特許 7471953 点検システムおよび点検方法

(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】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】点検システムおよび点検方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/639 20240101AFI20240415BHJP

   G05D 1/222 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/229 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/243 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/244 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/246 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/622 20240101ALI20240415BHJP

   G05D 1/644 20240101ALI20240415BHJP

   G09B 29/10 20060101ALI20240415BHJP

   G05D 1/43 20240101ALN20240415BHJP

   G05D 105/45 20240101ALN20240415BHJP

   G05D 109/10 20240101ALN20240415BHJP

   G05D 111/10 20240101ALN20240415BHJP

   G05D 111/30 20240101ALN20240415BHJP

   G05D 111/63 20240101ALN20240415BHJP

【ＦＩ】

G05D1/639

G05D1/222

G05D1/229

G05D1/243

G05D1/244

G05D1/246

G05D1/622

G05D1/644

G09B29/10 A

G05D1/43

G05D105:45

G05D109:10

G05D111:10

G05D111:30

G05D111:63

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020136789

(22)【出願日】2020-08-13

(65)【公開番号】P2022032711

(43)【公開日】2022-02-25

【審査請求日】2023-02-13

(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】笹川 憲二

(72)【発明者】

【氏名】上田 紘司

(72)【発明者】

【氏名】藁科 正彦

(72)【発明者】

【氏名】菅沼 直孝

【審査官】松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２０２６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０９０５８９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－６８８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２１２２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１７６７１０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－８５５３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／０９３３７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－９１２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４３０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１５０６５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２２－３２４２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００－８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

点検の対象となる複数の対象機器を点検する点検ロボットが自律移動するときに用いる環境地図であり、前記対象機器の位置を示す情報を含む前記環境地図を設定する地図設定部と、
前記対象機器の重要度を設定する重要度設定部と、
少なくとも前記重要度に基づいて、前記環境地図における前記対象機器の周囲に前記点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を設定する領域設定部と、
前記対象機器に設けられたセンサから前記対象機器の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部と、
前記状態情報に基づいて、前記対象機器で異常が発生しているか否かを判定する異常判定部と、
前記対象機器で異常が発生しているときに、前記対象機器の前記禁止領域の設定を変更する異常変更部と、
を備え、
前記異常変更部は、一方の前記対象機器で異常が発生しているときに、この対象機器の前記禁止領域を広げるようにし、かつ他方の正常な前記対象機器の前記禁止領域を狭めるようにする、
点検システム。

【請求項2】

複数の前記対象機器が第１対象機器と前記第１対象機器よりも前記重要度が低く設定された第２対象機器を含み、
前記領域設定部は、前記第１対象機器から第１距離の範囲に前記禁止領域を設定し、前記第２対象機器から前記第１距離よりも短い第２距離の範囲に前記禁止領域を設定する、
請求項１に記載の点検システム。

【請求項3】

前記対象機器で異常が発生しているときに、前記点検ロボットを通常モードから異常が発生している前記対象機器の点検を行う緊急モードに切り換えるモード切換部を備える、
請求項１または請求項２に記載の点検システム。

【請求項4】

前記点検ロボットによる点検を管理する管理者の操作に基づいて、前記禁止領域の設定を変更する操作変更部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の点検システム。

【請求項5】

前記点検ロボットによる点検を管理する管理者がネットワークを介して前記点検ロボットの遠隔操作を行うときに前記遠隔操作に関する処理を行う遠隔点検部と、
前記ネットワークの通信状況を監視する通信状況監視部と、
前記遠隔操作が行われているときの前記通信状況に基づいて、前記禁止領域の設定を変更する通信変更部と、
を備える、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の点検システム。

【請求項6】

点検エリアに設けられている特定被写体を前記点検ロボットに搭載されたカメラで撮影して前記特定被写体の位置を取得する被写体位置取得部を備え、
前記領域設定部は、前記環境地図における前記特定被写体の位置の周囲に前記禁止領域を設定する、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の点検システム。

【請求項7】

前記重要度設定部は、前記特定被写体の前記重要度を設定し、
前記領域設定部は、前記特定被写体の前記重要度に基づいて、前記環境地図における前記特定被写体の周囲に前記禁止領域を設定する、
請求項６に記載の点検システム。

【請求項8】

前記特定被写体は、画像認識が可能な図形として描かれたマーカを含む、
請求項６または請求項７に記載の点検システム。

【請求項9】

前記点検ロボットによる点検を管理する管理者の操作に基づいて、前記環境地図に特定ポイントを設定するポイント設定部を備え、
前記領域設定部は、前記環境地図における前記特定ポイントの周囲に前記禁止領域を設定する、
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の点検システム。

【請求項10】

前記重要度設定部は、前記特定ポイントの前記重要度を設定し、
前記領域設定部は、前記特定ポイントの前記重要度に基づいて、前記環境地図における前記特定ポイントの周囲に前記禁止領域を設定する、
請求項９に記載の点検システム。

【請求項11】

点検の対象となる複数の対象機器を点検する点検ロボットが自律移動するときに用いる環境地図であり、前記対象機器の位置を示す情報を含む前記環境地図を地図設定部が設定するステップと、
前記対象機器の重要度を重要度設定部が設定するステップと、
少なくとも前記重要度に基づいて、前記環境地図における前記対象機器の周囲に前記点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を領域設定部が設定するステップと、
前記対象機器に設けられたセンサから前記対象機器の状態を示す状態情報を状態情報取得部が取得するステップと、
前記状態情報に基づいて、前記対象機器で異常が発生しているか否かを異常判定部が判定するステップと、
前記対象機器で異常が発生しているときに、前記対象機器の前記禁止領域の設定を異常変更部が変更するステップと、
を含み、
前記異常変更部は、一方の前記対象機器で異常が発生しているときに、この対象機器の前記禁止領域を広げるようにし、かつ他方の正常な前記対象機器の前記禁止領域を狭めるようにする、
点検方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、点検技術に関する。

【背景技術】

【0002】

発電施設などにおける点検業務は、人による巡視によって日々の点検業務を行っている。しかし、少子高齢化社会による点検員の高齢化または人手不足といった問題がある。そこで、ロボットを用いて点検員の負担を軽減したいという要望がある。近年、ロボットによる自律移動技術は大きく向上し、実用的な自律移動が実現し、各分野でロボットの実用化が進んでいる。今後は発電施設における点検業務もロボットを用いることが想定される。例えば、所定のプラントをドローンなどの自律移動ロボットを用いて点検する技術が知られている。このような点検を行う際には、トラブルまたは外的要因による影響で自律移動ロボットが重要な機器に接触してしまうことを防ぐことが求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／１７６７１０号

【非特許文献】

【0004】

【文献】E. Marder-Eppstein, D.V. Lu, D. Hershberger, “costmap_2d” http://wiki.ros.org/costmap_2d

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

自律移動ロボットは、移動エリアの地図情報を保持しており、その地図上で自己位置推定をしながら移動を行う。しかし、ロボット自体のトラブルまたは外的要因によって移動精度にばらつきが生じる可能性がある。また、意図しない移動が行われてしまう可能性がある。そこで、機器または障害物の近傍の領域に安全マージン（禁止領域）を設定し、機器または障害物にロボットが接触してしまうことを回避する技術が知られている。しかし、全ての機器または障害物に対して一律に安全マージンを設定すると、ロボットが通行可能な領域を狭めてしまい、ロボットが通行困難な状況になるおそれがある。

【0006】

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、点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を適切に設定できる点検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】

【0007】

本発明の実施形態に係る点検システムは、点検の対象となる複数の対象機器を点検する点検ロボットが自律移動するときに用いる環境地図であり、前記対象機器の位置を示す情報を含む前記環境地図を設定する地図設定部と、前記対象機器の重要度を設定する重要度設定部と、少なくとも前記重要度に基づいて、前記環境地図における前記対象機器の周囲に前記点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を設定する領域設定部と、前記対象機器に設けられたセンサから前記対象機器の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部と、前記状態情報に基づいて、前記対象機器で異常が発生しているか否かを判定する異常判定部と、前記対象機器で異常が発生しているときに、前記対象機器の前記禁止領域の設定を変更する異常変更部と、を備え、前記異常変更部は、一方の前記対象機器で異常が発生しているときに、この対象機器の前記禁止領域を広げるようにし、かつ他方の正常な前記対象機器の前記禁止領域を狭めるようにする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態により、点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を適切に設定できる点検技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】点検システムを示す構成図。

【図2】対象機器を示すブロック図。

【図3】管理サーバを示すブロック図。

【図4】点検ロボットを示すブロック図。

【図5】ロボット制御部を示すブロック図。

【図6】対象機器管理テーブルを示す説明図。

【図7】マーカ管理テーブルを示す説明図。

【図8】ポイント管理テーブルを示す説明図。

【図9】点検エリアを示す斜視図。

【図10】第１距離と第２距離の禁止領域を示す斜視図。

【図11】点検エリアを示す平面図。

【図12】点検ロボットが実行する点検処理を示すフローチャート。

【図13】異常変更処理を示すフローチャート。

【図14】通信変更処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら、点検システムおよび点検方法の実施形態について詳細に説明する。

【0011】

図１の符号１は、本実施形態の点検システムである。この点検システム１は、点検ロボット２と管理サーバ３と管理用端末４とを備える。これらは所定のネットワーク５（通信回線）を介して互いに接続されている。

【0012】

点検システム１は、発電所などの所定のプラント６に設けられた各種設備の点検を行うために用いられる。所定のプラント６としては、発電プラント、化学プラント、工場などがある。このようなプラント６の点検エリアには、点検の対象となる複数の対象機器７が設けられている。対象機器７としては、例えば、発電機、制御盤、冷却器、分電盤、変電設備などがある。これら対象機器７を点検エリアに配備された点検ロボット２を用いて点検を行う。

【0013】

点検ロボット２は、例えば、車輪などを用いて地面を走行可能である。この点検ロボット２は、自己位置推定機能を有し、自律的に走行して対象機器７の点検を行うことができる無人移動ロボットである。点検ロボット２は、自動走行が可能であるとともに、管理者Ｍの遠隔操作による手動走行も可能である。

【0014】

通常時は、点検ロボット２がプラント６の点検エリア内を定期的に巡回して対象機器７の点検を行っている。ここで、それぞれの対象機器７は、ネットワーク５を介して管理サーバ３に接続されている。それぞれの対象機器７の状態は、管理サーバ３が監視している。また、点検ロボット２は、ネットワーク５を介して管理サーバ３に接続されている。点検ロボット２の動作は、管理サーバ３により管理されている。対象機器７で異常が生じた場合には、点検ロボット２が急行して対象機器７の点検を行う。そのため、管理サーバ３は、重要な対象機器７の故障または予兆を迅速に把握することができ、その後の悪影響を最小限に抑えることができる。

【0015】

なお、プラント６から見て遠隔地にある管理事務所８に居る管理者Ｍは、点検ロボット２の遠隔操作を行い、この遠隔操作で対象機器７の点検を行うこともできる。また、管理者Ｍは、管理サーバ３を介して対象機器７の状態（異常の有無）を把握することができる。

【0016】

管理事務所８には、管理者Ｍが扱う管理用端末４が設けられている。この管理用端末４は、例えば、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、またはタブレット型ＰＣなどの所定のコンピュータで構成される。本実施形態では、デスクトップＰＣを例示する。管理用端末４には、管理者Ｍが視認を行うディスプレイ９と、点検ロボット２の遠隔操作時に管理者Ｍが用いる遠隔操作端末１０が接続されている。なお、遠隔操作端末１０には、管理者Ｍが点検ロボット２を操作するときに用いる操縦桿が設けられている。

【0017】

管理用端末４が備える入力部には、管理用端末４を使用する管理者Ｍの操作に応じて所定の情報が入力される。この入力部には、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管理用端末４に入力される。さらに、この管理用端末４を介して所定の情報が点検ロボット２に入力される。

【0018】

管理用端末４が備える出力部は、所定の情報の出力を行う。例えば、この出力部は、ディスプレイ９に表示される画像の制御を行う。

【0019】

なお、本実施形態では、画像の表示を行う装置としてディスプレイ９を例示するが、その他の態様であっても良い。例えば、ヘッドマウントディスプレイまたは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９の替りとして用いても良い。つまり、出力部が制御する対象として、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタまたはプリンタが含まれても良い。

【0020】

管理用端末４は、ネットワーク５を介して点検ロボット２および管理サーバ３に接続されている。管理者Ｍが点検ロボット２の遠隔操作を行う際には、管理用端末４と点検ロボット２で遠隔操作用の信号を送受するための通信が確立する。そして、管理者Ｍは、遠隔操作端末１０を用いて点検ロボット２の手動操作を行うことができる。なお、管理サーバ３を介して管理用端末４と点検ロボット２の通信が確立し、この管理サーバ３を介して点検ロボット２の遠隔操作が行われても良い。

【0021】

所定のネットワーク５は、インターネットを例示する。なお、このネットワーク５は、ＬＡＮ(Local Area Network)でも良いし、ＷＡＮ（Wide Area Network）ででも良いし、移動体（携帯電話）通信ネットワークでも良い。なお、点検ロボット２は、無線通信でネットワーク５に接続される。また、対象機器７は、無線通信または有線通信でネットワーク５に接続される。

【0022】

点検ロボット２は、自己位置および自己姿勢を測定することができる。例えば、公知のＧＰＳ（Global Positioning System）などの衛星測位システムを用いて自己位置を測定できる。点検ロボット２は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）、または、ＶＳＬＡＭ（Visual Simultaneous Localization and Mapping）を用いて自己位置および自己姿勢を測定することができる。また、ＳｆＭ（Structure from Motion）などを用いて自己位置および自己姿勢を測定しても良い。

【0023】

図９に示すように、プラント６の点検エリアには、多数の対象機器７が配置されている。この点検エリアには、点検ロボット２の進入（通行）を許可する許可領域Ｅが設定される。また、それぞれの対象機器７の周囲には、点検ロボット２の進入を禁止する禁止領域Ｎが設定される。なお、禁止領域Ｎは、対象機器７の周辺近傍の平面領域（２次元領域）となっている。

【0024】

また、この点検エリアには、点検ロボット２の通行の障害となる障害物４３が設けられている。この障害物４３の周囲にも禁止領域Ｎが設定される。また、点検エリアに設けられた所定の物体４４にマーカ４５（特定被写体）が設けられた場合には、この物体４４の周囲にも禁止領域Ｎが設定される。

【0025】

なお、所定の物体４４は、例えば、仮置き機材などのプラント６に常時ある対象機器７以外のものなどである。このような仮置き機材でも点検ロボット２の接近または接触を防ぐ必要がある。そこで、物体４４にマーカ４５を設けることで、物体４４の周囲にも禁止領域Ｎを設定する。仮置き機材にマーカ４５を設けるだけで、対象機器７と同様の管理を行うことができる。そのため、仮置き機材を対象機器７として点検ロボット２に登録する必要がなく、仮置き機材の管理が容易になる。

【0026】

図１１に示すように、点検エリアのレイアウト図面４６である環境地図において、管理者Ｍが管理用端末４で特定ポイント４７を設定した場合には、この特定ポイント４７の周囲にも禁止領域Ｎが設定される。つまり、管理者Ｍは、対象機器７および障害物４３が存在していない箇所に、禁止領域Ｎを設定することができる。

【0027】

次に、特定ポイント４７の使い方について説明する。点検ロボット２を用いて対象機器７の自動点検を行う場合において、管理者Ｍは、管理用端末４を用いて、点検ロボット２が到着する位置を任意に設定することができる。例えば、管理者Ｍは、レイアウト図面４６において、最初に点検ロボット２を到着させたい第１到着位置Ｐ１と、次に点検ロボット２を到着させたい第２到着位置Ｐ２とを指定する。点検ロボット２は、現在位置から第１到着位置Ｐ１までの移動経路Ｒ１を自動的に生成する。そして、この移動経路Ｒ１に沿って第１到着位置Ｐ１まで自律的に移動する。

【0028】

さらに、点検ロボット２は、第１到着位置Ｐ１から第２到着位置Ｐ２までの移動経路Ｒ２，Ｒ３を自動的に生成する。ここで、第１到着位置Ｐ１から第２到着位置Ｐ２までの移動経路Ｒ２，Ｒ３が２通り考えられるとする。管理者Ｍは、一方の移動経路Ｒ２と他方の移動経路Ｒ３のうち、一方の移動経路Ｒ２を用いずに、他方の移動経路Ｒ３を用いることを望んでいるとする。このような場合に、管理者Ｍは、一方の移動経路Ｒ２の途上に特定ポイント４７を設定する。すると、この特定ポイント４７の周囲が禁止領域Ｎとなるため、点検ロボット２は、一方の移動経路Ｒ２を用いて移動することができなくなる。そのため、点検ロボット２は、他方の移動経路Ｒ３を用いて自律的に移動するようになる。このように、管理者Ｍは、自律的に移動する点検ロボット２の移動経路Ｒ３を特定ポイント４７の設定によって任意に調整することができる。管理者Ｍは、点検ロボット２が自動的に移動経路Ｒ２，Ｒ３を生成する場合において、所定の領域を点検ロボット２が通過できない禁止領域Ｎとすることができる。

【0029】

次に、禁止領域Ｎについて説明する。本実施形態では、それぞれの対象機器７に重要度のレベルが設定される。そして、重要度に応じて禁止領域Ｎの範囲が設定される。例えば、点検ロボット２が接触した際にプラント６に対する悪影響が大きくなる対象機器７と、点検ロボット２が接触しても悪影響が小さい対象機器７とでレベル分けを行い、それぞれの対象機器７に対して適切な範囲で禁止領域Ｎを設定する。

【0030】

図１０に示すように、第１対象機器７Ａと、この第１対象機器７Ａよりも重要度が低く設定された第２対象機器７Ｂとが存在するものとする。ここで、第１対象機器７Ａの表面から第１距離Ｌ１の範囲に禁止領域Ｎが設定される。かつ第２対象機器７Ｂの表面から第２距離Ｌ２の範囲に禁止領域Ｎが設定される。この場合に第１距離Ｌ１よりも第２距離Ｌ２の方が短くなるように設定される。

【0031】

つまり、重要度が低い第２対象機器７Ｂの禁止領域Ｎよりも、重要度が高い第１対象機器７Ａの禁止領域Ｎの方が広くなるように設定される。このようにすれば、点検ロボット２が接触した際に悪影響が生じると推定される重要な第１対象機器７Ａに対して広い範囲の禁止領域Ｎを設定することができる。その分、点検ロボット２が接触される可能性を低減させることができる。

【0032】

また、重要度が低い第２対象機器７Ｂの禁止領域Ｎの範囲を狭めることで、点検ロボット２が通行可能な許可領域Ｅを広げることができる。なお、重要度が低い第２対象機器７Ｂの禁止領域Ｎを無くしても良い。つまり、第２距離Ｌ２をゼロとしても良い。

【0033】

このように、本実施形態では、対象機器７の重要度に応じて禁止領域Ｎを適切に設定できる。また、重要度に応じて禁止領域Ｎが自動的に設定されるため、管理者Ｍが対象機器７の禁止領域Ｎを個々に設定する手間が省ける。また、重要度に応じて禁止領域Ｎの範囲が設定されるため、安全性を考慮した適切な許可領域Ｅが設定され、その許可領域Ｅを点検ロボット２が通行できるようになる。

【0034】

本実施形態の点検ロボット２は、所定の対象機器７で異常が生じた場合において、定期的な巡回点検を行う通常モードから、異常が発生している対象機器７の緊急点検を行う緊急モードに切り換わる。

【0035】

また、点検ロボット２が自律的に点検を行っているときに、対象機器７で異常が発生した場合には、その対象機器７の重要度を変更する。そして、異常が発生した対象機器７の禁止領域Ｎの設定が変更される。例えば、異常が発生した対象機器７の重要度を上げることで、その対象機器７の禁止領域Ｎを広げることができる。

【0036】

さらに、一方の対象機器７で異常が発生しているときに、他方の正常な対象機器７の禁止領域Ｎを狭めるようにする。例えば、異常が生じている対象機器７の近傍にある正常な対象機器７の禁止領域Ｎを狭めるようにする。このようにすれば、異常が生じている対象機器７に点検ロボット２が急行する際に、点検ロボット２が通行できる許可領域Ｅが広がるようになり、点検ロボット２がスムーズに自律移動できるようになる。

【0037】

また、異常が生じている対象機器７に点検ロボット２が接触してしまうと、点検ロボット２が破損したり汚損したりするおそれがある。そこで、異常が生じている対象機器７の禁止領域Ｎを広げることで、点検ロボット２に被害がおよぶ可能性を低減させることができる。さらに、対象機器７の状態に応じて、適切な禁止領域Ｎを設定することで、点検ロボット２が無人で点検するときの安全性を高めることができる。

【0038】

管理者Ｍが点検ロボット２の遠隔操作を行う場合には、自律的な点検作業よりも自由度が高い点検作業が行える。例えば、点検ロボット２の移動速度が速くなり、移動範囲も広がるようになる。このような環境において、ネットワーク５の状況によっては、操作側の指令が遅れて点検ロボット２に入力される場合がある。そして、点検ロボット２が管理者Ｍの意図に反した動作をするおそれがある。また、点検ロボット２は、自由度が高まった移動も相まって対象機器７などへの接近または接触のリスクが高まる。

【0039】

そこで、管理者Ｍが遠隔操作により点検ロボット２を操作しているときに、ネットワークの通信状況が悪化した場合には、対象機器７の重要度を変更する。そして、対象機器７の禁止領域Ｎの設定が変更される。例えば、通信遅延が生じた場合には、それぞれの対象機器７の重要度を上げることで、禁止領域Ｎを広げることができる。この通信遅延が生じているときに禁止領域Ｎを広げることで、点検ロボット２の動作が遅延しても対象機器７に接触され難くなる。また、通信状況の悪化が解消した場合には、それぞれの対象機器７の禁止領域Ｎを元の状態に戻すようにする。なお、通信帯域の変化などが生じた場合に、それぞれの対象機器７の禁止領域Ｎの範囲を変更しても良い。

【0040】

なお、対象機器７のみならず、障害物４３とマーカ４５と特定ポイント４７に対しても重要度が設定される。そして、障害物４３とマーカ４５と特定ポイント４７に対しても重要度が設定され、これら重要度に対応した範囲の禁止領域Ｎが設定される。

【0041】

次に、点検システム１のシステム構成を図２から図５に示すブロック図を参照して説明する。

【0042】

図２に示すように、対象機器７は、状態センサ１１とデータ送信部１２を備える。対象機器７としては、発電機、制御盤、冷却器、分電盤、変電設備などの様々な機器が想定される。さらに、これらの機器が備える構成も様々なものが考えられるが、ここでは、本実施形態の点検システム１に必要な構成のみを説明する。

【0043】

状態センサ１１は、対象機器７に設けられ、対象機器７の状態を示す状態情報を取得するセンサである。例えば、対象機器７の温度、振動、回転数などを検出する。この状態センサ１１を用いて対象機器７に生じる事象を検出し、その検出結果に基づいて対象機器７の異常の有無を把握するようにしている。状態センサ１１が検出する事象は、対象機器７の態様に応じて様々なものが考えられる。そのため、状態センサ１１としては、振動センサ、マイクロフォン、ＲＧＢカメラ、サーモカメラ、温度計、圧力計、回転計などが考えられる。これら状態センサ１１の少なくとも１つ以上が対象機器７に取り付けられている。

【0044】

データ送信部１２は、状態センサ１１で検出した検出信号を含むデータを、ネットワーク５を介して管理サーバ３および点検ロボット２に送信する。管理用端末４には、管理サーバ３を介してデータが送信される。なお、データが管理サーバ３に一旦送信され、この管理サーバ３から点検ロボット２にデータが送信されても良い。

【0045】

図３に示すように、管理サーバ３は、記憶部１３と通信部１４とサーバ制御部１５とを備える。

【0046】

管理サーバ３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、本実施形態の点検方法は、各種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。

【0047】

管理サーバ３の各構成は、必ずしも１つのコンピュータに設ける必要はない。例えば、ネットワーク５で互いに接続された複数のコンピュータを用いて１つのシステムを実現しても良い。

【0048】

記憶部１３は、対象機器７の点検を行うときに必要な各種情報を記憶する。例えば、点検ロボット２で撮影された画像、または点検ロボット２で取得したデータなどを記憶する。なお、記憶部１３は、データベースを備えても良い。データベースは、メモリまたはＨＤＤに記憶され、検索または蓄積ができるよう整理された情報の集まりである。

【0049】

通信部１４は、ネットワーク５を介して点検ロボット２および管理用端末４と通信を行う。

【0050】

サーバ制御部１５は、対象機器管理部１６とロボット管理部１７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。

【0051】

対象機器管理部１６は、プラント６の点検エリアに設けられた対象機器７の管理を行う。例えば、対象機器７の状態センサ１１で検出した検出信号を含むデータを受信し、このデータに基づいて対象機器７の状態を記録する。

【0052】

ロボット管理部１７は、プラント６の点検エリアに設けられた点検ロボット２の管理を行う。例えば、対象機器７の位置を示す情報を含む環境地図を設定する。なお、ロボット管理部１７で設定された環境地図と同一のものが点検ロボット２に設定される。

【0053】

図４に示すように、点検ロボット２は、カメラ１８と点検用センサ１９と３次元測定センサ２０とモーションセンサ２１と移動機構部２２と記憶部２３と通信部２４とロボット制御部２５とを備える。

【0054】

カメラ１８は、点検ロボット２に搭載され、この点検ロボット２の近傍の対象機器７を可視光または赤外線により撮影する。なお、カメラ１８で撮影された画像は、記憶部２３に記憶されるとともに管理サーバ３に送られる。

【0055】

点検用センサ１９は、対象機器７の点検に用いるセンサである。例えば、対象機器７の温度、振動、ノイズなどを検出する。点検用センサ１９としては、サーモカメラ、温度計、マイクロフォンなどが考えられる。

【0056】

３次元測定センサ２０は、点検ロボット２の周辺の物体の３次元形状を測定する。３次元測定センサ２０としては、例えば、深度センサが用いられる。なお、３次元測定センサ２０として赤外線センサまたはＬｉＤＡＲなどのレーザセンサを用いても良い。

【0057】

３次元測定センサ２０は、例えば、物体にレーザを投光してその反射光を受光素子により受光することで、点検ロボット２から周辺の物体までの距離を測定することができる。また、カメラ１８による撮影方向と３次元測定センサ２０による測定方向は一致している。さらに、３次元測定センサ２０は、投光パルスに対する受光パルスの遅れ時間を距離に換算するＴｏＦ（Time of Flight）方式を用いて、点検ロボット２から周辺の物体までの距離を測定する。３次元測定センサ２０を用いることで、点検ロボット２から周辺の物体までの距離および形状の情報を含む３次元点群データを生成することができる。

【0058】

モーションセンサ２１は、慣性センサ（３軸加速度センサと３軸角速度センサ）と３軸地磁気センサを組み合わせた９軸センサとなっている。このモーションセンサ２１は、点検ロボット２に搭載され、この点検ロボット２が移動したときに生じる加速度を検出する。また、このモーションセンサ２１により重力加速度の検出も行える。さらに、モーションセンサ２１は、この点検ロボット２の姿勢（機体の向き）が変化したときに生じる角速度を検出する。なお、地磁気により点検ロボット２の姿勢を把握することもできる。モーションセンサ２１で検出された加速度の値と角速度の値は、ロボット制御部２５に入力される。点検ロボット２は、このモーションセンサ２１を用いて自己位置および自己姿勢を測定することができる。

【0059】

移動機構部２２は、点検ロボット２の走行に必要な車輪の回転駆動を行う。移動機構部２２は、例えば、車輪を駆動するモータ、または、車輪の向きを変更するアクチュエータなどで構成される。

【0060】

記憶部２３は、対象機器７の点検を行うために必要な各種情報を記憶する。例えば、カメラ１８で撮影した画像、または点検用センサ１９で取得したデータなどを記憶する。

【0061】

また、記憶部２３には、点検エリアの障害物４３に関する障害物情報、対象機器７に関する対象機器情報、点検ロボット２の移動に関する移動計画情報、巡回点検に関する巡回点検計画情報などが記憶される。なお、移動計画情報には、点検ロボット２の移動速度と移動範囲に関する情報が含まれる。

【0062】

本実施形態では、点検ロボット２に記憶されている情報と同一の情報が、管理サーバ３にも記憶される。点検ロボット２に記憶されている情報と管理サーバ３に記憶されている情報は、互いに同期されている。管理者Ｍは、管理サーバ３を介して点検ロボット２の管理をすることもできる。

【0063】

点検ロボット２は、記憶部２３に記憶された情報に基づいて、自律的に移動を行い、無人で点検エリアのそれぞれの対象機器７の点検を行う。

【0064】

通信部２４は、ネットワーク５を介して管理サーバ３および管理用端末４と通信を行う。管理者Ｍは、ネットワーク５を介して点検ロボット２の操作または管理を行うことができる。そのため、管理者Ｍがプラント６の点検エリアに出向く必要がなく、労力および管理コストの削減ができる。さらに、対象機器７の重要度などの所定の設定の変更が必要になった場合に、管理者Ｍはネットワーク５を介してこれらの設定の変更を迅速に行うことができる。

【0065】

図５に示すように、ロボット制御部２５は、地図設定部２６と重要度設定部２７と領域設定部２８とマーカ位置取得部２９とマーカ設定部３０とポイント設定部３１と状態情報取得部３２と異常判定部３３と異常変更部３４と操作変更部３５とモード切換部３６と点検切換部３７と自動点検部３８と遠隔点検部３９と通信状況監視部４０と通信変更部４１と自律移動制御部４２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。

【0066】

地図設定部２６は、対象機器７の位置を示す情報を含む環境地図（地図情報）を設定する。この環境地図は、記憶部２３に記憶され、点検ロボット２が自律移動するときに用いられる。例えば、この環境地図は、移動経路の生成に用いられる。また、点検ロボット２が有する環境地図と同様のものが、管理サーバ３に記憶されている。

【0067】

重要度設定部２７は、事前に取得されたプラント６に関する情報に基づいて、点検の対象となる複数の対象機器７のそれぞれの重要度を設定する。対象機器７およびその重要度の関する情報は、記憶部２３に記憶される。重要度設定部２７は、例えば、対象機器管理テーブル（図６）に各種情報を登録する。

【0068】

領域設定部２８は、対象機器管理テーブル（図６）に登録された重要度（基準重要度または変更後重要度）に基づいて、環境地図における対象機器７の周囲に点検ロボット２の進入を禁止する禁止領域Ｎ（図９）を設定する。この領域設定部２８は、対象機器７の周囲のみならず、環境地図における障害物４３とマーカ４５が設けられた物体４４と特定ポイント４７の周囲にも禁止領域Ｎを設定する。また、領域設定部２８は、重要度に応じて禁止領域Ｎの範囲を設定する。

【0069】

例えば、領域設定部２８は、図１０に示すように、第１対象機器７Ａと、この第１対象機器７Ａよりも重要度が低く設定された第２対象機器７Ｂとが存在する場合に、第１対象機器７Ａから第１距離Ｌ１の範囲に禁止領域Ｎを設定し、第２対象機器７Ｂから第１距離Ｌ１よりも短い第２距離Ｌ２の範囲に禁止領域Ｎを設定する。

【0070】

図５に示すように、マーカ位置取得部２９は、点検エリアの所定の物体４４に設けられているマーカ４５（図９）を点検ロボット２に搭載されたカメラ１８で撮影してマーカ４５の位置を取得する。このマーカ位置取得部２９は、画像処理技術によりマーカ４５を認識する機能を有している。領域設定部２８は、環境地図において、マーカ位置取得部２９が特定したマーカ４５の位置の周囲、つまり、所定の物体４４の周囲に禁止領域Ｎを設定する。

【0071】

なお、マーカ４５は、画像認識が可能な図形として描かれたものである。例えば、マトリックス型２次元コード、所謂ＱＲコード（登録商標）をマーカ４５として用いる。なお、マーカ４５は、ＡＲ（Augmented Reality）技術を用いた所謂ＡＲマーカでも良い。そして、所定の物体４４にマーカ４５が描かれた紙などを貼り付けるようにする。このようにすれば、点検エリアに設けられた所定の物体４４にマーカ４５を設けるだけで、物体４４の周囲に禁止領域Ｎを自動的に設定することができる。

【0072】

また、マーカ４５には、対応するマーカ４５を個々に識別可能なマーカＩＤを示す情報が含まれる。このようにすれば、複数のマーカ４５をそれぞれ識別し、個々に重要度を設定することができる。

【0073】

本実施形態では、マーカ４５が特定被写体となっている。そして、マーカ位置取得部２９が被写体位置取得部となっている。

【0074】

また、マーカ４５を設けずに、所定の物体４４自体を特定被写体（マーカ）として用いても良い。例えば、物体４４の表面には、所定の文字または図形などの物体４４を個々に識別可能な情報が記載されているものとする。これらの文字または図形などを画像認識させることで、個々の物体４４を識別することができる。物体４４自体を特定被写体として用いることで、物体４４にマーカ４５を設ける手間が省ける。

【0075】

マーカ設定部３０は、管理者Ｍの管理用端末４の操作によって事前に点検ロボット２に入力された情報に基づいて、特定被写体としてのマーカ４５の設定を行う。なお、重要度設定部２７は、マーカ４５の重要度を設定する。マーカ４５およびその重要度の関する情報は、記憶部２３に記憶される。マーカ設定部３０は、例えば、マーカ管理テーブル（図７）に各種情報を登録する。領域設定部２８は、マーカ位置取得部２９がマーカ４５の位置を取得したときに、このマーカ４５の重要度（基準重要度または変更後重要度）に基づいて、環境地図におけるマーカ４５が設けられた物体４４（図９）の周囲に禁止領域Ｎを設定する。このようにすれば、特定被写体としてのマーカ４５に適した禁止領域Ｎを設定することができる。

【0076】

ポイント設定部３１は、管理者Ｍの管理用端末４の操作によって事前に点検ロボット２に入力された情報に基づいて、環境地図に特定ポイント４７を設定する。なお、重要度設定部２７は、特定ポイント４７の重要度を設定する。特定ポイント４７およびその重要度の関する情報は、記憶部２３に記憶される。ポイント設定部３１は、例えば、ポイント管理テーブル（図８）に各種情報を登録する。領域設定部２８は、特定ポイント４７の重要度（基準重要度または変更後重要度）に基づいて、環境地図における特定ポイント４７の周囲に禁止領域Ｎを設定する。このようにすれば、特定ポイント４７に適した禁止領域Ｎを設定することができる。

【0077】

状態情報取得部３２は、対象機器７の状態を示す状態情報を取得する。例えば、対象機器７に設けられた状態センサ１１が所定の事象を検出し、その検出値を含む状態情報が管理サーバ３および点検ロボット２に送られる。状態情報取得部３２は、対象機器７から状態情報を取得する。

【0078】

状態情報には、対象機器７が正常に動作しているか、対象機器７で異常が生じているかを判定可能な情報が含まれている。また、対象機器７で発生した異常のレベルを判定可能な情報も含まれている。

【0079】

異常判定部３３は、状態情報取得部３２で取得した状態情報に基づいて、対象機器７で異常が発生しているか否かを判定する。対象機器７で異常があると判定された場合には、通常モードでの点検を中止し、緊急モードでの点検を行う。そして、点検ロボット２は、異常が生じた対象機器７に急行する。点検ロボット２は、対象機器７を撮影し、その画像を含む情報を管理事務所８の管理用端末４に送信する。そして、管理者Ｍは、異常が生じた対象機器７の状態を確認することができる。

【0080】

異常変更部３４は、対象機器７で異常が発生しているときに、異常が発生している対象機器７の禁止領域Ｎの設定を変更する。このようにすれば、点検ロボット２が接触した際に悪影響が生じると推定される異常が発生している対象機器７の禁止領域Ｎを通常時とは異なる態様に変更することができる。例えば、異常が発生している対象機器７の禁止領域Ｎを広げるようにし、異常が発生している対象機器７に点検ロボット２が接触してしまうことを防ぐようにする。

【0081】

なお、異常変更部３４は、禁止領域Ｎの設定を変更した場合に、管理サーバ３または管理用端末４に対して、禁止領域Ｎの設定変更を知らせる通知を行っても良い。このようにすれば、管理者Ｍが禁止領域Ｎの設定が変更されたことを把握することができる。

【0082】

操作変更部３５は、点検ロボット２による点検を管理する管理者Ｍの操作に基づいて、禁止領域Ｎの設定を変更する。このようにすれば、管理者Ｍが任意に禁止領域Ｎの設定を変更することができる。例えば、管理者Ｍは、対象機器管理テーブル、マーカ管理テーブルまたはポイント管理テーブルの変更後重要度の値を任意に変更することができる。なお、基本重要度の値を任意に変更しても良い。これにより、管理者Ｍは、対象機器７、マーカ４５または特定ポイント４７の禁止領域Ｎの範囲を変更することができる。

【0083】

なお、管理者Ｍは、管理サーバ３を介して点検ロボット２を操作して禁止領域Ｎの設定を変更しても良い。例えば、管理サーバ３が、対象機器管理テーブル、マーカ管理テーブルまたはポイント管理テーブルを記憶しており、これら管理サーバ３のテーブルが、管理者Ｍの操作で更新されることで、対応する点検ロボット２のテーブルが更新されるようにしても良い。

【0084】

モード切換部３６は、対象機器７で異常が発生しているときに、点検ロボット２を通常モードから異常が発生している対象機器７の点検を行う緊急モードに切り換える。なお、本実施形態では、緊急モードに切り換えると同時に、異常変更部３４が、異常が発生している対象機器７の禁止領域Ｎを広げるようにしている。

【0085】

点検切換部３７は、自動点検部３８により行われる自動点検と遠隔点検部３９により行われる手動点検とを切り換える処理を行う。例えば、点検切換部３７は、管理用端末４から送られる情報に基づいて、管理者Ｍの切り換え操作を受け付ける。そして、管理者Ｍが自動点検に切り換えた場合には、自動点検の設定を行う。一方、管理者Ｍが手動点検に切り換えた場合には、手動点検（遠隔操作）の設定を行う。

【0086】

自動点検部３８は、点検ロボット２が自動的に対象機器７の点検を行う自動点検に関する処理を行う。例えば、点検ロボット２が環境地図に基づいて自律移動を行い、所定の対象機器７の撮影を自動的に行う。

【0087】

遠隔点検部３９は、点検ロボット２による点検を管理する管理者Ｍがネットワーク５を介して点検ロボット２の遠隔操作を行うときに、この遠隔操作に関する処理を行う。

【0088】

通信状況監視部４０は、ネットワーク５の通信状況を監視する。この通信状況監視部４０は、ネットワーク５の通信の応答速度などを取得し、その応答速度の監視を行う。例えば、通信状況監視部４０は、管理者Ｍが点検ロボット２の遠隔操作を行うときに、ネットワーク５の通信遅延が生じているか否かを監視する。

【0089】

なお、通信状況監視部４０は、通信遅延および通信帯域の変化などを監視して、その通信環境に変化が生じている場合に、管理サーバ３または管理用端末４に対して、通信環境の変化を知らせる通知を行っても良い。このようにすれば、管理者Ｍが通信環境の変化を把握することができる。

【0090】

通信変更部４１は、点検ロボット２の遠隔操作が行われているときの通信状況に基づいて、禁止領域Ｎの設定を変更する。このようにすれば、禁止領域Ｎの態様を遠隔操作時の通信状況に適したものに変更することができる。本実施形態では、通信遅延が生じているときには、禁止領域Ｎを広げるようにする。そのため、遠隔操作時に点検ロボット２の動作が遅延しても対象機器７に接触され難くなる。

【0091】

なお、通信変更部４１は、禁止領域Ｎの設定を変更した場合に、管理サーバ３または管理用端末４に対して、禁止領域Ｎの設定変更を知らせる通知を行っても良い。このようにすれば、管理者Ｍが禁止領域Ｎの設定が変更されたことを把握することができる。

【0092】

自律移動制御部４２は、点検ロボット２による自律移動の制御を行う。自律移動制御部４２は、点検ロボット２の自己位置を推定するとともに環境地図を参照し、点検ロボット２を移動させる制御を行う。

【0093】

自律移動制御部４２は、対象機器７を順次点検する点検ロボット２の移動経路を生成する。例えば、対象機器７の全てが正常である場合に、点検ロボット２が通常モードで点検を行うときの移動経路を生成する。さらに、対象機器７の少なくとも１つで異常が生じた場合に、点検ロボット２が緊急モードで点検を行うときの移動経路を生成する。

【0094】

通常モードで点検を行うときには、所定の点検順序に従って点検ロボット２がプラント６を巡回する。なお、通常モードの移動経路は、予め生成されているものでも良い。緊急モードの移動経路は、その異常の状況に応じてその都度生成される。生成された移動経路に沿って点検ロボット２が自律移動を行う。

【0095】

なお、移動経路は、管理サーバ３で生成されても良い。そして、管理サーバ３から受信した移動経路が点検ロボット２の記憶部２３に設定される。この設定された移動経路に沿って点検ロボット２が自律移動を行う。

【0096】

図６に示すように、対象機器管理テーブルには、対象機器ＩＤに対応付けて、対象機器７の種類と、対象機器７の基本重要度と、基本重要度を変更した後の変更後重要度と、対象機器７の状態とが登録される。

【0097】

対象機器ＩＤの項目には、それぞれの対象機器７を個々に識別可能な識別情報である対象機器ＩＤが登録される。それぞれの対象機器７に固有の対象機器ＩＤが付与される。これら対象機器ＩＤが対象機器管理テーブルの主キーとなっている。

【0098】

対象機器７の種類の項目には、対象機器ＩＤに対応する対象機器７の種類が登録される。例えば、変電設備、分電盤、制御盤、発電機、シャフトなどが対象機器７の種類となっている。

【0099】

基本重要度の項目には、対象機器ＩＤに対応する対象機器７の重要度の初期値となる数値が登録される。例えば、重要度が最も低いものには「１」が登録され、重要度が最も高いものには「１０」が登録される。重要度が低いものから重要度が高いものになるに従って段階的に重要度を示す数値が大きくなる。

【0100】

通常時（初期状態）において、領域設定部２８は、対象機器７の基本重要度に基づいて、対象機器７の禁止領域Ｎを設定する。例えば、基本重要度の値が大きい対象機器７の禁止領域Ｎを広くし、基本重要度の値が小さい対象機器７の禁止領域Ｎを狭くする。

【0101】

本実施形態では、プラント６の運用に欠かせない対象機器７の重要度が高く設定される。例えば、停止するとプラント６の運用が停止してしまう対象機器７に対しては、最も重要度が高い「１０」が設定される。それぞれの重要度は、管理者Ｍにより予め設定される。また、重要度は、対象機器７の状態に応じて変更されるものでも良い

【0102】

なお、本実施形態では、重要度を数値で示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、重要度をランクで示しても良い。重要度が最も高いものには「Ａ」ランクが登録され、重要度が低いものには「Ｃ」ランクが登録されても良い。

【0103】

変更後重要度の項目には、所定の条件下で変更された後の重要度が登録される。なお、これら変更後重要度の項目の初期値は、ブランクとなっている。

【0104】

ここで、対象機器７で異常が生じた場合、遠隔操作中に通信遅延が生じた場合、または管理者Ｍが任意に設定を変更する場合には、変更後重要度の値が登録される。この変更後重要度の値が登録された場合において、領域設定部２８は、対象機器７の変更後重要度に基づいて、対象機器７の禁止領域Ｎを設定する。例えば、変更後重要度の値が大きい対象機器７の禁止領域Ｎを広くし、変更後重要度の値が小さい対象機器７の禁止領域Ｎを狭くする。なお、対象機器７の異常、通信遅延、または設定を戻した場合には、変更後重要度の値がクリアされる。

【0105】

なお、初期値において予め変更後重要度の値を登録しておいても良い。そして、対象機器７で異常が生じたか否か、遠隔操作中に通信遅延が生じたか否か、または管理者Ｍが任意に設定を変更したか否かを判定し、少なくともいずれかの事象が生じた場合に、変更後重要度の値に基づいて、禁止領域Ｎの範囲を設定しても良い。

【0106】

状態の項目には、対象機器ＩＤに対応する対象機器７の現在の状態が登録される。この状態の項目は、異常判定部３３で判定された判定結果が登録される。

【0107】

例えば、異常が生じている対象機器７の変更後重要度の項目には、基本重要度の値よりも大きい値が登録される。つまり、異常が生じている対象機器７の禁止領域Ｎが広くなるように設定が変更される。一方、異常が生じている対象機器７の近傍にある正常な対象機器７の変更後重要度の項目には、基本重要度の値よりも小さい値が登録される場合がある。つまり、正常な対象機器７の禁止領域Ｎが狭くなるように設定が変更される。このようにすれば、異常が生じている対象機器７に点検ロボット２が急行する際に、点検ロボット２がスムーズに許可領域Ｅを通過できるようになる。

【0108】

なお、対象機器管理テーブルには、対象機器ＩＤに対応付けて、環境地図における対象機器７の位置（座標）を示す情報、対象機器７の形状、サイズ、容積に関する情報などが登録されても良い。

【0109】

図７に示すように、マーカ管理テーブルには、マーカＩＤに対応付けて、マーカ４５の基本重要度と、基本重要度を変更した後の変更後重要度とが登録される。

【0110】

マーカＩＤの項目には、それぞれのマーカ４５を個々に識別可能な識別情報であるマーカＩＤが登録される。それぞれのマーカ４５に固有のマーカＩＤが付与される。これらマーカＩＤがマーカ管理テーブルの主キーとなっている。

【0111】

基本重要度の項目には、マーカＩＤに対応するマーカ４５の重要度の初期値となる数値が登録される。対象機器７の基本重要度と同様に、通常時（初期状態）において、領域設定部２８は、マーカ４５の基本重要度に基づいて、マーカ４５の禁止領域Ｎを設定する。

【0112】

変更後重要度の項目には、所定の条件下で変更された後の重要度が登録される。なお、これら変更後重要度の項目の初期値は、ブランクとなっている。

【0113】

ここで、対象機器７で異常が生じた場合、遠隔操作中に通信遅延が生じた場合、または管理者Ｍが任意に設定を変更する場合には、変更後重要度の値が登録される。この変更後重要度の値が登録された場合において、領域設定部２８は、マーカ４５の変更後重要度に基づいて、マーカ４５の禁止領域Ｎを設定する。

【0114】

例えば、所定の対象機器７で異常が生じている場合において、マーカ４５の変更後重要度の項目には、基本重要度の値よりも小さい値が登録される場合がある。なお、基本重要度の値よりも大きい値が登録されても良い。

【0115】

なお、マーカ管理テーブルには、マーカＩＤに対応付けて、環境地図におけるマーカ４５の位置（座標）を示す情報、マーカ４５が設けられる物体４４の形状に関する情報などが登録されても良い。

【0116】

図６に示すように、ポイント管理テーブルには、ポイントＩＤに対応付けて、特定ポイント４７の基本重要度と、基本重要度を変更した後の変更後重要度とが登録される。

【0117】

ポイントＩＤの項目には、それぞれの特定ポイント４７を個々に識別可能な識別情報であるポイントＩＤが登録される。それぞれの特定ポイント４７に固有のポイントＩＤが付与される。これらポイントＩＤがポイント管理テーブルの主キーとなっている。

【0118】

基本重要度の項目には、ポイントＩＤに対応する特定ポイント４７の重要度の初期値となる数値が登録される。対象機器７の基本重要度と同様に、通常時（初期状態）において、領域設定部２８は、特定ポイント４７の基本重要度に基づいて、特定ポイント４７の禁止領域Ｎを設定する。

【0119】

変更後重要度の項目には、所定の条件下で変更された後の重要度が登録される。なお、これら変更後重要度の項目の初期値は、ブランクとなっている。

【0120】

ここで、対象機器７で異常が生じた場合、遠隔操作中に通信遅延が生じた場合、または管理者Ｍが任意に設定を変更する場合には、変更後重要度の値が登録される。この変更後重要度の値が登録された場合において、領域設定部２８は、特定ポイント４７の変更後重要度に基づいて、特定ポイント４７の禁止領域Ｎを設定する。

【0121】

例えば、所定の対象機器７で異常が生じている場合において、特定ポイント４７の変更後重要度の項目には、基本重要度の値よりも小さい値が登録される場合がある。なお、基本重要度の値よりも大きい値が登録されても良い。

【0122】

なお、ポイント管理テーブルには、ポイントＩＤに対応付けて、環境地図における特定ポイント４７の位置（座標）を示す情報などが登録されても良い。

【0123】

なお、特に図示はしないが、点検ロボット２の記憶部２３には、障害物４３を管理する障害物管理テーブルが記憶されても良い。障害物管理テーブルには、障害物ＩＤに対応付けて、障害物４３の基本重要度と、基本重要度を変更した後の変更後重要度とが登録される。

【0124】

図１１に示すように、管理者Ｍは、管理用端末４のディスプレイ９に点検エリアのレイアウト図面４６を表示させる。そして、管理者Ｍは、マウスカーソルなどを用いて操作することで、レイアウト図面４６の所定の座標位置に特定ポイント４７を設定することができる。ここで、特定ポイント４７を色分けしても良い。例えば、基本重要度が高い特定ポイント４７を赤色で示し、基本重要度が低い特定ポイント４７を緑色で示す。このようにすれば、管理者Ｍは、特定ポイント４７の色によりその重要度を把握することができる。

【0125】

なお、本実施形態では、点検エリアの平面図としてのレイアウト図面４６を例示する。このレイアウト図面４６は、点検エリアを３次元的に記録した３Ｄデータであっても良い。そして、特定ポイント４７は、点検エリアの３次元座標位置の所定の位置を示すものでも良い。

【0126】

また、本実施形態の特定ポイント４７は、レイアウト図面４６の所定の位置を示す点の形態となっている。しかし、この特定ポイント４７は点の形態でなくても良い。例えば、レイアウト図面４６において所定の長さを有する線状の特定ポイント４７を設けても良い。または、所定の面積を有する特定ポイント４７を設けても良い。さらに、レイアウト図面４６が３Ｄデータである場合には、特定ポイント４７が、棒状、円柱状、箱状、球状の形態であっても良い。このような形態の特定ポイント４７の周囲近傍に、その形態に応じた禁止領域Ｎを設定できるようにしても良い。

【0127】

次に、点検ロボット２が実行する点検処理について図１２のフローチャートを用いて説明する。なお、図４から図５に示すブロック図を適宜参照する。以下のステップは、点検処理に含まれる少なくとも一部の処理であり、他のステップが点検処理に含まれても良い。

【0128】

この点検処理は、一定時間毎に繰り返される処理である。この点検処理が繰り返されることで、点検ロボット２で点検方法が実行される。なお、点検ロボット２が他のメイン処理を実行中に、この処理を割り込ませて実行しても良い。

【0129】

図１２に示すように、まず、ステップＳ１１において、ロボット制御部２５の地図設定部２６は、環境地図設定処理を実行する。この環境地図設定処理では、対象機器７の位置を示す情報を含む環境地図が設定される。なお、同じ環境地図が管理サーバ３にも設定される。

【0130】

次のステップＳ１２において、ロボット制御部２５の重要度設定部２７は、重要度設定処理を実行する。この重要度設定部２７は、例えば、事前に取得されたプラント６に関する情報に基づいて、点検の対象となる複数の対象機器７のそれぞれの基本重要度を設定する。例えば、対象機器管理テーブル（図６）に重要度を登録する。

【0131】

次のステップＳ１３において、ロボット制御部２５のマーカ設定部３０は、マーカ設定処理を実行する。このマーカ設定処理では、管理者Ｍの管理用端末４の操作によって事前に点検ロボット２に入力された情報に基づいて、特定被写体としてのマーカ４５の設定を行う。ここで、マーカ管理テーブル（図７）に各種情報が登録される。

【0132】

次のステップＳ１４において、ロボット制御部２５のポイント設定部３１は、ポイント設定処理を実行する。このポイント設定処理では、管理者Ｍの管理用端末４の操作によって事前に点検ロボット２に入力された情報に基づいて、環境地図に特定ポイント４７を設定する。ここで、ポイント管理テーブル（図８）に各種情報が登録される。

【0133】

次のステップＳ１５において、ロボット制御部２５の領域設定部２８は、領域設定処理を実行する。この領域設定処理では、対象機器管理テーブル（図６）に登録された重要度（基準重要度）に基づいて、環境地図における対象機器７の周囲に点検ロボット２の進入を禁止する禁止領域Ｎ（図９）を設定する。また、対象機器７の周囲のみならず、環境地図における障害物４３と特定ポイント４７の周囲にも、重要度（基準重要度）に基づいて、禁止領域Ｎを設定する。さらに、マーカ位置取得部２９が所定のマーカ４５の位置を取得した場合には、環境地図におけるマーカ４５が設けられた物体４４の周囲にも、重要度（基準重要度）に基づいて、禁止領域Ｎを設定する。

【0134】

次のステップＳ１６において、ロボット制御部２５の点検切換部３７は、点検切換処理を実行する。この点検切換処理では、自動点検部３８により行われる自動点検と遠隔点検部３９により行われる手動点検とを切り換える処理を行う。

【0135】

次のステップＳ１７において、ロボット制御部２５の操作変更部３５は、操作変更処理を実行する。この操作変更処理では、管理者Ｍの操作に基づいて対象機器７、マーカ４５、特定ポイント４７、障害物４３の重要度が変更された場合において、これら変更後重要度に基づいて禁止領域Ｎの設定を変更する。

【0136】

次のステップＳ１８において、ロボット制御部２５の異常変更部３４は、異常変更処理（図１３）を実行する。この異常変更処理では、対象機器７で異常が発生しているときに、異常が発生している対象機器７の禁止領域Ｎの設定を変更する。

【0137】

次のステップＳ１９において、ロボット制御部２５の通信変更部４１は、通信変更処理（図１４）を実行する。この通信変更処理では、点検ロボット２の遠隔操作が行われているときの通信状況に基づいて、禁止領域Ｎの設定を変更する。そして、点検ロボット２が点検処理を終了する。

【0138】

次に、ロボット制御部２５が実行する異常変更処理について図１３のフローチャートを用いて説明する。

【0139】

まず、ステップＳ２１において、状態情報取得部３２は、対象機器７から送られる状態情報を取得する。

【0140】

次のステップＳ２２において、異常判定部３３は、状態情報取得部３２で取得した状態情報に基づいて、対象機器７で異常が発生しているか否かを判定する。ここで、対象機器７で異常が発生していない場合（ステップＳ２２でＮＯの場合）は、ロボット制御部２５が異常変更処理を終了する。一方、対象機器７で異常が発生している場合（ステップＳ２２でＹＥＳの場合）は、ステップＳ２３に進む。

【0141】

ステップＳ２３において、異常変更部３４は、禁止領域Ｎの設定の変更を行う。例えば、対象機器管理テーブル（図６）おいて異常が発生している対象機器７の重要度を変更し、変更後重要度として登録する。この変更後重要度に基づいて、異常変更部３４は、対象機器７の禁止領域Ｎの範囲を変更する。また、異常変更部３４は、他の対象機器７、マーカ４５、特定ポイント４７、障害物４３の重要度も変更する。これらの変更後重要度に基づいて、それぞれの禁止領域Ｎの範囲も変更する。

【0142】

次のステップＳ２４において、モード切換部３６は、点検ロボット２を通常モードから異常が発生している対象機器７の点検を行う緊急モードに切り換える。そして、ロボット制御部２５が異常変更処理を終了する。

【0143】

次に、ロボット制御部２５が実行する通信変更処理について図１４のフローチャートを用いて説明する。

【0144】

まず、ステップＳ３１において、通信状況監視部４０は、ネットワーク５の通信状況を監視する。

【0145】

次のステップＳ３２において、点検切換部３７は、点検ロボット２の遠隔操作が行われているか否かを判定する。ここで、点検ロボット２の遠隔操作が行われていない場合（ステップＳ３２でＮＯの場合）は、ロボット制御部２５が通信変更処理を終了する。一方、点検ロボット２の遠隔操作が行われている場合（ステップＳ３２でＹＥＳの場合）は、ステップＳ３３に進む。

【0146】

ステップＳ３３において、通信変更部４１は、通信遅延が生じているか否かを判定する。ここで、通信遅延が生じていない場合（ステップＳ３３でＮＯの場合）は、ロボット制御部２５が通信変更処理を終了する。一方、通信遅延が生じている場合（ステップＳ３３でＹＥＳの場合）は、ステップＳ３４に進む。

【0147】

ステップＳ３４において、通信変更部４１は、禁止領域Ｎの設定の変更を行う。例えば、対象機器管理テーブル（図６）の対象機器７の重要度を変更し、変更後重要度として登録する。この変更後重要度に基づいて、通信変更部４１は、対象機器７の禁止領域Ｎの範囲を変更する。また、通信変更部４１は、他の対象機器７、マーカ４５、特定ポイント４７、障害物４３の重要度も変更する。これらの変更後重要度に基づいて、それぞれの禁止領域Ｎの範囲も変更する。そして、ロボット制御部２５が通信変更処理を終了する。

【0148】

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。

【0149】

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。

【0150】

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。

【0151】

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。

【0152】

なお、本実施形態では、車輪を備える点検ロボット２が地面を走行して点検を行っているが、その他の態様であっても良い。例えば、点検ロボット２がプロペラなどの飛行機構を備えたドローンでも良く、点検ロボット２が空中を移動して対象機器７の点検を行っても良い。その場合の移動経路は、ドローンの飛行経路となる。また、禁止領域は、対象機器７の周辺近傍の３次元空間となる。

【0153】

なお、本実施形態では、対象機器管理テーブル（図６）において、１つの対象機器ＩＤに対応付けて、基本重要度と変更後重要度の２つの重要度に関する項目が設けられているが、重要度に関する項目は１つであっても良い。例えば、１つの対象機器ＩＤに対応付けて、１つの重要度の項目が設けられ、初期値となる重要度の値が設定される。そして、対象機器７で異常が生じた場合、遠隔操作中に通信遅延が生じた場合、または管理者Ｍが任意に設定を変更した場合に、重要度の値が変更されても良い。また、事象が解消された場合には、重要度が初期値に戻るようにしても良い。

【0154】

以上説明した実施形態によれば、少なくとも重要度に基づいて、環境地図における対象機器の周囲に点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を設定する領域設定部を備えることにより、点検ロボットの進入を禁止する禁止領域を適切に設定できる。

【0155】

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】

【0156】

１…点検システム、２…点検ロボット、３…管理サーバ、４…管理用端末、５…ネットワーク、６…プラント、７（７Ａ，７Ｂ）…対象機器、８…管理事務所、９…ディスプレイ、１０…遠隔操作端末、１１…状態センサ、１２…データ送信部、１３…記憶部、１４…通信部、１５…サーバ制御部、１６…対象機器管理部、１７…ロボット管理部、１８…カメラ、１９…点検用センサ、２０…３次元測定センサ、２１…モーションセンサ、２２…移動機構部、２３…記憶部、２４…通信部、２５…ロボット制御部、２６…地図設定部、２７…重要度設定部、２８…領域設定部、２９…マーカ位置取得部、３０…マーカ設定部、３１…ポイント設定部、３２…状態情報取得部、３３…異常判定部、３４…異常変更部、３５…操作変更部、３６…モード切換部、３７…点検切換部、３８…自動点検部、３９…遠隔点検部、４０…通信状況監視部、４１…通信変更部、４２…自律移動制御部、４３…障害物、４４…物体、４５…マーカ、４６…レイアウト図面、４７…特定ポイント、Ｅ…許可領域、Ｌ１…第１距離、Ｌ２…第２距離、Ｍ…管理者、Ｎ…禁止領域、Ｐ１…第１到着位置、Ｐ２…第２到着位置、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…移動経路。

【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】