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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-26
(45)【発行日】2024-10-04
(54)【発明の名称】ガス検出システム、およびガス検出方法
(51)【国際特許分類】
G01M 3/20 20060101AFI20240927BHJP
B64U 10/13 20230101ALI20240927BHJP
B64U 80/86 20230101ALI20240927BHJP
G01M 3/02 20060101ALI20240927BHJP
G05D 1/43 20240101ALI20240927BHJP
G05D 1/46 20240101ALI20240927BHJP
G08B 21/12 20060101ALI20240927BHJP
B64U 101/35 20230101ALN20240927BHJP
【ＦＩ】
G01M3/20 B
B64U10/13
B64U80/86
G01M3/02 F
G05D1/43
G05D1/46
G08B21/12
B64U101:35
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2023105370
(22)【出願日】2023-06-27
【審査請求日】2024-06-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000002853
【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504137912
【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】青谷 俊
(72)【発明者】
【氏名】匂坂 重仁
(72)【発明者】
【氏名】趙 漠居
(72)【発明者】
【氏名】湯川 龍之良
(72)【発明者】
【氏名】長藤 圭介
(72)【発明者】
【氏名】中尾 政之
【審査官】福田 裕司
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２９２２８６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－１１０９８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１９－５２３３６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１１６９４２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｍ ３／２０
Ｂ６４Ｕ １０／１３
Ｂ６４Ｕ ８０／８６
Ｇ０１Ｍ ３／０２
Ｇ０５Ｄ １／４３
Ｇ０５Ｄ １／４６
Ｇ０８Ｂ ２１／１２
Ｂ６４Ｕ １０１／３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地上を移動可能な地上移動体と、前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、
少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備えるガス検出システムであって、
前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
ガス検出システム。
【請求項2】
前記地上移動体は、前記第１形態において前記センサにより検知した前記化学物質の濃度に基づき前記１以上の飛行体が浮上する地上位置を設定して、当該地上位置に移動し、前記１以上の飛行体は、前記地上位置で前記第２形態に移行する、
請求項１に記載のガス検出システム。
【請求項3】
前記地上移動体は、前記第１形態において、第１エリア内を移動して前記センサの検知を行う第１探索ステップと、第１探索ステップの検知結果に基づき前記第１エリアよりも狭い範囲である第２エリアを設定し当該第２エリア内を移動して前記センサの検知を行って前記地上位置を設定する第２探索ステップと、を実行する、請求項２に記載のガス検出システム。
【請求項4】
前記第２エリアは、前記第１エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置およびその周辺である、請求項３に記載のガス検出システム。
【請求項5】
前記地上位置は、前記第２エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置である、請求項４に記載のガス検出システム。
【請求項6】
前記センサは、前記１以上の飛行体と前記地上移動体の各々に設けられている、請求項１に記載のガス検出システム。
【請求項7】
前記地上移動体は、前記第１形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、地上における前記化学物質の濃度分布を認識する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項8】
前記１以上の飛行体は、前記第２形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、空中における前記化学物質の濃度分布を認識する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項9】
前記センサが検知した検知情報に基づき、大気に対する前記化学物質の比重および前記化学物質の濃度を認識し、前記地上移動体および／または前記１以上の飛行体の制御内容を設定する処理部を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項10】
前記処理部は、前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が地上用の閾値以上の場合に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行い、
前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しない、または大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が前記地上用の閾値未満の場合に、設定された位置に前記地上移動体を移動した後に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
請求項９に記載のガス検出システム。
【請求項11】
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、移動方向に存在する地形および／または物体の情報を取得する外界センサを備え、前記第１形態の移動時および／または前記第２形態の移動時に、前記外界センサの検出に基づき前記移動方向に回避対象が存在した場合に、当該回避対象を回避して移動を継続する、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項12】
前記地上移動体は、前記第１形態および前記第２形態のうち少なくとも一方において、前記１以上の飛行体への給電を行う給電部を有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項13】
前記１以上の飛行体は、前記地上移動体に１つ搭載されている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項14】
前記センサは、複数種類の前記化学物質を区分けして検知する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項15】
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、前記センサが検知した情報を、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち他方に送信する、または前記地上移動体および前記１以上の飛行体とは異なる情報処理装置に送信する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【請求項16】
気体中の化学物質を検出するガス検出方法であって、地上を移動可能な地上移動体に、空中に浮上可能な１以上の飛行体を搭載した第１形態で移動を行い、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられたセンサにより前記化学物質の検知を行う地上探索工程と、
前記地上探索工程の後に、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して、前記センサにより前記化学物質の検知を行う空中探索工程と、を有する、
ガス検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ガス検出システム、およびガス検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、プラント等においてガス（化学物質）の漏れが発生した場合（あるいは漏れの疑いがある場合）、ガスセンサを携帯した多数の作業者によりガス漏れの発生箇所を探索し、探索したガス漏れの発生箇所の補修等を行っている。このようなガス漏れの発生箇所の探索は、多大な時間がかかり、また作業者の負担も大きくなる。さらに、ガス漏れの発生箇所は、作業者が行き難い高所の場合もある。
【0003】
そこで、空間内におけるガスの状態を検出するシステムの開発が進んでいる。例えば、特許文献１には、空中を移動可能な飛行体（遠隔車両）を用いることで、３次元ガスマップを作成するシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特表２０１８‐５２３８３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のシステムのように、設定した３次元空間を飛行体が満遍なく移動してガス（化学物質）の検知を行う構成にすると、飛行体の電力消費が増大することになる。場合によっては、ガスを検知している最中に飛行体の電力がなくなり、探索を途中で中断する不都合も生じてしまう。
【0006】
本開示は、電力消費を抑えて、化学物質を効率的に検出できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一態様によれば、地上を移動可能な地上移動体と、前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備えるガス検出システムであって、前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う、ガス検出システムが提供される。
【0008】
上記によれば、ガス検出システムは、電力消費を抑えて、化学物質を効率的に検出できる。
【0009】
また、前記地上移動体は、前記第１形態において前記センサにより検知した前記化学物質の濃度に基づき前記１以上の飛行体が浮上する地上位置を設定して、当該地上位置に移動し、前記１以上の飛行体は、前記地上位置で前記第２形態に移行する。ガス検出システムは、第１形態で検知した化学物質の濃度に基づき第２形態に移行する地上位置を設定することで、化学物質の濃度が高い位置をより効率的に探索することが可能となる。
【0010】
また、前記地上移動体は、前記第１形態において、第１エリア内を移動して前記センサの検知を行う第１探索ステップと、第１探索ステップの検知結果に基づき前記第１エリアよりも狭い範囲である第２エリアを設定し当該第２エリア内を移動して前記センサの検知を行って前記地上位置を設定する第２探索ステップと、を実行する。ガス検出システムは、第１探索ステップおよび第２探索ステップを行うことで、例えば、広い探索エリアであったとしても化学物質の検知を効率化できる。
【0011】
また、前記第２エリアは、前記第１エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置およびその周辺である。ガス検出システムは、第１エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を第２エリアに設定することで、第２エリアを充分に狭めて化学物質の濃度の高い位置を一層精度よく探索できる。
【0012】
また、前記地上位置は、前記第２エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置である。ガス検出システムは、第２エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を地上位置に設定することで、飛行体の浮上において化学物質の濃度が高い箇所を効率的に探索できる。
【0013】
また、前記センサは、前記１以上の飛行体と前記地上移動体の各々に設けられている。ガス検出システムは、飛行体と地上移動体の各々にセンサを備えることで、それぞれのセンサによって地上でのガスの検知と、空中でのガスの検知とを適切に行うことができる。
【0014】
また、前記地上移動体は、前記第１形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、地上における前記化学物質の濃度分布を認識する。ガス検出システムは、地上を移動しながら化学物質を検知することで、移動と停止を繰り返して検知を行う場合と比べて、検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0015】
また、前記１以上の飛行体は、前記第２形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、空中における前記化学物質の濃度分布を認識する。ガス検出システムは、空中を移動しながら化学物質を検知することで、空中の検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0016】
また、前記センサが検知した検知情報に基づき、大気に対する前記化学物質の比重および前記化学物質の濃度を認識し、前記地上移動体および／または前記１以上の飛行体の制御内容を設定する処理部を有する。ガス検出システムは、化学物質の比重に基づき制御内容を設定することで、空中における化学物質の流れに応じて適切な検知を行うことができる。
【0017】
また、前記処理部は、前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が地上用の閾値以上の場合に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行い、前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しない、または大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が前記地上用の閾値未満の場合に、設定された位置に前記地上移動体を移動した後に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行う。これにより、ガス検出システムは、大気以上の比重の化学物質を地上および空中の両方で適切に検知できる。
【0018】
また、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、移動方向に存在する地形および／または物体の情報を取得する外界センサを備え、前記第１形態の移動時および／または前記第２形態の移動時に、前記外界センサの検出に基づき前記移動方向に回避対象が存在した場合に、当該回避対象を回避して移動を継続する。これにより、ガス検出システムは、地上移動体および飛行体が物体に接触することを抑制して、化学物質の検知を安定して行うことができる。
【0019】
また、前記地上移動体は、前記第１形態および前記第２形態のうち少なくとも一方において、前記１以上の飛行体への給電を行う給電部を有する。これにより、飛行体は、飛行時において、電力不足により検知が途中で途切れることを抑制できる。
【0020】
また、前記１以上の飛行体は、前記地上移動体に１つ搭載されている。これにより、ガス検出システムは、多くの飛行体が飛ぶことによる空中のガスの乱れを抑えて、焦点を絞ってガス漏れの発生箇所を探索することが可能となる。
【0021】
また、前記センサは、複数種類の前記化学物質を区分けして検知する。ガス検出システムは、複数種類の化学物質を区分けして検知することで、様々な化学物質に対応して検知を行うことができ、汎用性を一層高めることが可能となる。
【0022】
また、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、前記センサが検知した情報を、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち他方に送信する、または前記地上移動体および前記１以上の飛行体とは異なる情報処理装置に送信する。ガス検出システムは、地上移動体および１以上の飛行体のセンサの検知情報をまとめることで、化学物質の状態を一層把握させ易くすることができる。
【0023】
また、本開示の別の態様によれば、気体中の化学物質を検出するガス検出方法であって、地上を移動可能な地上移動体に、空中に浮上可能な１以上の飛行体を搭載した第１形態で移動を行い、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられたセンサにより前記化学物質の検知を行う地上探索工程と、前記地上探索工程の後に、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して、前記センサにより前記化学物質の検知を行う空中探索工程と、を有する。この場合でも、ガス検出方法は、電力消費を抑えて、化学物質の状態を効率的に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】第１実施形態に係るガス検出システムの全体構成を示す側面図である。
【図2】地上ロボットおよびドローンのハードウェアの構成を示すブロック図である。
【図3】実施形態に係るガス検出方法の一例を示すフローチャートである。
【図4】ガス検出方法において地上側制御部内およびドローン側制御部内に形成される機能部を示すブロック図である。
【図7】ガス検出方法の上昇探索工程の動作およびガスの検知を示す説明図である。
【図8】第２実施形態に係るガス検出システムの全体構成を示す側面図である。
【図9】ガス検出システムの地上側制御部内およびドローン側制御部内に形成される機能部を示すブロック図である。
【図10】第２実施形態に係るガス検出方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【0026】
図１は、第１実施形態に係るガス検出システム１の全体構成を示す側面図である。実施形態に係るガス検出システム１は、ガス（化学物質）の漏れの可能性があるプラントや施設等において使用され、ガス漏れの発生箇所ＧＬを自動的に探索（または推定）するアセンブリロボット１０を有する。このアセンブリロボット１０は、地上移動体と飛行体とを組み合わせて構成される。
【0027】
具体的には、アセンブリロボット１０は、無人の状態で地上を移動可能な地上移動体（以下、地上ロボット２０という）と、無人の状態で空中を移動可能な１以上の飛行体（以下、ドローン４０という）と、を含む。アセンブリロボット１０は、地上ロボット２０にドローン４０を搭載した第１形態を呈する。アセンブリロボット１０は、この第１形態において、ドローン４０を搭載しながら移動して地上のガスを検出する。さらに、アセンブリロボット１０は、地上で検出したガスの情報に基づき、地上ロボット２０からドローン４０を浮上させた第２形態に移行する。この第２形態において、ドローン４０は、空中を移動しながら当該空中のガスを検出する。
【0028】
地上ロボット２０は、地上における任意のエリアを自動的に移動するように構成される。実施形態に係る地上ロボット２０は、地上を移動するための走行部２１として複数（例えば、４つ）の車輪２１１を有する小型車両を適用している。なお、走行部２１の構成は、特に限定されず、地上を走行可能な種々の構成を採り得る。走行部２１の他の例としては、一対のクローラ（キャタピラ）を有するもの、複数の脚部を有するもの等があげられる。
【0029】
また、地上ロボット２０は、走行部２１に搭載される筐体２２を備える。筐体２２は、平坦状の上面を有し、この上面にドローン４０を載置および保持することで、ドローン４０を搭載した第１形態とする。筐体２２の上面は、ドローン４０を係留するための係合構造２２１を備える。係合構造２２１は、筐体２２からのドローン４０の浮上と、浮上したドローン４０の着陸と、を適切に実現可能な適宜の構成を採用し得る。例えば、係合構造２２１は、ドローン４０の荷重を受けることで複数の脚部４１１を引っ掛けて当該ドローン４０を保持し、ドローン４０の浮上トリガを受信することで各脚部４１１の引っ掛かりを解除する複数のロック体を適用できる。なお、係合構造２２１は、ドローン４０側に設けられてもよく、あるいは地上ロボット２０およびドローン４０の両方に適宜の構成を有してもよい。もしくは、筐体２２およびドローン４０は、係合構造２２１を備えずに、筐体２２の上面に対してドローン４０を載置するだけでもよい。
【0030】
図２は、地上ロボット２０およびドローン４０のハードウェアの構成を示すブロック図である。図２に示すように、地上ロボット２０は、走行部２１を自動的に走行させ、かつ地上におけるガスの検出を制御する地上側制御部２３を、筐体２２の内部に有する。また、地上ロボット２０は、地上のガスを検知するガスセンサ２４、外部の環境情報を取得する外界センサ２５、地上ロボット２０の状態情報を取得する内部センサ２６、現在位置を取得する位置センサ２７、電源部２８および給電部２９を備える。
【0031】
地上側制御部２３は、１以上のプロセッサ２３１、メモリ２３２、入出力インタフェース２３３および通信インタフェース２３４を有するコンピュータである。１以上のプロセッサ２３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ２３２は、半導体メモリ等からなる主記憶装置、およびディスクや半導体メモリ（フラッシュメモリ）等からなる補助記憶装置を含む。
【0032】
地上側制御部２３は、メモリ２３２に記憶されたプログラムをプロセッサ２３１が実行することにより、地上ロボット２０の動作、すなわちドローン４０を搭載したアセンブリロボット１０の動作を制御する。例えば、地上側制御部２３は、作業者により設定された探索エリアＳＡ（図５（Ａ）参照）において、地上ロボット２０を自動的に移動させる自律移動制御機能を有する。また、地上側制御部２３は、地上ロボット２０の移動時に、ガスセンサ２４によるガスの検知を連続的に行いながら、地上ロボット２０の現在位置を認識することで、ガスの検知情報と現在位置とを紐づける。さらに、地上側制御部２３は、ドローン４０を浮上させる地上位置を設定し、この地上位置に移動すると、係合構造２２１の係合を解除してドローン４０の浮上を許容する。
【0033】
ガスセンサ２４は、地上において大気（または所定の気体成分）に含まれる気体状の化学物質であるガスの状態を検知する。ガスセンサ２４は、筐体２２の側面または上面に設けられるとよく、本実施形態では、筐体２２が移動する際の移動方向の前方に設けられている。言い換えれば、地上のガスとは、地面に対して所定（例えば、０ｍ～２ｍ程度の範囲）の高さ位置に存在する化学物質を言う。また、本説明において、ガスの「検知」とは、ガスセンサ２４に設けられているセンサ素子がガスを計測することを言う。一方、本明細書においてガスの「検出」とは、ガスセンサ２４により検知したガスの情報を処理して、目標の情報（ガス濃度分布マップ、ガス漏れの発生箇所ＧＬ）を得ることを言う。
【0034】
検知する化学物質の状態とは、例えば、化学物質の種類や化学物質の濃度、空気中に含まれる成分量、成分比率等があげられる。また、化学物質の種類としては、Ｃ２Ｆ４、ＣＨ２Ｃｌ２、ＣＨ３ＯＨ、Ｃ６Ｆ１４、ＣＨ２Ｆ２、ＣＯ、Ｃ４Ｈ１０Ｏ、ＣＨＣｌＦ２、ＨＦ、ＨＣｌ、Ｃ２ＣｌＦ３、Ｃ３Ｆ６、Ｃ４Ｆ８、Ｃ２ＨＦ５、ＣＨＦ３、Ｃ５Ｆ１０Ｏ、Ｃ３Ｆ６Ｏ、ＳＯ２、Ｃｌ２、Ｎ２、ＮＨ３、Ｃ２Ｈ４、Ｈ２、Ｈｅ等があげられ、これらのうち１つでもよく、複数含んでもよい。あるいは、化学物質は、１３Ａ（ＣＨ４、ＣＨ３、Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０の混合ガス）、ＬＰガス（Ｃ３Ｈ８、Ｃ４Ｈ１０の混合ガス）等であってもよい。なお、検出する化学物質は、ガスの限らず、空気中の浮遊物（粉塵等）であってもよい。
【0035】
ガスセンサ２４は、複数種類の化学物質を区分けして検知するために、複数のセンサ素子を配列した複合型ガス検知器を適用することが好ましい。複数のセンサ素子の各々は、目的とするガスの濃度を検知可能な適宜の方式（接触燃焼式、定電位電解式、ガルバニ電池式、赤外線吸収式、ラマン散乱方式、電気化学方式、電界効果型トランジスタ方式等）に構成される。また、ガスセンサ２４は、ＳＡＷセンサ（弾性表面波センサ）であってもよい。なお、ガス検出システム１は、検出する化学物質の種類が予め分かっている場合等において、その化学物質に対応した１つのセンサ素子を有するガスセンサ２４を適用してもよい。
【0036】
外界センサ２５は、地上側制御部２３に接続され、地上ロボット２０の周囲にある地形の情報（溝や穴、隆起部等の凹凸、傾斜、濡れている箇所、砂利等の地上面の状況）や物体の情報を検知し、地上側制御部２３にその情報を送信する。この外界センサ２５としては、カメラ（単眼、複眼を含む）、ＬｉＤＡＲ、超音波センサ、ミリ波レーダ、距離画像センサ、赤外線センサ等があげられる。
【0037】
内部センサ２６は、地上側制御部２３に接続され、地上ロボット２０の現在の移動速度、向きや傾き（姿勢）等の情報を検知し、地上側制御部２３にその情報を送信する。この内部センサ２６としては、速度センサ、舵角センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等があげられる。
【0038】
位置センサ２７は、地上側制御部２３に接続され、地上ロボット２０の現在の位置を検知し、地上側制御部２３にその情報を送信する。この位置センサ２７としては、ＧＰＳを含む衛星測位システム（ＧＮＳＳ）、モーションセンサ、ビーコン等があげられる。なお、地上側制御部２３は、予め記憶したマップデータと、ＬｉＤＡＲやカメラ等の外界センサ２５から取得した情報とを比較して、これらの情報に基づきマップデータ上の位置を把握してもよい。
【0039】
電源部２８は、周知の二次電池（例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、燃料電池）を適用できる。なお、地上ロボット２０は、内燃機関により発電を行う発電機や太陽光により発電を行う太陽電池を併用してもよい。あるいは、地上ロボット２０の電源部２８は、外部電源に有線接続され、外部電源から電力を得る構成でもよい。
【0040】
給電部２９は、筐体２２にドローン４０が搭載された状態で、ドローン４０に対する給電を行う。例えば、給電部２９は、筐体２２の上面に複数の電極（不図示）を有し、第１形態においてドローン４０の脚部が一対の電極に接触することに基づき、ドローン４０への給電を行う構成を採ることができる。また、給電部２９は、筐体２２の上面に載置されたドローン４０との間で無線給電を行う構成としてもよい。あるいは、給電部２９は、図示しない電力線を介してドローン４０に有線接続されてもよい。この場合、給電部２９は、ドローン４０が筐体２２の上面に載置されている第１形態で給電を行うだけでなく、ドローン４０が浮上した第２形態で給電を行ってもよい。
【0041】
図１に戻り、ガス検出システム１のドローン４０は、地上ロボット２０から浮上して、地上ロボット２０よりも高い位置のガスを検知する。このドローン４０は、ハウジング４１と、ハウジング４１の上部に設けられる飛行構造部４２と、を有する。
【0042】
飛行構造部４２は、ハウジング４１に連結される連結部４２１と、連結部４２１から外側に向かって延出する複数（実施形態では４本）のアーム４２２と、各アーム４２２の延出端部に設けられる４つのプロペラ機構４２３と、を含む。なお、飛行構造部４２のプロペラ機構４２３の数については、特に限定されないことは勿論である。
【0043】
連結部４２１の内部には、各プロペラ機構４２３のモータ（不図示）に適宜の電力をそれぞれ供給して、各プロペラ機構４２３を独立して回転させる電装部が設けられている。電装部は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ、分配器、ＥＳＣ（Electric Speed Controller）等が適用される。
【0044】
４本のアーム４２２は、連結部４２１の側面に連結され、連結部４２１を基点に互いに等間隔（９０°間隔）に延出している。各アーム４２２の内部には、図示しない電気配線が設けられ、電装部と各プロペラ機構４２３を接続している。
【0045】
４つのプロペラ機構４２３は、モータの回転軸に連結されるプロペラ４２３ｐを有する。ドローン４０は、各プロペラ４２３ｐの回転方向および回転数に応じてそれぞれのプロペラ４２３ｐに圧力差を生じさせることで、上昇、下降、ホバリング、水平移動、姿勢の調整等を実行する。
【0046】
ドローン４０のハウジング４１は、箱状に形成され、ドローン４０の各種の構成を収容している。ハウジング４１の下面には、着陸状態のドローン４０を支持する複数の脚部４１１が設けられている。
【0047】
そして、図２に示すように、ドローン４０は、飛行構造部４２を動作させ、かつ空中におけるガスの検知を制御するドローン側制御部４３を、ハウジング４１の内部に有する。さらに、ドローン４０は、空中のガスを検知するガスセンサ４４、外部の環境情報を取得する外界センサ４５、ドローン４０の状態情報を取得する内部センサ４６、ドローン４０の現在位置を取得する位置センサ４７、電源部４８および充電部４９を備える。
【0048】
ドローン側制御部４３は、１以上のプロセッサ４３１、メモリ４３２、入出力インタフェース４３３および通信インタフェース４３４を有するコンピュータである。１以上のプロセッサ４３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ４３２は、半導体メモリ等からなる主記憶装置、およびディスクや半導体メモリ（フラッシュメモリ）等からなる補助記憶装置を含む。
【0049】
ドローン側制御部４３は、メモリ４３２に記憶されたプログラムをプロセッサ４３１が実行することにより、ドローン４０の動作を制御する。例えば、ドローン側制御部４３は、地上側制御部２３と通信して、地上側制御部２３から浮上トリガの情報を受信すると、地上ロボット２０からドローン４０の浮上（第１形態から第２形態への移行）を開始する。また、ドローン側制御部４３は、空中においてドローン４０を自動的に移動させる自律移動制御機能を有する。さらに、ドローン側制御部４３は、ドローン４０の移動時に、ガスセンサ４４によるガスの検知を連続的に行いながら、ドローン４０の現在位置（高度を含む）を認識することで、ガスの検知情報と現在位置とを紐づける。
【0050】
ガスセンサ４４は、地上ロボット２０のガスセンサ２４と同様に構成され、空中において大気（または所定の気体成分）に含まれる気体状の化学物質の状態を検知する。ガスセンサ４４は、例えば、複数種類の化学物質を区分けして検知するために、複数のセンサ素子を配列した複合型ガス検知器が適用される。ガスセンサ４４は、飛行構造部４２の上面またはハウジング４１の下面等に設置されるとよい。
【0051】
なお、ガス検出システム１は、地上ロボット２０とドローン４０の各々にガスセンサ２４、４４を備えることに限定されない。ガス検出システム１は、少なくともドローン４０にガスセンサ４４を備えていればよい。第１形態においてアセンブリロボット１０により地上のガスを検知する際に、ドローン４０のガスセンサ４４を用いることができるからである。要するに、第１形態では、地上ロボット２０のガスセンサ２４、およびドローン４０のガスセンサ４４のうちどちらかのセンサでガスの検知を行えばよい。
【0052】
外界センサ４５は、ドローン側制御部４３に接続され、ドローン４０の飛行時に外部の環境情報（物体の情報）を検知してドローン側制御部４３にその情報を送信する。この外界センサ４５は、地上ロボット２０の外界センサ２５であげたセンサのうち１つまたは複数を組み合わせて構成され得る。なお、外界センサ４５は、空中においてドローン４０が受ける風の状態（風向、風速）を検知するためのセンサ（風向風速計）を備えてもよい。
【0053】
内部センサ４６は、ドローン側制御部４３に接続され、ドローン４０の飛行時にドローン４０の現在の向きや傾き等の情報を検知し、ドローン側制御部４３にその情報を送信する。ドローン側制御部４３は、受信した内部センサ４６の情報に基づき、飛行時のドローン４０の姿勢を適切に調整することができる。この内部センサ４６としては、加速度センサ、ジャイロセンサ等を適用できる。
【0054】
位置センサ４７も、位置センサ２７と同様に構成され、ドローン４０の現在の位置を検知してドローン側制御部４３にその情報を送信する。なお、位置センサ４７は、ドローン４０の高度を検出するために気圧センサ等を含んでよい。
【0055】
電源部４８は、地上ロボット２０と同様に二次電池を適用できる。充電部４９は、上記したように地上ロボット２０にドローン４０を搭載した第１形態で、給電部２９から電源部４８へ充電を行う。なお、充電部４９は、地上ロボット２０の給電部２９とは別の外部電源に接続されて、電源部４８の充電を行う構成でもよい。
【0056】
図３は、実施形態に係るガス検出方法の一例を示すフローチャートである。ガス検出システム１は、以上の地上ロボット２０およびドローン４０を有するアセンブリロボット１０を使用して、図３に示すガス検出方法を行う。ガス検出方法では、地上側制御部２３およびドローン側制御部４３の制御下に、探索エリアＳＡの設定工程（ステップＳ１０１）、粗探索工程（ステップＳ１０２）、精探索工程（ステップＳ１０３）、空中探索工程（ステップＳ１０４）を、この順に実行する。
【0057】
探索エリアＳＡの設定工程（ステップＳ１０１）では、ガス検出システム１の図示しないユーザインタフェースを介して、ユーザによりアセンブリロボット１０によるガスの探索エリアＳＡを設定する。なお、ガス検出システム１は、探索エリアＳＡが不明な状況のままアセンブリロボット１０を動作させて、アセンブリロボット１０の移動に伴って探索エリアＳＡのマップ情報を生成してもよい。
【0058】
粗探索工程（ステップＳ１０２：第１探索ステップ）および精探索工程（ステップＳ１０３：第２探索ステップ）は、地上のガスを検知するために、地上ロボット２０にドローン４０を搭載した第１形態で、ガスの検知を行う地上探索工程である。また、粗探索工程では、ユーザにより設定された探索エリアＳＡ（第１エリア）内でアセンブリロボット１０（地上ロボット２０）を粗く移動させてガスの検知を行う。一方、精探索工程は、粗探索工程において検知したガスの濃度に基づき探索エリアＳＡよりも狭い範囲の詳細探索エリアＤＡ（第２エリア）を設定し、アセンブリロボット１０を精細に移動させてガスの検知を行う。そして、空中探索工程は、空中のガスを検知するために、地上ロボット２０からドローン４０を浮上させた第２形態で、ガスの検知を行う工程である。このように、ガス検出システム１は、任意の探索エリアＳＡにおいて第１形態と第２形態の両方でガスの検知を行うことで、ガス漏れの発生箇所ＧＬの３次元座標を、効率的かつ精度よく探索（推定）可能としている。
【0059】
図４は、ガス検出方法において地上側制御部２３内およびドローン側制御部４３内に形成される機能部を示すブロック図である。地上側制御部２３は、メモリ２３２に記憶されたプログラムをプロセッサ２３１が実行することで、図４に示す各種の機能ブロックを有する。具体的には、地上側制御部２３内には、地上移動制御部３１、ガスセンサ情報取得部３２、ガス濃度分布作成部３３、浮上トリガ生成部３４等が形成される。一方、ドローン側制御部４３は、メモリ４３２に記憶されたプログラムをプロセッサ４３１が実行することで、図４に示す各種の機能ブロックを有する。具体的には、ドローン側制御部４３内には、空中移動制御部５１、ガスセンサ情報取得部５２、ガス濃度分布作成部５３、ガス漏れ推定部５４等が形成される。
【0060】
地上移動制御部３１は、地上ロボット２０の地上での移動を自律制御する機能部である。例えば、地上移動制御部３１は、探索エリアＳＡ内に目標位置または目標方向を予め設定し、設定した目標位置または目標方向に向かって地上ロボット２０を前進させる。そして、地上移動制御部３１は、目標位置に到達するまたは一定の距離移動だけ移動すると、新たに目標位置または目標方向を設定し、その方向に地上ロボット２０の姿勢を転換して前進を再び行う。あるいは、地上移動制御部３１は、記憶された探索エリアＳＡのマップ情報に基づき目標移動経路を算出し、目標移動経路に沿うように地上ロボット２０を移動させてもよい。
【0061】
また移動時に、地上移動制御部３１は、外界センサ２５が検出した外部の環境情報、内部センサ２６が検出した地上ロボット２０の状態情報、位置センサ２７が検出した位置情報等を用いて、地上ロボット２０の移動制御をリアルタイムに調整する。例えば、外界センサ２５により地上ロボット２０の移動方向の前方に物（回避対象）体を検知した場合に、地上移動制御部３１は、検知した物体を回避（迂回）する回避動作を行い、地上ロボット２０の移動を継続するとよい。また、地上移動制御部３１は、外界センサ２５により溝、穴、隆起部等の凹凸または悪路（回避対象）を検知した場合に、これらを回避する回避動作を行い、地上ロボット２０の移動を継続するとよい。
【0062】
上記したように、ガス検出方法では、地上において粗探索工程および精探索工程を行う（図３も参照）。このため、地上移動制御部３１は、粗探索工程において地上ロボット２０の移動を制御する粗探索制御部３１１と、精探索工程において地上ロボット２０の移動を制御する精探索制御部３１２と、を有する。
【0063】
図５（Ａ）は、粗探索工程のアセンブリロボット１０の移動を例示する平面図である。図５（Ｂ）は、精探索工程のアセンブリロボット１０の移動範囲を示す平面図である。粗探索制御部３１１は、図５（Ａ）に示すように、探索エリアＳＡ内においてアセンブリロボット１０（地上ロボット２０）を粗く（疎に）移動させて、この移動時にガスセンサ２４によりガスの濃度を検知する。つまり、「粗探索」とは、探索エリアＳＡ内で間隔をあけた複数の部分を通過するようにアセンブリロボット１０の移動およびガスの検知を行い、間隔があいている箇所の通過（ガスの検知）を省くことを言う。これにより、地上側制御部２３は、広い探索エリアＳＡであったとしてもガスの大体の濃度分布を短時間に認識することができる。
【0064】
例えば、粗探索工程のアセンブリロボット１０の移動パターンとしては、探索エリアＳＡの外周部を先に周回した後に、探索エリアＳＡの内側を移動させることがあげられる。粗探索制御部３１１は、移動時に位置センサ２７の位置情報を継続的に取得することで、探索エリアＳＡの外周部をマッピングでき、探索エリアＳＡの範囲を認識することが可能となる。なお、探索エリアＳＡのマップ情報を予め備える場合に、粗探索制御部３１１は、このマップ情報を用いて目標位置や目標方向を算出してもよい。また、粗探索工程では、探索エリアＳＡの外周部から探索エリアＳＡの内側にアセンブリロボット１０の位置を変える場合、ある程度の間隔（例えば、２ｍ～５ｍ程度）をあけて、アセンブリロボット１０を移動させる。あるいは、粗探索工程のアセンブリロボット１０の移動パターンとしては、探索エリアＳＡに間隔をあけた複数の略直線状の移動列を設定し、各移動列を順に往動または復動させるパターン、または探索エリアＳＡ内をランダムに移動させるパターン等を採ってもよい。
【0065】
そして、ガスセンサ情報取得部３２は、アセンブリロボット１０を移動しながら、ガスセンサ２４によりガスの濃度を検知し、当該ガスセンサ２４からガスの検知情報を取得しメモリ２３２に記憶する。
【0066】
ガス濃度分布作成部３３は、ガスセンサ情報取得部３２が取得したガスの濃度の情報に基づき、図５（Ａ）に示すようなガス濃度分布マップを作成する。ガス濃度分布マップは、アセンブリロボット１０の移動時に位置センサ２７により取得した位置と、ガスセンサ２４により取得したガスの濃度とを紐づけた情報として生成される。これにより、地上側制御部２３は、地上におけるガスの濃度分布を認識することができる。なお、本開示の「濃度分布を認識する」とは、濃度と位置情報とを対応づける演算を行うことを言う。よって、地上側制御部２３においてガス濃度分布マップを作成しなくてもよい。例えば、外部の情報処理装置（ドローン４０を含む）においてガス濃度分布マップを作成するために、個々のガスの濃度および個々の位置情報をそれぞれ紐づけた演算結果について送信する場合も、地上側制御部２３は濃度分布を認識していると言い得る。
【0067】
ガス濃度分布マップにおいてガスの濃度が濃い箇所は、ガス漏れの発生箇所ＧＬに近いと見なすことができる。したがって、地上側制御部２３は、粗探索工程により検知したガスの濃度が最も高い位置を含むように、次の精探索工程を行うための詳細探索エリアＤＡを設定する。詳細探索エリアＤＡは、例えば図５（Ｂ）に示すように、ガスの濃度が最も高い位置を中心として、粗探索工程のアセンブリロボット１０が通過する部分の同士の間隔を半径とする仮想円に設定することがあげられる。このように設定された詳細探索エリアＤＡは、粗探索工程における探索エリアＳＡよりも大幅に小さくなるため、アセンブリロボット１０が精探索工程において詳細探索エリアＤＡ内を詳細に移動したとしても、作業効率の低下を抑制できる。
【0068】
精探索制御部３１２は、詳細探索エリアＤＡ内においてアセンブリロボット１０を精細（密に）移動させ、この移動時にガスセンサ２４により化学物質の濃度を検知する。つまり、「精探索」とは、探索エリアＳＡよりも狭い詳細探索エリアＤＡ内でアセンブリロボット１０の移動およびガスの検知を行い、ガスの濃度が最も高い箇所を抽出することをいう。結果的に、地上側制御部２３は、探索エリアＳＡ全体としてガスの濃度が高い地上位置を認識することができる。
【0069】
図６（Ａ）は、精探索工程における精探索制御部３１２の処理および判断を説明するブロック図である。図６（Ｂ）は、精探索工程におけるアセンブリロボット１０の動作例を示す説明図である。図６（Ａ）に示すように、精探索制御部３１２は、ガスセンサ２４により検知したガスの濃度に基づき、地上ロボット２０の移動方向、前進および後退の動作を設定するとよい。
【0070】
例えば、精探索制御部３１２は、ガスの濃度の勾配法を用いてアセンブリロボット１０の移動および移動方向を切り替えるとよい。一例として精探索制御部３１２は、現在位置で検知したガスの濃度が、直前位置で検知したガスの濃度に対して上昇したか、または低下したかを判定する。そして、直前位置のガスの濃度に対して現在位置のガスの濃度が上昇した場合には、設定距離だけ前進を行い、前進した位置（新たな現在位置）でガスの濃度を検出する。この「設定距離」は、粗探索工程の部分同士の間隔よりも短い値であり、例えば、３００ｍｍ～１０００ｍｍ程度の範囲のうち適宜の値に設定するとよい。
【0071】
その一方で、直前位置のガスの濃度に対して現在位置のガスの濃度が低下した場合には、一旦後退した後に、アセンブリロボット１０の角度を変えて設定距離だけ前進を行い、前進した位置（新たな現在位置）でガスの濃度を検出する。これにより、ガスの濃度の低い方向へのアセンブリロボット１０の移動を抑制して、ガスの濃度が高い方向に向かうようにアセンブリロボット１０を移動させることができる。
【0072】
上記のルールを用いた場合、アセンブリロボット１０は、例えば、図６（Ｂ）に示すような動作を行って、詳細探索エリアＤＡにおいてガスの濃度が最も高い位置を探索していく。例えば、アセンブリロボット１０は、詳細探索エリアＤＡに移動した後の１回目の移動において、図６（Ｂ）の左方向に前進したとする。そして、アセンブリロボット１０は、前進した現在位置のガスの濃度と移動開始位置（直前位置）のガスの濃度を比較してガスの濃度の低下を検出する。これにより、アセンブリロボット１０は、移動開始位置まで後退した後に、２回目の移動において、図６（Ｂ）の下方向に前進する。この２回目の移動でもガスの濃度の低下を検出した場合、アセンブリロボット１０は、やはり移動開始位置まで後退した後、３回目の移動を行う。３回目の移動では図６（Ｂ）の上方向に前進する。そして、アセンブリロボット１０は、上方向に前進した現在位置のガスの濃度が移動開始位置のガスの濃度よりも上昇したことを検出する。
【0073】
アセンブリロボット１０は、ガスの濃度の上昇に基づき、４回目の移動においてさらに図６（Ｂ）の上方向に前進する。アセンブリロボット１０は、前進した現在位置のガスの濃度の低下を検出した場合、３回目に移動した位置まで後退した後、５回目の移動を行う。５回目の移動では、これまで移動していない方向である図６（Ｂ）の右方向に前進する。これまで移動していない方向のほうがガスの濃度が上昇する確率が高いからである。そして、アセンブリロボット１０は、右方向に前進した現在位置のガスの濃度が３回目に移動した直前位置のガスの濃度よりも上昇したことを検出する。
【0074】
アセンブリロボット１０は、ガスの濃度の上昇に基づき、６回目の移動においてさらに図６（Ｂ）の右方向に前進する。アセンブリロボット１０は、前進した現在位置のガスの濃度の低下を検出した場合、５回目に移動した位置まで後退した後、７回目の移動を行う。７回目の移動では、例えば図６（Ｂ）の下方向に前進する。アセンブリロボット１０は、７回目の移動でもガスの濃度の低下を検出した場合、５回目に移動した位置まで後退し、８回目の移動を行う。８回目の移動では、例えば図６（Ｂ）の上方向に前進する。そして、アセンブリロボット１０は、８回目の移動でもガスの濃度の低下を検出した場合、５回目に移動した位置まで後退し、その位置をガスの濃度が最も高い位置と認識する。なお、ガスの濃度の勾配法は、精探索工程の一例であり、これに限定されない。例えば、地上側制御部２３は、詳細探索エリアＤＡにおいてアセンブリロボット１０を満遍なく移動させてガスの濃度を検知してもよい。
【0075】
そして、精探索工程において、地上側制御部２３は、詳細探索エリアＤＡのガスの濃度を検知し、ガスの濃度が最も高い場所をドローン４０が浮上する地上位置に設定する。設定後、アセンブリロボット１０は、地上位置に移動して、第１形態から第２形態に移行することで、飛行探索工程（図３のステップＳ１０３）を実行する。
【0076】
この際、地上側制御部２３の浮上トリガ生成部３４は、ドローン４０との間で通信を行い、地上ロボット２０からドローン４０の浮上を開始するための浮上トリガの情報を送信する。ドローン４０は、この浮上トリガの情報を受信すると、各プロペラ機構４２３の駆動を開始し、地上ロボット２０から鉛直方向上側に向かって浮上する。また、地上側制御部２３は、浮上トリガの生成に伴って、係合構造２２１によるドローン４０の係留を解除する。
【0077】
図４に戻り、ドローン側制御部４３は、空中移動制御部５１によりドローン４０の飛行を自律制御する。例えば、空中移動制御部５１は、地上ロボット２０が設定した地上位置において鉛直方向上側に向かってドローン４０を上昇させる。また上昇時に、空中移動制御部５１は、外界センサ４５が検出した外部の環境情報、内部センサ４６が検出したドローン４０の状態情報、位置センサ４７が検出した位置情報等を用いて、地上ロボット２０の移動制御をリアルタイムに調整する。例えば、外界センサ４５によりドローン４０の鉛直方向上側（移動方向の前方）に物体を検知した場合に、空中移動制御部５１は、検知した物体を回避（迂回）する回避動作を行い、ドローン４０の移動を継続するとよい。
【0078】
そして、ガス検出方法の空中探索工程では、ドローン４０を上昇（浮上）させながらガスの検知を行う（以下、上昇探索工程ともいう）。このため、空中移動制御部５１は、ドローン４０の上昇時の動作を制御する上昇制御部５１１を内部に有する。
【0079】
上昇制御部５１１は、例えば、ドローン４０を一定の速度で上昇させるように各プロペラ機構４２３を同期させて動作させる。また、飛行環境において風がある場合でも、上昇制御部５１１は、設定された地上位置からドローン４０が大きく外れないように、各プロペラ機構４２３の回転速度等を独立して制御して、その上昇を継続させる。これにより、ドローン４０は、地上位置の鉛直方向上側を概ね維持したまま、ドローン４０を上昇させることが可能となる。
【0080】
そして、ドローン側制御部４３のガスセンサ情報取得部５２は、上昇探索工程にてドローン４０が浮上しながらガスセンサ４４によりガスの濃度を検知し、当該ガスセンサ４４からガスの検知情報を取得してメモリ４３２に記憶する。
【0081】
図７は、ガス検出方法の上昇探索工程の動作およびガスの検知を示す説明図である。上昇探索工程において、ドローン４０は、図７の左図に示すように鉛直方向上側に向かって上昇し、この上昇時のガスの濃度を検知する。また、ドローン４０の位置センサ４７は、ドローン４０の上昇において高度を継続的に検出しており、その位置情報をドローン側制御部４３に送信する。ガス濃度分布作成部５３は、ガスセンサ情報取得部５２が取得したガスの濃度およびドローン４０の高度（位置情報）を紐づけることで、図７の右図に示すようなガス濃度分布マップを作成する。これにより、ドローン側制御部４３は、空中におけるガスの濃度分布を認識することができる。なお、ドローン側制御部４３はガス濃度分布マップを内部において作成しなくてもよい。例えば、外部の情報処理装置（地上ロボット２０を含む）においてガス濃度分布マップを作成するために、個々のガスの濃度および個々の位置情報をそれぞれ紐づけた演算結果について送信する場合も、ドローン側制御部４３は濃度分布を認識していると言い得る。
【0082】
上昇探索工程のガス濃度分布マップのプロットは、ガス漏れの発生箇所ＧＬの近くにおいてガスの濃度が最も高くなる山形の形状を呈する。ドローン側制御部４３のガス漏れ推定部５４は、ドローン４０の上昇探索工程において得られたガス濃度分布マップの山形の頂部を、ガス漏れの発生箇所ＧＬに最も近いと見なすことができる。ガス漏れ推定部５４は、例えば、ガス漏れの発生箇所ＧＬを推定した場合に、ユーザに示すためのガス漏れの発生箇所ＧＬのレポート情報を作成し、ガス検出システム１のユーザインタフェース（モニタ、プリンタ）に当該レポート情報を出力する。
【0083】
上昇制御部５１１は、ドローン４０の上昇の制御において、例えば、ガスの検知情報を参照して、ガスの濃度が山形の頂部を超える高さまで上昇を継続するとよい。これにより、ガス漏れ推定部５４は、ガス漏れの発生箇所ＧＬを一層確実に捉えることができる。
【0084】
なお、ガス漏れの発生箇所ＧＬは、風の影響によってドローン４０が浮上している位置から水平方向にずれる可能性もある。このため、空中移動制御部５１は、上昇制御部５１１に加えて水平探索制御部５１２を備え、水平探索制御部５１２によりドローン４０を水平方向に移動させてガスの濃度を検知してもよい。例えば、ドローン側制御部４３は、上昇探索工程においてガスの濃度が最も高い位置において、ドローン４０を水平方向に移動させてその周囲のガスを検知する（以下、水平探索工程ともいう）。これにより、ドローン４０は、空中においてガスの濃度がより高い位置を検出することができ、その位置をガス漏れの発生箇所ＧＬと推定できる。あるいは、ガス漏れ推定部５４は、外界センサ４５が検出した空中の風向および風速の情報を用いることで、ガス漏れの発生箇所ＧＬの位置を推定してもよい。
【0085】
なお、ガス検出システム１は、アセンブリロボット１０の外部において、アセンブリロボット１０と情報通信を行う情報処理装置９０を備えてもよい。情報処理装置９０は、図示しないプロセッサ、メモリ、入出力インタフェース、通信インタフェース等を備えるコンピュータを適用し得る。情報処理装置９０は、スマートフォンを含む携帯電話端末、タブレット、ラップトップコンピュータ、ウェアラブルコンピュータ等であってもよい。情報処理装置９０は、例えば、上記したレポート情報を出力するユーザインタフェースの役割を果たす。なお、ユーザインタフェースは、地上ロボット２０の筐体２２等に設置されてもよい。
【0086】
また、情報処理装置９０は、地上ロボット２０の地上側制御部２３やドローン４０のドローン側制御部４３の一部の機能を備えてもよい。例えば、情報処理装置９０は、ガスセンサ情報取得部３２、５２、ガス濃度分布作成部３３、５３、ガス漏れ推定部５４を有し、ガスセンサ２４、４４が検知したガスの情報を受信してガス濃度分布マップを作成し、ガス漏れの発生箇所ＧＬを推定してもよい。
【0087】
また上記の実施形態では、地上ロボット２０およびドローン４０の各々を自律制御して動作させる構成とした。しかしながら、ガス検出システム１は、これに限定されず、例えば、情報処理装置９０に地上移動制御部３１および空中移動制御部５１を備えてもよい。これにより、ガス検出システム１は、情報処理装置９０から地上ロボット２０およびドローン４０に動作の指令を送信して、各装置を遠隔操作する構成とすることができる。
【0088】
また、本開示のガス検出システム１は、上記の実施形態に限定されず、種々の変形例をとり得る。例えば、アセンブリロボット１０は、第１形態におけるガスの検知において、粗探索工程および精探索工程の両方を行わず、いずれか一方の工程のみを行ってもよい。一例として、探索エリアＳＡの範囲が狭い場合には、最初から精探索工程を行っても時間のロスを抑えることができる。
【0089】
外界センサ２５、４５は、地上ロボット２０とドローン４０の各々に設けられることに限らず、ドローン４０のみに設けられてもよい。地上ロボット２０（アセンブリロボット１０）による地上探索工程では、ドローン４０の外界センサ４５の情報を利用して、物体の回避動作等を行うことができる。
【0090】
上記のガス検出システム１では、１台の地上ロボット２０に１台のドローン４０を搭載する構成について説明した。これにより、地上ロボット２０は、ドローン４０を容易に搬送でき、地上でのエネルギ消費を抑制しながらガスの検出をスムーズに行うことができる。ただし、アセンブリロボット１０は、１台の地上ロボット２０に複数台のドローン４０を搭載してもよい。これにより例えば、地上の複数の箇所でガスの濃度が高い場合には、それぞれの箇所でドローン４０を浮上させる対応をとることができる。
【0091】
また、ガス検出システム１は、アセンブリロボット１０を用いてガス漏れの発生箇所ＧＬを探索するだけでなく、検出したガスの情報を用いて、大気中のガスの種類や成分量の解析等を行ってもよい。
【0092】
次に、本開示の第２実施形態に係るガス検出システム１Ａについて、図８～図１０を参照しながら説明する。図８は、第２実施形態に係るガス検出システム１Ａの全体構成を示す側面図である。図９は、ガス検出システム１Ａの地上側制御部２３内およびドローン側制御部４３内に形成される機能部を示すブロック図である。図１０は、第２実施形態に係るガス検出方法の一例を示すフローチャートである。
【0093】
図８に示すように、ガス検出システム１Ａが検出するガス（化学物質）には、大気を基準として比重が大きいガスと、比重が小さいガスとがある。比重が大きいガスは、ガス漏れの発生箇所ＧＬよりも低くなる方向に流れる一方で、比重が小さいガスは、ガス漏れの発生箇所ＧＬよりも高くなる方向に流れる。複数種類のガスが漏れている場合や漏れているガスの種類が分からない場合、漏れているガスの比重によってはガス漏れの発生箇所ＧＬの推定がずれる可能性が高まる。
【0094】
このため、ガス検出システム１Ａは、ガスセンサ２４、４４により検知したガスの比重およびガスの濃度を取得して、これらの情報を用いてアセンブリロボット１０（地上ロボット２０、ドローン４０）の動作内容を設定する。具体的には、図９に示すように、地上ロボット２０の地上側制御部２３は、ガスセンサ情報取得部３２が取得した検知情報に基づきガスの比重を特定し、またガスの濃度を判定する比重濃度判定処理部３５を内部に備える。さらに、ドローン４０のドローン側制御部４３も、同じ機能を有する比重濃度判定処理部５５を内部に備える。
【0095】
地上ロボット２０の比重濃度判定処理部３５は、例えば、複数種類のガス毎の比重を記述したテーブル情報を予め保有しており、取得した検知情報のガスの種類を認識すると、そのガスの種類に対応するガスの比重を抽出する。これにより、比重濃度判定処理部３５は、検知したガスの比重が大気以上の場合（比重が１．０以上の場合）に、比重が大きいガスが漏れていることを認識できる。
【0096】
そして、比重濃度判定処理部３５は、検知した比重が大きいガスの濃度と、予め保有している地上用の閾値とを比較して、ガスの濃度が地上用の閾値以上か否かを判定する。地上用の閾値は、大気に自然に混合される値以上であり、またガスの種類に応じて適切な値に設定されればよい。地上側制御部２３は、比重が大きいガスの濃度が地上用の閾値以上の場合、比重が大きいガスが地上に流れていることを認識できる。
【0097】
一方、ドローン４０の比重濃度判定処理部５５も、複数種類のガス毎の比重を記述したテーブル情報を予め保有しており、取得した検知情報のガスの種類を認識すると、そのガスの種類に対応するガスの比重を抽出する。これにより、比重濃度判定処理部５５は、検知したガスの比重が大気未満の場合（比重が１．０未満の場合）に、比重が小さいガスが漏れていることを認識できる。
【0098】
そして、比重濃度判定処理部５５は、検知した比重が小さいガスの濃度と、予め保有している空中用の閾値とを比較して、ガスの濃度が空中用の閾値以上か否かを判定する。空中用の閾値も、大気に自然に混合される値以上であり、またガスの種類に応じて適切な値に設定されればよい。すなわち、空中用の閾値は、地上用の閾値と異なってもよい。ドローン側制御部４３は、比重が小さいガスの濃度が空中用の閾値以上の場合、比重が小さいガスが空中に流れていることを認識できる。
【0099】
ガス検出システム１Ａは、基本的には以上のように構成され、以下、第２実施形態に係るガス検出方法について説明する。第２実施形態に係るガス検出方法は、地上側制御部２３およびドローン側制御部４３の制御下に、図１０に示すステップＳ２０１～Ｓ２１４を順次実行する。
【0100】
第２実施形態に係るガス検出方法のステップＳ２０１～ステップＳ２０３は、基本的には第１実施形態に係るガス検出方法のステップＳ１０１～Ｓ１０３と同じ処理フローを行う。このため、ステップＳ２０１～Ｓ２０３の説明については省略する。
【0101】
精探索工程の後、アセンブリロボット１０の比重濃度判定処理部３５は、精探索で検知したガスの比重が大気以上か否かを判定すると共に、そのガスの濃度が地上用の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２０４）。すなわち、大気以上のガスは地上に流れてくるため、地上のガスの検知では大気以上の比重のガスを監視することにより、ガス漏れの状態を的確に捉えることができる。ガスの比重が大気以上であり、かつガスの濃度が地上用の閾値以上の場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、地上側制御部２３は、第２形態への移行を決定し、ステップＳ２０５に進む。
【0102】
ステップＳ２０５において、アセンブリロボット１０はガスの濃度が最も高い地上位置に移動して、地上ロボット２０からドローン４０を浮上させ、上昇探索工程（空中探索工程）を行う。この上昇探索工程は、基本的には第１実施形態のステップＳ１０４と同じであり、その詳細な説明については省略する。なお、ドローン４０は、この上昇探索工程と共に、適宜の高度においてドローン４０を水平方向に移動させる水平探索工程を行ってもよい。
【0103】
ステップＳ２０５において、ドローン４０は、基本的に大気以上の比重のガスを検知しながら上昇するが、大気未満の比重のガスを検知する可能性もある。すなわち、ガスの種類が分からない場合のガス漏れの探索では、大気以上の比重のガスが漏れるだけでなく、大気未満の比重のガスも合わせて漏れる可能性がある。そのため、ドローン４０の比重濃度判定処理部５５は、空中探索工程で検知したガスの比重が大気未満か否かを判定すると共に、そのガスの濃度が空中用の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【0104】
大気未満の比重のガスは、空中を上昇または浮遊するため、空中のガスの検知では大気未満の比重のガスを監視することにより、大気未満の比重のガスの存在を認識できる。大気未満の比重のガスを検知しない、または大気未満の比重のガスを検知してもそのガスの濃度が空中用の閾値未満の場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）には、大気未満の比重のガスが漏れていないと認識できる。このため、ステップＳ２０７において、ドローン側制御部４３は、ドローン４０によるガスの検知を終了して、地上ロボット２０にドローン４０を着陸させる。
【0105】
そして、ドローン側制御部４３のガス漏れ推定部５４は、空中探索工程で検知した大気以上の比重のガス濃度分布マップに基づき、ガス漏れの発生箇所ＧＬを推定し、そのレポート情報をユーザインタフェースに通知する（ステップＳ２０８）。
【0106】
一方、ステップＳ２０４において、比重濃度判定処理部３５は、大気以上の比重のガスを検知しない、または大気以上の比重のガスを検知してもガスの濃度が地上用の閾値未満の場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、大気未満の比重のガスを探索するモードに移行する。つまり今回のガスの探索は、大気以上の比重のガスが漏れていないと推定できるため、ガス検出方法は、比重が小さいガスに合わせた探索に切り替える。
【0107】
ここで、大気未満の比重のガスを探索する場合は、地上でのガスの検知結果を利用できない可能性が高まる。大気未満の比重のガスは、空中を容易に移動するため、仮に地上でガスの濃度が高い場所を特定しても、その位置の直上にガス漏れの発生箇所ＧＬがあるとは限らないからである。このため、大気未満の比重のガスを探索するモードでは、ドローン４０が浮上する複数の指定場所１～Ｎを設定して、各指定場所でドローン４０（第２形態）による飛行探索工程を行う。指定場所１～Ｎは、例えば、探索エリアＳＡのマップ情報に基づき適宜の間隔を有するマトリックス状に設定されるとよい。指定場所１～Ｎ同士の間隔は、２ｍ～５ｍ程度の範囲とすることがあげられる。
【0108】
詳細には、ステップＳ２０９において、アセンブリロボット１０（地上ロボット２０）は、複数の指定場所１～Ｎのうちいずれかの指定場所に移動する。そして、指定場所においてアセンブリロボット１０は、第２形態に移行してドローン４０を浮上させ上昇探索工程を行う（ステップＳ２１０）。
【0109】
この上昇探索工程において、ドローン４０の比重濃度判定処理部５５は、ステップＳ２０６と同様に、ガスの比重が大気未満か否かを判定すると共に、そのガスの濃度が空中用の閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２１１）。これにより、ドローン側制御部４３は、指定場所の鉛直方向上側に大気未満の比重のガスが存在するか否かを把握できる。
【0110】
そして、比重濃度判定処理部５５は、大気未満の比重のガスを検知しかつ当該ガスの濃度が空中用の閾値以上の場合（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、大気未満の比重のガスがドローン４０の周囲に存在することを認識する。この場合、ドローン側制御部４３は、その位置の周囲を水平方向に移動してガスを検知する水平探索工程を実行する（ステップＳ２１２）。この際、ガス濃度分布作成部５３は、水平探索工程に伴うガス濃度分布マップを作成することで、ガスの濃度の最も高い箇所を認識可能とする。すなわち、水平探索工程を行うことで、大気未満の比重のガスについて濃度が高い位置をより正確に探索することが可能となる。この水平探索工程の範囲は、隣接し合う指定場所１～Ｎの間隔に基づき設定するとよく、例えば、２ｍ～５ｍの範囲に設定することがあげられる。
【0111】
また、ドローン側制御部４３は、大気以上の比重のガスに基づき上昇探索工程を行った後に、大気未満の比重のガスを検知しかつ当該ガスの濃度が空中用の閾値以上の場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）でも、水平探索工程（ステップＳ２１２）を実行する。これにより、ガス検出システム１は、大気以上の比重のガスおよび大気未満の比重のガスの両方についてガス漏れの発生箇所ＧＬを推定することが可能となる。
【0112】
ステップＳ２１２を実施してガス漏れの発生箇所ＧＬを推定すると、ステップＳ２０７に移行して、地上ロボット２０にドローン４０を着陸させる。そしてステップＳ２０８において、ガス漏れ推定部５４は、ガス濃度分布マップに基づき、ガス漏れの発生箇所ＧＬを推定し、そのレポート情報をユーザインタフェースに通知する。
【0113】
一方、ステップＳ２１１において、比重濃度判定処理部５５は、大気未満の比重のガスを検知しない、または大気未満の比重のガスを検知してもそのガスの濃度が空中用の閾値未満の場合（ステップＳ２１１：ＮＯ）に、この指定場所の検知を終了する。これにより、ドローン側制御部４３は、地上ロボット２０にドローン４０を着陸させる（ステップＳ２１３）。
【0114】
ステップＳ２１３の後、ドローン側制御部４３は、各指定場所１～Ｎの全てを探索したか否かを判定する（ステップＳ２１４）。この判定において、探索していない指定場所がある場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）には、ステップＳ２０９に戻り、以下同様の処理フローを行う。
【0115】
また、探索していない指定場所がない場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、結局、大気未満の比重のガスについてガス漏れが発生していないことになる。そのため、ステップＳ２０８に移行し、ガス漏れ推定部５４は、ガス漏れの発生箇所ＧＬを探索できなかった旨のレポート情報をユーザインタフェースに通知する。これにより、ユーザは、探索エリアＳＡにおいてガス漏れがなかったことをスムーズに認識できる。
【0116】
以上に開示された実施形態は、例えば、以下の態様および効果を有する。
【0117】
［付記１］
地上を移動可能な地上移動体と、
前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、
少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備えるガス検出システムであって、
前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
ガス検出システム。
地上を移動可能な地上移動体と、
前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、
少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備えるガス検出システムであって、
前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
ガス検出システム。
【0118】
［付記１の効果］
上記のガス検出システムによれば、電力消費を抑えて、化学物質の状態を効率的に検出できる。すなわち、地上移動体に飛行体を搭載した第１形態で化学物質の検知を行うことで、飛行体の浮上の機会を抑制することが可能となり、飛行体の浮上に伴う電力消費を大幅に低減できる。また、飛行体が浮上する機会が少ないことで空中の化学物質の乱れを抑制でき、ガス検出システムは、第２形態による化学物質の検知を短時間に行うことが可能となる。結果的に、ガス検出システムは、３次元空間における化学物質の状態を迅速に認識することが可能となる。
上記のガス検出システムによれば、電力消費を抑えて、化学物質の状態を効率的に検出できる。すなわち、地上移動体に飛行体を搭載した第１形態で化学物質の検知を行うことで、飛行体の浮上の機会を抑制することが可能となり、飛行体の浮上に伴う電力消費を大幅に低減できる。また、飛行体が浮上する機会が少ないことで空中の化学物質の乱れを抑制でき、ガス検出システムは、第２形態による化学物質の検知を短時間に行うことが可能となる。結果的に、ガス検出システムは、３次元空間における化学物質の状態を迅速に認識することが可能となる。
【0119】
［付記２］
前記地上移動体は、前記第１形態において前記センサにより検知した前記化学物質の濃度に基づき前記１以上の飛行体が浮上する地上位置を設定して、当該地上位置に移動し、
前記１以上の飛行体は、前記地上位置で前記第２形態に移行する、
付記１に記載のガス検出システム。
前記地上移動体は、前記第１形態において前記センサにより検知した前記化学物質の濃度に基づき前記１以上の飛行体が浮上する地上位置を設定して、当該地上位置に移動し、
前記１以上の飛行体は、前記地上位置で前記第２形態に移行する、
付記１に記載のガス検出システム。
【0120】
［付記２の効果］
ガス検出システムは、第１形態で検知した化学物質の濃度に基づき第２形態に移行する地上位置を設定することで、化学物質の濃度が高い位置をより効率的に探索することが可能となる。
ガス検出システムは、第１形態で検知した化学物質の濃度に基づき第２形態に移行する地上位置を設定することで、化学物質の濃度が高い位置をより効率的に探索することが可能となる。
【0121】
［付記３］
前記地上移動体は、前記第１形態において、第１エリア内を移動して前記センサの検知を行う第１探索ステップと、第１探索ステップの検知結果に基づき前記第１エリアよりも狭い範囲である第２エリアを設定し当該第２エリア内を移動して前記センサの検知を行って前記地上位置を設定する第２探索ステップと、を実行する、
付記２に記載のガス検出システム。
前記地上移動体は、前記第１形態において、第１エリア内を移動して前記センサの検知を行う第１探索ステップと、第１探索ステップの検知結果に基づき前記第１エリアよりも狭い範囲である第２エリアを設定し当該第２エリア内を移動して前記センサの検知を行って前記地上位置を設定する第２探索ステップと、を実行する、
付記２に記載のガス検出システム。
【0122】
［付記３の効果］
ガス検出システムは、第１探索ステップおよび第２探索ステップを行うことで、例えば、広い探索エリアであったとしても化学物質の検知を効率化できる。
ガス検出システムは、第１探索ステップおよび第２探索ステップを行うことで、例えば、広い探索エリアであったとしても化学物質の検知を効率化できる。
【0123】
［付記４］
前記第２エリアは、前記第１エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置およびその周辺である、
付記３に記載のガス検出システム。
前記第２エリアは、前記第１エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置およびその周辺である、
付記３に記載のガス検出システム。
【0124】
［付記４の効果］
ガス検出システムは、第１エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を第２エリアに設定することで、第２エリアを充分に狭めて化学物質の濃度の高い位置を一層精度よく探索できる。
ガス検出システムは、第１エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を第２エリアに設定することで、第２エリアを充分に狭めて化学物質の濃度の高い位置を一層精度よく探索できる。
【0125】
［付記５］
前記地上位置は、前記第２エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置である、
付記４に記載のガス検出システム。
前記地上位置は、前記第２エリアにおいて前記化学物質の濃度が最も高い位置である、
付記４に記載のガス検出システム。
【0126】
［付記５の効果］
ガス検出システムは、第２エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を地上位置に設定することで、飛行体の浮上において化学物質の濃度が高い箇所を効率的に探索できる。
ガス検出システムは、第２エリアにおいて検知した化学物質の濃度が最も高い位置を地上位置に設定することで、飛行体の浮上において化学物質の濃度が高い箇所を効率的に探索できる。
【0127】
［付記６］
前記センサは、前記１以上の飛行体と前記地上移動体の各々に設けられている、
請求項１に記載のガス検出システム。
前記センサは、前記１以上の飛行体と前記地上移動体の各々に設けられている、
請求項１に記載のガス検出システム。
【0128】
［付記６の効果］
ガス検出システムは、飛行体と地上移動体の各々にセンサを備えることで、それぞれのセンサによって地上でのガスの検知と、空中でのガスの検知とを適切に行うことができる。
ガス検出システムは、飛行体と地上移動体の各々にセンサを備えることで、それぞれのセンサによって地上でのガスの検知と、空中でのガスの検知とを適切に行うことができる。
【0129】
［付記７］
前記地上移動体は、前記第１形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、地上における前記化学物質の濃度分布を認識する、
付記１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記地上移動体は、前記第１形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、地上における前記化学物質の濃度分布を認識する、
付記１乃至６のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0130】
［付記７の効果］
ガス検出システムは、地上を移動しながら化学物質を検知することで、移動と停止を繰り返して検知を行う場合と比べて、検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
ガス検出システムは、地上を移動しながら化学物質を検知することで、移動と停止を繰り返して検知を行う場合と比べて、検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0131】
［付記８］
前記１以上の飛行体は、前記第２形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、空中における前記化学物質の濃度分布を認識する、
付記１乃至７のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記１以上の飛行体は、前記第２形態において移動しながら前記センサにより前記化学物質の濃度を検知し、空中における前記化学物質の濃度分布を認識する、
付記１乃至７のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0132】
［付記８の効果］
ガス検出システムは、空中を移動しながら化学物質を検知することで、空中の検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
ガス検出システムは、空中を移動しながら化学物質を検知することで、空中の検知にかかる時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0133】
［付記９］
前記センサが検知した検知情報に基づき、大気に対する前記化学物質の比重および前記化学物質の濃度を認識し、前記地上移動体および／または前記１以上の飛行体の制御内容を設定する処理部を有する、
付記１乃至８のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記センサが検知した検知情報に基づき、大気に対する前記化学物質の比重および前記化学物質の濃度を認識し、前記地上移動体および／または前記１以上の飛行体の制御内容を設定する処理部を有する、
付記１乃至８のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0134】
［付記９の効果］
ガス検出システムは、化学物質の比重に基づき制御内容を設定することで、空中における化学物質の流れ（位置の変化）に応じて適切な検知を行うことができる。
ガス検出システムは、化学物質の比重に基づき制御内容を設定することで、空中における化学物質の流れ（位置の変化）に応じて適切な検知を行うことができる。
【0135】
［付記１０］
前記処理部は、
前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が地上用の閾値以上の場合に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行い、
前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しない、または大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が前記地上用の閾値未満の場合に、設定された位置に前記地上移動体を移動した後に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
付記９に記載のガス検出システム。
前記処理部は、
前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が地上用の閾値以上の場合に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行い、
前記第１形態で大気以上の比重の前記化学物質を検知しない、または大気以上の比重の前記化学物質を検知しかつ当該化学物質の濃度が前記地上用の閾値未満の場合に、設定された位置に前記地上移動体を移動した後に、前記第２形態に移行して前記センサの検知を行う、
付記９に記載のガス検出システム。
【0136】
［付記１０の効果］
これにより、ガス検出システムは、大気以上の比重の化学物質を地上および空中の両方で適切に検知できる。
これにより、ガス検出システムは、大気以上の比重の化学物質を地上および空中の両方で適切に検知できる。
【0137】
［付記１１］
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、移動方向に存在する地形および／または物体の情報を取得する外界センサを備え、
前記第１形態の移動時および／または前記第２形態の移動時に、前記外界センサの検出に基づき前記移動方向に回避対象が存在した場合に、当該回避対象を回避して移動を継続する、
付記１乃至１０のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、移動方向に存在する地形および／または物体の情報を取得する外界センサを備え、
前記第１形態の移動時および／または前記第２形態の移動時に、前記外界センサの検出に基づき前記移動方向に回避対象が存在した場合に、当該回避対象を回避して移動を継続する、
付記１乃至１０のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0138】
［付記１１の効果］
これにより、ガス検出システムは、地上移動体および飛行体が物体に接触することを抑制して、化学物質の検知を安定して行うことができる。
これにより、ガス検出システムは、地上移動体および飛行体が物体に接触することを抑制して、化学物質の検知を安定して行うことができる。
【0139】
［付記１２］
前記地上移動体は、前記第１形態および前記第２形態のうち少なくとも一方において、前記１以上の飛行体への給電を行う給電部を有する、
付記１乃至１１のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記地上移動体は、前記第１形態および前記第２形態のうち少なくとも一方において、前記１以上の飛行体への給電を行う給電部を有する、
付記１乃至１１のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0140】
［付記１２の効果］
これにより、飛行体は、飛行時において、電力不足により検知が途中で途切れることを抑制できる。
これにより、飛行体は、飛行時において、電力不足により検知が途中で途切れることを抑制できる。
【0141】
［付記１３］
前記１以上の飛行体は、前記地上移動体に１つ搭載されている、
付記１乃至１２のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記１以上の飛行体は、前記地上移動体に１つ搭載されている、
付記１乃至１２のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0142】
［付記１３の効果］
これにより、ガス検出システムは、多くの飛行体が飛ぶことによる空中のガスの乱れを抑えて、焦点を絞ってガス漏れの発生箇所を探索することが可能となる。
これにより、ガス検出システムは、多くの飛行体が飛ぶことによる空中のガスの乱れを抑えて、焦点を絞ってガス漏れの発生箇所を探索することが可能となる。
【0143】
［付記１４］
前記センサは、複数種類の前記化学物質を区分けして検知する、
付記１乃至１３のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記センサは、複数種類の前記化学物質を区分けして検知する、
付記１乃至１３のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0144】
［付記１４の効果］
ガス検出システムは、複数種類の化学物質を区分けして検知することで、様々な化学物質に対応して検知を行うことができ、汎用性を一層高めることが可能となる。
ガス検出システムは、複数種類の化学物質を区分けして検知することで、様々な化学物質に対応して検知を行うことができ、汎用性を一層高めることが可能となる。
【0145】
［付記１５］
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、前記センサが検知した情報を、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち他方に送信する、または前記地上移動体および前記１以上の飛行体とは異なる情報処理装置に送信する、
付記１乃至１４のいずれか１項に記載のガス検出システム。
前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち少なくとも一方は、前記センサが検知した情報を、前記地上移動体および前記１以上の飛行体のうち他方に送信する、または前記地上移動体および前記１以上の飛行体とは異なる情報処理装置に送信する、
付記１乃至１４のいずれか１項に記載のガス検出システム。
【0146】
［付記１５の効果］
ガス検出システムは、地上移動体および１以上の飛行体のセンサの検知情報をまとめることで、化学物質の状態を一層把握させ易くすることができる。
ガス検出システムは、地上移動体および１以上の飛行体のセンサの検知情報をまとめることで、化学物質の状態を一層把握させ易くすることができる。
【0147】
［付記１６］
気体中の化学物質を検出するガス検出方法であって、
地上を移動可能な地上移動体に、空中に浮上可能な１以上の飛行体を搭載した第１形態で移動を行い、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられたセンサにより前記化学物質の検知を行う地上探索工程と、
前記地上探索工程の後に、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して、前記センサにより前記化学物質の検知を行う空中探索工程と、を有する、
ガス検出方法。
気体中の化学物質を検出するガス検出方法であって、
地上を移動可能な地上移動体に、空中に浮上可能な１以上の飛行体を搭載した第１形態で移動を行い、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられたセンサにより前記化学物質の検知を行う地上探索工程と、
前記地上探索工程の後に、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して、前記センサにより前記化学物質の検知を行う空中探索工程と、を有する、
ガス検出方法。
【0148】
［付記１６の効果］
上記のガス検出方法も、電力消費を抑えて、化学物質の状態を効率的に検出できる。
上記のガス検出方法も、電力消費を抑えて、化学物質の状態を効率的に検出できる。
【0149】
今回開示された実施形態に係るガス検出システム１、１Ａおよびガス検出方法は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0150】
１、１Ａ ガス検出システム
１０ アセンブリロボット
２０ 地上ロボット（地上移動体）
２３ 地上側制御部
２４、４４ ガスセンサ
２５、４５ 外界センサ
２９ 給電部
４０ ドローン（飛行体）
４３ ドローン側制御部
９０ 情報処理装置
１０ アセンブリロボット
２０ 地上ロボット（地上移動体）
２３ 地上側制御部
２４、４４ ガスセンサ
２５、４５ 外界センサ
２９ 給電部
４０ ドローン（飛行体）
４３ ドローン側制御部
９０ 情報処理装置
【要約】
【課題】電力消費を抑えて、化学物質を効率的に検出できる技術を提供する。
【解決手段】ガス検出システムは、地上を移動可能な地上移動体と、前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備える。ガス検出システムは、前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う。
【選択図】図１
【解決手段】ガス検出システムは、地上を移動可能な地上移動体と、前記地上移動体に搭載されると共に、空中に浮上可能な１以上の飛行体と、少なくとも前記１以上の飛行体に設けられ、気体中の化学物質を検知するセンサと、を備える。ガス検出システムは、前記１以上の飛行体が前記地上移動体に搭載された第１形態で前記センサの検知を行った後、前記地上移動体から前記１以上の飛行体を浮上させた第２形態に移行して前記センサの検知を行う。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】