無人走行体を用いた環境情報の取得システム
【課題】粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を取得可能な無人走行体を用いた環境情報の取得システムを提供する。
【解決手段】遠隔操縦装置３０５を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体５に、走査式二次元測距装置１０５と、前方監視用の光学カメラ（メインカメラ）１１３を搭載する。また、安全な場所には、遠隔操縦装置３０５を備えた制御装置本体３０１を設置する。制御装置本体３０１は、遠隔操縦装置３０５の操作内容に応じた制御信号を出力して無人走行体５の走行制御を行いながら、走査式二次元測距装置１０５の検出データを１走査毎に、制御装置本体３０１に接続されたＵＳＢメモリ３０６に記憶する。また、光学カメラ１１３の撮影映像もＵＳＢメモリ３０６に記憶する。
【解決手段】遠隔操縦装置３０５を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体５に、走査式二次元測距装置１０５と、前方監視用の光学カメラ（メインカメラ）１１３を搭載する。また、安全な場所には、遠隔操縦装置３０５を備えた制御装置本体３０１を設置する。制御装置本体３０１は、遠隔操縦装置３０５の操作内容に応じた制御信号を出力して無人走行体５の走行制御を行いながら、走査式二次元測距装置１０５の検出データを１走査毎に、制御装置本体３０１に接続されたＵＳＢメモリ３０６に記憶する。また、光学カメラ１１３の撮影映像もＵＳＢメモリ３０６に記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人走行体を用いて人が立ち入り難い危険な現場の環境情報を取得するシステムに係り、特に、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を安全に取得する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、災害や事故で破壊された構築物、例えばビルディングやトンネル内の被害状況を確認するための手段としては、作業員の安全を確保するため、光学カメラを搭載した無人走行体が用いられている。無人走行体は、走行機構にクローラを備えるなど、悪路を走行可能な構成になっており、光学カメラが撮影した映像を安全な場所に設置された表示装置に無線送信する。無人走行体のオペレータは、表示装置に表示された映像を見ることによって、構築物内の環境情報を得ることができる。光学カメラを搭載した無人走行体としては、特許文献１，２に開示されたものを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４１９３７号公報
【特許文献２】特許第３６７９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
言うまでもなく、構築物内の正確な被害状況を把握するためには、鮮明な環境情報を取得することが不可欠である。しかしながら、災害や事故で破壊された構築物内は、多くの場合、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込めているため、光学カメラによっては鮮明な環境情報を取得することが困難である。したがって、光学カメラを搭載した無人走行体は、適用可能な現場が限定されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を取得可能な無人走行体を用いた環境情報の取得システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するため、遠隔操縦装置を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体と、該無人走行体に搭載された走査式二次元測距装置及び光学カメラと、前記走査式二次元測距装置の検出データ及び前記光学カメラの撮影映像を記憶する情報記憶装置と、前記遠隔操縦装置、前記無人走行体及び前記情報記憶装置の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記遠隔操縦装置の操作内容に応じた制御信号を出力して前記無人走行体の走行制御を行いながら、前記走査式二次元測距装置の検出データを１走査毎に前記情報記憶装置に記憶すると共に、前記光学カメラの撮影映像を前記情報記憶装置に記憶すること特徴とする。
【０００７】
走査式二次元測距装置は、光学式カメラと異なり、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を取得可能であるので、これを無人走行体に搭載することにより、無人走行体を用いた環境情報の取得システムの適用範囲を拡げることができる。また、走査式二次元測距装置と光学式カメラの双方を備えるので、粉塵、煙又は水蒸気のない環境下では鮮明なカメラ映像が得られると共に、当該カメラ画像と走査式二次元測距装置の検出データの双方を参照することによって、より詳細な環境情報を取得することができる。
【０００８】
また本発明は、前記構成の無人走行体を用いた環境情報の取得システムにおいて、前記走査式二次元測距装置は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、前記無人走行体の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて前記透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、前記光源からのレーザ光の出射タイミングと前記受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出するものであることを特徴とする。
【０００９】
本構成の走査式二次元測距装置は、信号処理部を内蔵するので、制御装置の負担を小さくでき、表示装置への三次元画像の表示を円滑に行うことができる。
【００１０】
また本発明は、前記構成の無人走行体を用いた環境情報の取得システムにおいて、前記制御装置は、前記情報記憶装置に記憶された１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データをその値に応じた複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データを時間軸に沿って合成し、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された三次元画像を表示装置に表示することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によると、走査式二次元測距装置から構築物の床面、壁面又は天井面までの距離の変化を輝点の濃淡やカラーで知ることができるので、表示装置に表示された三次元画像から構築物内の環境情報を明瞭に認識することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る無人走行体を用いた環境情報の取得システムは、無人走行体に走査式二次元測距装置を搭載したので、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても、走査式二次元測距装置の検出データから鮮明な環境情報を取得することができる。また、無人走行体に走査式二次元測距装置と光学式カメラの双方を搭載したので、粉塵、煙又は水蒸気のない環境下では鮮明なカメラ映像が得られると共に、当該カメラ画像と走査式二次元測距装置の検出データの双方を参照することによって、より詳細な環境情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第１例を示す図である。
【図２】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第２例を示す図である。
【図３】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第３例を示す図である。
【図４】実施形態に係る無人走行体の本体部分の斜視図である。
【図５】実施形態に係る無人走行体のサブクローラ、クローラベルト及び蓋体を取り外した状態の斜視図である。
【図６】実施形態に係る無人走行体のサブクローラを取り外した状態の側面図である。
【図７】実施形態に係る蓋体及び取付台の斜視図である。
【図８】実施形態に係る駆動プーリの要部断面図である。
【図９】実施形態に係るサブクローラの分解斜視図である。
【図１０】搭載機器が搭載された実施形態に係る有線無人走行体の斜視図である。
【図１１】搭載機器が搭載された実施形態に係る無線無人走行体の斜視図である。
【図１２】無線無人走行体に搭載される搭載機器の他の例を示す模式図である。
【図１３】走査式二次元測距装置の検出データから求められる立体画像の一例を示す図である。
【図１４】走査式三次元測距装置の検出データから求められる立体画像の一例を示す図である。
【図１５】実施形態に係る第１及び第２の操作卓の構成図である。
【図１６】第１操作卓に表示される有線無人走行体の駆動制御画面を示す図である。
【図１７】第２操作卓に表示される無線無人走行体の駆動制御画面を示す図である。
【図１８】無人走行体の運用時における第１及び第２の操作卓の配列を示す図である。
【図１９】手持ちコントローラの斜視図である。
【図２０】走査式二次元測距装置の検出データを示す表図である。
【図２１】走査式二次元測距装置の検出データから求められる立体画像と放射線検出器の検出データの合成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムにつき、図面を用いて項目ごとに説明する。
【００１５】
〈遠隔操縦システムのシステム構成〉
図１に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第１例を示す。この図から明らかなように、本例の遠隔操縦システムは、ＬＡＮケーブル１を介して接続された第１及び第２の操作卓２，３と、第１操作卓２から出力される制御信号により遠隔操縦される有線無人走行体４と、第２操作卓３から出力される制御信号により遠隔操縦される無線無人走行体５と、第２操作卓３と有線無人走行体４とを接続する通信ケーブル６，７と、通信ケーブル６と通信ケーブル７との間に配置された無線中継装置８と、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９と、通信ケーブル６を巻回したケーブルリール１０とから主に構成されている。なお、無線中継装置８は、通信ケーブル６の一端に接続された親機８ａと、通信ケーブル７の一端に接続された子機８ｂとからなる。また、無線通信装置９は、有線無人走行体４に搭載された親機９ａと、無線無人走行体５に搭載された子機９ｂとからなる。有線無人走行体４は、通信ケーブル６、無線中継装置８及び通信ケーブル７を介して第１操作卓２から伝送される制御信号により遠隔操縦される。また、無線無人走行体５は、通信ケーブル６、無線中継装置８、通信ケーブル７及び無線通信装置９を介して第２操作卓３から伝送される制御信号により遠隔操縦される。
【００１６】
このように、第１操作卓２と有線無人走行体４とをつなぐ信号経路の一部、及び第２操作卓３と無線無人走行体５とをつなぐ信号経路の一部を有線化すると、有線部分においては信号の伝送を安定に行うことができるので、トータル的に第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の遠距離通信を安定なものにすることができる。また、通信ケーブル６と通信ケーブル７との間に親機８ａと子機８ｂとからなる無線中継装置８を備えたので、例えば原子力発電プラントに設置されるエアロックＡＬのように、通信ケーブルを直接配線することができない部位を有する現場にも、当該部位の内外に無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂを配置することにより、本システムの適用が可能になる。
【００１７】
通信ケーブル６，７としては、ツイストペアケーブルや光ファイバケーブルを用いることができる。ツイストペアケーブルは、電線を２本ずつ撚り合わせて対にしたものであり、平行型の電線を用いる場合に比べてノイズの影響を抑制することができる。また、通信ケーブル６，７として光ファイバケーブルを用いると、電線を用いる場合よりも、第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の信号伝送速度を高速化することができる。なお、通信ケーブル６，７として共通のものを用いる必要はなく、例えば通信ケーブル６として光ファイバケーブルを用い、通信ケーブル７としてツイストペアケーブルを用いるなど、適宜使い分けることができる。通信ケーブル６については、信号伝送方式による制限を受け、後述するＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）方式を用いる場合、最大伝送距離が５００〜８００ｍ程度に制限される。一方、通信ケーブル７の長さについては、有線無人走行体４に搭載可能な重量による制限を受ける。本実施形態では、５００ｍの通信ケーブル７を搭載した。
【００１８】
第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の信号伝送方式としては、ＶＤＳＬ方式が好適である。ＶＤＳＬは、１対の信号ケーブルを用いて通信を行う非対称速度型の通信方式であり、有線無人走行体４から第１操作卓２への信号の送信及び無線無人走行体５から第２操作卓３への信号の送信を高速で行うことができるからである。このように、ツイストペアケーブルとＶＤＳＬの組み合わせを用いて無人走行体４，５の遠隔操縦システムを構築することにより、操作卓２，３と無人走行体４，５との間の通信を安定かつ高速で行うことができる。
【００１９】
無線通信装置９の親機９ａ及び子機９ｂとしては、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の無線通信機器が用いられる。無線ＬＡＮ用の通信機器は、安価にして汎用性に優れ、かつ電波法令の規制を受けない特定小電力無線局に分類されるので、これを用いることにより、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信系を簡易に構築できると共に、その使い勝手を良好なものにすることができる。
【００２０】
図２に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第２例を示す。この図から明らかなように、本例の無人走行体遠隔操縦システムは、無線中継装置８を省略したことを特徴とする。通信ケーブル６と通信ケーブル７とは、中継器１１を介して接続される。その他については、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例の無人走行体遠隔操縦システムは、例えば原子力発電プラントに設置されるエアロックのように、通信ケーブルを直接通すことができない部位を有しない現場に適用することができる。また、現場に搬入する前の練習用にも利用することができる。
【００２１】
図３に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第３例を示す。この図から明らかなように、本例の無人走行体遠隔操縦システムは、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムにおいて、第２操作卓３と無線無人走行体５との間に無線ＬＡＮ１２を追加すると共に、第２操作卓３側に、第２操作卓３と無線無人走行体５との間の通信ルートを、通信ケーブル６，７側又は無線ＬＡＮ１２側に切り換えるための通信切換スイッチ１３を備えたことを特徴とする。その他については、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本構成によると、通信切換スイッチ１３を無線ＬＡＮ１２側に切り換えることにより、有線無人走行体４を介さずに無線無人走行体５を第２操作卓３をからの指令によって直接走行させることができる。よって、例えば制御装置の設置位置からの見通りが可能な現場における無線無人走行体の短距離活動や操作訓練などに利用することができ、無人走行体の遠隔操縦システムの実用性を高めることができる。
【００２２】
〈無人走行体の機体構成〉
次に、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の機体構成につき、図４乃至図９を用いて説明する。有線無人走行体４及び無線無人走行体５とも、機体の基本構造については同一である。
【００２３】
図４乃至図９に示すように、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の機体は、箱型に形成された本体部２１と、本体部２１の前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側にそれぞれ配置される第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５と、本体部２１の後部に取り付けられる第３及び第４の走行用プーリ２４，２５を回転駆動する第１及び第２のインホイールモータ２６，２７と、本体部２１の左側前方、右側前方、左側後方及び右側後方にそれぞれ取り付けられる第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１と、これらの各サブクローラ２８〜３１を個別に回転駆動する第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５と、本体部２１の上面開口部を覆う蓋体３６と、蓋体３６に連結される搭載機器の取付台３７と、第１走行プーリ２２と第３走行プーリ２４に巻き掛けられる無端状の第１クローラベルト３８と、第２走行プーリ２３と第４走行プーリ２５に巻き掛けられる無端状の第２クローラベルト３９とから主に構成されている。第１及び第２のインホイールモータ２６，２７並びに第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５には、それぞれ出力軸（ロータ）の回転数及び回転方向を検出するエンコーダ２６ａ，２７ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａが備えられる。
【００２４】
本体部２１は、過酷な運用にも耐えられるように、アルミニウム等の金属材料や、ガラス繊維強化プラスチック又は炭素繊維強化プラスチック等の繊維強化プラスチックをもって作製される。図５に示すように、本体部２１は、底面板４１と、該底面板４１から垂直に起立された前面板４２、後面板４３及び左右側面板４４，４５と、左右側面板４４，４５の外側部分に設けられた左右の上面パネル４６，４７をもって形成されており、前面板４２及び後面板４３の外面には、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５を支持するための４組のセンターフレーム４８及びサイドフレーム４９が外向きに突設されている。金属材料を用いて本体部２１を形成する場合、これらの各部材４１〜４９は、本体部２１の剛性を高めるため、蟻と蟻溝とから構成される継手構造を用いて組み立てることが望ましい。また、本体部２１がアルミニウムからなる場合には、底面板４１の下面には、ガラス繊維強化プラスチックや炭素繊維強化プラスチックなどからなる補強板を裏打ちすることが望ましい。
【００２５】
図５及び図６に示すように、底面板４１の下面には、第１及び第２のクローラベルト３８，３９を案内するための案内部材５０が設けられる。案内部材５０の中央部は、複数のローラを並列してなるローラ連結体５１をもって構成されており、このローラ連結体５１は、案内部材の前後部よりも下方に配置されている。したがって、図６に示すように、第１及び第２のクローラベルト３８，３９は、ローラ連結体５１に案内されて、本体部２１の中央部において下向きに湾曲する。これにより、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の接地面積を小さくすることができるので、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の旋回性能を高めることができる。
【００２６】
本体部２１の中央空間５２、即ち、底面板４１、前面板４２、後面板４３、左右側面板４４，４５及び蓋体３６をもって形成される空間内には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を遠隔操縦するに必要な制御回路及び通信回路や、ジャイロセンサ、電圧計及び温度計などのセンサ類が収納される。センサ類の出力信号は、操作卓２，３に送信される。なお、ジャイロセンサは、本体部２１の傾斜を計測する機器であり、中央空間５２の中央部の底面板４１上に設定される。また、本体部２１の側面空間５３、即ち、底面板４１、前面板４２、後面板４３、左右側面板４４，４５及び上面パネル４６，４７をもって形成される空間内には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の電源である電池パック等が収納される。上面パネル４６，４７は、側面空間５３の放熱を確保するため、メッシュボードや有孔ボードを用いて形成される。これに対して、蓋体３６は、本体部２１の剛性を高めるため、アルミニウム板等の高剛性の板材をもって形成される。なお、側面空間５３の開放端部には、収納物を保護するためのカバー部材を取り付けることもできる。
【００２７】
図７に示すように、蓋体３６の上面には、蟻状のセンターバー３６ａが形成されており、蟻溝状の連結部３７ａを有する取付台３７を着脱可能に連結できるようになっている。蓋体３６と取付台３７は、図示しないビスをもって着脱可能に固定される。また、蓋体３６と本体部２１も、図示しないビスをもって着脱可能に固定される。このように、ビスを用いて蓋体３６を本体部２１の上面に固定すると、中央空間５２内の機密性を高めることができるので、中央空間５２内に収納された制御回路等の保護効果を高めることができる。
【００２８】
第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５のうち、本体部２１の前面板４２側に配置される第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、インホイールモータ２６，２７を内蔵しない従動プーリである。図５に示すように、これら第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、金属製円筒体からなる回転軸６１の外面に、１つの金属製プーリ６２と２つのゴム製プーリ６３，６４とを所定の間隔を隔てて、キー嵌合又は圧入等の手段により固定した構成になっている。かかる構成とすることにより、回転軸６１の外面に金属製プーリ６２とゴム製プーリ６３，６４とを容易かつ強固に固定することができる。
【００２９】
金属製プーリ６２は、主として第１及び第２のクローラベルト３８，３９に適度の張力を付与するもので、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の駆動力を受ける機能を有する。したがって、金属製プーリ６２の外周面には、図５に示すように、クローラベルト３８，３９の内面に形成された図示しない係合歯と噛み合わされる係合突起６２ａが一定ピッチで形成される。これに対して、ゴム製プーリ６３，６４は、本体部２１に作用する衝撃力の緩和、クローラベルト３８，３９の脱落防止、及び走行用プーリ２２，２３とクローラベルト３８，３９との間に巻き込まれた砂泥等の排出を行う機能を果たしている。したがって、ゴム製プーリ６３，６４の外周面には、図５に示すように、クローラベルト３８，３９の内面に形成された図示しない係合歯と噛み合わされる係合突起６３ａ，６４ａが一定ピッチで形成されると共に、砂泥等を排出するための凹溝６３ｂ，６４ｂが形成される。
【００３０】
これら第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、図５に示すように、両端部に固定された円板状の連結板６５及び連結板６５の中心部に固定された支持軸６６を介して、本体部２１の前面板４２に設けられたセンターフレーム４８及びサイドフレーム４９に回転自在に取り付けられる。
【００３１】
一方、本体部２１の後面板４３側に配置される第３及び第４のプーリ２４，２５は、インホイールモータ２６，２７により回転駆動される原動プーリである。これら第３及び第４のプーリ２４，２５も、基本的な構造に関しては上述した第１及び第２のプーリ２２，２３と同じであるので、重複を避けるため、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、原動プーリである第３及び第４のプーリ２４，２５の回転軸６１内には、インホイールモータ２６，２７が内蔵されている。インホイールモータ２６，２７のステータ２６ｂ，２７ｂは、本体部２１のセンターフレーム４８に固定され、ロータ２６ｃ，２７ｃは、第３及び第４の走行用プーリ２４，２５の端部に設けられた連結板６５に連結される。したがって、インホイールモータ２６，２７の回転は、連結板６５を介して第３及び第４の走行用プーリ２４，２５に伝達され、それぞれ第１及び第２のクローラベルト３８，３９を駆動する。なお、図８には、インナロータ型のインホイールモータを用いた例を示したが、アウタロータ型のインホイールモータを用いることもできる。
【００３２】
また、図５の例においては、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５として、回転軸６１の外面に１つの金属製プーリ６２と２つのゴム製プーリ６３，６４とを所定の間隔を隔てて固定したものを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の構成のものを用いることもできる。例えば、クローラベルト３８，３９の幅全体にわたる幅を備えた１つの金属製プーリからなるものを用いることもできるし、クローラベルト３８，３９の幅全体にわたる幅を備えた１つのゴム製プーリからなるものを用いることもできる。
【００３３】
第１及び第２のクローラベルト３８，３９は、ゴム製あるいは金属製のものを用いることができるが、ゴム製プーリ６３，６４のダメージを小さくできること、案内部材５０の摩耗を抑制できること、及び接地圧を小さくできて本体部２１の保護効果が高いことから、ゴム製ベルトを用いる方が好ましい。また、クローラベルト３８，３９は、大きな駆動力を走行路に伝達できること、脱輪しにくいこと、及び悪路においても本体部２１を安定に保持しやすいことから、幅が広いものを用いることが望ましい。本実施形態においては、図４に示すように、本体部２１のほぼ半分を覆う幅のクローラベルト３８，３９を用いている。
【００３４】
上述したように、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の内面には、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５に形成された係合突起６２ａ，６３ａ，６４ａと噛み合わされる係合歯が形成されており、各走行用プーリ２２，２３，２４，２５との間の滑りを防止している。したがって、インホイールモータ２６，２７に内蔵されたエンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号をカウントすることにより、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離を正確に求めることができる。また、サブクローラベルト７８の外面には、悪路又は坂路における走行性を高めるためのスタッド（図示省略）が形成される。なお、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行速度は、障害物への衝突を容易に回避できるようにするため、仮に障害物に衝突した際にも故障を回避できるようにするため、さらには必要な作業効率が得られるようにするため、平坦な良路での歩行速度が０．５〜１．７ｍ／秒程度となるように設計される。なお、人間の歩行速度は、１．２ｍ／秒以内（時速４Ｋｍ程度）である。
【００３５】
第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１は、悪路や坂路を走行する際におけるクローラベルト３８，３９の補助動力として用いられるものであり、図９に示すように、電動モータ３２，３３，３４，３５のロータ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂに固着された第１プーリ７１と、支持軸６６の先端部に軸受７２を介して回転自在に取り付けられた第２プーリ７３と、第１及び第２のプーリ７１，７３に掛け回された無端状の動力伝達ベルト７４と、一端が第２プーリ７３に固着された旋回アーム７５と、支持軸６６の先端部に固着された第３プーリ７６と、旋回アーム７５の先端部に回転自在に取り付けられた第４プーリ７７と、第３及び第４のプーリ７６，７７に掛け回された無端状のサブクローラベルト７８とから主に構成される。
【００３６】
第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５は、それぞれセンターフレーム４８とサイドフレーム４９の間の底面板４１上に固定される。第１及び第２のプーリ７１，７３の外周面とこれに掛け回される動力伝達ベルト７４の内面には、図示しない係合歯が形成されており、互いに接動する各部材間の滑りを防止している。また、第３及び第４のプーリ７６，７７の外周面とこれに掛け回されるサブクローラベルト７８の内面についても図示しない係合歯が形成されており、両者間の滑りを防止している。さらに、サブクローラベルト７８の外面には、悪路又は坂路における走行性を高めるための図示しないスタッドが形成されている。したがって、本例のサブクローラ２８，２９，３０，３１は、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の駆動力を確実に路面に伝達することができ、クローラベルト３８，３９の駆動力だけでは走行不可能な悪路又は坂路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行を可能にすることができる。
【００３７】
第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５のいずれかを駆動すると、駆動された電動モータの回転力が第１プーリ７１、動力伝達ベルト７４及び第２プーリ７３を介して旋回アーム７５に伝達され、旋回アーム７５が支持軸６６を中心として当該駆動された電動モータの回転方向に、その回転量だけ旋回する。したがって、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の駆動を個々に制御することにより、本体部２１に対する各サブクローラ２８，２９，３０，３１の姿勢を適宜変更することができる。また、インホイールモータ２６，２７を回転すると、その回転力が支持軸６６及び第３プーリ７６を介してサブクローラベルト７８に伝達され、サブクローラベルト７８が回転駆動される。したがって、サブクローラベルト７８が走行路に接するまで第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５を駆動し、かつインホイールモータ２６，２７を回転することにより、悪路や坂路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の安定走行が可能になる。第１及び第２のインホイールモータ２６，２７並びに第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の回転量は、内蔵されたエンコーダ２６ａ，２７ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａにより検出され、後に詳述する制御卓２，３に出力される。
【００３８】
なお、これら第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１としては、同形同大のものを備えることもできるし、本体部２１の前方側と後方側とで形状やサイズが異なるものを備えることもできる。同形同大のサブクローラを備えた場合には、本体部２１の前進時又は後退時に拘わらず、各サブクローラ２８，２９，３０，３１を同一感触で操作できるので、無人走行体４，５の操作性を良好なものにすることができる。一方、本体部２１の前方側と後方側とでサイズが異なるサブクローラを備えた場合には、悪路や坂道の状況に応じて最適なサブクローラを適宜駆動するという操作方法をとることができるので、悪路や坂道の走行性を高めることができる。
【００３９】
〈有線無人走行体４の搭載機器〉
有線無人走行体４の搭載機器につき、図１０を用いて説明する。
【００４０】
図１０に示すように、有線無人走行体４に備えられた取付台３７の略中央部には、外管とその内部に回転可能に収納された内管とからなる回転ポール８１Ａが垂直に取り付けられ、その近傍には固定ポール８１Ｂが垂直に取り付けられている。回転ポール８１Ａの上端部には、図示しない回転継手を介してクレーンアーム８２が連結される。該回転継手の回転部には、回転ポール８１Ａの外管に取り付けられたクレーン仰伏モータ８３が連結されており、該クレーン仰伏モータ８３を駆動することにより、回転継手を中心としてクレーンアーム８２の先端部を上下方向に旋回できるようになっている。また、内管の下端部には、取付台３７上に取り付けられたクレーン旋回モータ８４が直接又は所要の動力伝達機構を介して連結されており、該クレーン旋回モータ８４を駆動することにより、回転ポール８１Ａを中心とする円周方向にクレーンアーム８２を旋回できるようになっている。
【００４１】
回転ポール８１Ａには往路前方カメラ８５が所要のブラケットを介して取り付けられ、固定ポール８１Ｂには復路前方カメラ８６、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９（図１〜図３参照）の親機９ａ、通信ケーブル巻き取りモータ８７及び俯瞰カメラ８８が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、通信ケーブル巻き取りモータ８７の近傍には、管状体からなる通信ケーブルガイド８９の一端が水平面内で旋回可能に取り付けられる。さらに、クレーンアーム８２の先端部には、アーム先端カメラ９０及びＬＥＤ照明装置９１が光軸を下向きにして取り付けられる。ＬＥＤ照明装置９１は、取付台３７上に搭載されたバッテリ９２から電源の供給を受けて点灯する。
【００４２】
取付台３７上には、通信ケーブル７（図１〜図３参照）を巻回したケーブルドラム９３が、通信ケーブル巻き取りモータ８７の回転軸と同心に搭載される。ケーブルドラム９３には通信ケーブル７の挿通管９４が付設されており、該挿通管９４の上端は通信ケーブル巻き取りモータ８７の回転軸に連結されている。ケーブルドラム９３に巻回された通信ケーブル７の端部は、挿通管９４及び通信ケーブルガイド８９を通って外部に導出され、図１に示す無線中継装置の子機８ｂに接続される。通信ケーブル巻き取りモータ８７を一方向に回転駆動すると、挿通管９４がその上端部を中心として一方向に回転し、ケーブルドラム９３から通信ケーブル７を繰り出す。反対に、通信ケーブル巻き取りモータ８７を他の一方向に回転駆動すると、挿通管９４がその上端部を中心として他の一方向に回転し、ケーブルドラム９３に通信ケーブル７を巻き付ける。よって、有線無人走行体４の走行に合わせて通信ケーブル巻き取りモータ８７を適宜の方向に回転駆動することにより、有線無人走行体４と子機８ｂとの間に、適度の長さの通信ケーブルを配線することができる。
【００４３】
なお、通信ケーブル巻き取りモータ８７の駆動及び停止、並びに回転方向及び回転速度は、オペレータが手動で制御することもできるが、オペレータの負担を軽減し、かつ有線無人走行体４の走行を円滑なものにするため、インホイールモータ２６，２７の駆動及び停止、並びに回転方向及び回転速度に同期させて自動的に制御することが望ましい。即ち、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行する際には、その走行速度に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム８７から繰り出すように通信ケーブル巻き取りモータ８４の駆動を制御し、復路前方カメラ８６の方向に有線無人走行体４を走行する際には、その走行速度に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム９３に巻き付けるように通信ケーブル巻き取りモータ８４の駆動を制御する。また、有線無人走行体４の旋回時には、インホイールモータ２６とインホイールモータ２７の回転数差に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム９３から繰り出す。
【００４４】
往路前方カメラ８５は、本体部２１の前面板４２を前方にして有線無人走行体４を走行する際の前方監視カメラであり、復路前方カメラ８６は、本体部２１の後面板４３を前方にして有線無人走行体４を走行する際の前方監視カメラであって、１８０度の位相差をもって取り付けられる。これらの前方カメラ８５，８６としては、鮮明な映像を得るため、画素数が高く、かつズーム機能を備えたカメラを備えることができる。また、俯瞰カメラ８８は、サブクレーム２８，２９，３０，３１及びクローラベルト３８，３９の駆動状況を上方から監視するカメラである。さらに、アーム先端カメラ９０は、有線無人走行体４の走行方向の路面状態を監視するカメラである。これらの各カメラ８５，８６，８８，９０が撮影した映像は、通信ケーブル６，７を介して第１操作卓２に伝送され、主としてオペレータが有線無人走行体４を遠隔操縦する際の視覚情報として利用される。なお、有線無人走行体４に搭載される各カメラは、光学カメラである。
【００４５】
〈無線無人走行体５の搭載機器〉
無線無人走行体５の搭載機器につき、図１１を用いて説明する。なお、以下においては、環境情報検出センサとして放射線検出器を搭載する場合を例にとって説明するが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、放射線検出器に代えて、又は放射線検出器と共に、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ等の他の環境情報検出センサを搭載することもできる。
【００４６】
図１１に示すように、無線無人走行体５に備えられた取付台３７の略中央部には、外管とその内部に回転可能に収納された内管とからなる回転ポール１０１Ａが垂直に取り付けられ、その近傍には固定ポール１０１Ｂが垂直に取り付けられている。回転ポール１０１Ａの上端部には、図示しない回転継手を介してクレーンアーム１０２が連結される。該回転継手の回転部には、回転ポール１０１Ａの外管に取り付けられたクレーン仰伏モータ１０３が連結されており、該クレーン仰伏モータ１０３を駆動することにより、回転継手を中心としてクレーンアーム１０２の先端部を上下に旋回できるようになっている。また、内管の下端部には、取付台３７上に取り付けられたクレーン旋回モータ１０４が連結されており、該クレーン旋回モータ１０４を駆動することにより、回転ポール１０１Ａを中心とする円周方向にクレーンアーム１０２を旋回できるようになっている。さらに、無線無人走行体５に備えられた取付台３７には、走査式二次元測距装置１０５と、これを用いた走査式三次元測距装置１０６とが搭載される。走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６は、無線無人走行体５の走行経路に沿った建屋内部等の状況を検出するものであり、それぞれ取付台３７に対して所要の角度で取り付けられる。
【００４７】
回転ポール１０１Ａの外管には、水位計ケーブル送り機構１１１、往路前方カメラ１１２、メインカメラ１１３及び水位計読み取りカメラ１１４が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、固定ポール１０１Ｂには、復路前方カメラ１１５、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９（図１〜図３参照）の子機９ｂ、放射線検出器１１６、放射線検出器読み取りカメラ１１７及び俯瞰カメラ１１８が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、クレーンアーム１０３の先端部には、水位計ケーブル１２２を案内する滑車１２０が所要のブラケットを介して取り付けられる。なお、回転ポール１０１Ａやクレーンアーム１０２等には、暗所でのカメラ撮影を可能にするための照明装置を備えることもできる。
【００４８】
往路前方カメラ１１２は、本体部２１の前面板４２を前方にして無線無人走行体５を走行する際の前方監視カメラであり、復路前方カメラ１１５は、本体部２１の後面板４３を前方にして無線無人走行体５を走行する際の前方監視カメラであって、１８０度の位相差をもって取り付けられる。また、俯瞰カメラ１１８は、サブクレーム２８，２９，３０，３１及びクローラベルト３８，３９の駆動状況を上方から監視するカメラである。これらの各カメラ１１２，１１３，１１７が撮影した映像は、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して操作卓３に伝送され、主としてオペレータが無線無人走行体５を遠隔操縦する際の視覚情報として利用される。これに対して、メインカメラ１１３は、観察地点の鮮明な映像を得るためのものであり、広角レンズを備えた高解像度のズーム機能付きカメラが用いられる。メインカメラ１１３が撮影した映像も、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。なお、無線無人走行体５に搭載される各カメラも、光学カメラである。
【００４９】
放射線検出器１１６としては、ガイガーカウンタ（ガイガーミュラー計数管）、シンチレーションカウンタ又はスペクトロメータを適宜用いることができる。本例の放射線検出器１１６は、検出器の本体部に備えられた表示部に検出値をデジタル表示又はアナログ表示するもので、この表示は、放射線検出器読み取りカメラ１１７により読み取られ、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。なお、放射線検出器１１６としては、無線送信方式のものを用いることも勿論可能であり、この場合には、放射線検出器読み取りカメラ１１７を省略することができる。
【００５０】
取付台３７上には、水位計ケーブル１２２を巻回したケーブルリール１２３が搭載されており、水位計ケーブル１２２の先端部には、水位計センサ部１２４が取り付けられている。水位計センサ部１２４としては、例えば圧力センサを用いることができる。ケーブルリール１２３から引き出された水位計ケーブル１２２は、水位計ケーブル送り機構１１１を通して、その先端側が滑車１２０に巻回される。水位計センサ部１２４は、自重により滑車１２０から垂下される。
【００５１】
水位の計測は、以下の手順で行うことができる。即ち、無線無人走行体５をトレンチ（排水縦孔）等の計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、センサ部１２４を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、水位計ケーブル送り機構１１１を駆動してケーブルリール１２３から水位計ケーブル１２２を所定量だけ引き出し、水位計センサ部１２４を計測対象池に水没させる。水位計センサ部１２４として圧力センサを用いた場合には、当該センサ部１２４を計測対象池の底面まで下降したときの圧力値と大気圧との差圧から、水深、即ち底面から水面までの水位を計測することができる。水位計センサ部１２４の計測値は、ケーブルリール１２３上に取り付けられた水位計表示部１２５に表示され、この表示は水位計読み取りカメラ１１４により読み取られる。この水位計読み取りカメラ１１４が撮影した映像も、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。
【００５２】
なお、原子力発電プラントに適用される無線無人走行体５には、上述した水位を計測するための設備に代えて、又は当該設備と共に、計測対象池に溜まった水を採取するサンプル採取設備を備えることもできる。このサンプル採取設備は、図１２に模式的に示すように、取付台３７上に搭載された電動リール１３１及びサンプル回収ポット１３２と、電動リール１３１から引き出された吊り糸１３３と、吊り糸１３３を回転ポール１０１Ａ及びクレーンアーム１０２に沿って案内する滑車１３４，１３５と、吊り糸１３３の先端部に取り付けられたサンプル採取瓶１３６とから構成される。サンプル採取瓶１３６は、水没可能な重量を有しており、サンプル回収ポット１３２の垂直上方に配置される。
【００５３】
サンプル水の採取は、以下の手順で行うことができる。即ち、無線無人走行体５を計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、電動リール１３１を駆動して吊り糸１３３を所定量だけ繰り出し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池に水没させる。次いで、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を計測対象池から引き上げた後、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動して、サンプル採取瓶１３６をサンプル回収ポット１３２の直上まで移動する。次いで、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を下降させ、サンプル回収ポット１３２内に収納する。これにより、サンプル水をこぼすことなく、オペレータの元まで搬送することができる。
【００５４】
〈走査式二次元測距装置及び走査式三次元測距装置の構成〉
以下、無線無人走行体５に搭載される走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６について説明する。本例の走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６としては、特許第４０５９９１１号公報に開示されたものを用いることができる。
【００５５】
当該文献に開示されているように、本例の走査式二次元測距装置１０５は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、無線無人走行体５の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、光源からのレーザ光の出射タイミングと受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出する構成になっている。この二次元距離データは、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。無線無人走行体５を走行させながら走査式二次元測距装置１０５を連続的に駆動すると、無線無人走行体５の走行方向及びレーザ光の照射方向に沿う１走査毎の二次元距離データが連続的に得られるので、制御装置本体３０１は、１走査毎の走査式二次元測距装置１０５の検出データを距離が異なる複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の走査式二次元測距装置１０５の検出データを時間軸に沿って合成することにより、図１３に示すように、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された鮮明な三次元画像を表示装置３０２に表示することができる。また、この立体画像中には、無線無人走行体５の移動経路が白線等で表示される。したがって、この立体画像は、建屋内の現況等を示す環境観察情報として利用することができる。
【００５６】
これに対して、走査式三次元測距装置１０６は、上述した走査式二次元測距装置１０５を三次元揺動機構に取り付け、三次元揺動機構をモータにより駆動して、走査式二次元測距装置１０５を三次元揺動機構の回転中心の周りに歳差運動（すりこぎ運動）させるものである。本例の走査式三次元測距装置１０６は、三次元揺動機構を駆動することによってレーザ光の走査方向が三次元的に変化するので、無線無人走行体５が停止状態にあるときにも、図１４に示すような立体画像が得られる。この走査式三次元測距装置１０６の立体画像は、走査式二次元測距装置１０５の立体画像よりも不鮮明になるので、建屋内の現況を示す環境観察情報として利用することには必ずしも適さないが、無線無人走行体５を運行するための視覚情報として利用することができる。この走査式三次元測距装置１０６の立体画像についても、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。
【００５７】
なお、前記実施形態においては、無線無人走行体５をデータ収集用の作業機として使用し、有線無人走行体４を作業地点まで無線無人走行体５を案内する案内機として使用する場合を例にとって説明したが、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の双方にデータ収集用のセンサ機器を搭載して、データ収集を行うこともできる。かかる構成によると、収集されるデータの種類及びデータの収集エリアを拡大することができるので、より広範なデータを高能率に収集することができる。
【００５８】
〈操作卓２，３の構成〉
以下、操作卓２，３の構成を、図１６乃至図１９を用いて説明する。第１操作卓２は有線無人走行体４を遠隔操縦するための制御装置であり、第２操作卓３は無線無人走行体５を遠隔操縦するための制御装置であって、それぞれ個別のオペレータにより操作される。
【００５９】
図１５（ａ）に示すように、第１操作卓２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力端子等からなる制御装置本体２０１と、制御装置本体２０１の前面に配置され、制御装置本体２０１により駆動制御される表示装置２０２と、制御装置本体２０１に接続されかつ表示装置２０２の前面に配置されたタッチパネル入力装置２０３と、制御装置本体２０１に接続されたマウス型入力装置２０４と、制御装置本体２０１に接続された手持ちコントローラ２０５と、制御装置本体２０１に接続されたＵＳＢメモリ２０６と、これらを一体に収納するキャリアボックス２０７とから主に構成されている。第２操作卓３もこれと同様構成であって、図１５（ｂ）に示すように、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力端子等からなる制御装置本体３０１と、制御装置本体３０１の前面に配置され、制御装置本体３０１により駆動制御される表示装置３０２と、制御装置本体３０１に接続されかつ表示装置３０１の前面に設けられたタッチパネル入力装置３０３と、制御装置本体３０１に接続されたマウス型入力装置３０４と、制御装置本体３０１に接続された手持ちコントローラ３０５と、制御装置本体３０１に接続されたＵＳＢメモリ３０６と、これらを一体に収納するキャリアボックス３０７とから主に構成されている。このように、本例の操作卓２，３は、同一構成のものを用いたので、全体の設備構成を簡単なものにすることができ、安価に実施することができる。また、本例の操作卓２，３は、各構成機材を１つのキャリアボックス２０７，３０７内に全て収納するので、搬送及び設置を容易なものにすることができる。なお、搬送及び設置をさらに容易にするため、第１及び第２の操作卓２，３を１つのキャリアボックス内に収納することもできる。
【００６０】
キャリアボックス２０７，３０７の少なくともいずれか一方には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の稼働時間を計測するタイマー３０８が付設される。オペレータはタイマー３０８の表示を監視することにより、本体部２１に搭載された電池パックのおよその寿命を推定できるので、電池切れによって有線無人走行体４及び無線無人走行体５が走行不能状態に陥ることを防止できる。
【００６１】
第１操作卓２は、図示しない電源スイッチをオンに切り換えると、制御装置本体２０１にインストールされたＯＳ（Operating System）が起動し、表示装置２０２に初期画面が表示される。しかる後に、オペレータがマウス型入力装置２０４を操作して表示装置２０２に表示された初期画面から「有線無人走行体」を選択すると、有線無人走行体４を駆動制御するためのアプリケーションが起動して、図１６に示す有線無人走行体４の駆動制御画面２１０が表示装置２０２に表示される。
【００６２】
第２操作卓３もこれと同様であって、図示しない電源スイッチをオンに切り換えると、制御装置本体３０１にインストールされたＯＳ（Operating System）が起動し、表示装置３０２に初期画面が表示される。しかる後に、オペレータがマウス型入力装置３０４を操作して表示装置３０２に表示された初期画面から「無線無人走行体」を選択すると、無線無人走行体５を駆動制御するためのアプリケーションが起動して、図１７に示す無線無人走行体５の駆動制御画面３１０が表示装置３０２に表示される。
【００６３】
第１操作卓２の駆動制御画面２１０には、図１６に示すように、往路前方カメラ８５の撮影映像を表示する往路前方カメラ映像表示部２１１、復路前方カメラ８６の撮影映像を表示する復路前方カメラ映像表示部２１２、俯瞰カメラ８８の撮影映像を表示する俯瞰カメラ映像表示部２１３、アーム先端カメラ９０の撮影映像を表示する先端カメラ映像表示部２１４、本体部２１に対するクレーンアーム１０２の姿勢を表示するクレーンアーム姿勢表示部２１５、本体部２１に搭載された電圧計及び温度計の検出データを表示するデータ表示部２１６、路面に対する本体部２１の姿勢並びに本体部２１に対するサブクローラ２８〜３１の姿勢を表示する姿勢表示部２１７が設けられる。これらの各表示部２１１〜２１７に表示される各画像データは、第１操作卓２の電源スイッチがオンに切り換えられてからオフに切り換えられるまで、所定の時間間隔、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ２０６に連続的に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ２０６を回収した後、ＵＳＢメモリ２０６の記録画像を再生することにより、建屋内部の状況を目視により繰り返し確認することができる。
【００６４】
往路前方カメラ映像表示部２１１の近傍には、往路前方カメラ８５の機能切換ボタン表示部２１８が表示されている。該機能切換ボタン表示部２１８内には、往路前方カメラ８５の機能を通常モードに設定するホーム（Home）ボタン２１８ａ、往路前方カメラ８５の映像を拡大するズームイン（Zoom in）ボタン２１８ｂ、往路前方カメラ８５の映像を縮小するズームアウト（Zoom out）ボタン２１８ｃ、及び往路前方カメラ８５の映像を鮮明にするエッジモード（Edge Mode）ボタン２１８ｄが表示されており、オペレータが各ボタンを押圧操作することによって、所望の機能を発揮できるようになっている。復路前方カメラ映像表示部２１２の近傍にも、これと同様に、ホームボタン２１９ａ、ズームインボタン２１９ｂ、ズームアウトボタン２１９ｃ及びエッジモードボタン２１９ｄを備えた復路前方カメラ８６の機能切換ボタン表示部２１９が表示される。
【００６５】
さらに、駆動制御画面２１０の上辺部には、ＬＥＤ照明装置９１をオンオフするためのオン（ON）ボタン２２０ａ及びオフ（OFF）ボタン２２０ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動状態を表示するサブクローラ状態表示部（Quince Subcrawler）２２３とが表示される。また、サブクローラ状態表示部２２３には、サブクローラ２８〜３１を予め制御装置本体２０１に設定されたホームポジション、例えば本体部２１に対してサブクローラ２８〜３１が逆ハの字形となる所定の角度位置に移動させるホーム（Home）ボタン２２３ａと、サブクローラ２８〜３１を本体部２１と平行にするフラット（Flat）ボタン２２３ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動モードを同期モード又は独立モードに変更する駆動モード切換ボタン２２３ｃとが表示される。駆動モード切換ボタン２２３ｃの表示は、押圧操作する毎に、同期モードを示す（Sync）又は独立モードを示す（Indiv）に切り換わる。サブクローラ状態表示部２２３の近傍には、有線無人走行体４の進行方向を往路方向又は復路方向に切り換えるための走行モード切換ボタン２２３ｄが表示されており、走行モード切換ボタン２２３ｄの表示は、押圧操作する毎に、前進駆動を示す（Forward）又は後進駆動を示す（Reverse）に切り換わる。オペレータは、これらの各ボタンを適宜操作することにより、有線無人走行体４及びその搭載機器を遠隔操作することができる。また、駆動制御画面２１０の上辺部には、メインカメラが撮影した高解像度の映像のＵＳＢメモリ２０６への取り込みを指示する情報取得（Save Main Camera）ボタン２２１と、前回の情報取得からの経過時間を表示する経過時間表示部（Elapsed Time since last save）２２２が表示される。なお、有線無人走行体４においては、復路前方カメラ８６がメインカメラとして機能する。
【００６６】
第２操作卓３の駆動制御画面３１０には、図１７に示すように、メインカメラ１１３の撮影映像を表示するメインカメラ映像表示部３１１、俯瞰カメラ１１８の撮影映像を表示する俯瞰カメラ映像表示部３１２、往路前方カメラ１１２の撮影映像を表示する往路前方カメラ映像表示部３１３、復路前方カメラ１１５の撮影映像を表示する復路前方カメラ映像表示部３１４、放射線検出器読み取りカメラ１１７の撮影映像を表示する放射線検出器カメラ映像表示部３１５、水位計読み取りカメラ１１４の撮影映像を表示する水位計カメラ映像表示部３１６、走査式三次元測距装置１０６の検出データを表示する３Ｄスキャナ表示部３１７、及び、路面に対する本体部２１の姿勢並びに本体部２１に対するサブクローラ２８〜３１の姿勢を表示する姿勢表示部３１８が設けられる。これらの各表示部３１１〜３１８に表示される各画像データは、第２操作卓３の電源スイッチがオンに切り換えられてからオフに切り換えられるまで、所定の時間間隔、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ３０６に連続的に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ３０６を回収した後、ＵＳＢメモリ３０６の記録画像を再生することにより、建屋内部の状況及び放射線検出器１１６のデータを目視により繰り返し確認することができる。
【００６７】
メインカメラ映像表示部３１１の近傍には、メインカメラ１１３の機能切換ボタン表示部３１９が表示されている。該機能切換ボタン表示部３１９内には、メインカメラ１１３の機能を通常モードに設定するホーム（Home）ボタン３１９ａ、メインカメラ１１３の映像を拡大するズームイン（Zoom in）ボタン３１９ｂ、メインカメラ１１３の映像を縮小するズームアウト（Zoom out）ボタン３１９ｃ、及びメインカメラ１１３の映像を鮮明にするエッジモード（Edge Mode）ボタン３１９ｄが表示されており、オペレータが各ボタンを操作することによって、所望の映像が得られるようになっている。
【００６８】
さらに、駆動制御画面３１０の上辺部には、ＬＥＤ照明装置をオンオフするためのオン（ON）ボタン３２０ａ及びオフ（OFF）ボタン３２０ｂと、メインカメラ１１３が撮影した高解像度の映像のＵＳＢメモリ３０６への取り込みを指示する情報取得（Save Main Camera）ボタン３２１と、前回の情報取得からの経過時間を表示する経過時間表示部（Elapsed Time since last save）３２２と、サブクローラ２８〜３１の駆動状態を表示するサブクローラ状態表示部（Quince Subcrawler）３２３とが表示される。サブクローラ状態表示部３２３には、サブクローラ２８〜３１を予め制御装置本体３０１に設定されたホームポジション、例えば本体部２１に対してサブクローラ２８〜３１が逆ハの字形となる所定の角度位置に移動させるホーム（Home）ボタン３２３ａと、サブクローラ２８〜３１を本体部２１と平行にするフラット（Flat）ボタン３２３ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動モードを同期モード又は独立モードに変更する駆動モード切換ボタン３２３ｃが表示される。駆動モード切換ボタン３２３ｃの表示は、押圧操作する毎に、同期モードを示す（Sync）又は独立モードを示す（Indiv）に切り換わる。サブクローラ状態表示部３２３の近傍には、無線無人走行体５の進行方向を往路方向又は復路方向に切り換えるための走行モード切換ボタン３２３ｄが表示されており、走行モード切換ボタン３２３ｄの表示は、押圧操作する毎に、前進駆動を示す（Forward）又は後進駆動を示す（Reverse）に切り換わる。オペレータは、これらの各ボタンを適宜操作することにより、無線無人走行体５及びその搭載機器を遠隔操作することができる。
【００６９】
図１６に示すように、第１操作卓２の往路前方カメラ映像表示部２１１は、駆動制御画面２１０の右端部に表示される。また、図１７に示すように、第２操作卓３のメインカメラ映像表示部３１１は、駆動制御画面３１０の左端部に表示される。したがって、図１８に示すように、第１操作卓２の右側に第２操作卓３を設置したとき、有線無人走行体４のオペレータは、メインカメラ映像表示部３１１に表示されたメインカメラ１１３の撮影映像を目視で確認しやすく、無線無人走行体５のオペレータは、往路前方カメラ映像表示部２１１に表示された往路前方カメラ８５の撮影映像を目視で確認しやすいので、それぞれ有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動操作を適切に行いやすくなる。即ち、有線無人走行体４のオペレータは、メインカメラ１１３の撮影映像を見ることによって、有線無人走行体４の前方部分の状況を把握できるので、有線無人走行体４の駆動操作を適切に行うことができる。また、ほとんどの場合、往路前方カメラ映像表示部２１１には、先行する無線無人走行体５の後姿が写っているので、無線無人走行体５のオペレータは、往路前方カメラ映像表示部２１１に表示された往路前方カメラ８５の撮影映像を確認することにより、無線無人走行体５と有線無人走行体４との距離を把握しやすく、無線無人走行体５の遠隔操縦を容易かつ適正なものにすることができる。
【００７０】
姿勢表示部２１７に表示されるアニメーションは、路面に対する本体部２１の姿勢及び本体部２１に対するサブクローラ２８，２９，３０，３１の姿勢を表示するもので、第１操作卓２の制御装置本体２０１に記憶された本体部２１及び各サブクローラ２８，２９，３０，３１の形状を図形化したエレメント（部品図）と、有線無人走行体４の本体部２１に搭載されたジャイロセンサの出力信号、及び電動モータ３２，３３，３４，３５に付設されたエンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号とから、第１操作卓２の制御装置本体２０１にて生成される。即ち、姿勢表示部２１７には、本体部２１のエレメントと第１乃至第４のサブクローラのエレメントとが実機と同一の配列で合成されて表示される。そして、本体部２１のエレメントは、ジャイロセンサの出力信号に応じた角度で姿勢表示部２１７に表示され、第１乃至第４のサブクローラのエレメントは、電動モータ３２，３３，３４，３５に付設された各エンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号に応じた角度で姿勢表示部２１７に表示される。姿勢表示部３１８に表示される画像についても同様である。なお、ジャイロセンサの出力信号は、本体部２１を水平に保持したときの出力値を基準値とすることができ、エンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号は、サブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに置いたときの出力値を基準値とすることができる。
【００７１】
このように本実施形態に係る第１及び第２の操作卓２，３は、表示装置２０２，３０２のそれぞれに、複数のカメラにより撮影された複数の映像と、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の姿勢を示すアニメーションとを表示するので、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行状態をオペレータが確実に把握することができ、第１及び第２の手持ちコントローラ２０５，３０５を用いて、これら有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行操作を容易かつ確実に行うことができる。特に、第２操作卓３については、走査式三次元測距装置１０６の検出画像を表示装置３０２に表示するので、カメラの撮影映像が不鮮明である場合にも、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行状態をオペレータが確実に把握することができ、無線無人走行体５の走行操作を容易かつ確実に行うことができる。また、第１及び第２の操作卓２，３は、表示装置２０２，３０２のそれぞれに、有線無人走行体４又は無線無人走行体５に搭載された各種機器を操作するためのボタンを表示したので、オペレータが表示装置２０２，３０２を目視しながら、必要なボタン操作を迅速に行うことができる。
【００７２】
〈手持ちコントローラ２０５，３０５の構成〉
次に、手持ちコントローラ２０５，３０５の構成を、図１９を用いて説明する。手持ちコントローラ２０５は有線無人走行体４を駆動操作するものであり、手持ちコントローラ３０５は無線無人走行体５を駆動操作するものである。これら２つの手持ちコントローラ２０５，３０５は、外観上同一構成であり、ケーシング４００の左右両部には、オペレータが把持しやすい形状に左把持部４０１及び右把持部４０２が形成されていて、上面の左把持部４０１寄りには十字キー４０３が配置され、上面の右把持部４０２側には、第１乃至第４の押釦スイッチ（より正確には押釦スイッチを操作するためのキートップ。以下同じ）４０４，４０５，４０６，４０７が円周上に等間隔に配置されている。また、上面の中間位置には、第１及び第２のジョイスティック４０８，４０９と、第９乃至第１２の押釦スイッチ４１４，４１５，４１６，４１７が配置されている。さらに、ケーシング４００の前面側には、第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３が配置されている。上述の各操作部４０３〜４１７は、左右の把持部４０１，４０２を両手で把持した状態で、両手の親指と人差し指をもって操作できるようにケーシング４００上に配置される。なお、これらの各手持ちコントローラ２０５，３０５としては、実施を容易なものとするため、テレビゲーム機用の手持ちコントローラを転用することができる。また、手持ちコントローラ２０５と制御装置本体２０１、及び手持ちコントローラ３０５と制御装置本体３０１とは、有線で接続することもできるし、無線で接続することもできる。
【００７３】
有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５については、以下のように、各操作部と有線無人走行体４に備えられた各装置とが関連付けられる。即ち、第１ジョイスティック４０８は、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７と接続されており、第１ジョイスティック４０８を前方に傾転操作すると、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７がその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４を前進駆動する。また、第１ジョイスティック４０８を手前側に傾転操作すると、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７がその傾転量に応じた速度で逆転し、有線無人走行体４を後進駆動する。さらに、第１ジョイスティック４０８を左方向に傾転操作すると、第２インホイールモータ２７のみがその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４がその場で左旋回する。また、第１ジョイスティック４０８を右方向に傾転操作すると、第１インホイールモータ２６のみがその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４がその場で右旋回する。
【００７４】
有線無人走行体４の走行速度及び旋回速度は、第２及び第３の押釦スイッチ４０５，４０６を操作することによって切り換えることができる。即ち、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を傾転操作すると、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しない場合よりも、第１ジョイスティック４０８の傾転量を同一としたときの有線無人走行体４の走行速度又は旋回速度が低速になる。また、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を傾転操作すると、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作しない場合よりも、第１ジョイスティック４０８の傾転量を同一としたときの有線無人走行体４の走行速度又は旋回速度が高速になる。このように、本例の手持ちコントローラ２０５は、第２及び第３の押釦スイッチ４０５，４０６を押圧操作することによって、有線無人走行体４に対する走行指示のダイナミックレンジを切り換えることができるので、路面等の状況に合わせて有線無人走行体４を適正かつ効率的に稼動させることができる。例えば、平坦な良路で有線無人走行体４を走行させる場合には、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作することによって有線無人走行体４を高速移動させることができるので、作業効率を高めることができる。また、例えば悪路で有線無人走行体４を走行させる場合には、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作することによって有線無人走行体４を低速移動させることができるので、有線無人走行体４に作用する衝撃力を抑制でき、作業の安全性を高めることができる。さらに、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を右方向又は左方向に傾転した場合には、有線無人走行体４を低速で旋回させることができるので、例えば階段の踊り場での有線無人走行体４の方向転換等の作業を安全に行うことができる。
【００７５】
第４押釦スイッチ４０７は、通信ケーブル巻き取りモータ８７に接続されており、これを押圧操作することにより、ケーブルドラム９３への通信ケーブル７の巻き取りが行われる。
【００７６】
第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３は、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５のそれぞれと接続されており、これらの各押釦スイッチを押圧操作することにより、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動状態を切り換える。各押釦スイッチ４１４，４１５，４１６，４１７に割り当てられる機能は、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが、同期モード（Sync）に切り換えられた場合と、独立モード（Indiv）に切り換えられた場合とで、以下のように変更される。なお、駆動モードの切り換えは、駆動制御画面２１０に表示された駆動モード切換ボタン２２３ｃを押圧操作することにより行うこともできるし、後述するように第９及び第１０の押釦スイッチ４１４，４１５を操作することによっても行うことができる。
【００７７】
即ち、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モード（Sync）に切り換えられている場合には、第５押釦スイッチ４１０を押圧操作することにより、本体部２１の左側後方及び右側後方に備えられた第３及び第４のサブクローラ３０，３１が同時に上げ操作され、第７押釦スイッチ４１２を押圧操作することにより、これら第３及び第４のサブクローラ３０，３１が同時に下げ操作される。また、同様の場合において、第６押釦スイッチ４１１を押圧操作することにより、本体部２１の左側前方及び右側前方に備えられた第１及び第２のサブクローラ２８，２９が同時に上げ操作され、第８押釦スイッチ４１３を押圧操作することにより、これら第１及び第２のサブクローラ２８，２９１が同時に下げ操作される。
【００７８】
これに対して、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モード（Indiv）に切り換えられている場合には、第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３による駆動しようとするサブクローラの選択と、第２ジョイスティック４０９によるサブクローラの駆動との組み合わせにより、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動操作が行われる。即ち、第５押釦スイッチ４１０を押圧操作すると、本体部２１の左側前方に備えられた第１サブクローラ２８が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第１サブクローラ２８の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第１サブクローラ２８の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。また、第６押釦スイッチ４１１を押圧操作すると、本体部２１の右側前方に備えられた第２サブクローラ２９が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第２サブクローラ２９の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第２サブクローラ２９の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。同様に、第７押釦スイッチ４１６を押圧操作すると、本体部２１の左側後方に備えられた第３サブクローラ３０が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第３サブクローラ３０の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第３サブクローラ３０の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。また、第８の押釦スイッチ４１３を押圧操作すると、本体部２１の右側後方に備えられた第４サブクローラ３１が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第４サブクローラ３１の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第４サブクローラ３１の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。
【００７９】
手持ちコントローラ２０５の上面に配置された第９及び第１０の押釦スイッチ４１４，４１５には、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モード切換と、有線無人走行体４の前後進切換が割り当てられる。即ち、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードになっている状態において第９押釦スイッチ４１４を押圧操作すると、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードに切り換えられると共に、有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードになる。また、この状態で再度第９押釦スイッチ４１４を押圧操作すると、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられる。一方、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードになっている状態において第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作すると、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードに切り換えられると共に、有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードになる。また、この状態で再度第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作すると、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられる。
【００８０】
有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードに切り換えられた場合、表示装置２０２に表示された駆動制御画面２１０の前方カメラ映像表示部２１１には往路前方カメラ８５の撮影映像が表示され、後方カメラ映像表示部２１２には復路前方カメラ８６の撮影映像が表示される。また、この場合には、上述したように、手持ちコントローラ２０５に備えられた第１ジョイスティック４０８を前方に傾転することにより、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行させることができ、手前側に傾転することにより、復路前方カメラ８６の向きに有線無人走行体４を走行させることができる。
【００８１】
一方、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられた場合には、表示装置２０２に表示された駆動制御画面２１０の前方カメラ映像表示部２１１に復路前方カメラ８６の撮影映像が表示されると共に、後方カメラ映像表示部２１２に往路前方カメラ８５の撮影映像が表示される。また、この場合には、手持ちコントローラ２０５に備えられた第１ジョイスティック４０８を前方に傾転することにより、復路前方カメラ８６の向きに有線無人走行体４を走行させることができ、手前側に傾転することにより、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行させることができる。このような表示装置２０２の表示切換や手持ちコントローラ２０５の機能切換は、制御装置本体２０１に記憶されたプログラムに従って実行される。
【００８２】
したがって、往路走行モードにおける表示装置２０２の表示内容及び第１手持ちコントローラ２０５の操作内容と、復路走行モードにおける表示装置２０２の表示内容及び第１手持ちコントローラ２０５の操作内容とを共通化できるので、有線無人走行体４の走行モードに拘わらず無線無人走行体４の遠隔操縦を同一の感触で行うことができ、無線無人走行体４の遠隔操縦性を良好なものにすることができる。
【００８３】
手持ちコントローラ２０５に備えられた第２ジョイスティック４０９は、クレーン仰伏モータ８３及びクレーン旋回モータ８４と接続されており、第２ジョイスティック４０９を前方に傾転するとクレーンアーム８２の先端が上昇し、手前側に傾転するとクレーンアーム８２の先端部が下降する。また、第２ジョイスティック４０９を左方に傾転するとクレーンアーム８２の先端が左旋回し、右方に傾転するとクレーンアーム８２の先端部が右旋回する。なお、クレーンアーム８２の操作は、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードである場合のみ可能となる。
【００８４】
無線無人走行体５の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ３０５についても、基本的には、有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５と同様に各機能が割り振られる。手持ちコントローラ３０５に特有の機能としては、十字キー４０３を水位計ケーブル送り機構１１１及び／又は電動リール１３１と接続し、十字キー４０３の前ボタンを押圧操作することにより水位計ケーブル１２２及び／又は吊り糸１３３の巻上げを行い、十字キー４０３の後ボタンを押圧操作することにより水位計ケーブル１２２及び／又は吊り糸１３３の繰り出しを行うことが挙げられる。その他については、有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５と同様であるので、重複を避けるために説明を省略する。
【００８５】
このように、本例の手持ちコントローラ２０５，３０５は、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を除く全ての操作を行えるようにしたので、各種の操作機器を使い分ける必要が無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動制御を容易に行うことができる。また、本例の手持ちコントローラ２０５，３０５によっては、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を行えないようにしたので、手持ちコントローラ２０５，３０５の操作中に誤って第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がホームポジション又はフラットポジションに移動するということが無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動制御を安定に行うことができる。即ち、悪路等を走行するために第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１が所要に姿勢に操作されている状態において、これら第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がいきなりホームポジション又はフラットポジションまで移動されると、バランスを失って有線無人走行体４及び無線無人走行体５が転倒する虞がある。そこで、上述のように、手持ちコントローラ２０５，３０５によっては第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジション又はフラットポジションに移動する操作を行えないようにすれば、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の転倒を防止でき、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を安定に走行させることが可能になる。
【００８６】
なお、前記実施形態においては、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた押釦スイッチに、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を除く全ての機能を割り付けたが、有線無人走行体４の遠隔操縦に適用される手持ちコントローラ２０５については、有線無人走行体４の走行モードを往路走行モード又は復路走行モードに切り換える操作についても、押釦スイッチへの割り付けを行わない構成とすることもできる。かかる構成によれば、手持ちコントローラ２０５の誤操作によって有線無人走行体４が予期せぬ方向に走行するということがないので、通信ケーブルの切断等の不都合の発生を防止できる。
【００８７】
但し、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた比較的操作しにくい押釦スイッチに機能を割り振る等の工夫をした場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作、及び有線無人走行体４の走行モードを往路走行モード又は復路走行モードに切り換える操作のうちの１つか２つについては、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた押釦スイッチに割り付けることも可能である。即ち、上述の各操作を全て手持ちコントローラ２０５，３０５の割り付けから外せば、無人走行体４，５の誤操作が防止され、安全性が高められるが、その反面、これらの操作を行うためには、手持ちコントローラ２０５，３０５から手を離してタッチパネル３０３を操作するという動作が必要になるので、無人走行体４，５の操作性が悪くなるからである。いくつの操作を手持ちコントローラ２０５，３０５に割り付けるかは、無人走行体４，５の安全性と操作性を考慮して定めることができる。
【００８８】
〈有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用方法〉
以下、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用方法につき、原子力発電プラントのエアロック内で有線無人走行体４及び無線無人走行体５を運用する場合を例にとって説明する。
【００８９】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用に際しては、図１に示すように、安全が確保されている場所に第１及び第２の操作卓２，３を設置すると共に、エアロックＡＬの外部と内部とに無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂを設置する。第２操作卓３は図１８に示すように第１操作卓２の右側に隣接して設置される。また、無線中継装置８の設置と同時に、又はそれと前後して、ケーブルドラム９３に巻回された通信ケーブル７の一端が無線中継装置８の子機８ｂに接続された有線無人走行体４と無線無人走行体５を、エアロックＡＬの内部に搬入する。次いで、有線無人走行体４、無線無人走行体５及び無線中継装置８の電源を投入し、無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂの間、及び無線通信装置９の親機９ａと子機９ｂの間の通信状態を確認する。通信状態が良好である場合には、エアロックＡＬを閉じる。
【００９０】
その後、有線無人走行体４のオペレータは、第１手持ちコントローラ２０５を用いて有線無人走行体４の遠隔操縦を行い、無線無人走行体５のオペレータは、第２手持ちコントローラ３０５を用いて無線無人走行体５の遠隔操縦を行う。本例においては、無線無人走行体５を有線無人走行体４よりも先行させ、通信ケーブル７の長さ制限により有線無人走行体４が到達し得ない作業エリアまで無線無人走行体５を走行させて、各種データの収集を行う。
【００９１】
このため、まず無線無人走行体５のオペレータは、第２手持ちコントローラ３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４を操作して、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードを独立モードに切り換えると共に、無線無人走行体５の走行モードを往路モードに切り換える。次いで、オペレータは第１ジョイスティック４０８を前方に傾転し、無線無人走行体５を所要の速度で前進させる。ここで、無線無人走行体５の走行を低速で行いたい場合には第２押釦スイッチ４０５を押圧操作し、高速で行いたい場合には第３押釦スイッチ４０６を押圧操作する。また、無線無人走行体５の走行方向を変更したい場合には、第１ジョイスティック４０８を左方向、右方向又は手前側に傾転操作する。上述したように、実施形態に係る無線無人走行体５は、本体部２１の下面中央部にローラ連結体５１を備えていて旋回性能に優れるので、エアロックＡＬ内の狭い通路や階段の踊り場等においても、無線無人走行体５の進行方向を容易に変更することができる。このような操作を適宜行うことにより、無線無人走行体５を所定の経路に沿って移動することができる。無線無人走行体５の走行状態は、第２操作卓３の表示装置３０２に表示される駆動制御画面３１０を目視することにより確認することができる。
【００９２】
次いで、有線無人走行体４のオペレータは、無線無人走行体５との間の無線通信が途切れる前に、第１手持ちコントローラ２０５を操作して有線無人走行体４を前進させる。第１手持ちコントローラ２０５の操作も、上述した第２手持ちコントローラ３０５の操作と同様の方法で行われる。有線無人走行体４の走行状態は、第１操作卓２の表示装置２０２に表示される駆動制御画面２１０を目視することにより確認することができる。また、有線無人走行体４のオペレータは、第２操作卓３の表示装置３０２に表示される駆動制御画面３１０を目視することによって無線無人走行体５の走行状態を確認することができ、無線無人走行体５のオペレータは、第１操作卓２の表示装置２０２に表示される駆動制御画面２１０を目視することによって有線無人走行体４の走行状態を確認することができる。これにより、有線無人走行体４と無線無人走行体５とが適正な間隔で走行されているか否かを確認することができる。
【００９３】
なお、建屋内部の状況によっては、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間隔がさほど離れていない場合にも、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信が途切れ、無線無人走行体５の遠隔操縦が不能になることがあり得る。しかし、この場合にも有線無人走行体４の前進操作は可能であるので、有線無人走行体４の前進操作を続行し、有線無人走行体４を無線無人走行体５に接近させる。有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信が回復した段階で、無線無人走行体５の遠隔操縦が再度可能になる。
【００９４】
急峻な坂路、例えば階段を上り下りする場合や、悪路、例えば堆積した瓦礫を乗り越える等の場合には、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４又は第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作して、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードを、独立モード又は同期モードに切り換える。第９押釦スイッチ４１４を押圧操作した場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードとなり、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がそれぞれ路面に接地するように個別に駆動できるので、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の悪路走行が容易になる。また、第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作した場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードとなり、傾斜面の傾斜角に応じて、本体部２１の前方側に配置された第１及び第２のサブクローラ２８，２９と本体部２１の後方側に配置された第３及び第４のサブクローラ３０，３１とを同一方向に同量だけ旋回させることができるので、例えば階段に対する有線無人走行体４及び無線無人走行体５の上り下り走査を容易に行うことができる。
【００９５】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５の現在位置は、表示装置２０２，３０２に表示された各カメラの撮影映像に基づいて判断できるほか、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７に付設されたエンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号、金属製プーリ６２の直径及びクローラベルト３８，３９の厚みから算出される有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離と、エンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号差から算出される有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行方向とからも求めることができる。また、建屋内の設計図面が入手できる場合には、上述のようにして求められた有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離及び走行方向と建屋内の設計図面とを照らし合わせることによっても判断することができる。なお、無線無人走行体５については、走査式三次元測距装置１０６の出力信号から求められる三次元画像に基づいても、現在位置を判断することができる。
【００９６】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５に搭載された各カメラの撮影映像は、一定時間毎、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ２０６，３０６に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ２０６，３０６を回収した後に、ＵＳＢメモリ２０６，３０６の記録データを時間軸に沿って再生することにより、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行経路に沿った環境情報を得ることができる。特に、ＵＳＢメモリ３０６には、建屋内の状況を撮影した映像と放射線検出器１１６の検出データを撮影した映像とが記録されているので、これを再生することにより、無線無人走行体５の走行経路に沿った線量データ等も得ることができる。
【００９７】
また、ＵＳＢメモリ３０６には、走査式二次元測距装置１０５から出力される二次元距離データも記録される。この二次元距離データは、図２０に示すように、受光素子への反射光の入射順５０１に、光源からのレーザ光の走査範囲に相当する受光素子への反射光の入射角度範囲５０２毎に、信号処理部で算出された距離データ５０３が、ミリメータ単位で順次記録されたものとなる。図２０の例においては、レーザ光の入射角度範囲５０２が多数の小角度範囲５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，〜５０２ｎに分割され、これらの各小角度範囲５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，〜５０２ｎ毎に距離データ５０３が記録されている。このように、本例においては、走査式二次元測距装置１０５から出力される二次元距離データが、受光素子への反射光の入射順５０１でリンクされた状態でＵＳＢメモリ３０６に記録されているので、入射順５０１を適宜指定して連続的に再生することにより、図１３に示すような三次元画像が得られる。
【００９８】
また、走査式二次元測距装置１０５の検出データは、受光素子への反射光の入射時刻でリンクさせることもできる。一方、放射線検出器１１６として無線送信方式のものを用いた場合には、その検出データにタイムスタンプを自動的に付与することができる。したがって、走査式二次元測距装置１０５の検出データ及び放射線検出器１１６の検出データを時間でリンクさせ、時間を適宜指定して連続的に再生することにより、図２１に示すような放射線検出器１１６の検出データが合成された三次元画像が得られる。なお、図２１中に記載の数値は、無線無人走行体５の走行経路に沿った放射線検出器１１６の検出データの変化を模式的に示したものであり、特別な単位に基づく数値を表すものではない。
【００９９】
無線無人走行体５が、水位の計測を行おうとする計測対象池の直近まで接近したら、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動して、水位計１２４を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、水位計ケーブル送り機構１１１を駆動してケーブルリール１２３から水位計ケーブル１２２を所定量だけ引き出し、水位計１２４を計測対象池に水没させる。水位計１２４として圧力センサを用いた場合の水位の計測方法は、上述の通りである。水位計１２４の計測値は、ケーブルリール１２３上に取り付けられた水位計表示部１２５に表示され、この表示は水位計読み取りカメラ１１７により読み取られて、第２操作卓３に伝送される。
【０１００】
また、サンプル水の採取を行う場合には、無線無人走行体５を計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、電動リール１３１を駆動して吊り糸１３３を所定量だけ繰り出し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池に水没させる。しかる後に、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を計測対象池から引き上げ、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動してサンプル採取瓶１３６をサンプル回収ポット１３２の直上まで移動する。最後に、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を下降させ、サンプル回収ポット１３２内に収納する。
【０１０１】
予定されたデータ測定やサンプル採取が終了した後は、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を逆走し、エアロックＡＬの近傍まで戻す。この際、オペレータは、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４又は第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作して、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行モードを往路モードから復路モードに切り換える。これにより、手持ちコントローラ２０５，３０５の機能及び表示部２０２，３０２の表示内容が復路走行モードに切り換えられ、往路走行モードにおける有線無人走行体４及び無線無人走行体５の前進操作と同一感触で、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を前進操作することが可能になる。このように、往路と復路とで有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行方向を変更する構成にすると、有線無人走行体４及び無線無人走行体５をＵターンさせる必要が無いので、狭い作業エリア内での有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用が容易になる。また、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９及び第１０の押釦スイッチを操作することにより、往路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用と、復路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用とを同一の操作感触で行えるようにしたので、操作の不慣れによる無駄が無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を高能率に運用することができる。
【０１０２】
なお、前記実施形態においては、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を１台ずつ用いた場合を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、必要な数の操作卓を備えることにより、１台の有線無人走行体４を介して複数台の無線無人走行体５を走行させる構成とすることもできる。また、複数台の有線無人走行体４を用い、各有線無人走行体４を介してそれぞれ１台乃至複数台の無線無人走行体５を走行させる構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の無人走行体の遠隔操縦システムは、震災、洪水、地滑り、噴火などの被災地や倒壊した建物内部などの調査に適用される無人走行体の運用に利用できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１…ＬＡＮケーブル、２，３…操作卓、４…有線無人走行体、５…無線無人走行体、６，７…通信ケーブル、８…無線中継装置、８ａ…親機、８ｂ…子機、９…無線通信装置、９ａ…親機、９ｂ…子機、１０…ケーブルリール、１１…中継器、１２…無線ＬＡＮ、１３…通信切換スイッチ、２１…本体部、２２，２３，２４，２５…走行用プーリ、２６，２７…インホイールモータ、２６ａ，２７ａ…エンコーダ、２８，２９，３０，３１…サブクローラ、３２，３３，３４，３５…電動モータ、３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ…エンコーダ、３６…蓋体、３６ａ…センターバー、３７…取付台、３８，３９…クローラベルト、４１…底面板、４２…前面板、４３…後面板、４４，４５…側面板、４６，４７…上面パネル、４８…センターフレーム、４９…サイドフレーム、５０…案内部材、５１…ローラ連結体、５２…中央空間、５３…側面空間、６１…回転軸、６２…金属製プーリ、６２ａ…係合突起、６３，６４…ゴム製プーリ、６３ａ，６４ａ…係合突起、６３ｂ，６４ｂ…凹溝、６５…連結板、６６…支持軸、７１…第１プーリ、７２…軸受、７３…第２プーリ、７４…動力伝達ベルト、７５…旋回アーム、７６…第３プーリ、７７…第４プーリ、７８…サブクローラベルト、８１Ａ…回転ポール、８１Ｂ…固定ポール、８２…クレーンアーム、８３…クレーン仰伏モータ、８４…クレーン旋回モータ、８５…往路前方カメラ、８６…復路前方カメラ、８７…通信ケーブル巻き取りモータ、８８…俯瞰カメラ、８９…通信ケーブルガイド、９０…アーム先端カメラ、９１…ＬＥＤ照明装置、９２…バッテリ、９３…ケーブルドラム、９４…挿通管、１０１Ａ…回転ポール、１０１Ｂ…固定ポール、１０２…クレーンアーム、１０３…クレーン仰伏モータ、１０４…クレーン旋回モータ、１０５…走査式二次元測距装置、１０６…走査式三次元測距装置、１１１…水位計ケーブル送り機構、１１２…往路前方カメラ、１１３…メインカメラ、１１４…水位計読み取りカメラ、１１５…復路前方カメラ、１１６…放射線検出器、１１７…放射線検出器読み取りカメラ、１１８…俯瞰カメラ、１２０…滑車、１２２…水位計ケーブル、１２３…ケーブルリール、１２４…水位計センサ部、１２５…水位計表示部、１３１…電動リール、１３２…サンプル回収ポット、１３３…吊り糸、１３４，１３５…滑車、１３６…サンプル採取瓶、２０１…制御装置本体、２０２…表示装置、２０３…タッチパネル入力装置、２０４…マウス型入力装置、２０５…手持ちコントローラ、２０６…ＵＳＢメモリ、２０７…キャリアボックス、２１０…駆動制御画面、２１１…往路前方カメラ映像表示部、２１２…復路前方カメラ映像表示部、２１３…俯瞰カメラ映像表示部、２１４…先端カメラ映像表示部、２１５…クレーンアーム姿勢表示部、２１６…データ表示部、２１７…姿勢表示部、２１８，２１９…機能切換ボタン表示部、２１８ａ，２１９ａ…ホームボタン、２１８ｂ，２１９ｂ…ズームインボタン、２１８ｃ，２１９ｃ…ズームアウトボタン、２１８ｄ，２１９ｄ…エッジモードボタン、２２０ａ…オンボタン、２２０ｂ…オフボタン、２２１…情報取得ボタン、２２２…経過時間表示部、２２３…サブクローラ駆動表示部、２２３ａ…ホームボタン、２２３ｂ…フラットボタン、２２３ｃ…駆動モード切換ボタン、２２３ｄ…走行モード切換ボタン、３０１…制御装置本体、３０２…表示装置、３０３…タッチパネル入力装置、３０４…マウス型入力装置、３０５…手持ちコントローラ、３０６…ＵＳＢメモリ、３０７…キャリアボックス、３０８…タイマー、３１０…駆動制御画面、３１１…メインカメラ映像表示部、３１２…俯瞰カメラ映像表示部、３１３…往路前方カメラ映像表示部、３１４…復路前方カメラ映像表示部、３１５…放射線検出器カメラ映像表示部、３１６…水位計カメラ映像表示部、３１７…３Ｄスキャナ表示部、３１８…機能切換ボタン表示部、３１８ａ…ホームボタン、３１８ｂ…ズームインボタン、３１８ｃ…ズームアウトボタン、３１８ｄ…エッジモードボタン、３２０ａ…オンボタン、３２０ｂ…オフボタン、３２１…情報取得ボタン、３２２…経過時間表示部、３２３…サブクローラ状態表示部、３２３ａ…ホームボタン、３２３ｂ…フラットボタン、３２３ｃ…駆動モード切換ボタン、３２３ｄ…走行モード切換ボタン、４００…ケーシング、４０１，４０２…把持部、４０３…十字キー、４０４〜４０７，４１０〜４１７…押釦スイッチ、４０８，４０９…ジョイスティック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人走行体を用いて人が立ち入り難い危険な現場の環境情報を取得するシステムに係り、特に、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を安全に取得する手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、災害や事故で破壊された構築物、例えばビルディングやトンネル内の被害状況を確認するための手段としては、作業員の安全を確保するため、光学カメラを搭載した無人走行体が用いられている。無人走行体は、走行機構にクローラを備えるなど、悪路を走行可能な構成になっており、光学カメラが撮影した映像を安全な場所に設置された表示装置に無線送信する。無人走行体のオペレータは、表示装置に表示された映像を見ることによって、構築物内の環境情報を得ることができる。光学カメラを搭載した無人走行体としては、特許文献１，２に開示されたものを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４１９３７号公報
【特許文献２】特許第３６７９３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
言うまでもなく、構築物内の正確な被害状況を把握するためには、鮮明な環境情報を取得することが不可欠である。しかしながら、災害や事故で破壊された構築物内は、多くの場合、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込めているため、光学カメラによっては鮮明な環境情報を取得することが困難である。したがって、光学カメラを搭載した無人走行体は、適用可能な現場が限定されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を取得可能な無人走行体を用いた環境情報の取得システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するため、遠隔操縦装置を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体と、該無人走行体に搭載された走査式二次元測距装置及び光学カメラと、前記走査式二次元測距装置の検出データ及び前記光学カメラの撮影映像を記憶する情報記憶装置と、前記遠隔操縦装置、前記無人走行体及び前記情報記憶装置の駆動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記遠隔操縦装置の操作内容に応じた制御信号を出力して前記無人走行体の走行制御を行いながら、前記走査式二次元測距装置の検出データを１走査毎に前記情報記憶装置に記憶すると共に、前記光学カメラの撮影映像を前記情報記憶装置に記憶すること特徴とする。
【０００７】
走査式二次元測距装置は、光学式カメラと異なり、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても鮮明な環境情報を取得可能であるので、これを無人走行体に搭載することにより、無人走行体を用いた環境情報の取得システムの適用範囲を拡げることができる。また、走査式二次元測距装置と光学式カメラの双方を備えるので、粉塵、煙又は水蒸気のない環境下では鮮明なカメラ映像が得られると共に、当該カメラ画像と走査式二次元測距装置の検出データの双方を参照することによって、より詳細な環境情報を取得することができる。
【０００８】
また本発明は、前記構成の無人走行体を用いた環境情報の取得システムにおいて、前記走査式二次元測距装置は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、前記無人走行体の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて前記透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、前記光源からのレーザ光の出射タイミングと前記受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出するものであることを特徴とする。
【０００９】
本構成の走査式二次元測距装置は、信号処理部を内蔵するので、制御装置の負担を小さくでき、表示装置への三次元画像の表示を円滑に行うことができる。
【００１０】
また本発明は、前記構成の無人走行体を用いた環境情報の取得システムにおいて、前記制御装置は、前記情報記憶装置に記憶された１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データをその値に応じた複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データを時間軸に沿って合成し、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された三次元画像を表示装置に表示することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によると、走査式二次元測距装置から構築物の床面、壁面又は天井面までの距離の変化を輝点の濃淡やカラーで知ることができるので、表示装置に表示された三次元画像から構築物内の環境情報を明瞭に認識することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る無人走行体を用いた環境情報の取得システムは、無人走行体に走査式二次元測距装置を搭載したので、粉塵、煙又は水蒸気が立ち込める劣悪な環境下においても、走査式二次元測距装置の検出データから鮮明な環境情報を取得することができる。また、無人走行体に走査式二次元測距装置と光学式カメラの双方を搭載したので、粉塵、煙又は水蒸気のない環境下では鮮明なカメラ映像が得られると共に、当該カメラ画像と走査式二次元測距装置の検出データの双方を参照することによって、より詳細な環境情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第１例を示す図である。
【図２】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第２例を示す図である。
【図３】実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムの第３例を示す図である。
【図４】実施形態に係る無人走行体の本体部分の斜視図である。
【図５】実施形態に係る無人走行体のサブクローラ、クローラベルト及び蓋体を取り外した状態の斜視図である。
【図６】実施形態に係る無人走行体のサブクローラを取り外した状態の側面図である。
【図７】実施形態に係る蓋体及び取付台の斜視図である。
【図８】実施形態に係る駆動プーリの要部断面図である。
【図９】実施形態に係るサブクローラの分解斜視図である。
【図１０】搭載機器が搭載された実施形態に係る有線無人走行体の斜視図である。
【図１１】搭載機器が搭載された実施形態に係る無線無人走行体の斜視図である。
【図１２】無線無人走行体に搭載される搭載機器の他の例を示す模式図である。
【図１３】走査式二次元測距装置の検出データから求められる立体画像の一例を示す図である。
【図１４】走査式三次元測距装置の検出データから求められる立体画像の一例を示す図である。
【図１５】実施形態に係る第１及び第２の操作卓の構成図である。
【図１６】第１操作卓に表示される有線無人走行体の駆動制御画面を示す図である。
【図１７】第２操作卓に表示される無線無人走行体の駆動制御画面を示す図である。
【図１８】無人走行体の運用時における第１及び第２の操作卓の配列を示す図である。
【図１９】手持ちコントローラの斜視図である。
【図２０】走査式二次元測距装置の検出データを示す表図である。
【図２１】走査式二次元測距装置の検出データから求められる立体画像と放射線検出器の検出データの合成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態に係る無人走行体の遠隔操縦システムにつき、図面を用いて項目ごとに説明する。
【００１５】
〈遠隔操縦システムのシステム構成〉
図１に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第１例を示す。この図から明らかなように、本例の遠隔操縦システムは、ＬＡＮケーブル１を介して接続された第１及び第２の操作卓２，３と、第１操作卓２から出力される制御信号により遠隔操縦される有線無人走行体４と、第２操作卓３から出力される制御信号により遠隔操縦される無線無人走行体５と、第２操作卓３と有線無人走行体４とを接続する通信ケーブル６，７と、通信ケーブル６と通信ケーブル７との間に配置された無線中継装置８と、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９と、通信ケーブル６を巻回したケーブルリール１０とから主に構成されている。なお、無線中継装置８は、通信ケーブル６の一端に接続された親機８ａと、通信ケーブル７の一端に接続された子機８ｂとからなる。また、無線通信装置９は、有線無人走行体４に搭載された親機９ａと、無線無人走行体５に搭載された子機９ｂとからなる。有線無人走行体４は、通信ケーブル６、無線中継装置８及び通信ケーブル７を介して第１操作卓２から伝送される制御信号により遠隔操縦される。また、無線無人走行体５は、通信ケーブル６、無線中継装置８、通信ケーブル７及び無線通信装置９を介して第２操作卓３から伝送される制御信号により遠隔操縦される。
【００１６】
このように、第１操作卓２と有線無人走行体４とをつなぐ信号経路の一部、及び第２操作卓３と無線無人走行体５とをつなぐ信号経路の一部を有線化すると、有線部分においては信号の伝送を安定に行うことができるので、トータル的に第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の遠距離通信を安定なものにすることができる。また、通信ケーブル６と通信ケーブル７との間に親機８ａと子機８ｂとからなる無線中継装置８を備えたので、例えば原子力発電プラントに設置されるエアロックＡＬのように、通信ケーブルを直接配線することができない部位を有する現場にも、当該部位の内外に無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂを配置することにより、本システムの適用が可能になる。
【００１７】
通信ケーブル６，７としては、ツイストペアケーブルや光ファイバケーブルを用いることができる。ツイストペアケーブルは、電線を２本ずつ撚り合わせて対にしたものであり、平行型の電線を用いる場合に比べてノイズの影響を抑制することができる。また、通信ケーブル６，７として光ファイバケーブルを用いると、電線を用いる場合よりも、第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の信号伝送速度を高速化することができる。なお、通信ケーブル６，７として共通のものを用いる必要はなく、例えば通信ケーブル６として光ファイバケーブルを用い、通信ケーブル７としてツイストペアケーブルを用いるなど、適宜使い分けることができる。通信ケーブル６については、信号伝送方式による制限を受け、後述するＶＤＳＬ（Very high-bit-rate Digital Subscriber Line）方式を用いる場合、最大伝送距離が５００〜８００ｍ程度に制限される。一方、通信ケーブル７の長さについては、有線無人走行体４に搭載可能な重量による制限を受ける。本実施形態では、５００ｍの通信ケーブル７を搭載した。
【００１８】
第１操作卓２と有線無人走行体４との間、及び第２操作卓３と無線無人走行体５との間の信号伝送方式としては、ＶＤＳＬ方式が好適である。ＶＤＳＬは、１対の信号ケーブルを用いて通信を行う非対称速度型の通信方式であり、有線無人走行体４から第１操作卓２への信号の送信及び無線無人走行体５から第２操作卓３への信号の送信を高速で行うことができるからである。このように、ツイストペアケーブルとＶＤＳＬの組み合わせを用いて無人走行体４，５の遠隔操縦システムを構築することにより、操作卓２，３と無人走行体４，５との間の通信を安定かつ高速で行うことができる。
【００１９】
無線通信装置９の親機９ａ及び子機９ｂとしては、無線ＬＡＮ（Local Area Network）用の無線通信機器が用いられる。無線ＬＡＮ用の通信機器は、安価にして汎用性に優れ、かつ電波法令の規制を受けない特定小電力無線局に分類されるので、これを用いることにより、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信系を簡易に構築できると共に、その使い勝手を良好なものにすることができる。
【００２０】
図２に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第２例を示す。この図から明らかなように、本例の無人走行体遠隔操縦システムは、無線中継装置８を省略したことを特徴とする。通信ケーブル６と通信ケーブル７とは、中継器１１を介して接続される。その他については、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本例の無人走行体遠隔操縦システムは、例えば原子力発電プラントに設置されるエアロックのように、通信ケーブルを直接通すことができない部位を有しない現場に適用することができる。また、現場に搬入する前の練習用にも利用することができる。
【００２１】
図３に、本発明に係る無人走行体遠隔操縦システムの第３例を示す。この図から明らかなように、本例の無人走行体遠隔操縦システムは、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムにおいて、第２操作卓３と無線無人走行体５との間に無線ＬＡＮ１２を追加すると共に、第２操作卓３側に、第２操作卓３と無線無人走行体５との間の通信ルートを、通信ケーブル６，７側又は無線ＬＡＮ１２側に切り換えるための通信切換スイッチ１３を備えたことを特徴とする。その他については、第１例に係る無人走行体遠隔操縦システムと同じであるので、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。本構成によると、通信切換スイッチ１３を無線ＬＡＮ１２側に切り換えることにより、有線無人走行体４を介さずに無線無人走行体５を第２操作卓３をからの指令によって直接走行させることができる。よって、例えば制御装置の設置位置からの見通りが可能な現場における無線無人走行体の短距離活動や操作訓練などに利用することができ、無人走行体の遠隔操縦システムの実用性を高めることができる。
【００２２】
〈無人走行体の機体構成〉
次に、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の機体構成につき、図４乃至図９を用いて説明する。有線無人走行体４及び無線無人走行体５とも、機体の基本構造については同一である。
【００２３】
図４乃至図９に示すように、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の機体は、箱型に形成された本体部２１と、本体部２１の前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側にそれぞれ配置される第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５と、本体部２１の後部に取り付けられる第３及び第４の走行用プーリ２４，２５を回転駆動する第１及び第２のインホイールモータ２６，２７と、本体部２１の左側前方、右側前方、左側後方及び右側後方にそれぞれ取り付けられる第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１と、これらの各サブクローラ２８〜３１を個別に回転駆動する第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５と、本体部２１の上面開口部を覆う蓋体３６と、蓋体３６に連結される搭載機器の取付台３７と、第１走行プーリ２２と第３走行プーリ２４に巻き掛けられる無端状の第１クローラベルト３８と、第２走行プーリ２３と第４走行プーリ２５に巻き掛けられる無端状の第２クローラベルト３９とから主に構成されている。第１及び第２のインホイールモータ２６，２７並びに第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５には、それぞれ出力軸（ロータ）の回転数及び回転方向を検出するエンコーダ２６ａ，２７ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａが備えられる。
【００２４】
本体部２１は、過酷な運用にも耐えられるように、アルミニウム等の金属材料や、ガラス繊維強化プラスチック又は炭素繊維強化プラスチック等の繊維強化プラスチックをもって作製される。図５に示すように、本体部２１は、底面板４１と、該底面板４１から垂直に起立された前面板４２、後面板４３及び左右側面板４４，４５と、左右側面板４４，４５の外側部分に設けられた左右の上面パネル４６，４７をもって形成されており、前面板４２及び後面板４３の外面には、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５を支持するための４組のセンターフレーム４８及びサイドフレーム４９が外向きに突設されている。金属材料を用いて本体部２１を形成する場合、これらの各部材４１〜４９は、本体部２１の剛性を高めるため、蟻と蟻溝とから構成される継手構造を用いて組み立てることが望ましい。また、本体部２１がアルミニウムからなる場合には、底面板４１の下面には、ガラス繊維強化プラスチックや炭素繊維強化プラスチックなどからなる補強板を裏打ちすることが望ましい。
【００２５】
図５及び図６に示すように、底面板４１の下面には、第１及び第２のクローラベルト３８，３９を案内するための案内部材５０が設けられる。案内部材５０の中央部は、複数のローラを並列してなるローラ連結体５１をもって構成されており、このローラ連結体５１は、案内部材の前後部よりも下方に配置されている。したがって、図６に示すように、第１及び第２のクローラベルト３８，３９は、ローラ連結体５１に案内されて、本体部２１の中央部において下向きに湾曲する。これにより、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の接地面積を小さくすることができるので、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の旋回性能を高めることができる。
【００２６】
本体部２１の中央空間５２、即ち、底面板４１、前面板４２、後面板４３、左右側面板４４，４５及び蓋体３６をもって形成される空間内には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を遠隔操縦するに必要な制御回路及び通信回路や、ジャイロセンサ、電圧計及び温度計などのセンサ類が収納される。センサ類の出力信号は、操作卓２，３に送信される。なお、ジャイロセンサは、本体部２１の傾斜を計測する機器であり、中央空間５２の中央部の底面板４１上に設定される。また、本体部２１の側面空間５３、即ち、底面板４１、前面板４２、後面板４３、左右側面板４４，４５及び上面パネル４６，４７をもって形成される空間内には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の電源である電池パック等が収納される。上面パネル４６，４７は、側面空間５３の放熱を確保するため、メッシュボードや有孔ボードを用いて形成される。これに対して、蓋体３６は、本体部２１の剛性を高めるため、アルミニウム板等の高剛性の板材をもって形成される。なお、側面空間５３の開放端部には、収納物を保護するためのカバー部材を取り付けることもできる。
【００２７】
図７に示すように、蓋体３６の上面には、蟻状のセンターバー３６ａが形成されており、蟻溝状の連結部３７ａを有する取付台３７を着脱可能に連結できるようになっている。蓋体３６と取付台３７は、図示しないビスをもって着脱可能に固定される。また、蓋体３６と本体部２１も、図示しないビスをもって着脱可能に固定される。このように、ビスを用いて蓋体３６を本体部２１の上面に固定すると、中央空間５２内の機密性を高めることができるので、中央空間５２内に収納された制御回路等の保護効果を高めることができる。
【００２８】
第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５のうち、本体部２１の前面板４２側に配置される第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、インホイールモータ２６，２７を内蔵しない従動プーリである。図５に示すように、これら第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、金属製円筒体からなる回転軸６１の外面に、１つの金属製プーリ６２と２つのゴム製プーリ６３，６４とを所定の間隔を隔てて、キー嵌合又は圧入等の手段により固定した構成になっている。かかる構成とすることにより、回転軸６１の外面に金属製プーリ６２とゴム製プーリ６３，６４とを容易かつ強固に固定することができる。
【００２９】
金属製プーリ６２は、主として第１及び第２のクローラベルト３８，３９に適度の張力を付与するもので、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の駆動力を受ける機能を有する。したがって、金属製プーリ６２の外周面には、図５に示すように、クローラベルト３８，３９の内面に形成された図示しない係合歯と噛み合わされる係合突起６２ａが一定ピッチで形成される。これに対して、ゴム製プーリ６３，６４は、本体部２１に作用する衝撃力の緩和、クローラベルト３８，３９の脱落防止、及び走行用プーリ２２，２３とクローラベルト３８，３９との間に巻き込まれた砂泥等の排出を行う機能を果たしている。したがって、ゴム製プーリ６３，６４の外周面には、図５に示すように、クローラベルト３８，３９の内面に形成された図示しない係合歯と噛み合わされる係合突起６３ａ，６４ａが一定ピッチで形成されると共に、砂泥等を排出するための凹溝６３ｂ，６４ｂが形成される。
【００３０】
これら第１及び第２の走行用プーリ２２，２３は、図５に示すように、両端部に固定された円板状の連結板６５及び連結板６５の中心部に固定された支持軸６６を介して、本体部２１の前面板４２に設けられたセンターフレーム４８及びサイドフレーム４９に回転自在に取り付けられる。
【００３１】
一方、本体部２１の後面板４３側に配置される第３及び第４のプーリ２４，２５は、インホイールモータ２６，２７により回転駆動される原動プーリである。これら第３及び第４のプーリ２４，２５も、基本的な構造に関しては上述した第１及び第２のプーリ２２，２３と同じであるので、重複を避けるため、対応する部分に同一の符号を付して説明を省略する。図８に示すように、原動プーリである第３及び第４のプーリ２４，２５の回転軸６１内には、インホイールモータ２６，２７が内蔵されている。インホイールモータ２６，２７のステータ２６ｂ，２７ｂは、本体部２１のセンターフレーム４８に固定され、ロータ２６ｃ，２７ｃは、第３及び第４の走行用プーリ２４，２５の端部に設けられた連結板６５に連結される。したがって、インホイールモータ２６，２７の回転は、連結板６５を介して第３及び第４の走行用プーリ２４，２５に伝達され、それぞれ第１及び第２のクローラベルト３８，３９を駆動する。なお、図８には、インナロータ型のインホイールモータを用いた例を示したが、アウタロータ型のインホイールモータを用いることもできる。
【００３２】
また、図５の例においては、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５として、回転軸６１の外面に１つの金属製プーリ６２と２つのゴム製プーリ６３，６４とを所定の間隔を隔てて固定したものを用いたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、他の構成のものを用いることもできる。例えば、クローラベルト３８，３９の幅全体にわたる幅を備えた１つの金属製プーリからなるものを用いることもできるし、クローラベルト３８，３９の幅全体にわたる幅を備えた１つのゴム製プーリからなるものを用いることもできる。
【００３３】
第１及び第２のクローラベルト３８，３９は、ゴム製あるいは金属製のものを用いることができるが、ゴム製プーリ６３，６４のダメージを小さくできること、案内部材５０の摩耗を抑制できること、及び接地圧を小さくできて本体部２１の保護効果が高いことから、ゴム製ベルトを用いる方が好ましい。また、クローラベルト３８，３９は、大きな駆動力を走行路に伝達できること、脱輪しにくいこと、及び悪路においても本体部２１を安定に保持しやすいことから、幅が広いものを用いることが望ましい。本実施形態においては、図４に示すように、本体部２１のほぼ半分を覆う幅のクローラベルト３８，３９を用いている。
【００３４】
上述したように、第１及び第２のクローラベルト３８，３９の内面には、第１乃至第４の走行用プーリ２２，２３，２４，２５に形成された係合突起６２ａ，６３ａ，６４ａと噛み合わされる係合歯が形成されており、各走行用プーリ２２，２３，２４，２５との間の滑りを防止している。したがって、インホイールモータ２６，２７に内蔵されたエンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号をカウントすることにより、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離を正確に求めることができる。また、サブクローラベルト７８の外面には、悪路又は坂路における走行性を高めるためのスタッド（図示省略）が形成される。なお、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行速度は、障害物への衝突を容易に回避できるようにするため、仮に障害物に衝突した際にも故障を回避できるようにするため、さらには必要な作業効率が得られるようにするため、平坦な良路での歩行速度が０．５〜１．７ｍ／秒程度となるように設計される。なお、人間の歩行速度は、１．２ｍ／秒以内（時速４Ｋｍ程度）である。
【００３５】
第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１は、悪路や坂路を走行する際におけるクローラベルト３８，３９の補助動力として用いられるものであり、図９に示すように、電動モータ３２，３３，３４，３５のロータ３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂに固着された第１プーリ７１と、支持軸６６の先端部に軸受７２を介して回転自在に取り付けられた第２プーリ７３と、第１及び第２のプーリ７１，７３に掛け回された無端状の動力伝達ベルト７４と、一端が第２プーリ７３に固着された旋回アーム７５と、支持軸６６の先端部に固着された第３プーリ７６と、旋回アーム７５の先端部に回転自在に取り付けられた第４プーリ７７と、第３及び第４のプーリ７６，７７に掛け回された無端状のサブクローラベルト７８とから主に構成される。
【００３６】
第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５は、それぞれセンターフレーム４８とサイドフレーム４９の間の底面板４１上に固定される。第１及び第２のプーリ７１，７３の外周面とこれに掛け回される動力伝達ベルト７４の内面には、図示しない係合歯が形成されており、互いに接動する各部材間の滑りを防止している。また、第３及び第４のプーリ７６，７７の外周面とこれに掛け回されるサブクローラベルト７８の内面についても図示しない係合歯が形成されており、両者間の滑りを防止している。さらに、サブクローラベルト７８の外面には、悪路又は坂路における走行性を高めるための図示しないスタッドが形成されている。したがって、本例のサブクローラ２８，２９，３０，３１は、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の駆動力を確実に路面に伝達することができ、クローラベルト３８，３９の駆動力だけでは走行不可能な悪路又は坂路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行を可能にすることができる。
【００３７】
第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５のいずれかを駆動すると、駆動された電動モータの回転力が第１プーリ７１、動力伝達ベルト７４及び第２プーリ７３を介して旋回アーム７５に伝達され、旋回アーム７５が支持軸６６を中心として当該駆動された電動モータの回転方向に、その回転量だけ旋回する。したがって、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の駆動を個々に制御することにより、本体部２１に対する各サブクローラ２８，２９，３０，３１の姿勢を適宜変更することができる。また、インホイールモータ２６，２７を回転すると、その回転力が支持軸６６及び第３プーリ７６を介してサブクローラベルト７８に伝達され、サブクローラベルト７８が回転駆動される。したがって、サブクローラベルト７８が走行路に接するまで第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５を駆動し、かつインホイールモータ２６，２７を回転することにより、悪路や坂路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の安定走行が可能になる。第１及び第２のインホイールモータ２６，２７並びに第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５の回転量は、内蔵されたエンコーダ２６ａ，２７ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａにより検出され、後に詳述する制御卓２，３に出力される。
【００３８】
なお、これら第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１としては、同形同大のものを備えることもできるし、本体部２１の前方側と後方側とで形状やサイズが異なるものを備えることもできる。同形同大のサブクローラを備えた場合には、本体部２１の前進時又は後退時に拘わらず、各サブクローラ２８，２９，３０，３１を同一感触で操作できるので、無人走行体４，５の操作性を良好なものにすることができる。一方、本体部２１の前方側と後方側とでサイズが異なるサブクローラを備えた場合には、悪路や坂道の状況に応じて最適なサブクローラを適宜駆動するという操作方法をとることができるので、悪路や坂道の走行性を高めることができる。
【００３９】
〈有線無人走行体４の搭載機器〉
有線無人走行体４の搭載機器につき、図１０を用いて説明する。
【００４０】
図１０に示すように、有線無人走行体４に備えられた取付台３７の略中央部には、外管とその内部に回転可能に収納された内管とからなる回転ポール８１Ａが垂直に取り付けられ、その近傍には固定ポール８１Ｂが垂直に取り付けられている。回転ポール８１Ａの上端部には、図示しない回転継手を介してクレーンアーム８２が連結される。該回転継手の回転部には、回転ポール８１Ａの外管に取り付けられたクレーン仰伏モータ８３が連結されており、該クレーン仰伏モータ８３を駆動することにより、回転継手を中心としてクレーンアーム８２の先端部を上下方向に旋回できるようになっている。また、内管の下端部には、取付台３７上に取り付けられたクレーン旋回モータ８４が直接又は所要の動力伝達機構を介して連結されており、該クレーン旋回モータ８４を駆動することにより、回転ポール８１Ａを中心とする円周方向にクレーンアーム８２を旋回できるようになっている。
【００４１】
回転ポール８１Ａには往路前方カメラ８５が所要のブラケットを介して取り付けられ、固定ポール８１Ｂには復路前方カメラ８６、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９（図１〜図３参照）の親機９ａ、通信ケーブル巻き取りモータ８７及び俯瞰カメラ８８が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、通信ケーブル巻き取りモータ８７の近傍には、管状体からなる通信ケーブルガイド８９の一端が水平面内で旋回可能に取り付けられる。さらに、クレーンアーム８２の先端部には、アーム先端カメラ９０及びＬＥＤ照明装置９１が光軸を下向きにして取り付けられる。ＬＥＤ照明装置９１は、取付台３７上に搭載されたバッテリ９２から電源の供給を受けて点灯する。
【００４２】
取付台３７上には、通信ケーブル７（図１〜図３参照）を巻回したケーブルドラム９３が、通信ケーブル巻き取りモータ８７の回転軸と同心に搭載される。ケーブルドラム９３には通信ケーブル７の挿通管９４が付設されており、該挿通管９４の上端は通信ケーブル巻き取りモータ８７の回転軸に連結されている。ケーブルドラム９３に巻回された通信ケーブル７の端部は、挿通管９４及び通信ケーブルガイド８９を通って外部に導出され、図１に示す無線中継装置の子機８ｂに接続される。通信ケーブル巻き取りモータ８７を一方向に回転駆動すると、挿通管９４がその上端部を中心として一方向に回転し、ケーブルドラム９３から通信ケーブル７を繰り出す。反対に、通信ケーブル巻き取りモータ８７を他の一方向に回転駆動すると、挿通管９４がその上端部を中心として他の一方向に回転し、ケーブルドラム９３に通信ケーブル７を巻き付ける。よって、有線無人走行体４の走行に合わせて通信ケーブル巻き取りモータ８７を適宜の方向に回転駆動することにより、有線無人走行体４と子機８ｂとの間に、適度の長さの通信ケーブルを配線することができる。
【００４３】
なお、通信ケーブル巻き取りモータ８７の駆動及び停止、並びに回転方向及び回転速度は、オペレータが手動で制御することもできるが、オペレータの負担を軽減し、かつ有線無人走行体４の走行を円滑なものにするため、インホイールモータ２６，２７の駆動及び停止、並びに回転方向及び回転速度に同期させて自動的に制御することが望ましい。即ち、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行する際には、その走行速度に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム８７から繰り出すように通信ケーブル巻き取りモータ８４の駆動を制御し、復路前方カメラ８６の方向に有線無人走行体４を走行する際には、その走行速度に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム９３に巻き付けるように通信ケーブル巻き取りモータ８４の駆動を制御する。また、有線無人走行体４の旋回時には、インホイールモータ２６とインホイールモータ２７の回転数差に応じた量の通信ケーブル７をケーブルドラム９３から繰り出す。
【００４４】
往路前方カメラ８５は、本体部２１の前面板４２を前方にして有線無人走行体４を走行する際の前方監視カメラであり、復路前方カメラ８６は、本体部２１の後面板４３を前方にして有線無人走行体４を走行する際の前方監視カメラであって、１８０度の位相差をもって取り付けられる。これらの前方カメラ８５，８６としては、鮮明な映像を得るため、画素数が高く、かつズーム機能を備えたカメラを備えることができる。また、俯瞰カメラ８８は、サブクレーム２８，２９，３０，３１及びクローラベルト３８，３９の駆動状況を上方から監視するカメラである。さらに、アーム先端カメラ９０は、有線無人走行体４の走行方向の路面状態を監視するカメラである。これらの各カメラ８５，８６，８８，９０が撮影した映像は、通信ケーブル６，７を介して第１操作卓２に伝送され、主としてオペレータが有線無人走行体４を遠隔操縦する際の視覚情報として利用される。なお、有線無人走行体４に搭載される各カメラは、光学カメラである。
【００４５】
〈無線無人走行体５の搭載機器〉
無線無人走行体５の搭載機器につき、図１１を用いて説明する。なお、以下においては、環境情報検出センサとして放射線検出器を搭載する場合を例にとって説明するが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、放射線検出器に代えて、又は放射線検出器と共に、温度センサ、湿度センサ、ガスセンサ等の他の環境情報検出センサを搭載することもできる。
【００４６】
図１１に示すように、無線無人走行体５に備えられた取付台３７の略中央部には、外管とその内部に回転可能に収納された内管とからなる回転ポール１０１Ａが垂直に取り付けられ、その近傍には固定ポール１０１Ｂが垂直に取り付けられている。回転ポール１０１Ａの上端部には、図示しない回転継手を介してクレーンアーム１０２が連結される。該回転継手の回転部には、回転ポール１０１Ａの外管に取り付けられたクレーン仰伏モータ１０３が連結されており、該クレーン仰伏モータ１０３を駆動することにより、回転継手を中心としてクレーンアーム１０２の先端部を上下に旋回できるようになっている。また、内管の下端部には、取付台３７上に取り付けられたクレーン旋回モータ１０４が連結されており、該クレーン旋回モータ１０４を駆動することにより、回転ポール１０１Ａを中心とする円周方向にクレーンアーム１０２を旋回できるようになっている。さらに、無線無人走行体５に備えられた取付台３７には、走査式二次元測距装置１０５と、これを用いた走査式三次元測距装置１０６とが搭載される。走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６は、無線無人走行体５の走行経路に沿った建屋内部等の状況を検出するものであり、それぞれ取付台３７に対して所要の角度で取り付けられる。
【００４７】
回転ポール１０１Ａの外管には、水位計ケーブル送り機構１１１、往路前方カメラ１１２、メインカメラ１１３及び水位計読み取りカメラ１１４が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、固定ポール１０１Ｂには、復路前方カメラ１１５、有線無人走行体４と無線無人走行体５とを接続する無線通信装置９（図１〜図３参照）の子機９ｂ、放射線検出器１１６、放射線検出器読み取りカメラ１１７及び俯瞰カメラ１１８が、所要のブラケットを介して取り付けられる。また、クレーンアーム１０３の先端部には、水位計ケーブル１２２を案内する滑車１２０が所要のブラケットを介して取り付けられる。なお、回転ポール１０１Ａやクレーンアーム１０２等には、暗所でのカメラ撮影を可能にするための照明装置を備えることもできる。
【００４８】
往路前方カメラ１１２は、本体部２１の前面板４２を前方にして無線無人走行体５を走行する際の前方監視カメラであり、復路前方カメラ１１５は、本体部２１の後面板４３を前方にして無線無人走行体５を走行する際の前方監視カメラであって、１８０度の位相差をもって取り付けられる。また、俯瞰カメラ１１８は、サブクレーム２８，２９，３０，３１及びクローラベルト３８，３９の駆動状況を上方から監視するカメラである。これらの各カメラ１１２，１１３，１１７が撮影した映像は、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して操作卓３に伝送され、主としてオペレータが無線無人走行体５を遠隔操縦する際の視覚情報として利用される。これに対して、メインカメラ１１３は、観察地点の鮮明な映像を得るためのものであり、広角レンズを備えた高解像度のズーム機能付きカメラが用いられる。メインカメラ１１３が撮影した映像も、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。なお、無線無人走行体５に搭載される各カメラも、光学カメラである。
【００４９】
放射線検出器１１６としては、ガイガーカウンタ（ガイガーミュラー計数管）、シンチレーションカウンタ又はスペクトロメータを適宜用いることができる。本例の放射線検出器１１６は、検出器の本体部に備えられた表示部に検出値をデジタル表示又はアナログ表示するもので、この表示は、放射線検出器読み取りカメラ１１７により読み取られ、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。なお、放射線検出器１１６としては、無線送信方式のものを用いることも勿論可能であり、この場合には、放射線検出器読み取りカメラ１１７を省略することができる。
【００５０】
取付台３７上には、水位計ケーブル１２２を巻回したケーブルリール１２３が搭載されており、水位計ケーブル１２２の先端部には、水位計センサ部１２４が取り付けられている。水位計センサ部１２４としては、例えば圧力センサを用いることができる。ケーブルリール１２３から引き出された水位計ケーブル１２２は、水位計ケーブル送り機構１１１を通して、その先端側が滑車１２０に巻回される。水位計センサ部１２４は、自重により滑車１２０から垂下される。
【００５１】
水位の計測は、以下の手順で行うことができる。即ち、無線無人走行体５をトレンチ（排水縦孔）等の計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、センサ部１２４を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、水位計ケーブル送り機構１１１を駆動してケーブルリール１２３から水位計ケーブル１２２を所定量だけ引き出し、水位計センサ部１２４を計測対象池に水没させる。水位計センサ部１２４として圧力センサを用いた場合には、当該センサ部１２４を計測対象池の底面まで下降したときの圧力値と大気圧との差圧から、水深、即ち底面から水面までの水位を計測することができる。水位計センサ部１２４の計測値は、ケーブルリール１２３上に取り付けられた水位計表示部１２５に表示され、この表示は水位計読み取りカメラ１１４により読み取られる。この水位計読み取りカメラ１１４が撮影した映像も、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。
【００５２】
なお、原子力発電プラントに適用される無線無人走行体５には、上述した水位を計測するための設備に代えて、又は当該設備と共に、計測対象池に溜まった水を採取するサンプル採取設備を備えることもできる。このサンプル採取設備は、図１２に模式的に示すように、取付台３７上に搭載された電動リール１３１及びサンプル回収ポット１３２と、電動リール１３１から引き出された吊り糸１３３と、吊り糸１３３を回転ポール１０１Ａ及びクレーンアーム１０２に沿って案内する滑車１３４，１３５と、吊り糸１３３の先端部に取り付けられたサンプル採取瓶１３６とから構成される。サンプル採取瓶１３６は、水没可能な重量を有しており、サンプル回収ポット１３２の垂直上方に配置される。
【００５３】
サンプル水の採取は、以下の手順で行うことができる。即ち、無線無人走行体５を計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、電動リール１３１を駆動して吊り糸１３３を所定量だけ繰り出し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池に水没させる。次いで、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を計測対象池から引き上げた後、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動して、サンプル採取瓶１３６をサンプル回収ポット１３２の直上まで移動する。次いで、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を下降させ、サンプル回収ポット１３２内に収納する。これにより、サンプル水をこぼすことなく、オペレータの元まで搬送することができる。
【００５４】
〈走査式二次元測距装置及び走査式三次元測距装置の構成〉
以下、無線無人走行体５に搭載される走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６について説明する。本例の走査式二次元測距装置１０５及び走査式三次元測距装置１０６としては、特許第４０５９９１１号公報に開示されたものを用いることができる。
【００５５】
当該文献に開示されているように、本例の走査式二次元測距装置１０５は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、無線無人走行体５の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、光源からのレーザ光の出射タイミングと受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出する構成になっている。この二次元距離データは、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。無線無人走行体５を走行させながら走査式二次元測距装置１０５を連続的に駆動すると、無線無人走行体５の走行方向及びレーザ光の照射方向に沿う１走査毎の二次元距離データが連続的に得られるので、制御装置本体３０１は、１走査毎の走査式二次元測距装置１０５の検出データを距離が異なる複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の走査式二次元測距装置１０５の検出データを時間軸に沿って合成することにより、図１３に示すように、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された鮮明な三次元画像を表示装置３０２に表示することができる。また、この立体画像中には、無線無人走行体５の移動経路が白線等で表示される。したがって、この立体画像は、建屋内の現況等を示す環境観察情報として利用することができる。
【００５６】
これに対して、走査式三次元測距装置１０６は、上述した走査式二次元測距装置１０５を三次元揺動機構に取り付け、三次元揺動機構をモータにより駆動して、走査式二次元測距装置１０５を三次元揺動機構の回転中心の周りに歳差運動（すりこぎ運動）させるものである。本例の走査式三次元測距装置１０６は、三次元揺動機構を駆動することによってレーザ光の走査方向が三次元的に変化するので、無線無人走行体５が停止状態にあるときにも、図１４に示すような立体画像が得られる。この走査式三次元測距装置１０６の立体画像は、走査式二次元測距装置１０５の立体画像よりも不鮮明になるので、建屋内の現況を示す環境観察情報として利用することには必ずしも適さないが、無線無人走行体５を運行するための視覚情報として利用することができる。この走査式三次元測距装置１０６の立体画像についても、無線通信装置９及び通信ケーブル６，７を介して第２操作卓３に伝送される。
【００５７】
なお、前記実施形態においては、無線無人走行体５をデータ収集用の作業機として使用し、有線無人走行体４を作業地点まで無線無人走行体５を案内する案内機として使用する場合を例にとって説明したが、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の双方にデータ収集用のセンサ機器を搭載して、データ収集を行うこともできる。かかる構成によると、収集されるデータの種類及びデータの収集エリアを拡大することができるので、より広範なデータを高能率に収集することができる。
【００５８】
〈操作卓２，３の構成〉
以下、操作卓２，３の構成を、図１６乃至図１９を用いて説明する。第１操作卓２は有線無人走行体４を遠隔操縦するための制御装置であり、第２操作卓３は無線無人走行体５を遠隔操縦するための制御装置であって、それぞれ個別のオペレータにより操作される。
【００５９】
図１５（ａ）に示すように、第１操作卓２は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力端子等からなる制御装置本体２０１と、制御装置本体２０１の前面に配置され、制御装置本体２０１により駆動制御される表示装置２０２と、制御装置本体２０１に接続されかつ表示装置２０２の前面に配置されたタッチパネル入力装置２０３と、制御装置本体２０１に接続されたマウス型入力装置２０４と、制御装置本体２０１に接続された手持ちコントローラ２０５と、制御装置本体２０１に接続されたＵＳＢメモリ２０６と、これらを一体に収納するキャリアボックス２０７とから主に構成されている。第２操作卓３もこれと同様構成であって、図１５（ｂ）に示すように、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力端子等からなる制御装置本体３０１と、制御装置本体３０１の前面に配置され、制御装置本体３０１により駆動制御される表示装置３０２と、制御装置本体３０１に接続されかつ表示装置３０１の前面に設けられたタッチパネル入力装置３０３と、制御装置本体３０１に接続されたマウス型入力装置３０４と、制御装置本体３０１に接続された手持ちコントローラ３０５と、制御装置本体３０１に接続されたＵＳＢメモリ３０６と、これらを一体に収納するキャリアボックス３０７とから主に構成されている。このように、本例の操作卓２，３は、同一構成のものを用いたので、全体の設備構成を簡単なものにすることができ、安価に実施することができる。また、本例の操作卓２，３は、各構成機材を１つのキャリアボックス２０７，３０７内に全て収納するので、搬送及び設置を容易なものにすることができる。なお、搬送及び設置をさらに容易にするため、第１及び第２の操作卓２，３を１つのキャリアボックス内に収納することもできる。
【００６０】
キャリアボックス２０７，３０７の少なくともいずれか一方には、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の稼働時間を計測するタイマー３０８が付設される。オペレータはタイマー３０８の表示を監視することにより、本体部２１に搭載された電池パックのおよその寿命を推定できるので、電池切れによって有線無人走行体４及び無線無人走行体５が走行不能状態に陥ることを防止できる。
【００６１】
第１操作卓２は、図示しない電源スイッチをオンに切り換えると、制御装置本体２０１にインストールされたＯＳ（Operating System）が起動し、表示装置２０２に初期画面が表示される。しかる後に、オペレータがマウス型入力装置２０４を操作して表示装置２０２に表示された初期画面から「有線無人走行体」を選択すると、有線無人走行体４を駆動制御するためのアプリケーションが起動して、図１６に示す有線無人走行体４の駆動制御画面２１０が表示装置２０２に表示される。
【００６２】
第２操作卓３もこれと同様であって、図示しない電源スイッチをオンに切り換えると、制御装置本体３０１にインストールされたＯＳ（Operating System）が起動し、表示装置３０２に初期画面が表示される。しかる後に、オペレータがマウス型入力装置３０４を操作して表示装置３０２に表示された初期画面から「無線無人走行体」を選択すると、無線無人走行体５を駆動制御するためのアプリケーションが起動して、図１７に示す無線無人走行体５の駆動制御画面３１０が表示装置３０２に表示される。
【００６３】
第１操作卓２の駆動制御画面２１０には、図１６に示すように、往路前方カメラ８５の撮影映像を表示する往路前方カメラ映像表示部２１１、復路前方カメラ８６の撮影映像を表示する復路前方カメラ映像表示部２１２、俯瞰カメラ８８の撮影映像を表示する俯瞰カメラ映像表示部２１３、アーム先端カメラ９０の撮影映像を表示する先端カメラ映像表示部２１４、本体部２１に対するクレーンアーム１０２の姿勢を表示するクレーンアーム姿勢表示部２１５、本体部２１に搭載された電圧計及び温度計の検出データを表示するデータ表示部２１６、路面に対する本体部２１の姿勢並びに本体部２１に対するサブクローラ２８〜３１の姿勢を表示する姿勢表示部２１７が設けられる。これらの各表示部２１１〜２１７に表示される各画像データは、第１操作卓２の電源スイッチがオンに切り換えられてからオフに切り換えられるまで、所定の時間間隔、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ２０６に連続的に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ２０６を回収した後、ＵＳＢメモリ２０６の記録画像を再生することにより、建屋内部の状況を目視により繰り返し確認することができる。
【００６４】
往路前方カメラ映像表示部２１１の近傍には、往路前方カメラ８５の機能切換ボタン表示部２１８が表示されている。該機能切換ボタン表示部２１８内には、往路前方カメラ８５の機能を通常モードに設定するホーム（Home）ボタン２１８ａ、往路前方カメラ８５の映像を拡大するズームイン（Zoom in）ボタン２１８ｂ、往路前方カメラ８５の映像を縮小するズームアウト（Zoom out）ボタン２１８ｃ、及び往路前方カメラ８５の映像を鮮明にするエッジモード（Edge Mode）ボタン２１８ｄが表示されており、オペレータが各ボタンを押圧操作することによって、所望の機能を発揮できるようになっている。復路前方カメラ映像表示部２１２の近傍にも、これと同様に、ホームボタン２１９ａ、ズームインボタン２１９ｂ、ズームアウトボタン２１９ｃ及びエッジモードボタン２１９ｄを備えた復路前方カメラ８６の機能切換ボタン表示部２１９が表示される。
【００６５】
さらに、駆動制御画面２１０の上辺部には、ＬＥＤ照明装置９１をオンオフするためのオン（ON）ボタン２２０ａ及びオフ（OFF）ボタン２２０ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動状態を表示するサブクローラ状態表示部（Quince Subcrawler）２２３とが表示される。また、サブクローラ状態表示部２２３には、サブクローラ２８〜３１を予め制御装置本体２０１に設定されたホームポジション、例えば本体部２１に対してサブクローラ２８〜３１が逆ハの字形となる所定の角度位置に移動させるホーム（Home）ボタン２２３ａと、サブクローラ２８〜３１を本体部２１と平行にするフラット（Flat）ボタン２２３ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動モードを同期モード又は独立モードに変更する駆動モード切換ボタン２２３ｃとが表示される。駆動モード切換ボタン２２３ｃの表示は、押圧操作する毎に、同期モードを示す（Sync）又は独立モードを示す（Indiv）に切り換わる。サブクローラ状態表示部２２３の近傍には、有線無人走行体４の進行方向を往路方向又は復路方向に切り換えるための走行モード切換ボタン２２３ｄが表示されており、走行モード切換ボタン２２３ｄの表示は、押圧操作する毎に、前進駆動を示す（Forward）又は後進駆動を示す（Reverse）に切り換わる。オペレータは、これらの各ボタンを適宜操作することにより、有線無人走行体４及びその搭載機器を遠隔操作することができる。また、駆動制御画面２１０の上辺部には、メインカメラが撮影した高解像度の映像のＵＳＢメモリ２０６への取り込みを指示する情報取得（Save Main Camera）ボタン２２１と、前回の情報取得からの経過時間を表示する経過時間表示部（Elapsed Time since last save）２２２が表示される。なお、有線無人走行体４においては、復路前方カメラ８６がメインカメラとして機能する。
【００６６】
第２操作卓３の駆動制御画面３１０には、図１７に示すように、メインカメラ１１３の撮影映像を表示するメインカメラ映像表示部３１１、俯瞰カメラ１１８の撮影映像を表示する俯瞰カメラ映像表示部３１２、往路前方カメラ１１２の撮影映像を表示する往路前方カメラ映像表示部３１３、復路前方カメラ１１５の撮影映像を表示する復路前方カメラ映像表示部３１４、放射線検出器読み取りカメラ１１７の撮影映像を表示する放射線検出器カメラ映像表示部３１５、水位計読み取りカメラ１１４の撮影映像を表示する水位計カメラ映像表示部３１６、走査式三次元測距装置１０６の検出データを表示する３Ｄスキャナ表示部３１７、及び、路面に対する本体部２１の姿勢並びに本体部２１に対するサブクローラ２８〜３１の姿勢を表示する姿勢表示部３１８が設けられる。これらの各表示部３１１〜３１８に表示される各画像データは、第２操作卓３の電源スイッチがオンに切り換えられてからオフに切り換えられるまで、所定の時間間隔、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ３０６に連続的に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ３０６を回収した後、ＵＳＢメモリ３０６の記録画像を再生することにより、建屋内部の状況及び放射線検出器１１６のデータを目視により繰り返し確認することができる。
【００６７】
メインカメラ映像表示部３１１の近傍には、メインカメラ１１３の機能切換ボタン表示部３１９が表示されている。該機能切換ボタン表示部３１９内には、メインカメラ１１３の機能を通常モードに設定するホーム（Home）ボタン３１９ａ、メインカメラ１１３の映像を拡大するズームイン（Zoom in）ボタン３１９ｂ、メインカメラ１１３の映像を縮小するズームアウト（Zoom out）ボタン３１９ｃ、及びメインカメラ１１３の映像を鮮明にするエッジモード（Edge Mode）ボタン３１９ｄが表示されており、オペレータが各ボタンを操作することによって、所望の映像が得られるようになっている。
【００６８】
さらに、駆動制御画面３１０の上辺部には、ＬＥＤ照明装置をオンオフするためのオン（ON）ボタン３２０ａ及びオフ（OFF）ボタン３２０ｂと、メインカメラ１１３が撮影した高解像度の映像のＵＳＢメモリ３０６への取り込みを指示する情報取得（Save Main Camera）ボタン３２１と、前回の情報取得からの経過時間を表示する経過時間表示部（Elapsed Time since last save）３２２と、サブクローラ２８〜３１の駆動状態を表示するサブクローラ状態表示部（Quince Subcrawler）３２３とが表示される。サブクローラ状態表示部３２３には、サブクローラ２８〜３１を予め制御装置本体３０１に設定されたホームポジション、例えば本体部２１に対してサブクローラ２８〜３１が逆ハの字形となる所定の角度位置に移動させるホーム（Home）ボタン３２３ａと、サブクローラ２８〜３１を本体部２１と平行にするフラット（Flat）ボタン３２３ｂと、サブクローラ２８〜３１の駆動モードを同期モード又は独立モードに変更する駆動モード切換ボタン３２３ｃが表示される。駆動モード切換ボタン３２３ｃの表示は、押圧操作する毎に、同期モードを示す（Sync）又は独立モードを示す（Indiv）に切り換わる。サブクローラ状態表示部３２３の近傍には、無線無人走行体５の進行方向を往路方向又は復路方向に切り換えるための走行モード切換ボタン３２３ｄが表示されており、走行モード切換ボタン３２３ｄの表示は、押圧操作する毎に、前進駆動を示す（Forward）又は後進駆動を示す（Reverse）に切り換わる。オペレータは、これらの各ボタンを適宜操作することにより、無線無人走行体５及びその搭載機器を遠隔操作することができる。
【００６９】
図１６に示すように、第１操作卓２の往路前方カメラ映像表示部２１１は、駆動制御画面２１０の右端部に表示される。また、図１７に示すように、第２操作卓３のメインカメラ映像表示部３１１は、駆動制御画面３１０の左端部に表示される。したがって、図１８に示すように、第１操作卓２の右側に第２操作卓３を設置したとき、有線無人走行体４のオペレータは、メインカメラ映像表示部３１１に表示されたメインカメラ１１３の撮影映像を目視で確認しやすく、無線無人走行体５のオペレータは、往路前方カメラ映像表示部２１１に表示された往路前方カメラ８５の撮影映像を目視で確認しやすいので、それぞれ有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動操作を適切に行いやすくなる。即ち、有線無人走行体４のオペレータは、メインカメラ１１３の撮影映像を見ることによって、有線無人走行体４の前方部分の状況を把握できるので、有線無人走行体４の駆動操作を適切に行うことができる。また、ほとんどの場合、往路前方カメラ映像表示部２１１には、先行する無線無人走行体５の後姿が写っているので、無線無人走行体５のオペレータは、往路前方カメラ映像表示部２１１に表示された往路前方カメラ８５の撮影映像を確認することにより、無線無人走行体５と有線無人走行体４との距離を把握しやすく、無線無人走行体５の遠隔操縦を容易かつ適正なものにすることができる。
【００７０】
姿勢表示部２１７に表示されるアニメーションは、路面に対する本体部２１の姿勢及び本体部２１に対するサブクローラ２８，２９，３０，３１の姿勢を表示するもので、第１操作卓２の制御装置本体２０１に記憶された本体部２１及び各サブクローラ２８，２９，３０，３１の形状を図形化したエレメント（部品図）と、有線無人走行体４の本体部２１に搭載されたジャイロセンサの出力信号、及び電動モータ３２，３３，３４，３５に付設されたエンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号とから、第１操作卓２の制御装置本体２０１にて生成される。即ち、姿勢表示部２１７には、本体部２１のエレメントと第１乃至第４のサブクローラのエレメントとが実機と同一の配列で合成されて表示される。そして、本体部２１のエレメントは、ジャイロセンサの出力信号に応じた角度で姿勢表示部２１７に表示され、第１乃至第４のサブクローラのエレメントは、電動モータ３２，３３，３４，３５に付設された各エンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号に応じた角度で姿勢表示部２１７に表示される。姿勢表示部３１８に表示される画像についても同様である。なお、ジャイロセンサの出力信号は、本体部２１を水平に保持したときの出力値を基準値とすることができ、エンコーダ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの出力信号は、サブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに置いたときの出力値を基準値とすることができる。
【００７１】
このように本実施形態に係る第１及び第２の操作卓２，３は、表示装置２０２，３０２のそれぞれに、複数のカメラにより撮影された複数の映像と、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の姿勢を示すアニメーションとを表示するので、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行状態をオペレータが確実に把握することができ、第１及び第２の手持ちコントローラ２０５，３０５を用いて、これら有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行操作を容易かつ確実に行うことができる。特に、第２操作卓３については、走査式三次元測距装置１０６の検出画像を表示装置３０２に表示するので、カメラの撮影映像が不鮮明である場合にも、有線無人走行体４又は無線無人走行体５の走行状態をオペレータが確実に把握することができ、無線無人走行体５の走行操作を容易かつ確実に行うことができる。また、第１及び第２の操作卓２，３は、表示装置２０２，３０２のそれぞれに、有線無人走行体４又は無線無人走行体５に搭載された各種機器を操作するためのボタンを表示したので、オペレータが表示装置２０２，３０２を目視しながら、必要なボタン操作を迅速に行うことができる。
【００７２】
〈手持ちコントローラ２０５，３０５の構成〉
次に、手持ちコントローラ２０５，３０５の構成を、図１９を用いて説明する。手持ちコントローラ２０５は有線無人走行体４を駆動操作するものであり、手持ちコントローラ３０５は無線無人走行体５を駆動操作するものである。これら２つの手持ちコントローラ２０５，３０５は、外観上同一構成であり、ケーシング４００の左右両部には、オペレータが把持しやすい形状に左把持部４０１及び右把持部４０２が形成されていて、上面の左把持部４０１寄りには十字キー４０３が配置され、上面の右把持部４０２側には、第１乃至第４の押釦スイッチ（より正確には押釦スイッチを操作するためのキートップ。以下同じ）４０４，４０５，４０６，４０７が円周上に等間隔に配置されている。また、上面の中間位置には、第１及び第２のジョイスティック４０８，４０９と、第９乃至第１２の押釦スイッチ４１４，４１５，４１６，４１７が配置されている。さらに、ケーシング４００の前面側には、第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３が配置されている。上述の各操作部４０３〜４１７は、左右の把持部４０１，４０２を両手で把持した状態で、両手の親指と人差し指をもって操作できるようにケーシング４００上に配置される。なお、これらの各手持ちコントローラ２０５，３０５としては、実施を容易なものとするため、テレビゲーム機用の手持ちコントローラを転用することができる。また、手持ちコントローラ２０５と制御装置本体２０１、及び手持ちコントローラ３０５と制御装置本体３０１とは、有線で接続することもできるし、無線で接続することもできる。
【００７３】
有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５については、以下のように、各操作部と有線無人走行体４に備えられた各装置とが関連付けられる。即ち、第１ジョイスティック４０８は、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７と接続されており、第１ジョイスティック４０８を前方に傾転操作すると、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７がその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４を前進駆動する。また、第１ジョイスティック４０８を手前側に傾転操作すると、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７がその傾転量に応じた速度で逆転し、有線無人走行体４を後進駆動する。さらに、第１ジョイスティック４０８を左方向に傾転操作すると、第２インホイールモータ２７のみがその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４がその場で左旋回する。また、第１ジョイスティック４０８を右方向に傾転操作すると、第１インホイールモータ２６のみがその傾転量に応じた速度で正転し、有線無人走行体４がその場で右旋回する。
【００７４】
有線無人走行体４の走行速度及び旋回速度は、第２及び第３の押釦スイッチ４０５，４０６を操作することによって切り換えることができる。即ち、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を傾転操作すると、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しない場合よりも、第１ジョイスティック４０８の傾転量を同一としたときの有線無人走行体４の走行速度又は旋回速度が低速になる。また、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を傾転操作すると、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作しない場合よりも、第１ジョイスティック４０８の傾転量を同一としたときの有線無人走行体４の走行速度又は旋回速度が高速になる。このように、本例の手持ちコントローラ２０５は、第２及び第３の押釦スイッチ４０５，４０６を押圧操作することによって、有線無人走行体４に対する走行指示のダイナミックレンジを切り換えることができるので、路面等の状況に合わせて有線無人走行体４を適正かつ効率的に稼動させることができる。例えば、平坦な良路で有線無人走行体４を走行させる場合には、第３押釦スイッチ４０６を押圧操作することによって有線無人走行体４を高速移動させることができるので、作業効率を高めることができる。また、例えば悪路で有線無人走行体４を走行させる場合には、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作することによって有線無人走行体４を低速移動させることができるので、有線無人走行体４に作用する衝撃力を抑制でき、作業の安全性を高めることができる。さらに、第２押釦スイッチ４０５を押圧操作しながら第１ジョイスティック４０８を右方向又は左方向に傾転した場合には、有線無人走行体４を低速で旋回させることができるので、例えば階段の踊り場での有線無人走行体４の方向転換等の作業を安全に行うことができる。
【００７５】
第４押釦スイッチ４０７は、通信ケーブル巻き取りモータ８７に接続されており、これを押圧操作することにより、ケーブルドラム９３への通信ケーブル７の巻き取りが行われる。
【００７６】
第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３は、第１乃至第４の電動モータ３２，３３，３４，３５のそれぞれと接続されており、これらの各押釦スイッチを押圧操作することにより、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動状態を切り換える。各押釦スイッチ４１４，４１５，４１６，４１７に割り当てられる機能は、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが、同期モード（Sync）に切り換えられた場合と、独立モード（Indiv）に切り換えられた場合とで、以下のように変更される。なお、駆動モードの切り換えは、駆動制御画面２１０に表示された駆動モード切換ボタン２２３ｃを押圧操作することにより行うこともできるし、後述するように第９及び第１０の押釦スイッチ４１４，４１５を操作することによっても行うことができる。
【００７７】
即ち、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モード（Sync）に切り換えられている場合には、第５押釦スイッチ４１０を押圧操作することにより、本体部２１の左側後方及び右側後方に備えられた第３及び第４のサブクローラ３０，３１が同時に上げ操作され、第７押釦スイッチ４１２を押圧操作することにより、これら第３及び第４のサブクローラ３０，３１が同時に下げ操作される。また、同様の場合において、第６押釦スイッチ４１１を押圧操作することにより、本体部２１の左側前方及び右側前方に備えられた第１及び第２のサブクローラ２８，２９が同時に上げ操作され、第８押釦スイッチ４１３を押圧操作することにより、これら第１及び第２のサブクローラ２８，２９１が同時に下げ操作される。
【００７８】
これに対して、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モード（Indiv）に切り換えられている場合には、第５乃至第８の押釦スイッチ４１０，４１１，４１２，４１３による駆動しようとするサブクローラの選択と、第２ジョイスティック４０９によるサブクローラの駆動との組み合わせにより、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動操作が行われる。即ち、第５押釦スイッチ４１０を押圧操作すると、本体部２１の左側前方に備えられた第１サブクローラ２８が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第１サブクローラ２８の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第１サブクローラ２８の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。また、第６押釦スイッチ４１１を押圧操作すると、本体部２１の右側前方に備えられた第２サブクローラ２９が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第２サブクローラ２９の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第２サブクローラ２９の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。同様に、第７押釦スイッチ４１６を押圧操作すると、本体部２１の左側後方に備えられた第３サブクローラ３０が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第３サブクローラ３０の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第３サブクローラ３０の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。また、第８の押釦スイッチ４１３を押圧操作すると、本体部２１の右側後方に備えられた第４サブクローラ３１が選択され、この状態において第２ジョイスティック４０９を前方に傾転すると、第４サブクローラ３１の先端が本体部２１の前方に向けて旋回操作され、手前側に傾転すると、第４サブクローラ３１の先端が本体部２１の上方に向けて旋回操作される。
【００７９】
手持ちコントローラ２０５の上面に配置された第９及び第１０の押釦スイッチ４１４，４１５には、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モード切換と、有線無人走行体４の前後進切換が割り当てられる。即ち、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードになっている状態において第９押釦スイッチ４１４を押圧操作すると、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードに切り換えられると共に、有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードになる。また、この状態で再度第９押釦スイッチ４１４を押圧操作すると、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられる。一方、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードになっている状態において第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作すると、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードに切り換えられると共に、有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードになる。また、この状態で再度第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作すると、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられる。
【００８０】
有線無人走行体４の走行モードが往路走行モードに切り換えられた場合、表示装置２０２に表示された駆動制御画面２１０の前方カメラ映像表示部２１１には往路前方カメラ８５の撮影映像が表示され、後方カメラ映像表示部２１２には復路前方カメラ８６の撮影映像が表示される。また、この場合には、上述したように、手持ちコントローラ２０５に備えられた第１ジョイスティック４０８を前方に傾転することにより、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行させることができ、手前側に傾転することにより、復路前方カメラ８６の向きに有線無人走行体４を走行させることができる。
【００８１】
一方、有線無人走行体４の走行モードが復路走行モードに切り換えられた場合には、表示装置２０２に表示された駆動制御画面２１０の前方カメラ映像表示部２１１に復路前方カメラ８６の撮影映像が表示されると共に、後方カメラ映像表示部２１２に往路前方カメラ８５の撮影映像が表示される。また、この場合には、手持ちコントローラ２０５に備えられた第１ジョイスティック４０８を前方に傾転することにより、復路前方カメラ８６の向きに有線無人走行体４を走行させることができ、手前側に傾転することにより、往路前方カメラ８５の向きに有線無人走行体４を走行させることができる。このような表示装置２０２の表示切換や手持ちコントローラ２０５の機能切換は、制御装置本体２０１に記憶されたプログラムに従って実行される。
【００８２】
したがって、往路走行モードにおける表示装置２０２の表示内容及び第１手持ちコントローラ２０５の操作内容と、復路走行モードにおける表示装置２０２の表示内容及び第１手持ちコントローラ２０５の操作内容とを共通化できるので、有線無人走行体４の走行モードに拘わらず無線無人走行体４の遠隔操縦を同一の感触で行うことができ、無線無人走行体４の遠隔操縦性を良好なものにすることができる。
【００８３】
手持ちコントローラ２０５に備えられた第２ジョイスティック４０９は、クレーン仰伏モータ８３及びクレーン旋回モータ８４と接続されており、第２ジョイスティック４０９を前方に傾転するとクレーンアーム８２の先端が上昇し、手前側に傾転するとクレーンアーム８２の先端部が下降する。また、第２ジョイスティック４０９を左方に傾転するとクレーンアーム８２の先端が左旋回し、右方に傾転するとクレーンアーム８２の先端部が右旋回する。なお、クレーンアーム８２の操作は、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードである場合のみ可能となる。
【００８４】
無線無人走行体５の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ３０５についても、基本的には、有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５と同様に各機能が割り振られる。手持ちコントローラ３０５に特有の機能としては、十字キー４０３を水位計ケーブル送り機構１１１及び／又は電動リール１３１と接続し、十字キー４０３の前ボタンを押圧操作することにより水位計ケーブル１２２及び／又は吊り糸１３３の巻上げを行い、十字キー４０３の後ボタンを押圧操作することにより水位計ケーブル１２２及び／又は吊り糸１３３の繰り出しを行うことが挙げられる。その他については、有線無人走行体４の駆動操作に用いられる手持ちコントローラ２０５と同様であるので、重複を避けるために説明を省略する。
【００８５】
このように、本例の手持ちコントローラ２０５，３０５は、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を除く全ての操作を行えるようにしたので、各種の操作機器を使い分ける必要が無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動制御を容易に行うことができる。また、本例の手持ちコントローラ２０５，３０５によっては、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を行えないようにしたので、手持ちコントローラ２０５，３０５の操作中に誤って第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がホームポジション又はフラットポジションに移動するということが無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の駆動制御を安定に行うことができる。即ち、悪路等を走行するために第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１が所要に姿勢に操作されている状態において、これら第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がいきなりホームポジション又はフラットポジションまで移動されると、バランスを失って有線無人走行体４及び無線無人走行体５が転倒する虞がある。そこで、上述のように、手持ちコントローラ２０５，３０５によっては第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジション又はフラットポジションに移動する操作を行えないようにすれば、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の転倒を防止でき、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を安定に走行させることが可能になる。
【００８６】
なお、前記実施形態においては、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた押釦スイッチに、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、及び第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作を除く全ての機能を割り付けたが、有線無人走行体４の遠隔操縦に適用される手持ちコントローラ２０５については、有線無人走行体４の走行モードを往路走行モード又は復路走行モードに切り換える操作についても、押釦スイッチへの割り付けを行わない構成とすることもできる。かかる構成によれば、手持ちコントローラ２０５の誤操作によって有線無人走行体４が予期せぬ方向に走行するということがないので、通信ケーブルの切断等の不都合の発生を防止できる。
【００８７】
但し、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた比較的操作しにくい押釦スイッチに機能を割り振る等の工夫をした場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をホームポジションに戻す操作、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１をフラットポジションまで展伸する操作、及び有線無人走行体４の走行モードを往路走行モード又は復路走行モードに切り換える操作のうちの１つか２つについては、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた押釦スイッチに割り付けることも可能である。即ち、上述の各操作を全て手持ちコントローラ２０５，３０５の割り付けから外せば、無人走行体４，５の誤操作が防止され、安全性が高められるが、その反面、これらの操作を行うためには、手持ちコントローラ２０５，３０５から手を離してタッチパネル３０３を操作するという動作が必要になるので、無人走行体４，５の操作性が悪くなるからである。いくつの操作を手持ちコントローラ２０５，３０５に割り付けるかは、無人走行体４，５の安全性と操作性を考慮して定めることができる。
【００８８】
〈有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用方法〉
以下、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用方法につき、原子力発電プラントのエアロック内で有線無人走行体４及び無線無人走行体５を運用する場合を例にとって説明する。
【００８９】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用に際しては、図１に示すように、安全が確保されている場所に第１及び第２の操作卓２，３を設置すると共に、エアロックＡＬの外部と内部とに無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂを設置する。第２操作卓３は図１８に示すように第１操作卓２の右側に隣接して設置される。また、無線中継装置８の設置と同時に、又はそれと前後して、ケーブルドラム９３に巻回された通信ケーブル７の一端が無線中継装置８の子機８ｂに接続された有線無人走行体４と無線無人走行体５を、エアロックＡＬの内部に搬入する。次いで、有線無人走行体４、無線無人走行体５及び無線中継装置８の電源を投入し、無線中継装置８の親機８ａと子機８ｂの間、及び無線通信装置９の親機９ａと子機９ｂの間の通信状態を確認する。通信状態が良好である場合には、エアロックＡＬを閉じる。
【００９０】
その後、有線無人走行体４のオペレータは、第１手持ちコントローラ２０５を用いて有線無人走行体４の遠隔操縦を行い、無線無人走行体５のオペレータは、第２手持ちコントローラ３０５を用いて無線無人走行体５の遠隔操縦を行う。本例においては、無線無人走行体５を有線無人走行体４よりも先行させ、通信ケーブル７の長さ制限により有線無人走行体４が到達し得ない作業エリアまで無線無人走行体５を走行させて、各種データの収集を行う。
【００９１】
このため、まず無線無人走行体５のオペレータは、第２手持ちコントローラ３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４を操作して、サブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードを独立モードに切り換えると共に、無線無人走行体５の走行モードを往路モードに切り換える。次いで、オペレータは第１ジョイスティック４０８を前方に傾転し、無線無人走行体５を所要の速度で前進させる。ここで、無線無人走行体５の走行を低速で行いたい場合には第２押釦スイッチ４０５を押圧操作し、高速で行いたい場合には第３押釦スイッチ４０６を押圧操作する。また、無線無人走行体５の走行方向を変更したい場合には、第１ジョイスティック４０８を左方向、右方向又は手前側に傾転操作する。上述したように、実施形態に係る無線無人走行体５は、本体部２１の下面中央部にローラ連結体５１を備えていて旋回性能に優れるので、エアロックＡＬ内の狭い通路や階段の踊り場等においても、無線無人走行体５の進行方向を容易に変更することができる。このような操作を適宜行うことにより、無線無人走行体５を所定の経路に沿って移動することができる。無線無人走行体５の走行状態は、第２操作卓３の表示装置３０２に表示される駆動制御画面３１０を目視することにより確認することができる。
【００９２】
次いで、有線無人走行体４のオペレータは、無線無人走行体５との間の無線通信が途切れる前に、第１手持ちコントローラ２０５を操作して有線無人走行体４を前進させる。第１手持ちコントローラ２０５の操作も、上述した第２手持ちコントローラ３０５の操作と同様の方法で行われる。有線無人走行体４の走行状態は、第１操作卓２の表示装置２０２に表示される駆動制御画面２１０を目視することにより確認することができる。また、有線無人走行体４のオペレータは、第２操作卓３の表示装置３０２に表示される駆動制御画面３１０を目視することによって無線無人走行体５の走行状態を確認することができ、無線無人走行体５のオペレータは、第１操作卓２の表示装置２０２に表示される駆動制御画面２１０を目視することによって有線無人走行体４の走行状態を確認することができる。これにより、有線無人走行体４と無線無人走行体５とが適正な間隔で走行されているか否かを確認することができる。
【００９３】
なお、建屋内部の状況によっては、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間隔がさほど離れていない場合にも、有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信が途切れ、無線無人走行体５の遠隔操縦が不能になることがあり得る。しかし、この場合にも有線無人走行体４の前進操作は可能であるので、有線無人走行体４の前進操作を続行し、有線無人走行体４を無線無人走行体５に接近させる。有線無人走行体４と無線無人走行体５との間の無線通信が回復した段階で、無線無人走行体５の遠隔操縦が再度可能になる。
【００９４】
急峻な坂路、例えば階段を上り下りする場合や、悪路、例えば堆積した瓦礫を乗り越える等の場合には、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４又は第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作して、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードを、独立モード又は同期モードに切り換える。第９押釦スイッチ４１４を押圧操作した場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが独立モードとなり、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１がそれぞれ路面に接地するように個別に駆動できるので、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の悪路走行が容易になる。また、第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作した場合には、第１乃至第４のサブクローラ２８，２９，３０，３１の駆動モードが同期モードとなり、傾斜面の傾斜角に応じて、本体部２１の前方側に配置された第１及び第２のサブクローラ２８，２９と本体部２１の後方側に配置された第３及び第４のサブクローラ３０，３１とを同一方向に同量だけ旋回させることができるので、例えば階段に対する有線無人走行体４及び無線無人走行体５の上り下り走査を容易に行うことができる。
【００９５】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５の現在位置は、表示装置２０２，３０２に表示された各カメラの撮影映像に基づいて判断できるほか、第１及び第２のインホイールモータ２６，２７に付設されたエンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号、金属製プーリ６２の直径及びクローラベルト３８，３９の厚みから算出される有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離と、エンコーダ２６ａ，２７ａの出力信号差から算出される有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行方向とからも求めることができる。また、建屋内の設計図面が入手できる場合には、上述のようにして求められた有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行距離及び走行方向と建屋内の設計図面とを照らし合わせることによっても判断することができる。なお、無線無人走行体５については、走査式三次元測距装置１０６の出力信号から求められる三次元画像に基づいても、現在位置を判断することができる。
【００９６】
有線無人走行体４及び無線無人走行体５に搭載された各カメラの撮影映像は、一定時間毎、例えば０．５秒毎にＵＳＢメモリ２０６，３０６に記録される。したがって、ＵＳＢメモリ２０６，３０６を回収した後に、ＵＳＢメモリ２０６，３０６の記録データを時間軸に沿って再生することにより、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行経路に沿った環境情報を得ることができる。特に、ＵＳＢメモリ３０６には、建屋内の状況を撮影した映像と放射線検出器１１６の検出データを撮影した映像とが記録されているので、これを再生することにより、無線無人走行体５の走行経路に沿った線量データ等も得ることができる。
【００９７】
また、ＵＳＢメモリ３０６には、走査式二次元測距装置１０５から出力される二次元距離データも記録される。この二次元距離データは、図２０に示すように、受光素子への反射光の入射順５０１に、光源からのレーザ光の走査範囲に相当する受光素子への反射光の入射角度範囲５０２毎に、信号処理部で算出された距離データ５０３が、ミリメータ単位で順次記録されたものとなる。図２０の例においては、レーザ光の入射角度範囲５０２が多数の小角度範囲５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，〜５０２ｎに分割され、これらの各小角度範囲５０２ａ，５０２ｂ，５０２ｃ，〜５０２ｎ毎に距離データ５０３が記録されている。このように、本例においては、走査式二次元測距装置１０５から出力される二次元距離データが、受光素子への反射光の入射順５０１でリンクされた状態でＵＳＢメモリ３０６に記録されているので、入射順５０１を適宜指定して連続的に再生することにより、図１３に示すような三次元画像が得られる。
【００９８】
また、走査式二次元測距装置１０５の検出データは、受光素子への反射光の入射時刻でリンクさせることもできる。一方、放射線検出器１１６として無線送信方式のものを用いた場合には、その検出データにタイムスタンプを自動的に付与することができる。したがって、走査式二次元測距装置１０５の検出データ及び放射線検出器１１６の検出データを時間でリンクさせ、時間を適宜指定して連続的に再生することにより、図２１に示すような放射線検出器１１６の検出データが合成された三次元画像が得られる。なお、図２１中に記載の数値は、無線無人走行体５の走行経路に沿った放射線検出器１１６の検出データの変化を模式的に示したものであり、特別な単位に基づく数値を表すものではない。
【００９９】
無線無人走行体５が、水位の計測を行おうとする計測対象池の直近まで接近したら、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動して、水位計１２４を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、水位計ケーブル送り機構１１１を駆動してケーブルリール１２３から水位計ケーブル１２２を所定量だけ引き出し、水位計１２４を計測対象池に水没させる。水位計１２４として圧力センサを用いた場合の水位の計測方法は、上述の通りである。水位計１２４の計測値は、ケーブルリール１２３上に取り付けられた水位計表示部１２５に表示され、この表示は水位計読み取りカメラ１１７により読み取られて、第２操作卓３に伝送される。
【０１００】
また、サンプル水の採取を行う場合には、無線無人走行体５を計測対象池の直近まで接近させた状態でクレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池の上方に差し出す。しかる後に、電動リール１３１を駆動して吊り糸１３３を所定量だけ繰り出し、サンプル採取瓶１３６を計測対象池に水没させる。しかる後に、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を計測対象池から引き上げ、クレーン仰伏モータ１０３及びクレーン旋回モータ１０４を駆動してサンプル採取瓶１３６をサンプル回収ポット１３２の直上まで移動する。最後に、電動リール１３１を駆動してサンプル採取瓶１３６を下降させ、サンプル回収ポット１３２内に収納する。
【０１０１】
予定されたデータ測定やサンプル採取が終了した後は、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を逆走し、エアロックＡＬの近傍まで戻す。この際、オペレータは、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９押釦スイッチ４１４又は第１０押釦スイッチ４１５を押圧操作して、有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行モードを往路モードから復路モードに切り換える。これにより、手持ちコントローラ２０５，３０５の機能及び表示部２０２，３０２の表示内容が復路走行モードに切り換えられ、往路走行モードにおける有線無人走行体４及び無線無人走行体５の前進操作と同一感触で、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を前進操作することが可能になる。このように、往路と復路とで有線無人走行体４及び無線無人走行体５の走行方向を変更する構成にすると、有線無人走行体４及び無線無人走行体５をＵターンさせる必要が無いので、狭い作業エリア内での有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用が容易になる。また、手持ちコントローラ２０５，３０５に備えられた第９及び第１０の押釦スイッチを操作することにより、往路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用と、復路における有線無人走行体４及び無線無人走行体５の運用とを同一の操作感触で行えるようにしたので、操作の不慣れによる無駄が無く、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を高能率に運用することができる。
【０１０２】
なお、前記実施形態においては、有線無人走行体４及び無線無人走行体５を１台ずつ用いた場合を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、必要な数の操作卓を備えることにより、１台の有線無人走行体４を介して複数台の無線無人走行体５を走行させる構成とすることもできる。また、複数台の有線無人走行体４を用い、各有線無人走行体４を介してそれぞれ１台乃至複数台の無線無人走行体５を走行させる構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の無人走行体の遠隔操縦システムは、震災、洪水、地滑り、噴火などの被災地や倒壊した建物内部などの調査に適用される無人走行体の運用に利用できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１…ＬＡＮケーブル、２，３…操作卓、４…有線無人走行体、５…無線無人走行体、６，７…通信ケーブル、８…無線中継装置、８ａ…親機、８ｂ…子機、９…無線通信装置、９ａ…親機、９ｂ…子機、１０…ケーブルリール、１１…中継器、１２…無線ＬＡＮ、１３…通信切換スイッチ、２１…本体部、２２，２３，２４，２５…走行用プーリ、２６，２７…インホイールモータ、２６ａ，２７ａ…エンコーダ、２８，２９，３０，３１…サブクローラ、３２，３３，３４，３５…電動モータ、３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ…エンコーダ、３６…蓋体、３６ａ…センターバー、３７…取付台、３８，３９…クローラベルト、４１…底面板、４２…前面板、４３…後面板、４４，４５…側面板、４６，４７…上面パネル、４８…センターフレーム、４９…サイドフレーム、５０…案内部材、５１…ローラ連結体、５２…中央空間、５３…側面空間、６１…回転軸、６２…金属製プーリ、６２ａ…係合突起、６３，６４…ゴム製プーリ、６３ａ，６４ａ…係合突起、６３ｂ，６４ｂ…凹溝、６５…連結板、６６…支持軸、７１…第１プーリ、７２…軸受、７３…第２プーリ、７４…動力伝達ベルト、７５…旋回アーム、７６…第３プーリ、７７…第４プーリ、７８…サブクローラベルト、８１Ａ…回転ポール、８１Ｂ…固定ポール、８２…クレーンアーム、８３…クレーン仰伏モータ、８４…クレーン旋回モータ、８５…往路前方カメラ、８６…復路前方カメラ、８７…通信ケーブル巻き取りモータ、８８…俯瞰カメラ、８９…通信ケーブルガイド、９０…アーム先端カメラ、９１…ＬＥＤ照明装置、９２…バッテリ、９３…ケーブルドラム、９４…挿通管、１０１Ａ…回転ポール、１０１Ｂ…固定ポール、１０２…クレーンアーム、１０３…クレーン仰伏モータ、１０４…クレーン旋回モータ、１０５…走査式二次元測距装置、１０６…走査式三次元測距装置、１１１…水位計ケーブル送り機構、１１２…往路前方カメラ、１１３…メインカメラ、１１４…水位計読み取りカメラ、１１５…復路前方カメラ、１１６…放射線検出器、１１７…放射線検出器読み取りカメラ、１１８…俯瞰カメラ、１２０…滑車、１２２…水位計ケーブル、１２３…ケーブルリール、１２４…水位計センサ部、１２５…水位計表示部、１３１…電動リール、１３２…サンプル回収ポット、１３３…吊り糸、１３４，１３５…滑車、１３６…サンプル採取瓶、２０１…制御装置本体、２０２…表示装置、２０３…タッチパネル入力装置、２０４…マウス型入力装置、２０５…手持ちコントローラ、２０６…ＵＳＢメモリ、２０７…キャリアボックス、２１０…駆動制御画面、２１１…往路前方カメラ映像表示部、２１２…復路前方カメラ映像表示部、２１３…俯瞰カメラ映像表示部、２１４…先端カメラ映像表示部、２１５…クレーンアーム姿勢表示部、２１６…データ表示部、２１７…姿勢表示部、２１８，２１９…機能切換ボタン表示部、２１８ａ，２１９ａ…ホームボタン、２１８ｂ，２１９ｂ…ズームインボタン、２１８ｃ，２１９ｃ…ズームアウトボタン、２１８ｄ，２１９ｄ…エッジモードボタン、２２０ａ…オンボタン、２２０ｂ…オフボタン、２２１…情報取得ボタン、２２２…経過時間表示部、２２３…サブクローラ駆動表示部、２２３ａ…ホームボタン、２２３ｂ…フラットボタン、２２３ｃ…駆動モード切換ボタン、２２３ｄ…走行モード切換ボタン、３０１…制御装置本体、３０２…表示装置、３０３…タッチパネル入力装置、３０４…マウス型入力装置、３０５…手持ちコントローラ、３０６…ＵＳＢメモリ、３０７…キャリアボックス、３０８…タイマー、３１０…駆動制御画面、３１１…メインカメラ映像表示部、３１２…俯瞰カメラ映像表示部、３１３…往路前方カメラ映像表示部、３１４…復路前方カメラ映像表示部、３１５…放射線検出器カメラ映像表示部、３１６…水位計カメラ映像表示部、３１７…３Ｄスキャナ表示部、３１８…機能切換ボタン表示部、３１８ａ…ホームボタン、３１８ｂ…ズームインボタン、３１８ｃ…ズームアウトボタン、３１８ｄ…エッジモードボタン、３２０ａ…オンボタン、３２０ｂ…オフボタン、３２１…情報取得ボタン、３２２…経過時間表示部、３２３…サブクローラ状態表示部、３２３ａ…ホームボタン、３２３ｂ…フラットボタン、３２３ｃ…駆動モード切換ボタン、３２３ｄ…走行モード切換ボタン、４００…ケーシング、４０１，４０２…把持部、４０３…十字キー、４０４〜４０７，４１０〜４１７…押釦スイッチ、４０８，４０９…ジョイスティック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔操縦装置を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体と、該無人走行体に搭載された走査式二次元測距装置及び光学カメラと、前記走査式二次元測距装置の検出データ及び前記光学カメラの撮影映像を記憶する情報記憶装置と、前記遠隔操縦装置、前記無人走行体及び前記情報記憶装置の駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記遠隔操縦装置の操作内容に応じた制御信号を出力して前記無人走行体の走行制御を行いながら、前記走査式二次元測距装置の検出データを１走査毎に前記情報記憶装置に記憶すると共に、前記光学カメラの撮影映像を前記情報記憶装置に記憶すること特徴とする無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【請求項２】
前記走査式二次元測距装置は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、前記無人走行体の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて前記透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、前記光源からのレーザ光の出射タイミングと前記受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記情報記憶装置に記憶された１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データをその値に応じた複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データを時間軸に沿って合成し、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された三次元画像を表示装置に表示することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【請求項１】
遠隔操縦装置を用いてオペレータにより遠隔操縦される無人走行体と、該無人走行体に搭載された走査式二次元測距装置及び光学カメラと、前記走査式二次元測距装置の検出データ及び前記光学カメラの撮影映像を記憶する情報記憶装置と、前記遠隔操縦装置、前記無人走行体及び前記情報記憶装置の駆動を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記遠隔操縦装置の操作内容に応じた制御信号を出力して前記無人走行体の走行制御を行いながら、前記走査式二次元測距装置の検出データを１走査毎に前記情報記憶装置に記憶すると共に、前記光学カメラの撮影映像を前記情報記憶装置に記憶すること特徴とする無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【請求項２】
前記走査式二次元測距装置は、光源から出射されたレーザ光を回転ミラーで反射して透明窓から放射状に照射し、前記無人走行体の周囲に存在する床面、壁面及び天井面等で反射されて前記透明窓に戻った反射光を、集光レンズを用いて受光素子に集光すると共に、内蔵された信号処理部が、前記光源からのレーザ光の出射タイミングと前記受光素子への反射光の入射タイミングの差から、レーザ光の走査方向に沿った二次元距離データを算出するものであることを特徴とする請求項１に記載の無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記情報記憶装置に記憶された１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データをその値に応じた複数のゾーンに分類し、各ゾーン毎に輝点の濃淡やカラーを割り当てると共に、これら輝点の濃淡やカラーが割り当てられた１走査毎の前記走査式二次元測距装置の検出データを時間軸に沿って合成し、距離の変化が輝点の濃淡やカラーで表現された三次元画像を表示装置に表示することを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の無人走行体を用いた環境情報の取得システム。
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１９】
【図２０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１５】
【図１６】
【図１９】
【図２０】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−１１１６７２（Ｐ２０１３−１１１６７２Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７７５４（Ｐ２０１１−２５７７５４）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９８１６３０６４）学校法人千葉工業大学 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９８１６３０６４）学校法人千葉工業大学 (101)
【Ｆターム（参考）】
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