特許 6943900 原子炉内の調査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6943900

(24)【登録日】2021年9月13日

(45)【発行日】2021年10月6日

(54)【発明の名称】原子炉内の調査方法

(51)【国際特許分類】

   G21C 17/013 20060101AFI20210927BHJP

【ＦＩ】

   G21C17/013

【請求項の数】11

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2019-9963(P2019-9963)

(22)【出願日】2019年1月24日

(62)【分割の表示】特願2017-140850(P2017-140850)の分割

【原出願日】2014年9月26日

(65)【公開番号】特開2019-60902(P2019-60902A)

(43)【公開日】2019年4月18日

【審査請求日】2019年1月24日

【審判番号】不服2020-16870(P2020-16870/J1)

【審判請求日】2020年12月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】特許業務法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡田 聡

(72)【発明者】

【氏名】小林 亮介

(72)【発明者】

【氏名】石澤 幸治

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 貴教

(72)【発明者】

【氏名】高橋 良知

【合議体】

【審判長】 山村 浩

【審判官】 松川 直樹

【審判官】 野村 伸雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−７３０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０９１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−１４００１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１１６１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１２０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５３６３９３５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

G21C17/00-17/14

B62D55/06

H02G11/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

載置板を有する支援装置筐体と、前記載置板の両端に取付け角度が可変に取付けられる複数のクローラと、を有する支援装置の各々の前記クローラの長手方向が前記支援装置筐体の長手方向に対して、直列のＩ字形状となる直列配置にて、前記支援装置が原子炉のパイプ内を移動し、
前記支援装置の各々の前記クローラの長手方向が前記支援装置筐体の長手方向に対して、直角で並列のＵ字形状となる並列配置にて、前記支援装置が前記原子炉内を移動し、
前記支援装置が、前記原子炉内を調査する調査装置に接続される調査装置用ケーブルの送り出し又は巻取りを行うことで、前記調査装置用ケーブルの引き回しを支援し、前記支援装置の移動先にて、前記支援装置に前記調査装置用ケーブルを介して接続された前記調査装置が前記原子炉内の調査を行う
原子炉内の調査方法。

【請求項2】

前記支援装置筐体は、前記調査装置に接続される調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを行うプーリと、前記調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを支援するケーブル支援部と、を有し、前記載置板には、前記プーリ及び前記ケーブル支援部が載置され、
前記支援装置筐体の長手方向にはみ出た前記載置板の両端に前記複数のクローラが取付けられた前記支援装置が、前記調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを行う位置まで前記複数のクローラによって移動する
請求項１に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項3】

前記プーリは、前記調査装置用ケーブルを挟み込む能動プーリ及び受動プーリであって、
前記支援装置が、前記能動プーリ及び前記受動プーリを連動させて前記調査装置用ケーブルを送り出し又は巻き取る
請求項２に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項4】

前記支援装置は、前記支援装置が有する固定治具を昇降させる昇降ワイヤを下げて前記原子炉内に設置されているグレーチングの下面に前記固定治具を降下させ、その後、前記固定治具がグレーチングに当たるまで前記昇降ワイヤを巻き取り、前記支援装置を前記グレーチングに固定する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項5】

前記調査装置は、前記調査装置が備えるカメラ部により、前記原子炉内を撮像する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項6】

前記調査装置は、前記調査装置用ケーブルに接続される調査装置制御部により動作が制御される
請求項１〜５のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項7】

前記調査装置制御部が有する自己位置検知部により、前記調査装置の自己位置を検知する
請求項６に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項8】

前記調査装置制御部が有する温度測定部により、前記原子炉内の温度を検知する
請求項６又は７に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項9】

前記調査装置制御部が有する線量率測定部により、前記原子炉内の放射線線量率を測定する
請求項６〜８のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項10】

前記調査装置は、第２載置板を有する調査装置筐体と、前記第２載置板の両端に取付け角度が可変に取付けられる複数の第２クローラを有し、前記調査装置の各々の前記第２クローラの長手方向が、前記調査装置筐体の長手方向に対して、直列のＩ字形状となる直列配置にて、前記調査装置が前記原子炉のパイプ内を移動し、
前記調査装置の各々の前記第２クローラの長手方向が前記調査装置筐体の長手方向に対して、直角で並列のＵ字形状となる並列配置にて、前記調査装置が前記原子炉内を移動する
請求項１〜９のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【請求項11】

前記支援装置の動作は、前記調査装置用ケーブルの送り出しを指示するケーブル送り出しボタン、及び、前記調査装置用ケーブルの巻き取りを指示するケーブル巻き取りボタンを有し、支援装置用ケーブルを介して前記支援装置に接続される支援装置コントローラにより制御される
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、構造物の調査を行う調査装置を支援する支援装置を用いた原子炉内の調査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

原子力発電所や産業用プラント等の構造物の内部には各種の配管が設けられており、作業員が通るには狭すぎることがある。このような構造物の内部を調査するために、作業員がコントローラにより遠隔操作することが可能な調査装置が用いられていた。調査装置は、外部に設置されたコントローラとケーブルで接続されており、コントローラからケーブルを介して受信する制御命令等に従って必要な調査を行っていた。そして、構造物の内部を調査装置が効率的に動けるようにするために、例えば特許文献１に開示された調査ビークルが提案されていた。

【0003】

この特許文献１には、長方形状の本体上部の長手方向にカメラと制御基板を搭載し、本体下部に２方向に回転可能な円形断面クローラを２組取り付けた調査ビークルについて開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−１１３５９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、構造物の内部構成が複雑であれば、ケーブルが床面に接触したり、ケーブルが障害物に引っかかったりしやすい。また、調査装置が構造物の内部に進入する距離が長くなると、調査装置が牽引するケーブルも長くなる。このため、調査装置がケーブルを引き回せなくなると調査装置の移動範囲が制限され、目的とする場所まで調査装置を進入させることが困難であった。

【0006】

特許文献１に開示された調査ビークルにもケーブルが接続されているが、ケーブルの引き回しが難しくなるという課題は解決されていなかった。

【0007】

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、調査装置が長距離を移動して調査することを可能に支援する支援装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係る原子炉内の調査方法は、載置板を有する支援装置筐体と、載置板の両端に取付け角度が可変に取付けられる複数のクローラと、を有する支援装置の各々のクローラの長手方向が支援装置筐体の長手方向に対して、直列のＩ字形状となる直列配置にて、支援装置が原子炉のパイプ内を移動し、支援装置の各々のクローラの長手方向が支援装置筐体の長手方向に対して、直角で並列のＵ字形状となる並列配置にて、支援装置が原子炉内を移動し、支援装置が、原子炉内を調査する調査装置に接続される調査装置用ケーブルの送り出し又は巻取りを行うことで、調査装置用ケーブルの引き回しを支援し、支援装置の移動先にて、支援装置に調査装置用ケーブルを介して接続された調査装置が原子炉内の調査を行うものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、調査装置は、原子炉のパイプ内を移動するときにクローラが直列配置となり、原子炉内を移動するときにクローラが並列配置となって移動することで、支援装置に接続された調査装置が移動先の原子炉内部を広い範囲で調査することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施の形態例に係る調査システムを用いて原子炉格納容器内部の調査を行う様子を示す概略図である。

【図2】本発明の第１の実施の形態例に係る調査システムの内部構成例を示すブロック図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態例に係る計算機のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態例に係る平面を走行する支援装置の構成例及び動作例を示す斜視図及び動作説明図である。図４Ａは、左輪クローラ、右輪クローラが並列に配置された支援装置の構成例を示し、図４Ｂは、平面を走行する支援装置の左輪クローラ、右輪クローラの動作例を示す。

【図5】本発明の第１の実施の形態例に係る狭隘部を走行する支援装置の構成例を示す斜視図及び動作説明図である。図５Ａは、左輪クローラ、右輪クローラが直列に配置された支援装置の構成例を示し、図５Ｂは、狭隘部を走行する支援装置の左輪クローラ、右輪クローラの動作例を示す。

【図6】本発明の第１の実施の形態例に係る形状可変部の拡大図である。図６Ａは、支援装置筐体に対して直列に配置された左輪クローラに設けられる形状可変部の例を示し、図６Ｂは、支援装置筐体に対して並列に配置された左輪クローラに設けられる形状可変部の例を示す。

【図7】本発明の第１の実施の形態例に係るケーブル支援部の拡大図である。

【図8】本発明の第１の実施の形態例に係る固定部の拡大図である。図８Ａは、支援装置の移動時における固定部の状態を示し、図８Ｂは、支援装置のグレーチングへの固定時における固定部の状態を示す。

【図9】本発明の第１の実施の形態例に係る支援装置制御部が制御する固定部の各部の動作例を示すフローチャートである。

【図10】本発明の第１の実施の形態例に係る支援装置コントローラが備える操作部の詳細な構成例を示す外観図である。

【図11】本発明の第１の実施の形態例に係る平面を走行する調査装置の外部構成例を示す斜視図である。

【図12】本発明の第１の実施の形態例に係る狭隘部を走行する調査装置の構成例を示す斜視図である。

【図13】本発明の第１の実施の形態例に係る調査装置制御部がカメラ部から取得した画像に基づいて行う調査の機能毎に処理の内容を示すフローチャートである。

【図14】本発明の第１の実施の形態例に係る表示部に表示される画像の例を示す説明図である。

【図15】本発明の第１の実施の形態例に係る線量率測定部が画像に含まれる白点ノイズ数に基づいて調査対象物を撮像した環境における線量率を算出する例を示す説明図である。

【図16】本発明の第１の実施の形態例に係る調査装置コントローラが備える操作部の詳細な構成例を示す外観図である。

【図17】本発明の第２の実施の形態例に係るカメラ部の構成例を示す斜視図である。

【図18】本発明の第２の実施の形態例に係る調査装置から調査対象物までの距離の測定方法の例を示す説明図である。図１８Ａは、調査装置及び調査対象物の位置関係を上面視した例を示し、図１８Ｂは、スリットレーザ光が照射された調査対象物が写り込んだ画像の例を示す。

【図19】本発明の第２の実施の形態例に係る自己位置検知部が調査装置の自己位置を算出する方法を示す説明図である。

【図20】本発明の第２の実施の形態例に係る自己位置検知部が調査装置の前方に存在する調査対象物の高さ、及び隙間を算出する方法を示す説明図である。

【図21】本発明の第３の実施の形態例に係る調査システムの内部構成例を示すブロック図である。

【図22】本発明の第４の実施の形態例に係る円形断面クローラの構造を示す説明図である。図２２Ａは円形断面クローラの上面図、図２２Ｂは円形断面クローラの下面図、図２２Ｃは円形断面クローラの正面図、図２２Ｄは円形断面クローラの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施の形態例］
以下、本発明の第１の実施の形態例に係る調査システムの構成例及び動作例について、図１〜図１６を参照して説明する。
本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。

【0012】

＜原子炉建屋の構成＞
図１は、調査システム１５を用いて原子炉格納容器の内部を調査する様子を示す。

【0013】

原子炉建屋１の内部には、原子炉格納容器２が設置される。そして、原子炉格納容器２の内部に原子炉圧力容器３及びペデスタル４が設置される。原子炉圧力容器３は、ペデスタル４で保持されている。また、原子炉格納容器２には、トーラス室５の内部に設置される圧力抑制室６が接続されている。

【0014】

また、原子炉格納容器２には、原子炉格納容器２の一部に設けられた貫通部に、狭隘な配管であるガイドパイプ８（以下、ガイドパイプ８の内部のように狭い部分を「狭隘部」と呼ぶ。）が挿入されている。また、原子炉格納容器２の内部には、原子炉建屋床７の高さとほぼ同じ高さに、格子状のグレーチング９が設置されている。このグレーチング９の一部に開口部１０が形成されている。原子炉格納容器２の底には、原子炉圧力容器底部１１が設けられる。原子炉格納容器２の近傍にあるペデスタル４には、作業員がペデスタル４の内部を出入りするための開口部１２が設けられる。

【0015】

このような原子炉格納容器２の内部を調査するために調査システム１５が用いられる。この調査システム１５は、支援装置コントローラ２０、支援装置３０、調査装置コントローラ４０及び調査装置５０を備える。支援装置コントローラ２０及び調査装置コントローラ４０は、原子炉建屋１の外部に設けられる。一方、支援装置３０及び調査装置５０は、原子炉格納容器２の内部に進入する。

【0016】

支援装置３０は、支援装置用ケーブル１３により支援装置コントローラ２０と接続される。調査装置５０は、調査装置用ケーブル１４により調査装置コントローラ４０と接続される。原子炉格納容器２の調査時には、ガイドパイプ８から原子炉格納容器２の内部に向けて調査装置５０、支援装置３０の順に進入し、ガイドパイプ８の原子炉格納容器２内の端部から調査装置５０、支援装置３０の順にグレーチング９に降下する。そして、支援装置３０は、グレーチング９上に固定され、調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを支援する。調査装置５０は、開口部１０から原子炉圧力容器底部１１に降下し、調査装置５０が原子炉圧力容器底部１１を移動して所定の調査を行う。

【0017】

なお、原子炉格納容器２の内部調査が完了すると、支援装置３０、調査装置５０はガイドパイプ８の端部まで戻る。そして、原子炉建屋１の外部に設けられたウインチにより支援装置３０、調査装置５０がガイドパイプ８に順に引き上げられる。その後、支援装置３０及び調査装置５０は、ガイドパイプ８の内部を走行して原子炉格納容器２及び原子炉建屋１から退出し、作業員によって回収される。

【0018】

＜調査システムの構成例＞
図２は、調査システム１５の内部構成例を示す。

【0019】

支援装置コントローラ２０は、表示部２１、支援装置制御部２２、操作部２３を備える。そして、支援装置コントローラ２０は、支援装置用ケーブル１３を介して支援装置３０の動作を制御する。

【0020】

表示部２１は、支援装置３０の各部の動作状態、支援装置３０の移動距離等を表示する。
支援装置制御部２２は、操作部２３からの操作入力に基づいて支援装置３０の動作を制御したり、表示部２１に支援装置３０の状態等を表示させたりする。
操作部２３は、作業員が支援装置３０に所定の動作を行わせるための操作入力を受け付ける。

【0021】

支援装置３０は、走行部３１（第２走行部の一例）、形状可変部３２、固定部３３及びケーブル支援部３４を有している。
走行部３１は、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒ（後述する図４、図５を参照）によって構成される。各クローラは正逆回転することにより、支援装置３０を任意の方向に移動させる。そして、支援装置３０は、調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを行う位置まで走行部３１によって移動する。

【0022】

形状可変部３２は、支援装置３０が走行する場所が平面であれば支援装置３０の各クローラを並列に配置させ（後述する図４Ａを参照）、狭隘部であれば支援装置３０の各クローラを直列に配置させる（後述する図５Ａを参照）。
固定部３３は、支援装置３０をグレーチング９に固定する。この固定位置は、支援装置３０が調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを行う位置となる。
ケーブル支援部３４は、調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを支援する。

【0023】

調査装置コントローラ４０は、表示部４１、調査装置制御部４２、操作部４３を備える。そして、調査装置コントローラ４０は、調査装置用ケーブル１４を介して調査装置５０の動作を制御する。

【0024】

表示部４１は、調査装置５０の各部の動作状態、調査装置５０の移動距離、調査装置５０のカメラ部５３が撮像した画像等を表示する。
調査装置制御部４２は、カメラ部５３から調査装置用ケーブル１４を介して取得した画像に基づいて、所定の調査を行う。このため、調査装置制御部４２は、調査装置５０の走行部５１（第１走行部の一例）、形状可変部５２、カメラ部５３の動作を制御する。例えば、調査装置制御部４２は、操作部４３からの操作入力に基づいて調査装置５０の動作を制御したり、表示部４１に調査装置５０の状態等を表示させたりする。
操作部４３は、作業員が調査装置５０に所定の動作を行わせるための操作入力を受け付ける。

【0025】

調査装置制御部４２は、自己位置検知部４２ａ、温度測定部４２ｂ、線量率測定部４２ｃを備える。
自己位置検知部４２ａは、調査装置５０の現在位置を検知する。
温度測定部４２ｂは、調査対象物の温度を測定する。
線量率測定部４２ｃは、調査対象物が存在する環境における放射線線量率（以下、「線量率」と略記する。）を測定する。
自己位置検知部４２ａ、温度測定部４２ｂ、線量率測定部４２ｃの各機能の詳細な処理例は後述する図１３に示す。

【0026】

調査装置５０は、走行部５１、形状可変部５２及びカメラ部５３を有している。
走行部５１は、上述した走行部３１と同様に左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒ（後述する図１１、図１２を参照）によって構成される。各クローラは正逆回転することにより、調査装置５０を任意の方向に移動させる。そして、調査装置５０は、調査対象物を調査する位置まで走行部５１によって移動する。

【0027】

形状可変部５２は、上述した形状可変部３２と同様に、調査装置５０が走行する場所が平面であれば調査装置５０の各クローラを並列に配置させ（後述する図１１を参照）、狭隘部であれば調査装置５０の各クローラを直列に配置させる（後述する図１２を参照）。
カメラ部５３は、赤外線を含む可視光線、又は赤外線を含まない可視光線により、調査対象物を動画像又は静止画像（以下、「画像」と総称する。）で撮像可能である。そして、カメラ部５３は、調査対象物を撮像した画像を調査装置用ケーブル１４に出力する。調査装置制御部４２は、カメラ部５３から調査装置用ケーブル１４を介して画像を受信する。

【0028】

なお、本実施の形態例に係る支援装置３０と調査装置５０との間は、電気的に接続されていない。しかし、支援装置用ケーブル１３と、調査装置用ケーブル１４を統合し、支援装置３０内で信号を分割することで、支援装置３０と調査装置５０との間で必要な信号を送受信することも可能である。

【0029】

＜計算機のハードウェア構成例＞
次に、支援装置コントローラ２０及び調査装置コントローラ４０を構成する計算機６０のハードウェア構成例を説明する。
図３は、計算機６０のハードウェア構成例を示す。

【0030】

計算機６０は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。計算機６０は、バス６４にそれぞれ接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）６１、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３を備える。さらに、計算機６０は、表示部６５、操作部６６、不揮発性ストレージ６７、ケーブルインタフェース６８を備える。

【0031】

ＣＰＵ６１は、本実施の形態例に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ６２から読み出して実行する。ＲＡＭ６３には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。図２に示した支援装置制御部２２、調査装置制御部４２の各機能は、ＣＰＵ６１によって実現される。なお、図２では、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３に相当する構成を不図示としてある。

【0032】

表示部６５は、例えば、液晶ディスプレイモニタであり、計算機６０で行われる処理の結果等を作業員に表示する。操作部６６には、例えば、キーボード、ジョイスティック、ボタンスイッチ等が用いられ、作業員が所定の操作入力、指示を行うことが可能である。表示部６５は、図２に示した表示部２１、４１に相当し、操作部６６は、図２に示した操作部２３、４３に相当する。

【0033】

不揮発性ストレージ６７には、例えば、ＨＤＤ（Hard disk drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等が用いられる。この不揮発性ストレージ６７には、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメータの他に、計算機６０が動作するためのプログラムが記録されている。ケーブルインタフェース６８には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられる。支援装置コントローラ２０では、ケーブルインタフェース６８に支援装置用ケーブル１３が接続され、支援装置コントローラ２０と支援装置３０との間で各種のデータを送受信可能である。調査装置コントローラ４０では、ケーブルインタフェース６８に調査装置用ケーブル１４が接続され、調査装置コントローラ４０と調査装置５０との間で各種のデータを送受信可能である。なお、図２では、不揮発性ストレージ６７、ケーブルインタフェース６８に相当する構成を不図示としてある。

【0034】

＜平面を走行する支援装置の形状＞
次に、支援装置３０の構成例及び動作例について、支援装置３０が平面を走行する時と、支援装置３０が狭隘部を走行する時とに分けて説明する。
図４は、平面を走行する支援装置３０の構成例及び動作例を示す。図４Ａは、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒが並列に配置された支援装置３０の構成例を示し、図４Ｂは、平面を走行する支援装置３０の左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの動作例を示す。

【0035】

支援装置３０は、グレーチング９を移動する平面走行の際には、後述する図５Ａに示す左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒを直列配置から並列配置に変形させる。ここで、矢印Ａ１を支援装置３０の前進方向とし、矢印Ａ２を支援装置３０の後進方向とする。また、矢印Ａ３を支援装置３０の右旋回方向とし、矢印Ａ４を支援装置３０の左旋回方向とする。

【0036】

支援装置３０は、略直方体形状とした支援装置筐体３５と、支援装置筐体３５の両端に取付けられた左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒを備える。支援装置筐体３５は、各種の部品が載置される載置板３９を備える。載置板３９は、略長方形であり、支援装置筐体３５の長手方向に両端がはみ出ている。載置板３９の上には、形状可変部３２、ケーブル支援部３４が設けられている。形状可変部３２、ケーブル支援部３４の構成例及び動作例は後述する。

【0037】

左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒは、形状可変部３２を介して支援装置筐体３５に取付けられる。そして、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒは、走行部３１の一例として用いられる。支援装置３０は、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの回転方向（一方向）に走行する。左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒには、滑り防止のために複数のグローサが外向きに設けられている。支援装置筐体３５の長手方向に対する左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの取り付け角度は形状可変部３２により可変である。そして、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒは、形状可変部３２により直列又は並列に配置される。

【0038】

また、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの上部には、それぞれ固定部３３が設けられている。固定部３３の構成例及び動作例は後述する。
そして、左輪クローラ３１Ｌには、支援装置用ケーブル１３の一端が接続されている。

【0039】

図４Ｂは、支援装置３０が平面走行するときの動作モードと、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの回転方向の一覧表である。この一覧表に示されるように、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒが共に正転すると支援装置３０が矢印Ａ１方向に前進する。左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒが共に逆転すると支援装置３０が矢印Ａ２方向に後進する。また、左輪クローラ３１Ｌが正転し、右輪クローラ３１Ｒが逆転すると支援装置３０が矢印Ａ３方向に右旋回する。また、左輪クローラ３１Ｌが逆転し、右輪クローラ３１Ｒが正転すると支援装置３０が矢印Ａ４方向に左旋回する。

【0040】

＜狭隘部を走行する支援装置の形状＞
図５は、狭隘部を走行する支援装置３０の構成例を示す。図５Ａは、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒが直列に配置された支援装置３０の構成例を示し、図５Ｂは、狭隘部を走行する支援装置３０の左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの動作例を示す。

【0041】

狭隘部を移動する際に支援装置３０は、図４Ａに示す左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの並列配置から図５Ａに示す直列配置に変形する。
図５Ｂは、支援装置３０が狭隘部を走行するときの動作モードと、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒの回転方向の一覧表である。この一覧表に示されるように、左輪クローラ３１Ｌが正転し、右輪クローラ３１Ｒが逆転すると支援装置３０が矢印Ａ１方向に前進する。左輪クローラ３１Ｌが逆転し、右輪クローラ３１Ｒが正転すると支援装置３０が矢印Ａ２方向に後進する。

【0042】

＜形状可変部の構成例及び動作例＞
次に、図６を参照して、形状可変部３２の構成例及び動作例を説明する。
図６は、形状可変部３２の拡大図である。図６Ａは、支援装置筐体３５に対して直列に配置された左輪クローラ３１Ｌに設けられる形状可変部３２の例を示し、図６Ｂは、支援装置筐体３５に対して並列に配置された左輪クローラ３１Ｌに設けられる形状可変部３２の例を示す。ここでは、左輪クローラ３１Ｌに設けられた形状可変部３２について説明する。

【0043】

形状可変部３２は、形状可変用モータ３２ａ、形状可変用ウォームギア３２ｂ、歯車付シャフト３２ｃを備える。
形状可変用モータ３２ａは、左輪クローラ３１Ｌの上部に取付けられる。形状可変用モータ３２ａには、形状可変用モータ３２ａの回転軸に沿って形状可変用ウォームギア３２ｂが接続される。そして、載置板３９の上に歯車付シャフト３２ｃが取付けられている。歯車付シャフト３２ｃは、載置板３９の両端に固定されている。

【0044】

形状可変用モータ３２ａの回転軸が正回転すると、形状可変用ウォームギア３２ｂが形状可変用モータ３２ａの回転軸の回転方向と同じ方向に回転する。そして、歯車付シャフト３２ｃは、形状可変用ウォームギア３２ｂの回転方向とは垂直方向に回転する。これにより、図６Ａから図６Ｂに示すように支援装置筐体３５の長手方向に対する左輪クローラ３１Ｌの接続角度が変化する。一方、形状可変用モータ３２ａの回転軸が逆回転すると、図６Ｂから図６Ａに示すように支援装置筐体３５の長手方向に対する左輪クローラ３１Ｌの接続角度が変化する。このような構成及び動作は、右輪クローラ３１Ｒに設けられた形状可変部３２についても同様である。

【0045】

＜ケーブル支援部の構成例及び動作例＞
次に、図７を参照して、ケーブル支援部３４の構成例及び動作例を説明する。
図７は、ケーブル支援部３４の拡大図である。

【0046】

支援装置３０は、載置板３９の上部に略直線状に配置されたケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａ、受動プーリ３８、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂを備える。ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａは、ケーブル繰り出し用モータ３５ａとケーブル繰り出し用ウォームギア３６ａにより駆動される。ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂは、ケーブル巻き取り用モータ３５ｂとケーブル巻き取り用ウォームギア３６ｂにより駆動される。ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａ、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂ、受動プーリ３８は、調査装置用ケーブル１４を挟み込む。そして、ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａ、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂ、受動プーリ３８が連動して調査装置用ケーブル１４を送り出し又は巻き取っている。

【0047】

次に、各プーリの詳細な動作例を説明する。
支援装置３０が調査装置用ケーブル１４を調査装置５０側に繰り出すときには、ケーブル繰り出し用モータ３５ａがケーブル繰り出し用ウォームギア３６ａを回転させる。これにより、ケーブル繰り出し用ウォームギア３６ａに接触するケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａが回転する。ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａには、調査装置用ケーブル１４の一部が密着している。ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａの回転に伴い、調査装置用ケーブル１４が繰り出される。

【0048】

支援装置３０が調査装置用ケーブル１４を調査装置コントローラ４０側に巻き取るときには、ケーブル巻き取り用モータ３５ｂがケーブル巻き取り用ウォームギア３６ｂを回転させる。これにより、ケーブル巻き取り用ウォームギア３６ｂに接触するケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂが回転する。ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂには、調査装置用ケーブル１４の一部が密着している。ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂの回転に伴い、調査装置用ケーブル１４が巻き取られる。
このようにケーブル支援部３４は、２つのケーブル繰り出し用モータ３５ａを正逆回転させることで、調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを行っている。

【0049】

なお、受動プーリ３８は、調査装置用ケーブル１４をケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａの側面と、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂの側面に押しつける。これにより、調査装置用ケーブル１４がケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａ、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂを空滑りしにくくなる。また、受動プーリ３８は、調査装置用ケーブル１４に加わる力を緩衝させる目的で取付けられている。このように受動プーリ３８を用いることで、支援装置３０が安定して調査装置用ケーブル１４を繰り出すことができる。

【0050】

なお、図４Ａでは、ケーブル繰り出し用能動プーリ３７ａ、ケーブル巻き取り用能動プーリ３７ｂ、受動プーリ３８の調査装置用ケーブル１４が接触する部分を円柱形状で示しているが、各プーリの側面部を内側にへこませた形状としてもよい。このような形状のプーリでは、各プーリのへこんだ側面部と、調査装置用ケーブル１４の側面との接触面積が広がり、各プーリの側面部と調査装置用ケーブル１４の側面の摩擦力が大きくなる。このため、各プーリから調査装置用ケーブル１４が空滑りしにくくなる。
また、ケーブル支援部３４の全体を覆うカバーを載置板３９に設けて、各プーリから調査装置用ケーブル１４が外れることを防ぐこともできる。

【0051】

＜固定部３３の構成例及び動作例＞
次に、図８と図９を参照して右輪クローラ３１Ｒに取付けられた固定部３３の構成例及び動作例を説明する。
図８は、固定部３３の拡大図である。図８Ａは、支援装置３０の移動時における固定部３３の状態を示し、図８Ｂは、支援装置３０のグレーチング９への固定時における固定部３３の状態を示す。

【0052】

固定部３３は、固定治具昇降モータ３３ａ、固定治具昇降ドラム３３ｂ、固定治具変形モータ３３ｃ、固定治具昇降ワイヤ３３ｄ、固定治具変形ワイヤ３３ｅ、固定治具３３ｆ、固定治具変形指示リング３３ｇを備える。

【0053】

固定治具昇降モータ３３ａの回転軸に固定治具昇降ドラム３３ｂが取付けられている。固定治具昇降ドラム３３ｂには、固定治具昇降ワイヤ３３ｄが巻付けられており、固定治具昇降モータ３３ａの駆動に合わせて固定治具３３ｆを昇降させる。また、固定治具変形モータ３３ｃは、固定治具昇降ワイヤ３３ｄを繰り出し又は巻き取る。固定治具３３ｆは、２本の棒状物体であり、固定治具３３ｆの一端（固定治具３３ｆが開閉する支点部分）に固定治具昇降ワイヤ３３ｄが接続され、固定治具３３ｆの他端に固定治具変形ワイヤ３３ｅが接続される。さらに、固定治具３３ｆの一端には固定治具変形指示リング３３ｇが設けられている。固定治具昇降ワイヤ３３ｄと固定治具変形ワイヤ３３ｅは、固定治具変形指示リング３３ｇの内部に通されている。

【0054】

図９は、支援装置制御部２２が制御する固定部３３の各部の動作例を示す。

【0055】

支援装置制御部２２は、固定部３３によって支援装置３０をグレーチング９に固定するか、固定部３３の固定を解除するかを選択するための処理を開始する（Ｓ１）。そして、支援装置制御部２２は、操作部２３からの操作入力により、支援装置３０の固定又は解除を選択する（Ｓ２）。

【0056】

操作部２３により支援装置３０の固定が選択されると、支援装置制御部２２は、グレーチング９の所定位置まで支援装置３０を移動させる（Ｓ３）。そして、支援装置制御部２２は、固定治具昇降モータ３３ａを駆動し、固定治具昇降ドラム３３ｂを回転させて固定治具昇降ワイヤ３３ｄを伸ばし、固定治具３３ｆをグレーチング９の下面に降下させる（Ｓ４）。

【0057】

このとき、固定治具３３ｆは閉じた状態（図８Ａに示す状態）で昇降する。閉じた固定治具３３ｆの水平方向の幅はグレーチング９の隙間の幅より狭い。このため、固定治具３３ｆがグレーチング９の隙間を通りやすい。支援装置制御部２２は、グレーチング９の下面まで固定治具３３ｆが降下すると、固定治具昇降ドラム３３ｂの回転を停止させる。

【0058】

次に、支援装置制御部２２は、固定治具変形モータ３３ｃを駆動し、固定治具変形モータ３３ｃの回転軸に固定治具変形ワイヤ３３ｅを巻き取る（Ｓ５）。このとき、固定治具変形指示リング３３ｇの内部を固定治具変形ワイヤ３３ｅが移動し、図８Ｂに示すように固定治具３３ｆが開く。なお、図８Ｂでは、グレーチング９と固定治具３３ｆの関係を示すために、グレーチング９から右輪クローラ３１Ｒを浮かせた状態としているが、実際にはグレーチング９の上面に右輪クローラ３１Ｒは接している。

【0059】

そして、支援装置制御部２２は、固定治具昇降モータ３３ａを駆動し、固定治具昇降ドラム３３ｂを逆回転させ、固定治具３３ｆがグレーチング９に当たるまで、固定治具昇降ワイヤ３３ｄを巻き取り（Ｓ６）、支援装置３０の固定動作を終了する（Ｓ１０）。水平に開いた固定治具３３ｆの水平方向の幅は、グレーチング９の隙間の幅よりも広いため、固定治具３３ｆがグレーチング９から抜けなくなる。固定治具３３ｆがグレーチング９の隙間に引っかかることで、支援装置３０がグレーチング９の上に固定される。

【0060】

支援装置コントローラ２０が支援装置３０を移動させる際には、グレーチング９から固定治具３３ｆを外す必要がある。このとき、ステップＳ２にて、支援装置制御部２２は、操作部２３からの操作入力により、固定部３３の固定の解除を選択する（Ｓ２）。

【0061】

操作部２３により固定部３３の固定の解除が選択されると、支援装置制御部２２は、固定治具昇降モータ３３ａを駆動し、固定治具昇降ドラム３３ｂを回転させて固定治具昇降ワイヤ３３ｄを伸ばし、固定部３３の固定を解除する（Ｓ７）。このときグレーチング９の下面に接触していた固定治具３３ｆがグレーチング９の下面から離れる。

【0062】

次に、支援装置制御部２２は、固定治具変形モータ３３ｃを駆動し、固定治具変形ワイヤ３３ｅを伸ばし、固定治具３３ｆを閉じる（Ｓ８）。そして、支援装置制御部２２は、固定治具昇降モータ３３ａを駆動し、固定治具昇降ドラム３３ｂを回転させて固定治具昇降ワイヤ３３ｄを巻き取り（Ｓ９）、固定部３３の固定の解除動作を終了する（Ｓ１０）。このとき、支援装置制御部２２は、上面に固定治具３３ｆを上昇させ、右輪クローラ３１Ｒの側面に設けられた不図示の収納部に固定治具３３ｆを収納する。その後、支援装置制御部２２は、支援装置３０を移動させる。

【0063】

なお、左輪クローラ３１Ｌに取付けられた固定部３３についても、右輪クローラ３１Ｒに取付けられた固定部３３と同様に動作する。
また、固定部３３として、例えば、アウトリガーを左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒに設けてもよい。また、固定治具として、例えば、グレーチング９の格子を挟むような挟み込み機構を用いてもよい。

【0064】

＜支援コントローラの構成例＞
図１０は、支援装置コントローラ２０が備える操作部２３の詳細な構成例を示す。なお、表示部２１の図示は省略する。
操作部２３は、電源用ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１０１、クローラコントローラ１０２、形状可変コントローラ１０３、ケーブル支援コントローラ１０４を備える。

【0065】

作業員が不図示の電源ボタンをオンすると、電源用ＬＥＤ１０１が点灯する。電源用ＬＥＤ１０１の点灯により、作業員は支援装置３０が操作を受け付ける状態にあることを確認できる。そして、作業員は、クローラコントローラ１０２、形状可変コントローラ１０３、ケーブル支援コントローラ１０４を操作し、支援装置３０を制御する。その後、作業員が電源ボタンをオフすると、電源用ＬＥＤ１０１が消灯する。このとき、作業員は、支援装置３０が動作を停止し、支援装置３０が操作を受け付ける状態にないことを確認できる。

【0066】

クローラコントローラ１０２は、作業員が十字方向に傾けて支援装置３０を操作可能なジョイスティック１０２ａを備える。作業員が、ジョイスティック１０２ａを上下方向１０２ｂに倒すと支援装置３０が前後に移動する。また、作業員が、ジョイスティック１０２ａを左右方向１０２ｃに倒すと支援装置３０は左右旋回の動作を行う。

【0067】

形状可変コントローラ１０３は、支援装置筐体３５の矢印Ａ１方向を前方とし、左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒを個別に制御することが可能である。この形状可変コントローラ１０３は、ボタン１０３ａ〜１０３ｄを備える。
ボタン１０３ａは、左輪クローラ３１Ｌを支援装置筐体３５に対して直列に配置するために用いられ、ボタン１０３ｂは、左輪クローラ３１Ｌを支援装置筐体３５に対して並列に配置するために用いられる。ボタン１０３ｃは、右輪クローラ３１Ｒを支援装置筐体３５に対して直列に配置するために用いられ、ボタン１０３ｄは、右輪クローラ３１Ｒを支援装置筐体３５に対して並列に配置するために用いられる。

【0068】

また、ケーブル支援コントローラ１０４は、開口部１０の近傍のグレーチング９に支援装置３０を固定させるために固定部３３の制御を行う。このケーブル支援コントローラ１０４は、ボタン１０４ａ〜１０４ｆを備え、作業員が各ボタンを押すことにより支援装置制御部２２に操作入力が行われる。
固定部降下ボタン１０４ａは、固定治具昇降ワイヤ３３ｄを伸ばし、固定治具３３ｆを降下させる指示を行う。固定部上昇ボタン１０４ｂは、固定治具昇降ワイヤ３３ｄを巻き取り、固定治具３３ｆを上昇させる指示を行う。固定部展開ボタン１０４ｃは、固定治具変形ワイヤ３３ｅを繰り出し、固定治具３３ｆを開き、固定部収納ボタン１０４ｄは、固定治具変形ワイヤ３３ｅを巻き取り、固定治具３３ｆを閉じる指示を行う。そして、支援装置３０がグレーチング９に固定された後、ボタン１０４ｅ，１０４ｆが有効となる。ケーブル送り出しボタン１０４ｅは、調査装置用ケーブル１４を送り出す指示を行い、ケーブル巻き取りボタン１０４ｆは、調査装置用ケーブル１４を巻き取る指示を行う。

【0069】

＜平面を走行する調査装置の形状＞
次に、調査装置５０の構成例及び動作例を説明する。
図１１は、平面を走行する調査装置５０の外部構成例を示す。ここでは、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒが並列に配置された調査装置５０について説明する。図１１と図１２に示す矢印Ａ１〜Ａ４は、図４に示した矢印Ａ１〜Ａ４と同様に、調査装置５０の進行方向又は旋回方向を示している。

【0070】

調査装置５０は、略直方体形状の調査装置筐体５７と、調査装置筐体５７の両端に取付けられた左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒを備える。左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒは、走行部５１の一例として用いられ、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒの回転方向（一方向）に走行する。左輪クローラ５１Ｌに調査装置用ケーブル１４が接続される。

【0071】

調査装置５０は、狭隘部を進行する直線走行の際は左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒが直列に配置され、グレーチング９又は原子炉圧力容器底部１１を移動する平面走行の際は左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒが並列に配置される。

【0072】

調査装置筐体５７は、各種の部品が載置される載置板５９を備える。載置板５９は、略長方形であり、調査装置筐体５７の長手方向に両端がはみ出ている。載置板５９の上には、形状可変部５２、カメラ部５３が設けられている。左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒは、形状可変部５２を介して調査装置筐体５７に取り付けられている。形状可変部５２は、上述した図４Ａに示す形状可変部３２と同じ構成としてあり、形状可変部３２と同様に動作する。このため、調査装置筐体５７に対する左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒの取り付け角度は、形状可変部５２により可変である。そして、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒは、形状可変部５２により調査装置筐体５７に対して直列又は並列に配置される。

【0073】

カメラ部５３は、カメラパン機構部５４、カメラチルト機構部５５、カメラ本体５６（カメラ鏡筒）を備える。カメラパン機構部５４、カメラチルト機構部５５の動作により、カメラ本体５６の向きが上下左右に変えられる。

【0074】

カメラパン機構部５４は、載置板５９の上に載置される。そして、カメラパン機構部５４は、カメラパン用モータ５４ａ、カメラパン用ウォームギア５４ｂ、カメラパン用歯車５４ｃを備える。カメラパン用モータ５４ａが駆動すると、カメラパン用モータ５４ａの回転軸に接続されたカメラパン用ウォームギア５４ｂが回転し、カメラパン用ウォームギア５４ｂに接続されたカメラパン用歯車５４ｃが回転する。カメラパン用歯車５４ｃが回転すると、カメラパン用歯車５４ｃと一体に取り付けられたカメラ本体５６が水平面内動作、すなわちパン動作を行う。パン動作は、水平面内でカメラ本体５６を左右に振る目的の他、図１２に示すように調査装置５０が狭隘部を通過する際にカメラ本体５６の向きを変える目的にも用いられる。

【0075】

カメラチルト機構部５５は、カメラパン用歯車５４ｃの上に設けられる。カメラチルト機構部５５は、カメラチルト用モータ５５ａ、カメラチルト用ウォームギア５５ｂ、カメラチルト用歯車５５ｃを備える。カメラチルト用モータ５５ａが回転すると、カメラチルト用モータ５５ａの回転軸に接続されたカメラチルト用ウォームギア５５ｂが回転し、カメラチルト用ウォームギア５５ｂに接続され、カメラ本体５６の側面に設けられたカメラチルト用歯車５５ｃが回転する。このカメラチルト用歯車５５ｃによって、カメラ本体５６が垂直面内動作、すなわちチルト動作を行う。そして、カメラパン機構部５４とカメラチルト機構部５５を組み合わせることにより、カメラ部５３が広い範囲を撮像可能となる。

【0076】

なお、調査装置筐体５７の矢印Ａ１方向側の一部は、略半楕円状に切り欠かれている。このため、カメラ本体５６が真下を向いたときには、調査装置５０がいる場所の床面を撮像可能となる。また、カメラ本体５６の側面に対するカメラチルト用歯車５５ｃの位置を変えれば、カメラ本体５６のチルト角を調整することができる。

【0077】

＜狭隘部を走行する調査装置の形状＞
図１２は、狭隘部を走行する調査装置５０の構成例を示す。ここでは、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒが直列に配置された調査装置５０について説明する。

【0078】

調査装置５０は、形状可変部５２の駆動によって、左輪クローラ５１Ｌ、調査装置筐体５７、右輪クローラ５１Ｒが直列に配置される。また、上述したようにカメラパン機構部５４がパン動作を行うことにより、調査装置５０の進行方向に合わせてカメラ本体５６の向きを変える。これにより、調査装置筐体５７の側面からカメラ本体５６のはみ出しを抑える。そして、調査装置５０は、狭隘部を走行可能となる。

【0079】

なお、カメラ本体５６は、赤外線カットフィルタ５６ａ、レンズ５６ｂ、撮像素子５６ｃ、レーザ光源５６ｄ、ＬＥＤ照明部５６ｅを備える。赤外線カットフィルタ５６ａは、カメラ本体５６の光軸から外すことが可能である。レンズ５６ｂは、像光を集光するために用いられる。撮像素子５６ｃは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージャが用いられ、表面に結像した像光により生成した画像信号により画像データを出力する。レーザ光源５６ｄは、レーザ光を発射し、調査装置５０から調査対象物までの距離を計測するために用いられる（後述する図１７〜図２０を参照）。ＬＥＤ照明部５６ｅは、撮像方向の調査対象物を照明するために設けられる。ＬＥＤ照明部５６ｅは、調査装置コントローラ４０によって発光のオン又はオフが制御される。また、カメラ本体５６では、レンズ５６ｂが光軸方向に移動することにより、調査対象物に対するフォーカス又はズームが可能である。

【0080】

カメラ本体５６を調査対象物に向けた状態で可視光線による撮像を行う際には、赤外線カットフィルタ５６ａをレンズ５６ｂの前に設けて赤外線をカットする。これにより赤外線がカットされた可視光線だけがレンズ５６ｂを通過し、撮像素子５６ｃの撮像面に像光が結像する。しかし、赤外線により撮像を行う際（例えば、温度測定持）には、赤外線カットフィルタ５６ａをスライドさせ、レンズ５６ｂから赤外線カットフィルタ５６ａを外す。これにより、赤外線だけがレンズ５６ｂを通過し、撮像素子５６ｃの撮像面に赤外線による像光が結像する。そして、撮像素子５６ｃは、画像データを調査装置用ケーブル１４に出力する。

【0081】

＜調査装置制御部の処理例＞
次に、調査装置制御部４２が、調査装置５０のカメラ部５３から取得した画像に基づいて様々な調査を行うための処理例を説明する。
図１３は、調査装置制御部４２が、カメラ部５３から取得した画像に基づいて行う調査の機能毎に処理の内容を示す。

【0082】

調査装置５０が調査対象物の調査を開始する（Ｓ１１）。この調査に際して、調査装置制御部４２は、調査の目的に応じた機能を選択する（Ｓ１２）。調査装置制御部４２によって選択される機能は、自己位置検知機能、温度測定機能、線量率測定機能の３種類があり、それぞれ自己位置検知部４２ａ、温度測定部４２ｂ、線量率測定部４２ｃによって処理が行われる。

【0083】

調査装置制御部４２が自己位置検知機能を選択すると、自己位置検知部４２ａが自己位置検知処理を開始する。始めに、自己位置検知部４２ａは、カメラ本体５６を下方に向けて固定させる指示をカメラ部５３に行う（Ｓ１３）。ただし、カメラ本体５６を真下に向けたままでは、表示部４１に表示される画像が原子炉圧力容器底部１１の表面だけとなり、作業員が画像を見ながら調査装置５０を操作することが困難になる。

【0084】

このため、自己位置検知部４２ａは、画像に調査装置５０の進行方向の様子が含まれるような角度（例えば、水平面に対して下向きに４５度）でカメラ本体５６を固定する指示をカメラ部５３に行う。この角度は、レンズ５６ｂの画角とカメラチルト機構部５５の角度によって異なる。このため、作業員は、表示部４
１に表示される画像を見ながらカメラ本体５６の傾きの良否を判断する。次に、自己位置検知部４２ａは、調査装置５０の自己位置を初期化する（Ｓ１４）。

【0085】

自己位置検知部４２ａは、相対座標の原点として座標（０，０）を付与するか、予め分かっている調査対象物の配置データを元に、絶対座標（Ｘ０，Ｙ０）を初期位置に付与することで調査装置５０の自己位置を初期化する。その後、自己位置検知部４２ａは、初期画像を取得し（Ｓ１５）、二次元移動量算出プロセスに移行する（Ｓ１６）。

【0086】

二次元移動量算出プロセスに移行した自己位置検知部４２ａは、撮像素子５６ｃによって撮像された画像を取得し（Ｓ１７）、前回までに取得した画像との二次元相関を算出する（Ｓ１８）。自己位置検知部４２ａは、初めてステップＳ１６の処理を行う場合には、ステップＳ１５で取得した初期画像との二次元相関を算出する。

【0087】

次に、自己位置検知部４２ａは、二次元相関を算出した結果に基づき、調査装置５０の二次元の移動量を算出する（Ｓ１９）。次に、自己位置検知部４２ａは、前回までに算出した自己位置に、ステップＳ１９で算出した二次元の移動量を加算して、自己位置を修正し（Ｓ２０）、修正した自己位置を表示部４１に出力する（Ｓ２１）。これにより作業員は、調査装置５０の現在位置を把握することができる。

【0088】

なお、調査装置制御部４２は、調査装置５０が調査対象物に近づくときだけでなく、調査装置５０が狭隘部やグレーチング９、原子炉圧力容器底部１１等の平面を走行するときにも自己位置検知機能を選択しうる。そして、自己位置検知部４２ａは、調査装置５０が走行している間、ステップＳ１６〜Ｓ２１までの二次元移動量算出プロセスを繰り返し行って、調査装置５０の自己位置を検知する。自己位置検知部４２ａは、調査装置５０が調査対象物を調査する位置に到達して停止するか、調査装置制御部４２が温度測定又は線量率測定の他の機能を選択した場合に、自己位置検知処理を終了する（Ｓ３１）。このため、ステップＳ２の機能選択処理は、二次元移動量算出プロセスの実行中に割り込み可能である。

【0089】

調査装置制御部４２が、ステップＳ２の機能選択処理により温度測定を選択すると、温度測定部４２ｂが温度測定処理を開始する。そして、温度測定部４２ｂは、カメラパン機構部５４又はカメラチルト機構部５５を駆動して調査対象物にカメラ本体５６のレンズ５６ｂを向ける（Ｓ２２）。次に、温度測定部４２ｂは、赤外線カットフィルタ５６ａを外し、可視光線に加えて赤外線をレンズ５６ｂに透過させる（Ｓ２３）。

【0090】

そして、温度測定部４２ｂは、撮像素子５６ｃが撮像した赤外線画像の画像データを取得し（Ｓ２４）、赤外線画像内のヒストグラムを分析する（Ｓ２５）。最後に、温度測定部４２ｂは、赤外線画像に示される点と、ヒストグラムの対応から、調査対象物の温度分布を表示部４１に出力し（Ｓ２６）、処理を終了する（Ｓ３１）。

【0091】

また、調査装置制御部４２が、ステップＳ２の機能選択処理により、線量率測定を選択すると、線量率測定部４２ｃが線量率測定処理を開始する。そして、線量率測定部４２ｃは、ＬＥＤ照明部５６ｅの照明をオフする（Ｓ２７）。なお、ＬＥＤ照明部５６ｅの照明がオフされると調査対象物の周りが真っ暗となるため、作業員は調査対象物の位置を分かりにくくなる。このため、ステップＳ２７にて、線量率測定部４２ｃは、画像に生じる放射線の白点ノイズを作業員が視認できる程度にＬＥＤ照明部５６ｅの照明を暗くする場合もある。

【0092】

次に、線量率測定部４２ｃは、カメラ部５３から画像を取得し（Ｓ２８）、画像に二値化処理を行った後、画像内に生じる独立した白点数をカウントする（Ｓ２９）。この白点は、放射線が撮像素子５６ｃを通過して生じるノイズであり、画像内に生じた白点の数が多いほど線量率が高い環境であることが示される。そして、線量率測定部４２ｃは、調査装置５０が位置している場所の線量率を表示部４１に出力し（Ｓ３０）、処理を終了する（Ｓ３１）。

【0093】

なお、作業員が調査装置コントローラ４０の電源をオンしたタイミングで調査装置制御部４２がステップＳ１、Ｓ２の処理を経て、自己位置検知機能を選択してもよい。また、作業員が調査装置コントローラ４０の電源をオフしたタイミングで調査装置制御部４２が最終的な自己位置を保持しておく。そして、再び作業員が調査装置コントローラ４０の電源をオンしたタイミングで最終的な自己位置を調査装置５０の現在位置として表示部４１に表示させることもできる。

【0094】

次に、線量率測定部４２ｃが線量率の測定に際して用いる画像の例について、図１４及び図１５を参照して説明する。
図１４は、表示部４１に表示される画像の例を示す。なお、表示部４１の図示は省略する。

【0095】

放射線が撮像素子５６ｃに入射すると、線量率測定部４２ｃが取得する画像にはランダムな白点ノイズが発生する。線量率が高い環境でカメラ部５３が調査対象物を撮像すると、白点ノイズが多く含まれた画像７１が表示部４１に表示される。また、線量率が低い環境でカメラ部５３が調査対象物を撮像すると、画像７１よりも白点ノイズの量が減った画像７２が表示部４１に表示される。一方、放射線の影響を受けない環境でカメラ部５３が調査対象物を撮像すると、白点ノイズが発生していない画像７３が表示部４１に表示される。

【0096】

図１５は、線量率測定部４２ｃが画像に含まれる白点ノイズ数に基づいて調査対象物を撮像した環境における線量率を算出する例を示す。

【0097】

線量率測定部４２ｃは、白点ノイズ数を線量率に換算するための換算グラフ７４を持っている。この換算グラフ７４から、１画面内に含まれる白点ノイズ数に対応して線量率が決定されることが示される。このため、線量率測定部４２ｃは、画像内でカウントした白点ノイズ数から線量率を求めることができる。

【0098】

＜調査装置コントローラの構成例＞
図１６は、調査装置コントローラ４０が備える操作部４３の詳細な構成例を示す。
操作部４３は、電源用ＬＥＤ１１１、クローラコントローラ１１２、形状可変コントローラ１１３、カメラコントローラ１１４を備える。

【0099】

作業員は、不図示の電源ボタンを電源オンすると、電源用ＬＥＤ１１１が点灯する。電源用ＬＥＤ１１１の点灯により、作業員は調査装置５０が操作を受け付ける状態にあることを確認できる。その後、作業員が電源ボタンをオフすると、電源用ＬＥＤ１１１が消灯する。このとき、調査装置５０は動作を停止する。
作業員がクローラコントローラ１１２のジョイスティック１１２ａを上下方向１１２ｂに倒すと、調査装置５０が前後に移動し、ジョイスティック１１２ａを左右方向１１２ｃに倒すと調査装置５０は左右旋回の動作を行う。

【0100】

形状可変コントローラ１１３のボタン１１３ａは、左輪クローラ５１Ｌを直列に配置するために用いられ、ボタン１１３ｂは、左輪クローラ５１Ｌを並列に配置するために用いられる。ボタン１１３ｃは、右輪クローラ５１Ｒを直列に配置するために用いられ、ボタン１１３ｄは、右輪クローラ５１Ｒを並列に配置するために用いられる。

【0101】

カメラコントローラ１１４は、ボタン１１４ａ〜１１４ｊを備える。
カメラ使用ボタン１１４ａは、カメラ本体５６を図１１に示す使用状態にパン動作させる指示を行う。カメラ格納ボタン１１４ｂは、カメラ本体５６を図１２に示す格納状態にパン動作させる指示を行う。

【0102】

また、図１１に示すカメラ使用状態において、上向きチルトボタン１１４ｃは、カメラ本体５６を上向きにチルト動作させる指示を行い、下向きチルトボタン１１４ｄは、カメラ本体５６を下向きにチルト動作させる指示を行う。また、近フォーカスボタン１１４ｅは、調査装置５０から近い位置にある調査対象物にフォーカスを合わせる指示を行い、遠フォーカスボタン１１４ｆは、調査装置５０から遠い位置にある調査対象物にフォーカスを合わせる指示を行う。照明ボタン１１４ｇは、ＬＥＤ照明部５６ｅのオン又はオフを制御する指示を行い、照明調整つまみ１１４ｈは、ＬＥＤ照明部５６ｅの照度を調整する指示を行う。レーザ光源スイッチ１１４ｉは、レーザ光源５６ｄのオン又はオフを制御する指示を行い、レーザ強度調整つまみ１１４ｊは、レーザ光源５６ｄのレーザ光の強度を調整する指示を行う。

【0103】

以上説明した第１の実施の形態例に係る調査システム１５によれば、調査装置５０に接続される調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを支援装置３０が支援する。このとき支援装置３０は、調査装置用ケーブル１４が障害物に絡まりにくい最適な場所まで移動する。このため、調査装置５０が長距離にわたって牽引する調査装置用ケーブル１４が障害物に絡まりにくくなる。そして、調査装置５０は構造物内の広範囲を移動し、調査対象物の周辺の環境を調査し、点検することが可能となる。

【0104】

また、支援装置３０及び調査装置５０は、狭隘部を走行するときには各クローラが直列に配置され、平面を走行するときには各クローラが並列に配置される。このように、支援装置３０及び調査装置５０が走行する環境に応じて、各クローラが適切に配置されることで、支援装置３０及び調査装置５０の走行安定性を高めることができる。

【0105】

また、調査装置制御部４２は、調査装置用ケーブル１４を介してカメラ部５３から受信した画像に基づき、調査装置５０の自己位置検知、調査対象物の温度測定、線量率測定を行う。これにより、作業員は、調査装置５０から離れた場所から構造物内の必要な調査を行うことができる。

【0106】

また、支援装置３０は、固定部３３によってグレーチング９に固定される。このため、支援装置３０が調査装置用ケーブル１４の送り出し又は巻き取りを行う際に、支援装置３０が調査装置用ケーブル１４に引っ張られて移動するような事態を避けることができる。

【0107】

［第２の実施の形態例］
次に、本発明の第２の実施の形態例に係る調査システム１５の構成について、図１７〜図２０を参照して説明する。ここでは、調査装置５０の自己位置を算出するための他の方法について説明する。

【0108】

図１７は、カメラ部５３Ａの構成例を示す。
第２の実施の形態例に係るカメラ部５３Ａは、カメラ本体５６Ａを備える。なお、カメラ本体５６Ａに対応して設けられるカメラパン機構部５４、カメラチルト機構部５５については図示を省略する。

【0109】

カメラ本体５６Ａは、レンズ５６ｂ、撮像素子５６ｃ、ＬＥＤ照明部５６ｅ、レーザ光源５６ｄを備える。
撮像素子５６ｃは、レンズ５６ｂの垂直方向画角αＶ及び水平方向画角αＨ（後述する図１８Ａを参照）で調査対象物を撮像可能である。撮像素子５６ｃが撮像した画像には、レーザ光が照射された調査対象物の像光が写り込む。ＬＥＤ照明部５６ｅは、調査対象物に拡散光を照射する。レーザ光源５６ｄは、調査対象物に対して水平方向にスリットレーザ光を照射する。ここで、レンズ５６ｂの光軸と、レーザ光源５６ｄの光軸との間の距離をｄとする。

【0110】

図１８は、調査装置５０から調査対象物８１までの距離Ｌの測定方法の例を示す。図１８Ａは、調査装置５０及び調査対象物８１の位置関係を上面視した例を示し、図１８Ｂは、スリットレーザ光が照射された調査対象物が写り込んだ画像の例を示す。

【0111】

図１８Ａに示すように、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒが並列に配置された調査装置５０に設けられるカメラ部５３Ａが調査対象物８１、８２、８３を撮像する。ここで、カメラ部５３Ａの撮像方向に対して垂直となる方向を図１８Ａに破線Ｆで表す。そして、破線Ｆと調査対象物８１の一点８４までの破線Ｆに対する垂線の長さを、調査装置５０から調査対象物８１までの距離Ｌと定める。

【0112】

図１８Ｂに示す表示部４１に表示された画像８０には、レーザ光源５６ｄが調査対象物８１、８２、８３にレーザ光を照射したことにより、調査対象物８１、８２、８３や床面に輝線で示されるスリットレーザ光の像８５が出現する。

【0113】

そして、自己位置検知部４２ａは、次式（１）により距離Ｌを計算する。式（１）において、画像８０の縦方向の総画素数Ａ、スリットレーザ光の当たった一点８４までの画面上端からの画素数Ｂを用いる。また、レンズ５６ｂの光軸とレーザ光源５６ｄの光軸間の距離ｄ、レンズ５６ｂの垂直方向画角αＶを用いる。

【0114】

【数1】

【0115】

次に、自己位置検知部４２ａが調査装置５０の自己位置を算出する方法について、図１９及び図２０を参照して説明する。
図１９は、自己位置検知部４２ａが調査装置５０の自己位置を算出する方法を示す。

【0116】

ここでは、カメラ本体５６Ａにレンズ５６ｂが設けられた位置を調査装置５０の自己位置座標９０と定める。そして、自己位置検知部４２ａは、スリットレーザ光が照射された調査対象物が撮像された画像により、予め位置が判明している複数の調査対象物から調査装置５０までの距離を算出し、調査装置５０の現在位置を求める。

【0117】

例えば、自己位置検知部４２ａは、既知の調査対象物８１の座標９１と、上述した式（１）により算出した調査対象物８１までの距離９３を算出する。さらに、自己位置検知部４２ａは、既知の調査対象物８３の座標９２と、上述した式（１）により算出した調査対象物８３までの距離９４を算出する。距離９３、９４は、それぞれ座標９１、９２を中心とする破線の円弧で表される。その後、自己位置検知部４２ａは、距離９３、９４で示される円の交点を自己位置座標９０として算出する。

【0118】

図２０は、自己位置検知部４２ａが調査装置５０の前方に存在する調査対象物の高さ、及び隙間を算出する方法を示す。

【0119】

調査装置コントローラ４０の表示部４１に表示される画像１２０は、垂直方向の総画素数ＡＹ、水平方向の総画素数ＡＸの画素群によって表される。そして、作業員が高さや隙間を測定しようとする調査対象物にスリットレーザ光が当たると、略水平の輝線で示される像１２１が画像１２０内に写り込む。このとき、画像１２０の上端から像１２１までの画素数Ｂ、高さを測定しようとする調査対象物の上端から下端までの画像１２０内における画素数ＣＨ、幅を測定しようとする調査対象物の左端から右端までの画像１２０内における画素数ＣＷを定める。

【0120】

そして、自己位置検知部４２ａは、次式（２）〜（４）を用いて、調査装置５０からスリットレーザ光による像１２１までの距離Ｌ、調査対象物の高さＨ、調査対象物の幅（又は隙間）Ｗを算出する。

【0121】

【数2】

【0122】

自己位置検知部４２ａは、算出した調査対象物の高さＨ、調査対象物の幅（又は隙間）Ｗを表示部４１に表示する。これにより作業員は、未知の空間であっても調査対象物の状況を把握できるため、調査装置５０を容易に移動させることができる。

【0123】

以上説明した第２の実施の形態例に係る調査システム１５によれば、レーザ光源５６ｄが調査対象物にスリットレーザ光を照射することにより、自己位置検知部４２ａが調査装置５０の自己位置を正確に求め、調査対象物の高さ及び幅（又は隙間）を算出できる。このため、作業員は、調査装置５０の進行方向に存在する調査対象物の状況を把握し、調査対象物に衝突しないように調査装置５０を移動させることが可能となる。

【0124】

［第３の実施の形態例］
次に、本発明の第３の実施の形態例に係る調査システム１５Ａの構成例について、図２１を参照して説明する。
図２１は、調査システム１５Ａの内部構成例を示す。

【0125】

調査システム１５Ａは、第１支援装置コントローラ２０Ａ、第２支援装置コントローラ２０Ｂ、第１支援装置３０Ａ、第２支援装置３０Ｂ、調査装置コントローラ４０、調査装置５０を備える。第１支援装置コントローラ２０Ａと第１支援装置３０Ａは、支援装置用ケーブル１３Ａによって接続される。第２支援装置コントローラ２０Ｂと第２支援装置３０Ｂは、支援装置用ケーブル１３Ｂによって接続される。

【0126】

第１支援装置コントローラ２０Ａ、第２支援装置コントローラ２０Ｂの構成例及び動作例は上述した第１の実施の形態例に係る支援装置コントローラ２０と同様である。
また、第１支援装置３０Ａ、第２支援装置３０Ｂの構成例及び動作例は上述した第１の実施の形態例に係る支援装置３０と同様である。

【0127】

ここで、第１支援装置３０Ａ、第２支援装置３０Ｂは、異なる２点で調査装置用ケーブル１４Ａの送り出し又は巻き取りを行っている。このため、本実施の形態例に係る調査装置用ケーブル１４Ａの長さを、第１の実施の形態例に係る調査装置用ケーブル１４よりも長くすることができる。これにより調査装置５０が移動する範囲はさらに広がり、調査装置５０は広範囲の調査対象物を調査することが可能となる。

【0128】

なお、支援装置３０を３つ以上設け、さらに長くした調査装置用ケーブル１４Ａを調査装置５０に接続してもよい。これにより調査装置５０がより広範囲の調査を行うことが可能となる。

【0129】

［第４の実施の形態例］
次に、本発明の第４の実施の形態例に係る円形断面クローラ１３０の構成例について、図２２を参照して説明する。

【0130】

図２２は、円形断面クローラ１３０の構造を示す。図２２Ａは円形断面クローラ１３０の上面図、図２２Ｂは円形断面クローラ１３０の下面図、図２２Ｃは円形断面クローラ１３０の正面図、図２２Ｄは円形断面クローラ１３０の側面図を示している。

【0131】

円形断面クローラ１３０は、直交する二方向を走行することができる。円形断面クローラ１３０は、上述した支援装置３０が備える左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒ、調査装置５０が備える左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒのいずれにも置き換え可能である。

【0132】

円形断面クローラ１３０は、クローラケース１３１に囲まれた履帯状ローラ駆動部１３２ａ、１３２ｂを備える。履帯状ローラ駆動部１３２ａ、１３２ｂの長手方向Ｘが長軸回転軸１３３により支えられている。また、２つの履帯状ローラ駆動部１３２ａ、１３２ｂは、長手方向のＷ１方向に回転するとともに、長手方向のＷ１方向と直交するＹ方向Ｗ２に回転することもできる。これにより支援装置３０、調査装置５０は、全方向に移動することが可能になる。

【0133】

また、円形断面クローラ１３０は、Ｙ方向Ｗ２に回転することで、上述した左輪クローラ３１Ｌ、右輪クローラ３１Ｒ、左輪クローラ５１Ｌ、右輪クローラ５１Ｒと同様に各筐体に対する位置を変えることができる。このため、円形断面クローラ１３０を用いれば、各筐体に形状可変部３２、５２を設けなくてもよい。

【0134】

［変形例］
なお、調査システム１５、１５Ａは、原子力発電所に限らず、火力、水力、風力等の各種発電所の狭隘部、平面部の調査、検査にも用いられる。また、石油プラントや工場等の調査、検査のために調査システム１５、１５Ａを用いてもよい。

【0135】

また、支援装置３０、調査装置５０は、それぞれ３つ以上のクローラを備えてもよい。これにより、いずれか１つのクローラにゴミ等が絡まってクローラが動かなくなっても、他のクローラにより、支援装置３０、調査装置５０が移動可能となる。

【0136】

また、調査装置制御部４２が行う、自己位置検知、温度測定、線量率測定の各処理は、調査装置５０自身が行ってもよい。そして、調査装置５０は、測定結果だけを調査装置用ケーブル１４を介して調査装置コントローラ４０に送信してもよい。

【0137】

また、支援装置３０にカメラ部を搭載することにより、支援装置３０が撮像した画像を支援装置コントローラ２０に出力するようにしてもよい。これにより作業員は支援装置３０の現在位置を正確に把握することができる。

【0138】

また、予め構造物の内部構成が判明していれば、支援装置３０とは支援装置コントローラ２０の制御なしで自走して目的位置まで到達することができる。同様に、調査装置５０についても調査装置コントローラ４０の制御なしで自走して目的位置まで到達することができる。

【0139】

また、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【符号の説明】

【0140】

１３…支援装置用ケーブル、１４…調査装置用ケーブル、１５…調査システム、２０…支援装置コントローラ、２２…支援装置制御部、３０…支援装置、３１…走行部、３３…固定部、３４…ケーブル支援部、４０…調査装置コントローラ、４２…調査装置制御部、５０…調査装置、５１…走行部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】