JPH03163390A - 自走式放射性物質自動測定表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、自走して床面および空間の放射性物質を検
出し、この検出位置にマーキングし、かつ位置を記憶を
保持し、かつ出力するための自走式放射性物質自動測定
表示装置に関する．更に詳しくは、研究所、病院、原子
力発電所などの放射性物質取扱施設において、取扱ミス
などにより汚染された床面の放射性物質または放置され
た放射性物質から発する放射線を、自動測定装置を搭載
した自走式ロボットで測定し、放射線を検知したときそ
の箇所に人間が見えるようにマーキングすることができ
る自走式放射性物質自走測定表示装置に関する． ［発明の背景］ 研究所、病院、原子力発電所など放射性物質、放射線を
取扱う施設は、そこで働く者の健康維おから放射性物質
および放射線の分布状況を測定函録しておくことが法令
により義務づけられてｂる。このような中で近年、放射
性物質および放身線を取扱う施設は、その有効性が広く
理解されｔこともあって日本だけでも数千施設存在する
．これらの施設は、厳重な管埋のもとに運営されてレる
が、取扱いのミスなどで放射性核種を含んだ左射性物質
を床に落としたり、机上などに放射性劇質を放置したり
することがある。通常、この量Ｃ；きわめてわずかな量
である。

この放射線施設の床面の汚染の測定は、可搬音サーベイ
メータおよび手押車付サーベイメータて測定を行ってき
た。しかし、この方法では、測貝に多くの人手を要する
。手押車を押す速度などグ測定条件が個人によって異な
るため、データが４．］らつき一様な測定が困難であっ
た．また測定しｔデータは、個々に別の方法でデータ処
理をする蓬要があり、能率的でない。

一方、部屋の掃除をくまなく自動的に行わせる掃除ロボ
ットが知られている．この掃除ロボットは、一定の動作
しかしないもの、目印に向かって動作するもの、基本ラ
インを引いてそのライン上に沿って動作するものなどが
主である。また、壁面をセンサーにより常に監視しなが
ら動作するものも知られている。

例えば、特開昭６３−１７２３１０号公報には、あらか
じめ清掃走行パターン、清掃内容、清掃順序等の清掃形
態情報を記憶させておく。更に、清掃対象の大きさ、形
状、床形態などの清掃対象情報ならびに清掃ロボットに
関する走行障害物等の清掃ロボット形態情報とのプログ
ラム、ティーチングペンダント等の外部手段により予め
教示して記憶させ、これら記憶情報をプレイバックさせ
ることにより、少なくとも前記車両部および前記清掃部
を運行制御する清掃ロボットの運行制御方法が記載され
ている． また、特開昭６２−１５４００８号公報には、自走ロボ
ットを、直進走行、Ｕターンを繰り返して一定のピッチ
でジグザグ走行させる自走式ロボットが開示されている
．特開昭６１−２４５２１５号公報には、超音波送信器
と受信器で障害物の位置を検知し、走行すべき範囲を障
害物に合わせて修正するものが開示されている． ［発明が解決しようとする課題］ この発明は、以上のような技術的背景のもとに発明され
たものであり、以下の目的を達成す゛る。

この発明の目的は、床面または空間の放射性物質から発
する放射線の位置、線量などを計測するための自走式の
放射性物質自動測定表示装置を提供することにある． この発明の他の目的は、床面または空間の放射性物質か
ら発する放射線の位置を正確に検出した後、その位置に
視覚的に見えるマーキングするためのマーキング手段を
有する放射性物質自動測定表示装置を提供することにあ
る． この発明の更に他の目的は、記憶された床面または空間
の放射性物質から発する放射線の位置、線量などのデー
タを記憶、表示、印刷などができかつ出力するための記
憶、出力手段を有した放射性物質自動測定表示装置を提
供することにある．［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採る。

主な手段は、閉じられた空間の少なくとも一面の床面を
自走する自走式ロボットと、この自走式ロボットに搭載
され前記床面上の放射性物質を検知する床面放射線検知
センサーと、前記自走式ロボットに搭載され前記床面に
人が目視できるようにマークをするためのマーキング手
段と、前記床面放射線検知−センサーの信号を受けて前
記床面にマーキングするために指令を発するマーキング
指令手段とからなる自走式放射性物質自動測定表示装置
である。

前記床面放射線検知センサーに代えて、前記空間の放射
線を検知する空間放射線検知センサーとからなる自走式
放射性物質自動測定表示装置としても良い． 更に、検知された前記放射線の座標位置などの放射線の
データを記憶するための放射線検出データ記憶メモリを
有する更に効果的である。

更に、前記放射線の線量、検出位置などの前記放射線検
知センサーのデータを出力するための出力手段を有する
と更に効果的である。

［作　用］ 自走式ロボット上に搭載された床面または空間の放射線
を検知する放射線検知センサーが放射線を検知すると、
検知位置、線量などのデータを記憶する．更に、この検
知位置に人間の視覚で見え易いように、床面に粘着性の
シートなどを自走式ロボットに搭載したマーキング手段
で接着する．検出された放射線に関する諸データは、放
射線検出データ記憶メモリに記憶される． ［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、自走式放射性物質自動測定表示装置（以下、
自走ロボットという）１である．車体２の下面の両側に
は、左車輪３、右車輪４が配置されている。左、右車輪
３．４は、ゴム製の公知のタイヤである。左、右車輪３
．４以外にも、走行用の車輪（図示せず〉を備えている
．左車輪３，、右車輪４の車軸は、変速機箱５．６には
、内部に連結されている．変速機箱５．６には、それぞ
れ左車輪サーボモータ７、右車輪サーボモータ８が一体
に取り付けてある。

変速機箱５．６は、左、右車輪サーボモータ７．８の出
力を変速し、車軸を介して、左車輪３、右車輪４に伝動
するものである。変速機５．６の内部には、歯車変速機
構、電磁クラッチ、ブレーキなどの左車輪３、右車輪４
の回転、停止の制御に必要なメカニズムを内蔵している
。超音波送受信器１０は、超音波の発生と、受信を行う
ものである．超音波送受信器１０から発射された超音波
は、パラボラアンテナｌ１に反射され平行な音波にされ
た後、壁や障害物などに向けて発射し、その反射波を受
信して距離を測定する。

パラボラアンテナ１１は、回転支持柱１２に設けてある
．回転支持柱１２の下端には、歯車箱１３に収り付けて
ある．歯車箱１３の内部には、ウォーム、ウオーム・ホ
イールなどの歯車減速機構を内蔵していて、回転支持軸
１２を回す．歯車箱ｌ３の側面には、パラボラアンテナ
・サーボモータ１４が取り付けられている．パラボラア
ンテナ・サーボモータ１４の出力軸には、歯車箱１３内
の歯車減速機構に連結されている。

したがって、パラボラアンテナ・サーボモータ１４の駆
動により、回転支持柱１２が垂直軸線を中心に回転して
パラボラアンテナ１１の方向を制御する。車体２の最前
部には、放射線検出器１５が設けてある。この放射線検
出器１５は、公知の検出器で作られるものであり、例え
ば、ＧＭ式サーベイメータ、ＮａＩ式サーベイメータ、
電離箱サーベイメータなどが搭載されている．放射線検
出器１５は、複数台数の検出器を直線上に並べるものか
、一台のもので細長い直線のセンサーでも良い。いずれ
にしろ、直線上のどの位置で検知したか特定できるセン
サーが望ましい。放射能検出器１５の後部には、マーカ
ー１６が設けてある。

マーカー１６は、放射性物質で汚染された床面の位置に
、粘着性シールで接着する手段であり、ローラーに帯状
に巻かれたシール部材１７を汚染された床面の上に貼り
付けるものである（第４図参照〉。図に示すように、シ
ール部材１７には、一定間隔ごとにミシン目１９が入れ
てある．シール部材１７の一面には、感圧接着剤２０が
塗布されている。ローラーを支持するロツド６３は、ソ
レノイド１８により駆動される。マーカー１６の上部に
は、ソレノイド１８が設けてある（第２図参照〉． シールするときには、ソレノイド１８に電流が流され、
マーカー１６が作動しシール部材１７の感圧接着剤２０
が床面上に接着され、ミシン目１９から切断され貼り付
けられる。ただし、放射線検出器ｌ５による放射線の検
知後、放射線検出器１５の位置とマーカー１６との距離
があるときは、左、右車輪サーボモータ７．８を駆動し
て、車体２を移動させマーカー１６を汚染位置の上に位
置させることによりシール部材ｌ７を貼り付けする． シール部材１７により汚染した床面上がシールされるの
で、車輪３．４で汚染された床面上を走行しても汚染を
拡散することはない．車体２の後部には、左、右車輪サ
ーボモー夕、制御回路用の電源である蓄電池２０が搭載
されている．超音波送受信器１０から発射された超音波
は壁や障害物などに当たると反射され、反射超音波のう
ちのパラボラアンテナ１１に帰ってきたものが超音波送
受信器１０で受信されるが、超音波が発射されてから受
信されるまでの時間と超音波レーダエンコーダによって
検出される超音波の発射方向とから、壁や障害物の位置
が測定される。

さらに、車体２には、自走ロボット１の進行方向の角度
変化を計測するためのジャイロ、走行制御装置、操作部
９なども搭載されている。操作部９は、入出力のための
ボタン、表示部などを有し、更に超音波レーダの超音波
送受信器１０、パラボラアンテナ１１の検出回路、制御
装置も内蔵している。操作部９では、走行方法の切換え
、自動走行と手動走行との切換えなどの操作も行うこと
ができる．図では、ボデイカバーを有していないが必要
に応じてカバーで覆ってもよい．第２図は、第１図にお
ける走行制御装置の全体を示すシステムブロック図であ
る。ＣＰＵ　（中央処理部）３０は、走行制御装置全体
を統括制御するものである．以下に示す回路、メモリな
どは、バス５０を介して接続されている。超音波レーダ
検出回路３１は、超音波送受信器１０からの信号を受け
て、位置を計測するものである．超音波レーダエンコー
ダ３２は、パラボラアンテナサーボモータ１４の回転数
のパルスを回転するためのエンコーダである。レーダエ
ンコーダ計測回路３３は、超音波レーダエンコーダ３２
からのパルス数によりパラボラアンテナ１１の向きの角
度を計算するものである。ジャイロ３４は、車体２の角
度方向を特定するための公知のものであり、このジャイ
ロ３４の出力はジャイロ計測回路３５に入力されて車体
２の向きを計算する。

右車輪エンコーダ３６，左車輪エンコーダ３７は、左車
輪サーボモータ７，右車輪サーボモータ８の回転数、回
転速度をパルス信号により検出するものである．車輪エ
ンコーダ計測回路３８は、右車輪エンコーダ３６，左車
輪エンコーダ３７からの車輪の回転に伴うパルス信号を
受けて、右、左車輪３．４の回転数、回転速度を計測す
る。

測定回路部３９は、超音波送受信器１０の出力信号を検
出する超音波レーダ検出回路３１と、超音波レーダエン
コーダ３２からデータを測定するレーダエンコーダ計測
回路３３と、ジャイロ３４からのデータを測定するジャ
イロ計測回路３５と、右車輪エンコーダ３６および左車
輪エンコーダ３７のデータを測定する車輪エンコーダ計
測回路３８とからなる． インターフェイス４１を介してバス５０に接続された経
路記憶メモリ４０は、自走式ロボット１の走行経路を記
憶しておくメモリである．演算または入力された走行経
路は、一旦この経路記憶メモリ４０に入力される．放射
線検出データ記憶メモリ４５は、検出した放射線の線量
、検出位置、大きさなど必要なデータを記憶するもので
ある。

この経路記憶メモリ４０、放射線検出データ記憶メモリ
４５およびＣＰＵ３０内のメモリ内への入出力は、入出
力装置４２により行う。

入出力装置４２は、キーボード、表示装置などを備えた
ものでインターフエイス４３を介して接続されている。

計測された放射線のデータは、必要に応じてプリンター
４４などで出力される。プリンター４４は、放射線施設
に法令上要求される汚染位置を示す図面、データなどを
打ち出すものである．このプリンターは、フロッピーな
どの手段で取り出し、他のコンピュータ機器で打ち出し
、整理しても良い． ＣＰＵ３０は、内蔵したプログラムに従って、計測回路
部３９の超音波レーダ検出回路３１、レーダエンコーダ
計測回路３３、ジャイロ計測回路３５および車輪エンコ
ーダ計測回路３８の出力データを周期的に取り込んで自
走ロボットの自己位置、壁や障害物の位置などを計算し
、この結果を経路記憶メモリ４０に格納するとともに、
この結果に応じて左車輪駆動モータ７、右車輪駆動モー
タ８、超音波レーダ回転モータ１４の制御信号を形成す
る。

この放射能検出器１５は、ＧＭ式サーベイメータであり
、放射線を検出すると、放射線検知回路４６によりこの
出力は検知される．この出力は、ＣＰＵ３０に直ちに検
知され、後述するようなマーキング動作を行う。マーカ
ー１６は、放射線を感知すると、その位置にシールを貼
り床上にマークするためのマーキング手段である。マー
キングは、比較的粘着力の弱いシールを汚染された上に
貼り付ける。このため、汚染された床でも自走車は、走
行しても汚染を拡大することはない．ローラーの後端部
は、磁性材料で作られた駆動部６２が一体に設けてある
．駆動部６２には、ソレノイド１８が巻いてある。この
ソレノイド１８に電流を流して駆動部６２が駆動され、
ローラー６０のシール６１が床面に貼り付けられマーク
する．ソレノイド６３には、ＣＰＵ３０からの指令をア
ンプ６４を介して駆動電流が流される．色−１ 第３図は、自走ロボットｌの動作の概要を示すフロー図
である．最初に、電流をＯＮにし、測定回路部３９の電
源をＯＮにして、超音波レーダ検出回路３１、レーダエ
ンコーダ計測回路３３、ジャイロ計測回路３５、車輪エ
ンコーダ計測回路３８、放射線検出器１５などを動作さ
せる（Ｐｌ〜，）．ＣＰＵ３０は、直ちに自走ロボット
１の現在位置を計測する。スタート位置の認識は、種々
り方法が知られているが、超音波レーダの計測により壁
の位置（マニュアル）による原点入力などから認識する
（Ｐ４）． この位置の測定が終了すると、ジャイロ１をリセットし
あらかじめ経路記憶メモリ４０に記憶された経路４０に
したがってスタート位置へ移動を開始する（Ｐ５）．移
動を開始後の位置の認識は、次のように行う．この走行
ロボット１の自己位置は、左車輪エンコーダ３７，右車
輪エンコーダ３６およびジャイロ３４の出力信号をもと
に測定される．すなわち、左車輪エンコーダ３７からの
左車輪３の回転速度を表すデータ（パルス数）が出力さ
れ、車輪エンコーダ計測回路３８でこのデータから左車
輪３７の回転数が測定されて、その結果、左車輪３の走
行距離が測定される。

同様にして、右車輪エンコーダ３７からは右車輪４の回
転速度を表すデータが出力され、車輪エンコーダ計測回
路３８で右車輪４の走行距離が測定される。また、ジャ
イロ３４からは自走ロボット１の回転角度を表す角度デ
ータが出力され、このデータからジャイロ計測回路３５
で、一定時間間隔おきに、自走ロボット１の進行方向の
角度変化量が測定される。この一定時間間隔おきに、こ
れらデータがＣＰＵ３０に取り込まれ、これらデータを
計算処理して自走式ロボット１の自己位置データが得ら
れる． なお、自己位置データの補正は、車体２の側面に設けた
センサー、床面上のセンサーなどで補正しても良い．放
射線検出器ｌ５が放射線を検出すると、この位置、放射
線量などのデータを放射線検出データ記憶メモリ４５に
記憶する。この後、左、右車輪サーボモータ７．８が直
ちに停止し、放射線検出器ｌ５の検出位置に近い位置の
マーカー１６が作動して床面にマークを行い終了する．
この動作は、全体の床面が終了するまで行つ． ［他の実施例］ 前記した実施例は、放射線の検出をＧＭ式サーベイメー
タで行うがＮａＩシンチレーションサーベイメータ、電
磁箱サーベイメータなと公知の検出器であれば良い。ま
た、この測定結果を自走ロボット１に搭載してある放射
線検出データ記憶４５メモリにデータ保存している。こ
の保存されたデータは、フロッピーディスクまたはＩＣ
カードなどで取り出し、他のパーソナルコンピュータな
どで処理またはデータ相互の交換が可能なようにしてで
も良い． この他、汚染場所のマーク装置としては放射線検出器か
らの放射線検出信号によりそれと直ちに連動したマーク
手段、例えばストッパープル塗料をスプレイによる床面
のマーキングまたは海綿状の部材に速′乾性の水溶性の
インキでマーク表示とすることもできる． 前記実施例の放射線検出器１５は、床面上の放射性物質
を検知するものであったが、放射線検出器１５を空中に
突き出して検知するものを追加しても良い．この場合は
、床面でなく机上などに放置された放射性物質を検出す
ることになる．しかしながら、このときも床面の検出を
区別する意味でマークは、床面の検出と区別する意味で
マークの色、図柄を変える．また、レーダーは、レーザ
レーダ、電波レーダなと他の手段でも良い．前記実施例
では、自走式ロボット１の経路はデータで入力している
．このデータに変えて、部屋の見取り図、障害物の位置
などを穿孔カードで入力する方式など他の公知の方法で
も良い。前記マーカー１６は、ロール状に巻いたシール
部材１７を用いたが、平板状のシール部材１を積層し、
一枚つづ貼り付けたものでも良い。

［発明の効果］ 以上詐記したように、この発明は、自動計測装置なので
、人手を必要とせず、かつ確実に自動的に安定した測定
が可能である，床面にマークするので汚染場所は、人間
の視覚で認識できる。

更に、この発明は自走車に搭載した放射線検出器とマイ
クロコンピュータが直線でつながっているため、放射線
検出器で検出したデータは、マイクロコンピュータで直
ちにデータ処理される。また、データの処理は、あらか
じめ入力したプログラムにより処理されるので必要に応
じたデータが迅速に得られる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、自走式ロボットの概要を示す外観図、第２図
は制御装置システムを示すブロック図、第３図は制御装
置の動作を示すフローチャート、第４図はシール部材示
す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、閉じられた空間の少なくとも一面の床面を自走する
   自走式ロボットと、この自走式ロボットに搭載され前記
   床面上の放射性物質を検知する床面放射線検知センサー
   と、前記自走式ロボットに搭載され前記床面に人が目視
   できるようにマークをするためのマーキング手段と、前
   記床面放射線検知センサーの信号を受けて前記床面にマ
   ーキングするために指令を発するマーキング指令手段と
   からなることを特徴とする自走式放射性物質自動測定表
   示装置。 ２、請求項１において、前記床面放射線検知センサーに
   代えて、前記空間の放射線を検知する空間放射線検知セ
   ンサーとからなることを特徴とする自走式放射性物質自
   動測定表示装置。 ３、請求項２において、検知された前記放射線の座標位
   置などの放射線のデータを記憶するための放射線検出デ
   ータ記憶メモリを有することを特徴とする自走式放射性
   物質自動測定表示装置。 ４、請求項３において、前記放射線の線量、検出位置な
   どの前記放射線検知センサーのデータを出力するための
   出力手段を有することを特徴とする自走式放射性物質自
   動測定表示装置。