JP4336829B2

JP4336829B2 - 橋梁点検設備

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Publication number: JP4336829B2
Application number: JP2004220270A
Authority: JP
Inventors: 健小川
Original assignee: West Nippon Expressway Co Ltd; Central Nippon Expressway Co Ltd; Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Current assignee: West Nippon Expressway Co Ltd; Central Nippon Expressway Co Ltd; Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2024-07-28
Also published as: JP2006037557A

Description

本発明は、高架橋などの橋梁の裏面を点検するための橋梁点検設備に関するものである。

高架橋などの橋梁は長年の供用により老朽化したり損傷が発生したりする。橋梁に損傷などが発生した場合には安全性が低下して重大な事故につながる恐れがあるので、定期的に点検などを行って保守管理することが重要である。しかし、橋梁の裏側には鉄骨などが交錯していて隙間が狭く人の立ち入りを阻んでおり、また、高所であるために人による直接点検を行うことが極めて困難である。橋梁の点検を人手によらず行うための橋梁点検設備として、特許文献１には、本明細書の図１０に示すような橋梁１下部に設けたレール２上に巡視ロボット３を走行させて点検する点検設備が開示されている。この巡視ロボット３はカメラ４を備えており、無線コントローラ５により操作されて、カメラ４にて撮影した橋梁裏面画像等をアンテナ６から送信する。無線コントローラ５は送信された信号をアンテナ５１から受信して、画像等をモニタリングテレビ７に表示することにより、橋梁１の点検を行うことができる。

しかしながら、橋梁１の裏側には鉄骨などの構造部材が狭い空間に錯綜しているので電波の伝送上大きな障害となる。この電波障害を克服してしかも長距離に渡って信号を送受信するには強力な電波を必要とするが、他の設備に対して不要な電波を輻射することになるので電波法の規制を受けねばならない。したがって、従来は電波法に抵触することなく、しかも４００ｍ程度の比較的長距離に渡って通信信号を伝送して橋梁を点検することははなはだ困難なことであった。
特開平８‐１２８０１５号公報（図１）

本発明は上記した従来の問題点を解決し、電波法に抵触することのない微弱電波により、しかも構造部材に阻害されることなく長距離に渡って点検結果を確実に伝送することのできる橋梁点検設備を提供するためになされたものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、橋梁の下部に敷設されたレールと、デジタル無線装置を有し前記レール上を走行して橋梁を点検する巡視ロボットと、巡視ロボットを操作してその点検結果を受信するロボット制御装置とからなる橋梁点検設備において、前記レールに沿って微弱電波を漏洩する密結合ケーブルを敷設するとともに、巡視ロボットには密結合ケーブルに非接触で近接するアンテナである結合器を設けて、巡視ロボットとロボット制御装置との間で密結合ケーブルを介して通信信号を送受信するようにしたうえに、
レール面に密結合ケーブルの径より幅広の凹溝部を形成し、密結合ケーブルを前記凹溝部に設けた支持部材に支持させることにより、密結合ケーブルとレールとの間に空間を確保するとともに、レール面からの突出高さを低くして密結合ケーブルを敷設したことを特徴とするものである。

また、巡視ロボットのデジタル無線装置にＱＰＳＫ周波数可変型局部発振器を備えてスイッチにより伝送路の送受信周波数をf01又はf02に切り換え可能なものとし、伝送線路の敷設環境による特定周波数での干渉妨害を周波数の切り替え手段により防止するのが望ましく、或いは、ロボット制御装置にＦＳＫ変調器を設け、巡視ロボットのデジタル無線装置にはＦＳＫ復調器を設けて、ロボット制御装置から巡視ロボットにＦＳＫ制御信号を通して通信周波数の切り換え指示を行うとともに、ロボット制御装置の通信周波数の切り換えを内蔵したＣＰＵにより同時に行うのが望ましい。

本発明の橋梁点検設備は、橋梁の下部に敷設されたレールと、該レール上を走行して橋梁を点検する巡視ロボットと、巡視ロボットを操作してその点検結果を受信するロボット制御装置とからなる橋梁点検設備において、前記レールに沿って微弱電波を漏洩する密結合ケーブルを敷設するとともに、巡視ロボットには密結合ケーブルに非接触で近接するアンテナを設けたので、巡視ロボットとロボット制御装置との間で密結合ケーブルを介して通信信号を確実に送受信することができる。また、レール面に密結合ケーブルの径より幅広の凹溝部を形成し、密結合ケーブルをこの凹溝部に設けた支持部材に支持させるようにしたので、密結合ケーブルとレールとの間に必要な空間を確保するとともに、レール面からの突出高さを低くして橋梁構造部材との間にも空間を確保することができる。

以下に図面を参照しつつ本発明の好ましい実施形態を説明する。図１は本発明の橋梁点検設備の概略構成を示す図であって、橋梁１の下部にレール２が敷設され、このレール２には微弱電波を漏洩する密結合ケーブル８が並設されている。そして、レール２上をカメラ４を備えた巡視ロボット（移動局）３が走行するが、巡視ロボット３の裏側には結合器と呼ばれるアンテナ６が密結合ケーブル８の至近距離に非接触で配設されていて、このアンテナ６には映像変調機４１とカメラ４が接続されている。さらにもう１つのアンテナ６には共用器４２、無線モデム４５、マイコン４６が順に接続されている。また、密結合ケーブル８は一端に給電器８１、他端に終端器８２を備えており、給電器８１はロボット制御装置（固定局）９に接続されている。ロボット制御装置９には、ホストコンピュータ９１、無線モデム９２、共用器９３、９３ａ、映像復調器９４、モニター画面９５が適切に接続されて備えられている。

巡視ロボット３は、密結合ケーブル８を介してロボット制御装置９との間で通信信号を送受信する。すなわち、ホストコンピュータ９からの走行、カメラ角度のチルト・パン調整などの指令を受けて橋梁１の裏側を点検し、カメラ４の点検結果を映像変調器４１で変調してロボット制御装置９に送信する。ロボット制御装置９はモニター画面９５に映像を表示したり、映像、点検位置、点検日時などの必要事項をデータ解析のために記憶する。以上のような構成の橋梁点検設備により、橋梁１の下部に設けたレール２上を巡視ロボット３を走行させることによって、橋梁１の点検を行うことができる。

なお、巡視ロボット３には音声変調器４３を介してマイク４４が配設されている。これに対応してロボット制御装置９には、共用器９３ａに音声復調器９６とスピーカー９７とが順に接続されている。したがって、現場に作業員がいるような場合には現場の状況等を固定局側に伝達することができる。

密結合ケーブル８は図２に示すような構造のものであって、ＰＥ（ポリエチレン）被覆８３ａされた２本の心線８３が対よりされて介在線８４とともにＰＥシース８５に収納されたものであって、吊線８６により補強されている。ＰＥシース８５の心線が埋め込まれた部分はＴ字形に形成されていて後述の支持部材２３による挟持を容易にしている。密結合ケーブル８は平衡型ケーブルのため、ケーブルの伝送モードの電磁界がケーブルの周囲に分布し、このためケーブルの周囲の金属等電導物（レールや橋梁構造部材など）の存在によって伝送特性の劣化という影響を受ける。

そこで密結合ケーブル８を、図３に示すようにレール２に凹溝部２１を形成してこの内部に敷設する。すなわち、アルミニウム製などの角型管状レール２の上面に長手方向に沿って密結合ケーブル８の直径より十分幅の広い凹溝部２１を形成し、この凹溝部２１の底面２２にケーブル支持用の支持部材（ハンガー）２３を立設する。支持部材２３は基体２４の上部にケーブルの挟持部２５を有し、下部にはボルト２６を有している。そして、凹溝部２１の底面２２に設けた取付け穴にボルト２６が差し込まれてナット２８により所要の間隔（例えば１ｍ間隔）で固定されている。支持部材２３の挟持部２５に密結合ケーブル８を支持させることにより、密結合ケーブル８とレール２との間に必要な空間を確保することができる。また、レール２上面からの突出高さを低くすることができるので橋梁構造部材との間隔を広くすることができる。したがって、周辺金属製部材との間隔を大きく取ることができて伝送特性の劣化を小さく抑えることができる。

一方、巡視ロボット３は図４〜７に示すようなものとすることができ、この巡視ロボット３のシャーシ３０には、カメラ部３１と電源部３２と制御部３３とが搭載されている。シャーシ３０の内側には、図６に示すように結合器と呼ばれるアンテナ６が下向きに設けられている。アンテナ６は密結合ケーブル８と１０ｍｍ程度の極めて至近な距離に配設されているので、密結合ケーブル８の漏洩する微弱電波を検知することができる。また、シャーシ３０の下側にはレール２の上面に接する走行車輪３４とレール２の側面に接する脱輪防止用の車輪３５とがシャーシ３０の前後左右に４つずつ設けられている。

電源部３２には電源基板３２０が設けられ、これにカメラ角度制御用、走行用のバッテリー３２１が四台とマイク４４が配設されている。また、カメラ部３１には点検用のカメラ４とスポットライト３１２とが並設されており、バッテリー３２１を電源としてモーター、プーリ−などにより軸３１３によりチルト方向に、軸３１４によりパン方向に回動される。

制御部３３にはロボット制御基板３３１に接続された駆動器３３２が配設されており、駆動器３３２には走行用のＤＣモータードライバー３３３、チルト制御用のＤＣモータードライバー３３４、パン制御用のＤＣモータードライバー３３５が内蔵されているので、巡視ロボット３を走行させたりカメラ４の姿勢を調整したりすることができる。なお、駆動器３３２の上部には電源オンオフ用スイッチ３３６が備えられている。シャーシ３０の前後には障害物センサー３６が配置されていて、走行の障害物を検知した時に巡視ロボット３の走行を停止させる。また、給電器８１、終端器８２等の付属品部分のＲＥＤ３３７による表示により密結合ケーブル８の断線、短絡の検知が可能である。

アンテナ６の取り付け構造の詳細を図８、９に示すが、アンテナ６はシャーシ３０の下面にねじにより固定されている。既記したようにアンテナ６は密結合ケーブル８に対して極めて至近距離に配設されているので、密結合ケーブル８の漏洩する微弱電波を検知することができる。したがって、電波法に抵触することなく橋梁１の構造部材が錯綜した狭小空間で、しかも４００ｍ程度の比較的長い距離に渡って橋梁１を点検することができる。密結合ケーブル８とアンテナ６とは非接触であるので、磨耗部分がなくメンテナンスが容易である。

以上のように、巡視ロボット３を上下左右の回転が自在なカメラ４を有しレール２上を走行する方式のものとしたので、最も重要な点検個所である橋梁１の床板を中心として死角なく容易に点検を行うことができる。そして、巡視ロボット３の点検結果をロボット制御装置９に取り込むことができるので、点検結果を蓄積して重要個所の経年変化を確実に把握することができる。さらに、巡視ロボット３をシャーシ３０とこれに据え付けられるカメラ部３１や制御部３３などから構成したので、これらを解体したうえにトランクに入れて大人１人で容易に運搬することができ、且つ現地において迅速に組立、運転、撤去を行うことができる。

また、本発明における巡視ロボット３は、図１１に示すような構成のものとすることができる。ここで、２Ａはロボット制御装置９と信号のやり取りを行う無線装置、３ＡはＭＰＥＧエンコーダー、１０Ａは映像撮影、集音、走行等の制御を行うコントローラ部、１３Ａは走行用モータである。ＣＰＵ１１Ａはロボット制御装置９側から送られる制御信号を処理して、カメラ４、照明用コントローラ７Ａ、マイク４４を操作し、且つ、コントローラ部１０Ａへの点検指示、ロボット駆動用制御装置９Ａへの走行制御、及び無線部２Aへの指示等を行う。そして、カメラ４から取り込んだ映像情報はデジタルの映像信号としてＭＰＥＧエンコーダ−３Ａに送られて圧縮されたのち、無線部２Aに送られる。無線部２Aで処理された信号はアンテナ６、密結合ケーブル８を介してロボット制御装置９に伝送される。

図１２は無線部２A周辺の構成を示す図であって、７１はリードソロモン誤り訂正符号器、７２はプリアンブル発生器、７３はランダマイザ、７４はモデュラス加算器、７５はＱＰＳＫ変調用差動符号器である。ロボット制御装置９から送られた信号はＦＳＫモデム３４Ａからコントローラ部１０Ａ、ロボット駆動用制御装置９Ａに送られてカメラ４を操作する。カメラ４の点検した映像はＭＰＥＧエンコーダー３Ａで圧縮され、フレーム化されたデータのビットストリーム（ＤＡＴＡ）、データに同期したクロック信号（ＣＬＫ）及びフレームデータ取り込みのための送信エネーブル（ＴＸＥＮＡＢＬＥ）の３種類の信号がＭＰＥＧエンコーダー３Ａから無線部２Ａに送られる。無線部２Ａでは、このフレーム信号の先頭に受信側でビット同期及びフレーム同期を取るためのプリアンブル信号がプリアンブル発生器７２により付加され、フレーム信号の最後尾では伝送路での誤り訂正を行うためのリードソロモン誤り訂正符号が訂正符号器７１により付加される。ラマンタイザー７３は同一のビット列が続くことによるビット同期を取り易くするためにモデュラス加算器７４でデータをランダム化する。差動符号器７５ではデータビット列の差動符号化及びＱＰＳＫ変調のための同相信号と直交信号とへの変換を行う。そして、ロールオフフィルター７６においてスペクトルの拡散防止と信号間干渉の防止のためにロールオフ特性を持たせる。データ列は直交変調器７７でＱＰＳＫ信号に変換され、アップコンバータ８０で所定の周波数に変換されたのち、増幅器８２Ａで増幅されてアンテナ６から送信される。送信された信号はロボット制御装置９側の映像復調器９４にてＱＰＳＫ復調される。なお、７８はＣＰＵ１１Ａからの命令により無線部２Aを動作させるインターフェース回路、８１Ａはアップコンバータ８０の局部発振器である。

図１３はデジタル化した映像信号および音声信号をロボット制御装置（コントローラ）にて復調するためのデジタル信号処理構成図である。送信されてＤＱＰＳＫ復調器８７ａに入力したＱＰＳＫデジタル変調信号はＤＱＰＳＫ復調器８７ａによりデータビット列に復調される。この信号はフレーム化された信号であるためプリアンブル処理装置８８ａによりプリアンブルが取り除かれ、デランダマイザ８９ａによりランダマイズ化された信号を元の信号に戻す。その後ＲＳ（リードソロモン）誤り訂正器９０ａによりフレーム毎の誤り訂正が行われる。フィルタ９１ａにおいて帯域制限用のＦＩＲフィルタで符号間干渉が解消され、ＦＩＦＯ(First In First Out)９２aからフレーム毎の有効なデータが外部クロックに同期して出力される。なお、９３ｂはＱＰＳＫ変調された信号からデータを復調するための搬送波再生と同期再生を行うためのタイミング回路である。また、９４ａはＣＰＵ９５ａの制御により上記ＤＱＰＳＫ復調器８７ａ〜タイミング回路９３ａの機能動作を行わせるためのインターフェース回路である。通常はＰＳＩもしくはＩ^２Ｃバスが用いられる。

図１４に本システムのフレーム構成を示す。このフレーム構成ではデータのフレームはＡＴＭＵＴＯＰＩＡ準拠の１フレーム当たり映像・音声データを１８８バイトとし、フレームの全バイト数を２０４バイトとした。プリアンブルのビット数は本システムでは伝送路の変動が大きいためビット同期を確実に取るため１０バイトとし、ＲＳ訂正符号は４バイト、ガードビットは２バイトとした。ＲＳ訂正符号は４バイトにより理論上１フレーム当たり２バイトのデータの誤り訂正が可能となる。

図１５はロボット制御装置側に採用したＡＧＣ回路を示す図である。本回路において、ハイブリッド回路９５ａに入力された信号は帯域通過フィルタ１００ａと電力増幅器９６ａに入る。電力増幅器９６ａは出力信号より遙かに低いレベルでこの増幅器９６ａの出力側に入力されるためこの信号による影響を受けることはない。一方、帯域通過フィルタ１００ａではＱＰＳＫ信号ｆpとロボットからの情報信号ｆiのみを通過させ、電力増幅器９６ａからの音声信号ｆcを減衰させる。帯域通過フィルタ１００ａは並直列型帯域通過フィルタを採用しているため信号ｆcのみを急峻に減衰させると共に、ハイブリッド回路９５ａのアイソレーション（２０〜２５ｄＢのアイソレーション）と相まって回り込みによる干渉を防ぐ効果がある。また、希望信号であるロボットからのＦＳＫ変調された情報信号とＱＰＳＫ変調信号は互いに相互関係のある信号であり、独立していないため、周波数ｆpとｆiを２０ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの帯域内に入るように設定する。

そして、図２２に示すように密結合ケーブルおよび結合器を通した信号の周波数特性では周波数ｆpとｆiはほぼ同レベルで変動するため、この２波の周波数のみを共通に通過する帯域通過フィルタ１００ａを設けておく。前記レベルでＡＧＣをかけると同レベルで１stＡＧＣ増幅器１０１ａに入るため、２波のレベルによる歪みは最小になる。また、密結合ケーブル伝送のような極めて変動の大きい入力信号レベルを取り扱うためにはダイナミックレンジの広いＡＧＣ増幅器が要求される。この対応として、ＡＧＣ回路を２段構成にしており、信号レベルが小さい時はＳ／Ｎを劣化させないように２ｎｄＡＧＣ増幅器１０３ａが早く減衰し、強入力時には２波による３次歪みの影響を小さくするため、１ｓｔＡＧＣ１０１ａが動作する遅延回路１０４ａを採用した。なお、１０２ａは低雑音増幅器、１０５ａは分波器である。

図１６に従来の分波器の構成を本発明の実施例との比較のために示す。図において、低域通過フィルタ１０６ａはｆｐとｆｉを取り出して、このｆｐとｆｉは低雑音増幅器９８ａにより増幅されて出力される。１０７ａは高域通過フィルタで出力用電力増幅器９６aによりｆｃが増幅され出力される。
図１７に低域通過フィルタ１０６ａの周波数特性を示す。ｆｐとｆｉは通過するが、阻止域のｆｃ付近で低域通過フィルタ１０６ａの反射の影響で周波数が充分に離れていない場合、減衰特性が悪化する。また、図１８に高域通過フィルタ１０７ａの周波数特性を示すが、ｆｉ、ｆｐ付近で減衰特性が悪化する。
図１９は、低域通過フィルタ１０８ａと高域通過フィルタ１０９ａを備えた本発明に係る分波器の構成を示す図であるが、図２０に示すように、ハイブリッド回路９５ａの高域周波数特性とアイソレーション特性により減衰域での跳ね返りを小さくすることができるし、図２１に示すように、高域通過フィルタ１０９ａにてｆｉとｆｐを減衰させることができる。

橋梁点検ロボットとコントローラ側の無線信号の伝送線路（密結合ケーブル）と結合器とを組み合わせたＶＨＦ帯での周波数特性を図２３に、また、その位相特性を図２４に示す。伝送線路は結合器内で振幅位相合成を行っているが、その内部の結合用ループの配置位置と合成方法および密結合ケーブルのツイストペア線のよりピッチにより、特定の周波数間隔で振幅・位相変化点が現れる。実測例では、撚りピッチ約８０ｍｍ、結合器のループ間の配置約８０ｍｍでは１６ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの周波数間隔で現れる。また、この周波数は敷設ケーブルの設置条件、監視用に引き出している同軸ケーブルとの不整合等により変化する。この特性を持った伝送路で帯域６〜１０ＭＨｚのデジタル映像信号を伝送する場合、振幅あるいは位相の変化点で伝送誤りが発生する。特にＱＰＳＫ変調を用いた場合、位相が４５°以上変化すると誤りが発生する。このため、伝送用無線周波数帯域が振幅・位相変化点に入らないように周波数を選ばなければならない。また、周波数を最適に設定したとしても環境条件が変わると周波数変化点が変わるため周波数の切り換えが必要になってくる。この切り換え方式について以下に説明する。

図２３において、送信周波数をf01，f02に選ぶ場合、f01，f02の関係を以下のように選ぶとこの変化点を避けることができる。すなわち、
f02＝f01＋△ｆs／２
ここで△ｆsは周波数の変化点の現れる周波数間隔である。
図２５には、巡視ロボット側及びロボット制御装置（コントローラ）側の無線機構成を示す。１０９ａはＱＰＳＫ変調器、８０ａはアップコンバータ、１１０ａはf01とf02の周波数可変型局部発振器であり、１１１ａはf01、f02共に通過可能な帯域を持った帯域通過フィルタ、８２ａは出力用電力増幅器である。送信周波数をスイッチＳＷにより巡視ロボット側で切り換える。

ロボット側無線機で送信周波数を変える方法として、周波数可変型局部発振器１１０ａの周波数をスイッチＳＷによりf01とf02に切り換える。帯域通過フィルタ１１１ａをf01、f02共に通過し、電力増幅器８２ａからＲＦ信号が密結合ケーブルを通して送出される。コントローラ側無線機では送受分離用ハイブリッド３７ａでＲＦ信号を受信した後低雑音増幅器３８ａ、ダウンコンバータ４２ａを通してＩＦ信号に変換される。この信号の一部を分配器１１２ａで取り出した後、周波数検出器１１３ａにより周波数を判別し、周波数可変型局部発振器１１４ａにより自動的に周波数を切り換える。このようにすることによりロボット側の送信周波数のみの切り換えで切り替え作業を行うことができるので、コントローラ側の周波数切り換え忘れを防ぐことができる。切り替える周波数はf01とf02の二つに限定されず多数の周波数でもよい。

図２６はコントローラ側無線装置から制御用ＦＳＫ変調器を用いて周波数を任意に切り換える方法を採用した無線機の構成を示したものである。３３ａはＣＰＵ、３４ａはＦＳＫ復調器、３５ａは送受分離用ハイブリッドである。コントローラ側無線装置では１１０ａはシンセサイザー型局部発振器、８５ａはＣＰＵ、６８ａはＦＳＫ変調器である。これらの無線機においては、コントローラ側でＣＰＵ８５aによりダウンコンバータ４２aのＩＦ信号周波数を局部発振器１１０aにより切り換えると共に、ＦＳＫ変調器６８ａによりロボット側にも周波数設定情報を送信する。一方、ロボット側ではこの制御信号によりシンセサイザー型局部発振器１１５ａの周波数を切り換える。このようにすることによりロボット運転中でも即座に周波数を切り換えることができる利点がある。なお、切り換える周波数はf01とf02に拘らず受信帯域内であれば任意の周波数でも良い。

以上のように、カメラ４で撮影した映像をデジタル信号とし、このデジタル映像信号をデジタル無線変調であるＱＰＳＫ変調するようにしたので、Ｓ/Ｎ比（信号対雑音の比）を十分取ることができ、通信距離を長くすることができた。また、画像を再加工する場合や映像を繰り返し再生したり複製したりする場合に起こる画質の劣化を小さいものに改善することができた。また、リードソロモン誤り訂正符号器７１により訂正方式を最適化したことにより、ロボット制御装置９側からの制御、映像の応答における信号の遅延を大幅に改善することができた。

以上に説明したように、巡視ロボットとロボット制御装置との間で密結合ケーブルを介して通信信号を確実に送受信することができる。
したがって、本発明は電波法に抵触しない微弱電波により橋梁を点検することができるという大きな価値を有するものである。

本発明の橋梁点検設備の概略構成図である。密結合ケーブルの構造を示す斜視図である。密結合ケーブルのレールへの取り付け状態を示す斜視図である。巡視ロボットの内部を示す側面図である。巡視ロボットの内部を示す平面図である。レール上の巡視ロボットを示す正面図である。図５のＡ−Ａ部における断面図である。巡視ロボットの底面図である。巡視ロボットのシャーシの内部を示す側面図である。従来の橋梁点検設備を示す概略構成図である。巡視ロボットの内部構成図である。無線装置周辺の構成図である。ロボット制御装置におけるデジタル信号処理器の構成図である。図１３のデジタル信号処理器のフレーム構成を示す図である。ＡＧＣ回路の構成図である。従来の分波器の構成図である。従来の低域通過フィルタの周波数特性を示すグラフである。従来の高域通過フィルタの周波数特性を示すグラフである。本発明に係る分波器の構成図である。本発明に係る低域通過フィルタの周波数特性を示すグラフである。本発明に係る高域通過フィルタの周波数特性を示すグラフである。密結合ケーブルの周波数特性を示すグラフである。長距離伝送時において密結合ケーブル及び結合器を通した信号の周波数特性を示すグラフである。長距離伝送時において密結合ケーブル及び結合器を通した信号の位相特性を示すグラフである。巡視ロボット側及びロボット制御装置側の無線装置の構成図である。ＦＳＫ変調器を用いて周波数を任意に切り換えるための無線装置の構成図である。

符号の説明

２レール
３巡視ロボット
６アンテナ
８密結合ケーブル
９ロボット制御装置
２１凹溝部
２３支持部材

Claims

橋梁の下部に敷設されたレールと、デジタル無線装置を有し前記レール上を走行して橋梁を点検する巡視ロボットと、巡視ロボットを操作してその点検結果を受信するロボット制御装置とからなる橋梁点検設備において、前記レールに沿って微弱電波を漏洩する密結合ケーブルを敷設するとともに、巡視ロボットには密結合ケーブルに非接触で近接するアンテナである結合器を設けて、巡視ロボットとロボット制御装置との間で密結合ケーブルを介して通信信号を送受信するようにしたうえに、
レール面に密結合ケーブルの径より幅広の凹溝部を形成し、密結合ケーブルを前記凹溝部に設けた支持部材に支持させることにより、密結合ケーブルとレールとの間に空間を確保するとともに、レール面からの突出高さを低くして密結合ケーブルを敷設したことを特徴とする橋梁点検設備。
巡視ロボットのデジタル無線装置にＱＰＳＫ周波数可変型局部発振器を備えてスイッチにより伝送路の送受信周波数をf01又はf02に切り換え可能なものとし、伝送線路の敷設環境による特定周波数での干渉妨害を周波数の切り替え手段により防止した請求項１に記載の橋梁点検設備。
ロボット制御装置にＦＳＫ変調器を設け、巡視ロボットのデジタル無線装置にはＦＳＫ復調器を設けて、ロボット制御装置から巡視ロボットにＦＳＫ制御信号を通して通信周波数の切り換え指示を行うとともに、ロボット制御装置の通信周波数の切り換えを内蔵したＣＰＵにより同時に行うようにした請求項１に記載の橋梁点検設備。