特許 7210386 敷設管の状態解析システムおよび敷設管の状態解析方法

(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】

(24)【登録日】2023-01-13

(45)【発行日】2023-01-23

(54)【発明の名称】敷設管の状態解析システムおよび敷設管の状態解析方法

(51)【国際特許分類】

   H02G 1/06 20060101AFI20230116BHJP

   E03F 7/00 20060101ALI20230116BHJP

【ＦＩ】

H02G1/06

E03F7/00

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2019113770

(22)【出願日】2019-06-19

(65)【公開番号】P2020205736

(43)【公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上原 将彦

【審査官】遠藤 尊志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－１３３６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１２５０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００７／０１０９７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－１４７４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６８７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０１５７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０４７２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４５１８１５２（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｇ １／０６

Ｅ０３Ｆ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

敷設管の内部に挿入され、前記敷設管に沿って変形可能なチューブと、
前記チューブの内部に挿入される移動体と、
前記移動体を前記チューブに沿って移動させる駆動部と、
前記移動体に設けられ、前記チューブの形状に基づいて変化する情報を取得する取得部と、
前記移動体の移動量と前記取得部が取得した情報とに基づいて前記敷設管の状態を解析する情報処理部と、
を備える、
敷設管の状態解析システム。

【請求項2】

前記取得部は、前記チューブの内部を撮影するカメラを有し、
前記情報処理部は、前記カメラで撮影した画像に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項１に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項3】

前記チューブには、前記カメラで撮影可能なマーカが設けられており、
前記情報処理部は、前記画像に写る前記マーカに基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項２に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項4】

複数の前記マーカが前記チューブの軸方向に並んだパターンを形成する、
前記情報処理部は、前記画像に写る前記パターンの変化量に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項３に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項5】

複数の前記マーカが前記チューブの周方向に並んだパターンを形成し、
前記情報処理部は、前記画像に写る前記パターンの変化量に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項３または請求項４に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項6】

前記チューブの周方向における第１位置と前記第１位置とは異なる第２位置とで、異なる種類の前記マーカが配置される、
請求項５に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項7】

前記移動体に設けられ、前記チューブの内面に前記カメラで撮影可能なマーカを投影する投影部を備え、
前記情報処理部は、前記画像に写る前記マーカに基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項２に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項8】

前記移動体は、撮影範囲の中心が前記チューブの軸心となる態様で前記カメラを支持する、
請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項9】

前記移動体を特定の移動速度で移動させる制御を行う移動制御部と、
前記カメラを用いて特定の時間間隔で撮影する制御を行う撮影制御部と、
を備え、
前記情報処理部は、前記カメラで撮影した複数の前記画像に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項２から請求項８のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項10】

前記移動体の進行方向の後部側に接続された線状部材と、
前記線状部材を前記チューブの内部に向けて送り出す送出装置と、
を備え、
前記情報処理部は、前記送出装置で前記線状部材が送り出されるときに前記取得部が取得した情報に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項11】

前記移動体の進行方向の前部側に接続された線状部材と、
前記線状部材を前記チューブの内部から巻き取る巻取装置と、
を備え、
前記情報処理部は、前記巻取装置で前記線状部材が巻き取られるときに前記取得部が取得した情報に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項12】

前記取得部は、少なくとも鉛直方向を検出する加速度センサを有し、
前記情報処理部は、前記加速度センサが検出した情報に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項13】

前記取得部は、前記移動体の姿勢の変化を検出する角度センサを有し、
前記情報処理部は、前記角度センサが検出した情報に基づいて前記敷設管の状態を解析する、
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項14】

前記チューブの内面と前記移動体の外面との間に潤滑剤が設けられる、
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の敷設管の状態解析システム。

【請求項15】

敷設管に沿って変形可能なチューブを前記敷設管の内部に挿入するステップと、
移動体を前記チューブの内部に挿入するステップと、
駆動部により前記移動体が前記チューブに沿って移動するステップと、
前記移動体に設けられた取得部が前記チューブの形状に基づいて変化する情報を取得するステップと、
前記移動体の移動量と前記取得部が取得した情報とに基づいて情報処理部が前記敷設管の状態を解析するステップと、
を含む、
敷設管の状態解析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、敷設管の状態解析システムおよび敷設管の状態解析方法に関する。

【背景技術】

【0002】

発電所またはビルの建設時に壁の内部または地中などにケーブルを敷設する際に、干渉物の存在によって計画通りに敷設できない場合がある。また、先に計画通りにケーブルを敷設しても、後から行われた工事によってケーブルの位置が変動してしまう場合もある。このような状況において、例えば、壁に貫通孔を設置する場合に、ケーブルの敷設時の計画時の設計図のみを参照したのでは、誤ってケーブルを切断してしまうおそれがある。従って、事前にケーブルの正確な位置を把握する必要がある。そこで、不可視状態で敷設されているケーブルの位置を検出する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－５５５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述の技術では、ケーブル敷設時に取得した位置情報を用いるため、敷設後に何等かの要因でケーブルの位置が変わってしまった場合には対応できない。また、埋設されたケーブルを探知する技術としては、電磁誘導または静電結合方式を用いた手法がある。しかしながら、鉄筋コンクリート製の壁の内部にケーブルを敷設するときには、壁に埋設された電線管にケーブルが通される。そのため、この電線管と鉄筋とが接触している場合には、広範囲にノイズが生じて探知が困難となる。

【0005】

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、構造物の内部に敷設され、外部から視認できない敷設管の状態を正確に把握することができる敷設管の状態解析技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る敷設管の状態解析システムは、敷設管の内部に挿入され、前記敷設管に沿って変形可能なチューブと、前記チューブの内部に挿入される移動体と、前記移動体を前記チューブに沿って移動させる駆動部と、前記移動体に設けられ、前記チューブの形状に基づいて変化する情報を取得する取得部と、前記移動体の移動量と前記取得部が取得した情報とに基づいて前記敷設管の状態を解析する情報処理部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明の実施形態により、構造物の内部に敷設され、外部から視認できない敷設管の状態を正確に把握することができる敷設管の状態解析技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】壁の内部に敷設された敷設管を示す側面図。

【図2】第１実施形態の敷設管の状態解析システムを示す構成図。

【図3】第１実施形態の敷設管の状態解析システムを示すブロック図。

【図4】敷設管に挿入された移動体を示す正面図。

【図5】チューブの内部を進行する移動体を示す側面図。

【図6】チューブの直線部で撮影されたマーカの画像を示す画像図。

【図7】チューブの屈曲部で撮影されたマーカの画像を示す画像図。

【図8】第１実施形態の敷設管の状態解析方法を示すフローチャート。

【図9】変形例１の敷設管の状態解析システムを示すブロック図。

【図10】変形例２のマーカの画像を示す画像図。

【図11】変形例３のマーカの画像を示す画像図。

【図12】第２実施形態の敷設管の状態解析システムを示す構成図。

【図13】第２実施形態の敷設管の状態解析システムを示すブロック図。

【図14】第２実施形態の敷設管の状態解析方法を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１実施形態）
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態の敷設管の状態解析システムおよび敷設管の状態解析方法について図１から図８を用いて説明する。

【0010】

図１の符号１は、本実施形態の状態解析の対象となる敷設管である。この敷設管１は、例えば、鉄筋コンクリート製の構造物としての壁２の内部に敷設される。つまり、敷設管１は、壁２の外部から視認できない状態となっている。なお、敷設管１は、天井、床、地面などの構造物の内部に敷設されているものでも良い。また、敷設管１は、電線を通すための電線管を例示する。

【0011】

図１に示すように、壁２の内部に敷設管１が敷設されている状態において、例えば、壁２に新たに貫通孔３を設ける工事を行うものとする。この場合において、敷設管１の形状および位置を含む各種の状態を正確に特定しておかないと、貫通孔３を開ける際に誤って敷設管１が存在する部分を貫通させてしまい、敷設管１を破損させるおそれがある。そこで、本実施形態では、作業者が工事前に敷設管１の状態を正確に調べるようにする。なお、敷設管１の状態には、敷設管１の位置、直線部１ａの長さ、屈曲部１ｂの曲がり具合などの状態が含まれる（図５参照）。

【0012】

なお、本実施形態では、解析の対象となる敷設管１として、電線管を例示しているが、その他の管でも良い。例えば、通気管または水道管などを解析の対象としても良い。

【0013】

壁２には、敷設管１が存在する部分に対応して、所定の間隔ごとに複数のメンテナンス口４が設けられている。メンテナンスを行う作業者は、これらのメンテナンス口４の扉を開放することで、敷設管１の内部の電線にアクセスして、そのメンテナンスを行うことができる。

【0014】

図２に示すように、第１実施形態の敷設管１の状態解析システム５は、チューブ６と移動体７と送出装置８と制御装置９とを備える。

【0015】

チューブ６は、メンテナンス口４から敷設管１の内部に挿入され、敷設管１に沿って変形可能な管状部材となっている。例えば、チューブ６は、ゴムなどの可撓性を有する材質で形成されている。

【0016】

なお、敷設管１およびチューブ６は、断面視で円形を成す部材である。チューブ６は、その外径が敷設管１の内径よりも小さいものであれば良い。また、敷設管１には、多数の電線が通される場合がある。そのため、チューブ６の外径は、少なくとも敷設管１の内径の半分以下であることが好ましい。

【0017】

図１に示すように、チューブ６は、一方のメンテナンス口４から他方のメンテナンス口４までの間に設けられる。つまり、チューブ６の一方の端部が一方のメンテナンス口４から露出され、他方の端部が他方のメンテナンス口４から露出される。なお、敷設管１には、複数箇所に屈曲部１ｂが設けられているが、これらの屈曲部１ｂに沿ってチューブ６が曲がるようになっている。つまり、チューブ６の形状は、敷設管１の形状に基づいて変化する。

【0018】

なお、作業者は、先に敷設管１の内部にメッセンジャーワイヤを通しておき、このメッセンジャーワイヤを用いてチューブ６を敷設管１の内部に挿入しても良い。

【0019】

図２に示すように、移動体７は、チューブ６の端部からその内部に挿入される。この移動体７は、正面視で円形状を成し（図４参照）、チューブ６の内径とほぼ同じ寸法の外径を有する。また、移動体７は、側面視で楕円形状を成す。つまり、この移動体７は、回転楕円体形状を成す。

【0020】

移動体７の進行方向Ｄ１の前部側には、照明部１０とカメラ１１とが設けられている。照明部１０は、移動体７の前方を照らし、カメラ１１は、移動体７の前方を撮影する。チューブ６の内面には、カメラ１１で撮影可能な複数のマーカ１２が描かれている（図６参照）。本実施形態では、これらマーカ１２が写る画像に基づいてチューブ６の形状を解析することができる。

【0021】

図６は、移動体７がチューブ６の直線部６ａ（図５参照）に配置されているときに、カメラ１１で撮影されたチューブ６の内部の画像を示す。この図６に示すように、チューブ６の内面には、複数のマーカ１２がチューブ６の軸方向に均等に並んで配置されている。つまり、複数のマーカ１２によりチューブ６の延設方向に沿って延びる直線状のパターンが形成されている。

【0022】

さらに、直線状のパターンが複数本形成されている。つまり、複数のマーカ１２がチューブ６の周方向に並んで配置されることで、直線状のパターンがチューブ６の周方向に並んで配置される。

【0023】

直線状のパターンは、チューブ６の周方向の４箇所に配置されている。つまり、複数のマーカ１２がチューブ６の周方向の均等に並んで配置されている。カメラ１１で撮影された画像には、画像の中心から放射状に延びるようにパターンが写る。

【0024】

第１実施形態では、カメラ１１の撮影範囲を基準として、チューブ６の右方位置に円形状のマーカ１２ａが配置されている。また、チューブ６の下方位置に四角形状のマーカ１２ｂが配置されている。また、チューブ６の左方位置に三角形状のマーカ１２ｃが配置されている。また、チューブ６の上方位置にＸ字状のマーカ１２ｄが配置されている。

【0025】

つまり、チューブ６の周方向における第１位置（例えば、右方位置）と、第１位置とは異なる第２位置（例えば、左方位置）とで、異なる種類のマーカ１２ａ，１２ｃが配置されている。なお、第１実施形態では、４種類のマーカ１２ａ～１２ｄが配置されているが、それ以上の種類のマーカ１２を用いても良い。

【0026】

図７は、移動体７がチューブ６の屈曲部６ｂ（図５参照）に配置されているときに、カメラ１１で撮影されたチューブ６の内部の画像を示す。この図７に示すように、移動体７がチューブ６の屈曲部６ｂに配置されている場合には、移動体７がチューブ６の直線部６ａに配置されているときの画像と比較して（図６参照）、異なる形態でマーカ１２ａ～１２ｄが画像に写る。そのため、この画像が撮影されたときの移動体７の位置を把握することで、チューブ６の屈曲部６ｂの位置を把握することができる。

【0027】

なお、マーカ１２は、チューブ６の内周面に印刷され、識別可能な所定の図柄（図形）である。また、例えば、チューブ６を透明な部材、つまり、内側から外側を可視化可能な部材とし、チューブ６の外周面にマーカ１２を印刷しても良い。

【0028】

また、マーカ１２は印刷により描かれるものでなくても良い。例えば、チューブ６において、マーカ１２の部分とその他の部分とで異なる色の材料を用いて形成することで、マーカ１２をチューブ６に描くようにしても良い。

【0029】

図２に示すように、移動体７の外周面には、移動体７を支持するための支持部１３が設けられている。なお、複数の支持部１３が移動体７の周方向に均等に並んで配置されている（図４参照）。また、支持部１３は、移動体７の進行方向Ｄ１に沿って延びる部分となっている

【0030】

移動体７の進行方向Ｄ１の後部側には、線状部材１４が接続される。この線状部材１４は、送出装置８の駆動力によりチューブ６の内部に向けて送り出される。この送り出される線状部材１４により移動体７がチューブ６の内部を進行する。なお、送出装置８は、線状部材１４を巻き取る機能も有する。

【0031】

なお、移動体７の形状が回転楕円体であることで、チューブ６が屈曲されていても、移動体７が進行することができる。つまり、移動体７は、チューブ６の屈曲部６ｂに合わせて姿勢を変えて進行することができる。また、支持部１３が移動体７の進行方向Ｄ１に沿って延びていることで、チューブ６が延びる方向に合わせて進行することができる。

【0032】

なお、送出装置８は、信号線１５を介して制御装置９に接続される。また、線状部材１４は、移動体７に接続される信号線１５を含んでいる。制御装置９は、信号線１５を介して送出装置８および移動体７に接続されている。

【0033】

図４に示すように、移動体７の正面視において、中心にカメラ１１が配置され、その周囲に複数の照明部１０が設けられている。移動体７の外周面に設けられた支持部１３によって、カメラ１１の撮影範囲の中心がチューブ６の軸心と一致するようになっている。例えば、チューブ６の直線部６ａ（図５参照）で撮影をした場合に、カメラ１１の撮影範囲を中心として、マーカ１２の配置が均等に見えるように（図６参照）、カメラ１１が支持されるようになっている。このようにすれば、撮影された画像に基づいてチューブ６の形状の変化を正確に取得できる。

【0034】

また、チューブ６の内周面には、移動体７のそれぞれの支持部１３に対応する部分に案内溝１６が設けられている。これらの案内溝１６は、チューブ６の延設方向に沿って設けられている。また、案内溝１６の幅は、移動体７の支持部１３の幅とほぼ同じ寸法となっている。これら案内溝１６に移動体７の支持部１３が係合されることで、移動体７は、移動中に周方向に回転しないようになる。そして、チューブ６の延設方向に沿って移動体７が案内される。

【0035】

また、案内溝１６には、潤滑剤が塗布されている。このようにすれば、移動体７がチューブ６の内部をスムーズに進むことができる。なお、チューブ６の内面全体に潤滑剤が塗布されていても良い。さらに、支持部１３の外面に潤滑剤が塗布されても良い。

【0036】

次に、敷設管１の状態解析システム５のシステム構成を図３に示すブロック図を参照して説明する。

【0037】

制御装置９は、メイン制御部１７と入力部１８と出力部１９と通信部２０と情報処理部２１と移動制御部２２と撮影制御部２３と記憶部２４とを備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。

【0038】

本実施形態の制御装置９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態の敷設管１の状態解析方法は、プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。

【0039】

メイン制御部１７は、制御装置９と送出装置８と移動体７とを統括的に制御する。

【0040】

入力部１８は、制御装置９を使用する使用者の操作に応じて所定の情報が入力される。この入力部１８には、マウスまたはキーボードなどの入力装置が含まれる。つまり、これら入力装置の操作に応じて所定の情報が入力部１８に入力される。

【0041】

出力部１９は、解析された敷設管１の状態に関する情報を出力する。本実施形態の制御装置９には、解析結果の出力を行うディスプレイなどの表示装置が含まれる。つまり、出力部１９は、ディスプレイに表示される画像の制御を行う。なお、ディスプレイはコンピュータ本体と別体であっても良いし、一体であっても良い。さらに、ネットワークを介して接続される他のコンピュータが備えるディスプレイに表示される画像の制御を出力部１９が行っても良い。

【0042】

なお、本実施形態では、表示装置としてディスプレイを例示するが、その他の態様であっても良い。例えば、プロジェクタを用いて情報の表示を行っても良い。さらに、紙媒体に情報を印字するプリンタをディスプレイの替りとして用いても良い。つまり、出力部１９が制御する対象としてプロジェクタまたはプリンタが含まれても良い。

【0043】

通信部２０は、信号線１５を介して送出装置８または移動体７と通信を行う。なお、他のコンピュータとの通信を行っても良い。本実施形態では、制御装置９が、有線通信により送出装置８または移動体７と情報のやり取りをしているが、無線通信により情報のやり取りをしても良い。また、通信部２０は、所定のネットワーク機器、例えば、無線ＬＡＮアクセスポイントまたはアンテナに搭載されても良い。なお、通信部２０は、ＷＡＮ（Wide Area Network）、インターネット回線、または携帯通信網を介して送出装置８または移動体７と通信を行っても良い。

【0044】

情報処理部２１は、移動体７がチューブ６の内部を移動したときの移動量と、チューブ６の内部で移動体７が取得した情報とに基づいて敷設管１の状態を解析する。

【0045】

移動制御部２２は、送出装置８を制御する。本実施形態では、線状部材１４を特定の送出速度で送り出すことで、移動体７を特定の移動速度で移動させる制御を行う。

【0046】

撮影制御部２３は、移動体７のカメラ１１を制御する。このカメラ１１を用いて特定の時間間隔で撮影する制御を行う。

【0047】

記憶部２４は、主に移動体７のカメラ１１で撮影された画像を記憶する。また、各種センサで取得された情報も記憶する。この記憶部２４は、メモリまたはＨＤＤを有する。

【0048】

送出装置８は、線状部材１４を送り出すための駆動力を発生させる駆動部２５を有する。この駆動部２５は、例えば、モータまたはアクチュエータで構成される。つまり、駆動部２５は、移動体７をチューブ６に沿って移動させる。

【0049】

第１実施形態では、送出装置８が線状部材１４を送り出すときの送出量に基づいて、移動体７の移動量（移動距離）が取得される。

【0050】

移動体７は、照明部１０と取得部２６とを備える。さらに、取得部２６は、カメラ１１と加速度センサ２７と角度センサ２８とを有する。

【0051】

取得部２６は、チューブ６の形状に基づいて変化する情報を取得する。例えば、カメラ１１は、チューブ６の内部を撮影することできる。そして、マーカ１２が写る画像を取得する。画像に写るマーカ１２は、例えば、チューブ６の直線部６ａで撮影された画像（図６参照）と、チューブ６の屈曲部６ｂで撮影された画像（図７参照）とで異なる形態となる。つまり、カメラ１１は、チューブ６の形状に基づいて変化する情報を取得することができる。なお、移動体７の移動に応じてマーカ１２が写る画像を連続的に撮影することで、移動体７の移動量（移動距離）を取得しても良い。

【0052】

加速度センサ２７は、移動体７における少なくとも鉛直方向を検出することができる。なお、カメラ１１で撮影を行ったときに検出された鉛直方向を示す情報は、そのときに撮影された画像に対応付けて制御装置９に送られる。つまり、画像における鉛直方向の向きが分かるようになっている。移動体７における鉛直方向は、チューブ６の形状に基づいて変化するものである。つまり、加速度センサ２７は、チューブ６の形状に基づいて変化する情報を取得することができる。なお、加速度センサ２７により移動体７の移動方向または移動量（移動距離）を検出しても良い。また、加速度センサ２７により移動体７の傾きの変化を検出しても良い。

【0053】

角度センサ２８（ジャイロスコープ）は、移動体７の姿勢の変化を検出する。例えば、チューブ６の屈曲部６ｂを移動体７が移動するときに、屈曲部６ｂの形状に対応して移動体７の向きが変化する。この変化を角度センサ２８で検出することができる。つまり、角度センサ２８は、チューブ６の形状に基づいて変化する情報を取得することができる。

【0054】

制御装置９の情報処理部２１は、移動体７の移動量と取得部２６が取得した情報とに基づいて、敷設管１の状態を解析する。例えば、カメラ１１で撮影した画像に基づいて敷設管１の状態を解析する。カメラ１１を移動体７に設けることで、加速度センサ２７および角度センサ２８と比較して、より正確な情報を得ることができる。そして、敷設管１に沿って変形されたチューブの形状を、カメラ１１で撮影した画像に基づいて正確に取得することができる。

【0055】

また、情報処理部２１は、画像に写るマーカ１２に基づいて敷設管１の状態を解析する。このようにすれば、カメラ１１で撮影された画像に写るマーカ１２の位置（形態）がチューブ６の形状に基づいて変化するため、画像に写るマーカ１２の位置に基づいてチューブ６の形状の変化を正確に解析することができる。例えば、画像に写るマーカ１２の数量、または変化量を解析することで、チューブ６の長さ、または曲がり量を識別することができる。

【0056】

また、複数のマーカ１２がチューブの軸方向に並んだパターンを形成し、そのパターンの変化量に基づいて、情報処理部２１が敷設管１の状態を解析する。このようにすれば、主にチューブ６の曲がり具合または屈曲部６ｂの位置を正確に解析することができる。なお、情報処理部２１が行う解析を、制御装置９を扱う使用者が行っても良い。

【0057】

また、複数のマーカ１２がチューブ６の周方向に並んだパターンを形成し、そのパターンの変化量に基づいて、情報処理部２１が敷設管１の状態を解析する。このようにすれば、主にチューブ６の捻じれ具合を正確に解析することができる。

【0058】

また、チューブ６の周方向おいて、それぞれ異なる位置に、異なる種類のマーカ１２ａ～１２ｄが配置される。このようにすれば、情報処理部２１がチューブの周方向におけるそれぞれの位置に設けられたマーカ１２ａ～１２ｄの識別をし易くなる。なお、情報処理部２１が行うマーカ１２ａ～１２ｄの識別を、制御装置９を扱う使用者が行っても良い。

【0059】

また、制御装置９が、移動体７を一定の移動速度で移動させるとともに、カメラ１１を用いて一定の時間間隔で撮影する制御を行い、カメラ１１で撮影した複数の画像に基づいて、情報処理部２１が敷設管の状態を解析する。このようにすれば、連続的に撮影された画像を解析することで、チューブ６の所定の基準点からのチューブ６の長さ、曲り具合、捻じれ具合などを取得することができる。

【0060】

第１実施形態では、情報処理部２１は、送出装置８で線状部材１４が送り出されるときに取得部２６が取得した情報に基づいて敷設管１の状態を解析する。このようにすれば、チューブ６を敷設管１に挿入した後に、直ぐに移動体７をチューブ６に挿入して情報の取得を行うことができる。

【0061】

なお、情報処理部２１は、加速度センサ２７が検出した情報に基づいて敷設管１の状態を解析しても良い。このようにすれば、敷設管１に沿って変形されたチューブ６の形状を、移動体７に対する鉛直方向（重力加速度）の変化（移動体７の傾き）に基づいて取得することができる。

【0062】

また、カメラ１１で撮影した画像に傾きがある場合は、その傾きがチューブ６の捻じれに起因するものか、移動体７の傾きに起因するものかを識別することができる。このように、捻じれの原因を識別することで、チューブ６の形状の解析の精度を向上させることができる。

【0063】

なお、情報処理部２１は、角度センサ２８が検出した情報に基づいて敷設管１の状態を解析しても良い。このようにすれば、敷設管１に沿って変形されたチューブ６の形状を、移動体７の姿勢の変化に基づいて取得することができる。

【0064】

また、チューブ６の内部を移動体７が移動することで、敷設管１の内部の電線などの障害物の影響を受けることなく、移動体７が進むことができる。

【0065】

また、制御装置９が、有線通信により移動体７と情報のやり取りをすることで、敷設管１の内部の無線通信が行い難い環境でも円滑に作業を進めることができる。

【0066】

次に、敷設管１の状態解析システム５が実行する敷設管１の状態解析方法について図８のフローチャートを用いて説明する。この状態解析システム５の動作によって受動的に生じる作用を含めて説明する。なお、前述の図１から図７を適宜参照する。

【0067】

図８に示すように、まず、ステップＳ１１において、作業者は、メンテナンス口４から敷設管１の内部にチューブ６を挿入する。このときに、チューブ６の形状が敷設管１の形状に応じて変形する。

【0068】

次のステップＳ１２において、作業者は、チューブ６の一方の端部からその内部に移動体７を挿入する。

【0069】

次のステップＳ１３において、制御装置９の移動制御部２２は、送出装置８の駆動部２５を制御することで、一定の送出速度で線状部材１４を送り出す。なお、制御装置９の情報処理部２１は、線状部材１４の送出量を取得する。この送出量に基づいて移動体７の移動量を取得することができる。

【0070】

次のステップＳ１４において、移動体７は、一定の移動速度でチューブ６の内部を移動する。

【0071】

次のステップＳ１５において、制御装置９の撮影制御部２３は、カメラ１１を用いて一定の時間間隔でチューブ６の内部の撮影を行う。そして、情報処理部２１は、撮影された画像を取得する。

【0072】

次のステップＳ１６において、移動体７は、加速度センサ２７および角度センサ２８を用いて移動体７の姿勢などの各種情報を検出する。そして、制御装置９の情報処理部２１は、検出された情報を取得する。

【0073】

なお、移動体７がチューブ６の一方の端部から他方の端部まで移動する間に亘って、カメラ１１による撮影、加速度センサ２７および角度センサ２８による検出が継続される。取得された情報は、制御装置９の記憶部２４に記憶される。

【0074】

移動体７がチューブ６の他方の端部まで移動が完了した後、チューブ６および移動体７を敷設管１から引き抜いて撤去する。

【0075】

次のステップＳ１７において、制御装置９の情報処理部２１は、移動体７の移動量と取得部２６が取得した情報とに基づいて敷設管１の状態を解析する。なお、解析結果は、出力部１９により出力される。そして、敷設管１の状態解析方法を終了する。

【0076】

次に、変形例について説明する。図９は、変形例１の敷設管の状態解析システム５Ａを示すブロック図である。変形例１の敷設管１の状態解析システム５Ａでは、前述の第１実施形態と異なり、移動体７Ａに照明部１０およびカメラ１１が設けられていない。変形例１の取得部２６Ａは、加速度センサ２７と角度センサ２８とを有する。

【0077】

この変形例１の情報処理部２１では、カメラ１１で撮影した画像を用いずに、加速度センサ２７および角度センサ２８が検出した情報に基づいて敷設管１の状態を解析する。このようにすれば、照明部１０およびカメラ１１の構成を省略することができるため、移動体７Ａの小型化または低コスト化を図ることができる。

【0078】

図１０は、変形例２のマーカ１２ａの形態を示す。前述の第１実施形態では、４種類のマーカ１２ａ～１２ｄが配置されているが、変形例２のマーカ１２ａは、１種類のみで構成される。例えば、円形状のマーカ１２ａのみで、直線状のパターンを形成する。そして、直線状のパターンがチューブ６の周方向に並んで配置される。

【0079】

図１１は、変形例３のマーカ１２ｅの形態を示す。この変形例３のマーカ１２ｅは、直線状の延びるものとなっている。そして、直線状のマーカ１２ｅがチューブ６の周方向に並んで配置される。直線状のマーカ１２ｅであることで、チューブ６に描くことが容易になる。なお、案内溝１６（図４参照）をマーカ１２として用いても良い。

【0080】

このように、マーカ１２は、点状でも良いし、線状でも良いし。また、マーカ１２は、チューブ６の内面に描かれた図柄でも良いし、チューブ６の内面に設けられた立体的なものでも良い。

【0081】

また、複数のマーカ１２が並ぶパターンは、直線状でなくても良く、例えば、螺旋状に並んだり、ランダムに並んだりしても良い。

【0082】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の敷設管の状態解析システム５Ｂおよび敷設管の状態解析方法について図１２から図１４を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0083】

図１２および図１３に示すように、第２実施形態の敷設管１の状態解析システム５Ｂは、チューブ６に挿入された線状部材１４を巻き取る巻取装置２９を備える。なお、巻取装置２９は、線状部材１４を巻き取るための駆動力を発生させる駆動部２５を有する。

この巻き取られる線状部材１４により移動体７Ｂがチューブ６の内部を進行する。なお、巻取装置２９は、線状部材１４を送り出す機能も有する。

【0084】

また、第２実施形態では、チューブ６の内周面にマーカ１２（図６参照）が描かれていない。その替りに、移動体７Ｂには、マーカ１２をチューブ６の内周面に投影する投影部３０が設けられる。なお、投影部３０とカメラ１１とは、移動体７Ｂの進行方向Ｄ２の後部側に設けられる。

【0085】

第２実施形態では、投影部３０が移動体７Ｂの後方のチューブ６の内周面にマーカ１２を投影するとともに、カメラ１１が移動体７Ｂの後方を撮影するようにしている。なお、第２実施形態のマーカ１２は、第１実施形態または変形例のマーカ１２と同様の態様でも良い。また、点状を成す多数のマーカ１２をランダムに投影しても良い。

【0086】

そして、情報処理部２１は、カメラ１１で撮影した画像、加速度センサ２７および角度センサ２８が検出した情報に基づいて敷設管１の状態を解析する。第２実施形態では、情報処理部２１が、巻取装置２９で線状部材１４が巻き取られるときに取得部２６が取得した情報に基づいて敷設管の状態を解析する。

【0087】

第２実施形態では、チューブ６にマーカ１２を設ける必要がなくなる。そのため、マーカ１２を設けることが困難な細いチューブ６であっても、敷設管１の状態の解析に用いることができる。

【0088】

また、巻取装置２９を用いることで、チューブ６に沿って移動体７Ｂを安定的に進行させることができる。

【0089】

次に、敷設管１の状態解析システム５Ｂが実行する敷設管１の状態解析方法について図１４のフローチャートを用いて説明する。この状態解析システム５Ｂの動作によって受動的に生じる作用を含めて説明する。なお、前述の図１２から図１３を適宜参照する。

【0090】

図１４に示すように、まず、ステップＳ２１において、作業者は、メンテナンス口４から敷設管１の内部にチューブ６を挿入する。このときに、チューブ６の形状が敷設管１の形状に応じて変形する。

【0091】

次のステップＳ２２において、作業者は、チューブ６の一方の端部からその内部に移動体７Ｂを挿入する。

【0092】

次のステップＳ２３において、制御装置９の移動制御部２２は、巻取装置２９の駆動部２５を制御することで、線状部材１４を送り出す。そして、移動体７Ｂがチューブ６の一方の端部から他方の端部まで移動する。

【0093】

次のステップＳ２４において、制御装置９の移動制御部２２は、巻取装置２９の駆動部２５を制御することで、一定の巻取速度で線状部材１４を巻き取る。なお、制御装置９の情報処理部２１は、線状部材１４の巻取量を取得する。この巻取量に基づいて移動体７Ｂの移動量を取得することができる。

【0094】

次のステップＳ２５において、移動体７Ｂは、一定の移動速度でチューブ６の内部を移動する。

【0095】

次のステップＳ２６において、制御装置９の撮影制御部２３は、投影部３０を用いてマーカ１２をチューブ６の内周面に投影する。さらに、カメラ１１を用いて一定の時間間隔でチューブ６の内部の撮影を行う。そして、情報処理部２１は、撮影された画像を取得する。

【0096】

次のステップＳ２７において、移動体７Ｂは、加速度センサ２７および角度センサ２８を用いて移動体７Ｂの姿勢などの各種情報を検出する。そして、制御装置９の情報処理部２１は、検出された情報を取得する。

【0097】

なお、移動体７Ｂがチューブ６の他方の端部から一方の端部まで戻ってくる間に亘って、カメラ１１による撮影、加速度センサ２７および角度センサ２８による検出が継続される。取得された情報は、制御装置９の記憶部２４に記憶される。

【0098】

移動体７Ｂがチューブ６の一方の端部まで戻ってきた後、チューブ６および移動体７Ｂを敷設管１から引き抜いて撤去する。

【0099】

次のステップＳ２８において、制御装置９の情報処理部２１は、移動体７Ｂの移動量と取得部２６が取得した情報とに基づいて敷設管１の状態を解析する。なお、解析結果は、出力部１９により出力される。そして、敷設管１の状態解析方法を終了する。

【0100】

本実施形態に係る敷設管の状態解析システムを第１実施形態から第２実施形態に基づいて説明したが、いずれか１の実施形態において適用された構成を他の実施形態に適用しても良いし、各実施形態において適用された構成を組み合わせても良い。

【0101】

例えば、第２実施形態の投影部３０を第１実施形態または変形例と組み合わせて適用しても良い。また、第１実施形態または変形例のマーカ１２が描かれたチューブ６の内周面に、第２実施形態の投影部３０によりマーカ１２を投影しても良い。つまり、描かれたマーカ１２と、投影されるマーカ１２とが混在しても良い。また、チューブ６の内周面の一部にマーカ１２を投影し、他の部分に投影部３０によりマーカ１２を投影しても良い。

【0102】

なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。

【0103】

本実施形態のシステムは、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスまたはキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。このシステムは、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。

【0104】

なお、本実施形態のシステムで実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記憶されて提供するようにしても良い。

【0105】

また、このシステムで実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしても良い。また、このシステムは、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

【0106】

なお、本実施形態では、敷設管１またはチューブ６が断面視で円形を成す部材としているが、その他の態様であっても良い。例えば、敷設管１またはチューブ６の断面が四角形状またはその他の多角形状を成していても良い。

【0107】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、移動体の移動量と取得部が取得した情報とに基づいて敷設管の状態を解析する情報処理部を備えることにより、構造物の内部に敷設され、外部から視認できない敷設管の状態を正確に把握することができる。

【0108】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0109】

１…敷設管、１ａ…直線部、１ｂ…屈曲部、２…壁、３…貫通孔、４…メンテナンス口、５（５Ａ，５Ｂ）…状態解析システム、６…チューブ、６ａ…直線部、６ｂ…屈曲部、７（７Ａ，７Ｂ）…移動体、８…送出装置、９…制御装置、１０…照明部、１１…カメラ、１２（１２ａ～１２ｅ）…マーカ、１３…支持部、１４…線状部材、１５…信号線、１６…案内溝、１７…メイン制御部、１８…入力部、１９…出力部、２０…通信部、２１…情報処理部、２２…移動制御部、２３…撮影制御部、２４…記憶部、２５…駆動部、２６（２６Ａ）…取得部、２７…加速度センサ、２８…角度センサ、２９…巻取装置、３０…投影部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】