JP6085153B2 - 建屋内調査システム - Google Patents

Description

本発明は、建屋の内部を安全に調査するための建屋内調査システムに係り、特に、災害時に発電所や各種プラント等やその他の中規模から大規模な建屋の内部を調査するのに好適な建屋内調査システムに関する。

例えば、地震、竜巻、津波等の災害が発生し建屋が損壊した場合、建屋内の負傷者の有無、危険物の状況の把握等の調査を安全かつ迅速に行う必要がある。しかし、建屋が損壊している場合、通路が塞がっていたり、床面に様々なものが散乱していたりする等により、建屋内への侵入を妨げられることが想定される。さらに、人間が建屋内を調査する場合、２次災害のリスクがある。２次災害のリスクを避けつつ建屋内を安全に調査するには、遠隔操作型のロボット等の利用が有効と考えられる。

災害時に建屋内に侵入し調査を行うロボットは、阪神・淡路大震災以来多数開発されている。例えば、特許文献１（特開２０１１−１０５１３７号公報）には、不整地走行に適したクローラ型走行装置が開示されている。

また、特許文献２（特開２０１０−１７９９１４号公報）には、無人陸上ビークルと一体化された無人航空ビークルと、前記無人航空ビークルおよび前記無人陸上ビークルによって共有される動力ユニットと、前記無人航空ビークルおよび前記無人陸上ビークルによって共有されるビークル制御装置と、前記無人航空ビークルから前記無人陸上ビークルを切り離すための係合解除機構と、前記無人航空ビークルもしくは前記無人陸上ビークルのいずれかに配置された１つまたは複数のマニピュレータアームと、着陸装置とを備える変容式無人航空／陸上ビークルアセンブリ（請求項１参照）が開示されている。

また、特許文献３（特開２００６−５１８９３号公報）には、通信手段を有する制御センターと、通信手段を有し、前記制御センターにより該制御センターに対する絶対位置および絶対姿勢が把握されている第１の移動体と、通信手段を有する第２の移動体とを備え、前記制御センターにより、前記第１の移動体を介して前記第２の移動体の位置および姿勢を検出する位置・姿勢検出システムであって、前記第１の移動体は、前記第２の移動体を撮影する撮像手段と、前記撮像手段により撮影された撮影画像の画像データを含む前記第２の移動体の現在情報、または該画像データに基づいて作成されたデータを含む前記第２の移動体の現在情報を作成する現在情報作成手段とを有し、前記第２の移動体の現在情報を前記制御センターに送信し、前記制御センターは、前記第１の移動体の絶対位置および絶対姿勢の情報と、前記第２の移動体の現在情報とに基づいて、前記制御センターに対する前記第２の移動体の絶対位置および絶対姿勢を求める絶対位置・絶対姿勢検出手段を有することを特徴とする位置・姿勢検出システム（請求項１参照）が開示されている。

特開２０１１−１０５１３７号公報 特開２０１０−１７９９１４号公報 特開２００６−５１８９３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたクローラ型走行装置のような、床面を移動するタイプの遠隔操作型ロボットでは、建屋内の調査において、障害物により調査対象個所への移動が困難となる欠点があった。また、特許文献２に開示された無人航空ビークルのような、飛行タイプの遠隔操作型ロボットでは、オペレータが直接目視できる範囲しか飛行させることができず、建屋内部での使用は困難であるという欠点があった。さらに、建屋内に侵入可能な小型の飛行ロボットは飛行時間が短いという欠点があった。また、特許文献３のように、第１の移動体（母船）に第２の移動体（小型飛行体）を撮影する撮像手段を有していても、操作が煩雑になるという欠点があった。

そこで、本発明は、建屋の内部を適切に調査することが可能な建屋内調査システムを提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明は、床面を移動して建屋内に侵入する移動機構と、前記移動機構に設けられたカメラと、前記カメラのパンチルト機構と、前記移動機構に搭載可能な飛行体と、前記飛行体に設けられた発光体と、前記カメラが前記発光体を追尾するように前記パンチルト機構を制御するパンチルト制御部と、前記カメラで撮影された画像を表示する表示部と、少なくとも前記飛行体の操作を入力する操作入力部と、調査対象である建屋のマップを記憶する記憶部と、前記マップにおける前記移動機構および前記飛行体の位置を推定する位置推定部と、前記飛行体の飛行可能領域であるか否かを判定する飛行可能領域判定部と、前記飛行体の移動を制御する制御部と、を備え、前記飛行可能領域判定部は、前記位置推定部で推定した前記移動機構の位置と、前記マップと、に基づいて、前記移動機構と前記飛行体の間で無線による通信が可能な領域である前記飛行体の前記飛行可能領域を決定し、前記操作入力部により入力された前記飛行体の移動方向が前記飛行可能領域外となると前記飛行可能領域判定部が判定した場合、前記制御部は、前記飛行体の移動を制限することを特徴とする建屋内調査システムである。

本発明によれば、建屋の内部を適切に調査することが可能な建屋内調査システムを提供することができ、特に、災害発生時に２次災害のリスクを避けつつ建屋内を安全に調査する建屋内調査システムを提供することができる。

本実施形態に係る建屋内調査システムの構成模式図である。 本実施形態に係る建屋内調査システムが備える移動機構の一例を示す外観斜視図である。 移動機構の機能ブロック図である。 本実施形態に係る建屋内調査システムの飛行体の一例を示す外観斜視図である。 飛行体の機能ブロック図である。 飛行体が移動機構に搭載された状態を示す外観斜視図である。 遠隔操作装置の機能ブロック図である。 建屋内調査システムを用いて建屋内を調査する場合のオペレータの手順を示すフローチャートである。 移動機構に搭載されたＩＴＶカメラの追尾処理を示すフローチャートである。 建屋の内部のマップの一例を示す平面図である。 飛行体の移動制限を示すフローチャートである。 変形例に係る中継飛行体２Ａの機能ブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。

≪建屋内調査システム≫
本実施形態に係る建屋内調査システムＳの全体構成について、図１から図５を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る建屋内調査システムＳの構成模式図である。図２Ａは、本実施形態に係る建屋内調査システムＳが備える移動機構１の一例を示す外観斜視図である。図２Ｂは、移動機構１の機能ブロック図である。図３Ａは、本実施形態に係る建屋内調査システムＳの飛行体２の一例を示す外観斜視図である。図３Ｂは、飛行体２の機能ブロック図である。図４は、飛行体２が移動機構１に搭載された状態を示す外観斜視図である。図５は、遠隔操作装置３の機能ブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る建屋内調査システムＳは、建屋（図示せず）内に侵入する移動機構１と、移動機構１に搭載（図４参照）されて建屋内に侵入し、建屋内を飛行して調査する飛行体２と、移動機構１および飛行体２を遠隔操作するための遠隔操作装置３と、遠隔操作装置３と移動機構１を通信可能に接続するとともに、遠隔操作装置３から移動機構１に給電するケーブル４と、を備えている。なお、移動機構１と飛行体２とは、無線５により通信することができるようになっている。

即ち、遠隔操作装置３は、ケーブル４を介して、移動機構１を遠隔操作することができるようになっている。また、遠隔操作装置３は、ケーブル４、移動機構１および無線５を介して、飛行体２を遠隔操作することができるようになっている。

なお、飛行体２を遠隔操作する際には、遠隔操作装置３の表示手段３１（後述する図５参照）には、飛行体２のカメラ２５（後述する図３Ｂ参照）で撮影したＦＰＶ（first-person point of view；一人称視点）画像と、移動機構１のＩＴＶ（Industrial Television；工業用テレビ）カメラ１３で飛行体２を撮影したＴＰＶ（third-person point of view；三人称視点）画像とが表示されるようになっており、オペレータは、これらの画像を見ながら飛行体２を遠隔操作するとともに、建屋内を調査することができるようになっている。

＜移動機構１＞
図２Ａに示すように、移動機構１は、本体１０と、本体１０の左右に設けられた一対のクローラ機構１１と、クローラ機構１１の外側に具備された一対のフリッパ１２と、ＩＴＶカメラ１３と、ＩＴＶカメラ１３をパン（左右方向の首振り）・チルト（上下方向の首振り）可能なパンチルト雲台１４と、本体１０の上部に配置され移動機構１全体を制御する制御手段１５と、を備えている。

なお、移動機構１は、図４に示すように、飛行体２を搭載することができるようになっており、クローラ機構１１およびフリッパ１２により、建屋内の階段・段差等の環境や小さいがれき等が散乱した場所においても、飛行体２を搭載した状態で移動することができるようになっている。

図２Ｂに示すように、移動機構１は、ケーブル４（図１参照）を介して遠隔操作装置３（図１参照）と通信するための通信手段１６と、無線５（図１参照）を介して飛行体２（図１参照）と通信するための無線通信手段１７と、を更に備えている。また、移動機構１は、飛行体２の搭載時に（図４参照）、飛行体２のバッテリ２９ａ（後述する図３Ｂ参照）を充電するための給電手段１８を更に備えている。

なお、図示は省略するが、移動機構１は、温度・湿度・放射線量等の環境データを測定する各種センサ（図示せず）を備え、測定した環境データを遠隔操作装置３にケーブル４を介して送信することができるようになっている。また、建屋は災害発生時に停電している場合も想定されるため、移動機構１は照明装置（図示せず）を備えている。

＜飛行体２＞
図３Ａに示すように、飛行体２は、フレーム２０と、フレーム２０の中心部に同軸上に配置された一対のプロペラ２１と、それぞれのプロペラ２１を駆動するモータ２２と、飛行体２の姿勢を制御する動翼２３と、フレーム２０の下部に具備された発光体マーカ２４（図１参照）と、を備えている。

飛行体２が建屋（図示せず）内を飛行する際には、建屋内の構造物に飛行体２が接触することが想定されるが、図３Ａに示すように、プロペラ２１の周りをフレーム２０が囲っている構造のため、プロペラ２１が建屋内の構造物に接触しにくい構造としている。また、飛行体２は、空中で静止可能等、空中を自在に飛行可能である。

図３Ｂに示すように、飛行体２は、カメラ２５と、飛行体２と床面との距離を計測する距離センサ２６と、飛行体２全体を制御する制御手段２７と、無線５（図１参照）を介して移動機構１（図１参照）と通信するための無線通信手段２８と、を更に備えている。また、飛行体２は、飛行体２の電源であるバッテリ２９ａと、バッテリ２９ａを充電するための受電手段２９を更に備えている。

ここで、発光体マーカ２４は、図１に示すように、飛行体２の下部に設置され、飛行体２の飛行時に移動機構１に搭載されたＩＴＶカメラ１３から認識しやすい構成となっている。また、発光体マーカ２４として、赤外線を用いた発光体（例えば、赤外線ＬＥＤ）を用いることにより、建屋内に存在する他の発光体と誤認識することを防止することができる。また、飛行体２の制御手段２７が発光体マーカ２４を所定のパターンで点灯・消灯させることにより、他の発光体との識別性を高めるようにしてもよい。

飛行体２が移動機構１に搭載された状態（図４参照）において、飛行体２の受電手段２９は、移動機構１の給電手段１８（図２Ｂ参照）から給電され、バッテリ２９ａを充電することができるようになっている。このように構成されることにより、飛行体２は、より長時間の調査を行うことができる。また、バッテリ２９ａを軽量・小型とすることができるので、プロペラ２１に要求される揚力が小さくなり、飛行体２を小型化することが可能となる。なお、受電手段２９から給電手段１８への給電は、非接触（ワイヤレス、無接点）であることが望ましいが、これに限られるものではない。

なお、図示は省略するが、飛行体２は、温度・湿度・放射線量等の環境データを測定する各種センサ（図示せず）と、飛行体２の姿勢を計測するジャイロセンサ（図示せず）と、を備え、測定した環境データを遠隔操作装置３に無線５、移動機構１およびケーブル４を介して送信することができるようになっている。また、建屋は災害発生時に停電している場合も想定されるため、飛行体２はカメラ２５の撮影範囲を照らすＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）照明装置（図示せず）を備えている。

＜遠隔操作装置３＞
図５に示すように、遠隔操作装置３は、表示手段３１と、オペレータが操作を入力するための操作手段３２と、調査対象の建屋のマップ３３ａが記憶された記憶手段３３と、ケーブル４（図１参照）を介して移動機構１（図１参照）と通信するための通信手段３４と、遠隔操作装置３全体を制御する制御手段３５と、を備えている。さらに、制御手段３５は、画像処理部３６と、パンチルト制御部３７と、位置推定部３８と、飛行可能領域判定部３９と、を有している。

画像処理部３６は、移動機構１のＩＴＶカメラ１３で撮影された画像から、飛行体２の発光体マーカ２４の位置を抽出することができるようになっている。

パンチルト制御部３７は、移動機構１のパンチルト雲台１４を制御する信号を生成し送信することができるようになっている。なお、飛行体２の飛行時におけるパンチルト雲台１４を制御については、図７を用いて後述する。

位置推定部３８は、移動機構１および飛行体２の位置を推定することができるようになっている。なお、位置推定部３８による移動機構１および飛行体２の位置の推定方法についての詳細は、後述する（図９のＳ２０２およびＳ２０３参照）。
飛行可能領域判定部３９は、移動機構１と飛行体２の間で無線５による通信が可能な領域である飛行可能領域を決定することができるようになっている。また、飛行可能領域判定部３９は、飛行体２の移動しようとする位置が飛行可能領域内であるか否かを判定することができるようになっている。なお、飛行体２の飛行時における飛行体２の制御については、図９を用いて後述する。

≪建屋内調査システムを用いた調査手順≫
次に、建屋内調査システムＳを用いた建屋内の調査手順について、図６を用いて説明する。図６は、建屋内調査システムＳを用いて建屋内を調査する場合のオペレータの手順を示すフローチャートである。

オペレータは、建屋外の安全な位置に設置された遠隔操作装置３から、表示手段３１に表示される移動機構１に搭載したＩＴＶカメラ１３からの映像を見ながら、操作手段３２により移動機構１を遠隔操作し、クローラ機構１１やフリッパ１２を操って移動機構１を移動させる（Ｓ１、Ｓ２・Ｎｏ、Ｓ３・Ｎｏのループ参照）。

床面の移動のみで調査対象近傍まで移動可能な場合（Ｓ１、Ｓ２・Ｎｏ、Ｓ３・Ｙｅｓ、Ｓ４・Ｙｅｓ）、移動機構１に搭載したＩＴＶカメラ１３により調査対象の映像を取得する（Ｓ５）。なお、移動機構１に搭載した各種センサ（図示せず）により、調査対象付近の環境データ（温度・湿度・放射線量等）も取得する。

一方、移動途中に障害物が存在し、調査対象近傍まで移動機構１が移動できない場合（Ｓ１、Ｓ２・Ｙｅｓ）や、調査対象近傍まで移動機構１が移動可能でも、調査対象が高所にある等により移動機構１に搭載したＩＴＶカメラ１３では調査対象が確認できない場合（Ｓ１、Ｓ２・Ｎｏ、Ｓ３・Ｙｅｓ、Ｓ４・Ｎｏ）であっても、飛行体２を用いれば調査可能な場合（Ｓ６・Ｙｅｓ）、飛行体２を用いて調査を行う。

オペレータは、表示手段３１に表示される移動機構１に搭載したＩＴＶカメラ１３からの映像および飛行体２に搭載したカメラ２５からの映像を見ながら、操作手段３２により飛行体２を遠隔操作し、飛行体２を移動させる（Ｓ７）。ここで、ＩＴＶカメラ１３のパンチルト雲台１４は、パンチルト制御部３７により制御され、ＩＴＶカメラ１３が飛行体２を自動で追尾するようになっている。即ち、オペレータは、飛行体２を遠隔操作に専念することができる。そして、飛行体２に搭載したカメラ２５により調査対象の映像を取得する（Ｓ８）。なお、飛行体２に搭載した各種センサ（図示せず）により、調査対象付近の環境データ（温度・湿度・放射線量等）も取得する。その調査対象の調査が終了すると、飛行体２は移動機構１の所定の位置に帰還する。帰還すると、飛行体２のバッテリ２９ａを充電する構成となっている。

一方、飛行体２が通過できる空間がない等により、飛行体２を用いても調査できない場合（Ｓ６・Ｎｏ）、その調査対象は調査不可とする（Ｓ９）。

そして、全ての調査が終了していない場合（Ｓ１０・Ｎｏ）、移動機構１を遠隔操作して、次の調査対象近傍に移動機構１を移動させ、以下同様に調査する。

全ての調査が終了した場合（Ｓ１０・Ｙｅｓ）、移動機構１を遠隔操作し、遠隔操作装置３の近傍まで移動機構１を移動させ全ての調査を終了する。

＜ＩＴＶカメラの追尾処理＞
本実施形態に係る建屋内調査システムＳは、飛行体２が飛行する際には、ＩＴＶカメラ１３のパンチルト雲台１４は、パンチルト制御部３７により制御され、ＩＴＶカメラ１３が飛行体２を自動で追尾するようになっている。この追尾処理について、図７を用いて説明する。図７は、移動機構１に搭載されたＩＴＶカメラ１３の追尾処理を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０１において、制御手段３５の画像処理部３６は、移動機構１のＩＴＶカメラ１３で撮影された画像から、飛行体２の発光体マーカ２４の位置を抽出する。
次に、ステップＳ１０２において、パンチルト制御部３７は、画面中央の位置とステップＳ１０１で抽出した発光体マーカ２４の位置との偏差（左右方向の偏差および上下方向の偏差）を算出する。
そして、ステップＳ１０３において、パンチルト制御部３７は、ステップＳ１０２で算出した偏差に基づいて、偏差が小さくなるように移動機構１のパンチルト雲台１４を制御する信号を生成し、送信する。

なお、パンチルト制御部３７から送信されたパンチルト雲台１４の制御信号は、通信手段３４、ケーブル４、移動機構１の通信手段１６、を介して、移動機構１の制御手段１５に入力される。そして、移動機構１の制御手段１５は、制御信号に基づいてパンチルト雲台１４を制御する。

このように、移動機構１のパンチルト雲台１４が制御されることにより、移動機構１のＩＴＶカメラ１３で撮影された画像の中心に飛行体２の発光体マーカ２４がくるように制御されるので、オペレータは遠隔操作装置３の表示手段３１に表示された画像を見ながら飛行体２を操作することができる。これにより、建屋内のように、オペレータが飛行体２を直接目視できないような調査対象についても調査することが可能となる。

＜飛行体の移動制限＞
次に、飛行体２の移動範囲の制限について図８を用いて説明する。図８は、建屋６０の内部のマップの一例を示す平面図である。なお、本マップは、遠隔操作装置３の記憶手段３３にマップ３３ａとして、あらかじめ格納されている。

移動機構１が飛行体２を搭載した状態で建屋６０内を移動しＡ地点まで移動して障害物６１に阻まれた場合、その先のＢ領域、Ｃ領域、Ｄ領域の調査は、移動機構１では実施することができない。その場合に飛行体２を飛行させて調査を行うこととなる。ここで、Ｂ領域およびＣ領域については、飛行体２により調査を行うが、Ｄ領域については、建屋６０の壁が障害となり、移動機構１と飛行体２との間の無線通信が途絶し、飛行体２が操縦できない状態となるおそれがある。このため、本実施形態に係る建屋内調査システムＳは、オペレータが飛行体２をＤ領域に侵入させるような操作を行った場合、その操作を制限することができるようになっている。

図９は、飛行体２の移動制限を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１において、制御手段３５は、オペレータが操作手段３２を操作することにより飛行体２の移動操作を入力したか否かを判定する。飛行体２の移動操作が入力されていない場合（Ｓ２０１・Ｎｏ）、移動操作が入力されるまでＳ２０１を繰り返す。一方、飛行体２の移動操作が入力された場合（Ｓ２０１・Ｙｅｓ）、制御手段３５の処理はステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２において、制御手段３５の位置推定部３８は、マップ３３ａにおける移動機構１の位置を推定する。なお、位置推定部３８による移動機構１の位置を推定は、例えば、建屋侵入時からの移動機構１の移動距離を計測して推定する。また、移動機構１のＩＴＶカメラ１３で撮影された画像に基づいて、移動機構１の位置を推定してもよい。

ステップＳ２０３において、制御手段３５の位置推定部３８は、マップ３３ａにおける飛行体２の位置を推定する。なお、位置推定部３８による飛行体２の位置を推定は、例えば、ステップＳ２０２で推定した移動機構１の位置と、移動機構１のパンチルト雲台１４のパンチルトの角度情報と、飛行体２の距離センサ２６で計測した床面との距離情報とに基づいて、推定することができる。

ステップＳ２０４において、飛行可能領域判定部３９は、移動機構１と飛行体２の間で無線５による通信が可能な領域である飛行可能領域を決定する。具体的には、ステップＳ２０２で推定した移動機構１の位置および記憶手段３３に記憶されたマップ３３ａに基づいて、飛行可能領域を決定する。

ステップＳ２０５において、飛行可能領域判定部３９は、ステップＳ２０１で入力された移動操作後の飛行体２の位置が、飛行可能領域内であるか否かを判定する。即ち、飛行可能領域判定部３９は、ステップＳ２０３で推定した飛行体２の位置と、ステップＳ２０１で入力された移動操作に基づいて、移動操作後の飛行体２の位置を推定し、その位置がステップＳ２０４で決定した飛行可能領域内であるか否かを判定する。飛行可能領域内である場合（Ｓ２０５・Ｙｅｓ）、制御部３５の処理はステップＳ２０６に進む。一方、飛行可能領域内でない場合（Ｓ２０５・Ｎｏ）、制御部３５の処理はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０６において、制御手段３５は、ステップＳ２０１で入力された移動操作に基づいて、飛行体２を制御する信号を生成し、送信する。
なお、制御手段３５から送信された飛行体２の制御信号は、通信手段３４、ケーブル４、移動機構１の通信手段１６、移動機構１の制御手段１５、移動機構１の無線通信手段１７、無線５、飛行体２の無縁通信手段２８を介して、飛行体２の制御手段２７に入力される。そして、飛行体２の制御手段２７は、制御信号に基づいてモータ２２および動翼２３を制御する。

一方、ステップＳ２０７において、制御手段３５は、遠隔操作装置３の表示手段３１に警告表示する。これにより、オペレータに、操作入力した方向が飛行可能領域外であることを知覚させることができるようになっている。また、飛行体２の移動先が飛行可能領域外となり移動機構１と飛行体２との間の無線通信が途絶する前に、飛行体２の移動を制限することができるので、飛行体２が操縦できない状態となることを防止することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る建屋内調査システムＳによれば、オペレータは安全な場所から遠隔操作装置３を用いて、移動機構１および飛行体２を遠隔操作して建屋内を移動させ、建屋内の調査することが可能となる。また、飛行体２が移動機構１に帰還した場合に、移動機構１の給電手段１８および飛行体２の受電手段２９により飛行体２のバッテリ２９ａを充電することができるので、飛行体２による調査範囲を拡大することが可能となる。さらに、飛行体２の移動範囲を予め作成した建物のマップとマップ上での飛行体の位置を認識することにより飛行体２の移動方向を制限することで、通信の途絶による飛行体２の操縦不能を防ぐことができる。

≪変形例≫
次に、変形例に係る建屋内調査システムＳについて、図１０を用いて説明する。図１０は、変形例に係る中継飛行体２Ａの機能ブロック図である。
ここで、変形例に係る建屋内調査システムＳは、飛行体２（図３Ｂ参照）に加えて、図１０に示す中継飛行体２Ａを備える点で異なっている。また、移動機構１は、飛行体２および中継飛行体２Ａを搭載することができるようになっている。

中継飛行体２Ａは、中継手段２８Ａおよび中継手段２８Ｂをさらに備える点で飛行体２（図３Ｂ参照）と異なっている。その他の構成は、飛行体２（図３Ｂ参照）と同様であり、説明を省略する。

変形例に係る建屋内調査システムＳでは、図８に示す建屋６０において、移動機構１がＡ地点で停止した後、まず、中継手段２８Ａ、２８Ｂを有する中継飛行体２ＡをＣ領域まで飛行させて床面に着地させる。次に、飛行体２を移動機構１から飛行させる。ここで、Ｃ領域に着地させた中継飛行体２Ａを無線の中継局とすることにより、飛行体２によりＤ領域を飛行して調査を行うことができるようになっている。この場合、移動機構１のＩＴＶカメラ１３からＤ領域の飛行体２が死角になるが、Ｃ領域に着地した中継飛行体２Ａのカメラ２５からの映像と、飛行体２のカメラ２５からの映像により、Ｄ領域の飛行体２を遠隔操作することができる。

なお、中継飛行体２Ａのカメラ２５はパンチルト雲台（図示せず）を有し、中継飛行体２Ａのパンチルト雲台（図示せず）を飛行体２のマーカ２４を追尾するように制御する構成であってもよい。この場合、中継飛行体２Ａのパンチルト雲台（図示せず）の制御は、図７に示す制御について、移動機構１を中継飛行体２Ａと読み替え、移動機構１のＩＴＶカメラ１３を中継飛行体２Ａのカメラ２５と読み替え、移動機構１のパンチルト雲台１４を中継飛行体２Ａのパンチルト雲台（図示せず）と読み替えればよく、説明を省略する。

また、飛行体２の移動範囲の制限についても、同様に、図９にしめす制御について、移動機構１の位置を中継飛行体２Ａの位置と読み替えればよく、説明を省略する。

以上のように、変形例に係る建屋内調査システムＳによれば、飛行体２の移動可能範囲を拡大して、調査可能範囲を拡大することができる。

≪その他≫
なお、本実施形態に係る建屋内調査システムＳは、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

図１に示すように、本実施形態に係る建屋内調査システムＳは、遠隔操作装置３と移動機構１をケーブル４で接続するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、移動機構１にバッテリ（図示せず）を搭載し、遠隔操作装置３と移動機構１とは、無線により通信する構成であってもよい。

図２Ａに示すように、本実施形態に係る建屋内調査システムＳの移動機構１は、クローラ機構により移動するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、駆動輪により移動する構成であってもよく、多脚機構により移動する構成であってもよく、それらを組み合せた構成であってもよい。

また、変形例に係る建屋内調査システムＳについて、中継機能を有する中継飛行体２Ａは１つに限られず、複数備えていてもよい。また、変形例に係る建屋内調査システムＳについて、中継機能を有する中継飛行体２Ａと中継機能のない飛行体２とを組み合せて備えるものとして説明したが、これに限られるものではなく、全て中継機能を有する中継飛行体２Ａで構成してもよい。また、中継局として機能させる中継飛行体２Ａは、環境データ（温度・湿度・放射線量等）を取得する各種センサ（図示せず）を省略して、安価に構成してもよい。

Ｓ 建屋内調査システム
１ 移動機構
２ 飛行体
２Ａ 中継飛行体（飛行体）
３ 遠隔操作装置
４ ケーブル
５ 無線
１０ 本体
１１ クローラ機構
１２ フリッパ
１３ ＩＴＶカメラ
１４ パンチルト雲台
１５ 制御手段
１６ 通信手段
１７ 無線通信手段
１８ 給電手段
２０ フレーム
２１ プロペラ
２２ モータ
２３ 動翼
２４ 発光体マーカ（発光体）
２５ カメラ
２６ 距離センサ
２７ 制御手段
２８ 無線通信手段
２８Ａ，２８Ｂ 中継手段
２９ 受電手段
２９ａ バッテリ（蓄電池）
３１ 表示手段
３２ 操作手段
３３ 記憶手段
３３ａ マップ
３４ 通信手段
３５ 制御手段
３６ 画像処理部
３７ パンチルト制御部（パンチルト制御手段）
３８ 位置推定部（位置推定手段）
３９ 飛行可能領域判定部（飛行可能領域判定手段）

Claims (8)

1. 床面を移動して建屋内に侵入する移動機構と、
   前記移動機構に設けられたカメラと、
   前記カメラのパンチルト機構と、
   前記移動機構に搭載可能な飛行体と、
   前記飛行体に設けられた発光体と、
   前記カメラが前記発光体を追尾するように前記パンチルト機構を制御するパンチルト制御部と、
   前記カメラで撮影された画像を表示する表示部と、
   少なくとも前記飛行体の操作を入力する操作入力部と、
   前記移動機構に設けられた第１無線通信部と、
   前記飛行体に設けられ、前記第１無線通信部と無線通信可能な第２無線通信部と、
   調査対象である建屋のマップを記憶する記憶部と、
   前記マップにおける前記移動機構および前記飛行体の位置を推定する位置推定部と、
   前記飛行体の飛行可能領域であるか否かを判定する飛行可能領域判定部と、
   前記飛行体の移動を制御する制御部と、を備え、
   前記飛行可能領域判定部は、
   前記位置推定部で推定した前記移動機構の位置と、前記マップと、に基づいて、前記移動機構と前記飛行体の間で無線による通信が可能な領域である前記飛行体の前記飛行可能領域を決定し、
   前記操作入力部により入力された前記飛行体の移動方向が前記飛行可能領域外となると前記飛行可能領域判定部が判定した場合、前記制御部は、前記飛行体の移動を制限する
   ことを特徴とする建屋内調査システム。
2. 前記位置推定部は、
   前記建屋への侵入時からの前記移動機構の移動距離に基づいて、前記マップにおける前記移動機構の位置を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。
3. 前記位置推定部は、
   前記カメラで撮影された画像に基づいて、前記マップにおける前記移動機構の位置を推定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。
4. 前記飛行体に設けられ、該飛行体と前記床面との距離を計測する距離センサをさらに備え、
   前記位置推定部は、推定した前記移動機構の位置と、前記パンチルト機構の角度情報と、前記距離センサの距離情報と、に基づいて、前記移動機構に対する前記飛行体の位置を推定する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の建屋内調査システム。
5. 前記発光体は、前記飛行体の底部に設置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。
6. 前記発光体は、赤外線を発光する発光体である
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。
7. 前記移動機構は、
   前記飛行体が搭載された状態において、該飛行体の蓄電池を充電する給電部を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。
8. 前記移動機構と前記飛行体との間の通信を中継する中継手段を有する中継飛行体を更に備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の建屋内調査システム。

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