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公開番号2025172293
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2024077686
出願日2024-05-13
発明の名称管内情報収集装置および管内情報収集システム
出願人長野日本無線株式会社
代理人個人
主分類G01C 7/06 20060101AFI20251118BHJP(測定;試験)
要約【課題】長時間に亘って配管内の情報を確実に収集することができ、かつ収集した情報に基づいて配管内の情報を短時間で正確に特定可能とする。
【解決手段】ToFカメラ11、慣性センサ12、制御部18および記憶部19を備えると共に、これらが防水構造のケーシング内に収容され、制御部18が、慣性センサ12から出力されるセンサ信号S0に基づいてToFカメラ11の姿勢および移動速度を特定可能な慣性データD2を生成し、生成した慣性データD2とToFカメラ11による位置データD0とを相互に関連付けて記憶部19に記憶させる情報収集処理を実行可能に構成され、情報収集対象の配管内を配水と共に移動可能に構成されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
三次元ＬｉＤＡＲカメラ、慣性センサ、制御部および記憶部を備えると共に、当該三次元ＬｉＤＡＲカメラ、当該慣性センサ、当該制御部および当該記憶部が防水構造のケーシング内に収容され、
前記制御部は、前記慣性センサから出力されるセンサ信号に基づいて前記三次元ＬｉＤＡＲカメラの姿勢および移動速度を特定可能な慣性データを生成し、生成した当該慣性データと当該三次元ＬｉＤＡＲカメラによる測距データとを相互に関連付けて前記記憶部に記憶させる情報収集処理を実行可能に構成され、
情報収集対象の配管内を配水と共に移動可能に構成されている管内情報収集装置。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記測距データおよび前記慣性データに基づき、前記配管の内側形状を特定可能な管内形状データを生成して前記記憶部に記憶させる請求項１記載の管内情報収集装置。
【請求項３】
前記三次元ＬｉＤＡＲカメラとしての三次元ＴｏＦカメラを備えている請求項２記載の管内情報収集装置。
【請求項４】
前記ケーシング内に収容されて当該管内情報収集装置の構成要素に電力を供給する二次電池と、
前記二次電池と共に前記ケーシング内に収容されて当該二次電池に蓄電する電力を受電する非接触受電部とを備えている請求項２記載の管内情報収集装置。
【請求項５】
当該管内情報収集装置の現在位置を特定する現在位置特定部を備え、
前記制御部は、前記現在位置特定部によって特定された当該管内情報収集装置の現在位置を特定可能な現在位置データを前記管内形状データと共に前記記憶部に記憶させる請求項２記載の管内情報収集装置。
【請求項６】
無線通信部を備え、
前記制御部は、予め規定された送信開始条件が満たされたときに、前記記憶部に記憶されている前記管内形状データを前記無線通信部から外部装置に送信させるデータ送信処理を実行可能に構成されている請求項２記載の管内情報収集装置。
【請求項７】
請求項６記載の管内情報収集装置、および前記外部装置としてのデータサーバーを備え、前記管内情報収集装置から送信された前記管内形状データを前記データサーバーに蓄積可能に構成されている管内情報収集システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報収集対象の配管の内側形状を特定可能な情報を収集する管内情報収集装置および管内情報収集システムに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、下記の特許文献には、下水道管の内部の状態を調査するための管内調査用浮流装置および管内調査システムの発明が開示されている。
【０００３】
この管内調査用浮流装置は、ライト、カメラ、位置データを得るためのデバイス（タイマーや加速度計）およびカメラの撮像データを記憶する記憶装置などの構成要素が、半透明の球体で構成されたケーシング内に収容されており、調査対象の下水道管（以下、「配管」ともいう）内に投下されて配管内を下水（以下、「配水」ともいう）と共に浮流させられつつ、カメラによって配管の内壁などを順次撮影することができるように構成されている。この場合、この管内調査用浮流装置では、上記のケーシングが、透明プラスチックによって半球状に形成された上ケーシング、および発泡ボリスチレン（発泡スチロール）によって半球状に形成された下ケーシングを備え、各構成要素の収容空間に配水が侵入しないように構成されている。また、この管内調査用浮流装置では、配管内に投下されたときに配管内の配水に対する浮力が生じて配水に対して浮いた状態となるように構成されている。
【０００４】
この管内調査用浮流装置を用いた配管の内壁の撮像に際しては、調査対象の配管に設けられた上流側のマンホールから管内調査用浮流装置を配管内に投下する。この際には、配水に対して浮いた状態で配水と共に管内調査用浮流装置が配管内を移動させられ、その際に、カメラによって配管の内側が順次撮像されて撮像データが時間データや加速度データに対応付けられて記憶装置に記憶される。この場合、この管内調査用浮流装置では、カメラと共にライトが搭載されているため、このライトを点灯させることで、日光等が到達しない配管内を照らしてその状態をカメラによって撮像することが可能となっている。この後、下流側のマンホールに流れ着いた管内調査用浮流装置を回収し、記憶装置に記憶されている各データを読み出すことにより、上流側のマンホールから下流側のマンホールまでの配管内を撮像した撮像データなどが取得される。
【０００５】
また、取得した各データを解析することにより、管内調査用浮流装置が配水と共に移動させられた区間（上記の例では、上流側のマンホールから下流側のマンホールまでの間）の配管の内壁の状態を特定することができる。この際に、何かしら異常が発見されたときには、撮像データに関連付けられている時間データや加速度データに基づいて異常箇所を撮像した時点における管内調査用浮流装置の位置、すなわち、配管内における異常箇所の位置を特定する。以上により、配管内の調査が完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第６９３７８００号（第７－２０頁、第１－１０図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記特許文献に開示の管内調査用浮流装置、およびこれを備えて構成された管内調査システムには、以下のような解決すべき課題が存在する。
【０００８】
具体的には、上記特許文献に開示の管内調査用浮流装置では、日光等が到達しない配管の内壁をカメラによって撮像するために、配管内を照らすライトを搭載している。このため、ライトによる消費電力の分だけ、動作可動時間が短くなっている。また、長時間に亘って動作可能とするには、大容量のバッテリーを搭載する必要があるが、大容量のバッテリーの搭載によって装置の大形化を招き、管内を好適に移動させるのが困難となったり、十分な浮力を得るのが困難となり、カメラを配水内に没して配管内を撮像するのが困難となったりするおそれがある。
【０００９】
また、この種の装置に搭載されるカメラ（光学式デジタルカメラ）は、鮮明な画像を得るのに要する露光時間が比較的長いことが知られている。このため、配管内を流れる排水の流速、すなわち、配水と共に配管内を浮流させられる管内調査用浮流装置の移動速度が速いときには、撮像される画像にブレが生じ、配管の内壁の状態を正確に特定するのが困難となる。さらに、配管の内壁を撮像可能に構成されたカメラでは、カメラと被写体（配管の内壁）との距離が比較的短いため、そのような環境下での撮像に対応する光学系では、被写界深度が浅くなる傾向がある。このため、配水と共に管内調査用浮流装置が浮流させられている状態において配管の内径が急激に変化したとき、すなわち、カメラと被写体との距離が急激に変化したときには、配管の内壁に対して焦点が合う状態となるまで、鮮明な画像を撮像することができず、配管の内壁の状態を正確に特定するのが困難となる。
【００１０】
さらに、上記特許文献に開示の管内調査用浮流装置では、露光時間や、焦点を合わせるのに要する時間が短い高価なカメラを搭載したとしても、得られる情報が配管の内壁を撮像した二次元の情報である。このため、例えば、撮像された画像において亀裂のように見える暗色の線状部が確認されたとしても、その暗色の線状部が、亀裂であるのか、暗色の汚れであるのかを特定するのが困難となっている。したがって、実際には、汚れ程度の軽微な不良であったとしても、亀裂や孔などの重大な不良が生じているか否かを再度確認する必要が生じるため、配管の異常の特定に長時間を要することとなってしまう。
（【００１１】以降は省略されています）

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