特許ウォッチ

公開番号2025068923
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-30
出願番号2023179047
出願日2023-10-17
発明の名称管路位置探査装置及び管路位置探査方法
出願人日本電信電話株式会社,株式会社NTEC,株式会社アプライド・ビジョン・システムズ
代理人個人,個人,個人
主分類G01C 15/00 20060101AFI20250422BHJP(測定;試験)
要約【課題】管路の位置をより正確に探査する。
【解決手段】管の内部を移動する移動体と、前記移動体の移動距離を計測する距離計測器と、前記移動体に搭載され、前記管の、前記移動体の移動方向とは逆方向に位置する内面へ光を発し、前記内面で反射した光を受け、発光から受光までの時間に基づいて前記内面までの距離を算出する距離センサと、前記距離センサの姿勢を計測する姿勢計測器と、前記距離計測器により得られた前記移動距離の複数の計測値のそれぞれに対応付けて、前記距離センサにより得られた前記内面までの距離の各算出値と、前記姿勢計測器により得られた前記姿勢の各計測値とを示す探査データを生成するコンピュータと、を備える、管路位置探査装置が提供される。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
管の内部を移動する移動体と、
前記移動体の移動距離を計測する距離計測器と、
前記移動体に搭載され、前記管の、前記移動体の移動方向とは逆方向に位置する内面へ光を発し、前記内面で反射した光を受け、発光から受光までの時間に基づいて前記内面までの距離を算出する距離センサと、
前記距離センサの姿勢を計測する姿勢計測器と、
前記距離計測器により得られた前記移動距離の複数の計測値のそれぞれに対応付けて、前記距離センサにより得られた前記内面までの距離の各算出値と、前記姿勢計測器により得られた前記姿勢の各計測値とを示す探査データを生成するコンピュータと、
を備える、管路位置探査装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記距離センサが発した光の広がりを抑える集光器を更に備える、
請求項１に記載の管路位置探査装置。
【請求項３】
前記集光器の前記距離センサに対する向きを調整する姿勢調整器を更に備える、
請求項２に記載の管路位置探査装置。
【請求項４】
前記距離センサが、前記距離センサにおける、前記移動体の平面視で前記移動体の前記移動方向に直交する方向の両側に、前記内面へ光を発する発光体を備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の管路位置探査装置。
【請求項５】
前記距離センサが、前記距離センサにおける、前記移動体の側面視で前記移動体の前記移動方向に直交する方向の両側に、前記内面へ光を発する発光体を備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の管路位置探査装置。
【請求項６】
前記距離センサが、前記内面へ光を発する１つのみの発光体と、前記内面で反射した光を受ける１つのみの受光器と、を備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の管路位置探査装置。
【請求項７】
前記発光体を、前記発光体が発する光の光軸に対して直交する面内で、前記受光器を中心に回転させる回転機器を更に備える、
請求項６に記載の管路位置探査装置。
【請求項８】
移動体を管の内部で移動させながら、距離計測器により、前記移動体の移動距離を計測することと、
前記移動体を前記管の内部で移動させながら、前記移動体に搭載された距離センサであって、前記管の、前記移動体の移動方向とは逆方向に位置する内面へ光を発し、前記内面で反射した光を受ける距離センサにより、発光から受光までの時間に基づいて前記内面までの距離を算出することと、
前記移動体を前記管の内部で移動させながら、姿勢計測器により、前記距離センサの姿勢を計測することと、
コンピュータにより、前記距離計測器により得られた前記移動距離の、互いに一定の値だけ異なる複数の計測値のそれぞれに対応する、前記距離センサにより得られた前記内面までの距離の算出値と、前記姿勢計測器により得られた前記姿勢の計測値とを取得することと、
前記コンピュータにより、前記移動距離の前記複数の計測値のそれぞれについて、取得された前記内面までの距離の算出値を、取得された前記姿勢の計測値に基づいて補正して、前記内面までの距離の補正値を取得することと、
前記コンピュータにより、前記移動距離の前記複数の計測値のそれぞれについて、前記管の管路位置を、取得された前記内面までの距離の補正値を用いて特定することと、
を含む、管路位置探査方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、管路位置探査装置及び管路位置探査方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
通信ケーブル又は送電線は地下において管の内部を通っている。そのような管は、地中に埋没していたり遮蔽物に遮蔽されていたりして、目視困難又は目視不可能な場合が少なくない。しかし、そのような場合でも、管が三次元的にどのように配置されているか、探査が必要な場合がある。その探査方法としていくつかの方法が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載のように、複数のリングを管の延長方向に並べ、管路位置探査装置を管内で移動させつつ光を発し、複数のリングからの反射光をカメラで撮影し、得られた画像から管路の位置を探査する方法が知られている。この方法では、管の断面を探査するときに、各リングが管の中央に配置されている必要がある。そこで、各リングに多数のバネをリング周方向に等間隔になるように取り付け、それらのバネを管の内面に当て、バネの弾性力により各リングを管の中央に浮かせる構成が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０１２６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法では、多数のバネの位置を等間隔に配置することが困難な場合があり、また多数のバネの弾性が必ずしも均一ではないため、各リングが管の中央に配置されず、管路の位置の探査精度に影響が生じるおそれがある。
【０００６】
かかる事情に鑑みてなされた本開示の目的は、管路の位置をより正確に探査することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る管路位置探査装置は、
管の内部を移動する移動体と、
前記移動体の移動距離を計測する距離計測器と、
前記移動体に搭載され、前記管の、前記移動体の移動方向とは逆方向に位置する内面へ光を発し、前記内面で反射した光を受け、発光から受光までの時間に基づいて前記内面までの距離を算出する距離センサと、
前記距離センサの姿勢を計測する姿勢計測器と、
前記距離計測器により得られた前記移動距離の複数の計測値のそれぞれに対応付けて、前記距離センサにより得られた前記内面までの距離の各算出値と、前記姿勢計測器により得られた前記姿勢の各計測値とを示す探査データを生成するコンピュータと、
を備える。
【０００８】
一実施形態に係る管路位置探査方法は、
移動体を管の内部で移動させながら、距離計測器により、前記移動体の移動距離を計測することと、
前記移動体を前記管の内部で移動させながら、前記移動体に搭載された距離センサであって、前記管の、前記移動体の移動方向とは逆方向に位置する内面へ光を発し、前記内面で反射した光を受ける距離センサにより、発光から受光までの時間に基づいて前記内面までの距離を算出することと、
前記移動体を前記管の内部で移動させながら、姿勢計測器により、前記距離センサの姿勢を計測することと、
コンピュータにより、前記距離計測器により得られた前記移動距離の、互いに一定の値だけ異なる複数の計測値のそれぞれに対応する、前記距離センサにより得られた前記内面までの距離の算出値と、前記姿勢計測器により得られた前記姿勢の計測値とを取得することと、
前記コンピュータにより、前記移動距離の前記複数の計測値のそれぞれについて、取得された前記内面までの距離の算出値を、取得された前記姿勢の計測値に基づいて補正して、前記内面までの距離の補正値を取得することと、
前記コンピュータにより、前記移動距離の前記複数の計測値のそれぞれについて、前記管の管路位置を、取得された前記内面までの距離の補正値を用いて特定することと、
を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、管路の位置をより正確に探査できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
管路位置探査装置の第１実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図１Ａに示される管路位置探査装置を示す正面図である。
管路位置探査方法の一実施形態の動作を示すフローチャートである。
図１Ａに示される管路位置探査装置を、受光器が受光する光の光軸が上方に傾いている状態で示す斜視図である。
図３Ａを、距離センサを基準にして示す図である。
距離センサと補正された３次元データとを示す図である。
コンピュータにより生成された可視化情報を簡略化して示す斜視図である。
図４Ｂの可視化情報を示す正面図である。
距離センサが取得した３次元補正データを示す、移動体の移動方向に沿う図である。
図５Ａの３次元補正データ及び中心位置を示す正面図である。
図５Ｂの中心位置を示す、移動体の移動方向に直交する方向から見た図である。
重ね合わされた中心位置群を示す、移動体の移動方向に沿う図である。
管路位置探査装置の第２実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図７Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図７Ａに示される距離センサを示す側面図である。
距離センサが集光器を備えていない場合における、反射光、及び受光器が受ける光の振幅の時間変化を示す図である。
距離センサが集光器を備える場合における、反射光、及び受光器が受ける光の振幅の時間変化を示す図である。
管路位置探査装置の第３実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図９Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図９Ａに示される距離センサを示す側面図である。
管路位置探査装置の第４実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図１０Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図１０Ａに示される距離センサを示す側面図である。
管路位置探査装置の第５実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図１１Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図１１Ａに示される距離センサを示す側面図である。
管路位置探査装置の第６実施形態を、管の内部に配置された状態で示す上方から見た斜視図である。
図１２Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図１２Ａに示される距離センサを示す側面図である。
コンピュータにより取得される情報を示す側面図である。
図１３Ａの線Ｐ－Ｐに沿う断面図である。
管路位置探査装置の第７実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図１４Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図１４Ａに示される距離センサを示す側面図である。
コンピュータにより取得される情報を示す平面図である。
図１５Ａの線Ｐ－Ｐに沿う断面図である。
管路位置探査装置の第８実施形態を、管の内部に配置された状態で示す斜視図である。
図１６Ａに示される距離センサを示す正面図である。
図１６Ａに示される距離センサを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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