判定される。具体的には、音圧閾値Ｐ_ｔｈよりも高い音圧の連続時間ｔ_ｆが求められ、当該連続時間ｔ_ｆが、時間データ記憶部５４に記憶された前部バルーン時間閾値ｔ_ｆｔｈを超える場合、スタック音が前部バルーン２０に発生していると判定される。一方、音圧閾値Ｐ_ｔｈよりも高い音圧の連続時間ｔ_ｆが、前部バルーン時間閾値ｔ_ｆｔｈ以下の場合、前部バルーン２０にはスタック音が発生していないと判定される。

【0068】

後部バルーン２１についても、前部バルーン２０のときと同様にして、スタック音の発生の有無が検出される。

【0069】

すなわち、ここでは、時間データ記憶部５４に記憶された前述の減圧開始時刻ｔ_ｒｓと後部バルーン収縮時間ｔ_ｒｄとから、後部バルーン２１が前記係止状態から完全に収縮するまでの対象フェーズにおける音圧データが抽出され、当該音圧データについて、前記音圧閾値Ｐ_ｔｈよりも高い音圧の連続時間ｔ_ｒが求められる。そして、当該連続時間ｔ_ｒが、後部バルーン時間閾値ｔ_ｒｔｈを超える場合、スタック音が後部バルーン２１に発生していると判定される。一方、音圧閾値Ｐ_ｔｈよりも高い音圧の連続時間ｔ_ｒが、後部バルーン時間閾値ｔ_ｒｔｈ以下の場合、後部バルーン２１にはスタック音が発生していないと判定される。

【0070】

前記スタック情報取得部５７では、次のようにして、スタックの発生の有無と種類が特定される。

【0071】

スタック音検出部５６で、前部バルーン２０のみにスタック音が発生していると検出された場合には、前記後側スタックが発生していると特定される。
一方、スタック音検出部５６で、後部バルーン２１のみにスタック音が発生していると検出された場合には、前記先端側スタックと前側スタックの何れかが発生していることになる。そこで、この場合には、前記画像処理手段４３の内壁接近判定部４７での処理により、先端部１６が内壁に対して接近状態か非接近状態かが判定される。そして、前記接近状態のときに、先端側スタックが発生していると特定され、前記非接近状態と判定されたときに、前側スタックが発生していると特定される。
なお、これら以外の場合は、何れのスタックも発生していないと特定される。

【0072】

前記駆動指令手段４５では、前記基本推進駆動の１サイクル毎に、次のようにして、移動体１１の移動時における次の各ケースに応じ、各空気圧アクチュエータ３４に駆動指令を行う。特に、スタック情報取得部５７でスタックが発生したと判断された場合には、移動体１１にスタックを解消するための動作をさせる。

【0073】

第１のケースとして、スタック検出手段４４で何れのスタックも発生していないと特定されると、基本推進駆動を繰り返し行う通常走行モードでの動作制御が行われるように、推進可動部１５の伸縮ホース１８、各バルーン２０，２１への空気圧の調整が行われる。この通常走行モードの際に、画像処理手段４３の進行方向特定部４８で、前述したように、先端部１６の内壁への接近状況が判定され、進行方向が特定される。そして、先端部１６が内壁に対して非接近状態であると判定されると、図６（Ａ）に示されるように、先端部１６が伸縮ホース１８と一直線上に並ぶ直線姿勢になるように、各空気圧シリンダ３０の駆動が制御され、移動体１１が直進用の通常走行モードで移動することになる。一方、通常走行モードの際に、進行方向特定部４８で、先端部１６が内壁に対して接近状態であると判定され、当該内壁を避けるための方向が特定されると、同図（Ｂ）に示されるように、当該方向に沿って先端部１６が伸縮ホース１８に対して屈曲する屈曲姿勢になるように、各空気圧シリンダ３０の駆動が制御され、移動体１１が方向転換用の通常走行モードで移動することになる。

【0074】

第２のケースとして、スタック検出手段４４で先端側スタックが発生していると特定されると、基本推進駆動に対して逆順の動作を繰り返すことにより、図６（Ｃ）に示されるように、移動体１１を後退させる先端側スタック解消モードが所定時間行われる。

【0075】

第３のケースとして、スタック検出手段４４で前側スタックが発生していると特定されると、基本推進駆動の第１及び第２のフェーズを所定回繰り返すように、後部バルーン２１を係止状態として伸縮ホース１８への加圧と減圧を交互に行い、図６（Ｄ）に示されるように、移動体１１の前寄り部分を前後に繰り返し動かす前側スタック解消モードが行われる。

【0076】

第４のケースとして、スタック検出手段４４で後側スタックが発生していると特定されると、基本推進駆動の第４及び第５のフェーズを所定回繰り返すように、前部バルーン２０を係止状態として伸縮ホース１８への加圧と減圧を交互に行い、図６（Ｅ）に示されるように、移動体１１の後寄り部分を前後に繰り返し動かす後側スタック解消モードが行われる。

【0077】

以上で説明した前記動作制御装置１３での各処理の手順について、図７のフローチャートを用いて以下に説明する。

【0078】

具体的に、先ず、前記基本推進駆動が行われ（ステップＳ１００）、前部バルーン２０について、前記スタック音が発生しているか否かが判定される（ステップＳ１０１）。次に、後部バルーン２１についても、前部バルーン２０のときと同様にして、スタック音の発生の有無が判定される（ステップＳ１０２）。

【0079】

そして、前部バルーン２０のみに、スタック音が発生していると判定された場合には、前述の後側スタックが発生していると特定される（ステップＳ１０３）。一方、後部バルーン２１のみにスタック音が発生していると判定された場合には、前記画像処理手段４３での処理により、移動体１１の先端側がガス管Ｐの内壁に対して接近状態か非接近状態かが判定される（ステップＳ１０４）。そして、前記接近状態と判定されたときに、前述の先端側スタックが発生していると特定され（ステップＳ１０５）、前記非接近状態と判定されたときに、前述の前側スタックが発生していると特定される（ステップＳ１０６）。なお、それ以外の場合は、何れのスタックも発生していないと特定される（ステップＳ１０７）。

【0080】

そこで、何れのスタックも発生していないと特定されると、移動体１１の先端側がガス管Ｐの内壁に対して接近状態か非接近状態かが判定される（ステップＳ１０８）。そこで、前記非接近状態の場合には、図６（Ａ）の直進用の通常走行モードで移動体１１を前進させる（ステップＳ１０９）。一方、前記接近状態の場合には、同図（Ｂ）の方向転換用の通常走行モードで移動体１１を前進させる（ステップＳ１１０）。

【0081】

また、先端側スタックが発生していると特定されると、図６（Ｃ）の先端側スタック解消モードで移動体１１が所定時間動作する（ステップＳ１１１）。

【0082】

更に、前側スタックが発生していると特定されると、図６（Ｄ）の前側スタック解消モードで移動体１１が所定時間動作する（ステップＳ１１２）。

【0083】

また、後側スタックが発生していると特定されると、図６（Ｅ）の後側スタック解消モードで移動体１１が所定時間動作する（ステップＳ１１３）。

【0084】

そして、移動体１１が目的の最終地点に到達するまで、前述の処理が繰り返し行われる（ステップＳ１１４）。

【0085】

以上の構成の管内移動システム１０による移動体１１の移動について、図８に示される８曲りのガス管Ｐ内の移動を例に挙げ、図９の状態遷移図を用いながら次に説明する。

【0086】

ここでの移動体１１の動作は、家庭側から灯外内管、供給管を通って本支管に至るまでの管内の状態を検査するために、図８のガス管Ｐ内での自走を可能にするように予めプログラミングされている。なお、図８のガス管Ｐの説明において、鉛直方向を「縦方向」と称し、水平方向を「横方向」と称する。

【0087】

当該ガス管Ｐは、家庭Ｈ側の第１の領域Ｐ１と、当該第１の領域Ｐ１と本支管Ｍとの間で繋がる第２の領域Ｐ２とからなる。前記第１の領域Ｐ１は、家庭Ｈ側の地上に存在する移動体１１の導入口Ｄから縦方向の下方に延びる鉛直管である第１の直管Ｓ１と、第１の直管Ｓ１に繋がり、縦方向から横方向に方向転換する曲管をなすエルボＥと、エルボＥに繋がり、横方向で方向転換する曲管をなす第１のベンドＢ１と、第１のベンドＢ１に繋がって横方向に延びる水平管である第２の直管Ｓ２と、第２の直管Ｓ２に繋がり、横方向で方向転換する曲管をなす第２のベンドＢ２と、第２のベンドＢ２に繋がり、横方向から縦方向に方向転換する曲管部分を含むサービスチーＴとにより構成される。また、前記第２の領域Ｐ２は、第１の領域Ｐ１と実質的に同一となる配管構成となっており、第１の領域Ｐ１のサービスチーＴに、第２の領域Ｐ２の第１の直管Ｓ１が接続されることで、第１及び第２の領域Ｐ１，Ｐ２が連なることになる。そして、第２の領域Ｐ２のサービスチーＴが本支管Ｍに接続される。

【0088】

移動体１１は、地上の前記導入口Ｄから導入され、その後、第１領域Ｐ１を自走する。

【0089】

すなわち、移動体１１は、先ず、先端側が直線姿勢となる直進用の通常走行モードで、図９中の破線領域Ａの第１の直管Ｓ１内を前進する（動作Ｍ１）。

【0090】

そして、移動体１１の先端部１６がエルボＥと第１のベンドＢ１に達すると、図９中の破線領域Ｂに示されるように、先端側が屈曲姿勢となる方向転換用の通常走行モードで移動体１１が前進する（動作Ｍ２）。この際、先端側スタックが発生すると、移動体１１は、先端側スタック解消モードにより一旦後退してから（動作Ｍ３）、再び、直進用の通常走行モードで前進する（動作Ｍ１）。更に、エルボＥや第１のベンドＢ１を通過する際、前側スタックが発生したときに、移動体１１は、前側スタック解消モードによる動作が行われ（動作Ｍ４）、その後、再び、直進用の通常走行モードで前進する（動作Ｍ１）。また、ここでの通過の際、後側スタックが発生したときに、移動体１１は、後側スタック解消モードによる動作が行われ（動作Ｍ５）、その後、再び、直進用の通常走行モードで前進する（動作Ｍ１）。なお、各スタックが解消されない、若しくは、再度各スタックが発生したときには、前記スタック解消用の動作が繰り返し行われる。

【0091】

次に、図９中の破線領域Ｃに示されるように、移動体１１が第２の直管Ｓ２内に達すると、直進用の通常走行モードで前進する（動作Ｍ１）。

【0092】

その後、移動体１１が第２のベンドＢ２とサービスチーＴに達すると、図９中の破線領域Ｄに示されるように、前記エルボＥや第１のベンドＢ１を移動体１１が移動する際に説明したのと同一の動作が行われる。

【0093】

そして、移動体１１が第２の領域Ｐ２に移動すると、前述した第１の領域Ｐ１と同一順で移動体１１が動作し（図９中Ｅの遷移部分）、第２の領域Ｐ２を通過後、本支管Ｍに向かう（同図中Ｆの遷移部分）。

【0094】

従って、このような実施形態によれば、移動体１１が部品点数の少ない比較的簡単な構造の空気圧駆動型となっており、小径のガス管Ｐ内であっても自走可能となる。しかも、このような空気圧駆動型において、ガス管Ｐ内での摩擦音の発生状況から、ガス管Ｐ内の移動体１１の移動時のスタックの発生を自動的に検出でき、当該スタックを解消する動作を自動的に移動体１１に行わせることができる。また、ガス管Ｐ内を進行する移動体１１は、電気的駆動でないため、ガスが存在する状態でのガス管Ｐ内の検査に好適となる。

【0095】

なお、前記実施形態では、スタックの検出に際し、カメラ２８で取得した画像データを利用しているが、本発明において、当該画像データの利用は必須ではなく、取得した配管Ｐ内の摩擦音等の異音の相違により、各スタックを識別できる限りにおいて、管状体や移動体１１の構造に応じて種々の態様を採ることができる。

【0096】

また、本実施形態では、前記マイク４１をガス管Ｐの導入口Ｄ付近に設置したが、ガス管Ｐ内での発生音を検出できる限りにおいて、移動体１１に付設し、或いは、ガス管Ｐ内の所定位置に設置しても良い。

【0097】

更に、前記実施形態では、ガス管Ｐ内の検査用として、移動体１１をガス管Ｐ内で移動させる態様について図示説明したが、本発明はこれに限らず、他の配管やトンネルを含む他の管状体の内部空間等で何等かの移動体を移動させることにより、当該内部空間の状況を遠隔場所で確認するためのシステムに適用可能である。

【0098】

また、本発明において、前記移動体１１は、前述した構造のものに限定されず、管状体の内壁に接触しながら移動可能な構造を有し、管状体内でスタックが発生した際に、内壁との間で摩擦音等の異音が発生し得るものであれば、何でも良い。例えば、移動体１１を移動させる手段として、車輪を内壁に接触しながら駆動させる構造を採用し、スタック時に当該車輪に独自の摩擦音が発生し得るタイプのものを採用しても良い。

【0099】

更に、前記実施形態のスタック検出手段４４では、自走式の移動体１１についてのスタックの検出を行っているが、本発明はこれに限らず、圧送式、押込式等、操作者の操作によって管状体内を移動可能な他の移動体についてのスタックの検出も可能である。すなわち、スタック検出手段４４でのアルゴリスムは、操作者が目視できない箇所でのスタックの発生有無や種類を認識するために種々のケースで利用できる。

【0100】

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0101】

１０ 管内移動システム
１１ 移動体
１２ 空気給排ユニット（駆動手段）
１３ 動作制御装置
１５ 推進可動部
１８ 伸縮ホース
２０ 前部バルーン
２１ 後部バルーン
２８ カメラ
４１ マイク
４３ 画像処理手段
４４ スタック検出手段
４５ 駆動指令手段
４７ 内壁接近判定部
５４ 時間データ記憶部
５５ 音圧データ取得部
５６ スタック音検出部
５７ スタック情報取得部
Ｐ ガス管（管状体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】