(57)【要約】【課題】水中移動体の位置や姿勢制御を向上させることができる水中移動体制御システムを提供する。【解決手段】本体に推力を付与するスラスタ２８を有する水中検査装置９と、水中検査装置９の位置や姿勢に係わる状態量を検出する例えばジャイロ１７、傾斜計１８、地磁気センサ１９、カメラ２１ａ，２１ｂ、及び深度センサ２３と、それらの検出結果に基づき水中検査装置９の位置や姿勢を演算する制御装置１２とを備えた水中移動体制御システムにおいて、水中検査装置９に加わるスラスタ２８の推力以外の外力として例えば流体抵抗、衝撃力、及びケーブル１０の張力に直接係わる状態量をそれぞれ検出する流速計２４、加速度センサ２５、及び張力用検出器２６を水中検査装置９に設け、制御装置１２は、それらの検出結果に基づき外力を演算し、演算した水中検査装置９の位置や姿勢と外力に基づきスラスタ２８を制御する。【選択図】図６
2008296875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に推力を付与する推進機構を有する水中移動体と、前記水中移動体の位置や姿勢に係わる状態量を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体の位置や姿勢を演算する位置・姿勢演算手段とを備えた水中移動体制御システムにおいて、
前記水中移動体に設けられ、前記本体に加わる前記推進機構の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する第２検出手段と、
前記第２検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる外力を演算する外力演算手段と、
前記位置・姿勢演算手段で演算した前記水中移動体の位置や姿勢と前記外力演算手段で演算した前記水中移動体に加わる外力に基づき、前記推進機構を制御する推進機構制御手段とを備えたことを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項２】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記第２検出手段は、前記水中移動体に対する周囲流体の相対流速を検出する相対流速検出器を有し、前記外力演算手段は、前記相対流速検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる流体抗力を演算することを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記第２検出手段は、前記水中移動体が周囲構造物と衝突したときに生じる衝撃力に直接係わる前記水中移動体の加速度を検出する加速度検出器を有し、前記外力演算手段は、前記加速度検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる衝撃力を演算することを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項４】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記第２検出手段は、前記水中移動体に接続されたケーブルの張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出手段を有し、前記外力演算手段は、前記張力用検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体に加わるケーブル張力を演算することを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項５】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記水中移動体は、ケーブルの送り出し及び巻き取りを行うウインチを有し、前記第２検出手段は、前記ウインチの回転角を検出する回転角検出器を有し、前記外力演算手段は、前記回転角検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる回転モーメントを演算することを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項６】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記推進機構制御手段は、前記位置・姿勢演算手段で演算した前記水中移動体の位置や姿勢と前記外力演算手段で演算した前記水中移動体に加わる外力に基づき指令推力を演算し、これに応じて前記推進機構を駆動させることを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項７】
請求項１記載の水中移動体制御システムにおいて、前記推進機構制御手段は、前記外力演算手段で演算した外力が予め設定された所定の閾値を越えた場合、前記推進機構を停止させることを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項８】
推進機構を有する水中移動体と、前記水中移動体に接続されたケーブルの送り出し及び巻き取りを行うウインチを有する支援装置とを備えた水中移動体制御システムにおいて、
前記ケーブルの水中移動体側張力に係わる状態量を検出する第１の張力用検出手段と、
前記第１の張力用検出手段の検出結果に基づき前記ケーブルの水中移動体側張力を演算する第１の張力演算手段と、
前記ケーブルの支援装置側張力に係わる状態量を検出する第２の張力用検出手段と、
前記第２の張力用検出手段の検出結果に基づき前記ケーブルの支援装置側張力を演算する第２の張力演算手段と、
前記第１の張力演算手段で演算した前記ケーブルの水中移動体側張力と前記第２の張力演算手段で演算した前記ケーブルの支援装置側張力に基づき、前記ケーブルに異常が生じたかどうかを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段の判定結果を報知する報知手段とを備えたことを特徴とする水中移動体制御システム。
【請求項９】
請求項８記載の水中移動体制御システムにおいて、前記水中移動体の推進機構を制御する推進機構制御手段と、前記支援装置のウインチを制御するウインチ制御手段と、前記ウインチ制御手段の制御モードを、前記推進機構制御手段の制御と連成して制御する連成制御モード及びウインチ用操作手段の操作に応じて制御する手動制御モードのうちいずれかに設定する制御モード設定手段とを備え、前記制御モード設定手段は、前記異常判定手段で前記ケーブルに異常が生じていないと判定した場合に前記連成制御モードを設定し、前記異常判定手段で前記ケーブルに異常が生じたと判定した場合に前記手動制御モードを設定することを特徴とする水中移動体制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進機構を有する水中移動体に係わり、特に、水中移動体の位置や姿勢を制御する水中移動体制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水中移動体の位置や姿勢を制御する水中移動体制御システムの好適な実施形態として、水中移動体を用いて原子炉内構造物の検査作業を行う原子炉内検査システムが知られている。この原子炉内検査システムの一例として、本体に推力を付与するスラスタ及び本体の位置や姿勢に係わる状態量を検出する検出手段を有する水中検査装置（水中移動体）と、この水中検査装置にケーブルを介し接続され、水中検査装置の位置や姿勢を制御する制御装置とを備えた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の従来技術において、検出手段は、水中検査装置に設けられており、３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸）方向の加速度を検出する加速度センサと、３軸周りの角速度を検出するジャイロと、照射したスリットレーザが映り込んだ対象物を撮像するカメラとで構成されている。そして、制御装置は、それら検出手段の検出結果に基づき水中検査装置の位置や姿勢を演算し、これに基づいて水中検査装置のスラスタを駆動制御する。
【０００３】
ところで、水中移動体にスラスタの推力以外の外力（外乱）が加えられる環境下では、その外力の影響により水中移動体の位置や姿勢制御の精度が低下する。そこで、これに対応するため、例えば外力のない環境を想定して、トルク指令で駆動されるスラスタの推力によって移動する水中移動体（水中ビーグル）の位置や姿勢を演算する水中ビーグルモデルと、この水中ビーグルモデルで演算した水中移動体の位置や姿勢の演算値と実際値（検出値）との偏差から外力抑制トルク指令を求める位置・姿勢偏差／トルク指令変換器と、前述したトルク指令と外力抑制トルク指令とを加算した外力抑制有トルク指令を出力する加算器とを有する制御装置が提唱されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１５７０９号公報
【特許文献２】特開平１０−２０３４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。
すなわち、上記特許文献２に記載の従来技術では、外力のない環境を想定した水中ビーグルモデルを用いて水中移動体の位置や姿勢を演算し、その演算値と実際値との偏差から外力の影響を推定し、スラスタの指令値を修正するようになっている。言い換えれば、水中移動体に加わる外力を間接かつ事後的に検出するものであるから、その外力の検出精度、しいては水中移動体の位置や姿勢制御の精度の点で改善の余地があった。
【０００６】
本発明の第１の目的は、水中移動体の位置や姿勢制御を向上させることができる水中移動体制御システムを提供することにある。
【０００７】
また、上記特許文献１には記載されていないものの、水中検査装置に接続されたケーブルの取り扱いを容易にするため、このケーブルの送り出し及び巻き取りを行うウインチを設けた構成が知られている。ところが、例えば水中移動体に接続されたケーブルが周囲構造物等に引っかかるような異常が生じた場合、その異常に気づかないことがあり、さらに水中検査装置をあらぬ方向に移動させるかウインチでケーブルを巻き取ってしまうと、ケーブルが破断する可能性があった。
【０００８】
本発明の第２の目的は、水中移動体に接続されたケーブルの異常を検知することができる水中移動体制御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】
【０００９】
（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、本体に推力を付与する推進機構を有する水中移動体と、前記水中移動体の位置や姿勢に係わる状態量を検出する第１検出手段と、前記第１検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体の位置や姿勢を演算する位置・姿勢演算手段とを備えた水中移動体制御システムにおいて、前記水中移動体に設けられ、前記本体に加わる前記推進機構の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する第２検出手段と、前記第２検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる外力を演算する外力演算手段と、前記位置・姿勢演算手段で演算した前記水中移動体の位置や姿勢と前記外力演算手段で演算した前記水中移動体に加わる外力に基づき、前記推進機構を制御する推進機構制御手段とを備える。
【００１０】
本発明においては、第１検出手段の検出結果に基づき水中移動体の位置や姿勢を位置・姿勢演算手段で演算する。また、水中移動体に加わる推進機構の推力以外の外力（例えば流体抗力や衝撃力等）に直接係わる状態量を検出する第２検出手段を水中移動体に設け、この第２検出手段の検出結果に基づき水中移動体に加わる外力を外力演算手段で演算する。これにより、水中移動体に加わる外力を直接かつ即時的に検出することができ、その検出精度を高めることができる。そして、推進機構制御手段は、例えば、演算された水中移動体に加わる外力と水中移動体の位置や姿勢に基づき指令推力を演算し、これに応じて推進機構を駆動させる。したがって、水中移動体の位置や姿勢制御の精度を向上させることができる。また、推進機構制御手段は、例えば水中移動体に加わる外力が予め設定された所定の閾値を越えた場合、推進機構を停止させる。これにより、例えば水中移動体に何らかの理由で突発的に大きな外力が加わり、水中移動体の位置や姿勢制御が不安定となる状態に陥っても、安定な状態により早く復帰させることができる。
【００１１】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記第２検出手段は、前記水中移動体に対する周囲流体の相対流速を検出する相対流速検出器を有し、前記外力演算手段は、前記相対流速検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる流体抗力を演算する。
【００１２】
（３）上記（１）において、好ましくは、前記第２検出手段は、前記水中移動体が周囲構造物と衝突したときに生じる衝撃力に直接係わる前記水中移動体の加速度を検出する加速度検出器を有し、前記外力演算手段は、前記加速度検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる衝撃力を演算する。
【００１３】
（４）上記（１）において、好ましくは、前記第２検出手段は、前記水中移動体に接続されたケーブルの張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出手段を有し、前記外力演算手段は、前記張力用検出手段の検出結果に基づき前記水中移動体に加わるケーブル張力を演算する。
【００１４】
（５）上記（１）において、好ましくは、前記水中移動体は、ケーブルの送り出し及び巻き取りを行うウインチを有し、前記第２検出手段は、前記ウインチの回転角を検出する回転角検出器を有し、前記外力演算手段は、前記回転角検出器の検出結果に基づき前記水中移動体に加わる回転モーメントを演算する。
【００１５】
（６）上記（１）において、好ましくは、前記推進機構制御手段は、前記位置・姿勢演算手段で演算した前記水中移動体の位置や姿勢と前記外力演算手段で演算した前記水中移動体に加わる外力に基づき指令推力を演算し、これに応じて前記推進機構を駆動させる。
【００１６】
（７）上記（１）において、好ましくは、前記推進機構制御手段は、前記外力演算手段で演算した外力が予め設定された所定の閾値を越えた場合、前記推進機構を停止させる。
【００１７】
（８）上記第２の目的を達成するために、本発明は、推進機構を有する水中移動体と、前記水中移動体に接続されたケーブルの送り出し及び巻き取りを行うウインチを有する支援装置とを備えた水中移動体制御システムにおいて、前記ケーブルの水中移動体側張力に係わる状態量を検出する第１の張力用検出手段と、前記第１の張力用検出手段の検出結果に基づき前記ケーブルの水中移動体側張力を演算する第１の張力演算手段と、前記ケーブルの支援装置側張力に係わる状態量を検出する第２の張力用検出手段と、前記第２の張力用検出手段の検出結果に基づき前記ケーブルの支援装置側張力を演算する第２の張力演算手段と、前記第１の張力演算手段で演算した前記ケーブルの水中移動体側張力と前記第２の張力演算手段で演算した前記ケーブルの支援装置側張力に基づき、前記ケーブルに異常が生じたかどうかを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段の判定結果を報知する報知手段とを備える。
【００１８】
本発明においては、第１の張力用検出手段の検出結果に基づきケーブルの水中移動体側張力を第１の張力演算手段で演算し、第２の張力用検出手段の検出結果に基づきケーブルの支援装置側張力を第２の張力演算手段で演算し、これらケーブルの水中移動体側張力と支援装置側張力に基づき、ケーブルに異常が生じたかどうかを異常判定手段で判定し、その判定結果を報知手段で報知する。詳しく説明すると、例えば水中移動体に接続されたケーブルが周囲構造物等に引っかかるような異常が生じた場合、ケーブルの水中移動体側張力及び支援装置側張力のうちのいずれか一方が大きくなるので、これによりケーブルの異常を検知することができる。そして、検査員は報知手段によりケーブルの異常に気づいて対処することができ、ケーブルの破断を防止することができる。
【００１９】
（９）上記（８）において、好ましくは、前記水中移動体の推進機構を制御する推進機構制御手段と、前記支援装置のウインチを制御するウインチ制御手段と、前記ウインチ制御手段の制御モードを、前記推進機構制御手段の制御と連成して制御する連成制御モード及びウインチ用操作手段の操作に応じて制御する手動制御モードのうちいずれかに設定する制御モード設定手段とを備え、前記制御モード設定手段は、前記異常判定手段で前記ケーブルに異常が生じていないと判定した場合に前記連成制御モードを設定し、前記異常判定手段で前記ケーブルに異常が生じたと判定した場合に前記手動制御モードを設定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、水中移動体の位置や姿勢制御を向上させることができる。また、本発明によれば、水中移動体に接続されたケーブルの異常を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の水中移動体制御システムの好適な実施形態である原子炉内検査システムを、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
本発明の第１の実施形態を図１〜図１５により説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態による原子炉内検査システムの機器配置を一例として表す概略図である。
【００２４】
この図１において、原子炉１内には、シュラウド２、上部格子板３、炉心支持板４、及びシュラウドサポート５等の構造物があり、またＰＬＲ(Primary Loop Re-circulation System：一次冷却材再循環系）配管６等の配管が接続されている。原子炉１の上部には、作業スペースであるオペレーションフロア７があり、同じく上方には、燃料交換装置８がある。
【００２５】
本実施形態の原子炉内検査システムは、原子炉１内構造物の目視検査に用いる水中検査装置９（水中移動体）と、この水中検査装置９に接続されたケーブル１０の送り出し及び巻き取りを行うウインチ２９（後述の図２参照）を有する地上支援装置１１と、この地上支援装置１１に接続された制御装置１２と、この制御装置１２に接続され、水中検査装置９からのカメラ画像を表示するとともに水中検査装置９の位置や姿勢等を表示する表示装置１３と、制御装置１２に接続され、水中検査装置９及び地上支援装置１１を操作可能な操作レバー４２ａ，４２ｂ（後述の図６参照）を有するコントローラ１４とを備えている。
【００２６】
そして、例えば原子炉１内構造物の目視検査作業を行う場合、オペレーションフロア７上の検査員１５は、原子炉１内に水中検査装置９を投入し、この水中検査装置９の位置や姿勢を表示装置１３で確認しつつ、コントローラ１４を操作する。
【００２７】
図２は、地上支援装置１１の構成を表す概略図である。
【００２８】
この図２において、地上支援装置１１は、ケーブル１０が巻き回されるドラム３０及びこのドラム３０を駆動するモータ３１を有するウインチ２９と、このウインチ２９の回転角を検出し、その回転角信号（パルス信号）を制御装置１２に出力するエンコーダ３２とを備えている。なお、ドラム３０の回転部と固定部との間にはスリップリング（図示せず）が設けられ、このスリップリングを介し水中検査装置９側のケーブル１０と制御装置１２側のケーブルとが接続されている。
【００２９】
図３は、水中検査装置９の構成を表す概略図である。
【００３０】
この図３において、水中検査装置９は、本体の上面側（図３中上側）、後面側（図３中右側）、及び左側面側（図３中紙面に向かって手前側）に設けられた３つのスラスタ２８（推進機構）を備えている。スラスタ２８は、スクリューと、このスクリューを正回転又は逆回転に駆動するモータ（図示せず）とを有し、上下方向（図３中上下方向）の推力、前後方向（図３中左右方向）の推力、及び左右方向（図３中紙面に対し垂直方向）の推力をそれぞれ付与するようになっている。これにより、水中検査装置９は３次元に水中遊泳可能となっている。なお、以降、水中検査装置９の座標系は、本体の左方向（図３中紙面に向かって手前方向）をＸ軸正方向、前方向（図３中左方向）をＹ軸正方向、下方向（図３中下方向）をＺ軸正方向に定義したものとして説明する。
【００３１】
水中検査装置９は、本体の位置や姿勢に係わる状態量を検出する第１検出手段として、慣性センサ部１６、カメラ２１ａ，２１ｂ、及び深度センサ（圧力センサ）２３を備えている。慣性センサ部１６は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの角速度をそれぞれ検出する３つのジャイロ１７と、Ｘ軸及びＹ軸周りの角度（傾斜角）を検出する傾斜計１８と、Ｚ軸周りの角度（方位角）を検出する地磁気センサ１９とを有している。
【００３２】
本体の前面側（図３中左側）には、上記カメラ２１ａと、このカメラ２１ａの撮像方向と光軸が一致するように配置されたスリットレーザ光源２２ａとが設けられている。そして、画像取込部２０ａは、カメラ２１ａから例えばスリットレーザ像が映り込んだ対象物の画像を取込み、その画像を電子情報化して出力するようになっている。同様に、本体の後面側には、上記カメラ２１ｂと、このカメラ２１ｂの撮像方向と光軸が一致するように配置されたスリットレーザ光源２２ｂとが設けられている。そして、画像取込部２０ｂは、カメラ２１ｂから例えばスリットレーザ像が映り込んだ対象物の画像を取込み、その画像を電子情報化して出力するようになっている。
【００３３】
また本実施形態の大きな特徴として、水中検査装置９は、本体に加わるスラスタ２８の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する第２検出手段として、水中検査装置９に対する周囲流体（冷却水）の相対流速を検出する流速計２４（相対流速検出器）と、水中検査装置９が原子炉１内構造物と衝突したときに生じる衝撃力に直接係わる水中検査装置９の加速度を検出する例えば半導体ピエゾ方式の加速度センサ２５（加速度検出器）と、ケーブル１０の水中検査装置側張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出器２６（第１の張力用検出手段）とを備えている。なお、流速計２４は、原子炉１内の冷却水が主として上下方向に流れていることから、本体の上面側及び下面側に配置されている。
【００３４】
図４は、張力用検出器２６の構造を表す斜視図であり、図５は、図４中断面Ｖ−Ｖによる張力用検出器２６の断面図である。
【００３５】
これら図４及び図５において、張力用検出器２６は、水中検査装置９の本体に固定された円筒部材３５と、この円筒部材３５に挿通するように取り付けられた補助ケーブル３３と、この補助ケーブル３３の先端に設けられ、ケーブル１０が弛んだ状態で水中検査装置９に接続されるように、ケーブル１０を固定する固定クリップ３４と、円筒部材３５の内周面に対向配置された２つの歪みゲージ３６とを有している。そして、ケーブル１０の水中検査装置側張力による応力を補助ケーブル３３が受け、これ応じて円筒部材３５に微少な歪みが生じ、その歪みを歪みゲージ３６が電気抵抗の変化として検出するようになっている。
【００３６】
前述の図３に戻り、水中検査装置９には信号伝送部２７が設けられている。慣性センサ部１６（詳細には、ジャイロ１７、傾斜計１８、地磁気センサ１９）、画像取込部２０ａ，２０ｂ、深度センサ２３、流速計２４、加速度センサ２５、及び張力用検出器２６（詳細には、歪みゲージ３６）からの検出信号や画像信号は、信号伝送部２７、ケーブル１０、及び支援装置１１を介し制御装置１２に出力されるようになっている。また、スラスタ２８は、支援装置１１、ケーブル１０、及び信号伝送部２７を介した制御装置１２からの制御信号に応じて駆動するようになっている。
【００３７】
図６は、制御装置１２の機能構成を表すブロック図である。
【００３８】
この図６において、制御装置１２は、ジャイロ１７からの角速度信号に基づきＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの角速度を演算し、これに基づきＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転角を演算する回転角演算部３７と、傾斜計１８からの角度信号に基づきＸ軸及びＹ軸廻りの傾斜角を演算し、地磁気センサ１９からの角度信号に基づきＺ軸周りの方位角を演算する傾斜角・方位角演算部３８と、これら演算された回転角、傾斜角、及び方位角に基づき水中検査装置９の姿勢変位を演算する姿勢変位演算部３９とを有している。また、画像取込部２０ａ，２０ｂからの画像に対し、その画像中心付近にある対象物とカメラ２１ａ，２１ｂとの距離（以降、画像中心距離と称す）を演算する画像中心距離演算部４３と、画像の中心位置の変位（以降、画像位置変位と称す）を演算する画像位置変位演算部４４と、これら演算された画像中心距離と画像位置変位に基づき水中検査装置９の位置変位を演算する位置変位演算部４５とを有している。また、深度センサ２３からの圧力信号に基づき水中検査装置９の深度を演算する深度演算部４１を有している。また、演算された水中検査装置９の姿勢変位、位置変位、及び深度に基づき水中検査装置９の絶対位置・絶対姿勢を演算し、その演算結果を表示装置１３に出力する位置・姿勢演算部４６を有している。なお、図６では便宜上図示しないが、画像取込部２０ａ，２０ｂからの画像は、表示装置１３に出力されて表示されるようになっている。
【００３９】
また、制御装置１２は、流速計２４からの流速信号、加速度センサ２５からの加速度信号、及び張力用検出器２６の歪みゲージ３６からの歪み信号に基づき、水中検査装置９に加わる外力（詳細には、流体抗力、衝撃力、及びケーブル１０の水中検査装置側張力）を演算する外力演算部４０と、水中検査装置９のスラスタ２８及び地上支援装置１１のウインチ２９をそれぞれ制御する指令を生成する中央制御部５０と、この中央制御部５０からの指令に応じてスラスタ２８を制御するスラスタ制御部５１とを有している。
【００４０】
また、制御装置１２は、地上支援装置１１のエンコーダ３２からの回転角信号に基づきウインチ２９の回転角を演算するウインチ回転角演算部４７と、モータ駆動電流検出回路等（第２の張力用検出手段）で検出されたウインチ２９の駆動電流信号に基づきケーブル１０の地上支援装置側張力を演算する支援装置側張力演算部４９と、中央制御部５０からの指令に応じてウインチ２９を制御するウインチ制御部５２とを有している。
【００４１】
また、中央制御部５０は、上述したケーブル１０の水中検査装置側張力及び地上支援装置側張力に基づき、ケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定するケーブル異常判定機能と、ウインチ２９の制御モードを、スラスタ２８の制御に連成して制御する連成制御モード及び支援装置用操作レバー４２ｂの操作に応じて制御する手動制御モードのうちのいずれかに設定するウインチ制御モード設定機能とを有している。
【００４２】
次に、検査作業における制御装置１２の制御手順を説明する。図７は、制御装置１２の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。
【００４３】
この図７において、まずステップ６０で、水中検査装置９の初期位置・初期姿勢が入力され、ステップ６１に進んで、水中検査装置９の操作処理に移る。まずステップ６２で、水中検査装置９の目標移動速度が入力され、ステップ６３に進んで、位置・姿勢演算処理に移る。この位置・姿勢演算処理において、まずステップ６４で、姿勢変位演算処理を行い、ステップ６５に進んで、位置変位演算処理を行い、ステップ６６に進んで、絶対位置・絶対姿勢演算処理を行う。この位置・姿勢演算処理が終了すると、ステップ６７に進んで、外力演算処理を行い、ステップ６８に進んで、スラスタ制御処理を行う。また、ステップ６９に進んで、地上支援装置１１のウインチ制御処理を行う。以下、各制御処理の詳細を説明する。
【００４４】
（１）姿勢変位演算処理
図８は、前述の図７に示すステップ６４の姿勢変位演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【００４５】
姿勢変位演算処理において、まずステップ７０で、回転角演算部３７は、水中検査装置９のジャイロ１７の角速度信号を取り込み、傾斜角・方位角演算部３８は、水中検査装置９の傾斜計１８及び地磁気センサ１９の角度信号を取り込む。
【００４６】
そして、ステップ７１に進み、回転角演算部３７は、ジャイロ１７の角速度信号から各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）周りの回転角を演算する回転角演算処理に移る。本実施形態のジャイロ１７は、正の電圧値を出力するセラミックジャイロであり、基準電圧（一定の電圧値）からの増減値を角速度に比例して出力するものである。その基準電圧は、通常、ジャイロ１７の固有スペックとして示されるが、本実施形態では、角速度信号が入力されないときの電圧値を予め計測して平均化したものを用いる。まずステップ７２で、ジャイロ１７の角速度信号の基本処理を行い、角速度を演算する。そして、ステップ７３に進んで、演算した角速度に信号取込間隔Δｔを乗じて、回転角を算出する。これらステップ７２及びステップ７３が繰り返し行われて各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）周りの回転角が演算される。
【００４７】
ステップ７１の回転角演算処理が終了すると、ステップ７４に進み、傾斜角・方位角演算部３８は、傾斜計１８の角度信号から各軸（Ｘ軸、Ｙ軸）周りの傾斜角を演算する傾斜角演算処理に移る。本実施形態の傾斜計１８は、封入された電解液の液面変化（Ｘ軸及びＹ軸周りの傾斜角）を電圧変化に変換して出力するものである。まずステップ７５で、各軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の信号から基準電圧（傾斜計１８の固有スペックとして示される一定の電圧値）を減じる基本処理を行う。そして、ステップ７６に進んで、基本処理した信号に傾斜角換算係数（傾斜計１８の固有スペックとして示される一定値）を乗じて、傾斜角を算出する。これらステップ７５及び７６が繰り返し行われて各軸（Ｘ軸、Ｙ軸）周りの傾斜角が演算される。
【００４８】
ステップ７４の傾斜角演算処理が終了すると、ステップ７７に進み、傾斜角・方位角演算部３８は、地磁気センサ１９の角度信号からＺ軸周りの方位角を演算する方位角演算処理に移る。本実施形態の地磁気センサ１９は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に感度を有するホール素子で捉えた磁力を出力するものである。まずステップ７８で、Ｘ軸及びＹ軸の地磁気信号から基準電圧を減じ、ゲインを乗じる基本処理を行う。その基準電圧及びゲインは、地磁気センサ１９を使用する環境により異なるため、予め使用する領域で測定したものを用いる。そして、ステップ７９に進んで、基本処理したＸ軸及びＹ軸の信号Ｍx，Ｍyを用い、下記の式（１）によりＺ軸周りの方位角θmを算出する。
【００４９】
【数１】
2008296875.tif 000003
【００５０】
ステップ７７の傾斜角演算処理が終了すると、ステップ８０に進み、姿勢演算部３９は、上述したＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転角、Ｘ軸及びＹ軸周りの傾斜角、Ｚ軸周りの方位角をカルマンフィルタ（この種のものとして公知のものであり、例えば上記特許文献１参照）に入力し、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転角の最適値（すなわち、水中検査装置９の姿勢変位）を演算する。このステップ７７の手順が終了すると、姿勢変位演算処理が終了する。
【００５１】
（２）位置変位演算処理
図９は、前述の図７に示すステップ６５の位置変位演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【００５２】
位置変位演算処理において、まずステップ８１で、画像中心距離演算部４３及び画像位置変位演算部４４は、画像取込部２０ａ，２０ｂの画像を取り込み、ステップ８２に進んで、画像取込部２０ａ，２０ｂの画像にレーザ像があるかどうかを判定する。例えば画像取込部２０ａ，２０ｂの画像のうちのいずれか一方にレーザ像がある場合は、ステップ８３を介しステップ８４に進んで、レーザ像のある画像に基づきカメラの位置変位を演算する（詳細は、例えば上記特許文献１参照）。例えば画像取込部２０ａの画像にレーザ像がある場合を例にとって詳しく説明すると、画像中心距離演算部４３は、画像におけるレーザ像の位置、カメラ２１ａとスリットレーザ光源２２ａとの設置間隔、及びカメラ２１ａの視野角から、画像中心付近にある対象物とカメラ２１ａとの距離を求める。また、画像位置変位演算部４４は、姿勢変位演算部３９で演算された水中検査装置９の姿勢変位の影響を減じつつ、現在の画像と記憶部（例えばメモリ等、図示せず）から読み込んだ前回の画像とを二次元相関処理し、現在画像と前回画像における同一対象物のずれにより画像位置変位を求める。そして、位置変位演算部４５は、演算された画像位置変位等に基づきカメラ２１ａの画面方向の位置変位（すなわち、水中検査装置９のＸ軸方向及びＺ方向の位置変位）を演算する。また、位置変位演算部４５は、演算された現在の画像中心距離と記憶部から読み込んだ前回画像における画像中心距離との差分により、カメラ２１ａの撮像方向の位置変位（すなわち、水中検査装置９のＹ軸方向の位置変位）を演算する。その後、ステップ８５に進んで、演算した水中検査装置９の位置変位を記憶部に保存する。
【００５３】
また、ステップ８２において例えば画像取込部２０ａ，２０ｂの画像の両方にレーザ像がある場合は、ステップ８３を介しステップ８６に進んで、各画像に基づきカメラ２１ａ，２１ｂの位置変位をそれぞれ上記手順で演算し、ステップ８７に進んで、位置変位演算部４５は、それらカメラ２１ａ，２１ｂの位置変位を相加平均して、水中検査装置９の位置変位を算出する。その後、上述のステップ８５に進んで、演算した水中検査装置９の位置変位を記憶部に保存する。
【００５４】
また、ステップ８２において例えば画像取込部２０ａ，２０ｂの画像にレーザ像がない場合は、ステップ８８に進んで、位置変位演算部４５は、前回（時刻t-1）の水中検査装置９の位置変位ΔＬt-1及び前々回（時刻t-2）の水中検査装置９の位置変位ΔＬt-2を記憶部から読込み、ステップ８９に進んで、下記の式（２）により補間処理し、今回の水中検査装置９の位置変位ΔＬtと推定する。その後、上述のステップ８５に進んで、演算した水中検査装置９の位置変位を記憶部に保存する。ステップ８５の手順が終了すると、位置変位演算処理が終了する。
【００５５】
【数２】
2008296875.tif 000004
【００５６】
（３）絶対位置・絶対姿勢演算処理
図１０は、前述の図７に示すステップ６６の絶対位置・絶対姿勢演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【００５７】
絶対位置・絶対姿勢演算処理において、まずステップ９０で、位置・姿勢演算部４６は、姿勢変位演算部３９で演算された姿勢変位を取り込み、ステップ９１に進んで、記憶部から読み込んだ前回の絶対姿勢（最初は、初期姿勢）に姿勢変位を加算して、現在の水中検査装置９の絶対姿勢を算出する。
【００５８】
そして、ステップ９２に進み、深度演算部４１は、水中検査装置９の深度を演算する深度演算処理を行う。この深度演算処理において、まずステップ９３で、深度センサ２３の圧力信号を取り込み、ステップ９４に進んで、圧力信号から基準電圧（深度センサ２３の固有スペックとして示される一定の電圧値）を減じ、さらに圧力換算係数（深度センサ２３の固有スペックとして示される一定値）を乗じて、圧力Ｐを算出する。そして、ステップ９５に進んで、演算した圧力Ｐと原子炉１内の冷却材の密度ρと重力加速度ｇとを用い、下記の式（３）により水中検査装置９の深度Ｈを算出する。
【００５９】
【数３】
2008296875.tif 000005
【００６０】
そして、ステップ９６に進み、位置・姿勢演算部４６は、現在の水中検査装置９の絶対位置を演算する絶対位置演算処理に移る。この絶対位置演算処理において、まずステップ９７で、位置変位演算部４５で演算されたＺ軸方向の位置変位と深度演算部４１で演算された深度とを取り込み、ステップ９８に進んで、記憶部から読み込んだ前回のＺ軸方向の絶対位置（最初は、初期位置）に位置変位を加算し、その値と深度とをカルマンフィルタに入力してＺ軸方向の絶対位置の最適値を算出する。また、ステップ９９に進んで、位置変位演算部４５で演算されたＸ軸及びＹ軸方向の位置変位を取り込み、ステップ１００に進んで、記憶部から読み込んだ前回のＸ軸及びＹ軸方向の絶対位置（最初は、初期位置）に位置変位を加算して、Ｘ軸及びＹ軸方向の絶対位置を算出する。
【００６１】
その後、ステップ１０１に進んで、演算した現在の水中検査装置９の絶対位置・絶対姿勢を記憶部に保存する。ステップ１０１の手順が終了すると、絶対位置・絶対姿勢演算処理が終了する。
【００６２】
（４）外力演算処理
図１１は、前述の図７に示すステップ６７の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【００６３】
外力演算処理において、まずステップ１０２で、外力演算部４０は、流速計２４の流速信号、加速度センサ２５の加速度信号、及び歪みゲージ３６の歪み信号を取り込む。
【００６４】
そして、ステップ１０３に進み、外力演算部４０は、水中検査装置９に加わるＺ軸方向の流体抗力を演算する流体抗力演算処理に移る。本実施形態の流速計２４は、プロペラ式流速計を用いており、冷却材の相対流速に比例してプロペラ回転数を出力するものである。まずステップ１０４で、検出されたプロペラ回転数に流速換算係数（流速計２４の固有スペックとして示される一定値）を乗じて、冷却材の相対流速Ｖfを算出する。そして、ステップ１０５に進んで、演算した冷却材の相対流速Ｖf、冷却材の密度ρ、流体抵抗を受ける本体の面積Ｓ、及び流体抗力係数Ｃfを用い、下記の式（４）により流体抗力Ｆfを算出する。なお、本実施形態では、本体が立方体状であると近似し、Ｃf＝１．０５を用いている。
【００６５】
【数４】
2008296875.tif 000006
【００６６】
そして、ステップ１０６に進み、外力演算部４０は、水中検査装置９が原子炉１内構造物と衝突したときに生じる各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の衝撃力を演算する衝撃力演算処理に移る。この衝撃力演算処理において、まずステップ１０７で、加速度センサ２５の加速度信号から高域通過フィルタを用いて重力加速度成分を除去し、加速度換算係数（加速度センサ２５の固有スペックとして示される一定値）を乗じて、衝撃力に直接係わる加速度Ａｃｃを算出する。そして、ステップ１０８に進んで、下記の式（５）により、サンプリング間隔Δｔにおける平均加速度を算出する。その後、下記の式（６）により、平均加速度に質量Ｍrを乗じて衝撃力Ｆiを算出する。これらステップ１０７及びステップ１０８が繰り返し行われて各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の衝撃力が演算される。
【００６７】
【数５】
2008296875.tif 000007
【００６８】
【数６】
2008296875.tif 000008
【００６９】
そして、ステップ１０９に進み、外力演算部４０は、歪みゲージ３６の歪み信号に力換算係数（歪みゲージ３６の固有スペックとして示される一定値）を乗じて、ケーブル１０の水中検査装置側張力Ｆtrを算出する。ステップ１０９の手順が終了すると、外力演算処理が終了する。
【００７０】
（５）スラスタ制御処理
図１２は、前述の図７に示すステップ６８のスラスタ制御処理の詳細を表すＰＡＤ図である。また、図１３は、水中検査装置９のスラスタ２８の制御に係わる制御系を説明するためのブロック図である。
【００７１】
スラスタ制御処理において、まずステップ１１０で、中央演算制御部５０は、位置・姿勢演算部４６で演算された絶対位置・絶対姿勢と外力演算部４０で演算された外力（詳細には、流体抗力Ｆf、衝撃力Ｆi、及びケーブル１０の水中検査装置側張力Ｆtr）とを取り込む。
【００７２】
そして、ステップ１１１に進み、中央演算制御部５０は、衝撃力Ｆiが予め設定された所定の閾値より大きいかどうかを判定する。例えば衝撃力Ｆiが所定の閾値より大きい場合は、ステップ１１２に進んで、スラスタ指令推力をゼロとし、ステップ１１３に進んで、その指令信号をスラスタ制御部５１に出力する。これに応じて、スラスタ制御部５１は、モータ指令電圧をゼロとし、水中検査装置９のスラスタ２８を停止させる。
【００７３】
また、ステップ１１１において、例えば衝撃力Ｆiが所定の閾値以下である場合は、ステップ１１４に進んで、スラスタ指令推力を演算する。詳しく説明すると、中央演算制御部５０は、コントローラ１４の検査装置用操作レバー４２ａの操作に応じて水中検査装置９の目標速度が入力されており、この目標速度と現在の速度（詳細には、上述のように演算された位置変位をサンプリング間隔で除した値）との差を演算する。また、現在の速度を微分して加速度ａを算出し、さらに、基準位置と実際の絶対位置との変位Δｘを算出する。そして、下記の式（７）で示される水中検査装置モデルにより、水中検査装置９に付与するスラスタ指令推力を算出する。
【００７４】
【数７】
2008296875.tif 000009
【００７５】
式（７）の右辺の第一項は慣性項を表し、Ｍは慣性係数である。また、右辺の第二項は粘性項を表し、Ｄは粘性係数である。また、右辺の第三項は弾性項を表し、Ｋは弾性係数である。なお、これら係数Ｍ，Ｄ，Ｋは、水中検査装置９の形状及び使用環境により異なるため、事前に実験により算出したものを用いる。そして、式（７）の左辺は、水中検査装置９に加わる総和力Ｆであるから、この総和力Ｆから上述の演算された外力（詳細には、流体抗力Ｆf、衝撃力Ｆi、及びケーブル１０の水中検査装置側張力Ｆtr）を減算して、スラスタ指令推力（各スラスタ２８の推力及びその方向）を算出する。その後、上述のステップ１１３に進んで、スラスタ制御部５１にその指令信号を出力する。スラスタ制御部５１は、対応するモータ指令電圧を出力し、水中検査装置９のスラスタ２８を駆動制御する。ステップ１１３の手順が終了すると、スラスタ制御処理が終了する。
【００７６】
（６）地上支援装置のウインチ制御処理
図１４は、前述の図７に示すステップ６９の地上支援装置１１のウインチ制御処理の詳細を表すＰＡＤ図である。また、図１５は、地上支援装置１１のウインチ２９の制御に係わる制御系を説明するためのブロック図である。
【００７７】
地上支援装置１１のウインチ制御処理において、まずステップ１１５で、支援装置側張力演算部４９は、ケーブル１０の地上支援装置側張力の演算処理に移る。まず、ステップ１１６で、地上支援装置１１のウインチ２９の駆動電流信号を取り込み、この駆動電流信号にトルク換算係数を乗じて、ウインチ２９の回転トルクＭwを算出する。そして、ステップ１１７に進んで、ウインチ２９の回転トルクＭw及びケーブル巻取り半径Ｒを用い、下記の式（８）によりケーブル１０の地上支援装置側張力Ｆtwを算出する。
【００７８】
【数８】
2008296875.tif 000010
【００７９】
そして、ステップ１１８に進み、中央演算制御部５０は、外力演算部４０で演算されたケーブル１０の水中検査装置側張力Ｆtrと予め設定された第１閾値Ｆs1とを比較し、また支援装置側張力演算部４９で演算されたケーブル１０の地上支援装置側張力Ｆtwと予め設定された第２閾値Ｆs2とを比較し、それらの比較結果によりケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定し、その判定結果に応じてウインチ２９の制御モードを連成制御モード又は手動制御モードに設定する（図１６参照）。
【００８０】
詳しく説明すると、例えば水中検査装置側張力Ｆtrが第１閾値Ｆs1より大きくかつ地上支援装置側張力Ftwが第２閾値Ｆs2より大きい場合は、ケーブル１０が正常な張られた状態であると判断して連成制御モードに設定し、ステップ１１９に進んで、連成制御モードの表示信号を表示装置１３に出力して表示させる。その後、ステップ１２０に進んで、例えば水中検査装置９の速度に応じてケーブル１０を送り出すため、水中検査装置９の移動量（位置変位）に対応するケーブル１０の送り出し量を演算し、ウインチ指令回転角を求める。そして、このウインチ指令回転角とウインチ回転角演算部４７で演算された現在の回転角との差を演算し、この差に応じてウインチ指令角速度を算出し、ステップ１２１に進んで、その指令信号をウインチ制御部５２に出力する。ウインチ制御部５２は、対応するモータ指令電圧を出力して地上支援装置１１のウインチ２９を駆動し、ケーブル１０を送り出させる。
【００８１】
また、例えば水中検査装置側張力Ｆtrが第１閾値Ｆs1以下かつ地上支援装置側張力Ftwが第２閾値Ｆs2以下である場合は、ケーブル１０が正常な弛んだ状態にあると判断して連成制御モードに設定し、上述のステップ１１９に進んで、連成制御モードの表示信号を表示装置１３に出力して表示させる。その後、上述のステップ１２０に進んで、例えば予め設定された低速度でケーブル１０を巻き取るためのウインチ指令回転角を求める。そして、このウインチ指令回転角とウインチ回転角演算部４７で演算された現在の回転角との差を演算し、この差に応じてウインチ指令角速度を算出し、上述のステップ１２１に進んで、その指令信号をウインチ制御部５２に出力する。ウインチ制御部５２は、対応するモータ指令電圧を出力して地上支援装置１１のウインチ２９を駆動し、ケーブル１０を巻き取らせる。
【００８２】
一方、ステップ１１８において、例えば水中検査装置側張力Ｆtrが第１閾値Ｆs1より大きくかつ地上支援装置側張力Ftwが第２閾値Ｆs2以下である場合、若しくは、例えば水中検査装置側張力Ｆtrが第１閾値Ｆs1以下かつ地上支援装置側張力Ftwが第２閾値Ｆs2より大きい場合は、ケーブル１０に異常が生じたと判断して手動制御モードに設定し、ステップ１２２に進んで、手動制御モードの表示信号を表示装置１３に出力して表示させる。その後、ステップ１２３に進んで、コントローラ１４の支援装置用操作レバー４２ｂの操作に応じた速度でケーブル１０を送り出す又は巻き取るためのウインチ指令回転角を求める。そして、このウインチ指令回転角とウインチ回転角演算部４７で演算された現在の回転角との差を演算し、これに応じてウインチ指令角速度を算出し、上述のステップ１２１に進んで、その指令信号をウインチ制御部５２に出力する。ウインチ制御部５２は、対応するモータ指令電圧を出力して地上支援装置１１のウインチ２９を駆動する。
【００８３】
なお、上記において、制御装置１２の回転角演算部３７、傾斜角・方位角演算部３８、姿勢変位演算部３９、画像中心距離演算部４３、画像位置変位演算部４４、位置変位演算部４５、深度演算部４１、及び位置・姿勢演算部４６は、特許請求の範囲記載の第１検出手段の検出結果に基づき水中移動体の位置や姿勢を演算する位置・姿勢演算手段を構成する。また、制御装置１２の外力演算部４０は、第２検出手段の検出結果に基づき水中移動体に加わる外力を演算する外力演算手段を構成する。制御装置１２の中央演算制御部５０及びスラスタ制御部５１は、位置・姿勢演算手段で演算した水中移動体の位置や姿勢と外力演算手段で演算した水中移動体に加わる外力に基づき、推進機構を制御する推進機構制御手段を構成する。
【００８４】
また、制御装置１２の外力演算部４０は、第１の張力用検出手段の検出結果に基づきケーブルの水中移動体側張力を演算する第１の張力演算手段を構成し、制御装置１２の支援装置側張力演算部４９は、第２の張力用検出手段の検出結果に基づきケーブルの支援装置側張力を演算する第２の張力演算手段を構成する。また、制御装置１２の中央演算制御部５０は、第１の張力演算手段で演算したケーブルの水中移動体側張力と第２の張力演算手段で演算したケーブルの支援装置側張力に基づき、ケーブルに異常が生じたかどうかを判定する異常判定手段を構成する。また、制御装置１２の中央演算制御部５０及びウインチ制御部５２は、支援装置のウインチを制御するウインチ制御手段を構成する。また、制御装置１２の中央演算制御部５０は、ウインチ制御手段の制御モードを、推進機構制御手段の制御と連成して制御する連成制御モード及びウインチ用操作手段の操作に応じて制御する手動制御モードのうちいずれかに設定する制御モード設定手段を構成し、かつ異常判定手段でケーブルに異常が生じていないと判定した場合に連成制御モードを設定し、異常判定手段でケーブルに異常が生じたと判定した場合に前記手動制御モードを設定する制御モード設定手段を構成する。
【００８５】
以上のように構成された本実施形態においては、制御装置１２は、水中検査装置９のジャイロ１７、傾斜計１８、及び地磁気センサ１９の検出結果とカメラ２１ａ，２１ｂの画像処理結果等に基づき、水中検査装置９の位置や姿勢を演算する。また、水中検査装置９の流速計２４、加速度センサ２５、及び張力用検出器２６の検出結果に基づき、水中検査装置９に加わる外力（詳細には、流体抗力、衝撃力、及びケーブル１０の水中検査装置側張力）を演算する。これにより、水中検査装置９に加わる外力を直接かつ即時的に検出することができ、その検出精度を高めることができる。そして、制御装置１２は、演算した水中検査装置９に加わる外力と水中検査装置９の位置や姿勢に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中検査装置９のスラスタ２８を駆動させる。したがって、水中検査装置９の位置や姿勢制御の精度を向上させることができる。また、制御装置１２は、例えば水中検査装置９が原子炉１内構造物と衝突したときに生じる衝撃力が大きい場合、水中検査装置９のスラスタ２８を停止させる。これにより、水中検査装置９の位置や姿勢制御が不安定となる状態に陥っても、安定な状態により早く復帰させることができる。
【００８６】
また、制御装置１２は、地上支援装置１１のウインチ２９の駆動電流に基づきケーブル１０の地上支援装置側張力を演算し、このケーブル１０の地上支援装置側張力と前述した水中検査装置側張力に基づきケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定する。そして、その判定結果に応じて、ウインチ２９の制御モードを設定するとともに、設定した制御モードを表示装置１３に表示させる。すなわち、例えば水中検査装置９に接続されたケーブル１０が原子炉１内構造物等に引っかかるような異常が生じた場合、コントローラ１４の支援装置用操作レバー４２ｂの操作に応じて制御する手動制御モードを設定するとともに、その手動制御モードを表示装置１３に表示する。これにより、検査員１５はケーブル１０の異常に気づいて対処することができ、ケーブル１０の破断を防止することができる。
【００８７】
なお、上記第１の実施形態においては、水中検査装置９に加わる衝撃力が予め設定された所定の閾値を越えたかどうかを判定し、所定の閾値を越えた場合に水中検査装置９のスラスタ２８を停止させる場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば水中検査装置９に加わる流体抵抗が予め設定された所定の閾値を越えたかどうかを判定し、所定の閾値を越えた場合に水中検査装置９のスラスタ２８を停止させるようにしてもよい。また、例えばケーブル１０の水中検査装置側張力が予め設定された所定の閾値を越えたかどうかを判定し、所定の閾値を越えた場合に水中検査装置９のスラスタ２８を停止させるようにしてもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００８８】
また、上記第１の実施形態においては、ケーブル１０の水中検査装置側張力を第１閾値と比較し、ケーブル１０の支援装置側張力を第２閾値と比較し、それらの比較結果によりケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばケーブル１０の水中検査装置側張力と支援装置側張力との関係を表す指標値を演算し、この指標値と対応する閾値とを比較して、ケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定するようにしてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、上記第１の実施形態においては、制御装置１２は、ケーブル１０に異常が生じたかどうかを判定し、その判定結果にウインチ２９の制御モードを設定するともに表示装置１３に表示させる場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、制御装置１２は異常判定の結果を表示装置１３に表示させるのみとし、検査員１５が入力手段等でウインチ２９の制御モードを切り換るようにしてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、上記第１の実施形態においては、制御装置１２は、設定したウインチ２９の制御モードを表示装置１３に表示させ、例えば手動制御モードの表示によりケーブル１０に異常が生じたことを報知する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばブザーの吹鳴によりケーブル１０に異常が生じたことを報知するようにしてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００９１】
また、上記第１の実施形態においては、水中遊泳可能な水中検査装置９を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば原子炉１内構造物の壁面に沿って移動可能な水中検査装置でもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００９２】
本発明の第２の実施形態を図１７〜図２２により説明する。本実施形態の原子炉内検査システムは、水中検査装置、水中支援装置、及び地上支援装置を備えた実施形態である。
【００９３】
図１７は、本実施形態による原子炉内検査システムの機器配置を一例として表す概略図である。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００９４】
本実施形態の原子炉内検査システムは、例えば原子炉１のＰＬＲ配管６内の目視検査が可能な小型の水中検査装置１４３と、この水中検査装置１４３を搭載可能とし、水中検査装置１４３に接続された二次ケーブル１４９の送り出し及び巻き取りを行うウインチ１４１（後述の図１８参照）を有する水中支援装置１４２と、この水中支援装置１４２に接続された一次ケーブル１５０の送り出し及び巻き取りを行うウインチ（図示せず）を有する地上支援装置１５１と、この地上支援装置１５１に接続された制御装置１４８と、この制御装置１４８に接続され、水中検査装置１４３及び水中支援装置１４２からのカメラ画像を表示するとともに、水中検査装置１４３及び水中支援装置１４２の位置や姿勢等を表示する表示装置１４６と、制御装置１４８に接続され、水中検査装置１４３、水中支援装置１４２、及び地上支援装置１５１を操作可能なコントローラ１４７とを備えている。
【００９５】
そして、例えば原子炉１のＰＬＲ配管６の目視検査作業を行う場合、オペレーションフロア７上の検査員１５は、原子炉１内に水中検査装置１４３及び水中支援装置１４２を投入し、これら水中検査装置１４３及び水中支援装置１４２の位置や姿勢を表示装置１４６で確認しつつ、コントローラ１４７を操作する。詳しくは、まず、水中検査装置１４３を搭載した水中支援装置１４２をＰＬＲ配管６の近傍まで潜航させる。そして、水中検査装置１４３を水中支援装置１４２から離脱させ、その後、水中支援装置１４２から二次ケーブル１４９を送り出しつつ、水中検査装置１４３をＰＬＲ配管６の内部に航行させて検査を実施する。このとき、水中支援装置１４２は、原子炉１内に設定した所定の位置に停留させて、水中検査装置１４３の航行を支援する。なお、検査終了後は、水中支援装置１４２が二次ケーブル１４９を巻取りつつ水中検査装置１４３を収納して、浮上するようになっている。
【００９６】
図１８は、水中支援装置１４２及び水中検査装置１４３の構成を表す概略図である。
【００９７】
この図１８において、水中支援装置１４２は、上記第１の実施形態の水中検査装置９と同様の構成を有する。水中支援装置１４２は、本体の上面側（図１８中上側）、後面側（図１８中右側）、及び左側面側（図１８中紙面に向かって手前側）に設けられた３つのスラスタ２８を備え、３次元に水中遊泳可能となっている。また、水中支援装置１４２は、本体の位置や姿勢に係わる状態量を検出する検出手段として、慣性センサ部（図示しないが、上記第１の実施形態の慣性センサ部１６と同様、ジャイロ、傾斜計、及び地磁気センサを有している）、カメラ２１ａ，２１ｂ、及び深度センサ（図示せず）を備えている。また、本体の前面側（図１８中左側）には、カメラ２１ａの撮像方向と光軸が一致するように配置されたスリットレーザ光源２２ａが設けられ、本体の後面側には、カメラ２１ｂの撮像方向と光軸が一致するように配置されたスリットレーザ光源２２ｂが設けられている。
【００９８】
また、水中支援装置１４２は、本体に加わるスラスタ２８の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する検出手段として、水中支援装置１４２に対する周囲流体（冷却水）の相対流速を検出する流速計２４と、水中支援装置１４２が原子炉１内構造物と衝突したときに生じる衝撃力に直接係わる水中支援装置１４２の加速度を検出する例えば半導体ピエゾ方式の加速度センサ（図示せず）と、二次ケーブル１５０の水中支援装置側張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出器（図示しないが、上記第１の実施形態の張力用検出器２６と同様、歪みゲージ等で構成されている）とを備えている。
【００９９】
また、水中支援装置１４２は、水中検査装置１４３に接続された二次ケーブル１４９が巻き回されるドラム（図示せず）及びこのドラムを駆動するモータ（図示せず）を有するウインチ１４１と、このウインチ１４１の回転角を検出し、その回転角信号を出力するエンコーダ（図示せず）とを備えている。なお、このエンコーダは、水中支援装置１４２に加わる回転モーメントに直接係わる状態量を検出する検出手段を構成するとともに、水中検査装置１４３の位置に係わる状態量を検出する検出手段をも構成する。
【０１００】
水中検査装置１４３は、本体の前面側（図１８中左側）に設けられた検査用のカメラ１６０と、本体の後面側（図１８中右側）に設けられたスラスタ１６２とを備えている。また、水中検査装置１４３は、本体の姿勢に係わる状態量を検出する検出手段として、３軸周りの角速度をそれぞれ検出する３つのジャイロ（図示せず）を備えている。また、水中検査装置１４３は、本体に加わるスラスタ２８の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する検出手段として、二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出器１６１（詳細は図示しないが、上記第１の実施形態の張力用検出器２６と同様、歪みゲージ等で構成されている）を備えている。
【０１０１】
次に、水中検査装置１４３が搭載された水中支援装置１４２を航行させる場合の制御装置１４８の制御手順を説明する。図１９は、制御装置１４８の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。
【０１０２】
この図１９において、まずステップ１７０で、水中支援装置１４２の初期位置・初期姿勢が入力され、ステップ１７１に進んで、水中支援装置１４２の操作処理に移る。まずステップ１７２で、水中支援装置１４２の目標移動速度が入力され、ステップ１７３に進んで、水中支援装置１４２の位置・姿勢演算処理を行う。この位置・姿勢演算処理は、上記第１の実施形態の位置・姿勢演算処理（前述の図７〜図１０参照）と同様の手順を行うものである。すなわち、水中支援装置１４２のジャイロの角速度信号、傾斜計及び地磁気センサの角度信号に基づき水中支援装置１４２の姿勢変位を演算し、カメラ２１ａ，２１ｂのうちの少なくとも一方の画像処理等に基づき水中支援装置１４２の位置変位を演算し、深度センサ２３の圧力信号に基づき水中支援装置１４２の深度を演算し、これら演算した水中支援装置１４２の姿勢変位、位置変位、及び深度に基づき水中支援装置１４２の絶対位置・絶対姿勢を演算する。
【０１０３】
その後、ステップ１７４に進んで、水中支援装置１４２の外力演算処理を行う。この外力演算処理は、上記第１の実施形態の外力演算処理（前述の図１１参照）と同様の手順を行うものである。すなわち、水中支援装置１４２の流速計２４の流速信号、加速度センサの加速度信号、及び歪みゲージの歪み信号に基づき、水中支援装置１４２に加わる外力（詳細には、流体抗力、衝撃力、及び一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力）を演算する。
【０１０４】
その後、ステップ１７５に進んで、水中支援装置１４２のスラスタ制御処理を行う。このスラスタ制御処理は、上記第１の実施形態のスラスタ制御処理（前述の図１２参照）と同様の手順を行うものである。すなわち、例えば前述のステップ１７４で演算した衝撃力が所定の閾値より大きい場合は、水中支援装置１４２のスラスタ２８を停止させる。一方、例えば衝撃力が所定の閾値以下である場合は、前述のステップ１７３及び１７４で演算した水中支援装置１４２の位置や姿勢と水中支援装置１４２に加わる外力（詳細には、流体抗力、衝撃力、及び一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力）に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中支援装置１４２のスラスタ２８を駆動させる。
【０１０５】
その後、ステップ１７６に進んで、地上支援装置１４２のウインチ制御処理を行う。このウインチ制御処理は、上記第１の実施形態のウインチ制御処理（前述の図１４参照）と同様の手順を行うものである。まず、地上支援装置１５１のウインチの駆動電流信号に基づき一次ケーブル１５０の地上支援装置側張力を演算する。そして、前述のステップ１７４で演算した一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力と予め設定された第１閾値とを比較し、また一次ケーブル１５０の地上支援装置側張力と予め設定された第２閾値とを比較し、それらの比較結果により一次ケーブル１５０に異常が生じたかどうかを判定し、その判定結果に応じて地上支援装置１５１のウインチの制御モードを連成制御モード又は手動制御モードに設定する（前述の図１６参照）。
【０１０６】
すなわち、例えば水中支援装置側張力が第１閾値より大きくかつ地上支援装置側張力が第２閾値より大きい場合、若しくは、例えば水中支援装置側張力が第１閾値以下かつ地上支援装置側張力が第２閾値以下である場合は、一次ケーブル１５０が正常な状態にあると判断して連成制御モードに設定し、連成制御モードの表示信号を表示装置１４６に出力して表示させる。一方、例えば水中支援装置側張力が第１閾値より大きくかつ地上支援装置側張力が第２閾値以下である場合、若しくは、例えば水中支援装置側張力が第１閾値以下かつ地上支援装置側張力が第２閾値より大きい場合は、一次ケーブル１５０に異常が生じたと判断して手動制御モードに設定し、手動制御モードの表示信号を表示装置１４６に出力して表示させる。
【０１０７】
次に、水中支援装置１４２を停留させつつ水中支援装置１４２から離脱した水中検査装置１４３を航行させる場合の制御装置１４８の制御手順を説明する。図２０は、制御装置１４８の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。また、図２１は、図２０中の水中支援装置の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図であり、図２２は、図２０中の水中検査装置の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【０１０８】
これら図２０〜図２２において、まずステップ１８０で、水中支援装置１４２及び水中検査装置１４３の初期位置・初期姿勢が入力され、ステップ１８１に進んで、水中支援装置１４２の操作処理に移る。まずステップ１８２で、水中支援装置１４２の位置・姿勢演算処理（前述の図１９に示すステップ１７３の位置・姿勢演算処理と同様の手順）を行う。
【０１０９】
その後、ステップ１８３に進んで、水中支援装置１４２の外力演算処理に移る。この外力演算処理において、まずステップ１８４で、水中支援装置１４２の流速計２４の流速信号、張力用検出器の歪みゲージの歪み信号、ウインチ１４１の駆動電流信号、及びエンコーダの回転角信号を取り込む。そして、ステップ１８５に進んで、流速計２４の流速信号に基づき水中支援装置１４２に加わる各軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の流体抗力を演算する。また、ステップ１８６に進んで、歪みゲージの歪み信号に基づき水中支援装置１４２に加わる一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力を演算する。また、ステップ１８７に進んで、ウインチ１４１の駆動電流信号に基づき回転トルクを演算し、水中支援装置１４２に加わる二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力を演算する。また、ステップ１８８に進んで、エンコーダの回転角信号に基づき回転角速度ωwを演算し、この回転角速度ωw及びウインチ１４９の慣性モーメントＩw（ウインチ１４９の形状及び質量分布により異なるため、事前に実験により算出したもの）を用い、下記の式（９）によりウインチ１４９の回転モーメントＦmwを演算する。ステップ１８８の手順が終了すると、外力演算処理が終了する。
【０１１０】
【数９】
2008296875.tif 000011
【０１１１】
その後、ステップ１８９に進んで、水中支援装置１４２のスラスタ制御処理を行う。このスラスタ制御処理では、前述のステップ１８２及び１８３で演算した水中支援装置１４２の位置や姿勢と水中支援装置１４２に加わる外力（詳細には、流体抗力、一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力、二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力、及びウインチ１４１の回転モーメント）に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中支援装置１４２のスラスタ２８を駆動させる。ステップ１８９の手順が終了すると、水中支援装置１４２の操作処理が終了する。
【０１１２】
そして、ステップ１９１に進み、水中検査装置１４３の操作処理に移る。まずステップ１９２で、水中検査装置１４３の目標移動速度が入力され、ステップ１９３に進んで、水中検査装置１４３の位置・姿勢演算処理に移る。この位置・姿勢演算処理では、水中支援装置１４２のエンコーダの回転角信号に基づき二次ケーブル１４９の送り出し量を演算し、水中検査装置１４３の位置を演算する。また、水中検査装置１４３のジャイロの角速度信号に基づき３軸周りの回転角を演算し、水中検査装置１４３の姿勢を演算する。
【０１１３】
その後、ステップ１９４に進んで、水中検査装置１４３の外力演算処理に移る。この外力演算処理において、まずステップ１９５で、水中検査装置１４３の歪みゲージの歪み信号を取り込み、ステップ１９６に進んで、その歪み信号に基づき二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力を演算する。ステップ１９６の手順が終了すると、外力演算処理が終了する。
【０１１４】
その後、ステップ１９７に進んで、水中検査装置１４３のスラスタ制御処理を行う。このスラスタ制御処理では、前述のステップ１９４で演算した二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力を考慮しつつ、前述のステップ１９３で演算した水中支援装置１４２の位置や姿勢に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中支援装置１４２のスラスタ１６２を駆動させる。
【０１１５】
その後、ステップ１９８に進んで、水中支援装置１４２のウインチ制御処理を行う。このウインチ制御処理は、上記第１の実施形態のウインチ制御処理（前述の図１４参照）と同様の手順を行うものである。まず、水中支援装置１４２のウインチ１４１の駆動電流信号に基づき二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力を演算する。そして、前述のステップ１９７で演算した二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力と予め設定された第３閾値とを比較し、また二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力と予め設定された第４閾値とを比較し、それらの比較結果により二次ケーブル１４９に異常が生じたかどうかを判定し、その判定結果に応じて水中支援装置１４２のウインチ１４１の制御モードを連成制御モード又は手動制御モードに設定する（前述の図１６参照）。
【０１１６】
すなわち、例えば水中検査装置側張力が第３閾値より大きくかつ水中支援装置側張力が第４閾値より大きい場合、若しくは、例えば水中検査装置側張力が第３閾値以下かつ水中支援装置側張力が第４閾値以下である場合は、二次ケーブル１４９が正常な状態にあると判断して連成制御モードに設定し、連成制御モードの表示信号を表示装置１４６に出力して表示させる。一方、例えば水中検査装置側張力が第３閾値より大きくかつ水中支援装置側張力が第４閾値以下である場合、若しくは、例えば水中検査装置側張力が第３閾値以下かつ水中支援装置側張力が第４閾値より大きい場合は、二次ケーブル１４９に異常が生じたと判断して手動制御モードに設定し、手動制御モードの表示信号を表示装置１４６に出力して表示させる。
【０１１７】
以上のように構成された本実施形態においては、例えば水中検査装置１４３が搭載された水中支援装置１４２を潜航させる場合、制御装置１４８は、水中支援装置１４２のジャイロ、傾斜計、及び地磁気センサの検出結果とカメラ２１ａ，２１ｂの画像処理結果等に基づき、水中支援装置１４２の位置や姿勢を演算する。また、水中支援装置１４２の流速計２４、加速度センサ、及び張力用検出器の検出結果に基づき、水中支援装置１４２に加わる外力（詳細には、流体抗力、衝撃力、及び一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力）を演算する。これにより、水中支援装置１４２に加わる外力を直接かつ即時的に検出することができ、その検出精度を高めることができる。そして、制御装置１４８は、演算した水中支援装置１４２に加わる外力と水中支援装置１４２の位置や姿勢に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中支援装置１４２のスラスタ２８を駆動させる。したがって、水中支援装置１４２の位置や姿勢制御の精度を向上させることができる。また、制御装置１４８は、例えば水中支援装置１４２が原子炉１内構造物と衝突したときに生じる衝撃力が大きい場合、水中支援装置１４２のスラスタ２８を停止させる。これにより、水中支援装置１４２の位置や姿勢制御が不安定となる状態に陥っても、安定な状態により早く復帰させることができる。
【０１１８】
また、制御装置１４８は、地上支援装置１５１のウインチの駆動電流に基づき一次ケーブル１５０の地上支援装置側張力を演算し、この一次ケーブル１５０の地上支援装置側張力と前述した水中支援装置側張力に基づき一次ケーブル１５０に異常が生じたかどうかを判定する。そして、その判定結果に応じて、地上支援装置１５１のウインチの制御モードを設定するとともに、設定した制御モードを表示装置１４６に表示させる。すなわち、例えば水中支援装置１４２に接続された一次ケーブル１５０が原子炉１内構造物等に引っかかるような異常が生じた場合、コントローラ１４６の地上支援装置ウインチ用操作レバーの操作に応じて制御する手動制御モードを設定するとともに、その手動制御モードを表示装置１３に表示する。これにより、検査員１５は一次ケーブル１５０の異常に気づいて対処することができ、一次ケーブル１５０の破断を防止することができる。
【０１１９】
一方、例えば水中支援装置１４２を停留させつつ水中支援装置１４２から離脱した水中検査装置１４３を潜航させる場合、制御装置１４８は、水中支援装置１４２の流速計２４、張力用検出器、ウインチ１４１のモータ駆動電流検出回路、及びエンコーダの検出結果に基づき、水中支援装置１４２に加わる外力（詳細には、流体抗力、一次ケーブル１５０の水中支援装置側張力、二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力、及び回転モーメント）を演算する。これにより、水中支援装置１４２に加わる外力を直接かつ即時的に検出することができ、その検出精度を高めることができる。そして、制御装置１４８は、演算した水中支援装置１４２に加わる外力と水中支援装置１４２の位置や姿勢に基づき、水中支援装置１４２を停留させるためのスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中支援装置１４２のスラスタ２８を駆動させる。したがって、水中支援装置１４２の停留制御の精度を向上させることができる。
【０１２０】
また、制御装置１２は、水中支援装置１４２のエンコーダ及び水中検査装置１４３のジャイロの検出結果に基づき、水中検査装置１４３の位置や姿勢を演算する。また、水中検査装置１４３の張力用検出器１６１の検出結果に基づき、水中検査装置１４３に加わる外力（詳細には、二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力）を演算する。これにより、水中検査装置１４３に加わる外力を直接かつ即時的に検出することができ、その検出精度を高めることができる。そして、制御装置１４８は、二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力を考慮しつつ、水中検査装置１４３の位置や姿勢に基づきスラスタ指令推力を演算し、これに応じて水中検査装置１４３のスラスタ２８を駆動させる。したがって、水中検査装置１４３の位置や姿勢制御の精度を向上させることができる。
【０１２１】
また、制御装置１２は、水中支援装置１４２のウインチ１４１の駆動電流に基づき二次ケーブル１４９の水中支援装置側張力を演算し、この水中検査装置側張力と前述した水中支援装置側張力に基づき二次ケーブル１４９に異常が生じたかどうかを判定する。そして、その判定結果に応じて、水中支援装置１４３のウインチ１４１の制御モードを設定するとともに、設定した制御モードを表示装置１４６に表示させる。すなわち、例えば水中検査装置１４３に接続された二次ケーブル１４９が周囲構造物等に引っかかるような異常が生じた場合、コントローラ１４６の水中支援装置ウインチ用操作レバーの操作に応じて制御する手動制御モードを設定するとともに、その手動制御モードを表示装置１４６に表示する。これにより、検査員１５は二次ケーブル１４９の異常に気づいて対処することができ、二次ケーブル１４９の破断を防止することができる。
【０１２２】
なお、上記第２の実施形態においては、水中検査装置１４３は、本体に加わるスラスタ１６２の推力以外の外力に直接係わる状態量を検出する検出手段として、二次ケーブル１４９の水中検査装置側張力に直接係わる状態量を検出する張力用検出器１６１を設けた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば水中検査装置１４３に対する周囲流体（冷却水）の相対流速を検出する流速計を設け、制御装置１４８は、この流速計の検出結果に基づき水中検査装置１４３に加わる流体抗力を演算するようにしてもよい。また、例えば水中検査装置１４３が周囲構造物と衝突したときに生じる衝撃力に直接係わる水中検査装置１４３の加速度を検出する例えば半導体ピエゾ方式の加速度センサを設け、制御装置１４８は、この加速度センサの検出結果に基づき水中検査装置１４３に加わる衝撃力を演算するようにしてもよい。また、制御装置１２は、例えば外力が予め設定された所定の閾値を越えた場合、水中検査装置１４３のスラスタ１６２を停止させるようにしてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施形態による原子炉内検査システムの機器配置を一例として表す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における支援装置の構成を表す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における水中検査装置の構成を表す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における水中検査装置の張力用検出器の概略構造を表す斜視図である。
【図５】図４中断面Ｖ−Ｖによる断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における制御装置の機能構成を表すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態における制御装置の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。
【図８】図７中の姿勢変位演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図９】図７中の位置変位演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図１０】図７中の絶対位置・絶対姿勢演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図１１】図７中の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図１２】図７中のスラスタ制御処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態における水中検査装置のスラスタ制御に係わる制御系を説明するためのブロック図である。
【図１４】図７中の地上支援装置のウインチ制御処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における地上支援装置のウインチ制御に係わる制御系を説明するためのブロック図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態における制御装置のケーブル異常判定機能及びウインチ制御モード設定機能を説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態による原子炉内検査システムの機器配置を一例として表す概略図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態における水中支援装置及び水中検査装置の構成を表す概略図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態における水中検査装置が搭載された水中支援装置を航行させる場合の制御装置の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態における水中支援装置を停留させつつ水中支援装置から離脱した水中検査装置を航行させる場合の制御装置の制御処理内容を表すＰＡＤ図である。
【図２１】図２０中の水中支援装置の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【図２２】図２０中の水中検査装置の外力演算処理の詳細を表すＰＡＤ図である。
【符号の説明】
【０１２４】
９      水中検査装置（水中移動体）
１０    ケーブル
１１    地上支援装置
１２    制御装置（位置・姿勢演算手段、外力演算手段、推進機構制御手段、ウインチ制御手段、異常判定手段、制御モード設定手段）
１３    表示装置（報知手段）
１７    ジャイロ（第１検出手段）
１８    傾斜計（第１検出手段）
１９    地磁気センサ（第１検出手段）
２１ａ，２１ｂ  カメラ（第１検出手段）
２３    深度センサ（第１検出手段）
２４    流速計（相対流速検出器、第２検出手段）
２５    加速度センサ（加速度検出器、第２検出手段）
２６    張力用検出器（張力用検出手段、第２検出手段）
２８    スラスタ（推進機構）
２９    ウインチ
４２ｂ  支援装置用操作レバー（ウインチ用操作手段）
１４１  ウインチ
１４２  水中支援装置（水中移動体、支援装置）
１４３  水中検査装置（水中移動体）
１４６  表示装置（報知手段）
１４８  制御装置（位置・姿勢演算手段、外力演算手段、推進機構制御手段、ウインチ制御手段、異常判定手段、制御モード設定手段）
１４９  二次ケーブル
１５０  一次ケーブル
１５１  地上支援装置
【図１】
2008296875.tif 000012
【図２】
2008296875.tif 000013
【図３】
2008296875.tif 000014
【図４】
2008296875.tif 000015
【図５】
2008296875.tif 000016
【図６】
2008296875.tif 000017
【図７】
2008296875.tif 000018
【図８】
2008296875.tif 000019
【図９】
2008296875.tif 000020
【図１０】
2008296875.tif 000021
【図１１】
2008296875.tif 000022
【図１２】
2008296875.tif 000023
【図１３】
2008296875.tif 000024
【図１４】
2008296875.tif 000025
【図１５】
2008296875.tif 000026
【図１６】
2008296875.tif 000027
【図１７】
2008296875.tif 000028
【図１８】
2008296875.tif 000029
【図１９】
2008296875.tif 000030
【図２０】
2008296875.tif 000031
【図２１】
2008296875.tif 000032
【図２２】
2008296875.tif 000033