特開 2024-33453 高所点検システムおよび高所点検方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033453

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】高所点検システムおよび高所点検方法

(51)【国際特許分類】

   B64F 3/00 20060101AFI20240306BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20240306BHJP

   B64C 27/08 20230101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

B64F3/00

B64C39/02

B64C27/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137032

(22)【出願日】2022-08-30

(71)【出願人】

【識別番号】591130319

【氏名又は名称】東京パワーテクノロジー株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】515102770

【氏名又は名称】ルーチェサーチ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 孝治

(57)【要約】

【課題】点検用ケーブルを用いた高所の点検を精度良く行えるようにする。
【解決手段】高所点検システムＳは、点検用ケーブルＣの上空側の端部が接続されるとともに、被点検部１０３ａに接触する接触部８３を有する第１無人飛行体５０と、点検用ケーブルＣの上空側が固定され、第１無人飛行体５０よりも大きな最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体１０とを備えている。第２無人飛行体１０は、点検用ケーブルＣの上空側を被点検部１０３ａ近傍の所定の高さまで上昇させて保持する。第１無人飛行体５０は、第２無人飛行体１０よりも被点検部１０３ａに接近して接触部８３を被点検部１０３ａに接触させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高所に設けられている被点検部を、複数の無人飛行体と地上から延びる点検用ケーブルとを用いて点検する高所点検システムであって、
前記点検用ケーブルの上空側の端部が接続されるとともに、前記被点検部に接触する接触部を有する第１無人飛行体と、
前記点検用ケーブルの上空側が固定される固定部を有し、前記第１無人飛行体よりも大きな最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体とを備え、
前記第２無人飛行体は、前記点検用ケーブルの上空側を前記被点検部近傍の所定の高さまで上昇させて保持し、
前記第１無人飛行体は、前記第２無人飛行体よりも前記被点検部に接近して前記接触部を前記被点検部に接触させることを特徴とする高所点検システム。

【請求項2】

請求項１に記載の高所点検システムにおいて、
前記第１無人飛行体と前記第２無人飛行体とは、可撓性を有する連結部材によって連結された状態で飛行可能に構成されていることを特徴とする高所点検システム。

【請求項3】

請求項２に記載の高所点検システムにおいて、
前記連結部材は、前記点検用ケーブルであることを特徴とする高所点検システム。

【請求項4】

請求項２または３に記載の高所点検システムにおいて、
前記第１無人飛行体は、前記連結部材が挿通する筒部材と、当該筒部材の基端部を水平線周りに回動可能に支持する軸部とを備えており、
前記筒部材は、当該筒部材の先端部が前記第１無人飛行体の回転翼よりも上方に位置するまで起立可能に構成されていることを特徴とする高所点検システム。

【請求項5】

高所に設けられている被点検部を、複数の無人飛行体と地上から延びる点検用ケーブルとを用いて点検する高所点検方法であって、
前記被点検部に接触する接触部を有する第１無人飛行体に、前記点検用ケーブルの上空側の端部を接続する接続工程と、
前記第１無人飛行体よりも大きな最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体に、前記点検用ケーブルの上空側を固定する固定工程と、
前記接続工程および前記固定工程の後、前記第１無人飛行体および前記第２無人飛行体を飛行させて、前記第２無人飛行体によって前記点検用ケーブルの上空側を前記被点検部近傍の所定の高さまで上昇させて保持しておき、その後、前記第１無人飛行体を、前記第２無人飛行体よりも前記被点検部に接近させて前記接触部を前記被点検部に接触させることを特徴とする高所点検方法。

【請求項6】

請求項５に記載の高所点検方法において、
前記第１無人飛行体と前記第２無人飛行体とを連結しておき、
前記接続工程および前記固定工程の後、前記第１無人飛行体を前記第２無人飛行体の揚力によって上昇させ、その後、前記第１無人飛行体に揚力および推力を発生させて前記接触部を前記被点検部に接触させることを特徴とする高所点検方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、高所点検システムおよび高所点検方法に関し、特に無人飛行体を利用したシステムおよび点検方法の技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

例えば風力発電設備は、１００ｍ以上の高さを有するタワーの頂部にローターブレードが回転可能に取り付けられており、上空の風の力によってローターブレードを回転させて電力を得るように構成されている。このようにローターブレードは、高所かつ周囲に何も無いところに位置していることから、雷に打たれる危険性が高い。そのため、ローターブレードには避雷用のレセプタが設けられており、レセプタにはローターブレード内およびタワー内を通って地面まで延びる避雷用の配線が接続されている。これにより、雷電流はレセプタから避雷用の配線を流れて地面に導かれるので、雷電流によるローターブレード等の損傷を抑制できる。

【0003】

レセプタは避雷用の配線によって地面に導通可能に接続されていなければ避雷効果を発揮できないので、避雷効果が発揮できる状態であるか否か、即ちレセプタが避雷用の配線によって接地されているか否かを定期的に点検する必要がある。

【0004】

例えば特許文献１には、無人飛行体を用いてレセプタを点検することが開示されている。特許文献１では、レセプタに接触可能な接触要素が無人飛行体に設けられており、無人飛行体をレセプタの高さまで上昇させてから、接触要素をレセプタに接触させて点検用ケーブルとともに電気回路を形成することで避雷効果が発揮できる状態であるか否かを検査するようにしている。

【0005】

また、特許文献２、３には、複数の無人飛行体を互いに連結した状態で運用する方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第６５８４８５９号公報

【特許文献2】特許第６８８３２９７号公報

【特許文献3】特許第６８３０１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、風力発電設備のローターブレードは１００ｍ以上の高さに位置しているので、点検用ケーブルの長さもそれに対応した長さが必要になり、重量が嵩む。しかも、風力発電設備は風の強い場所を選んで設置されているので、点検用ケーブルが風に吹かれて流されやすい。よって、特許文献１のような無人飛行体で１００ｍ以上の点検用ケーブルを目的とする高さまで引き上げていくのは現実には困難である。

【0008】

加えて、レセプタはローターブレードの一部分にだけ設けられている小さなものなので、風の強い中で特許文献１の無人飛行体の接触要素を精度良くレセプタに接触させることも困難である。このように、風力発電設備のような高所の点検作業を無人飛行体で行うことは容易なことではない。

【0009】

また、特許文献２、３では、複数の無人飛行体を互いに連結して運用しているが、高所の点検作業に用いることを想定したものではない。

【0010】

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、点検用ケーブルを用いた高所の点検を精度良く行えるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するために、本開示の一態様では、高所に設けられている被点検部を、複数の無人飛行体と地上から延びる点検用ケーブルとを用いて点検する高所点検システムを前提とすることができる。高所点検システムは、前記点検用ケーブルの上空側の端部が接続されるとともに、前記被点検部に接触する接触部を有する第１無人飛行体と、前記点検用ケーブルの上空側が固定される固定部を有し、前記第１無人飛行体よりも大きな最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体とを備えている。前記第２無人飛行体は、前記点検用ケーブルの上空側を前記被点検部近傍の所定の高さまで上昇させて保持することが可能に構成されている。また、前記第１無人飛行体は、前記第２無人飛行体よりも前記被点検部に接近して前記接触部を前記被点検部に接触させることが可能に構成されている。

【0012】

この構成によれば、点検用ケーブルの上空側が固定される第２無人飛行体の最大揚力が相対的に大きいので、点検用ケーブルの上空側を、例えば数十ｍまたは１００ｍ以上の高所まで上昇させて保持しておくことが可能になる。一方、第１無人飛行体の最大揚力は相対的に小さいので、第１無人飛行体の機体は第２無人飛行体の機体に比べて軽くなり、コントロール性が良好になる。よって、第１無人飛行体を用いて接触部を被点検部に接触させることで、第２無人飛行体を用いた場合に比べて、精度良く接触させることが可能になる。また、第１無人飛行体の機体が軽くなるということは、接触部を被点検部に接触させたときに被点検部に作用する力が小さくなり、被点検部の破損や損傷が抑制される。

【0013】

また、本開示の別の態様に係る第１無人飛行体と第２無人飛行体は、可撓性を有する連結部材によって連結された状態で飛行可能に構成されていてもよい。

【0014】

この構成によれば、最大揚力の大きな第２無人飛行体により第１無人飛行体に上昇力を与えることができるので、第１無人飛行体に電源としてバッテリを搭載している場合にはバッテリの小型化および軽量化が可能になる。その結果、第１無人飛行体の機体が更に軽量になり、コントロール性の更なる向上が可能になり、また被点検部の破損や損傷の抑制効果がより一層高まる。

【0015】

更に別の態様では、連結部材が点検用ケーブルであってもよい。この構成では、第１無人飛行体と第２無人飛行体とを連結するための連結部材を別途設ける必要が無くなるので、システム全体の重量が軽くなり、高所の点検作業に有利になる。

【0016】

また、前記第１無人飛行体は、前記連結部材が挿通する筒部材と、当該筒部材の基端部を水平線周りに回動可能に支持する軸部とを備えていてもよい。この場合、前記筒部材は、当該筒部材の先端部が前記第１無人飛行体の回転翼よりも上方に位置するまで起立可能に構成することができる。

【0017】

すなわち、第２無人飛行体の揚力を利用して第１無人飛行体を上昇させる場合を想定すると、両無人飛行体が地上に置かれた状態から、第２無人飛行体が先に飛び立ち、その後、第２無人飛行体の揚力によって第１無人飛行体が上昇していくことになる。このとき、連結部材が可撓性を有しているので、機体の向き等によっては連結部材が第１無人飛行体の機体や回転翼に絡まってしまうことが考えられるが、本態様のように筒部材に予め挿通しておくことで、連結部材が機体や回転翼に絡まないようにすることができる。

【0018】

また、高所に設けられている被点検部を、複数の無人飛行体と地上から延びる点検用ケーブルとを用いて点検する高所点検方法を前提とすることもできる。高所点検方法は、前記被点検部に接触する接触部を有する第１無人飛行体に、前記点検用ケーブルの上空側の端部を接続する接続工程と、前記第１無人飛行体よりも大きい最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体に、前記点検用ケーブルの上空側を固定する固定工程とを備えている。さらに、前記接続工程および前記固定工程の後、前記第１無人飛行体および前記第２無人飛行体を飛行させて、前記第２無人飛行体によって前記点検用ケーブルの上空側を前記被点検部近傍の所定の高さまで上昇させて保持しておき、その後、前記第１無人飛行体を、前記第２無人飛行体よりも前記被点検部に接近させて前記接触部を前記被点検部に接触させる工程も備えている。

【0019】

前記第１無人飛行体と前記第２無人飛行体とを連結する場合には、前記接続工程および前記固定工程の後、前記第１無人飛行体を前記第２無人飛行体の揚力によって上昇させ、その後、前記第１無人飛行体に揚力および推力を発生させて前記接触部を前記被点検部に接触させることもできる。

【発明の効果】

【0020】

以上説明したように、第１無人飛行体よりも大きな最大揚力の発生が可能に構成された第２無人飛行体を用いて点検用ケーブルを上昇させておき、第１無人飛行体を用いて接触部を被点検部に接触させることで、点検用ケーブルを用いた高所の点検を精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る高所点検システムの運用時を説明する図である。

【図2】高所点検システムのブロック図である。

【図3】待機用ドローンを上方から見た斜視図である。

【図4】待機用ドローンを下方から見た斜視図である。

【図5】待機用ドローンの平面図である。

【図6】待機用ドローンの正面図である。

【図7】接触用ドローンを上方から見た斜視図である。

【図8】接触用ドローンの平面図である。

【図9】接触用ドローンの正面図である。

【図10】接触用ドローンの左側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、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。

【0023】

図１は、本発明の実施形態に係る高所点検システムＳの運用時を説明する図である。本実施形態では、高所点検システムＳを用いて風力発電設備１００を点検する例について説明する。風力発電設備１００は、地面Ｇに設置されたタワー１０１と、タワー１０１の頂部に取り付けられたナセル１０２と、ナセル１０２に回転可能に支持された複数枚のローターブレード１０３とを備えている。ナセル１０２の内部には発電機（図示せず）が内蔵されており、ローターブレード１０３の回転力が発電機に伝達されて当該発電機が回転して電力が発生する。発生した電力は、タワー１０１内を通る電力ケーブル（図示せず）によって地上へ送られる。タワー１０１の高さは、例えば数十ｍ以上、１００ｍ以上となる場合がある。風力発電設備１００は、例えば海岸、丘陵地等の地上Ｇに建設されたものであってもよいし、洋上に建設されたものであってもよい。

【0024】

ローターブレード１０３には、避雷用のレセプタ１０３ａが設けられている。レセプタ１０３ａにはローターブレード１０３内、ナセル１０２内およびタワー１０１内を通って地面Ｇまで延びる避雷用の配線１０４が接続されている。レセプタ１０３ａおよび避雷用の配線１０４により、雷電流が地面Ｇに導かれるので、雷電流によるローターブレード１０３等の損傷を抑制できる。高所点検システムＳは、レセプタ１０３ａおよび避雷用の配線１０４によって避雷効果が発揮できるか否か、即ちレセプタ１０３ａが導通可能な状態で、かつ、避雷用の配線１０４によって接地されているか否かを点検するためのシステムであり、点検装置と呼ぶこともできる。また、高所点検システムＳを使用することで、レセプタ１０３ａが導通可能な状態で避雷用の配線１０４によって接地されているか否かを点検する点検方法を実行することも可能になっている。レセプタ１０３ａは、高所に設けられている被点検部に相当する。

【0025】

尚、高所点検システムＳは、風力発電設備１００の点検以外にも、各種タワーやビル、橋梁、工場、各種工事現場等の高所に設けられている被点検部を点検する場合にも使用できる。被点検部としては、例えば避雷用のレセプタ以外にも避雷用のケーブル等であってもよい。また、例えば信号灯のような電気設備が被点検部であってもよい。

【0026】

（高所点検システムＳの概要）
高所点検システムＳは、レセプタ１０３ａを、複数の無人飛行体と地上から延びる点検用ケーブルＣとを用いて点検するものである。無人飛行体は、例えばドローン等のような回転翼を複数備えたものであってもよいし、ヘリコプターのようにメインロータとテールロータとを備えたものであってもよい。本実施形態では、無人飛行体としてドローンを用いた場合について説明する。

【0027】

すなわち、高所点検システムＳは、待機用ドローン１０と、接触用ドローン５０と、待機用ドローン１０を操縦するための第１送信機Ｐ１と、接触用ドローン５０を操縦するための第２送信機Ｐ２とを備えている。接触用ドローン５０が本発明の第１無人飛行体に相当し、待機用ドローン１０が本発明の第２無人飛行体に相当する。本例では、待機用ドローン１０および接触用ドローン５０をそれぞれ第１送信機Ｐ１および第２送信機Ｐ２で操縦する例を示しているが、１つの送信機で待機用ドローン１０および接触用ドローン５０を操縦することも可能であり、送信機の数は２つに限定されるものではない。第１送信機Ｐ１および第２送信機Ｐ２を操作する操縦者は地上に留まったままでもよいし、地上Ｇから上がった場所にいてもよい。

【0028】

待機用ドローン１０は、点検用ケーブルＣの上空側を上昇させるとともに、回転翼を停止させた状態の接触用ドローン５０も点検用ケーブルＣの上空側と一緒に上昇させることが可能に構成されている。つまり、待機用ドローン１０は、接触用ドローン５０よりも大きな最大揚力の発生が可能となるように構成されており、接触用ドローン５０よりも大型、かつ、重いドローンとなっている。尚、点検用ケーブルＣは可撓性を有する電線等で構成されている。

【0029】

図２は、高所点検システムＳのブロック図である。待機用ドローン１０は、回転翼を駆動する第１～第６モータ１１～１６と、フライトコントローラ２０と、センサ２１と、通信部２２と、通信部２２に接続されたアンテナ２３と、バッテリ２５とを備えている。センサ２１は、飛行に必要な情報として、例えば機体の姿勢、位置、加速度等の検出が可能なものであり、検出値はすぐにフライトコントローラ２０に入力される。通信部２２は、第１送信機Ｐ１から電波に乗せて送信される制御信号を受信する部分であり、受信した制御信号はすぐにフライトコントローラ２０に入力される。バッテリ２５は、第１～第６モータ１１～１６、フライトコントローラ２０、センサ２１、通信部２２等に電力を供給する電源である。図示しないが、第１～第６モータ１１～１６はスピードコントローラを介して回転数の制御が行われる。モータの個数は、６つに限られるものではなく、後述する回転翼の数に対応した個数であればよい。

【0030】

フライトコントローラ２０による第１～第６モータ１１～１６の制御は、従来から周知の手法を利用することができるので、詳細な説明は省略するが、フライトコントローラ２０は、例えば第１送信機Ｐ１から送信された制御信号に従い、操縦者の操縦操作に対応した動作が実現されるように、第１～第６モータ１１～１６を個別に制御する。このとき、センサ２１の各検出値が考慮される。

【0031】

接触用ドローン５０の最大揚力は、待機用ドローン１０よりも小さく設定されており、接触用ドローン５０のモータの数は、待機用ドローン１０のモータの数よりも少なくなっている。具体的には、接触用ドローン５０は、回転翼を駆動する第１～第４モータ５１～５４と、フライトコントローラ６０と、センサ６１と、カメラ６２と、通信部６３と、通信部６３に接続されたアンテナ６４と、バッテリ６５とを備えている。通信部６３は、第２送信機Ｐ２から電波に乗せて送信される制御信号を受信する部分である。フライトコントローラ６０、センサ６１、通信部６３、バッテリ６５は、待機用ドローン１０のものと同様なものであるが、最大揚力が小さく設定されている分、バッテリ６５は、待機用ドローン１０のバッテリ２５に比べて小型かつ軽量になっている。また、カメラ６２は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を有しており、接触用ドローン５０の周囲を撮像可能なものである。カメラ６２によって取得された画像データは、通信部６３を介して第２送信機Ｐ２に送信される。第２送信機Ｐ２には、受信した画像データを映像として表示可能な表示パネルＰ２ａが設けられており、操縦者は、カメラ６２で撮像された映像をほぼリアルタイムで見ることができるようになっている。尚、カメラ６２によって取得された画像データは、第１送信機Ｐ１に送信して当該第１送信機Ｐ１が有する表示パネル（図示せず）に表示させてもよい。また、表示パネルＰ２ａは、第２送信機Ｐ２と別体であってもよい。

【0032】

本実施形態では、接触用ドローン５０と待機用ドローン１０の最大揚力の差が、モータの数、即ち回転翼の数で生じるようにしているが、これに限らず、モータの数が同じであっても、モータの出力の差によって接触用ドローン５０と待機用ドローン１０の最大揚力の差を生じさせることもできる。また、回転翼の径や最大回転数の差によっても、接触用ドローン５０と待機用ドローン１０の最大揚力の差を生じさせることができ、どのような方法で最大揚力の差を生じさせてもよい。

【0033】

（待機用ドローン１０の詳細構造）
図３～図６は、待機用ドローン１０の外観を示すものである。各図に示すように待機用ドローン１０の前と後を仮に定義するが、ドローンは前進、後退、左右方向への移動が自由にできるので、前後の方向は特に限定されない。

【0034】

待機用ドローン１０は、機体２８と、機体２８から放射状に延びる６本のアーム２９とを備えている。機体２８には、図２に示しているフライトコントローラ２０、センサ２１、通信部２２、バッテリ２５等が搭載されている。６本のアーム２９の先端部には、それぞれ第１～第６モータ１１～１６が固定されている。第１～第６モータ１１～１６は、回転軸が上下方向に延びる姿勢とされており、回転軸の上端部に第１～第６回転翼３１～３６がそれぞれ固定されている。６本のアーム２９のうちの３本には、脚部２９ａが機体２８よりも下方へ突出するように設けられている。脚部２９ａには、アンテナ２３を内蔵することが可能になっている。

【0035】

尚、機体２８やアーム２９の形状および構造は図示したものに限られない。例えばアーム２９の本数が６本より少なくてもよく、この場合、アーム２９の先端側を複数に分岐させ、それぞれにモータを固定すればよい。

【0036】

図４および図５に示すように、機体２８の下部には、点検用ケーブルＣの上空側が固定される固定部２８ａが設けられている。点検用ケーブルＣの上空側の部分は、固定部２８ａに固定され、点検用ケーブルＣが待機用ドローン１０から離脱しないようになっている。固定部２８ａは、例えば点検用ケーブルＣの上空側の部分を把持する把持部や、点検用ケーブルＣの上空側の部分を挟持する挟持部、点検用ケーブルＣの上空側の部分を締め付けた状態で固定する締め付け部等で構成することができ、その構造は特に限定されない。

【0037】

待機用ドローン１０は、点検用ケーブルＣを地面Ｇから１００ｍ以上の高さまで上昇させることが可能な揚力を発生する。また、待機用ドローン１０には、接触用ドローン５０が点検用ケーブルＣを介して連結される。接触用ドローン５０が揚力を発生しない状態であったとしても、待機用ドローン１０は、接触用ドローン５０を点検用ケーブルＣとともに、地面Ｇから１００ｍ以上の高さまで上昇させる。このような大きな揚力を発生する必要があることから、第１～第６回転翼３１～３６を備えるとともに、第１～第６モータ１１～１６を強力なものにしており、さらにバッテリ２５も大容量のものにしている。

【0038】

（接触用ドローン５０の詳細構造）
図７～図１０は、接触用ドローン５０の外観を示すものである。各図に示すように接触用ドローン５０の前と後および左右を仮に定義するが、これは説明の便宜を図るためであり、前後および左右の方向は特に限定されない。

【0039】

接触用ドローン５０は、機体６８と、機体６８から左方向に延びる左アーム６９Ａおよび右方向に延びる右アーム６９Ｂとを備えている。機体６８には、フライトコントローラ６０、センサ６１、カメラ６２（図７～図１０で示さず）、通信部６３、バッテリ６５等が搭載されている。

【0040】

左アーム６９Ａおよび右アーム６９Ｂの先端部はそれぞれ前後方向に分岐しており、左アーム６９Ａおよび右アーム６９Ｂの先端部には、それぞれ第１～第４モータ５１～５４が固定されている。第１～第４モータ５１～５４は、回転軸が上下方向に延びる姿勢とされており、回転軸の下端部に第１～第４回転翼７１～７４がそれぞれ固定されている。

【0041】

接触用ドローン５０の第１～第４回転翼７１～７４の回転中心を全て通る仮想円と、待機用ドローン１０の第１～第６回転翼３１～３６の回転中心を全て通る仮想円とを想定した時、待機用ドローン１０の方が大きくなっている。つまり、待機用ドローン１０が接触用ドローン５０よりも大型である。

【0042】

また、接触用ドローン５０の左アーム６９Ａおよび右アーム６９Ｂには、それぞれ脚部６９ａが機体６８よりも下方へ突出するように設けられている。尚、機体６８やアーム６９Ａ、６９Ｂの形状および構造は図示したものに限られない。例えばアームを４本設けて、各アームにモータを固定してもよい。

【0043】

接触用ドローン５０には、第１および第４回転翼７１、７４を保護する右側保護部材８０と、第２および第３回転翼７２、７４を保護する左側保護部材８１とが設けられている。右側保護部材８０は、第１および第４回転翼７１、７４の周囲を囲むように形成されており、右アーム６９Ｂに固定されている。左側保護部材８１は、第２および第３回転翼７２、７３の周囲を囲むように形成されており、左アーム６９Ａに固定されている。

【0044】

右側保護部材８０は、棒状部材８０ａを平面視で矩枠形状をなすように組み合わせて構成することができる。この場合、棒状部材８０ａを上下方向に互いに間隔をあけて複数設けて一体化することもできる。また、右側保護部材８０は、一体成形された枠体等で構成してもよい。左側保護部材８１も同様に構成されており、棒状部材８１ａを組み合わせてもよいし、一体成形された枠体であってもよい。また、右側保護部材８０と左側保護部材８１とが一体成形されていてもよい。

【0045】

接触用ドローン５０は、風力発電設備１００のレセプタ１０３ａに接触する接触部８３を有している。すなわち、接触部８３が取り付けられる取付部８４が、左アーム６９Ａの前端部から右アーム６９Ｂの前端部まで延びるように設けられている。取付部８４は、右側保護部材８０および左側保護部材８１の前端部よりも前方へ突出している。接触部８３は導電性を有する材料で構成されており、取付部８４の左右方向中央部に前方へ向けて突出するように取り付けられている。接触部８３と取付部８４との間には電気を通さない部材が介在されており、接触部８３と取付部８４とが絶縁されている。接触部８３には、点検用ケーブルＣの上空側の端部が導通可能に接続されている。したがって、接触用ドローン５０は、点検用ケーブルＣを介して待機用ドローン１０と連結されることになる。

【0046】

接触用ドローン５０は、点検用ケーブルＣが挿通する筒部材８５と、筒部材８５の基端部を水平線周りに回動可能に支持する軸部８６とを備えている。軸部８６は、接触用ドローン５０の左右方向中央部かつ前後方向中央部において左右方向に略水平に延びている。筒部材８５は、例えば硬質樹脂や金属等からなる直管状の部材で構成されており、飛行時に作用する外力で変形しない程度の剛性を有している。筒部材８５の長さは、例えば接触用ドローン５０の前後方向の寸法の１／２程度に設定されている。

【0047】

筒部材８５の内径は、点検用ケーブルＣの外径よりも大きく設定されており、点検用ケーブルＣを筒部材８５に容易に挿通させることができるようになっている。筒部材８５の基端部には、左右方向に延びる軸線を持った環状部８５ａが設けられている。環状部８５ａに軸部８６が挿通された状態になっている。この状態で筒部材８５が軸部８６周りに上下方向に回動可能になる。筒部材８５は、当該筒部材８５の先端部が接触用ドローン５０の回転翼７１～７４よりも上方に位置するまで起立可能に構成されている。また、筒部材８５は、当該筒部材８５の先端部が基端部と略同じ高さに位置するまで倒れるようになっている（図８に仮想線で示す）。点検用ケーブルＣが上方に引っ張られることで筒部材８５が起立する一方、点検用ケーブルＣが上方に引っ張られていない状態では筒部材８５が自然に倒れた状態になる。

【0048】

（高所点検方法）
次に、上述のように構成された高所点検システムＳを用いた高所点検方法について説明する。まず、接触用ドローン５０に点検用ケーブルＣの上空側の端部を接続する接続工程と、待機用ドローン１０に点検用ケーブルＣの上空側を固定する固定工程とを行う。点検用ケーブルＣの「上空側」とは、点検時に上空まで上昇する側のことであり、反対に点検用ケーブルＣの「地上側」とは、点検時に地上に留まる側のことである。

【0049】

接続工程では、点検用ケーブルＣを筒部材８５に挿通させる。また、点検用ケーブルＣを、機体６８やアーム６９Ａ、６９Ｂの所望の箇所に適宜固定しながら、接触部８３まで取り回し、点検用ケーブルＣの上空側の端部を接触部８３に導通可能に接続する。また、固定工程では、点検用ケーブルＣの上空側を待機用ドローン１０の固定部２８ａ（図４に示す）に固定する。

【0050】

接続工程および固定工程の後、待機用ドローン１０および接触用ドローン５０を地上に置く。その後、図１に示すように、待機用ドローン１０および接触用ドローン５０を飛行させる。このとき、接触用ドローン５０の第１～第４モータ５１～５４は回転させないままにしておき、待機用ドローン１０の第１～第６モータ１１～１６のみ回転させる。この操作は、第１送信機Ｐ１および第２送信機Ｐ２の操作によって可能である。尚、このとき、接触用ドローン５０の第１～第４モータ５１～５４を回転させて待機用ドローン１０よりも小さな揚力を発生させてもよい。

【0051】

次いで、待機用ドローン１０をレセプタ１０３ａ近傍の所定の高さまで上昇させてホバリングさせる。これにより、点検用ケーブルＣの上空側がレセプタ１０３ａ近傍の所定の高さまで上昇した状態で保持される。また、自らが揚力を発生していない接触用ドローン５０もレセプタ１０３ａ近傍の所定の高さまで上昇する。所定の高さとは、接触用ドローン５０がレセプタ１０３ａと同程度の高さとなる高さであり、例えば待機用ドローン１０をレセプタ１０３ａよりも数ｍ程度高い所でホバリングさせてもよいし、レセプタ１０３ａと同じ高さでホバリングさせてもよい。

【0052】

待機用ドローン１０と接触用ドローン５０との距離は、両ドローン１０、５０間の点検用ケーブルＣの長さに相当している。両ドローン１０、５０間の点検用ケーブルＣの長さが長ければ、待機用ドローン１０のホバリング高さを高くしておき、反対に、両ドローン１０、５０間の点検用ケーブルＣの長さが短ければ、待機用ドローン１０のホバリング高さを低くして、接触用ドローン５０がレセプタ１０３ａと同程度の高さとなるようにする。待機用ドローン１０のホバリング高さは、第１送信機Ｐ１の操作によって任意に変えることができる。

【0053】

また、待機用ドローン１０は、ローターブレード１０３から所定距離だけ離れたところでホバリングするように、第１送信機Ｐ１で操作する。所定距離だけ離しておくことで、待機用ドローン１０が例えば強風等であおられたとしても、待機用ドローン１０がローターブレード１０３に接触してしまうのを回避できる。

【0054】

その後、第２送信機Ｐ２を操作して接触用ドローン５０を待機用ドローン１０よりもローターブレード１０３のレセプタ１０３ａに接近させていく。そして、接触用ドローン５０の接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させる。このとき、カメラ６２で接触部８３とレセプタ１０３ａとを撮像することで、地上の操縦者は接触用ドローン５０を的確に操作することが可能になる。接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させる際、必要に応じて待機用ドローン１０もローターブレード１０３に接近させてもよいが、ローターブレード１０３と待機用ドローン１０との距離は、ローターブレード１０３と接触用ドローン５０との距離よりも長く確保しておく。接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させる際には、待機用ドローン１０はホバリングさせたままでよいので、操縦者は１名であってもよい。

【0055】

接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させると、タワー１０１内の電力ケーブル、点検用ケーブルＣ、接触部８３、レセプタ１０３ａにより電気回路が構成される。この電気回路に電気が流れる状態であれば、避雷効果が発揮できる状態であると判定きる。一方、電気回路に電気が流れない状態であれば、避雷効果が発揮できない状態であると判定できる。この判定時には、従来から周知の判定機器等を利用できる。

【0056】

（作用効果）
以上説明したように、本実施形態では、点検用ケーブルＣの上空側が固定される待機用ドローン１０の最大揚力が接触用ドローン５０に比べて大きいので、点検用ケーブルＣの上空側を例えば数十ｍまたは１００ｍ以上の高所まで上昇させて保持しておくことが可能になる。また、待機用ドローン１０が大型であることから、強風等であおられにくくなり、点検用ケーブルＣの上空側がローターブレード１０３から離れすぎないようにすることができる。

【0057】

一方、接触用ドローン５０の最大揚力は待機用ドローン１０に比べて小さいので、接触用ドローン５０は待機用ドローン１０に比べて軽くなり、コントロール性が良好になる。コントロール性が良好になるということは、所望の位置に到達するまで精度良く操縦できるということであり、よって、接触用ドローン５０を用いて接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させることで、待機用ドローン１０を用いた場合に比べて、高精度に接触させることができる。また、接触させるまでに要する時間も短縮できる。さらに、接触用ドローン５０が軽くなるということは、接触部８３をレセプタ１０３ａに接触させたときにレセプタ１０３ａに作用する力が小さくなり、レセプタ１０３ａの破損や損傷を抑制できる。

【0058】

また、仮に接触用ドローン５０が故障等によって揚力を発生しなくなった場合には、点検用ケーブルＣによって待機用ドローン１０に連結されているので、接触用ドローン５０の落下が抑制される。従って、接触用ドローン５０の破損を抑制できるとともに、点検時の安全性を高めることができる。

【0059】

上述した例では、待機用ドローン１０と接触用ドローン５０とを点検用ケーブルＣで連結した場合について説明したが、これに限らず、点検用ケーブルＣとは別の可撓性部材からなる連結部材で待機用ドローン１０と接触用ドローン５０とを連結してもよい。連結部材としては、例えば紐、ロープ、ワイヤ、糸等を挙げることができる。この場合も連結部材を筒部材８５に挿通させることができる。

【0060】

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0061】

以上説明したように、本発明に係る高所点検システムおよび高所点検方法は、例えば風力発電設備等の点検を行う場合に利用できる。

【符号の説明】

【0062】

Ｃ 点検用ケーブル（連結部材）
Ｓ 高所点検システム
１０ 待機用ドローン（第２無人飛行体）
３１～３６ 第１～第６回転翼
５０ 接触用ドローン（第１無人飛行体）
７１～７４ 第１～第４回転翼
８３ 接触部
８５ 筒部材
８６ 軸部
１０３ａ レセプタ（被点検部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】