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JP7588515B2 - Waterway tunnel inspection device, flight control method, and gas injection method - Google Patents
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Waterway tunnel inspection device, flight control method, and gas injection method Download PDF

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Description

本発明は、水路トンネル検査装置、飛行制御方法及びガス注入方法に関する。 The present invention relates to a waterway tunnel inspection device, a flight control method, and a gas injection method.

利水、灌漑その他の目的で、多くの水路が建設され、供用されている。水路の中には、地下に建設されているもの、即ち、水路トンネル(地下水路)として建設されているものもある。 Many waterways have been constructed and are in use for water supply, irrigation and other purposes. Some waterways are constructed underground, i.e. as waterway tunnels (underground waterways).

このような水路トンネルについて検査する要望がある。水路トンネルは、経年劣化し得るので、水路トンネルの安全で安定的な供用のためには、水路トンネルの状態を定期的に検査することが望ましい。特に、大きな地震が発生したような場合には、水路トンネルの健全性を確認するために水路トンネルの壁面を検査することが望ましい。 There is a demand for inspection of such waterway tunnels. Waterway tunnels may deteriorate over time, so in order to ensure the safe and stable operation of the waterway tunnel, it is desirable to inspect the condition of the waterway tunnel periodically. In particular, in the event of a large earthquake, it is desirable to inspect the walls of the waterway tunnel to confirm its soundness.

本出願の出願人は、先に、水路トンネルの壁面を検査するための水路トンネル検査装置について特許出願を行っている(特開2018-199915号公報参照)。特開2018-199915号公報は、バルーンに観測システム及びコントローラを搭載し、水路トンネルの内部を自律的に飛行しながら壁面を検査する飛行船型水路トンネル検査装置を開示している。 The applicant of this application has previously filed a patent application for a waterway tunnel inspection device for inspecting the walls of waterway tunnels (see JP 2018-199915 A). JP 2018-199915 A discloses an airship-type waterway tunnel inspection device that is equipped with an observation system and a controller on a balloon and inspects the walls while flying autonomously inside the waterway tunnel.

水路トンネルの検査の精度を向上するためには、飛行船型水路トンネル検査装置を水路トンネル内で安定して飛行させることが好ましい。安定した飛行の実現のためには、飛行船型水路トンネル検査装置は、水路トンネルの壁面への接触を抑制するように構成されることが望ましく、また、仮に接触しても飛行を継続できるように構成されていることが望ましい。 To improve the accuracy of the inspection of the waterway tunnel, it is preferable to fly the airship-type waterway tunnel inspection device stably inside the waterway tunnel. To achieve stable flight, it is desirable for the airship-type waterway tunnel inspection device to be configured to suppress contact with the wall of the waterway tunnel, and also to be configured so that it can continue flying even if it does come into contact.

特開2018-199915号公報JP 2018-199915 A

したがって、本発明の目的の一つは、水路トンネル検査装置の飛行の安定性を向上するための技術を提供することにある。本発明の他の目的及び新規な特徴は、以下の開示から当業者には理解されるであろう。 Therefore, one object of the present invention is to provide a technique for improving the flight stability of a waterway tunnel inspection device. Other objects and novel features of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following disclosure.

本発明の一の観点では、水路トンネルの内部を飛行するように構成された水路トンネル検査装置が提供される。当該水路トンネル検査装置は、バルーンと、前記バルーンに接合されるガイド機構とを備えている。前記ガイド機構は、アームと、前記アームの先端に回転可能に接合されたローラーとを備えている。 In one aspect of the present invention, there is provided a waterway tunnel inspection device configured to fly inside a waterway tunnel. The waterway tunnel inspection device includes a balloon and a guide mechanism joined to the balloon. The guide mechanism includes an arm and a roller rotatably joined to the tip of the arm.

本発明の他の観点では、水路トンネル検査装置の水路トンネルの内部における飛行を制御する飛行制御方法が提供される。当該飛行制御方法は、前記水路トンネル検査装置を前記水路トンネルの内部で飛行させるときの前記水路トンネル内の風を制御することを含む。前記水路トンネル内の風を制御することが、前記水路トンネルの少なくとも一方の坑口を、少なくとも部分的に閉塞することと、送風機により前記水路トンネルの内部に風を送ることとの少なくとも一方を含む。 In another aspect of the present invention, a flight control method is provided for controlling flight inside a waterway tunnel of a waterway tunnel inspection device. The flight control method includes controlling wind inside the waterway tunnel when the waterway tunnel inspection device is flown inside the waterway tunnel. Controlling the wind inside the waterway tunnel includes at least one of at least partially blocking at least one of the entrances of the waterway tunnel and blowing wind into the waterway tunnel with a blower.

本発明によれば、水路トンネル検査装置の飛行の安定性を向上することができる。 The present invention can improve the flight stability of a waterway tunnel inspection device.

一実施形態における水路トンネル検査装置の構成を示す側面図である。1 is a side view showing the configuration of a waterway tunnel inspection device in one embodiment. FIG. 一実施形態における水路トンネル検査装置の構成を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing the configuration of a waterway tunnel inspection device in one embodiment. 一実施形態における機体の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of the aircraft in one embodiment. 一実施形態における機体の構成を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing the configuration of the aircraft in one embodiment. 一実施形態における、バルーンの上部に接合されるガイド機構の構成を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a guide mechanism attached to the upper portion of a balloon in one embodiment. 一実施形態における、バルーンの側部に接合されるガイド機構の構成を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a guide mechanism attached to the side of a balloon in one embodiment. 一実施形態における、図6のガイド機構の支持部材の構成を示す正面図である。7 is a front view showing a configuration of a support member of the guide mechanism of FIG. 6 according to one embodiment. FIG. 一実施形態における、図6のガイド機構の機能を示している。7 illustrates the function of the guide mechanism of FIG. 6 in one embodiment. 一実施形態におけるガイドフレームの構成を示す下面図である。FIG. 4 is a bottom view showing a configuration of a guide frame in one embodiment. 一実施形態におけるガイドフレームの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a guide frame according to one embodiment. 一実施形態におけるバラスト水滴下装置の構成を示している。1 shows a configuration of a ballast water dropping device in one embodiment. 一実施形態におけるチャンバーの構成を示している断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of a chamber in one embodiment. 一実施形態における周長管理巻尺の構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the configuration of a circumference management tape measure in one embodiment. 一実施形態における機体固定テープの構成を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a configuration of a machine body fixing tape in one embodiment. 一実施形態における撮像モジュール保持機構の構成を示している斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of an imaging module holding mechanism in one embodiment. 一実施形態におけるスラスタ保持機構の構成を示している斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a thruster holding mechanism in one embodiment. 一実施形態における水路トンネル検査装置の構成を示す側面図である。1 is a side view showing the configuration of a waterway tunnel inspection device in one embodiment. FIG. 一実施形態における水路トンネルの検査方法を示すフローチャートである。1 is a flow chart illustrating a method for inspecting a waterway tunnel in one embodiment. 一実施形態におけるバルーンへのガスの注入方法を示している。1 illustrates a method of injecting gas into a balloon in one embodiment. 一実施形態における水路トンネル内の風の制御方法を示している。1 illustrates a method for controlling wind in a water tunnel in one embodiment. 一実施形態における水路トンネル内の風の制御方法を示している。1 illustrates a method for controlling wind in a water tunnel in one embodiment.

<全体構成>
図1は、一実施形態における水路トンネル検査装置100の構成を示す側面図であり、図2は、正面図である。なお、以下の説明においては、水路トンネル検査装置100の横方向にX軸が規定され、前後方向にY軸が規定され、上下方向にZ軸が規定されたXYZ直交座標系が、方向を表すために用いられることがある。図示された実施形態では、水路トンネル検査装置100は、図1において+Y方向として図示されている前方向に飛行することに適した構成を有している。ただし、飛行方向は、+Y方向に限定されない。
<Overall composition>
Fig. 1 is a side view showing the configuration of a waterway tunnel inspection device 100 in one embodiment, and Fig. 2 is a front view. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system may be used to represent directions, in which the X axis is defined in the lateral direction of the waterway tunnel inspection device 100, the Y axis is defined in the front-back direction, and the Z axis is defined in the up-down direction. In the illustrated embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 has a configuration suitable for flying in the forward direction shown as the +Y direction in Fig. 1. However, the flight direction is not limited to the +Y direction.

水路トンネル検査装置100は、飛行船として構成されており、水路トンネルの内部を飛行して壁面を検査するように構成されている。水路トンネルは、地下に設けられている水路であってもよい。一実施形態では、水路トンネル検査装置100は、水路トンネルの内部を飛行しながら水路トンネルの壁面を撮像して撮像画像を取得するように構成される。 The waterway tunnel inspection device 100 is configured as an airship and is configured to fly inside the waterway tunnel to inspect the wall surface. The waterway tunnel may be a waterway provided underground. In one embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 is configured to capture an image of the wall surface of the waterway tunnel while flying inside the waterway tunnel to obtain a captured image.

一実施形態では、図1に図示されているように、水路トンネル検査装置100が、バルーン1と、サイドスラスタ2と、メインスラスタ3と、撮像モジュール4と、機体5とを備えている。サイドスラスタ2と、メインスラスタ3と、撮像モジュール4と、機体5とは、いずれも、バルーン1に搭載されている。 In one embodiment, as shown in FIG. 1, the waterway tunnel inspection device 100 includes a balloon 1, a side thruster 2, a main thruster 3, an imaging module 4, and an aircraft 5. The side thruster 2, the main thruster 3, the imaging module 4, and the aircraft 5 are all mounted on the balloon 1.

バルーン1は、その内部に空気よりも軽い気体、例えば、ヘリウムが封入され、水路トンネル検査装置100を浮かせるための浮力を生成する。水路トンネル検査装置100は、バルーン1によって得られる浮力を利用して飛行する。バルーン1は、図1においてY軸方向として示されている前後方向に長い略円筒形の形状を有している。一実施形態では、バルーン1は、柔軟性を有する材料、例えば、塩化ビニル製シートで形成される。バルーン1として柔軟性を有する材料を用いることで、バルーン1が折りたたみ可能になり、水路トンネル検査装置100の可搬性を向上することができる。バルーン1は、薄く軽い素材で形成されることが好ましく、塩化ビニル製シートはこのような要求を満たす材料の一つである。 The balloon 1 is filled with a gas lighter than air, such as helium, and generates buoyancy to float the waterway tunnel inspection device 100. The waterway tunnel inspection device 100 flies using the buoyancy obtained by the balloon 1. The balloon 1 has a generally cylindrical shape that is long in the front-to-back direction shown as the Y-axis direction in FIG. 1. In one embodiment, the balloon 1 is made of a flexible material, such as a polyvinyl chloride sheet. By using a flexible material for the balloon 1, the balloon 1 becomes foldable, and the portability of the waterway tunnel inspection device 100 can be improved. The balloon 1 is preferably made of a thin and light material, and a polyvinyl chloride sheet is one of the materials that meets such requirements.

サイドスラスタ2は、バルーン1の下部に接合されており、図1、図2においてX軸方向として示されている横方向に推力を発生する第1の推力発生機構として構成されている。図示された実施形態では、前後方向に異なる位置に2つのサイドスラスタ2が設けられている。サイドスラスタ2は、水路トンネル検査装置100を横方向に平行移動させるための推力の発生、及び、水路トンネル検査装置100を水平面内で旋回させるための推力の発生に用いられる。2つのサイドスラスタ2が推力を発生する方向は、同一とは限らない。例えば水路トンネル検査装置100を水平面内で旋回させる場合、サイドスラスタ2の一方が+X方向に推力を発生し、他方が-X方向に推力を発生する。 The side thruster 2 is joined to the lower part of the balloon 1, and is configured as a first thrust generating mechanism that generates thrust in the lateral direction shown as the X-axis direction in Figures 1 and 2. In the illustrated embodiment, two side thrusters 2 are provided at different positions in the front-rear direction. The side thrusters 2 are used to generate thrust for translating the waterway tunnel inspection device 100 in the lateral direction, and for generating thrust for rotating the waterway tunnel inspection device 100 in a horizontal plane. The directions in which the two side thrusters 2 generate thrust are not necessarily the same. For example, when rotating the waterway tunnel inspection device 100 in a horizontal plane, one of the side thrusters 2 generates thrust in the +X direction, and the other generates thrust in the -X direction.

メインスラスタ3は、バルーン1の前後方向の一端、例えば後端に接合されており、水路トンネル検査装置100の前後方向に推力を発生する第2の推力発生機構として構成されている。 The main thruster 3 is attached to one end of the balloon 1 in the fore-and-aft direction, for example the rear end, and is configured as a second thrust generating mechanism that generates thrust in the fore-and-aft direction of the waterway tunnel inspection device 100.

撮像モジュール4は、バルーン1の前後方向の他端、例えば前端に接合されており、水路トンネルの壁面を撮像して壁面の撮像画像を取得するように構成されている。一実施形態では、撮像モジュール4は、360°カメラと照明装置を備えていてもよい。 The imaging module 4 is attached to the other end of the balloon 1 in the front-rear direction, for example, the front end, and is configured to capture images of the wall surface of the waterway tunnel. In one embodiment, the imaging module 4 may include a 360° camera and a lighting device.

機体5は、バルーン1の下部に接合されており、水路トンネル検査装置100の飛行を制御するための様々な機構を搭載している。図3は、一実施形態における機体5の構成を示す側面図であり、図4は、上面図である。図示された実施形態では、機体5は、メカデッキ6と、一対のバーチカルスラスタ7と、コントローラ8と、バッテリー9とを備えている。メカデッキ6は、バルーン1の下部に接合可能に構成されており、バーチカルスラスタ7と、コントローラ8と、バッテリー9とを搭載して保持する。バーチカルスラスタ7は、水路トンネル検査装置100の上下方向に推力を発生する第3の推力発生機構として構成されている。一実施形態では、バーチカルスラスタ7のそれぞれが、メカデッキ6と脱着自在に連結される。バーチカルスラスタ7が機体5から個別に脱着可能である。このような実施形態では、水路トンネル検査装置100は、サイドスラスタ2、メインスラスタ3及びバーチカルスラスタ7が、互いに分離可能であるように構成されることになる。これは、後述のように、水路トンネル検査装置100を構成するパーツの水路トンネルの内部への搬入を容易にする。コントローラ8は、上述したサイドスラスタ2、メインスラスタ3、及び、バーチカルスラスタ7を制御して水路トンネル検査装置100の飛行経路を制御する。バッテリー9は、サイドスラスタ2、メインスラスタ3、バーチカルスラスタ7及びコントローラ8を動作するための電力を蓄積している。 The aircraft 5 is attached to the lower part of the balloon 1 and is equipped with various mechanisms for controlling the flight of the waterway tunnel inspection device 100. FIG. 3 is a side view showing the configuration of the aircraft 5 in one embodiment, and FIG. 4 is a top view. In the illustrated embodiment, the aircraft 5 is equipped with a mecha deck 6, a pair of vertical thrusters 7, a controller 8, and a battery 9. The mecha deck 6 is configured to be attached to the lower part of the balloon 1, and mounts and holds the vertical thrusters 7, the controller 8, and the battery 9. The vertical thrusters 7 are configured as a third thrust generating mechanism that generates thrust in the up and down directions of the waterway tunnel inspection device 100. In one embodiment, each of the vertical thrusters 7 is detachably connected to the mecha deck 6. The vertical thrusters 7 are individually detachable from the aircraft 5. In such an embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 is configured so that the side thrusters 2, the main thrusters 3, and the vertical thrusters 7 are separable from each other. This makes it easier to transport the parts that make up the waterway tunnel inspection device 100 into the waterway tunnel, as described below. The controller 8 controls the side thruster 2, main thruster 3, and vertical thruster 7 described above to control the flight path of the waterway tunnel inspection device 100. The battery 9 stores power to operate the side thruster 2, main thruster 3, vertical thruster 7, and controller 8.

<ガイド機構>
図1、図2を再度に参照して、一実施形態では、バルーン1の上部に少なくとも一のガイド機構10が接合され、側部に少なくとも一のガイド機構20が接合されている。図1に示す実施形態では、バルーン1の上部に2つのガイド機構10が接合され、左側部に2つのガイド機構20が接合され、更に右側部に2つのガイド機構20(図1には図示されていない)が接合されている。ガイド機構10、20は、水路トンネル検査装置100が水路トンネルの壁面に接触したときに接触の影響を小さくし、飛行の安定性を向上するために設けられている。
<Guide mechanism>
1 and 2 again, in one embodiment, at least one guide mechanism 10 is joined to the top of the balloon 1, and at least one guide mechanism 20 is joined to the side. In the embodiment shown in Fig. 1, two guide mechanisms 10 are joined to the top of the balloon 1, two guide mechanisms 20 are joined to the left side, and two guide mechanisms 20 (not shown in Fig. 1) are joined to the right side. The guide mechanisms 10 and 20 are provided to reduce the effect of contact when the waterway tunnel inspection device 100 comes into contact with the wall surface of the waterway tunnel, and to improve flight stability.

図5は、一実施形態における、バルーン1の上部に接合されるガイド機構10の構成を示す斜視図である。図示した実施形態では、ガイド機構10が、バルーン1の表面に装着されるベース部11と、ベース部11に接合された一対のアーム12と、アーム12の先端に結合されたローラー13とを備えている。ベース部11は、一対のアーム12を支持するように構成されており、前側バー14と、後側バー15と、これらを連結する一対のロッド16とを備えている。ベース部11は、前側バー14が後側バー15よりも水路トンネル検査装置100の前方向に位置するようにバルーン1に接合される。アーム12は、前側バー14に接合されている。アーム12は、ベース部11に対して斜めになるように前側バー14に接合されている。アーム12が前側バー14に接合される位置は、ローラー13よりも前方向に位置している。このような構造は、水路トンネル検査装置100が前方向に飛行しているときにローラー13が壁面に接触したときの衝撃を吸収することに寄与する。一実施形態では、アーム12は、弾性変形可能な材料、例えば、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックで形成される。ローラー13は、1対のアーム12の間に挟まれており、各アーム12に回転可能に結合されている。 Figure 5 is a perspective view showing the configuration of a guide mechanism 10 joined to the upper part of a balloon 1 in one embodiment. In the illustrated embodiment, the guide mechanism 10 includes a base portion 11 attached to the surface of the balloon 1, a pair of arms 12 joined to the base portion 11, and a roller 13 connected to the tip of the arm 12. The base portion 11 is configured to support the pair of arms 12, and includes a front bar 14, a rear bar 15, and a pair of rods 16 connecting them. The base portion 11 is joined to the balloon 1 so that the front bar 14 is located further forward of the waterway tunnel inspection device 100 than the rear bar 15. The arm 12 is joined to the front bar 14. The arm 12 is joined to the front bar 14 so as to be oblique to the base portion 11. The position where the arm 12 is joined to the front bar 14 is located further forward than the roller 13. This structure contributes to absorbing the impact when the roller 13 comes into contact with the wall surface while the waterway tunnel inspection device 100 is flying forward. In one embodiment, the arm 12 is formed of an elastically deformable material, such as carbon fiber reinforced plastic or glass fiber reinforced plastic. The roller 13 is sandwiched between a pair of arms 12 and is rotatably connected to each arm 12.

このような構造のガイド機構10は、水路トンネル検査装置100が過剰に上昇して水路トンネルの上側の壁面に接触したときに、接触の影響を抑制することができる。水路トンネル検査装置100が過剰に上昇した場合、まず、ガイド機構10のローラー13が水路トンネルの上側の壁面に接触する。ローラー13が壁面に接触して転がることで、衝撃が緩和される。これは、水路トンネル検査装置100の飛行の安定性の向上に寄与する。加えて、バルーン1が柔軟性を有する材料で形成されている場合には、ベース部11がバルーン1に食い込むことで衝撃が緩和され得る。これも水路トンネル検査装置100の飛行の安定性に寄与する。更に、アーム12が弾性変形可能な材料で形成されている場合には、アーム12のしなりによって衝撃が一層に吸収され、これも飛行の安定性の向上に寄与し得る。 The guide mechanism 10 having such a structure can suppress the effect of contact when the waterway tunnel inspection device 100 rises excessively and comes into contact with the upper wall of the waterway tunnel. When the waterway tunnel inspection device 100 rises excessively, the roller 13 of the guide mechanism 10 first comes into contact with the upper wall of the waterway tunnel. The roller 13 comes into contact with the wall and rolls, thereby mitigating the impact. This contributes to improving the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100. In addition, if the balloon 1 is made of a flexible material, the base part 11 can bite into the balloon 1 to mitigate the impact. This also contributes to the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100. Furthermore, if the arm 12 is made of an elastically deformable material, the impact is further absorbed by the bending of the arm 12, which can also contribute to improving the flight stability.

図6は、一実施形態における、バルーン1の側部に接合されるガイド機構20の構成を示す斜視図である。図示されている実施形態では、ガイド機構20が、バルーン1の表面に装着されるベース部21と、ベース部21に接合されたアーム22と、アーム22の先端に結合されたローラー23と、アーム22を支持する支持部材24と、支持部材24に接合された連結プレート25とを備えている。ベース部21は、アーム22を支持するように構成されており、前端バー26と、後端バー27と、これらを連結する一対のロッド28とを備えている。ローラー23は、アーム22に回転可能に結合されている。支持部材24は、図7に図示されているように、トラス構造として構成されており、アーム22に連結される連結部24aと、ロッド28が嵌合されるノッチ24cが形成されている嵌合部24bとを有している。図6に戻り、連結プレート25は、支持部材24の位置決めに用いられる。連結プレート25の一端が支持部材24に固定的に接合されている一方で、連結プレート25には前端バー26との連結に用いられる穴25aが複数設けられている。複数の穴25aのうちの一つを用いて連結プレート25が前端バー26に連結される。図6には、連結プレート25の端に最も近い穴25a(図示されない)が前端バー26との連結に用いられている状態が図示されている。 Figure 6 is a perspective view showing the configuration of a guide mechanism 20 joined to the side of the balloon 1 in one embodiment. In the illustrated embodiment, the guide mechanism 20 includes a base portion 21 attached to the surface of the balloon 1, an arm 22 joined to the base portion 21, a roller 23 connected to the tip of the arm 22, a support member 24 supporting the arm 22, and a connecting plate 25 joined to the support member 24. The base portion 21 is configured to support the arm 22, and includes a front end bar 26, a rear end bar 27, and a pair of rods 28 connecting them. The rollers 23 are rotatably connected to the arm 22. As shown in Figure 7, the support member 24 is configured as a truss structure, and has a connecting portion 24a connected to the arm 22 and a fitting portion 24b in which a notch 24c into which the rod 28 is fitted is formed. Returning to Figure 6, the connecting plate 25 is used to position the support member 24. One end of the connecting plate 25 is fixedly joined to the support member 24, while the connecting plate 25 has a plurality of holes 25a that are used for connecting to the front end bar 26. The connecting plate 25 is connected to the front end bar 26 using one of the plurality of holes 25a. FIG. 6 shows the state in which the hole 25a (not shown) closest to the end of the connecting plate 25 is used for connecting to the front end bar 26.

ガイド機構20は、アーム22のベース部21に対する角度が調節可能であるように構成されている。このような構成は、アーム22の先端に設けられたローラー23のバルーン1からの距離を水路トンネルの幅に応じて調節することを可能にする。ローラー23のバルーン1からの距離は、ローラー23が水路トンネルの壁面に接触する頻度に影響するので、ローラー23のバルーン1からの距離を適正に調節することは、水路トンネル検査装置100の飛行の安定性の向上に寄与する。 The guide mechanism 20 is configured so that the angle of the arm 22 relative to the base portion 21 is adjustable. Such a configuration makes it possible to adjust the distance of the roller 23 provided at the tip of the arm 22 from the balloon 1 according to the width of the waterway tunnel. Since the distance of the roller 23 from the balloon 1 affects the frequency with which the roller 23 comes into contact with the wall surface of the waterway tunnel, appropriately adjusting the distance of the roller 23 from the balloon 1 contributes to improving the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100.

アーム22のベース部21に対する角度を調節可能にするために、アーム22は、前端バー26に回動可能であるように連結されており、支持部材24は、アーム22となす角が自在であるようにアーム22に連結されている。このような構成では、図8に図示されているように、支持部材24と前端バー26との間の距離を調節することで、アーム22のベース部21に対する角度を所望の角度に調節することができる。支持部材24と前端バー26との間の距離の調節は、連結プレート25と前端バー26との連結に用いられる穴25aの選択によって行われてもよい。アーム22のベース部21に対する角度を所望の角度にする支持部材24と前端バー26との間の距離に応じた穴25aが選択され、選択された穴25aを用いて連結プレート25が前端バー26に連結される。 In order to adjust the angle of the arm 22 relative to the base 21, the arm 22 is connected to the front end bar 26 so as to be rotatable, and the support member 24 is connected to the arm 22 so that the angle it forms with the arm 22 is free. In this configuration, as shown in FIG. 8, the angle of the arm 22 relative to the base 21 can be adjusted to a desired angle by adjusting the distance between the support member 24 and the front end bar 26. The adjustment of the distance between the support member 24 and the front end bar 26 may be performed by selecting the hole 25a used to connect the connecting plate 25 to the front end bar 26. The hole 25a corresponding to the distance between the support member 24 and the front end bar 26 that makes the angle of the arm 22 relative to the base 21 a desired angle is selected, and the connecting plate 25 is connected to the front end bar 26 using the selected hole 25a.

上述された実施形態では、ガイド機構10がバルーン1の上部に接合され、ガイド機構20がバルーン1の側部に接合されるが、ガイド機構10、20がバルーン1に接合される位置は、これらに限定されない。例えば、ガイド機構20がバルーン1の上部に接合されてもよく、ガイド機構10がバルーン1の側部に接合されてもよい。 In the embodiment described above, the guide mechanism 10 is joined to the top of the balloon 1, and the guide mechanism 20 is joined to the side of the balloon 1, but the positions at which the guide mechanisms 10, 20 are joined to the balloon 1 are not limited to these. For example, the guide mechanism 20 may be joined to the top of the balloon 1, and the guide mechanism 10 may be joined to the side of the balloon 1.

<ガイドフレーム>
図1を再度に参照して、一実施形態では、バルーン1の下部にサイドスラスタ2を保護するためのガイドフレーム30が接合される。図9は、一実施形態におけるガイドフレーム30の構成を示す下面図であり、図10は、斜視図である。ガイドフレーム30は、2本のロッド31、32と、ベース部33、34、35、36とを備えている。ロッド31、32は、弾性変形が可能であるように形成されている。一実施形態では、ロッド31、32は、弾性変形可能な材料で形成される。ロッド31、32は、例えば、炭素繊維強化プラスチックやガラス繊維強化プラスチックで形成されてもよい。ロッド31、32は、それらが交差する位置で結束体37(例えば、結束バンド)によって互いに結束されている。ロッド31は、その一端がベース部33に連結され、他端がベース部34に連結されている。ベース部33、34は、バルーン1に接合されており、ロッド31を保持するために用いられる。同様に、ロッド32は、その一端がベース部35に連結され、他端がベース部36に連結されている。ベース部35、36は、バルーン1に接合されており、ロッド32を保持するために用いられる。
<Guide frame>
Referring again to FIG. 1, in one embodiment, a guide frame 30 for protecting the side thruster 2 is joined to the lower part of the balloon 1. FIG. 9 is a bottom view showing the configuration of the guide frame 30 in one embodiment, and FIG. 10 is a perspective view. The guide frame 30 includes two rods 31 and 32 and base parts 33, 34, 35, and 36. The rods 31 and 32 are formed so as to be elastically deformable. In one embodiment, the rods 31 and 32 are formed of an elastically deformable material. The rods 31 and 32 may be formed of, for example, carbon fiber reinforced plastic or glass fiber reinforced plastic. The rods 31 and 32 are bound to each other at a position where they intersect by a binding body 37 (for example, a cable tie). One end of the rod 31 is connected to the base part 33, and the other end is connected to the base part 34. The base parts 33 and 34 are joined to the balloon 1 and are used to hold the rod 31. Similarly, the rod 32 has one end connected to the base portion 35 and the other end connected to the base portion 36. The base portions 35 and 36 are joined to the balloon 1 and are used to hold the rod 32.

サイドスラスタ2は、このように構成されたガイドフレーム30とバルーン1の間に位置するように配置される。このような構造では、バルーン1が水路トンネルの壁面に近づいたときにはサイドスラスタ2よりも先にガイドフレーム30が壁面に接触してサイドスラスタ2を保護する。これは、水路トンネル検査装置100の飛行の安定性の向上に寄与する。 The side thruster 2 is positioned between the guide frame 30 configured in this manner and the balloon 1. In this structure, when the balloon 1 approaches the wall of the waterway tunnel, the guide frame 30 contacts the wall before the side thruster 2, protecting the side thruster 2. This contributes to improving the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100.

<バラスト水滴下装置>
バルーン1には、空気よりも軽いガス、例えば、ヘリウムガスが封入されるが、空気よりも軽いガスは分子量が小さく、バルーン1から漏れやすい。バルーン1内のガスは、例えば、バルーン1のシート面やシート接合面を透過し得る。このため、時間の経過に伴ってバルーン1からのガスが徐々に抜け、バルーン1の浮力が徐々に低下する事態が生じ得る。バルーン1の浮力が徐々に低下すると、水路トンネル検査装置100が降下し得るので、バーチカルスラスタ7によって垂直方向に推力を発生する必要が生じ得る。これは、消費電力の不所望な増大を招き得る。
<Ballast water dropping device>
The balloon 1 is filled with a gas lighter than air, such as helium gas, but the gas lighter than air has a small molecular weight and is prone to leak from the balloon 1. The gas in the balloon 1 can pass through, for example, the sheet surface or the sheet joint surface of the balloon 1. This can cause the gas to gradually escape from the balloon 1 over time, resulting in a gradual decrease in the buoyancy of the balloon 1. If the buoyancy of the balloon 1 gradually decreases, the waterway tunnel inspection device 100 may descend, and it may become necessary to generate a thrust in the vertical direction by the vertical thruster 7. This can lead to an undesirable increase in power consumption.

このような問題に対応するために、一実施形態では、図3、図4に図示されているように、機体5にバラスト水滴下装置40が搭載される。バラスト水滴下装置40は、バラスト水を蓄積する容器41を備えており、容器41に蓄積されたバラスト水を徐々に滴下して水路トンネル検査装置100の外部に放出するように構成されている。一実施形態では、バラスト水滴下装置40は、サーボモーターで動作して容器41に蓄積されたバラスト水を徐々に放出するように構成された放水バルブ42を備えている。バラスト水が徐々に滴下されて放出されることで、水路トンネル検査装置100の全体の重量が徐々に減少し、バルーン1の浮力の低下が補償される。単位時間あたりに放出されるバラスト水の量は、単位時間あたりのバルーン1の浮力の低下量に応じて調節される。バラスト水の放出によってバルーン1の浮力の低下を補償することにより、垂直方向に推力を発生するための消費電力を低減し、更に、水路トンネル検査装置100の飛行の安定性を向上することができる。 In order to address such problems, in one embodiment, as shown in Figures 3 and 4, a ballast water dropping device 40 is mounted on the aircraft 5. The ballast water dropping device 40 includes a container 41 for storing ballast water, and is configured to gradually drop the ballast water stored in the container 41 and release it to the outside of the waterway tunnel inspection device 100. In one embodiment, the ballast water dropping device 40 includes a water discharge valve 42 configured to be operated by a servo motor to gradually release the ballast water stored in the container 41. By gradually dropping and releasing the ballast water, the overall weight of the waterway tunnel inspection device 100 gradually decreases, and the decrease in buoyancy of the balloon 1 is compensated for. The amount of ballast water released per unit time is adjusted according to the amount of decrease in buoyancy of the balloon 1 per unit time. By compensating for the decrease in buoyancy of the balloon 1 by releasing the ballast water, the power consumption for generating thrust in the vertical direction can be reduced, and the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100 can be improved.

他の実施形態では、図11に示すバラスト水滴下装置40Aがバラスト水を水路トンネル検査装置100の外部に滴下するために用いられてもよい。バラスト水滴下装置40Aは、電力の供給を受けずにバラスト水を徐々に滴下するように構成される。図示された実施形態では、バラスト水滴下装置40Aが、容器43と、チャンバー44と、クランプ45とを備えている。 In another embodiment, the ballast water dripping device 40A shown in FIG. 11 may be used to drip ballast water onto the outside of the waterway tunnel inspection device 100. The ballast water dripping device 40A is configured to drip ballast water gradually without receiving a power supply. In the illustrated embodiment, the ballast water dripping device 40A includes a container 43, a chamber 44, and a clamp 45.

容器43は、バラスト水を蓄積するように構成されている。容器43には、その内部に空気を導入するための入口チューブ46と、容器43からチャンバー44にバラスト水を送るための上流側チューブ47とが接続されている。 The vessel 43 is configured to store ballast water. An inlet tube 46 for introducing air into the vessel 43 and an upstream tube 47 for sending ballast water from the vessel 43 to the chamber 44 are connected to the vessel 43.

チャンバー44は、容器43から受け取ったバラスト水をその内部に滴下して蓄積するように構成されている。図12は、一実施形態におけるチャンバー44の構成を図示している。図示された実施形態では、チャンバー44が、チャンバー本体44aと、チャンバー本体44aの上流側の端の開口を塞ぐ蓋体44bとを備えている。チャンバー本体44aは、内径寸法が下流方向に徐々に狭くなる略円筒形に形成されている。蓋体44bには流路が形成されており、蓋体44bは、上流側チューブ47から供給されるバラスト水を液滴としてチャンバー本体44aの内部に滴下するように構成されている。チャンバー本体44aの下流側の端は、下流側チューブ48が接続されており、チャンバー44に蓄積されたバラスト水は、下流側チューブ48に送られる。図11に示すように、クランプ45は、下流側チューブ48を挟み込んで設けられている。クランプ45は、下流側チューブ48を挟み込む挟み込み量が可変であるように構成されている。クランプ45としてローラークランプが用いられる場合、該ローラークランプのローラーの位置を調節することで挟み込み量を調節してもよい。下流側チューブ48は、その端部が機体5から垂れ下がるように配置され、バラスト水は、下流側チューブ48から水路トンネル検査装置100の外部に滴下される。 The chamber 44 is configured to drip and accumulate the ballast water received from the container 43 inside the chamber 44. FIG. 12 illustrates the configuration of the chamber 44 in one embodiment. In the illustrated embodiment, the chamber 44 includes a chamber body 44a and a lid body 44b that closes the opening at the upstream end of the chamber body 44a. The chamber body 44a is formed in a substantially cylindrical shape with an inner diameter that gradually narrows in the downstream direction. A flow path is formed in the lid body 44b, and the lid body 44b is configured to drip the ballast water supplied from the upstream tube 47 into the inside of the chamber body 44a as droplets. The downstream end of the chamber body 44a is connected to the downstream tube 48, and the ballast water accumulated in the chamber 44 is sent to the downstream tube 48. As shown in FIG. 11, the clamp 45 is provided to clamp the downstream tube 48. The clamp 45 is configured so that the clamping amount of the downstream tube 48 is variable. When a roller clamp is used as the clamp 45, the clamping amount may be adjusted by adjusting the position of the roller of the roller clamp. The downstream tube 48 is arranged so that its end hangs down from the aircraft body 5, and the ballast water is dripped from the downstream tube 48 to the outside of the waterway tunnel inspection device 100.

このような構成のバラスト水滴下装置40Aでは、クランプ45の挟み込み量を調節することで、単位時間あたりに放出されるバラスト水の量が調節される。単位時間あたりに放出されるバラスト水の量は、単位時間あたりのバルーン1の浮力の低下量に応じて調節され、これにより、バルーン1の浮力の低下が補償される。バラスト水滴下装置40Aは、電力を用いずにバラスト水を放出可能であり、これは、バッテリー9に蓄積された電力の節約に好適である。 In the ballast water dropping device 40A configured in this way, the amount of ballast water released per unit time is adjusted by adjusting the clamping amount of the clamp 45. The amount of ballast water released per unit time is adjusted according to the amount of decrease in buoyancy of the balloon 1 per unit time, thereby compensating for the decrease in buoyancy of the balloon 1. The ballast water dropping device 40A can release ballast water without using electricity, which is ideal for saving electricity stored in the battery 9.

<バルーンの周長管理>
垂直方向に推力を発生するための消費電力を低減し、及び/又は、水路トンネル検査装置100の飛行の安定性を向上するためには、バルーン1が生成する浮力を適切に調節することが望ましい。バルーン1が生成する浮力は、バルーン1に封入されるガスの量に依存するので、適正な浮力を得るためには、バルーン1に封入されるガスの量を適切に管理することが望ましい。
<Balloon circumference management>
In order to reduce the power consumption for generating thrust in the vertical direction and/or to improve the flight stability of the waterway tunnel inspection device 100, it is desirable to appropriately adjust the buoyancy generated by the balloon 1. Since the buoyancy generated by the balloon 1 depends on the amount of gas sealed in the balloon 1, it is desirable to appropriately manage the amount of gas sealed in the balloon 1 in order to obtain an appropriate buoyancy.

バルーン1に封入されるガスの量を管理するために、一実施形態では、図1に図示されているように、少なくとも一の周長管理巻尺50が、バルーン1を巻回するように設けられている。周長管理巻尺50は、バルーン1の周長を測定し、管理するために用いられる。バルーン1の周長は、バルーン1に封入されるガスの量に依存しているので、バルーン1の周長を管理することで、バルーン1に封入されるガスの量を適切に管理することができる。一実施形態では、前後方向に異なる位置に、2本の周長管理巻尺50が設けられる。図示された実施形態では、2本の周長管理巻尺50の1本が、前側のサイドスラスタ2の近傍に設けられ、もう1本は、後側のサイドスラスタ2の近傍に設けられている。 In order to manage the amount of gas sealed in the balloon 1, in one embodiment, as shown in FIG. 1, at least one circumference management tape measure 50 is provided to wrap around the balloon 1. The circumference management tape measure 50 is used to measure and manage the circumference of the balloon 1. Since the circumference of the balloon 1 depends on the amount of gas sealed in the balloon 1, the amount of gas sealed in the balloon 1 can be appropriately managed by managing the circumference of the balloon 1. In one embodiment, two circumference management tape measures 50 are provided at different positions in the front-rear direction. In the illustrated embodiment, one of the two circumference management tape measures 50 is provided near the front side thruster 2, and the other is provided near the rear side thruster 2.

図13は、一実施形態における周長管理巻尺50を示している。周長管理巻尺50は、少なくとも一部に目盛りが形成されたテープ状部材として構成されている。周長管理巻尺50の端50aは、バルーン1の表面に接合されており、周長管理巻尺50がバルーン1を巻回するように設けられた状態での端50aの目盛り上の位置からバルーン1の周長が読み取られる。読み取られたバルーン1の周長に基づいて、バルーン1に封入されるガスの量が適正かが判断される。周長管理巻尺50をバルーン1の表面に常時設置しておくことで、測定のたびに周長管理巻尺50を配置する必要がなくなり、バルーン1の周長を随時測定することができる。これは、バルーン1に封入されるガスの量の管理を容易にする。 Figure 13 shows a circumference management tape measure 50 in one embodiment. The circumference management tape measure 50 is configured as a tape-shaped member with a scale formed on at least a portion. The end 50a of the circumference management tape measure 50 is joined to the surface of the balloon 1, and the circumference of the balloon 1 is read from the position on the scale of the end 50a in a state where the circumference management tape measure 50 is arranged to wrap around the balloon 1. Based on the circumference of the balloon 1 that has been read, it is determined whether the amount of gas sealed in the balloon 1 is appropriate. By constantly placing the circumference management tape measure 50 on the surface of the balloon 1, it is no longer necessary to place the circumference management tape measure 50 every time a measurement is made, and the circumference of the balloon 1 can be measured at any time. This makes it easier to manage the amount of gas sealed in the balloon 1.

<機体のバルーンへの固定>
図1を再度に参照して、一実施形態では、機体5が、複数の機体固定テープ60によってバルーン1に固定される。機体固定テープ60は、バルーン1に密着するようにバルーン1を巻回して設けられ、その両端が機体5に結合される。機体固定テープ60によって機体5をバルーン1に固定する構造は、機体5の取り付け位置を自在に調整することを可能にする。水路トンネル検査装置100は、組み立ての都度、前後の重量バランスの変動があり得る。機体固定テープ60によって機体5をバルーン1に固定する構造を採用することにより、重量バランスの変動に応じて機体5の取り付け位置を調整することが容易になる。
<Fixing the aircraft to the balloon>
Referring again to FIG. 1, in one embodiment, the airframe 5 is fixed to the balloon 1 by a plurality of airframe fixing tapes 60. The airframe fixing tapes 60 are provided by wrapping the balloon 1 so as to be in close contact with the balloon 1, and both ends of the tapes are connected to the airframe 5. The structure of fixing the airframe 5 to the balloon 1 by the airframe fixing tapes 60 makes it possible to freely adjust the mounting position of the airframe 5. The waterway tunnel inspection device 100 may experience fluctuations in the front-to-rear weight balance each time it is assembled. By adopting a structure of fixing the airframe 5 to the balloon 1 by the airframe fixing tapes 60, it becomes easy to adjust the mounting position of the airframe 5 in response to fluctuations in the weight balance.

一実施形態では、図14に示すように、機体固定テープ60が、弾性的に伸縮可能な伸縮部分60aを有している。伸縮部分60aは、バルーン1からガスが徐々に漏れたときにバルーン1の周長の減少に追随して縮み、機体固定テープ60の緩みを防止する。一実施形態では、伸縮部分60aがゴムバンドで形成されてもよい。 In one embodiment, as shown in FIG. 14, the aircraft body fixing tape 60 has an elastically expandable stretchable portion 60a. When gas gradually leaks from the balloon 1, the stretchable portion 60a shrinks in response to the decrease in the circumference of the balloon 1, preventing the aircraft body fixing tape 60 from loosening. In one embodiment, the stretchable portion 60a may be formed of a rubber band.

<バルーンへの機器の取り付け>
図1、図2を再度に参照して、柔軟性を有するバルーン1の前端に撮像モジュール4を取り付ける場合、撮像モジュール4の重量によって撮像モジュール4の向きが下に傾き得る。これは、撮像モジュール4によって得られる画像の質に影響を及ぼし得る。例えば、撮像モジュール4の向きが不適性であると、所望の撮像範囲の画像が得られないことがあり得る。
<Attaching equipment to the balloon>
1 and 2 again, when the imaging module 4 is attached to the front end of the flexible balloon 1, the weight of the imaging module 4 may cause the imaging module 4 to tilt downward. This may affect the quality of the image obtained by the imaging module 4. For example, if the imaging module 4 is oriented in an inappropriate manner, an image with a desired imaging range may not be obtained.

撮像モジュール4を適正な向きでバルーン1に接合するために、一実施形態では、図15に示すような構成の撮像モジュール保持機構70が用いられる。図示された実施形態では、撮像モジュール4が、360°カメラ51と、水路トンネルの内部を照明するためのLED (light emitting diode) モジュール52と、台座53とを備えており、撮像モジュール保持機構70が、複数の固定用ピース71と、複数の固定ケーブル72、73とを備えている。図示された実施形態では、360°カメラ51がLEDモジュール52に接合されており、該LEDモジュール52が更に台座53に接合されている。台座53は、LEDモジュール52に接合されるハブ部53aと、リング状のリム部53bと、リム部53bをハブ部53aに連結する複数のスポーク部材53cとを備えている。固定用ピース71は、バルーン1に接合されており、それぞれが固定ケーブル72を保持するように構成されている。固定ケーブル72は、端が固定用ピース71に結合されており、更に、撮像モジュール4の台座53に縛着されている。固定用ピース71は、十分に広い間隔で設置されており、固定用ピース71にそれぞれに結合されている複数の固定ケーブル72が、異なる方向から台座53を引っ張って保持している。固定ケーブル73は、端が固定用ピース71に結合されており、更に、LEDモジュール52に縛着されている。図示された実施形態では、2本の固定ケーブル73が、撮像モジュール4に対して斜め上方にある2個の固定用ピース71にそれぞれ結合されており、固定ケーブル73は、斜め上方からLEDモジュール52を引っ張って保持している。このような構成の撮像モジュール保持機構70は、異なる方向から撮像モジュール4を引っ張って支持しており、撮像モジュール4を適正な向きに保持することができる。図15には、固定用ピース71及び固定ケーブル72の数が4であり、固定ケーブル73の数が2である実施形態が図示されているが、固定用ピース71及び固定ケーブル72、73の数は、これらに限定されない。 In order to attach the imaging module 4 to the balloon 1 in the correct orientation, in one embodiment, an imaging module holding mechanism 70 configured as shown in FIG. 15 is used. In the illustrated embodiment, the imaging module 4 includes a 360° camera 51, an LED (light emitting diode) module 52 for illuminating the inside of the water tunnel, and a base 53, and the imaging module holding mechanism 70 includes a plurality of fixing pieces 71 and a plurality of fixing cables 72, 73. In the illustrated embodiment, the 360° camera 51 is joined to the LED module 52, which is further joined to the base 53. The base 53 includes a hub portion 53a joined to the LED module 52, a ring-shaped rim portion 53b, and a plurality of spoke members 53c connecting the rim portion 53b to the hub portion 53a. The fixing pieces 71 are joined to the balloon 1, and each is configured to hold a fixing cable 72. The fixing cable 72 has an end connected to the fixing piece 71, and is further bound to the base 53 of the imaging module 4. The fixing pieces 71 are installed at sufficiently wide intervals, and the multiple fixing cables 72 each connected to the fixing piece 71 pull and hold the base 53 from different directions. The fixing cable 73 has an end connected to the fixing piece 71, and is further bound to the LED module 52. In the illustrated embodiment, two fixing cables 73 are respectively connected to two fixing pieces 71 located diagonally above the imaging module 4, and the fixing cables 73 pull and hold the LED module 52 from diagonally above. The imaging module holding mechanism 70 configured in this way supports the imaging module 4 by pulling it from different directions, and can hold the imaging module 4 in a proper orientation. FIG. 15 illustrates an embodiment in which the number of fixing pieces 71 and fixing cables 72 is four, and the number of fixing cables 73 is two, but the numbers of fixing pieces 71 and fixing cables 72, 73 are not limited to these.

同様に、メインスラスタ3を取り付ける場合、メインスラスタ3の重量によってメインスラスタ3の向きが下に傾き得る。メインスラスタ3の向きが下に傾くと、上向きの推力が発生するので、推力のロスや水路トンネル検査装置100の姿勢の乱れが生じ得る。 Similarly, when the main thruster 3 is installed, the weight of the main thruster 3 may cause the main thruster 3 to tilt downward. When the main thruster 3 tilts downward, an upward thrust is generated, which may result in a loss of thrust or disturbance in the attitude of the waterway tunnel inspection device 100.

メインスラスタ3を適正な向きでバルーン1に接合するために、一実施形態では、図16に示すような構成のスラスタ保持機構80が用いられる。図示された実施形態では、メインスラスタ3が、上述した撮像モジュール4の台座53と同様の構成を有する台座54を備えており、スラスタ保持機構80が、複数の固定用ピース81と、複数の固定ケーブル82とを備えている。台座54は、ハブ部54aと、リング状のリム部54bと、リム部54bをハブ部54aに連結する複数のスポーク部材54cとを備えている。固定用ピース81は、バルーン1に接合されており、それぞれが固定ケーブル82を保持するように構成されている。固定ケーブル82は、端が固定用ピース81に結合されており、更に、台座54に縛着されている。固定用ピース81は、十分に広い間隔で設置されており、複数の固定ケーブル82が、異なる方向から台座54を引っ張って保持している。このような構成のスラスタ保持機構80は、メインスラスタ3を適正な向きに保持することができる。図16には、固定用ピース81及び固定ケーブル82の数が4である実施形態が図示されているが、固定用ピース81及び固定ケーブル82の数は、これに限定されない。 In order to join the main thruster 3 to the balloon 1 in the correct orientation, in one embodiment, a thruster holding mechanism 80 configured as shown in FIG. 16 is used. In the illustrated embodiment, the main thruster 3 includes a base 54 having a configuration similar to that of the base 53 of the imaging module 4 described above, and the thruster holding mechanism 80 includes a plurality of fixing pieces 81 and a plurality of fixing cables 82. The base 54 includes a hub portion 54a, a ring-shaped rim portion 54b, and a plurality of spoke members 54c that connect the rim portion 54b to the hub portion 54a. The fixing pieces 81 are joined to the balloon 1, and each of them is configured to hold a fixing cable 82. The fixing cables 82 have ends connected to the fixing pieces 81 and are further tied to the base 54. The fixing pieces 81 are installed at sufficiently wide intervals, and the plurality of fixing cables 82 pull and hold the base 54 from different directions. The thruster holding mechanism 80 configured in this manner can hold the main thruster 3 in the correct orientation. Although FIG. 16 illustrates an embodiment in which the number of fixing pieces 81 and fixing cables 82 is four, the number of fixing pieces 81 and fixing cables 82 is not limited to this.

<トンネル内のガス検知>
一実施形態では、水路トンネル検査装置100が、水路トンネルの壁面の検査に加えて、又は、水路トンネルの壁面の検査の代わりに、水路トンネル内のガス検知を行うように構成されてもよい。例えば延長が1000mを超えるような長大なトンネルでは、坑内ガスの組成が作業員による作業に不適切であるような場所があり得る。例えば、長大なトンネルには、酸素濃度が低い場所が存在することがあり、また、有毒ガス及び/又は可燃性ガスが存在する場所が存在し得る。このようなトンネルの検査では、従前は、トンネル内の換気を行ってからガス検知器を携行してトンネルに入坑しており、水路トンネルなど小断面のトンネルの作業は、坑内で屈んで移動するなどの苦渋作業を伴う場合がある。以下に述べられるようなガス検知機能を有する水路トンネル検査装置100を使用することは、水路トンネルの内部における作業における労力を低減しながら作業の安全性を確保するために有用である。
<Gas detection in tunnels>
In one embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 may be configured to perform gas detection in the waterway tunnel in addition to or instead of inspecting the wall surface of the waterway tunnel. In a long tunnel, for example, with a length of more than 1000 m, there may be a location where the composition of the gas inside the tunnel is unsuitable for work by workers. For example, in a long tunnel, there may be a location where the oxygen concentration is low, and there may be a location where toxic gas and/or flammable gas is present. In the past, in the inspection of such a tunnel, the tunnel was ventilated before entering the tunnel carrying a gas detector, and work in a tunnel with a small cross section, such as a waterway tunnel, may involve difficult work such as bending and moving inside the tunnel. Using the waterway tunnel inspection device 100 having a gas detection function as described below is useful for ensuring the safety of work while reducing the labor required for work inside the waterway tunnel.

図17は、一実施形態における、水路トンネル検査装置100がガス検知機能を有する場合の水路トンネル検査装置100の構成の例を図示している。図17に示す実施形態では、水路トンネル検査装置100が、ガス検知器90を備えている。ガス検知器90は、所望のガスを検知可能に構成される。ガスの検知においては、当該ガスの存在の有無の検知を行ってもよく、及び/又は、当該ガスの濃度の計測を行ってもよい。一実施形態では、ガス検知器90は、所望のガスの存在の有無を検知し、及び/又は、所望のガスの濃度を計測するように構成される。ガス検知器90が検知するガスの例としては、可燃性ガス、硫化水素、一酸化炭素、酸素等が挙げられる。ガス検知器90は、可燃性ガス、硫化水素、一酸化炭素、酸素のうちの少なくとも一の存在の有無を検知するように構成されてもよく、及び/又は可燃性ガス、硫化水素、一酸化炭素、酸素のうちの少なくとも一の濃度を計測するように構成されてもよい。一実施形態では、ガス検知器90は、可燃性ガス、硫化水素、一酸化炭素、酸素の濃度を計測するように構成される。 17 illustrates an example of the configuration of the waterway tunnel inspection device 100 in one embodiment when the waterway tunnel inspection device 100 has a gas detection function. In the embodiment shown in FIG. 17, the waterway tunnel inspection device 100 is equipped with a gas detector 90. The gas detector 90 is configured to be able to detect a desired gas. In detecting a gas, the presence or absence of the gas may be detected, and/or the concentration of the gas may be measured. In one embodiment, the gas detector 90 is configured to detect the presence or absence of a desired gas and/or to measure the concentration of the desired gas. Examples of gases detected by the gas detector 90 include combustible gas, hydrogen sulfide, carbon monoxide, oxygen, etc. The gas detector 90 may be configured to detect the presence or absence of at least one of the combustible gas, hydrogen sulfide, carbon monoxide, and oxygen, and/or to measure the concentration of at least one of the combustible gas, hydrogen sulfide, carbon monoxide, and oxygen. In one embodiment, the gas detector 90 is configured to measure the concentrations of combustible gases, hydrogen sulfide, carbon monoxide, and oxygen.

ガス検知器90は、検知したガス濃度を設定周期(例えば、5秒毎)で記録するロギング機能を有していてもよい。水路トンネル検査装置100を飛行させながら、ガス濃度を計測して記録し、計測終了後に記録時刻とガス濃度のデータを取り出すことで、水路トンネル内のガス濃度分布を把握することができる。例えば、水路トンネル検査装置100を一定の速度で飛行させながらガス濃度の計測を行えば、記録時刻から各時刻における水路トンネル検査装置100の位置、即ち、ガス濃度の計測位置を同定し、水路トンネルの各位置におけるガス濃度を同定することができる。ガス検知器90は、検知したガス濃度に加え、各時刻における温度を記録するように構成されてもよい。 The gas detector 90 may have a logging function that records the detected gas concentration at a set period (e.g., every 5 seconds). The gas concentration can be measured and recorded while flying the waterway tunnel inspection device 100, and the recording time and gas concentration data can be extracted after the measurement is completed, thereby making it possible to grasp the gas concentration distribution inside the waterway tunnel. For example, if the gas concentration is measured while flying the waterway tunnel inspection device 100 at a constant speed, the position of the waterway tunnel inspection device 100 at each time, i.e., the gas concentration measurement position, can be identified from the recording time, and the gas concentration at each position in the waterway tunnel can be identified. The gas detector 90 may be configured to record the temperature at each time in addition to the detected gas concentration.

一実施形態では、撮像モジュール4(又は、水路トンネル検査装置100に設けられた他の撮像装置)による水路トンネルの壁面の撮影と、ガス検知器90によるガスの検知とが、同期して(又はリンクして)行われてもよい。このような実施形態では、水路トンネルの壁面の撮像画像と、当該撮像画像の撮影に同期して計測されたガス濃度のデータとが、対応づけられて適宜の記録装置(例えば、コントローラ8に組み込まれた記録装置、又は、水路トンネル検査装置100に設けられた他の記録装置)に記録されてもよい。このような構成によれば、対応する撮像画像を参照することにより、ガス濃度の計測位置の同定が容易になる。一実施形態では、水路トンネスの検査シーケンスが、撮像画像の撮影とガス濃度の計測とを含んでいる。検査シーケンスは、コントローラ8の制御の下、設定周期(例えば、5秒ごと)で繰り返して行われてもよいし、ユーザによる操作に応じて行われてもよい。このような実施形態では、同一の検査シーケンスにおいて撮影された撮像画像とガス濃度とが対応づけられて、例えばコントローラ8に組み込まれた記録装置に記録されてもよい。また、各検査シーケンスが実行された実行時刻が当該記録装置に記録されてもよい。このような実施形態では、水路トンネル検査装置100を一定の速度で飛行させながら検査シーケンスを繰り返して行うことにより、実行時刻と撮像画像から当該検査シーケンスが実行された位置を同定し、更に水路トンネルの各位置におけるガス濃度を同定することが容易になる。 In one embodiment, the imaging module 4 (or another imaging device provided in the waterway tunnel inspection device 100) may capture the wall of the waterway tunnel and the gas detector 90 may detect gas in a synchronized manner (or linked manner). In such an embodiment, the captured image of the wall of the waterway tunnel and the gas concentration data measured in synchronization with the capture of the captured image may be associated and recorded in an appropriate recording device (e.g., a recording device incorporated in the controller 8, or another recording device provided in the waterway tunnel inspection device 100). With this configuration, the measurement position of the gas concentration can be easily identified by referring to the corresponding captured image. In one embodiment, the waterway tunnel inspection sequence includes capturing the captured image and measuring the gas concentration. The inspection sequence may be repeated at a set period (e.g., every 5 seconds) under the control of the controller 8, or may be performed in response to a user operation. In such an embodiment, the captured image and the gas concentration captured in the same inspection sequence may be associated and recorded in a recording device incorporated in the controller 8, for example. The time at which each inspection sequence was performed may also be recorded in the recording device. In such an embodiment, by repeatedly performing the inspection sequence while flying the waterway tunnel inspection device 100 at a constant speed, it becomes easy to identify the position at which the inspection sequence was performed from the execution time and the captured image, and further to identify the gas concentration at each position in the waterway tunnel.

図17では、ガス検知器90がバルーン1の先端に搭載されている構成が図示されているが、ガス検知器90の設置位置は、ガス検知を行いたい位置(例えば、水路トンネルの中心、上側、下側)及び/又は検知するガスの種類に応じて決定してもよい。例えば、水路トンネルの上側のガス検知を行いたい場合には、ガス検知器90をバルーン1の上部に搭載してもよい。また、検知するガスの比重が空気よりも大きい場合には、ガス検知器90をバルーン1の下部、例えば、機体5に搭載してもよい。また、水路トンネル検査装置100の機体5に自律飛行用の制御機器が搭載されないなど、機体5が軽量であるような場合には、ガス検知器90は、バルーン1の下側、例えば、機体5に搭載されてもよい。なお、ガス検知は、水路トンネル以外の長大なトンネルの検査を行うトンネル検査装置にも有用であり、上記の水路トンネル検査装置100の構成は、トンネル検査装置に一般に適用可能である。 In FIG. 17, the gas detector 90 is shown mounted on the tip of the balloon 1, but the installation position of the gas detector 90 may be determined according to the position where gas detection is desired (e.g., the center, upper side, or lower side of the waterway tunnel) and/or the type of gas to be detected. For example, if gas detection is desired in the upper part of the waterway tunnel, the gas detector 90 may be mounted on the upper part of the balloon 1. Also, if the specific gravity of the gas to be detected is greater than that of air, the gas detector 90 may be mounted on the lower part of the balloon 1, for example, on the aircraft 5. Also, if the aircraft 5 of the waterway tunnel inspection device 100 is lightweight, such as if the aircraft 5 is not equipped with a control device for autonomous flight, the gas detector 90 may be mounted on the lower part of the balloon 1, for example, on the aircraft 5. Note that gas detection is also useful for tunnel inspection devices that inspect long tunnels other than waterway tunnels, and the configuration of the waterway tunnel inspection device 100 described above is generally applicable to tunnel inspection devices.

<水路トンネルの検査方法>
図18は、一実施形態における、水路トンネル検査装置100による水路トンネルの検査方法を示すフローチャートである。ステップS01では、水路トンネル検査装置100を構成するパーツが水路トンネル内に搬入される。上述された、サイドスラスタ2、メインスラスタ3及びバーチカルスラスタ7が互いに分離可能であるように水路トンネル検査装置100が構成されている実施形態は、水路トンネル検査装置100を構成する各パーツの水路トンネルの内部への搬入を容易にするため好適である。例えば、サイドスラスタ2及びメインスラスタ3が個別にバルーン1に取り付け可能であり、バーチカルスラスタ7が機体5に脱着可能であるような実施形態では、サイドスラスタ2、メインスラスタ3及びバーチカルスラスタ7が互いに分離可能である。これは、水路トンネル検査装置100を構成するパーツの水路トンネル内への搬入の容易化の観点から好適である。
<Waterway tunnel inspection method>
18 is a flow chart showing a method for inspecting a waterway tunnel by the waterway tunnel inspection device 100 in one embodiment. In step S01, the parts constituting the waterway tunnel inspection device 100 are carried into the waterway tunnel. The embodiment in which the waterway tunnel inspection device 100 is configured so that the side thruster 2, the main thruster 3, and the vertical thruster 7 are separable from each other as described above is preferable for facilitating the carrying of each part constituting the waterway tunnel inspection device 100 into the waterway tunnel. For example, in an embodiment in which the side thruster 2 and the main thruster 3 can be individually attached to the balloon 1 and the vertical thruster 7 can be detached from the aircraft body 5, the side thruster 2, the main thruster 3, and the vertical thruster 7 can be separated from each other. This is preferable from the viewpoint of facilitating the carrying of the parts constituting the waterway tunnel inspection device 100 into the waterway tunnel.

ステップS02では、水路トンネル内で、水路トンネル検査装置100が組み立てられる。水路トンネル検査装置100の組み立ては、バルーン1にガスを注入する工程を含んでいる。バルーン1にガスが注入されて膨らまされた後、バルーン1に、上述された水路トンネル検査装置100の各パーツが取り付けられる。 In step S02, the waterway tunnel inspection device 100 is assembled inside the waterway tunnel. The assembly of the waterway tunnel inspection device 100 includes a process of injecting gas into the balloon 1. After the balloon 1 is inflated with gas, each of the parts of the waterway tunnel inspection device 100 described above is attached to the balloon 1.

一実施形態では、図19に図示されているように、バルーン1へのガスの注入において、注入すべきガスを蓄積するガスボンベ91が水路トンネル200の外に設置される。ガスボンベ91はホース92によってバルーン1に接続され、ガスボンベ91からバルーン1にホース92を介してガスが注入される。このような手順は、作業の手間を軽減するとともに安全性を高めることに寄与する。ガスボンベ91は多くの場合、重量物であり、ガスボンベ91を水路トンネル200の内部に搬入する手間が大きい場合が生じ得る。例えば、水路トンネル200の坑口が立坑の下にあるなど、坑口まで車両にガスボンベ91を積載して直接運搬できない場合には、ガスボンベ91を水路トンネル200の内部に搬入する手間が大きい。また、ガスボンベ91を水路トンネル200の内部に搬入した場合、ガスボンベ91やホース92からガスが漏れると、水路トンネル200の内部で酸欠が生じ得る。ガスボンベ91を水路トンネル200の外に設置することで、酸欠の発生を防止できる。 In one embodiment, as shown in FIG. 19, in injecting gas into the balloon 1, a gas cylinder 91 that accumulates the gas to be injected is installed outside the waterway tunnel 200. The gas cylinder 91 is connected to the balloon 1 by a hose 92, and gas is injected from the gas cylinder 91 to the balloon 1 through the hose 92. Such a procedure contributes to reducing the work effort and increasing safety. The gas cylinder 91 is often heavy, and there may be cases where it is difficult to transport the gas cylinder 91 inside the waterway tunnel 200. For example, if the entrance of the waterway tunnel 200 is located under a vertical shaft and the gas cylinder 91 cannot be loaded onto a vehicle and transported directly to the entrance, it is difficult to transport the gas cylinder 91 inside the waterway tunnel 200. In addition, when the gas cylinder 91 is transported inside the waterway tunnel 200, if gas leaks from the gas cylinder 91 or the hose 92, oxygen deficiency may occur inside the waterway tunnel 200. By placing the gas cylinder 91 outside the waterway tunnel 200, oxygen deficiency can be prevented.

ステップS03では、組み立てられた水路トンネル検査装置100を、水路トンネルの内部で飛行させる。一度飛行が開始されると、水路トンネル検査装置100は、コントローラ8による制御の下で、自律的に飛行する。水路トンネル内に風が吹いている場合、一実施形態では、風下方向に水路トンネル検査装置100を飛行させる。これは、水路トンネル検査装置100の消費電力を低減し、バッテリー9に蓄積されている電力を節約するために有効である。 In step S03, the assembled waterway tunnel inspection device 100 is flown inside the waterway tunnel. Once flight has commenced, the waterway tunnel inspection device 100 flies autonomously under the control of the controller 8. When wind is blowing inside the waterway tunnel, in one embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 is flown in the downwind direction. This is effective in reducing the power consumption of the waterway tunnel inspection device 100 and saving the power stored in the battery 9.

一実施形態では、水路トンネル内の風を積極的に制御してもよい。図20に示すように、水路トンネル200の内部の風速が大きすぎる場合、水路トンネル200の坑口を少なくとも部分的に閉塞する遮蔽物93を設置してもよい。水路トンネル200の内部の風速が過剰に大きいと、水路トンネル検査装置100の飛行速度が過剰に大きくなり、水路トンネル200の壁面の撮像画像の鮮明度が低下することがある。遮蔽物93を設置することにより、水路トンネル200の内部の風速を低減することができる。水路トンネル200の坑口の一方にのみ遮蔽物93を設置してもよく、両方の坑口に遮蔽物93を設置してもよい。水路トンネル200の内部に風が吹いていない場合、又は風速が小さすぎる場合、図21に示すように、水路トンネル200の坑口に送風機94を設置して水路トンネル200の内部に所望の風を発生させてもよい。送風機94は、水路トンネル200の内部に設置してもよい。水路トンネル内の風を積極的に制御することで、水路トンネル検査装置100を最適な速度で飛行させることができる。これは、水路トンネル200の壁面の撮像画像の画質を向上させ、また、水路トンネル検査装置100の消費電力の低減に有効である。 In one embodiment, the wind in the waterway tunnel may be actively controlled. As shown in FIG. 20, if the wind speed inside the waterway tunnel 200 is too high, a shield 93 may be installed to at least partially block the mouth of the waterway tunnel 200. If the wind speed inside the waterway tunnel 200 is excessively high, the flight speed of the waterway tunnel inspection device 100 may become excessively high, and the clarity of the captured image of the wall surface of the waterway tunnel 200 may decrease. By installing the shield 93, the wind speed inside the waterway tunnel 200 can be reduced. The shield 93 may be installed only at one of the mouths of the waterway tunnel 200, or the shield 93 may be installed at both mouths. If there is no wind inside the waterway tunnel 200 or if the wind speed is too low, a blower 94 may be installed at the mouth of the waterway tunnel 200 to generate a desired wind inside the waterway tunnel 200, as shown in FIG. 21. The blower 94 may be installed inside the waterway tunnel 200. By actively controlling the wind inside the waterway tunnel, the waterway tunnel inspection device 100 can fly at an optimal speed. This improves the image quality of the captured images of the wall surface of the waterway tunnel 200, and is also effective in reducing the power consumption of the waterway tunnel inspection device 100.

ステップS04では、水路トンネル検査装置100を飛行させながら、水路トンネル200の壁面の撮像画像を逐次に取得する。撮像画像は、コントローラ8及び/又は撮像モジュール4に設けられた記憶装置(図示されない)に格納される。水路トンネル200の検査すべき区間の壁面の撮像画素の取得が完了した後、水路トンネル検査装置100が回収される。一実施形態では、水路トンネル検査装置100が到達する位置に人員を配置することで水路トンネル検査装置100が回収されてもよい。また、水路トンネル検査装置100を水路トンネル200の検査すべき区間を飛行させた後、メインスラスタ3の推進力を逆転させ、水路トンネル検査装置100を所望の位置(例えば、出発地点又はその近傍)まで後退させることで水路トンネル検査装置100を回収してもよい。一実施形態では、水路トンネル検査装置100の先端にセンサを設置し、当該センサが壁面や障害物を感知した場合にメインスラスタ3の推進力を逆転させて所望の位置に水路トンネル検査装置100を戻らせて回収してもよい。他の実施形態では、タイマー等で出発からの時間を計測し、一定時間が経過した後にメインスラスタ3の推進力を逆転させ、所望の位置に水路トンネル検査装置100を戻らせて回収してもよい。コントローラ8及び/又は撮像モジュール4に設けられた記憶装置に格納された撮像画像から水路トンネル200の壁面の状態を把握することができる。水路トンネル検査装置100にガス検知器90が搭載される実施形態では、更に、ガス検知器90のロギング機能により記録されたガス濃度及び/又は温度と記録時刻のデータが取り出され、水路トンネル200のガス濃度分布の同定に用いられてもよい。 In step S04, while flying the waterway tunnel inspection device 100, images of the wall surface of the waterway tunnel 200 are sequentially acquired. The captured images are stored in a storage device (not shown) provided in the controller 8 and/or the imaging module 4. After the acquisition of the image pixels of the wall surface of the section of the waterway tunnel 200 to be inspected is completed, the waterway tunnel inspection device 100 is retrieved. In one embodiment, the waterway tunnel inspection device 100 may be retrieved by placing personnel at a position where the waterway tunnel inspection device 100 will reach. In addition, after flying the waterway tunnel inspection device 100 over the section of the waterway tunnel 200 to be inspected, the waterway tunnel inspection device 100 may be retrieved by reversing the thrust of the main thruster 3 and retreating the waterway tunnel inspection device 100 to a desired position (e.g., the starting point or its vicinity). In one embodiment, a sensor is installed at the tip of the waterway tunnel inspection device 100, and when the sensor detects a wall or an obstacle, the thrust of the main thruster 3 is reversed to return the waterway tunnel inspection device 100 to the desired position for recovery. In another embodiment, a timer or the like is used to measure the time from departure, and after a certain period of time has elapsed, the thrust of the main thruster 3 is reversed to return the waterway tunnel inspection device 100 to the desired position for recovery. The state of the wall of the waterway tunnel 200 can be grasped from the captured images stored in the storage device provided in the controller 8 and/or the imaging module 4. In an embodiment in which the waterway tunnel inspection device 100 is equipped with a gas detector 90, data on the gas concentration and/or temperature and the recording time recorded by the logging function of the gas detector 90 may be further extracted and used to identify the gas concentration distribution in the waterway tunnel 200.

以上には、様々な実施形態が具体的に記載されているが、本明細書に開示された技術が様々な変更と共に実施され得ることは当業者には自明的であろう。 Although various embodiments have been specifically described above, it will be obvious to those skilled in the art that the technology disclosed in this specification can be implemented with various modifications.

100 :水路トンネル検査装置
1 :バルーン
2 :サイドスラスタ
3 :メインスラスタ
4 :撮像モジュール
5 :機体
6 :メカデッキ
7 :バーチカルスラスタ
8 :コントローラ
9 :バッテリー
10 :ガイド機構
11 :ベース部
12 :アーム
13 :ローラー
14 :前側バー
15 :後側バー
16 :ロッド
20 :ガイド機構
21 :ベース部
22 :アーム
23 :ローラー
24 :支持部材
24a :連結部
24b :嵌合部
24c :ノッチ
25 :連結プレート
25a :穴
26 :前端バー
27 :後端バー
28 :ロッド
30 :ガイドフレーム
31 :ロッド
32 :ロッド
33 :ベース部
34 :ベース部
35 :ベース部
36 :ベース部
37 :結束体
40 :バラスト水滴下装置
40A :バラスト水滴下装置
41 :容器
42 :放水バルブ
43 :容器
44 :チャンバー
44a :チャンバー本体
44b :蓋体
45 :クランプ
46 :入口チューブ
47 :上流側チューブ
48 :下流側チューブ
50 :周長管理巻尺
50a :端
51 :360°カメラ
52 :LEDモジュール
53 :台座
53a :ハブ部
53b :リム部
53c :スポーク部材
54 :台座
54a :ハブ部
54b :リム部
54c :スポーク部材
60 :機体固定テープ
60a :伸縮部分
70 :撮像モジュール保持機構
71 :固定用ピース
72 :固定ケーブル
73 :固定ケーブル
80 :スラスタ保持機構
81 :固定用ピース
82 :固定ケーブル
90 :ガス検知器
91 :ガスボンベ
92 :ホース
93 :遮蔽物
94 :送風機
200 :水路トンネル
100: Waterway tunnel inspection device 1: Balloon 2: Side thruster 3: Main thruster 4: Imaging module 5: Airframe 6: Mecha deck 7: Vertical thruster 8: Controller 9: Battery 10: Guide mechanism 11: Base section 12: Arm 13: Roller 14: Front bar 15: Rear bar 16: Rod 20: Guide mechanism 21: Base section 22: Arm 23: Roller 24: Support member 24a: Connection section 24b: Fitting section 24c: Notch 25: Connection plate 25a: Hole 26: Front end bar 27: Rear end bar 28: Rod 30: Guide frame 31: Rod 32: Rod 33: Base section 34: Base section 35: Base section 36: Base section 37: Binding body 40: Ballast water dropping device 40A : Ballast water dropping device 41 : Container 42 : Water discharge valve 43 : Container 44 : Chamber 44a : Chamber body 44b : Lid 45 : Clamp 46 : Inlet tube 47 : Upstream tube 48 : Downstream tube 50 : Circumference management tape measure 50a : End 51 : 360° camera 52 : LED module 53 : Base 53a : Hub portion 53b : Rim portion 53c : Spoke member 54 : Base 54a : Hub portion 54b : Rim portion 54c : Spoke member 60 : Aircraft fixing tape 60a : Expandable portion 70 : Imaging module holding mechanism 71 : Fixing piece 72 : Fixing cable 73 : Fixing cable 80 : Thruster holding mechanism 81 : Fixing piece 82 : Fixing cable 90 : Gas detector 91 : Gas cylinder 92 : Hose 93 : Shield 94 : Blower 200 : Waterway tunnel

Claims (10)

水路トンネルの内部を飛行するように構成された水路トンネル検査装置であって、
バルーンと、
前記バルーンに接合されるガイド機構と
弾性的に変形可能であるように構成された第1ロッド及び第2ロッドを備えるガイドフレームと
を備え、
前記ガイド機構が、
アームと、
前記アームの先端に回転可能に接合されたローラーと
を備え
前記第1ロッド及び前記第2ロッドのそれぞれの両端は、それぞれの中間部分が前記バルーンから離れているように前記バルーンに接合され、
前記第1ロッドと前記第2ロッドとが、前記中間部分において互いに交差するように連結された
水路トンネル検査装置。
1. A water tunnel inspection device configured to fly inside a water tunnel,
Balloons and
A guide mechanism attached to the balloon ;
A guide frame including a first rod and a second rod configured to be elastically deformable;
Equipped with
The guide mechanism is
An arm,
a roller rotatably joined to the tip of the arm ,
Both ends of the first rod and the second rod are joined to the balloon such that their respective intermediate portions are spaced apart from the balloon;
The first rod and the second rod are connected to each other so as to cross each other at the intermediate portion.
Water tunnel inspection equipment.
請求項1に記載の水路トンネル検査装置であって、
前記ガイド機構が、更に、前記バルーンに接合され、前記アームを支持する第1ベース部を備えており、
前記第1ベース部は、前記第1ベース部に対する前記アームの角度が調節可能であるように構成された
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to claim 1,
the guide mechanism further comprises a first base portion joined to the balloon and supporting the arm;
The waterway tunnel inspection device, wherein the first base portion is configured such that an angle of the arm relative to the first base portion is adjustable.
請求項1に記載の水路トンネル検査装置であって、
前記アームが弾性的に変形可能であるように構成されている
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to claim 1,
A waterway tunnel inspection device, wherein the arm is configured to be elastically deformable.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の水路トンネル検査装置であって、
更に、複数のスラスタを搭載する機体
を備え、
前記機体は、前記複数のスラスタが個別に脱着自在に構成されている
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to any one of claims 1 to 3,
Furthermore, it has an aircraft equipped with multiple thrusters,
The aircraft is a waterway tunnel inspection device in which the multiple thrusters are configured to be individually detachable.
水路トンネルの内部を飛行するように構成された水路トンネル検査装置であって、
バルーンと、
前記バルーンに接合されるガイド機構と、
前記バルーンを巻回するように設けられたテープ状部材
を備え、
前記ガイド機構が、
アームと、
前記アームの先端に回転可能に接合されたローラーと
を備えており、
前記テープ状部材の少なくとも一部に目盛りが設けられている
水路トンネル検査装置。
1. A water tunnel inspection device configured to fly inside a water tunnel ,
Balloons and
A guide mechanism attached to the balloon;
a tape-like member provided to wrap the balloon ;
Equipped with
The guide mechanism is
An arm,
A roller rotatably joined to the tip of the arm;
Equipped with
A waterway tunnel inspection device, wherein a scale is provided on at least a portion of the tape-shaped member.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の水路トンネル検査装置であって、
更に、
バラスト水を蓄積する容器と、
前記バラスト水を前記水路トンネル検査装置の外部に滴下するように構成されたバラスト水滴下装置と
を備える
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to any one of claims 1 to 5 ,
Furthermore,
a vessel for storing ballast water;
A waterway tunnel inspection device comprising: a ballast water dripping device configured to drip the ballast water onto the outside of the waterway tunnel inspection device.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の水路トンネル検査装置であって、
更に、所望のガスを検知するように構成されたガス検知器を備える
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to any one of claims 1 to 5 ,
The water tunnel inspection apparatus further comprising a gas detector configured to detect a desired gas.
請求項に記載の水路トンネル検査装置であって、
前記所望のガスが、可燃性ガス、硫化水素、一酸化炭素、酸素の少なくとも一を含む
水路トンネル検査装置。
The waterway tunnel inspection device according to claim 7 ,
The desired gas includes at least one of a flammable gas, hydrogen sulfide, carbon monoxide, and oxygen.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の水路トンネル検査装置水路トンネルの内部飛行させることと
前記水路トンネル検査装置を前記水路トンネルの内部で飛行させるときの前記水路トンネル内の風を制御すること
を含み、
前記水路トンネル内の風を制御することが、
前記水路トンネルの少なくとも一方の坑口を、少なくとも部分的に閉塞することと、
送風機により前記水路トンネルの内部に風を送ることと
の少なくとも一方を含む
飛行制御方法。
Flying the waterway tunnel inspection device according to any one of claims 1 to 8 inside the waterway tunnel;
Controlling the wind inside the waterway tunnel when flying the waterway tunnel inspection device inside the waterway tunnel ;
Including,
controlling wind within the waterway tunnel,
At least partially blocking at least one portal of the waterway tunnel;
and blowing air into the waterway tunnel by a blower.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の水路トンネル検査装置を前記水路トンネル内に搬入することと、
前記バルーンに注入するガスを蓄積するボンベを前記水路トンネルの外に設置することと、
前記ボンベから前記ガスを、前記ボンベと前記バルーンの間に接続されたホースを介して前記バルーンに注入することと
を含む
ガス注入方法。
Carrying the waterway tunnel inspection device according to any one of claims 1 to 8 into the waterway tunnel;
a cylinder for storing gas to be injected into the balloon is installed outside the waterway tunnel;
injecting the gas from the cylinder into the balloon through a hose connected between the cylinder and the balloon.
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