GPS等の電波の入らない環境下で自動飛行ドローンによるトンネル点検を実施。これまで困難だった屋内点検の自動化を実証

2021/03/19

この度、エアロセンス株式会社（所在地：東京都文京区、代表取締役社長：佐部浩太郎、以下エアロセンス）の開発している、GPS等の電波の入らない環境で自動飛行可能な非GNSS※環境対応点検ドローン、エアロボインスペクション（Aerobo Inspection）が、飛島建設株式会社（所在地：東京都港区、代表取締役社長：乘京正弘）と共同で、2020年8月29日から30日に同社施工中のトンネル工事現場において、掘削中のトンネル内での自動飛行と撮影を行い、トンネル点検に有効活用可能なオルソデータと3D点群データを生成しました。（※Global Navigation Satellite System／全球測位衛星システム、GPS等の衛星測位システムの総称）

トンネル工事は大型の重機を使用し人と接触した際には重大な事故となる危険な現場です。人が掘削状況を確認する際でも細心の注意が必要なため、ドローンの活用が期待されています。通常の自動飛行ドローンではGNSS電波の届かないトンネル内では自己位置推定ができないため、高度な操縦技術が必要ですが、今回の飛行では決められた範囲を自動飛行することができました。今後は危険な場所をドローンが自動飛行をすることで、人に代わって安全で簡単に状況を確認することが期待されています。

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図１：トンネル内点検の様子

①【従来のドローンで困難だった屋内での自動飛行を実現】

　従来のドローンでは非GNSS環境下の現場では、ドローンの自己位置推定や方位推定が困難なた自動飛行を行うことができず、データを取るには熟練のドローン操縦者の高度な操縦技術が必要となる属人的な作業でした。今回開発した点検ドローン、エアロボインスペクションでは現在、非GNSS環境下でも自動飛行が可能な機能、性能を有しています。

　機体はGNSSの代わりにカメラで撮影された映像から環境の3次元情報と機体の位置姿勢を同時に推定するVisual SLAM技術によって、機体の自己位置、向きを認識しています。さらに屋内の点検用途のための高輝度照明を搭載しており、十分な明るさの写真から、点検対象のオルソ画像や3D点群をつくることができます。

②【点検結果のデータ生成を大幅に効率化、コスト削減】

　従来は、非GNSS環境下での空撮写真を撮る過程も大変でしたが、空撮後も専用のパソコンを一つ占有し何時間もかけてオルソ画像を生成する必要がありました。そこで、この度の点検対応をした当社製クラウドサービス、エアロボクラウド（https://aerosense.co.jp/aerobocloud）を使用することで、既存ソフトに比較して簡単な操作で、かつ半分以下の処理時間でデータ生成までを実行できます。データの生成に必要な作業は写真をアップロードして計算開始ボタンを押すだけで、自動でオルソ画像や3D点群が生成されます。エアロボクラウドは、高速処理や簡易な操作により工数削減できることに加え、日々、追加コストなしに機能の改善・追加も行われ、導入コストからランニングコストまでのトータルの費用削減を実現できます。

③【さまざまな点検に必要なカスタマイズに対応】

　点検に必要な機能は各点検対象、環境に応じて、多岐に渡りますが、エアロセンスではハードウエアから制御ソフトウエア、クラウドサービスまでを、自社開発しているため、それぞれの点検対象に応じたカスタマイズを可能としています。お客様の必要とする点検に合わせて、データを取得するドローン側のセンサー、カメラなどのペイロードや照明システムなどへの対応、データ処理側のクラウドシステムでのディープラーニング技術や各種処理への対応することで、今後、多くの要望を頂いている建設分野を始めとする点検のニーズに対応して世の中の課題に貢献してまいります。