測量分野、有線ドローン活用、広域活用、点検分野の4領域の課題を解決するドローンソリューション ―エアロセンス 代表取締役社長 佐部浩太郎氏

・本記事は、IoTNEWSが主催するDX情報収集サービスDX勉強会において、エアロセンス株式会社 代表取締役社長 佐部 浩太郎氏に、ご講演いただいた内容である。

ドローンのビジネスというと、ドローンそのものを開発・販売するビジネスと、それを活用して社会問題や産業における課題を解決するビジネスがある。

以前から、ドローンに対する可能性を模索する動きは盛んにあったが、昨今、具体的な課題を解決するソリューションが登場してきている。

そこで、本記事では、エアロセンスの取り組みを通して行った課題解決の内容や、事例を紹介する。

測量ソリューション

エアロセンスは、元々は産業用のドローンを作成し販売するというビジネスモデルを構想していた。

実際に事業化するためにドローンの利便性や活用方法などを実証していく過程で、周辺機器の開発や情報解析のプラットフォームなどの派生製品も開発してきたという。

例えば、測量の分野だ。

従来の測量では、測量現場にて測量士数名が一点一点の距離を測り全面を隈なく計測する必要があった。しかも、その測量には膨大な時間が必要であった。

エアロセンスの測量ソリューションは、マルチコプター型ドローン「エアロボ(Aerobo)」とGPSを内蔵した測量機器「エアロボマーカー(Aerobo Marker)」、情報解析のプラットフォーム「エアロボクラウド(Aerobo Cloud)」を活用し現場の測量作業を自動化するものだ。

エアロボ測量2.0

エアロボ測量2.0は、対空標識と呼ばれる「目印」も含めてドローンの飛行時に写真を撮影し、その情報をもとに、クラウド上で3次元の画像解析を行い、現場の3Dのモデルを生成するまでの流れを自動的にできるサービスである。

エアロボ測量2.0
エアロボ測量2.0では、ドローンとマーカー測量、クラウドサービスを活用し測量を行う。
従来のドローンを使った測量では、対空標識の配置されている場所の緯度と経度を事前に測っておく必要があった。

しかし、「エアロボマーカー」を対空標識として活用することにより、内蔵されたGPSからマーカーの設置位置における緯度と経度を自動で取得することができる。

その結果、これまで必要であった「事前に対空標識の位置計測を行う」という作業を自動化することができるのだ。

測量方法

測量方法
測量方法を説明した画像である。測量方法としては、飛行経路を設定し、マーカーを設置、ドローンを飛行させデータを収集する。
具体的な測量の手順は以下の通りだ。

まず、測量現場に「エアロボマーカー」を設置し、起動するためのスイッチを入れる。すると、約1時間以内にマーカーが自動的に設置位置を計測することができ、その時間内にドローンを飛ばして写真撮影することで測量することになる。

次に、地図上に飛行エリアをコンピュータ上で指定する。これによって、飛行経路が自動生成される。

そして、生成した飛行経路をドローンへアップロードすることにより、ドローンは飛行経路を自動で飛行し、地上の写真を毎秒1枚の速度で撮影する。

撮影を終えたドローンは、自動的に飛行開始位置へ戻ってくる。

その後、ドローンからメモリーカードを抜き取り、データをエアロボクラウドへアップロードすると、同時に「エアロボマーカー」で取得したGPSの位置情報もアップロードする。
これらの情報を合わせることで、エアロボクラウド上に測量した土地の3Dモデルが生成されるのだ。

ここで、従来のアナログな測量から得られる測量結果は、疎な点の位置情報であった。

しかし、このソリューションでは3Dの測量結果が得られる。複数の写真から被写体の立体形状を復元するSfM(Structure from Motion)という技術により、重なり合った現場の写真から3D形状を明らかにすることができる。3Dの情報であることにより以下のような利点が生まれると佐部氏は言う。

  • 実際の工事現場と図面を比較することができる
  • 比較することで、どこを削り、どこに土を盛るかが明確になる
  • 現場の高低差や凹凸の状態を知ることができる。
  • 工事後に図面と現場が一致しているかがわかる
3D点群データの活用
3D点群データを活用することにより、コンター図(計算結果を等高線で表示したもの)の作成や土量の体積管理などが行える。
さらに、国土交通省は、土木建設において、デジタルを活用した施工を「i-Construction」と名づけ、ドローンなどの導入による土木工事の生産性改善を推奨しているということだ。

勉強会の中で紹介された佐世保市での事例では、50haに及ぶ土地の測量を1日で行い、画像2800枚を6時間以内で解析を終えた、ということだ。

佐世保の事例
佐世保において、50haの現場をドローンの活用により1日で測量できた。

有線ソリューション

有線ソリューションとは、車などの中継機と有線ドローンシステムである「エアロボオンエア(Aerobo on Air)」を繋ぎ、災害時の状況把握やイベント中継などの一日中撮影が必要な現場で活躍するソリューションである。

仕組みは、給電ケーブルと通信ケーブル、光ファイバーを複合したケーブルを中継車とドローンの間につなぐことで、映像信号の送信、通信制御と給電を同時に行う。

その結果、半永久的にドローンが飛行し撮影することができるという特徴がある。

100mのケーブルを使うので、高度約90m程度まで上昇することができ、基本的には同じ場所にとどまって撮影することが前提となるが、ドローンに搭載されたカメラが、4Kのビデオ撮影が可能で、かつ、30倍ズームの性能を持つため、およそ5km先の看板の文字を認識することも可能なのだと言う。

エアロボオンエア
エアロボオンエアの活用イメージである。

有線ソリューションを活用した事例

有線ソリューションには、ゴルフなどスポーツの中継に使われたり、災害現場の状況を防災センターへ常時配信するという事例がある。

ゴルフ中継
有線ソリューションを活用したゴルフ中継では、8時間連続飛行を行い本番の映像を提供できた。
その他にも、建設現場の監視や無線が届きにくい山間部などではYouTube配信などを行ったこともあるということだ。

広域ソリューション

広域ソリューションは、マルチコプター型ドローンで飛行不可能な距離を垂直離着型固定翼ドローン(VTOL型:Vertical Take-Off and Landing Aircraft)の「エアロボウイング(Aerobo Wing)」を活用することにより、広範囲の測量や点検、監視、輸送などを行うものである。

エアロボウィングの特徴
エアロボウィングの特徴は、回転翼機のようにホバリングし垂直離陸でき固定翼機のように水平飛行できることである。
「エアロボウイング」の特徴は、機体四方取り付けられたプロペラにより、回転翼機のようにホバリングし垂直離陸をすることができる。そして、上空では固定翼と機体後方部に取り付けられたプロペラを使った水平飛行が行える。

通常、水平飛行には滑走路が必要だが、垂直離着陸するエアロボウイングには不要となる。

さらに回転翼機では飛行速度や消費電力に課題があったが、その点も改善され、長距離の飛行を実現することができるのだという。

広域ソリューションを活用した事例

エアロボウイングを活用することで、災害現場において、800haもの面積を4回のフライトで測量することができたということだ。

大規模測量
広域ソリューションでは、1度の飛行で100haの現場の画像を取得できた。
また、物流の実証実験では、河川の上空を飛行する実証実験を行い、10Km先への配送を行うことに成功したという。

さらに、LTEの通信を活用することで、飛行中も常時通信継続出来て飛行制御ができたとのことである。

点検ソリューション

点検ソリューションとは、今まで人が行ってきた点検作業を自動化するものだ。

ドローンで点検を行う場合、ドローンは検査対象に近づく必要がある。近づきすぎると接触してしまうため、磁気が発生する鉄橋などの場合、GPSの活用もできない。

これについて佐部氏は、「点検内容に応じて、ドローンの飛ばし方や能力、搭載センサーを変える必要があり、一種類のドローンでカバーできないと考えている」と述べた。

点検ソリューションを活用した事例

そして、外壁の点検の事例について説明があった。

この事例では、監査対象となるビルの横を飛行し、損傷の判別だけではなく、熱感知なども行うという事例であった。

また、タンカーの点検では、検査対象が鉄に囲まれておりGPSが使えないことが多いため、ドローンに積んだステレオカメラで周囲との位置関係を計測しながら飛行し点検を行っているとのことだ。

外壁診断
外壁診断では、点検箇所の横を飛行し問題点の有無を確認する。さらに熱感知センサーを活用した点検も行える。
さらに、人が入れない暗所では、ドローンを自発光させ飛行し点検していくと紹介した。

エアロセンスの注目する市場と今後

佐部氏は、今後の成長が見込めるドローンの市場として、土木建築をあげた。土木建築の現場においてドローン活用による自動化のニーズは、今後も増えてくると予想しているとし、それに応じたソリューションを展開していきたいとした。

市場規模・成長性は?
市場規模・成長性をグラフで示したものである。用途別ドローンサービス市場規模について、2025年には、約3倍の成長を見込める。
最後に佐部氏は、「エアロセンスは、長距離飛行可能なドローンや、長時間飛行可能な有線ドローン、GPSなしでも自動飛行可能なドローンを有している。今後、ドローンが活用する現場が増えることに対し、あらゆる要素技術を取り入れ適用範囲を拡大していく」とした。

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