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(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】2024-11-27
(45)【発行日】2024-12-05
(54)【発明の名称】円筒構造体の点検システム
(51)【国際特許分類】
   H04N 23/60 20230101AFI20241128BHJP
   G03B 15/00 20210101ALI20241128BHJP
   G03B 19/07 20210101ALI20241128BHJP
   G08G 5/00 20060101ALI20241128BHJP
   H04N 7/18 20060101ALI20241128BHJP
   H04N 23/45 20230101ALI20241128BHJP
   H04N 23/61 20230101ALI20241128BHJP
【FI】
H04N23/60 500
G03B15/00 U
G03B19/07
G08G5/00 A
H04N7/18 D
H04N23/45
H04N23/61
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2023081570
(22)【出願日】2023-05-17
(65)【公開番号】P2024165399
(43)【公開日】2024-11-28
【審査請求日】2023-08-01
(73)【特許権者】
【識別番号】304020292
【氏名又は名称】国立大学法人徳島大学
(73)【特許権者】
【識別番号】507396035
【氏名又は名称】株式会社GEOソリューションズ
(74)【代理人】
【識別番号】100085316
【弁理士】
【氏名又は名称】福島 三雄
(74)【代理人】
【識別番号】100171572
【弁理士】
【氏名又は名称】塩田 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100213425
【弁理士】
【氏名又は名称】福島 正憲
(74)【代理人】
【識別番号】100221707
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 洋介
(74)【代理人】
【識別番号】100099977
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 章吾
(74)【代理人】
【識別番号】100104259
【弁理士】
【氏名又は名称】寒川 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100229116
【弁理士】
【氏名又は名称】日笠 竜斗
(72)【発明者】
【氏名】浮田 浩行
(72)【発明者】
【氏名】三輪 昌史
(72)【発明者】
【氏名】春名 正基
(72)【発明者】
【氏名】藤井 達士
(72)【発明者】
【氏名】栗田 匡平
【審査官】門田 宏
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-162460(JP,A)
【文献】特開2020-112557(JP,A)
【文献】特開2022-181865(JP,A)
【文献】特開2023-070120(JP,A)
【文献】特開2021-057078(JP,A)
【文献】特開2016-015628(JP,A)
【文献】特許第6733925(JP,B2)
【文献】国際公開第2017/169516(WO,A1)
【文献】欧州特許出願公開第01901153(EP,A1)
【文献】Hiroyuki Ukida, Masafumi Miwa,LED Panel Detection and Pattern Discrimination Using UAV’s On-Board Camera for Autoflight Control,Journal of Robotics and Mechatronics,2016年06月20日,Vol.28 No.3,p. 295-303,DOI: 10.20965/jrm.2016.p0295
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04N 23/60 -23/61
B64C 27/00
B64C 39/00
B64F 3/00
G01B 11/00 -11/26
G03B 15/00
G03B 19/07
G08G 5/00
H04N 5/222
H04N 7/18
H04N 23/40
H04N 23/45
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、
前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影し、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項2】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、
前記撮影装置は、
前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、
カメラ制御部と、を有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記カメラ制御部は、
前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、
前記第1基準カメラの撮影した前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、
前記第1又は第2基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項3】
前記点検カメラは、
前記点検カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と直交する方向に向けて、前記無人飛行体に搭載され、
前記基準カメラは、
前記基準カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と平行して前記無人飛行体に搭載され、
前記点検カメラに対し前記無人飛行体の中心線の方向に撮影間隔を隔てて配置され、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像の第1乃至第3発光体で形成される第1面積と、
前記円筒構造体の前記底面に配置した第1乃至第3発光体で形成される第2面積と、
前記無人飛行体の中心線の方向において、前記基準カメラのカメラレンズの中心点及び前記点検カメラのカメラ光軸の間の中心間隔と、
前記基準カメラの焦点距離を用いて、前記点検カメラの撮影高度を求める
ことを特徴とする請求項に記載の円筒構造体の点検システム。
【請求項4】
前記無人飛行体を遠隔操作する操縦装置を備え、
前記無人飛行体は、
前記無人飛行体の飛行を制御する機体制御部を有し、
前記機体制御部は、
前記操縦装置からの上昇飛行指令に基づいて、前記無人飛行体を前記円筒構造体の前記底面から離陸して、前記円筒構造体の中心線方向に上昇飛行させると共に、
前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像の飛行指示体に表示された飛行態様に基づいて、前記無人飛行体の飛行を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の円筒構造体の点検システム。
【請求項5】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、
前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記基準カメラは、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影し、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記無人飛行体の停止飛行中に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項6】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、
前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、
前記撮影装置は、
前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、
カメラ制御部と、を有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記カメラ制御部は、
前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、
前記第1基準カメラの撮影した前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記無人飛行体の停止飛行中に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項7】
前記点検カメラは、
前記点検カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と直交する方向に向けて、前記無人飛行体に搭載され、
前記基準カメラは、
前記基準カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と平行して前記無人飛行体に搭載され、
前記点検カメラに対し前記無人飛行体の中心線の方向に撮影間隔を隔てて配置され、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像の第1乃至第3発光体で形成される第1面積と、
前記円筒構造体の前記底面に配置した第1乃至第3発光体で形成される第2面積と、
前記無人飛行体の中心線の方向において、前記基準カメラのカメラレンズの中心点及び前記点検カメラのカメラ光軸の間の中心間隔と、
前記基準カメラの焦点距離を用いて、前記点検カメラの撮影高度を求める
ことを特徴とする請求項に記載の円筒構造体の点検システム。
【請求項8】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、
前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、各発光体を含む画像を撮影し、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項9】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、
前記撮影装置は、
前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、
カメラ制御部と、を有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記カメラ制御部は、
前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、
前記第1基準カメラの撮影した前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、
前記第1又は第2基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記各発光体を含む画像を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項10】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、
前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記基準カメラは、各発光体を含む画像を撮影し、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記無人飛行体の停止飛行中に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【請求項11】
地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、
前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、
前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、
位置演算装置と、を備え、
前記発光装置は、
前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、
前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、
前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、
前記撮影装置は、
前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、
前記無人飛行体に搭載され、前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、
カメラ制御部と、を有し、
前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、
前記カメラ制御部は、
前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、
前記第1基準カメラの撮影した前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、
前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、
前記位置演算装置は、
前記無人飛行体の停止飛行中に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、
前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求める
ことを特徴とする円筒構造体の点検システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無人飛行体に搭載したカメラにて煙突等の円筒構造体の内側面の画像を撮影して、円筒構造体の画像から内側面の状態を点検する円筒構造体の点検システムに関する。
【背景技術】
【0002】
煙突を点検する技術として、特許文献1は、無人小型飛行体を用いた点検方法を開示する。無人小型飛行体は、無人小型飛行体に配置されたガイド、及び煙突の内部に設置されたガイドワイヤによって案内されて、煙突の内部に上昇飛行又は降下飛行される。無人小型飛行体は、煙突の内側面の画像を撮影するカメラを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第6733925号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1では、無人小型飛行体をガイド及びガイドワイヤにて案内しつつ煙突の内部を飛行させて、無人小型飛行体のカメラによって煙突の画像を撮影することで、煙突の内側面の状態を確認できるものの、カメラの撮影高度及びカメラの撮影方向を認識できず、煙突の内側面に発生している異常の位置(異常の箇所)を特定できない虞がある。
【0005】
本発明は、円筒構造体の内側面の画像を撮影する点検カメラの撮影高度、撮影方向を求めることのできる円筒構造体の点検システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明に係る請求項1は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影し、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0007】
本発明に係る請求項2は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、カメラ制御部と、を有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記カメラ制御部は、前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、前記第1基準カメラの撮影した前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、前記第1又は第2基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影し、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0008】
本発明に係る請求項3は、前記点検カメラは、前記点検カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と直交する方向に向けて、前記無人飛行体に搭載され、前記基準カメラは、前記基準カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と平行して前記無人飛行体に搭載され、前記点検カメラに対し前記無人飛行体の中心線の方向に撮影間隔を隔てて配置され、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像の第1乃至第3発光体で形成される第1面積と、前記円筒構造体の前記底面に配置した第1乃至第3発光体で形成される第2面積と、前記無人飛行体の中心線の方向において、前記基準カメラのカメラレンズの中心点及び前記点検カメラのカメラ光軸の間の中心間隔と、前記基準カメラの焦点距離を用いて、前記点検カメラの撮影高度を求めることを特徴とする請求項に記載の円筒構造体の点検システムである。
【0009】
本発明に係る請求項4は、前記無人飛行体を遠隔操作する操縦装置を備え、前記無人飛行体は、前記無人飛行体の飛行を制御する機体制御部を有し、前記機体制御部は、前記操縦装置からの上昇飛行指令に基づいて、前記無人飛行体を前記円筒構造体の前記底面から離陸して、前記円筒構造体の中心線方向に上昇飛行させると共に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像の飛行指示体に表示された飛行態様に基づいて、前記無人飛行体の飛行を制御することを特徴とする請求項2に記載の円筒構造体の点検システムである。
【0010】
本発明に係る請求項5は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記基準カメラは、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影し、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、前記位置演算装置は、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0011】
本発明に係る請求項6は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の中心に位置して前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発して、前記無人飛行体の飛行態様を表示する飛行指示体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間の前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置される共に、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第1発光体に対し前記第1方向と直交する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、前記飛行指示体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の内側面及び前記飛行指示体の間に配置されると共に、前記第2発光体に対し前記第2方向に間隔を隔て、前記第3発光体に対し前記第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第4発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、カメラ制御部と、を有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記カメラ制御部は、前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、前記第1基準カメラの撮影した前記飛行指示体及び前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、前記位置演算装置は、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0012】
本発明に係る請求項7は、前記点検カメラは、前記点検カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と直交する方向に向けて、前記無人飛行体に搭載され、前記基準カメラは、前記基準カメラのカメラレンズの中心点を通るカメラ光軸を前記無人飛行体の中心線と平行して前記無人飛行体に搭載され、前記点検カメラに対し前記無人飛行体の中心線の方向に撮影間隔を隔てて配置され、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像の第1乃至第3発光体で形成される第1面積と、前記円筒構造体の前記底面に配置した第1乃至第3発光体で形成される第2面積と、前記無人飛行体の中心線の方向において、前記基準カメラのカメラレンズの中心点及び前記点検カメラのカメラ光軸の間の中心間隔と、前記基準カメラの焦点距離を用いて、前記点検カメラの撮影高度を求めることを特徴とする請求項に記載の円筒構造体の点検システムである。
【0013】
本発明に係る請求項8は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、各発光体を含む画像を撮影し、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0014】
本発明に係る請求項9は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、前記無人飛行体に搭載され、各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、カメラ制御部と、を有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記カメラ制御部は、前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、前記第1基準カメラの撮影した前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、前記第1又は第2基準カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記各発光体を含む画像を撮影し、前記位置演算装置は、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0015】
本発明に係る請求項10は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される基準カメラ及び点検カメラを有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記基準カメラは、各発光体を含む画像を撮影し、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面の画像を撮影し、前記位置演算装置は、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【0016】
本発明に係る請求項11は、地上に立設される円筒構造体の内部に飛行される無人飛行体と、前記円筒構造体の内部に配置される発光装置と、前記無人飛行体に搭載される撮影装置と、位置演算装置と、を備え、前記発光装置は、前記円筒構造体の底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第1発光体と、前記第1発光体に対し前記円筒構造体の径方向の第1方向に間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第2発光体と、前記第1発光体に対し前記第1方向と交差する前記円筒構造体の径方向の第2方向に間隔を隔て、前記第2発光体に対し間隔を隔てて前記円筒構造体の前記底面に配置され、前記円筒構造体の内部に光を発する第3発光体と、を有し、前記撮影装置は、前記無人飛行体に搭載される点検カメラと、前記無人飛行体に搭載され、各発光体を含む画像を撮影する固定焦点型の第1基準カメラと、前記無人飛行体に搭載され、前記各発光体を含む画像を撮影する前記第1基準カメラよりも焦点距離の長い固定焦点型の第2基準カメラと、カメラ制御部と、を有し、前記無人飛行体は、前記円筒構造体の前記底面から離陸されて、前記円筒構造体の内部の空中に停止飛行され、前記カメラ制御部は、前記無人飛行体の離陸開始から前記第1基準カメラの撮影を開始し、前記第1基準カメラの撮影した前記各発光体を含む画像の解像度が所定の解像度以下になると、前記第1基準カメラの撮影から前記第2基準カメラの撮影に切替え、前記点検カメラは、前記無人飛行体の停止飛行中に、前記円筒構造体の内側面を撮影し、前記位置演算装置は、前記無人飛行体の停止飛中に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影高度を求め、前記点検カメラの撮影と同時に、前記第1又は第2基準カメラの撮影した画像に基づいて、前記点検カメラの撮影方向を求めることを特徴とする円筒構造体の点検システムである。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、無人飛行体の停止飛行中に、基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像、又は点検カメラの撮影と同時に、基準カメラ(第1又は2基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラの撮影高度を求めることができ、点検カメラの撮影と同時に、基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラの撮影方向を求めることができる。
円筒構造体を点検する点検者は、点検カメラの撮影高度及び撮影方向、点検カメラの撮影した画像を参照することで、円筒構造体の内側面の状態を点検できる。点検者は、点検カメラの撮影した画像に異常[ひび割れ、内面被覆材(ライニング材の欠陥等)]を認めると、点検カメラの撮影高度及び撮影方向を参照することで、円筒構造体の内側面に発生した異常の位置を特定できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体、発光装置(飛行指示体及び各発光体)を示す側面図である。
図2】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体、発光装置(飛行指示体及び各発光体)を示す上面図である。
図3】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体、点検カメラ、及び撮影装置(第1及び第2基準カメラ)を示す側面図である。
図4】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体、点検カメラを示す上面図(表面図)である。
図5】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体、及び撮影装置(第1及び第2基準カメラ)を示す下面図(裏面図)である。
図6】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、点検カメラ、及び撮影装置(第1及び第2基準カメラ)の配置関係を示す図である。
図7】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体(機体内)に搭載される機体制御部、カメラ制御部及び位置演算装置等を示すブロック図である。
図8】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、飛行指示体(飛行指示パネル)を示す平面図である。
図9】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、飛行指示体(飛行指示パネル)を示す側面図、(b)は、図8のA部分拡大図である。
図10】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、発光体(発光パネル)を示す平面図である。
図11】第1及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、発光体(発光パネル)を示す側面図、(b)は、図10のB部分拡大図である。
図12】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、図2の一部拡大図であって、飛行指示体及び第1乃至第4発光体の配置関係を示す図である。
図13】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、図2の一部拡大図であって、飛行指示体及び第1乃至第4発光体の配置関係を示す図である。
図14】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、図1の一部拡大図である。
図15】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、「上昇飛行を示す情報」を表示した飛行指示体、及び第1乃至第4発光体を示す上面図である。
図16】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、「降下飛行を示す情報」を表示した飛行指示体、及び第1乃至第4発光体を示す上面図である。
図17】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、「ホバリング飛行を示す情報」を表示した飛行指示体、及び第1乃至第4発光体を示す上面図である。
図18】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、発光装置を示すブロック図である。
図19】第1又は第2基準カメラの撮影画面(イメージセンサ)、撮影基準面の地上画面、第1又は第2基準カメラの焦点距離(画面距離)、及び対地高度の関係を示す模式図である。
図20】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1又は第2基準カメラの撮影した画像(画像データ)であって、画像の3つの発光体(第1乃至第3発光体)で形成される面積S1(第1面積/正三角形の面積)を示す図である。
図21図20のC部分拡大図である。
図22図20のD部分拡大図である。
図23図20のE部分拡大図である。
図24】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体の底面に配置(設置)した3つの発光体(第1乃至第3発光体)で形成される面積S2(第2面積/正三角形の面積)を示す上面図である。
図25】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体の底面に配置した飛行指示体及び各発光体と、方向対応データの斜め方向の関係を示す上面図である。
図26】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1及び第2基準カメラの撮影画面と、方向対応データの斜め方向の関係を示す図である。
図27】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1又は第2基準カメラ(基準カメラ)の撮影した画像と、方向対応データの斜め方向の関係を示す上面図である。
図28】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、操縦装置を示すブロック図である。
図29】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を円筒構造体の底面に着陸させた状態を示す側面図である。
図30図29の一部拡大図である。
図31】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を円筒構造体の底面に着陸させた状態を示す上面図(平面図)である。
図32】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を離陸させて、停止飛行させた状態を示す側面図である。
図33】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体の回転開始の0度、無人飛行体を360度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体の0度、無人飛行体を360度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図34】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を90度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を90度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図35】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を180度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を180度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図36】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を270度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を270度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図37】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を上昇飛行させて、停止飛行させた状態を示す側面図である。
図38】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、機体制御部の制御を示すフローチャート図(その1)である。
図39】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、機体制御部の制御を示すフローチャート図(その2)である。
図40】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、カメラ制御部の制御を示すフローチャート図(その1)である。
図41】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、カメラ制御部の制御を示すフローチャート図(その2)である。
図42】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、カメラ制御部の制御を示すフローチャート図(その3)である。
図43】第1実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、位置演算装置の制御を示すフローチャート図である。
図44】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体、発光装置(各発光体)を示す側面図である。
図45】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体、発光装置(各発光体)を示す上面図である。
図46】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体(機体内)に搭載される機体制御部、カメラ制御部及び位置演算装置等を示すブロック図である。
図47】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、図45の一部拡大図であって、第1乃至第3発光体の配置関係を示す図である。
図48】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、図44の一部拡大図である。
図49】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、発光装置を示すブロック図である。
図50】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1又は第2基準カメラの撮影した画像(画像データ)であって、画像の第1乃至第3発光体で形成される面積S1(第1面積/正三角形の面積)を示す図である。
図51】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体の底面に配置(設置)した第1乃至第3発光体で形成される面積S2(第2面積/正三角形の面積)を示す上面図である。
図52】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、円筒構造体の底面に配置した各発光体と、方向対応データの斜め方向の関係を示す上面図である。
図53】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1及び第2基準カメラの撮影画面と、方向対応データの斜め方向の関係を示す図である。
図54】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、第1又は第2基準カメラ(基準カメラ)の撮影した画像と、方向対応データの斜め方向の関係を示す上面図である。
図55】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を円筒構造体の底面に着陸させた状態を示す側面図である
図56図55の一部拡大図である。
図57】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を円筒構造体の底面に着陸させた状態を示す上面図(平面図)である。
図58】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を離陸させて、停止飛行させた状態を示す側面図である。
図59】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体の回転開始の0度、無人飛行体を360度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体の0度、無人飛行体を360度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図60】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を90度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を90度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図61】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を180度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を180度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図62】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、(a)は、無人飛行体を270度、回転させた状態を示す上面図(平面図)、(b)は、無人飛行体を270度、回転させた状態において、点検カメラの撮影と同時に基準カメラ(第1又は第2基準カメラ)の撮影した画像を示す図である。
図63】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、無人飛行体を上昇飛行させて、停止飛行させた状態を示す側面図である。
図64】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、機体制御部の制御を示すフローチャート図(その1)である。
図65】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、機体制御部の制御を示すフローチャート図(その2)である。
図66】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、カメラ制御部の制御を示すフローチャート図(その1)である。
図67】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、カメラ制御部の制御を示すフローチャート図(その2)である。
図68】第2実施形態の円筒構造体の点検システムにおいて、位置演算装置の制御を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明に係る円筒構造体の点検システムについて、図1乃至図68を参照して説明する。
第1実施形態及び第2実施形態の円筒構造体の点検システムについて、図1乃至図68を参照して説明する。
【0020】
第1実施形態の円筒構造体の点検システムについて、図1乃至図43を参照して説明する。
【0021】
図1乃至図43において、第1実施形態の円筒構造体の点検システムXα(以下、「円筒構造体の点検システムXα」という)は、円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を撮影して、円筒構造体Yλの画像から内側面Yaの状態を点検する。
円筒構造体Yλは、図1及び図2に示すように、円筒状に形成され、例えば、焼却施設の煙突、発電所(火力発電所)の煙突、製鉄所の煙突、化学プラントの煙突である。円筒構造体Yλ(煙突)は、地上に立設される。円筒構造体Yλは、中心線a(筒中心線a)の方向Z(以下、「中心線方向Z(筒中心線方向/Z方向)」という)の一方の筒端の底面YA(煙突の底面)を地面側に向けて、地上に立設される。なお、円筒構造体Yλは、煙突に限定されない。
【0022】
円筒構造体(煙突)の点検システムXαは、図1乃至図29に示すように、無人飛行体1と、発光装置2(発光ユニット/表示装置)と、撮影装置4(撮影ユニット/カメラ装置)と、位置演算装置5(位置演算ユニット)と、操縦装置6を備える。
【0023】
無人飛行体1は、図32及び図37に示すように、円筒構造体Yλの内部に飛行される。無人飛行体Yは、図3乃至図5に示すように、無人飛行機(UAV:unmanned aerial vehicle)であって、例えば、オクトコプター(ドローン)である。無人飛行体1は、図3乃至図5、及び図7に示すように、機体11、複数(8つ)のロータユニット12、無線通信部13(無線通信ユニット)、画像送信部14、点灯受信部15、機体制御部16、記憶部17、及び電源18を有する。
【0024】
機体11は、図3乃至図5に示すように、機体部21、複数(8つ)のロータアーム24、及び複数(2本)の支持脚23を有する。
各ロータアーム24は、機体部21から外方向に放射状に延在される。各支持脚23は、機体部21の裏面21B(下面)に取付けられて、機体部21の裏面21Bから下方向に延在される。
【0025】
各ロータユニット12は、図3乃至図5に示すように、各ロータアーム24の先端側に取付けられる。各ロータユニット12は、プロペラ25、及びロータモータ26(モータ)を有する。プロペラ25は、ロータモータ26のモータ軸26Aに連結されて、ロータモータ26にて回転される。
【0026】
無線通信部13(受信側)は、図7に示すように、機体部21内(機体11内)に搭載(配置)されて、機体制御部16及び電源18に接続される。無線通信部13は、操縦装置6からの飛行態様指令(飛行態様信号)を受信して、飛行態様指令(上昇飛行指令、降下飛行指令、ホバリング飛行指令等)を機体制御部16に出力する。
【0027】
画像送信部14は、図7に示すように、機体部21内(機体11内)に搭載(配置)されて、点検カメラ3、撮影装置4及び電源18に接続される。画像送信部14は、点検カメラ3の撮影した画像(画像データ)、撮影装置4の撮影した画像(画像データ)を操縦装置6に送信する。
【0028】
点灯受信部15は、図7に示すように、機体部21内(機体11内)に搭載(配置)されて、機体制御部16及び電源18に接続される。点灯受信部15は、表示装置2からの点灯開始指令(点灯開始信号)を受信して、点灯開始指令を機体制御部16に出力する。
【0029】
機体制御部16は、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、図7に示すように、機体部21内(機体11内)に搭載(配置)される。機体制御部16は、各ロータユニット12のロータモータ26、無線通信部13、点灯受信部15及び電源18に接続される。
【0030】
機体制御部16は、図7に示すように、各ロータユニット12のロータモータ26に接続される。機体制御部16は、無線通信部13から飛行態様指令(飛行態様信号)を入力し、点灯受信部15から点灯開始指令(点灯開始信号)を入力して、各ロータユニット12のロータモータ26の回転を開始して、無人飛行体1の飛行開始及び無人飛行体1の飛行を制御する。
機体制御部16は、各ロータユニット12のロータモータ26を同一回転数に制御することで、機体11に揚力を発生する。機体制御部16は、各ロータユニット12のロータモータ26の回転(回転数、回転方向)を制御することで、無人飛行体1を上昇飛行、下降飛行、ホバリング飛行、又は回転飛行等させる。
【0031】
記憶部17は、例えば、RAM(Random Access Memory)であって、各焦点距離f1,f2(画面距離)、中心間隔(中心間距離)ψ1,ψ2、面積S2、位置画像データGF(各位置画像データGF1~GF4)を記憶する。
【0032】
発光装置2は、図1図2図12乃至図17に示すように、円筒構造体Yλの内部に配置(設置)される。発光装置2は、図8乃至図18に示すように、飛行指示体31、第1発光体32(第1発光パネル)、第2発光体33(第2発光パネル)、第3発光体34(第3発光パネル)、第4発光体35(第4発光パネル)、信号受信部36、点灯送信部37、表示制御部38及び記憶部39を有する。
【0033】
飛行指示体31は、図8及び図9に示すように、例えば、飛行指示パネル(飛行指示発光パネル)であって、パネル本体41(平板本体)、及び複数(多数)の発光素子42を有する。
【0034】
パネル本体41は、例えば、合成樹脂で形成される。パネル本体41は、図8及び図9に示すように、板厚さTを有する平板状(平板)に形成される。パネル本体41は、例えば、各辺41a~41dの長さL1(辺長さ)の正方形に形成される。パネル本体41は、板厚さ方向(パネル本体41の板中心線bの方向)に板表面41A(板表平面)及び板裏面41B(板裏平面)を有する。
パネル本体41の各辺41a~41dの長さL1は、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaの直径Da(内直径/内周直径)より短い。
【0035】
各発光素子42は、例えば、発光ダイオード(LED:Light emitting diode)である。各発光素子42は、図8に示すように、パネル本体41に配置されて、パネル本体41に取付けられる。各発光素子42は、パネル本体41の対向する一対の辺41a,41b(縦辺/縦板端面)の間に複数列(N列)を構成して配列され、パネル本体41の対向する一対の辺41c,41d(横辺/横板端面)の間に複数行(n行)を構成して配列されて、パネル本体41に取付けられる。各発光素子42は、複数列、及び複数行の格子状に配列されて、パネル本体41に取付けられる。
各発光素子42は、図8及び図9(b)に示すように、各発光素子42,42の間に間同一の間隔α(素子配置間隔)を隔てて、パネル本体41に配置(固定)される。
各発光素子42は、例えば、64列、及び64行の格子状に配列(合計数:4096)されて、パネル本体41に取付けられる。
【0036】
飛行指示体31は、各発光素子42の光をパネル本体41の板表面41Aから発する。飛行指示体31は、図15乃至図17に示すように、各発光素子42を発光(点灯)することで、無人飛行体1の飛行態様[飛行態様を示す情報(視覚的情報)]を表示する。飛行態様は、例えば、無人飛行体1の上昇飛行β、降下飛行γ、及びホバリング飛行τである。
飛行指示体31は、図15に示すように、各発光素子42を発光(点灯)して、例えば、上昇飛行βを示す情報「上矢印、UP」を表示する。飛行指示体31は、図16に示すように、各発光素子42を発光(点灯)して、例えば、下降飛行γを示す情報「下矢印」を表示する。飛行指示体31は、図17に示すように、各発光素子42を発光(点灯)して、例えば、ホバリング飛行τを示す情報「横線、ST」を表示する。
【0037】
飛行指示体31は、図1図2及び図12乃至図14に示すように、飛行指示体31の中心線b(パネル本体41の板中心線)を円筒構造体Yλの中心線aに平行として、円筒構造体Yλ(煙突)の内部に配置される。飛行指示体31は、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。飛行指示体31は、パネル本体41の板裏面41Bを円筒構造体Yλの底面YA(底)に向け、パネル本体41の板表面41Aを円筒構造体Yλ(煙突)の上端開口YB(先端開口)に向けて、円筒構造体Yλの内部に配置される。飛行指示体31は、パネル本体41の板裏面41Bを円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。飛行指示体31は、飛行指示体31の中心線b(パネル本体41の板中心線)を円筒構造体Yλの中心線a(筒中心線)に位置(一致)して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。飛行指示体31の中心線bは、飛行指示体31の中心(パネル本体41の板中心)である。
飛行指示体31は、円筒構造体Yλ(煙突)の内部に各発光素子42の光を発して、無人飛行体1の飛行態様(例えば、上昇飛行β,降下飛行γ,ホバリング飛行τ)示す情報を表示(発光表示)する。
【0038】
第1乃至第4発光体32,33,34,35は、図10及び図11に示すように、例えば、発光パネルであって、パネル本体43、及び複数(多数)の発光素子42を有する。
【0039】
パネル本体43は、例えば、合成樹脂で形成される。パネル本体43は、図10及び図11に示すように、板厚さT(パネル本体41と同一の板厚さ)を有する平板状(平板)に形成される。パネル本体43は、例えば、各辺43a~43dの長さL2(辺長さ)の正方形に形成される。パネル本体43は、板厚さ方向(パネル本体43の板中心線cの方向)に板表面43A(板表平面)及び板裏面43B(板裏平面)を有する。
パネル本体43の各辺43a~43dの長さL2は、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaの直径Daより短く、及び飛行指示体31(パネル本体41)の各辺41a~41dの長さL1よりも短い。
【0040】
各発光体32~35(各発光パネル)において、各発光素子42は、図10に示すように、パネル本体43に配置されて、パネル本体43に取付けられる。各発光素子42は、パネル本体43の対向する一対の辺43a,43b(縦辺/縦板端面)の間に複数列(M列)を構成して配列され、パネル本体43の対向する一対の辺43c,43d(横辺/横板端面)の間に複数行(m行)を構成して配列されて、パネル本体43に取付けられる。各発光素子42は、複数列及び複数行の格子状に配列されて、パネル本体43に取付けられる。
各発光素子42は、例えば、32行、及び32行の格子状に配列(合計数:1024)されて、パネル本体43に取付けられる。
各発光素子42は、図10及び図11(b)に示すように、各発光素子42,42の間に間同一の間隔α(素子配置間隔)を隔てて、パネル本体43に配置(固定)される。
各発光体32~35は、各発光素子42の光をパネル本体43の板表面43Aから発する。
【0041】
各発光体32~35は、図1図2及び図12乃至図14に示すように、円筒構造体Yλの内部に配置される。
【0042】
第1発光体32(第1発光パネル)は、図12に示すように、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Ya(内周面/内壁面)に対し間隔を隔て、飛行指示体31(飛行指示パネル)に対し間隔を隔てて、円筒構造体Yλの内側面Ya及び飛行指示体31の間の円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
【0043】
第1発光体32は、図12に示すように、パネル本体43の辺43a(縦辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41b(縦辺)と平行にして配置される。第1発光体32は、パネル本体43の辺43d(横辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41c(横辺)と平行にして配置される。
【0044】
第1発光体32は、図12に示すように、飛行指示体31に対し円筒構造体Yλの径方向の第1方向X(円筒構造体Yλの中心線aと直交する第1方向/X方向)に間隔δA(第1配置間隔)を隔てて配置される。第1発光体32は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第1発光体)の辺43a(縦辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41b(縦辺)の間に間隔δAを隔てて配置される。
【0045】
第1発光体32は、図12に示すように、飛行指示体31に対し第1方向Xと直交(交差)する円筒構造体Yλの径方向の第2方向Y(円筒構造体Yλの中心線a及び第1方向と直交する方向/Y方向)に間隔δB(第2配置間隔)を隔てて配置される。第1発光体32は、第2方向Yにおいて、パネル本体43(第1発光体)の辺43d(横辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41c(縦辺)の間に間隔δBを隔てて配置される。間隔δB(第2配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δB=δA)。
【0046】
第1発光体32(第1発光パネル)は、図1図2図12及び図14に示すように、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YA(底)に配置(設置)される。第1発光体32は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに向けると共に、パネル本体43の板表面43Aを円筒構造体Yλの上端開口YBに向けて、円筒構造体Yλの内部に配置される。第1発光体32は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第1発光体32は、円筒構造体Yλ(煙突)の内部に各発光素子42の光を発する。
【0047】
第2発光体33(第2発光パネル)は、図12に示すように、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaに対し間隔を隔て、飛行指示体31に対し間隔を隔てて、円筒構造体Yλの内側面Ya及び飛行指示体31の間に配置される。
【0048】
第2発光体33は、図12に示すように、パネル本体43の辺43b(縦辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41a(縦辺)と平行にして配置される。第2発光体33は、パネル本体43の辺43d(横辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41c(横辺)と平行にして配置される。
【0049】
第2発光体33は、図12に示すように、飛行指示体31に対し第1方向Xに間隔δC(第3配置間隔)を隔てて配置される。第2発光体33は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第2発光体)の辺43b(縦辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41a(縦辺)の間に間隔δCを隔てて配置される。間隔δC(第3配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δC=δA)。
【0050】
第2発光体33は、図12に示すように、飛行指示体31に対し第2方向Yに間隔δD(第4配置間隔)を隔てて配置される。第2発光体33は、パネル本体43(第2発光体)の辺43d(横辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41c(横辺)の間に間隔δDを隔てて配置される。間隔δD(第4配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δD=δA)。
【0051】
第2発光体33は、図12に示すように、パネル本体43(第2発光体)の辺43b(縦辺)を第1発光体32のパネル本体43の辺43a(縦辺)と平行にして配置される。
第2発光体33は、第1発光体32に対し第1方向Xに間隔δ1(第1間隔)を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第2発光体33は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第2発光体)の辺43b(縦辺)及び第1発光体32のパネル本体43の辺43a(縦辺)の間に間隔δ1を隔てて配置される。
【0052】
第2発光体33(第2発光パネル)は、図1図2図12及び図14に示すように、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。第2発光体33は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに向けると共に、パネル本体43の板表面43Aを円筒構造体Yλの上端開口YBに向けて、円筒構造体Yλの内部に配置される。第2発光体33は、図14に示すようn、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第2発光体33は、円筒構造体Yλの内部に各発光素子42の光を発する。
【0053】
第3発光体34(第3発光パネル)は、図12に示すように、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaに対し間隔を隔て、飛行指示体31に対し間隔を隔てて、円筒構造体Yλの内側面Ya及び飛行指示体31の間に配置される。
【0054】
第3発光体34は、図12に示すように、パネル本体43の辺43a(縦辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41b(縦辺)と平行にして配置される。第3発光体34は、パネル本体43の辺43c(横辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41d(横辺)と平行にして配置される。
【0055】
第3発光体34は、図12に示すように、飛行指示体31に対し第1方向Xに間隔δE(第5配置間隔)を隔てて配置される。第3発光体34は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第3発光体)の辺43a(縦辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41b(縦辺)の間に間隔δEを隔てて配置される。間隔δE(第5配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δE=δA)。
【0056】
第3発光体34は、図12に示すように、飛行指示体31に対し第2方向Yに間隔δF(第6配置間隔)を隔て配置される。第3発光体34は、第2方向Yにおいて、パネル本体43(第3発光体)の辺43c(横辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41d(横辺)の間に間隔δFを隔てて配置される。間隔δF(第6配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δF=δA)。
【0057】
第3発光体34は、図12に示すように、パネル本体43(第3発光体)の辺43c(横辺)を第1発光体32のパネル本体43の辺43d(横辺)と平行にして配置される。
第3発光体34は、第1発光体32に対し第2方向Yに間隔δ2(第2間隔)を隔て、第2発光体33に対し間隔δ3(第3間隔)を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第3発光体34は、第2方向Yにおいて、パネル本体43(第3発光体)の辺43c(横辺)及び第1発光体32のパネル本体43の辺43d(横辺)の間に間隔δ2を隔てて配置される。間隔δ2(第2間隔)は、例えば、間隔δ1(第1間隔)と同一の間隔である(δ2=δ1)。
第3発光体33は、パネル本体43(第3発光体)の板中心線c(板中心)及び第2発光体33のパネル本体43の板中心線c(板中心)の間に間隔δ3を隔てて配置される。
【0058】
第3発光体33(第3発光パネル)は、図1図2図12及び図14に示すように、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。第3発光体34は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに向けると共に、パネル本体43の板表面43Aを円筒構造体Yλの上端開口YBに向けて、円筒構造体Yλの内部に配置される。第3発光体34は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第3発光体34は、円筒構造体Yλの内部に各発光素子42の光を発する。
【0059】
第4発光体35(第4発光パネル)は、図1図2図13及び図14に示すように、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaに対し間隔を隔て、及び飛行指示体31に対し間隔を隔てて、円筒構造体Yλの内側面Ya及び飛行指示体31の間に配置される。
【0060】
第4発光体35は、図13に示すように、パネル本体43の辺43b(縦辺)をパネル本体41(飛行指示体)の辺41a(縦辺)と平行にして配置される。第4発光体35は、パネル本体43の辺43c(横辺)をパネル本体41の辺41d(横辺)と平行にして配置される。
【0061】
第4発光体35は、図13に示すように、飛行指示体31に対し第1方向Xに間隔δG(第7配置間隔)を隔てて配置される。第4発光体35は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第4発光体)の辺43b(縦辺)及びパネル本体41(飛行指示体)の辺41a(縦辺)の間に間隔δGを隔てて配置される。間隔δG(第7配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である。
【0062】
第4発光体35は、図13に示すように、飛行指示体31に対し第2方向Yに間隔δH(第8配置間隔)を隔てて配置される。第4発光体35は、第2方向Yにおいて、パネル本体43(第4発光体)の辺43c(横辺)及びパネル本体41(飛行指示体31)の辺41d(横辺)の間に間隔δHを隔てて配置される。間隔δH(第8配置間隔)は、例えば、間隔δA(第1配置間隔)と同一の間隔である(δH=δA)。
【0063】
第4発光体35は、図13に示すように、パネル本体43(第4発光体)の辺43b(縦辺)を第3発光体34のパネル本体43の辺43a(縦辺)と平行にして配置される。第4発光体35は、パネル本体43(第4発光体)の辺43c(横辺)を第2発光体33のパネル本体43の辺43d(横辺)と平行にして配置される。
第4発光体35は、図13に示すように、第3発光体34に対し第1方向Xに間隔δ4(第4間隔)を隔て、第2発光体33に対し第2方向Yに間隔δ5(第5間隔)を隔てると共に、第1発光体32に対し間隔δ6(第6間隔)を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。間隔δ4(第4間隔)及び間隔δ5(第5間隔)は、例えば、間隔δ1(第1間隔)と同一の間隔である(δ4=δ5=δ1)。間隔δ6(第6間隔)は、例えば、間隔δ3(第3間隔)と同一の間隔である(δ6=δ3)。
第4発光体35は、第1方向Xにおいて、パネル本体43(第4発光体)の辺43b(縦辺)及び第3発光体34のパネル本体43の辺43a(縦辺)の間に間隔δ4を隔てて配置される。
第4発光体35は、第2方向Yにおいて、パネル本体43(第4発光体)の辺43c(横辺)及び第2発光体33のパネル本体43の辺43d(横辺)の間に間隔δ5を隔てて配置される。
第4発光体35は、パネル本体43(第4発光体)の板中心線c(板中心)及び第1発光体32のパネル本体43の板中心線c(板中心)の間に間隔δ6を隔てて配置される。
【0064】
第4発光体35は(第4発光パネル)は、図1図2図13及び図14に示すように、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。第4発光体35は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに向けると共に、パネル本体43の板表面43Aを円筒構造体Yλの上端開口YBに向けて、円筒構造体Yλの内部に配置される。第4発光体35は、パネル本体43の板裏面43Bを円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
第4発光体35は、円筒構造体Yλの内部に各発光素子42の光を発する。
【0065】
第1乃至第4発光体32~35は、図12及び図14に示すように、円筒構造体Yλの内部において、正方形の各角部に配列されて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。飛行指示体31は、円筒構造体Yλの内部において、各発光体32~35の内側の中心(円筒構造体Yλの中心)に位置して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
【0066】
信号受信部36は、図18に示すように、表示制御部38に接続される。信号受信部36は、操縦装置6からの点灯色指令(点灯色信号)及び表示態様指令(上昇表示指令、下降表示指令、ホバリング表示指令)を受信して、点灯色指令及び点灯態様指令を表示制御部38に出力する。
【0067】
点灯送信部37は、図18に示すように、表示制御部38に接続される。点灯送信部37は、表示制御部38からの点灯開始指令(点灯開始信号)を入力して、点灯開始指令を点灯受信部15(無人飛行体1)に送信する。
【0068】
表示制御部38は、図18に示すように、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、飛行指示体31、各発光体32~35、信号受信部36、点灯送信部37及び記憶部39に接続される。
【0069】
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36(操縦装置6)から点灯色指令(点灯色信号)を入力して、第1乃至第4発光体32~35(各発光素子42)を発光(点灯)させる。表示制御部38は、第1乃至第4発光体32~35において、1の発光体と他の3つの発光体を異なる色(発光色)で発光(点灯)させる。表示制御部38は、例えば、第1発光体32(各発光素子42)と、第2乃至第4発光体33~35(各発光素子42)を異なる色(発光色)で発光させ、第2乃至第4発光体33~35を同じ色(発光色)で発光させる。
【0070】
表示制御部38は、例えば、第1発光体32を緑色発光(緑色点灯)させ、第2乃至第4発光体33~35を赤色発光(赤色点灯)させる。第1発光体32の各発光素子42は、緑色で発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に緑光(緑の光)を発する。第2乃至第4発光体33~35の各発光素子42は、同一の色であって、赤色で発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に赤光(赤の光)を発する。
【0071】
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36(操縦装置6)から表示態様指令(上昇表示指令、降下表示指令、停止表示指令)を入力して、表示態様指令(表示態様信号)に対応した表示態様データを記憶部39から読み出し、読み出した表示態様データで飛行指示体31を発光させる。
表示態様指令(表示態様信号)は、無人飛行体1の飛行態様(上昇飛行、降下飛行、ホバリング飛行)に対応する指令(信号)であって、上昇表示指令(上昇表示信号)、降下表示指令(下降表示信号)、及び停止表示指令(停止表示信号)である。
表示態様データ(表示パターンデータ)は、上昇表示態様データ(上昇表示パターンデータ)、降下表示態様データ(降下表示パターンデータ)、及びホバリング表示態様データ(ホバリング表示パータンデータ)である。
【0072】
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36から上昇表示指令を入力すると、上昇表示態様データを記憶部39(表示記憶部)から読み出して、上昇表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光(点灯)して、飛行指示体31に上昇飛行を示す情報「上矢印 UP」(図15参照)を表示させる。表示制御部38は、信号受信部36から降下表示指令を入力すると、降下表示態様データを記憶部39から読み出して、降下表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光(点灯)して、飛行指示体31に降下飛行を示す情報「下矢印」(図16参照)を表示させる。表示制御部38は、信号受信部36から停止表示指令(ホバリング表示指令)を入力すると、停止表示態様データを記憶部39から読み出して、停止表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光(点灯)して、飛行指示体31に停止飛行τを示す情報「横線 ST」(図17参照)を表示させる。
【0073】
表示制御部38は、図18に示すように、飛行指示体31の各発光素子42を発光(点灯)し、及び各発光体32~35の各発光素子42を発光(点灯)すると、点灯開始指令(点灯開始信号)を点灯送信部37に出力する。
【0074】
記憶部39(表示記憶部)は、図18に示すように、例えば、RAM(Random Access Memory)であって、表示制御部38に接続されて、上昇表示態様データ(上昇表示パターンデータ)、降下表示態様データ(降下表示パターンデータ)及びホバリング表示態様データ(ホバリング表示パータンデータ)の表示態様データを記憶する。
【0075】
撮影装置4は、図3乃至図7に示すように、無人飛行体1に搭載される。撮影装置4は、点検カメラ3、固定焦点型の第1基準カメラ51(基準カメラ)、固定焦点型の第2基準カメラ52(基準カメラ)及びカメラ制御部55を有する。
【0076】
点検カメラ3は、円筒構造体Yλの内側面Ya(内周面/内壁面)の画像を撮影する。
点検カメラ3は、例えば、一眼レフのデジタルカメラである。点検カメラ3は、図3乃至図7に示すように、無人飛行体1(機体部21)に搭載されて、カメラ制御部55及び電源18に接続される。
点検カメラ3は、図3乃至図5に示すように、ジンバル27を介して機体部21(機体11)の表面21A(上面)に取付けられる。点検カメラ3は、機体11(機体部21)の中心線eに配置されて、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zの機体部21(機体11)の表面21Aに取付けられる。点検カメラ3は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、機体部21(機体11)の表面21Aに取付けられる。
点検カメラ3は、図4に示すように、カメラレンズ3Aの中心点O1(撮影中心)を通るカメラ光軸σ1を機体11の中心線eと直交する方向に向けて、機体部21(機体11)の表面21Aにジンバル27を介して取付けられる。
【0077】
第1基準カメラ51(第1カメラ/基準カメラ)は、飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影する。
【0078】
第1基準カメラ51は、例えば、焦点距離f1の固定焦点デジタルカメラ(固定焦点カメラ)である。第1基準カメラ51は、無人飛行体1に搭載されて、カメラ制御部55及び電源18に接続される。第1基準カメラ51は、固定焦点型の広角デジタルカメラ(広角レンズデジタルカメラ)である。
第1基準カメラ51は、図3及び図5に示すように、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zの機体部21(機体11)の裏面21B(下面)に取付けられる。第1基準カメラ51は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、機体部21(機体11)の裏面21Bに取付けられる。第1基準カメラ51は、図3図5及び図6に示すように、カメラレンズ53の中心点O2(撮影中心)を通るカメラ光軸σ2を機体11の中心線eと平行にして機体部21の裏面21B(下面)に取付けられる。第1基準カメラ51は、カメラ光軸σ2を機体部21(機体11)の裏面21B(下面)の下方に向けて、機体部21(機体11)に取付けられる。第1基準カメラ51は、図6に示すように、機体11(機体部21)の中心線eと直交する方向において、カメラ光軸σ2及び機体11の中心線eの間に間隔ε1を隔てて、無人飛行体1(機体部21)に取付けられる。第1基準カメラ51は、図6に示すように、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第1基準カメラ51の撮影画面56(写真面/イメージセンサ)及び機体部21の裏面21Bの間に間隔ω1(画面間隔/画面距離)を隔てて配置され、撮影画面56を機体11(機体部21)の中心線eと直交して機体部21に取付けられる。
【0079】
第1基準カメラ51は、図6に示すように、点検カメラ3に対し無人飛行体1(機体11)の中心線eの方向Zに撮影間隔ω2(撮影距離)を隔てて、機体部21の裏面21Bに取付けられる。
撮影間隔ω2(第1撮影間隔/第1撮影距離)は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第1基準カメラ51のカメラレンズ53の中心点O2及び点検カメラ3のカメラ光軸σ1(カメラレンズ3Aの中心点O1)の間の中心間隔ψ1(第1中心間隔/第1中心間距離)から第1基準カメラ51の焦点距離f1(画面距離/画面間隔)を減算した間隔(距離)である(ω2=ψ1-f1)。撮影間隔ω2は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第1基準カメラ51の撮影画面56及び点検カメラ3のカメラレンズ3Aの中心点O1(カメラ光軸σ1)の間の間隔(距離)である。
第2基準カメラ52の焦点距離f1、及び中心間隔ψ1は、記憶部17に記憶される。
なお、中心間隔ψ1(中心間距離)は、撮影距離ω2及び焦点距離f1を加算した間隔(距離)である(ψ1=f1+ω2)。
【0080】
第2基準カメラ52(第2カメラ/基準カメラ)は、飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影する。
【0081】
第2基準カメラ52は、焦点距離f2の固定焦点デジタルカメラ(固定焦点カメラ)である。第2基準カメラ52は、無人飛行体1に搭載されて、カメラ制御部55及び電源18に接続される。第2基準カメラ52は、第1基準カメラ51よりも焦点距離の長い固定焦点型のデジタルカメラである。第2基準カメラ52は、固定焦点型の望遠デジタルカメラ(固定焦点型の望遠レンズデジタルカメラ)である。
第2基準カメラ52は、図3及び図5に示すように、無人飛行体1の機体部21(機体11)の裏面21B(下面)に取付けられる。第2基準カメラ52は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、機体部21(機体11)の裏面21Bに取付けられる。第2基準カメラ52は、図3及び図6に示すように、カメラレンズ54の中心点O3(撮影中心)を通るカメラ光軸σ3を機体11の中心線e及び第1基準カメラ51のカメラ光軸σ2と平行にして機体部21(機体11)の裏面21Bに取付けられる。第2基準カメラ52は、カメラ光軸σ3を機体部21(機体11)の下面21Bの下方向に向けて、機体部21(機体11)に取付けられる。第2基準カメラ52は、図6に示すように、機体11の中心線eと直交する方向において、カメラ光軸σ3及び機体11の中心線eの間に間隔ε2を隔てて、無人飛行体1(機体部21)に取付けられる。第2基準カメラ52は、図6に示すように、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第2基準カメラ52の撮影画面57(写真面/イメージセンサ)及び機体部21の裏面21Bの間に間隔ω1(画面間隔/画面距離)を隔てて配置され、撮影画面57を機体11(機体部21)の中心線eと直交して機体部21に取付けられる。
第2基準カメラ52の撮影画面57は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第1基準カメラ51の撮影画面56と同一の位置に配置されて、機体部21(機体11)の裏面21Bに取付けられる。
【0082】
第2基準カメラ52は、図6に示すように、点検カメラ3に対して無人飛行体1(機体11)の中心線eの方向Zに撮影間隔ω3(撮影距離)を隔てて、機体部21の裏面21Bに取付けられる。
撮影間隔ω3(第2撮影間隔/第2撮影距離)は、図6に示すように、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第2基準カメラ52のカメラレンズ54の中心点O3及び点検カメラ3のカメラ光軸σ1(カメラレンズ3Aの中心点O1)の間の中心間隔ψ2(第2中心間隔/第2中心間距離)から第2基準カメラ52の焦点距離f2を減算した間隔(距離)である(ω3=ψ2-f2)。撮影間隔ω3は、機体11(無人飛行体1)の中心線eの方向Zにおいて、第2基準カメラ52の撮影画面57及び点検カメラ3のカメラレンズ3Aの中心点O1(カメラ光軸σ1)の間の間隔(距離)であって、撮影距離ω2(第1撮影距離)と同一の間隔(距離)である。
第1基準カメラ51の焦点距離f2、及び中心間隔ψ2は、記憶部17に記憶される。
なお、中心間隔ψ2(中心間距離)は、撮影距離ω3及び焦点距離f1を加算した間隔(距離)である(ψ2=f2+ω3)。
【0083】
無人飛行体1は、図32に示すように、点検カメラ3を円筒構造体Yλの内側面YAに向け、第1及び第2基準カメラ51,52(基準カメラ)を飛行指示体31及び各発光体32~35に向ける飛行姿勢にて飛行される。無人飛行体1は、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの内側面YAに向け、第1及び第2基準カメラ51,52(カメラ光軸σ2,σ3)を飛行指示体31及び各発光体32~35に向けて、円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行されると共に、円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)され、及び回転飛行[円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行した状態(ホバリング飛行の状態)で回転飛行]される。無人飛行体1は、例えば、円筒構造体Yλの内部の空中でホバリング飛行することで、空中に停止される。回転飛行は、機体11(機体部21)の中心線e(中心軸)を中心として無人飛行体1を回転させる飛行である。
無人飛行体1は、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3(機体11の中心線e)を円筒構造体Yλ(煙突)の中心線a(筒中心線)と平行にして、円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行(上昇飛行又は降下飛行)される。無人飛行体1は、機体11(無人飛行体1)の中心線eを円筒構造体Yλの中心線a(筒中心線)に一致(位置)して、円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行される。
無人飛行体1は、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAから離陸されて、円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行される。
点検カメラ3は、無人飛行体1の停止飛行中に、円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を撮影する。
点検カメラ3は、無人飛行体1の回転飛行中に、円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaの全周を複数回に分けて撮影する。
第1及び第2基準カメラ51,52は、無人飛行体1の停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)及び回転飛行を含む飛行中に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影する。第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52は、撮影装置4の基準カメラ(カメラ)である。
【0084】
カメラ制御部55は、図7に示すように、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、機体11内(機体部21内)に搭載(無人飛行体1に搭載)される。カメラ制御部55は、図7に示すように、点検カメラ3、位置演算装置5、画像送信部14、機体制御部16、第1及び第2基準カメラ51,52及び電源18に接続される。
カメラ制御部55は、機体制御部16から撮影指令(撮影信号)を入力して、点検カメラ3、第1及び第2基準カメラ51,52の撮影を開始して制御する。
【0085】
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から基準カメラ撮影指令(基準カメラ撮影信号)を入力して、第1基準カメラ51の撮影を開始する。カメラ制御部55は、無人飛行体1の離陸開始から第1基準カメラ51の撮影を開始し、第1基準カメラ51の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像の解像度(画像解像度)が所定の解像度以下になると、第1基準カメラ51の撮影から第2基準カメラ52の撮影に切替える。
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)を入力して、点検カメラ3の撮影を開始して、撮影(撮影時期)を制御する。
機体制御部16は、図7に示すように、カメラ制御部55に接続される。機体制御部16は、操縦装置6から飛行態様指令(飛態様始信号)及び点灯開始指令(点灯開始信号)を入力すると、カメラ制御部55に基準カメラ撮影指令(基準カメラ撮影信号)を出力する。機体制御部16は、点灯カメラ撮影指令(点灯カメラ撮影信号)をカメラ制御部55に出力する。
【0086】
カメラ制御部55は、図7に示すように、点検カメラ3から点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を入力し、第1及び第2基準カメラ51,52から第1及び第2基準カメラ51,52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力して、入力した各画像を画像送信部14及び位置演算装置5に出力する。
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)から飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力すると、画像の飛行指示体に表示された飛行態様β,γ,τに基づいて、表示態様指令(表示態様信号)を機体制御部16に出力する。カメラ制御部55は、画像の飛行指示体に表示された「上昇飛行βを示す情報」(図15参照)に基づいて、上昇表示状態指令(上昇表示状態信号)を機体制御部16に出力する。カメラ制御部55は、画像の飛行指示体に表示された「降下飛行γを示す情報」(図16参照)に基づいて、降下表示状態指令(降下表示状態信号)を機体制御部16に出力する。カメラ制御部55は、画像の飛行指示体に表示された「停止飛行τを示す情報」(図17参照)に基づいて、停止表示状態指令(停止表示状態信号)を機体制御部16に出力する。
機体制御部16は、図17に示すように、カメラ制御部55から上昇表示状態指令を入力すると、無人飛行体1を上昇飛行させる。機体制御部16は、カメラ制御部55から降下表示状態指令を入力すると、無人飛行体1を降下飛行させる。機体制御部16は、カメラ制御部55から停止表示態様指令(ホバリング表示態様指令)を入力すると、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させる。
【0087】
位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影位置(点検カメラ3の撮影高度H、点検カメラ3の撮影方向V)を求める。
位置演算装置5は、図7に示すように、例えば、無人飛行体1の機体11内(機体部21内)に搭載されて、カメラ制御部55、記憶部17及び電源18に接続される。
【0088】
位置演算装置5は、無人飛行体1の停止飛行中に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(画像中の3つの発光体)に基づいて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。位置演算装置5は、無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影と同時(無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影時)に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)に基づいて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。位置演算装置5は、無人飛行体1の停止飛行中に(又は、無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影と同時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)を用いて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。
【0089】
第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3を円筒構造体Yλの底面YAに向け、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3を円筒構造体Yλの中心線aと平行にして、無人飛行体1を円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行させると、第1及び第2基準カメラ51,52の撮影画面56,57(イメージセンサ)と、撮影基準面(円筒構造体Yλの底面YA)とは、図19に示す関係となる。
図19において、各基準カメラ51,52の撮影画面56,57(イメージセンサ)及び各基準カメラ51,52のカメラレンズ53,54の中心点O2,O3の間に形成される三角形K1と、各基準カメラ51,52のカメラレンズ53,54の中心点O2,O3及び円筒構造体Yλの床面YA(撮影基準面)の間に形成される三角形K2とは、相似形となり、各基準カメラ51,52の焦点距離f1,f2(画面距離)、各基準カメラ51,52の撮影画面56,57(イメージセンサ)の画素寸法g1(1画像の寸法)、撮影基準面(円筒構造体Yλの底面YA)の地上画面AXの地上画素寸法g2(1の地上画素の寸法)、及び対地高度hとすると、式(1)の関係が成立する。
g1:f1(又はf2)=g2:h・・・・・・式(1)
【0090】
式(1)から対地高度hは、式(2)となる。
対地高度hは、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、撮影基準面(円筒構造体Yλの底面YA)と、第1又は第2基準カメラ51,52のカメラレンズ53,54の中心点O2,03の間の間隔(距離)である。
【0091】
【数1】
【0092】
位置演算装置5は、式(2)を、撮影画面56,57及び基準撮影面(円筒構造体Yλの底面YA)と間で相似する面積S1,S2(第1面積S1,第2面積S2)に拡張(適応)して、対地高度hを算出する。
相似する面積は、点検カメラ3の撮影(点検カメラ3の画像の撮影)と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34を含む画像(画像データ)について、第1乃至第4発光体32~35のうち3つの発光体、例えば、第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(例えば、正三角形の面積)と、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した第1乃至第4発光体32~35のうち3つの発光体、例えば、第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)されて、面積S1と相似する面積S2(例えば、正三角形の面積)である。
相似する面積S1(画像面積)及び面積S2(配置面積/設置面積)を式(2)に適応すると、式(3)となる。
【0093】
【数2】
【0094】
第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34を含む画像(画像データ)の画像の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(正三角形の面積)は、図20乃至図23に示すように、第1発光体32の中心線c及び第2発光体33の間の間隔δα(第1発光間隔/第1発光体距離)と、第1発光体32の中心線cと第3発光体34の中心線cの間の間隔δβ(第2発光体間隔/第2発光体距離)とすると、式(4)から算出される。
【0095】
【数3】
【0096】
式(4)において、間隔δαは、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像(画像データ)において、画像の第1及び第2発光体32,33の中心線cの間の画素数pに1画素の寸法qを積算して算出される(δα=p×q)。
式(4)において、間隔δβは、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像(画像データ)において、画像の第1及び第3発光体32,33の中心線cの間の画素数sに1画素の寸法qを積算して算出される(δβ=s×q)。
【0097】
円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34(第1乃至第3発光体)で形成(構成)される面積S2(正三角形の面積)は、図24に示すように、第1及び第2発光体32,33の中心c(パネル中心)の間の実測間隔δγ(第1実測間隔/第1実測距離)と、第1及び第3発光体32,34の中心c(パネル中心)の間の実測間隔δτ(第2実測間隔/第2実測距離)とすると、式(5)から算出される。
【0098】
【数4】
【0099】
式(5)において、各間隔δγ,δτは、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34について、予め測定(実測)する。
面積S2は、実測した各間隔δγ,δτを式(5)に代入して算出する。面積S2(配置面積/設置面積)は、予め記憶部17に記憶される。
【0100】
位置演算装置5は、カメラ制御部55から第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34の画像を入力すると、記憶部17から各焦点距離f1,f2、面積S2(正三角形の面積)及び各中心間隔ψ1,ψ2(中心間距離)を読出し、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34を含む画像(画像データ)から面積S1(正三角形の面積)を算出する。
【0101】
位置演算装置5は、面積S1(画像面積)を算出すると、各面積S1,S2、各焦点距離f1,f2を式(3)に代入して、対地高度hを算出する。
【0102】
位置演算装置5は、対地高度hを算出すると、対地高度h及び各中心間隔ψ1,ψ2を式(6)に代入して、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。点検カメラ3の撮影高度Hは、対地高度h及び中心間隔ψ1(又は中心間隔ψ2)を加算して求められる。
点検カメラ3の撮影高度Hは、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けた状態において、円筒構造体Yλの底面YAから円筒構造体Yλの中心線方向Zの高さ(距離)であって、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、点検カメラ3のカメラ光軸σ1(カメラレンズ3Aの中心点O1)及び円筒構造体Yλの底面YAの間の距離(間隔)である(以下、同様)。
H=h+ψ1、又は、H=h+ψ2・・・・・・式(6)
【0103】
位置演算装置5は、無人飛行体1の停止飛行中に(又は点検カメラ3の撮影と同時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像の第1乃至第4発光体32~35のうち3つの発光体(例えば、第1乃至第3発光体32~34)で形成(構成)される面積S1(第1面積S1/三角形の第1面積)と、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した第1乃至第4発光体32~35のうち3つの発光体(例えば、第1乃至第3発光体32~34)で形成(構成)され、第1面積S1と相似する面積S2(第2面積/三角形の第2面積)、各基準カメラ51,52の焦点距離f1,f2、及び各中心間隔ψ1,ψ2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度Hを求める。
【0104】
位置演算装置5(位置演算部)は、点検カメラ3の撮影と同時に(無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)に基づいて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影(点検カメラ3の画像の撮影)と同時に、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。
【0105】
位置演算装置5は、図25乃至図27に示すように、方向対応データと、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34を含む画像(画像データ)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。方向対応データは、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した画像(画像データ)の方向と、点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向き(点検カメラ3の撮影方向V)との対応関係を表すデータである。方向対応データは、第1及び第2基準カメラ51,52の撮影画面56,57(イメージセンサ)の斜め方向WLが点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向きと定義される。斜め方向WLは、図25及び図26に示すように、例えば、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~35において、飛行指示体31の中心線bを通って第1方向Xに延びる基準線Uに対し角度θを有して、飛行指示体31(飛行指示体31の中心線b)から1の発光体(1の発光体の中心線c)に向かう斜めの方向である。斜め方向WLにおいて、1の発光体は、他の3つの発光体と異なる色(発光色)で発光される発光体であって、例えば、第1発光体32である。
【0106】
位置演算装置5は、図27に示すように、点検カメラ3の撮影と同時に、カメラ制御部55から第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP(画像データ)を入力すると、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP(画像データ)の1の発光体(例えば、第1発光体32)及び斜め方向WLの間の角度θX(例えば、斜め方向WL及び第1発光体32の中心線cの間の角度θX)を算出して、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。
点検カメラ3の撮影方向V(点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向き)は、図27に示すように、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けた状態において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した第1乃至第4発光体32~35のうち、1の発光体(1の発光体の中心線c)を基準に、点検カメラ3(点検カメラ3のカメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θXだけ回転した方向である(以下、同様)。
【0107】
位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した画像に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H(撮影高度データ)及び点検カメラ3の撮影方向V(撮影方向データ)と、第1又は2基準カメラ51,52の画像の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて1の位置画像データGFとして、記憶部17に記憶する。
【0108】
操縦装置6は、無人飛行体1及び発光装置2を遠隔操作する。操縦装置6は、例えば、円筒構造体Yλの外側から無人飛行体1及び発光装置2を遠隔操作する。
操縦装置6は、図28に示すように、発光パターン入力部71、信号送信部72、操縦部73、飛行切替部74、無線通信部75、画像受信部76、表示部77及び電源78を有する。
【0109】
発光パターン入力部71は、図28に示すように、信号送信部72及び電源78に接続される。発光パターン入力部71は、点灯指令(点灯信号)、表示態様指令(上昇表示指令、降下表示指令、ホバリング表示指令)を入力して、点灯指令、表示態様指令(上昇表示指令、降下表示指令、ホバリング表示指令)を信号送信部72に出力する。
【0110】
信号送信部72は、図28に示すように、発光パターン入力部71から点灯指令(点灯信号)、表示態様指令(上昇表示指令、降下表示指令、ホバリング表示指令)を入力すると、信号受信部36(発光装置2)に点灯指令(点灯信号)、表示態様指令(上昇表示指令、降下表示指令、ホバリング表示指令)を送信する。
【0111】
操縦部73は、図28に示すように、例えば、無人飛行体1の飛行を操縦する操縦レバーであって、無線通信部75(無線通信ユニット)及び電源78に接続される。
操縦部73は、操作によって、無人飛行体1の飛行態様の指令(信号)、例えば、上昇飛行指令(上昇飛行信号)、降下飛行指令(降下飛行信号)、及び停止飛行指令(停止飛行信号)等を無線通信部75(送信側)に出力する。
【0112】
飛行切替部74は、図28に示すように、例えば、無人飛行体1の飛行を手動飛行(操縦部73の操作による飛行)から自動飛行に切替える切替ボタンであって、無線通信部75及び電源78に接続される。
飛行切替部74は、操作によって、無人飛行体1の飛行切替指令(信号)を無線通信部75(送信側)に出力する。
【0113】
無線通信部75(送信側)は、図28に示すように、操縦部73及び電源78に接続される。無線通信部75は、操縦部73から無人飛行体1の飛行態様指令(飛行態様信号)を入力して、無人飛行体1の飛行態様の指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
無線通信部75は、図28に示すように、飛行切替部74に接続される。無線通信部75は、飛行切替部74から無人飛行体1の飛行切替指令(飛行切替信号)を入力して、無人飛行体1に飛行切替指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0114】
画像受信部76は、図28に示すように、表示部77及び電源78に接続される。画像受信部76は、画像送信部14(無人飛行体1)から画像(第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像、及び点検カメラ3の撮影した画像)を受信して、画像(画像データ)を表示部77に出力する。
【0115】
表示部77は、図28に示すように、例えば、液晶表示器であって、画像受信部76及び電源78に接続される。表示部77は、画像受信部76から画像(画像データ)を入力すると、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像、及び点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を表示する。
【0116】
次に、円筒構造体の点検システムXαにおける一連の処理工程について、図面を参照して説明する。
【0117】
円筒構造体Yλを点検する者(以下、「点検者」)は、図29乃至図31に示すように、無人飛行体1、及び発光装置2を円筒構造体Yλの内部に搬送して、発光装置2の飛行指示体31及び各発光体32~35を円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)する。飛行指示体31及び各発光体32~35は、図1図2及び図12乃至図14で説明したと同様に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
無人飛行体1は、図29乃至図31に示すように、円筒構造体Yλの内部において、機体11(機体部21)の中心線eを円筒構造体Yλの中心線a(飛行指示体31の中心線b)に一致(位置)して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、点検カメラ3のカメラ光軸σ1を円筒構造体Yλの内側面Yaに向け、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3を円筒構造体Yλの底面YA(飛行指示体31及び各発光体32~35)に向けて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ2を円筒構造体Yλの中心線aと平行にして、各支持脚23を円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、円筒構造体Yλの径方向において、円筒構造体Yλの内側面Yaに間隔を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
【0118】
点検者は、図28に示すように、操縦装置6において、発光パターン入力部71を操作して、点灯指令(点検信号)及び上昇表示指令(上昇表示信号)を信号送信部72出力する。信号送信部72は、点灯指令及び上昇表示指令を入力すると点灯指令及び上昇表示指令を信号受信部36(発光装置2)に出力する。
【0119】
発光装置2において、信号受信部36は、図18に示すように、信号送信部72(操縦装置6)から点灯指令及び上昇表示指令を入力すると、点灯指令及び上昇表示指令を表示制御部38に出力する。
表示制御部38は、図18に示すように、点灯指令(点灯信号)を入力すると、例えば、第1発光体32の各発光素子42を緑色発光(緑色点灯)させ、第2乃至第4発光体33~35の各発光素子42を赤色発光(赤色点灯)させる。第1発光体32は、各発光素子42を緑色に発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に緑色の光を発する。第2乃至第4発光体33~35は、各発光素子42を赤色に発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に赤色の光を発する。
表示制御部38は、図18に示すように、上昇表示指令を入力すると、上昇表示態様データを記憶部39から読出し、上昇表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光して、飛行指示体31に上昇飛行αを示す情報「上矢印 UP」(図15参照)を表示させる。飛行指示体31は、各発光素子42を発光し、上昇飛行αを示す情報を表示して、円筒構造体Yλの内部に光を発する。
【0120】
表示制御部38は、図18に示すように、飛行指示体31(各発光素子42)を発光(点灯)し、第1乃至第4発光体32~35を発光(点灯)すると、点灯開始指令(点灯開始信号)を点灯送信部37に出力する。点灯送信部37は、表示制御部38から点灯開始指令を入力すると、点灯開始指令を点灯受信部15(無人飛行体1)に送信する。
【0121】
無人飛行体1において、点灯受信部15は、図7に示すように、点灯送信部37(発光装置2)から点灯開始指令を受信すると、点灯開始指令(点灯開始信号)を機体制御部16に出力する。
【0122】
点検者は、図28に示すように、操縦部73(操縦レバー)を操作して、上昇飛行指令(上昇飛行信号)を無線通信部75(送信側)に出力する。無線通信部75は、操縦部73から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0123】
無人飛行体1において、無線通信部13(受信側)は、図7に示すように、無線通信部75(操縦装置6)から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を機体制御部16に出力する。
【0124】
機体制御部16は、図7に示すように、点灯受信部15から点灯開始指令を入力し(図38:ST01,Yes)、無線通信部13から上昇飛行指令を入力すると(図38:ST02,Yes)、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)を回転して(図38:ST03)、無人飛行体1を円筒構造体Yλの底面YAから離陸させて、上昇飛行させる。機体制御部16は、機体11(機体部21)の中心線eを円筒構造体Yλの中心線aに一致(位置)するように無人飛行体1の飛行を制御する。
機体制御部16は、図7に示すように、点灯受信部15から点灯開始指令を入力し、無線通信部13から上昇飛行指令を入力すると、基準カメラ撮影指令(基準カメラ開始信号)をカメラ制御部55に出力する(図38:ST04)。
【0125】
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から基準カメラ撮影指令を入力すると(図40:ST51)、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影を開始させる(図40:ST52)。カメラ制御部55は、無人飛行体1の離陸開始から第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影を開始させて、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影した画像を入力する。第1基準カメラ51は、無人飛行体1の離陸開始から撮影を開始して、撮影した画像をカメラ制御部55に出力する。
【0126】
カメラ制御部55は、図7に示すように、無人飛行体1の離陸開始(上昇飛行開始)から第1基準カメラ51の撮影した画像(画像データ)を入力すると(図40:ST53)、第1基準カメラ51の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像の飛行指示体31に表示された「飛行態様を示す情報」を判別して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示が「上昇飛行βを示す情報であると(図40:ST54,Yes)、上昇表示態様指令(上昇表示態様信号)を機体制御部16に出力する(図40:ST50)。
【0127】
カメラ制御部55は、図7に示すように、無人飛行体1の離陸開始(上昇飛行開始)から第1基準カメラ51の撮影した画像(画像データ)を入力すると(図40:ST53)、第1基準カメラ51の撮影した画像(飛行指示体31及び各発光体32~35の画像)を画像送信部14に出力する。
【0128】
画像送信部14は、図7に示すように、カメラ制御部55から第1基準カメラ51の撮影した画像を入力すると、第1基準カメラ51の撮影した画像(画像データ)を画像受信部76(操縦装置6)に送信する。
【0129】
画像受信部76は、図28に示すように、画像送信部14(無人飛行体1)から第1基準カメラ51の撮影した画像を受信すると、第1基準カメラ51の撮影した画像を表示部77に出力する。
表示部77は、第1基準カメラ51の撮影した画像を表示する。
【0130】
点検者は、表示部77に表示される第1基準カメラ51の撮影した画像を確認して、表示部77に飛行指示体31の「上昇飛行βを示す情報」(図15参照)の画像が表示されていると、飛行切替部74を操作する。
点検者は、図28に示すように、飛行切替部74(切替ボタン)を操作して、飛行切替指令(飛行切替信号)を無線通信部75に出力する。無線通信部75は、飛行切替部74から飛行切替指令(飛行切替信号)を入力すると、飛行切替指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0131】
無線通信部13は、図7に示すように、無線通信部75から飛行切替指令を受信すると、飛行切替指令を機体制御部16に出力する。
【0132】
機体制御部16は、図7に示すように、無線通信部13から飛行切替指令(飛行切替信号)を入力すると(図38:ST05,Yes)、無人飛行体1の飛行制御を切替える(図38:ST06)。
機体制御部16は、飛行切替指令(飛行切替信号)を入力すると、操縦装置6(操縦部73)の操作(遠隔操作)による無人飛行体1の飛行制御から、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像(画像中)の飛行指示体31に表示された「飛行態様を示す情報」に基づく無人飛行体1の飛行制御に切替える(図38:ST06)。
機体制御部16は、操縦装置6(無線通信部75)からの上昇飛行指令に基づいて、無人飛行体1を円筒構造体Yλの底面YAから離陸して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの中心線方向Zに飛行(上昇飛行)させると共に、無線通信部13(飛行切替部74)からの飛行切替指令(飛行切替信号)の入力によって、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像(画像中)の飛行指示体31に表示された「飛行態様を示す情報」に基づいて、無人飛行体1の飛行を制御する。
機体制御部16は、図7に示すように、無線通信部13から飛行切替指令(飛行切替信号)を入力し、カメラ制御部55から上昇表示態様指令(上昇表示態様信号)を入力すると(図38:ST05,Yes、ST07,Yes)、無人飛行体1を上昇飛行させる(図39:ST08)。
無人飛行体1は、円筒構造体Yλの内部において、円筒構造体Yλの底面YAから離陸して、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3を円筒構造体Yλの底面YAに配置した飛行指示体31及び各発光体32~35に向け、及び点検カメラ3のカメラ光軸σ1を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けつつ、円筒構造体Yλの中心線方向Zに上昇飛行される。
【0133】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第1基準カメラ51(基準カメラ)から入力して、飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像の画像解像度を検出(算出)して、画像解像度が所定の解像度以下であると(図42:ST56,Nо、ST57,Yes)、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影から第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影に切替える(図42:ST58)。
カメラ制御部55は、例えば、第1基準カメラ51の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(画像中)の飛行指示体31の画像解像度を検出(算出)して、画像(画像中)に飛行指示体31の画像解像度が所定の解像度以下であると、第1基準カメラ51の撮影から第2基準カメラ52の撮影に切替える。
カメラ制御部55は、無人飛行体1の上昇飛行中に、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影から第2基準カメラ(基準カメラ)の撮影に切替て、第2基準カメラ52にて円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影させて、第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力する。第2基準カメラ52は、無人飛行体1の上昇飛行中(円筒構造体Yの中心線方向Zの飛行中)に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影する。
【0134】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力して、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を画像送信部14に出力する。
カメラ制御部55は、無人飛行体1の離陸開始から撮影切替えまで、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影した画像を画像送信部14に出力し、撮影切替えによって第2基準カメラ52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を画像送信部14に出力する。
【0135】
画像送信部14は、図7に示すように、カメラ制御部55から第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を入力すると、画像受信部76(操縦装置6)に送信する。
画像受信部76は、図28に示すように、画像送信部14(無人飛行体1)から第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を受信すると、画像を表示部77に出力する。表示部77は、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を表示する。
【0136】
点検者は、図28に示すように、無人飛行体1の上昇飛行中に、発光パターン入力部71を操作して、停止表示指令(停止表示信号)を入力して、停止表示指令を信号送信部72に出力する。信号送信部72は、停止表示指令(停止表示信号)を信号受信部36(発光装置2)に送信する。
【0137】
発光装置2において、図18に示すように、信号受信部36は、信号送信部72から停止表示指令を送信すると、停止表示指令を表示制御部38に出力する。
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36から停止表示指令(停止表示信号)を入力すると、停止表示態様データを記憶部39から読出し、停止表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光して、飛行指示体31に停止飛行τを示す情報「横線 ST」(図17参照)を表示させる。表示制御部38は、停止表示指令を入力すると、上昇飛行βを示す情報(図14参照)から停止飛行τを示す情報(図17参照)に切替て、飛行指示体31に停止飛行τを示す情報を表示させる。
飛行指示体31は、各発光素子42を発光し、上昇飛行αを示す情報から停止飛行τを示す情報に切替え表示して、円筒構造体Yλの内部に光を発する。
【0138】
第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)は、図7に示すように、無人飛行体1の上昇飛行中の飛行指示体31の表示切替えによって、「停止飛行τを示す情報」を表示した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像(画像データ)を撮影して、「ホバリング飛行τを示す情報」を表示した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像をカメラ制御部55に出力する。
【0139】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52から「停止飛行τを示す情報」を表示した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力すると、画像(画像中)の飛行指示体31の表示態様を判別して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示が「停止飛行τを示す情報」であると(図41:ST59,Yes)、停止表示態様指令(停止表示態様指令)を機体制御部16に出力する(図41:ST60)。
【0140】
機体制御部16は、図7に示すように、カメラ制御部55から停止表示態様指令(停止表示態様信号)を入力すると(図39:ST09,Yes)、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させる(図39:ST10)。
無人飛行体1は、図32に示すように、第1及び第2基準カメラ51,52(カメラ光軸σ2,σ3)を飛行指示体31及び各発光体32~35(円筒構造体Yλの底面YA)に向け、及び点検カメラ3を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けて、円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。無人飛行体1は、図32及び図33に示すように、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλ(煙突)の底面YAから高度Z1の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。
【0141】
機体制御部16は、図7に示すように、無人飛行体1を停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させると(図39:ST10)、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を回転飛行して、無人飛行体1の回転及び回転停止を制御する。
機体制御部16は、例えば、無人飛行体1の停止飛行を維持しつつ(無人飛行体1の停止飛行中に)、無人飛行体1を円筒構造体Yλの中心線a(無人飛行体1の中心線e)を中心として、円筒構造体Yλの周方向に所定の角度(回転角度)ずつ回転し、及び無人飛行体1の所定の角度の回転後の回転停止を繰り返して、無人飛行体1を回転飛行させる(図39:ST11)。機体制御部16は、図33(a)、図34(a)、図35(a)及び図36(a)に示すように、無人飛行体1の飛行停止中に、例えば、無人飛行体1を角度(回転角度):90度ずつ回転し、及び角度:90度の回転後の回転停止を繰り返して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの中心線aを中心として、円筒構造体Yλの周方向に1回転させる。機体制御部16は、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1の回転開始[0度]からの角度(回転角度):90度で回転して停止し[図34(a)参照]、続いて、無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):180度で回転して停止し[図35(a)参照]、続いて、無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):270度で回転して停止し[図36(a)参照]、更に無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):360度で回転して停止して[図33(a)参照]、無人飛行体1を1回転させる。
無人飛行体1は、停止飛行中に、円筒構造体Yλ(煙突)の周方向に所定の角度(回転角度)ずつ回転、及び所定の角度の回転後の回転停止を繰り返されて、円筒構造体Yλの中心線a(無人飛行体1の中心線e)を中心として、円筒構造体Yλの周方向に1回転される。
【0142】
機体制御部16は、図7に示すように、無人飛行体1を停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させると、点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)をカメラ制御部55に出力する。機体制御部16は、例えば、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を所定の角度毎に回転して、所定の角度毎の回転後に無人飛行体1を停止すると、所定の角度毎に点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)をカメラ制御部55に出力する(図39:ST12)。
機体制御部16は、例えば、無人飛行体1を回転開始時に0度の点検カメラ撮影指令をカメラ制御部55に出力し、無人飛行体1の回転開始から90度、回転して停止すると、90度の点検カメラ撮影指令をカメラ制御部55に出力し、無人飛行体1を回転開始から180度、回転して停止すると、180度の点検カメラ撮影指令をカメラ制御部55に出力し、無人飛行体1を回転開始から270度、回転して停止すると、270度の点検カメラ撮影指令をカメラ制御部55に出力する(図39:ST12)。
【0143】
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)を入力すると(図41:ST61,Yes)、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を点検カメラ3から入力し、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力する(図41:ST62)。
カメラ制御部55は、機体制御部16から各角度の点検カメラ撮影指令(角度毎の点検カメラ撮影指令)を入力すると(図41:ST61,Yes)、点検カメラ撮影指令毎に、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を点検カメラ3から入力し、点検カメラ3の撮影と同時に(点検カメラ3の撮影と同期して)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力する(図41:ST62)。カメラ制御部55は、基準カメラの撮影の切替え前(図42:ST57,No)において、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第1基準カメラ51から入力する。カメラ制御部55は、基準カメラの撮影の切替え後(図42:ST57,Yes、ST58)において、点検カメラ3の撮影と同時に、第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を第2基準カメラ52から入力する。
【0144】
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から0度の点検カメラ撮影指令を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP1を入力する[図33(b)参照]。カメラ制御部55は、機体制御部16から90度の点検カメラ撮影指定を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP2を入力する[図34(b)参照]。カメラ制御部55は、機体制御部16から180度の点検カメラ撮影指定を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP3を入力する[図35(b)参照]。カメラ制御部55は、機体制御部16から270度の点検カメラ撮影指令を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP4を入力する[図36(b)参照]。
点検カメラ3は、無人飛行体1の回転飛行によって、所定の角度毎に円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を撮影して、円筒構造体Yλの内側面YAの全周の画像を複数回に分けて撮影する。
第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)は、無人飛行体1の停止飛行中(ホバリング飛行中/ホバリング中)に、飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影(点検カメラ3の撮影と同時に、飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を撮影)する。
【0145】
カメラ制御部55は、図7に示すように、無人飛行体1の飛行停止中に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を位置演算装置5に出力する(図41:ST65)。
【0146】
カメラ制御部55は、例えば、所定の角度毎(各点検カメラ撮影指令毎)に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を対応付けて、位置演算装置5に出力する(図41:ST63)。
カメラ制御部55は、0度の点検カメラ撮影指定に基づいて入力した、点検カメラの撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP1[図33(b)参照]を対応付けて、位置演算装置5に出力する。カメラ制御部55は、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP2[図34(b)参照]を対応付けて、位置演算装置5に出力する。カメラ制御部55は、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP3[図35(b)参照]を対応付けて、位置演算装置5に出力する。カメラ制御部55は、270度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラの撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像GP4[図36(b)参照]を対応付けて、位置演算装置5に出力する(図41:ST63)。
【0147】
カメラ制御部55は、図7に示すように、所定の角度毎(所定の角度の点検カメラ指令毎)に、点検カメラ3から入力して円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像を画像送信部14に出力する。
【0148】
画像送信部14は、図7に示すように、カメラ制御部55から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の画像の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を入力すると、点検カメラ3の撮影した画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を画像受信部76(操縦装置6)に送信する。
【0149】
操縦装置6において、画像受信部76は、図28に示すように、画像送信部14(無人飛行体1)から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51の撮影した画像GP1~GP44[図33(b)、図34(b)、図35(b)及び図36(b)参照]を受信すると、点検カメラ3の撮影した画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を表示部77に出力して、表示部77に表示させる。
【0150】
位置演算装置5は、図7に示すように、カメラ制御部55から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力すると(図43:ST101,Yes、ST102,Yes)、図19乃至図24で説明したと同様に、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び面積S2を記憶部17から読出し、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52)の撮影した画像(画像中)の第1乃至第4発光体32~35のうち3の発光体、例えば、第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(正三角形の面積)を算出して、各焦点距離f1,f2、中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度Hを求める(図43:ST103)。
【0151】
位置演算装置5は、図33に示すように、0度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP1(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラM1の撮影高度H1を求める。
位置演算装置5は、図34に示すように、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP2(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H2を求める。位置演算装置5は、図35に示すように、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP3(画像中)の第1乃至第3発光体32~33で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H3を求める。位置演算装置5は、図36に示すように、270度の点検カメラ3撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP3(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H4を求める(図43:ST103)。
【0152】
位置演算装置5は、図25乃至図27で説明したと同様に、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像、及び方向対応データ(斜め方向WL)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める(図43:ST104)。
【0153】
位置演算装置5は、図33に示すように、0度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP1の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θaを算出して、点検カメラ3の撮影方向V1を求める。点検カメラ3の撮影方向V1は、図33に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θaだけ回転した方向である。位置演算装置5は、図34に示すように、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP2の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θbを算出して、点検カメラ3の撮影方向V2を求める。点検カメラ3の撮影方向V2は、図34に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θbだけ回転した方向である。位置演算装置5は、図35に示すように、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP3(画像中)の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θcを算出して、点検カメラ3の撮影方向V3を求める。点検カメラ3の撮影方向V3は、図35に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θcだけ回転した方向である。位置演算装置5は、図36に示すように、270度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP4(画像中)の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θdを算出して、点検カメラ3の撮影方向V3を求める。点検カメラ3の撮影方向V3は、図36に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θdだけ回転した方向である(図43:ST104)。
【0154】
位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影高度H及び点検カメラ3の撮影方向Vを求めると、点検カメラ3の撮影(点検カメラ3の画像の撮影)と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H及び点検カメラ3の撮影方向Vと、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影(第1又は第2基準カメラ51,52の画像の撮影)と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaを対応付けて位置画像データGFとして、記憶部17に記憶する(図43:ST105、ST106)。
【0155】
位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP1に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H1及び撮影方向V1と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP1の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF1として、記憶部17に記憶する。位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP2に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H2及び撮影方向V2と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP2の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF2として、記憶部17に記憶する。位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP3に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H3及び撮影方向V3と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP3の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF3として、記憶部17に記憶する。位置演算装置5は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP4に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H4及び撮影方向V4と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP4の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF4として、記憶部17に記憶する(図43:ST105、ST106)。
【0156】
機体制御部16は、図7に示すように、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を1回転(360度回転)させると、点検カメラ撮影停止指令(点検カメラ撮影停止信号)をカメラ制御部55に出力して(図39:ST13,Yes)、無人飛行体1の停止飛行を維持する(図39:ST14)。
【0157】
カメラ制御部55は、図7に示すように、機体制御部16から点検カメラ撮影停止指令を入力すると(図41:ST64,Yes)、点検カメラ3の画像の撮影を停止(一時停止)する。
【0158】
点検者は、図28に示すように、表示部77に表示される点検カメラ3の撮影した画像を見て、点検カメラ3の撮影停止を確認すると、発光パターン入力部71を操作して、上昇表示指令(上昇表示信号)を信号送信部72出力する。信号送信部72は、上昇表示指令を入力すると、上昇表示指令を信号受信部36(発光装置2)に出力する。
【0159】
発光装置2において、信号受信部36は、図18に示すように、信号送信部72(操縦装置6)から上昇表示指令を入力すると、上昇表示指令を表示制御部38に出力する。
表示制御部38は、図18に示すように、上昇表示指令を入力すると、上昇表示態様データを記憶部39から読出し、上昇表示態様データに基づいて、停止飛行τを示す情報「横線 ST」(図17参照)から上昇飛行αを示す情報「上矢印 UP」(図15参照)に切替えて飛行指示体31に表示させる。飛行指示体31は、停止飛行τを示す情報から上昇飛行αを示す情報を表示する。
【0160】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力して、画像の飛行指示体31に表示された「飛行態様を示す情報」を判別して、画像の飛行指示体31の表示が「上昇飛行βを示す情報であると(図40:ST54,Yes)、上昇飛行態様指令を機体制御部16に出力する(図40:ST55)。
【0161】
機体制御部16は、図7に示すように、カメラ制御部55から上昇表示態様指令を入力すると(図38:ST07,Yes)、高度Z1で停止飛行している無人飛行体1(図32参照)を上昇飛行させる(図39:ST08)。
【0162】
点検者は、図28に示すように、無人飛行体1の上昇飛行中に、発光パターン入力部71を操作して、停止表示指令(停止表示信号)を入力して、停止表示指令を信号送信部72に出力する。信号送信部72は、停止表示指令(停止表示信号)を信号受信部36(発光装置2)に送信する。
【0163】
発光装置2において、信号受信部36は、図18に示すように、信号送信部72から停止表示指令を送信すると、停止表示指令を表示制御部38に出力する。
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36から停止表示指令(停止表示信号)を入力すると、停止表示態様データを記憶部39から読出し、停止表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光して、飛行指示体31に停止飛行τを示す情報「横線 ST」(図17参照)を表示させる。表示制御部38は、停止表示指令を入力すると、上昇飛行βを示す情報(図14参照)から停止飛行τを示す情報(図17参照)に切替て、飛行指示体31に停止飛行τを示す情報を表示させる。
【0164】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52から「停止飛行τを示す情報」を表示した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示態様を判別して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示が「停止飛行τを示す情報」であると(図41:ST59,Yes)、停止表示態様指令(停止表示態様指令)を機体制御部16に出力する(図41:ST60)。
【0165】
機体制御部16は、図7に示すように、カメラ制御部55から停止表示態様指令(停止表示態様信号)を入力すると、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させる(図39:ST10)。
無人飛行体1は、図32及び図37に示すように、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλ(煙突)の内部の高度Z1から高度Z2の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。
【0166】
機体制御部16は、無人飛行体1を停止飛行させると(図39:ST10)、図39に示すST11~ST14を実行し、カメラ制御部55は、停止表示態様指令を機体制御部16に出力すると(図41:ST60)、図41に示すST61~ST64を実行して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を位置演算装置に出力し、位置演算装置5は、図43に示すST101~ST106を実行して、位置画像データGF(点検カメラ3の撮影高度H、点検カメラ3の撮影方向V及び点検カメラ3の撮影した画像)を記憶部17に記憶する。
このように、点検者は、発光パターン入力部71を操作して上昇表示指令及び停止表示指令を複数入力し、機体制御部16は、図38及び図39に示すST07~ST14を複数回実行し、カメラ制御部55は、図40及び図41に示すST54~ST64を複数回実行し、位置演算装置5は、図43に示すST101~106を複数回実行することで、円筒構造体Yλの内部の複数の高度で位置画像データGFを記憶部17に記憶する。
【0167】
点検者は、図28に示すように、発光パターン入力部71を操作して、降下表示指令(降下表示信号)を信号送信部72出力する。信号送信部72は、降下表示指令を入力すると、上昇表示指令を信号受信部36(発光装置2)に出力する。
【0168】
発光装置2において、図18に示すように、信号受信部36は、信号送信部72から降下表示指令を送信すると、降下表示指令を表示制御部38に出力する。
表示制御部38は、図18に示すように、信号受信部36から降下表示指令(停表示信号)を入力すると、降下表示態様データを記憶部39から読出し、降下表示態様データに基づいて、飛行指示体31の各発光素子42を発光して、飛行指示体31に降下飛行γを示す情報「横線 ST」(図16参照)を表示させる。
【0169】
カメラ制御部55は、図7に示すように、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52から「降下飛行γを示す情報」を表示した飛行指示体31及び各発光体32~35を含む画像を入力して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示態様を判別して、画像(画像中)の飛行指示体31の表示が「降下飛行βを示す情報」であると(図41:ST65,Yes、図42:ST66,Yes)、降下表示態様指令(停止表示態様指令)を機体制御部16に出力する(図41:ST66)。
【0170】
機体制御部16は、図7に示すように、カメラ制御部55から降下表示態様指令(降下表示態様信号)を入力すると(図39:ST15,Yes)、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中から底面YAに向けて降下飛行させる。
無人飛行体1は、図29図30及び図37に示すように、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλ(煙突)の内部の空中から降下飛行されて、円筒構造体Yλの底面YAに着陸される。
【0171】
円筒構造体の点検システムXαでは、無人飛行体1に停止飛行中に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像、又は点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラ3の撮影高度を求めることができ、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラ3の撮影方向Vを求めることができる。
点検者は、円筒構造体Yλの底面YAに着陸した無人飛行体1の記憶部17から位置画像データGF(点検カメラ3の撮影高度H及び撮影方向V、点検カメラ3の撮影した画像)を取得して、位置画像データGFを参照することで、円筒構造体Yλの内側面Yaの状態を点検できる。点検者は、点検カメラ3の撮影した画像に異常(ひび割れ、内面被覆材(ライニング材の欠陥等)を認めると、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像に対応付けられた点検カメラ3の撮影高度H及び撮影方向Vを参照することで、円筒構造体Yλの内側面Yaに発生した異常の位置を特定できる。
【0172】
第2実施形態の円筒構造体の点検システムについて、図44乃至図68を参照して説明する。
なお、図44乃至図68において、図1乃至図43と同一の符号は、同一部材、同一構成であるので、その詳細な説明は省略する。
【0173】
図44乃至図68において、第1実施形態の円筒構造体の点検システムXβ(以下、「円筒構造体の点検システムβ」という)は、円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を撮影して、円筒構造体Yλの画像から内側面Yaの状態を点検する。
【0174】
円筒構造体の点検システムXβは、図3乃至図6、及び図46に示すように、無人飛行体1,撮影装置4(点検カメラ3、第1及び第2基準カメラ51,52)を備える。円筒構造体の点検システムXβは、図49に示すように、発光装置22を備える。円筒構造体の点検システムXβは、図46に示すように、位置演算装置65(位置演算ユニット)を備える。円筒構造体の点検システムXβは、図28に示すように、操縦装置6を備える。
【0175】
無人飛行体1は、図58及び図63に示すように、円筒構造体Yλの内部に飛行される。無人飛行体1は、図3乃至図6、及び図46に示すように、機体11、複数(8つ)のロータユニット12、無線通信部13(無線通信ユニット)、画像送信部14、点灯受信部15,機体制御部86、記憶部17及び電源18を有する。
【0176】
機体制御部86は、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、図46に示すように、機体部21内(機体11内)に搭載(配置)される。機体制御部86は、各ロータユニット12のロータモータ26、無線通信部13及び電源18に接続される。
【0177】
機体制御部86は、図46に示すように、各ロータユニット12のロータモータ26に接続される。機体制御部86は、無線通信部13から飛行態様指令(飛行態様信号)を入力して、各ロータユニット12のロータモータ26の回転を開始して、無人飛行体1の飛行開始及び無人飛行体1の飛行を制御する。
機体制御部86は、各ロータユニット12のロータモータ26を同一回転数に制御することで、機体11に揚力を発生する。機体制御部86は、各ロータユニット12のロータモータ26の回転(回転数、回転方向)を制御することで、無人飛行体1を上昇飛行、下降飛行、ホバリング飛行、又は回転飛行等させる。
【0178】
発光装置22は、図44及び図45に示すように、円筒構造体Yλの内部に配置(設置)される。発光装置22は、図44図45及び図47乃至図49に示すように、第1発光体32(第1発光パネル)、第2発光パネル33(第2発光パネル)、第3発光パネル34(第3発光パネル)、点灯送信部37、信号受信部96及び表示制御部98を有する。
【0179】
第1乃至第3発光体32~34は、図12で説明したと同様に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される(図47及び図48参照)。
なお、第3発光体34は、第1発光体32に対し第1方向Zに交差する第2方向Yに間隔を隔て、及び第2発光体33に対し間隔を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置しても良い。
【0180】
信号受信部96は、図49に示すように、表示制御部98に接続される。信号受信部96は、操縦装置6からの点灯色指令(点灯色信号)を受信して、点灯色指令を表示制御部98に出力する。
【0181】
表示制御部98は、図49に示すように、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、各発光体32~34及び信号受信部76に接続される。
【0182】
表示制御部98は、図49に示すように、信号受信部96(操縦装置6)から点灯色指令(点灯色信号)を入力して、第1乃至第3発光体32~34(各発光素子42)を発光(点灯)させる。表示制御部98は、第1乃至第3発光体32~34において、1の発光体と他の3つの発光体を異なる色(発光色)で発光(点灯)させる。表示制御部98は、例えば、第1発光体32(各発光素子42)と、第2及び第3発光体33,34(各発光素子42)を異なる色(発光色)で発光させ、第2及び第3発光体33,34を同じ色(発光色)で発光させる。
【0183】
撮影装置4は、図3乃至図6、及び図46に示すように、無人飛行体1に搭載される。撮影装置4は、点検カメラ3、固定焦点型の第1基準カメラ51(基準カメラ)、固定焦点型の第2基準カメラ52(基準カメラ)及びカメラ制御部105を有する。
【0184】
第1及び第2基準カメラ51,52は、無人飛行体1の停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)及び回転飛行を含む飛行中に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34を含む画像を撮影する。
【0185】
カメラ制御部105は、図46に示すように、例えば、CPU(central Processing unit/中央演算処理装置)であって、機体11内(機体部21内)に搭載(無人飛行体1に搭載)される。カメラ制御部105は、図46に示すように、点検カメラ3、位置演算装置65、画像送信部14、機体制御部86、第1及び第2基準カメラ51,52及び電源18に接続される。
カメラ制御部105は、機体制御部86から撮影指令(撮影信号)を入力して、点検カメラ3、第1及び第2基準カメラ51,52の撮影を開始して制御する。
【0186】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から基準カメラ撮影指令(基準カメラ撮影信号)を入力して、第1基準カメラ51の撮影を開始する。カメラ制御部105は、無人飛行体1の離陸開始から第1基準カメラ51の撮影を開始し、第1基準カメラ51の撮影した飛行指示体31及び各発光体32~34を含む画像の解像度(画像解像度)が所定の解像度以下になると、第1基準カメラ51の撮影から第2基準カメラ52の撮影に切替える。
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)を入力して、点検カメラ3の撮影を開始して、撮影(撮影時期)を制御する。
機体制御部86は、図46に示すように、カメラ制御部105に接続される。機体制御部86は、操縦装置6から飛行態様指令(飛態様始信号)を入力すると、カメラ制御部105に基準カメラ撮影指令(基準カメラ撮影信号)を出力する。機体制御部86は、点灯カメラ撮影指令(点灯カメラ撮影信号)をカメラ制御部105に出力する。
【0187】
カメラ制御部105は、図46に示すように、点検カメラ3から点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を入力し、第1及び第2基準カメラ51,52から第1及び第2基準カメラ51,52の撮影した各発光体32~34を含む画像を入力して、入力した各画像を画像送信部14及び位置演算装置65に出力する。
【0188】
位置演算装置65は、図46に示すように、点検カメラ3の撮影位置(点検カメラ3の撮影高度H、点検カメラ3の撮影方向V)を求める。
位置演算装置65は、図46に示すように、例えば、無人飛行体1の機体11内(機体部21内)に搭載されて、カメラ制御部105、記憶部17及び電源18に接続される。
【0189】
位置演算装置65は、無人飛行体1の停止飛行中に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像(画像中の第1乃至第3発光体32~34)に基づいて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。位置演算装置65は、無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した各発光体32~34を含む画(画像中の第1乃至第3発光体32~34)に基づいて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。位置演算装置65は、無人飛行体1の停止飛行中に(又は、無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影と同時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)を用いて、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。
【0190】
位置演算装置65は、図19乃至図24で説明した同様に、無人飛行体1の停止飛行中(又は点検カメラ3の撮影と同時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(例えば、正三角形の面積)を算出し(図50参照)、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び面積S2を読み出して、各焦点距離f1,f2及び各面積S1,S2を式(3)に代入して、対地高度hを算出する。位置演算装置65は、算出した対地高度h及び中心間隔ψ1,ψ2を式(6)に代入して、点検カメラ3の撮影高度Hを求める。面積S2は、図24で説明したと同様に、円筒構造体Yλの底面YAに配置された第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)され、面積S1と相似する面積(例えば、正三角形の面積)であって(図51参照)、記憶部17に記憶される。
【0191】
位置演算装置65は、図50及び図51に示すように、無人飛行体1の停止飛行中に(又は点検カメラ3の撮影と同時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(第1面積S1/三角形の第1面積)と、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した第1乃至第3発光体32~34)で形成(構成)され、第1面積S1と相似する面積S2(第2面積/三角形の第2面積)、各基準カメラ51,52の焦点距離f1,f2、及び各中心間隔ψ1,ψ2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度Hを求める。
【0192】
位置演算装置65(位置演算部)は、図52乃至図54に示すように、点検カメラ3の撮影と同時に(無人飛行体1の停止飛行中の点検カメラ3の撮影時に)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)に基づいて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影(点検カメラ3の画像の撮影)と同時に、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した各発光体32~34を含む画像(第1又は第2基準カメラ51,52が撮影した画像)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。
【0193】
位置演算装置65は、図52乃至図54に示すように、方向対応データと、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像(画像データ)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。方向対応データは、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した画像(画像データ)の方向と、点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向き(点検カメラ3の撮影方向V)との対応関係を表すデータである。方向対応データは、第1及び第2基準カメラ51,52の撮影画面56,57(イメージセンサ)の斜め方向WLが点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向きと定義される。斜め方向WLは、図52及び図53に示すように、例えば、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34において、円筒構造体Yλの中心線aを通って第1方向Xに延びる基準線Uに対し角度θを有して、円筒構造体Yλの中心線aから1の発光体(1の発光体の中心線c)に向かう斜めの方向である。斜め方向WLにおいて、1の発光体は、他の2つの発光体と異なる色(発光色)で発光される発光体であって、例えば、第1発光体32である。
【0194】
位置演算装置65は、図54に示すように、点検カメラ3の撮影と同時に、カメラ制御部55から第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP(画像データ)を入力すると、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP(画像データ)の1の発光体(例えば、第1発光体32)及び斜め方向WLの間の角度θX(例えば、斜め方向WL及び第1発光体32の中心線cの間の角度θX)を算出して、点検カメラ3の撮影方向Vを求める。
点検カメラ3の撮影方向V(点検カメラ3のカメラ光軸σ1の向き)は、図54に示すように、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けた状態において、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した第1乃至第3発光体32~34のうち、1の発光体(1の発光体の中心線c)を基準に、点検カメラ3(点検カメラ3のカメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θXだけ回転した方向である(以下、同様)。
【0195】
位置演算装置65は、図46に示すように、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51又は第2基準カメラ52の撮影した画像に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H(撮影高度データ)及び点検カメラ3の撮影方向V(撮影方向データ)と、第1又は2基準カメラ51,52の画像の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて1の位置画像データGFとして、記憶部17に記憶する。
【0196】
次に、円筒構造体の点検システムXβにおける一連の処理工程について、図面を参照して説明する。
【0197】
点検者は、図55乃至図57に示すように、無人飛行体1、及び発光装置2を円筒構造体Yλの内部に搬送して、発光装置2の飛行指示体31及び各発光体32~35を円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)する。飛行指示体31及び各発光体32~35は、図47で説明したと同様に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
無人飛行体1は、図55乃至図57に示すように、円筒構造体Yλの内部において、機体11(機体部21)の中心線eを円筒構造体Yλの中心線a(飛行指示体31の中心線b)に一致(位置)して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、点検カメラ3のカメラ光軸σ1を円筒構造体Yλの内側面Yaに向け、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ3を円筒構造体Yλの底面YA(飛行指示体31及び各発光体32~35)に向けて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、第1及び第2基準カメラ51,52のカメラ光軸σ2,σ2を円筒構造体Yλの中心線aと平行にして、各支持脚23を円筒構造体Yλの底面YAに当接して、円筒構造体Yλの底面YAに配置(着陸)される。無人飛行体1は、円筒構造体Yλの径方向において、円筒構造体Yλの内側面Yaに間隔を隔てて、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)される。
【0198】
点検者は、図28に示すように、操縦装置6において、発光パターン入力部71を操作して、点灯指令(点検信号)を信号送信部72出力する。信号送信部72は、点灯指令を入力すると点灯指令を信号受信部96(発光装置22)に出力する。
【0199】
発光装置22において、信号受信部96は、図49に示すように、信号送信部72(操縦装置6)から点灯指令を入力すると、点灯指令を表示制御部98に出力する。
表示制御部98は、図49に示すように、点灯指令(点灯信号)を入力すると、例えば、第1発光体32の各発光素子42を緑色発光(緑色点灯)させ、第2及び第3発光体33,34の各発光素子42を赤色発光(赤色点灯)させる。第1発光体32は、各発光素子42を緑色に発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に緑色の光を発する。第2及び第3発光体33,34は、各発光素子42を赤色に発光(点灯)して、円筒構造体Yλの内部に赤色の光を発する。
【0200】
表示制御部98は、図49に示すように、第1乃至第3発光体32~34を発光(点灯)すると、点灯開始指令(点灯開始信号)を点灯送信部37に出力する。点灯送信部37は、表示制御部98から点灯開始指令を入力すると、点灯開始指令を点灯受信部15(無人飛行体1)に送信する。
【0201】
無人飛行体1において、点灯受信部15は、図46に示すように、点灯送信部15(発光装置2)から点灯開始指令を受信すると、点灯開始指令(点灯開始信号)を機体制御部86に出力する。
【0202】
点検者は、図28に示すように、操縦部73(操縦レバー)を操作して、上昇飛行指令(上昇飛行信号)を無線通信部75(送信側)に出力する。無線通信部75は、操縦部73から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0203】
無人飛行体1において、無線通信部13(受信側)は、図46に示すように、無線通信部75(操縦装置6)から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を機体制御部86に出力する。
【0204】
機体制御部86は、図46に示すように、点灯受信部15から点灯開始指令を入力し、及び無線通信部74から上昇飛行指令を入力すると(図64:ST31,Yes、図64:ST32,Yes)、基準カメラ撮影指令(基準カメラ開始信号)をカメラ制御部105に出力する(図64:ST33)。
機体制御部86は、図46に示すように、点灯受信部15から点灯開始指令を入力し(図64:ST31,Yes)、及び無線通信部74から上昇飛行指令を入力すると(図64:ST32,Yes)、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)を回転して(図64:ST34)、無人飛行体1を円筒構造体Yλの底面YAから離陸させて、上昇飛行させる。機体制御部86は、機体11(機体部21)の中心線eを円筒構造体Yλの中心線aに一致(位置)するように無人飛行体1の飛行を制御する。
【0205】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から基準カメラ撮影指令を入力すると(図66:ST751,Yes)、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影を開始させる(図66:ST72)。カメラ制御部105は、無人飛行体1の離陸開始から第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影を開始させる。第1基準カメラ51は、無人飛行体1の離陸開始から撮影を開始して、撮影した画像をカメラ制御部105に出力する。
【0206】
カメラ制御部105は、図46に示すように、第1基準カメラ51の撮影した各発光体32~34を含む画像を第1基準カメラ51(基準カメラ)から入力して、各発光体32~35を含む画像の画像解像度を検出(算出)して、画像解像度が所定の解像度以下であると(図66:ST74,Nо、図66:ST75,Yes)、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影から第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影に切替える(図66:ST76)。
カメラ制御部105は、無人飛行体1の上昇飛行中に、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影から第2基準カメラ(基準カメラ)の撮影に切替て、第2基準カメラ52にて円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34を含む画像を撮影させて、第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を入力する。第2基準カメラ52は、無人飛行体1の上昇飛行中(円筒構造体Yの中心線方向Zの飛行中)に、円筒構造体Yλの底面YAに配置(設置)した各発光体32~34を含む画像を撮影する。
【0207】
カメラ制御部105は、図46に示すように、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力して、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を画像送信部14に出力する。
カメラ制御部105は、無人飛行体1の離陸開始から撮影切替えまで、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影した画像を画像送信部14に出力し、撮影切替えによって第2基準カメラ52の撮影した各発光体32~34を含む画像を画像送信部14に出力する。
【0208】
画像送信部14は、図46に示すように、カメラ制御部55から第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を入力すると、画像受信部76(操縦装置6)に送信する。
画像受信部76は、図28に示すように、画像送信部14(無人飛行体1)から第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を受信すると、画像を表示部77に出力する。表示部77は、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を表示する。
【0209】
点検者は、図28に示すように、無人飛行体1の上昇飛行中に、操縦部73(操縦レバー)を操作して、停止飛行指令(停止飛行信号)を入力して、停止表示指令を無線通信部74に出力する。無線通信部74は、停止飛行指令(停止飛行信号)を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0210】
無人飛行体1において、図46に示すように、無線通信部13は、無線通信部75から停止飛行指令を送信すると(図64:ST35,Yes)、停止飛行指令を機体制御部86に出力する。
【0211】
機体制御部86は、図46に示すように、無線通信部13から停止飛行指令(停止飛行信号)を入力すると、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させる(図64:ST36)。
無人飛行体1は、図58に示すように、第1及び第2基準カメラ51,52(カメラ光軸σ2,σ3)を飛行指示体31及び各発光体32~35(円筒構造体Yλの底面YA)に向け、及び点検カメラ3を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けて、円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。無人飛行体1は、図58に示すように、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλ(煙突)の底面YAから高度Z1の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。
【0212】
機体制御部86は、図46に示すように、無人飛行体1を停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させると(図64:ST36)、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を回転飛行して、無人飛行体1の回転及び回転停止を制御する。
機体制御部86は、例えば、無人飛行体1の停止飛行を維持しつつ(無人飛行体1の停止飛行中に)、無人飛行体1を円筒構造体Yλの中心線a(無人飛行体1の中心線e)を中心として、円筒構造体Yλの周方向に所定の角度(回転角度)ずつ回転し、及び無人飛行体1の所定の角度の回転後の回転停止を繰り返して、無人飛行体1を回転飛行させる(図65:ST37)。
機体制御部86は、図59(a)、図60(a)、図61(a)及び図62(a)に示すように、無人飛行体1の飛行停止中に、例えば、無人飛行体1を角度(回転角度):90度ずつ回転し、及び角度:90無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1の回転開始[0度]からの角度(回転角度):90度で回転して停止し[図59(a)参照]、続いて、無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):180度で回転して停止し[図60(a)参照]、続いて、無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):270度で回転して停止し[図61(a)参照]、更に無人飛行体1を回転開始から角度(回転角度):360度で回転して停止して[図59(a)参照]、無人飛行体1を1回転させる。
【0213】
機体制御部86は、図46に示すように、無人飛行体1を停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させると、点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)をカメラ制御部55に出力する。機体制御部86は、例えば、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を所定の角度毎に回転して、所定の角度毎の回転後に無人飛行体1を停止すると、所定の角度毎に点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)をカメラ制御部55に出力する(図39:ST12)。
機体制御部86は、例えば、図39のST12で説明したと同様に、0度の点検カメラ撮影指令、90度の点検カメラ撮影指令、180度の点検カメラ撮影指令及び270度の点検カメラ撮影指令をカメラ制御部105に出力する(図65:ST38)
【0214】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から点検カメラ撮影指令(点検カメラ撮影信号)を入力すると(図67:ST77,Yes)、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を点検カメラ3から入力し、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力する(図67:ST78)。
カメラ制御部105は、機体制御部86から各角度の点検カメラ撮影指令(角度毎の点検カメラ撮影指令)を入力すると(図67:ST77,Yes)、点検カメラ撮影指令毎に、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像を点検カメラ3から入力し、点検カメラ3の撮影と同時に(点検カメラ3の撮影と同期して)、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を第1又は第2基準カメラ51,52から入力する(図67:ST78)。カメラ制御部105は、基準カメラの撮影の切替え前(図66:ST74,No)において、点検カメラ3撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を第1基準カメラ51から入力する。カメラ制御部105は、基準カメラの撮影の切替え後(図66:ST74,Yes、図66:ST76)において、点検カメラ3の撮影と同時に、第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を第2基準カメラ52から入力する。
【0215】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から0度の点検カメラ撮影指令を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP5を入力する[図59(b)参照]。カメラ制御部105は、機体制御部86から90度の点検カメラ撮影指定を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34の画像GP6を入力する[図60(b)参照]。カメラ制御部105は、機体制御部86から180度の点検カメラ撮影指定を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP7を入力する[図61(b)参照]。カメラ制御部105は、機体制御部86から270度の点検カメラ撮影指令を入力すると、点検カメラ3の撮影を開始して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像を入力し、点検カメラ3の撮影と同時(点検カメラ3の撮影時)に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP8を入力する[図62(b)参照]。
点検カメラ3は、無人飛行体1の回転飛行によって、所定の角度毎に円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を撮影して、円筒構造体Yλの内側面YAの全周の画像を複数回に分けて撮影する。
第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)は、無人飛行体1の停止飛行中(ホバリング飛行中/ホバリング中)に、各発光体32~34を含む画像を撮影(点検カメラ3の撮影と同時に、各発光体32~34を含む画像を撮影)する。
【0216】
カメラ制御部105は、図46に示すように、無人飛行体1の飛行停止中に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を位置演算装置5に出力する(図67:ST79)。
【0217】
カメラ制御部105は、例えば、所定の角度毎(各点検カメラ撮影指令毎)に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を対応付けて、位置演算装置65に出力する(図67:ST79)。
カメラ制御部105は、0度の点検カメラ撮影指定に基づいて入力した、点検カメラの撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP5[図59(b)参照]を対応付けて、位置演算装置65に出力する。カメラ制御部105は、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP6[図60(b)参照]を対応付けて、位置演算装置65に出力する。カメラ制御部105は、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面YA(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP7[図61(b)参照]を対応付けて、位置演算装置65に出力する。カメラ制御部105は、270度の点検カメラ撮影指令に基づいて入力した、点検カメラの撮影した円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像GP8[図62(b)参照]を対応付けて、位置演算装置65に出力する(図67:ST79)。
【0218】
カメラ制御部105は、図46に示すように、所定の角度毎(所定の角度の点検カメラ指令毎)に、点検カメラ3から入力して円筒構造体Yλの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した画像を画像送信部14に出力する。
【0219】
画像送信部14は、図46に示すように、カメラ制御部105から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の画像の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を入力すると、点検カメラ3の撮影した画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を画像受信部76(操縦装置6)に送信する。
【0220】
操縦装置6において、画像受信部76は、図28に示すように、画像送信部14(無人飛行体1)から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51の撮影した画像GP5~GP8[図59(b)、図60(b)、図61(b)及び図62(b)参照]を受信すると、点検カメラ3の撮影した画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像を表示部77に出力して、表示部77に表示させる。
【0221】
位置演算装置65は、図46に示すように、カメラ制御部105から点検カメラ3の撮影した画像、及び点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像を入力すると(図68:ST121,Yes、図68:ST122,Yes)、図19乃至図24図50及び図51で説明したと同様に、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び面積S2を記憶部17から読出し、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52)の撮影した画像(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1(正三角形の面積)を算出して、各焦点距離f1,f2、中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度Hを求める(図68:S124)。
【0222】
位置演算装置65は、図59(b)に示すように、0度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP5(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H5を求める。位置演算装置65は、図60(b)に示すように、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP6(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H6を求める。位置演算装置65は、図61(b)に示すように、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP7(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H7を求める。位置演算装置65は、図62(b)に示すように、270度の点検カメラ3撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP8(画像中)の第1乃至第3発光体32~34で形成(構成)される面積S1を算出して、各焦点距離f1,f2、各中心間隔ψ1,ψ2及び各面積S1,S2を用いて、式(5)及び式(6)から点検カメラ3の撮影高度H8を求める(図68:ST123)。
【0223】
位置演算装置65は、図52乃至図54で説明したと同様に、点検カメラ3の撮影と同時に、第1基準カメラ51(基準カメラ)又は第2基準カメラ52(基準カメラ)の撮影した各発光体32~34を含む画像、及び方向対応データ(斜め方向WL)を用いて、点検カメラ3の撮影方向Vを求める(図68:ST124)。
【0224】
位置演算装置65は、図59に示すように、0度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP5の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θeを算出して、点検カメラ3の撮影方向V5を求める。点検カメラ3の撮影方向V5は、図59に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θeだけ回転した方向である。位置演算装置65は、図60に示すように、90度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP6の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θfを算出して、点検カメラ3の撮影方向V6を求める。点検カメラ3の撮影方向V6は、図60に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θfだけ回転した方向である。位置演算装置65は、図61に示すように、180度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP7(画像中)の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θgを算出して、点検カメラ3の撮影方向V7を求める。点検カメラ3の撮影方向V7は、図61に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θgだけ回転した方向である。位置演算装置65は、図62に示すように、270度の点検カメラ撮影指令に基づいて、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP8(画像中)の第1発光体32(第1発光体32の中心線c)、及び方向対応データの斜め方向WLの間の角度θhを算出して、点検カメラ3の撮影方向V8を求める。点検カメラ3の撮影方向V8は、図62に示すように、第1発光体32(第1発光体32の中心線c)を基準に、点検カメラ3(カメラ光軸σ1)を円筒構造体Yλの周方向に角度θhだけ回転した方向である(図68:ST124)。
【0225】
位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影高度H及び点検カメラ3の撮影方向Vを求めると、点検カメラ3の撮影(点検カメラ3の画像の撮影)と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H及び点検カメラ3の撮影方向Vと、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影(第1又は第2基準カメラ51,52の画像の撮影)と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλ(煙突)の内側面Yaを対応付けて位置画像データGFとして、記憶部17に記憶する(図68:ST125、ST126)。
【0226】
位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP5に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H5及び撮影方向V5と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP5の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF5として、記憶部17に記憶する。位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP6に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H6及び撮影方向V6と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP6の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF6として、記憶部17に記憶する。位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP7に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H7及び撮影方向V7と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP7の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF7として、記憶部17に記憶する。位置演算装置65は、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した画像GP8に基づいて求めた点検カメラ3の撮影高度H8及び撮影方向V8と、第1又は第2基準カメラ51,52の画像GP8の撮影と同時に、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yの内側面Ya(内側面Yaの一部)の画像を対応付けて位置画像データGF8として、記憶部17に記憶する(図68:ST125、ST126)。
【0227】
機体制御部86は、図46に示すように、無人飛行体1の停止飛行中に、無人飛行体1を1回転(360度回転)させると、点検カメラ撮影停止指令(点検カメラ撮影停止信号)をカメラ制御部105に出力して(図65:ST39,Yes)、無人飛行体1の停止飛行を維持する(図65:ST40)。
【0228】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から点検カメラ撮影停止指令を入力すると(図67:ST80,Yes)、点検カメラ3の画像の撮影を停止(一時停止)する。
【0229】
点検者は、図28に示すように、表示部77に表示される点検カメラ3の撮影した画像を見て、点検カメラ3の撮影停止を確認すると、操縦部73(操縦レバー)を操作して、上昇飛行指令(上昇飛行信号)を無線通信部75(送信側)に出力する。無線通信部75は、操縦部73から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0230】
無人飛行体1において、無線通信部13(受信側)は、図28に示すように、無線通信部75(操縦装置6)から上昇飛行指令を入力すると、上昇飛行指令を機体制御部86に出力する。
【0231】
機体制御部86は、図46に示すように、無線通信部13から上昇飛行指令を入力すると(図65:ST41,Yes)、高度Z1で停止飛行している無人飛行体1(図58及び図63参照)を上昇飛行させる。
【0232】
点検者は、図28に示すように、無人飛行体1の上昇飛行中に、操作部73(操縦レバー)を操作して、停止飛行指令(停止飛行信号)を入力して、停止表示指令を無線通信部75に出力する。無線通信部75は、停止飛行指令(停止飛行信号)を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。
【0233】
無人飛行体1において、図46に示すように、無線通信部13は、無線通信部75から停止飛行指令を送信すると、停止飛行指令を機体制御部86に出力する。
【0234】
機体制御部86は、図46に示すように、無線通信部13から停止飛行指令(停止飛行信号)を入力すると、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)させる(図64:ST36)。
無人飛行体1は、図56に示すように、第1及び第2基準カメラ51,52(カメラ光軸σ2,σ3)を飛行指示体31及び各発光体32~35(円筒構造体Yλの底面YA)に向け、及び点検カメラ3を円筒構造体Yλの内側面Yaに向けて、円筒構造体Yλの内部の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。無人飛行体1は、図56に示すように、円筒構造体Yλ(煙突)の中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλの内部の高度Z1から高度Z2の空中に停止飛行(ホバリング飛行/ホバリング)される。
【0235】
機体制御部86は、無人飛行体1を停止飛行させると(図64:ST36)、図64に示すST37~ST39を実行し、カメラ制御部105は、図67に示すST77~ST80を実行して、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像、及び第1又は第2基準カメラ51,52の撮影した各発光体32~34を含む画像を位置演算装置65に出力し、位置演算装置65は、図68に示すST121~ST136を実行して、位置画像データGF(点検カメラ3の撮影高度H、点検カメラ3の撮影方向V及び点検カメラ3の撮影した画像)を記憶部17に記憶する。
このように、点検者は、操縦部73を操作して上昇表示指令及び停止表示指令を複数入力し、機体制御部86は、図64及び図65に示すST34~ST39を複数回実行し、カメラ制御部105は、図67に示すST77~ST80を複数回実行し、位置演算装置65は、図68に示すST121~ST126を複数回実行することで、円筒構造体Yλの内部の複数の高度で位置画像データGFを記憶部17に記憶する。
【0236】
点検者は、図28に示すように、操縦部73(操縦レバー)を操作して、降下飛行指令(降下飛行信号)を無線通信部75(送信側)に出力する。無線通信部75は、操縦部73から降下飛行指令を入力すると、降下飛行指令を無線通信部13(無人飛行体1)に送信する。無線通信部13は、降下飛行指令を機体制御部86に出力する。
【0237】
機体制御部86は、図47に示すように、無線通信部13から降下飛行指令(降下飛行信号)を入力すると(図64及び図65:ST42,Yes)、各ロータユニット12のロータモータ26(プロペラ25)の回転(回転数、回転方向)を制御して、無人飛行体1を円筒構造体Yλの内部の空中から底面YAに向けて降下飛行させる。
無人飛行体1は、図55及び図56に示すように、円筒構造体Yλの中心線方向Zにおいて、円筒構造体Yλ(煙突)の内部の空中から降下飛行されて、円筒構造体Yλの底面YAに着陸される。
【0238】
機体制御部86は、無線通信部13から降下飛行指令を入力すると(図64及び図65:ST42,Yes)、撮影終了指令(撮影終了信号)をカメラ制御部105に出力する(図65:ST43)。
【0239】
カメラ制御部105は、図46に示すように、機体制御部86から撮影終了指令を入力すると(図66及び図67:ST81,Yes)、点検カメラ3の撮影を終了させる。
【0240】
円筒構造体の点検システムXβでは、無人飛行体1に停止飛行中に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像、又は点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラ3の撮影高度を求めることができ、点検カメラ3の撮影と同時に、第1又は第2基準カメラ51,52(基準カメラ)の撮影した画像に基づいて、点検カメラ3の撮影方向Vを求めることができる。
点検者は、円筒構造体Yλの底面YAに着陸した無人飛行体1の記憶部17から位置画像データGF(点検カメラ3の撮影高度H及び撮影方向V、点検カメラ3の撮影した画像)を取得して、位置画像データGFを参照することで、円筒構造体Yλの内側面Yaの状態を点検できる。点検者は、点検カメラ3の撮影した画像に異常(ひび割れ、内面被覆材(ライニング材の欠陥等)を認めると、点検カメラ3の撮影した円筒構造体Yλの内側面Yaの画像に対応付けられた点検カメラ3の撮影高度H及び撮影方向Vを参照することで、円筒構造体Yλの内側面Yaに発生した異常の位置を特定できる。
【産業上の利用可能性】
【0241】
本発明は、円筒構造体(煙突)を点検するのに最適である。
【符号の説明】
【0242】
Xα 円筒構造体の点検システム(煙突の点検システム)
Yλ 円筒構造体(煙突)
YA 円筒構造体の底面
Ya 円筒構造体の内側面(内周面/内壁面)
1 無人飛行体
2 発光装置
3 点検カメラ
4 撮影装置
5 位置演算装置
6 操縦装置
31 飛行指示体
32 第1発光体
33 第2発光体
34 第3発光体
51 第1基準カメラ(基準カメラ)
52 第2基準カメラ(基準カメラ)
図1
図2
図3
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