(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する掃除ロボットであって、
走行手段と、前記掃除ロボットが掃除をするための集塵手段と、障害物を検出する検出手段とを備え、該集塵手段により集塵された前記塵埃が収容される集塵容器を内部に備えた筐体と、
前記筐体の外壁面における前記集塵容器の近傍に取り付けられ、集塵された前記塵埃から放出されて該筐体の該外壁面を透過した放射線による線量率を測定する第一線量計と、
前記第一線量計により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第一警報手段と、
コントローラと、を有し、
前記コントローラには、線量率に応じた複数の閾値が格納され、
前記コントローラにおいて、前記第一線量計から送信される線量率データと前記複数の閾値が比較され、該線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が前記第一警報手段に送信され、
前記筐体は、放射線の遮蔽シールド能を有しておらず、
前記第一線量計の周囲には、前記筐体の外部雰囲気中の放射線を遮蔽する第一遮蔽シールドが設けられていることを特徴とする、掃除ロボット。
【請求項２】
前記第一遮蔽シールドにおける前記集塵容器に対向する側面に、前記塵埃から放出されて前記筐体の前記外壁面を透過した放射線が通過する開口が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の掃除ロボット。
【請求項３】
前記筐体の外壁面には第二遮蔽シールドがさらに取り付けられ、該第二遮蔽シールドには、前記筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率を測定する第二線量計が取り付けられ、該第二遮蔽シールドにより、前記集塵容器から放出される放射線が前記筐体の前記外壁面を透過して前記第二線量計に到達することが防止されるようになっており、
前記第二線量計により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第二警報手段がさらに設けられており、
前記コントローラにおいて、前記第二線量計から送信される線量率データと前記複数の閾値が比較され、該線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が前記第二警報手段に送信されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の掃除ロボット。
【請求項４】
前記筐体には、前記線量率データが表示される第一表示手段がさらに取り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の掃除ロボット。
【請求項５】
前記コントローラは、ネットワークを介して、ユーザ端末に対して前記線量率データを送信するとともに、該ユーザ端末から前記掃除ロボットの稼働をＯＮ制御する指令信号を受信する第一通信インターフェイスをさらに有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の掃除ロボット。
【請求項６】
放射能汚染の可能性のある塵埃を自動集塵する掃除システムであって、
請求項５に記載の掃除ロボットと、
少なくとも第二通信インターフェイスと第二表示手段とを有する前記ユーザ端末と、を有し、
前記ネットワークを介して、前記掃除ロボットから前記ユーザ端末に対して前記線量率データが送信され、該ユーザ端末から該掃除ロボットに対して該掃除ロボットの稼働をＯＮ制御する指令信号が送信されることを特徴とする、掃除システム。
【請求項７】
放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の掃除ロボットを用いた掃除方法であって、
前記掃除ロボットが、該掃除ロボットにて集塵された前記塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報を発する、警報工程と、
前記掃除ロボットにて掃除が行われた空間に居る作業員が、前記複数の警報ごとに設定されている対策を講じて前記掃除ロボットにて集塵された前記塵埃の回収を行う、塵埃回収工程と、を有することを特徴とする、掃除方法。
【請求項８】
前記警報工程において、前記掃除ロボットは、集塵された前記塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報を発することに加えて、該掃除ロボットの周囲の外部雰囲気中の放射線による線量率に応じた複数の警報を発し、
前記掃除ロボットにて掃除が行われた空間に居る作業員が、前記外部雰囲気中の放射線による線量率に応じた複数の警報ごとに設定されている対策を講じて、前記空間における作業を行う、作業工程をさらに有することを特徴とする、請求項７に記載の掃除方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掃除ロボット、掃除システム及び掃除方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
除染に伴い発生した土壌や廃棄物等は、その最終処分までの間、中間貯蔵施設において安全かつ集中的に貯蔵される。中間貯蔵施設には、処分土置場・運搬施設建屋、処分土受入・分別処理施設建屋、中間貯蔵処分場など、様々な作業場が存在しており、処分土受入・分別処理施設建屋にて分別処理及び改質処理された土壌は、ダンプトラック等にて中間貯蔵処分場まで運搬された後、貯蔵される。
上記する中間貯蔵施設においては、作業労働者の確保や、作業場における安全な作業環境の確保が重要になるが、十分な作業労働者を確保することが困難であること、作業労働者の被ばく線量を最小限に抑えること、の双方の課題を解消できる手段として、清掃ロボットの活用が有効になる。
【０００３】
ここで、空間的に設けられた立入禁止表示を認識し、立入禁止場所への侵入を防止することのできる清掃ロボットが提案されている。具体的には、走行手段と清掃手段を有する清掃ロボットであり、光を出射し、障害物により反射された反射光を受光することにより、障害物との距離を計測する距離計測装置と、制御装置とを更に有している。制御装置は、光の出射角度を上下方向に変化させる、距離計測装置制御部と、距離計測装置における計測結果に基づき、障害物を回避するように進行方向を決定する、進行方向決定部と、進行方向決定部により決定された進行方向に向けて走行手段を走行制御する走行制御部と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−２２８１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の清掃ロボットによれば、自動走行する清掃ロボットにより、省人化を図りながら、中間貯蔵施設を構成する各種作業場の清掃を行うことができる。
ところで、中間貯蔵施設を構成する各種作業場に清掃ロボットを適用した場合、清掃ロボットの稼働を開始する際や稼働を終了する際、あるいは、集塵した塵埃を作業員が回収する際に、作業員が清掃ロボットに近接する必要が生じる。集塵された塵埃には放射能汚染の可能性のある塵埃が含まれており、この種の塵埃が集塵されることにより清掃ロボット内では放射線による線量率が高くなる傾向にあることから、作業員が清掃ロボットに近接して稼働スイッチをＯＮ、ＯＦＦしたり、集塵した塵埃を回収するに当たり、清掃ロボット内における放射線による線量率に応じた被ばく低減対策が必要になる。
【０００６】
本発明は、中間貯蔵施設に適用される清掃ロボットに作業員が近接するに当たり、放射線による線量率に応じた対策を作業員が事前に講じることを可能にする、掃除ロボット、掃除システム及び掃除方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成すべく、本発明による掃除ロボットの一態様は、
放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する掃除ロボットであって、
走行手段と、集塵手段と、障害物を検出する検出手段とを備え、該集塵手段により集塵された前記塵埃が収容される集塵容器を内部に備えた筐体と、
前記筐体における前記集塵容器の近傍に取り付けられ、集塵された前記塵埃から放出される放射線による線量率を測定する第一線量計と、
前記第一線量計により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第一警報手段と、
コントローラと、を有し、
前記コントローラには、線量率に応じた複数の閾値が格納され、
前記コントローラにおいて、前記第一線量計から送信される線量率データと前記複数の閾値が比較され、該線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が前記第一警報手段に送信されることを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、筐体の内部にあって塵埃が収容される集塵容器（バケット）の近傍に第一線量計を備え、線量率に応じて複数種の警報を発する第一警報手段を備えていることにより、作業員は、第一警報手段により発せられる警報を視覚もしくは聴覚にて認識して、警報ごとに予め設定されている対策を講じた上で、掃除ロボットに近接することが可能になる。作業員は、掃除ロボットに近接することにより、掃除ロボットの稼働を開始したり、終了したりすることができ、さらには、集塵容器に集塵されている塵埃を回収することができる。ここで、第一警報手段としては、パトランプ等のランプ、報知音を出す報知ブザー等が挙げられる。例えば、パトランプを適用する場合は、警報レベルに応じて、警報レベルの高い順に、赤色、黄色、緑色等、複数種の色のランプを点灯する形態を適用できる。各警報レベルには、対応する線量率の閾値が予め設定され、各閾値は掃除ロボットの備えるコントローラの格納部等に格納される。
【０００９】
警報レベルに応じた対策の一例として、警報レベルの低い緑色をパトランプが発する場合は、作業員が何等の対策も講じることなく、掃除ロボットに近接することとしてよい。あるいは、作業場に入る前に保護点検具の装着が義務付けられている場合は、保護点検具を装着した状態のまま、掃除ロボットに近接することとしてよい。
また、警報レベルが中間の黄色をパトランプが発する場合は、作業員が保護点検具を着用する、もしくは保護点検具の着用を再確認した後、掃除ロボットに近接することとしてよい。
さらに、警報レベルの高い赤色をパトランプが発する場合は、作業員が作業を一次中止し、遮蔽ベストを装着した（例えば、保護点検具の上に装着）後、掃除ロボットに近接することとしてよい。
ここで、「作業場」には、中間貯蔵施設における、処分土置場・運搬施設建屋、処分土受入・分別処理施設建屋、を含む各種建屋の他、中間貯蔵処分場などが含まれる。
【００１０】
コントローラは、格納部の他に演算部をさらに有し、演算部において、第一線量計から送信される線量率データと、格納部に格納される複数の閾値が比較され、線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が第一警報手段に送信されることにより、線量率データに対応した種類の警報が第一警報手段から発せられる。
【００１１】
本態様の掃除ロボットは、走行手段と、障害物を検出する検出手段とを備えた、自走式のロボットであり、障害物を回避しながら自走する過程で集塵手段による集塵を行うことから、無人清掃作業を実現することができ、省力化を図ることができる。ここで、掃除ロボットは、稼働スイッチをＯＮすることにより、装備したバッテリによりアクチュエータが駆動して走行手段が走行し、集塵手段が集塵する形態であってもよいし、自律型ロボットであってもよい。自律型ロボットの場合は、作業員による操作を必要とせず、充電が切れそうになった段階で充電器に自身が自動設置されるように動作し、自動で充電することが可能になる。そして、充電後は、自動的に稼働し、作業場内を自走しながら掃除をすることができる。
【００１２】
また、本発明による掃除ロボットの他の態様において、前記第一線量計は、前記筐体の外壁面における前記集塵容器の近傍に取り付けられ、
前記第一線量計の周囲には、前記筐体の外部雰囲気中の放射線を遮蔽する第一遮蔽シールドが設けられており、
前記第一遮蔽シールドにおける前記集塵容器に対向する側面に、前記塵埃から放出される放射線が通過する開口が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本態様によれば、掃除ロボット内部の線量率を測定する第一線量計が、筐体の外壁面における集塵容器の近傍に取り付けられていることにより、掃除ロボットの内部に浮遊する塵埃に起因して第一線量計が線量率を誤検知することを抑制できる。掃除ロボットの内部には、多数の塵埃が浮遊しており、仮に第一線量計が筐体の内部に設置されている場合には、放射能汚染されている塵埃の一部が第一線量計に付着したまま離れない恐れがある。この場合、第一線量計は付着した塵埃の線量率を絶えず測定し、このことが掃除ロボット内部の線量率の誤検知に繋がり得る。第一線量計を筐体の外壁面に取り付けたことにより、このような課題が解消される。
【００１４】
一方で、第一線量計が筐体の外壁面に取り付けられていることから、第一線量計が、筐体内部の線量率のみならず、筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率も測定することになり、結果として、掃除ロボット内部の線量率の誤検知に繋がり得る。そこで、本態様では、第一線量計を筐体の外壁面に取り付けながらも、第一線量計の周囲において筐体の外部雰囲気中の放射線を遮蔽する第一遮蔽シールドを設け、かつ、第一遮蔽シールドにおける集塵容器に対向する側面において塵埃から放出される放射線が通過する開口を設けている。この構成により、第一線量計が筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率を測定することを抑制しながら、筐体の壁面を透過した筐体内部にあった放射線を第一遮蔽シールドの有する開口を介して第一線量計に効果的に導くことができ、掃除ロボット内部の線量率を精度よく測定することが可能になる。ここで、第一遮蔽シールドは、放射線の遮蔽性に優れた鉛により形成されるのが好ましい。
【００１５】
また、本発明による掃除ロボットの他の態様において、前記筐体の外壁面には第二遮蔽シールドが取り付けられ、該第二遮蔽シールドには、前記筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率を測定する第二線量計が取り付けられ、
前記第二線量計により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第二警報手段がさらに設けられており、
前記コントローラにおいて、前記第二線量計から送信される線量率データと前記複数の閾値が比較され、該線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が前記第二警報手段に送信されることを特徴とする。
【００１６】
本態様によれば、掃除ロボットが、筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率を測定する第二線量計をさらに備え、第二線量計により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第二警報手段を備えていることにより、掃除ロボット内部の線量率に応じた対策に加えて、筐体の外部雰囲気中の線量率に応じた対策を講じることが可能になる。そのため、作業員は、掃除ロボットに近接した作業の場合は第一警報手段の発する警報に基づいて対策を講じ、掃除ロボットから離れた場所における作業の場合は第二警報手段の発する警報に基づいて対策を講じることができる。
【００１７】
第一線量計により測定される掃除ロボット内部の線量率が高くなることは、作業場における掃除ロボットによる掃除が進行していることを意味している。そのため、作業場に散在していた放射能汚染の可能性のある塵埃は掃除ロボットにて回収され、筐体の外部雰囲気（作業場）における放射線による線量率は低減することになる。このことから、掃除ロボットに近接して例えば集塵された塵埃を回収しようとする作業員と、掃除ロボットから離れた場所で作業する作業員とでは、被ばくに晒される危険の程度が全く異なることになり得る。
本態様の掃除ロボットによれば、掃除ロボットに近接して作業する作業員と、掃除ロボットから離れて作業する作業員が、線量率に応じた対策を事前に講じることができ、放射線による被ばくを効果的に防止することができる。
【００１８】
また、本態様においては、筐体の外壁面に対して第二遮蔽シールドが取り付けられ、第二遮蔽シールドに対して第二線量計が取り付けられていることにより、掃除ロボットの内部の放射線が筐体を透過して第二線量計に到達することを抑制できる。そのため、第二線量計は、筐体の外部雰囲気中の放射線による線量率を精度よく測定することが可能になる。ここで、第二遮蔽シールドも、放射線の遮蔽性に優れた鉛により形成されるのが好ましい。
【００１９】
また、本発明による掃除ロボットの他の態様において、前記筐体には、前記線量率データが表示される第一表示手段がさらに取り付けられていることを特徴とする。
本態様によれば、筐体に線量率データが表示される第一表示手段が取り付けられていることにより、作業員は、第一表示手段に表示される具体的な線量率を把握することができる。そのため、例えば、線量率が極端に高い場合においては、作業の中止やさらなる対策を講じることが可能になる。ここで、掃除ロボットが第一線量計と第二線量計の双方を備えている場合においては、第一表示手段に第一線量計と第二線量計の双方の線量率データが表示されるのがよい。
【００２０】
また、本発明による掃除ロボットの他の態様において、前記コントローラは、ネットワークを介して、ユーザ端末に対して前記線量率データを送信するとともに、該ユーザ端末から前記掃除ロボットの稼働をＯＮ制御する指令信号を受信する第一通信インターフェイスをさらに有することを特徴とする。
【００２１】
本態様によれば、掃除ロボットの有するコントローラが、ユーザ端末との間で信号を送受信する第一通信インターフェイスをさらに有していることにより、ユーザ端末から掃除ロボットを遠隔にて稼働制御することができ、掃除ロボットの有する第一線量計と第二線量計による線量率データを、遠隔にいる作業員のユーザ端末にて受信し、遠隔にて掃除ロボット内部の線量率や作業場の線量率を把握することができる。ここで、ユーザ端末は、スマートフォンやタブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などを含んでおり、作業員が携帯する端末の他、中間貯蔵施設にある集中管理棟にあるコンピュータなどであってもよい。また、ユーザ端末から送信される指令信号には、掃除ロボットの稼働をＯＮ制御する指令信号の他、掃除ロボットの稼働をＯＦＦ制御する指令信号も含まれ得る。
【００２２】
また、本発明による掃除システムの一態様は、
放射能汚染の可能性のある塵埃を自動集塵する掃除システムであって、
前記掃除ロボットと、
少なくとも第二通信インターフェイスと第二表示手段とを有する前記ユーザ端末と、を有し、
前記ネットワークを介して、前記掃除ロボットから前記ユーザ端末に対して前記線量率データが送信され、該ユーザ端末から該掃除ロボットに対して該掃除ロボットの稼働をＯＮ制御する指令信号が送信されることを特徴とする。
【００２３】
本態様によれば、例えば作業場に入場する前に、第二線量計による線量率データに基づき、作業員は作業場（筐体の外部雰囲気）内の線量率を特定することができ、この特定された線量率に基づいた対策を講じた上で、作業場に入場することができる。また、掃除ロボットに近接する前に、第一線量計による線量率データに基づき、作業員は掃除ロボット内部の線量率を特定することができ、この特定された線量率に基づいた対策を講じた上で、掃除ロボットに近接することができる。
尚、本態様の掃除システムにおいては、掃除ロボットが第二線量計を有することのみならず、作業場の複数箇所にも第二線量計が設置されていてもよく、この場合は、各第二線量計による線量率データがユーザ端末に送信されるようになっていてもよい。例えば、作業場の作業エリアが第一エリア乃至第五エリアの五つのエリアを有する場合に、各作業エリアに固有の第二線量計が設置され、各作業エリアに設置されている第二線量計から線量率データがユーザ端末に送信されることにより、作業員は、事前に、担当する作業エリアの線量率データに基づく対策を講じて当該作業エリアに入場することができる。
【００２４】
また、本発明による掃除方法の一態様は、
放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する掃除ロボットを用いた集塵方法であって、
前記掃除ロボットが、該掃除ロボットにて集塵された前記塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報を発する、警報工程と、
前記掃除ロボットにて掃除が行われた空間に居る作業員が、前記複数の警報ごとに設定されている対策を講じて前記掃除ロボットにて集塵された前記塵埃の回収を行う、塵埃回収工程と、を有することを特徴とする。
【００２５】
本態様によれば、掃除ロボットにて集塵された塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報を発する、警報工程を備えていることにより、作業員は、警報工程にて発せられる警報を視覚もしくは聴覚にて認識して、警報ごとに予め設定されている対策を講じた上で、掃除ロボットに近接することが可能になる。
【００２６】
また、本発明による掃除方法の他の態様は、前記警報工程において、前記掃除ロボットは、集塵された前記塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報を発することに加えて、該掃除ロボットの周囲の外部雰囲気中の放射線による線量率に応じた複数の警報を発し、
前記掃除ロボットにて掃除が行われた空間に居る作業員が、前記外部雰囲気中の放射線による線量率に応じた複数の警報ごとに設定されている対策を講じて、前記空間における作業を行う、作業工程をさらに有することを特徴とする。
【００２７】
本態様によれば、警報工程において、掃除ロボットにて集塵された塵埃から放出される放射線による線量率に応じた複数の警報に加えて、掃除ロボットの周囲の外部雰囲気中の放射線による線量率に応じた複数の警報も発することにより、作業員は、掃除ロボット内部の線量率に応じた対策に加えて、筐体の外部雰囲気中の線量率に応じた対策を講じることが可能になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の掃除ロボット、掃除システム及び掃除方法によれば、中間貯蔵施設に適用される清掃ロボットに作業員が近接するに当たり、放射線による線量率に応じた対策を作業員が事前に講じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る掃除ロボットの一例を前方斜め上方から見た斜視図である。
【図２】第１の実施形態に係る掃除ロボットの一例を後方斜め上方から見た斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る掃除ロボットの内部構造を示す内視図である。
【図４】第１の実施形態に係る掃除ロボットの内部の放射線による線量率を第一線量計にて測定している状態を示す図である。
【図５】掃除ロボットの有するコントローラのハードウェア構成の一例を、周辺機器とともに示す図である。
【図６】コントローラの機能構成の一例を示す図である。
【図７】実施形態に係る掃除方法の一例のフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る掃除ロボットの一例を前方斜め上方から見た斜視図である。
【図９】第２の実施形態に係る掃除ロボットの内部の放射線による線量率を第一線量計にて測定するとともに、外部雰囲気中の放射線による線量率を第二線量計にて測定している状態を示す図である。
【図１０】実施形態に係る掃除システムの全体構成の一例を示す図である。
【図１１】ユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、各実施形態に係る掃除ロボット、掃除システム及び掃除方法について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の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した説明を省く場合がある。
【００３１】
［第１の実施形態に係る掃除ロボット］
はじめに、図１乃至図６を参照して、第１の実施形態に係る掃除ロボットの一例について説明する。ここで、図１及び図２はそれぞれ、第１の実施形態に係る掃除ロボットの一例を前方斜め上方と後方斜め上方から見た斜視図である。また、図３は、第１の実施形態に係る掃除ロボットの内部構造を示す内視図であり、図４は、第１の実施形態に係る掃除ロボットの内部の放射線による線量率を第一線量計にて測定している状態を示す図である。
【００３２】
掃除ロボット１００は、中間貯蔵施設における、処分土置場・運搬施設建屋、処分土受入・分別処理施設建屋、を含む各種建屋の他、中間貯蔵処分場などに主として適用されて、放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵するロボットであるが、中間貯蔵施設以外の様々な施設に適用されてもよい。
【００３３】
掃除ロボット１００は、鋼製もしくは硬質な樹脂製の筐体１０と、筐体１０に装備されている、走行手段２０、集塵手段３０、障害物を検出する検出手段４０、第一線量計７０、第一警報手段６５、及びコントローラ８０を有している。
【００３４】
走行手段２０は、図３に示すように、筐体１０の平面視矩形の底部において、進行方向であるＹ方向の前方中央部に前輪キャスタ２２（従動輪）を備え、進行方向後方両側において、一対の駆動輪２１を備えている。一対の駆動輪２１は、筐体１０の内部に配設されている駆動輪用モータ２３が駆動した際に、プーリ間に架設されている無端状のタイミングベルト２４を介して各々伝達されることにより駆動される。前輪キャスタ２２は、偏心した支持軸部２２ａ（垂直軸）を中心に３６０度回転自在に支持されている自在輪である。前輪キャスタ２２は、清掃ロボット１００の進行方向であるＹ方向に追随して、従動回転する。清掃ロボット１００は、これら前輪キャスタ２２と一対の駆動輪２１が作業場の床面Ｆに接した状態で適用される。各駆動輪用モータ２３には、充電自在なリチウムイオンバッテリ５２より電力が供給されている。筐体１０の内部に取り付けられているリチウムイオンバッテリ５２は、コンセントを商用電源ＡＣ１００Ｖに接続して、充電器５１を介して充電できるようになっている。
【００３５】
駆動輪用モータ２３を構成する右側駆動輪用モータ２３ａと左側駆動輪用モータ２３ｂの回転量は、コントローラ８０により個別に制御される。右側駆動輪用モータ２３ａの回転量と左側駆動輪用モータ２３ｂの回転量が同じ場合には、清掃ロボット１００は直進する。一方、右側駆動輪用モータ２３ａの回転量が左側駆動輪用モータ２３ｂの回転量より大きい場合は、清掃ロボット１００は左方向に曲がるように旋回し、右側駆動輪用モータ２３ａの回転量が左側駆動輪用モータ２３ｂの回転量より小さい場合は、清掃ロボット１００は右方向に曲がるように旋回する。
【００３６】
一対の駆動輪２１の径の大きさ、駆動輪用モータ２３ａ，２３ｂのトルクは、作業場に釘やビスが落下していたり、床面Ｆに所定高さ範囲の傾斜面や段差面等が存在していても、これらに駆動輪２１がロックされずに乗り越えることができる程度に設計されている。
【００３７】
筐体１０の平面視矩形の底部には、前輪キャスタ２２より前方であって筐体１０の底面の前方コーナー部近傍において、ボールキャスタ５４（補助輪：自在キャスタ）が回転自在に各々組み付けられている。ボールキャスタ５４の床面からの高さｈは、筐体１０の底面より低く、かつ床面Ｆより高い位置となるように組み付けられている。
【００３８】
走行手段２０の有する上記各種構成により、清掃ロボット１００が自動走行しながら、床面Ｆにある段差面や傾斜面といった各種の障害物に左右斜め前方から近づいた場合に、先ずボールキャスタ５４が障害物に当接して筐体１０の移動が停止されることはなく、ボールキャスタ５４が段差面や傾斜面を乗り上げ、乗り越えることにより、清掃作業を継続することができる。また、床面Ｆに吊り孔等の貫通孔が空いている場合において、仮に前輪キャスタ２２が貫通孔に落ち込んだとしても、床面Ｆには一対のボールキャスタ５４が当接することにより、筐体１０の落ち込みを食い止めて筐体１０の底面が床面Ｆに直接接触することが抑止される。その結果、一対の駆動輪２１の駆動により前輪キャスタ２２が貫通孔から脱出することができ、清掃作業を継続することが可能になる。
【００３９】
また、筐体１０の進行方向左右斜め前方から傾斜面が近づいてきた場合、筐体１０の底部が傾斜面に乗り上げて動作不能となり得るが、ボールキャスタ５４が配設されていることにより、筐体１０の底部の乗り上げを防止できる。特に、ボールキャスタ５４には回転方向性がないことから、いずれの向きから障害物（段差面や傾斜面等）に当接しても従動回転可能であり、従って、筐体１０の進行方向を変えることなく、駆動輪２１の駆動により走行することができる。
【００４０】
一方、集塵手段３０は、回転ブラシ３１（清掃ブラシ）と、ブラシ駆動モータ３２とを有する。また、集塵手段３０の後方位置には、回転ブラシ３１にて回収された塵埃が集塵される集塵容器３５が配設されており、集塵容器３５も集塵手段３０に含まれるとしてよい。
【００４１】
回転ブラシ３１は円柱状を呈しており、円柱の側面には多数のブラシが径方向に立設した状態で取り付けられている。回転ブラシ３１は、軸方向が筐体１０の左右側面方向と一致するように配置され、円柱状の中心軸を中心に回転自在に組み付けられている。回転ブラシ３１は、筐体１０の底部に取り付けられており、ブラシの下側が常時床面Ｆに接触している。回転ブラシ３１は、リチウムイオンバッテリ５２から電力を供給されて起動するブラシ駆動モータ３２により反時計回りに回転され、床面Ｆ上に存在する塵埃を絡め捕り、筐体１０の内部の後方へ送り出す。筐体１０の内部において、回転ブラシ３１の後方には集塵容器３５が配設されており、集塵容器３５は、回転ブラシ３１の回転により筐体１０の後方へ送り出された塵埃をエア吸引しながら回収し、格納する。ブラシ駆動モータ３２は、コントローラ８０により一定の速度で回転するように制御される。
【００４２】
筐体１０の底部には、一対の補助ブラシ３３が、前輪キャスタ２２の両側に進行方向であるＹ方向に向かってブラシ間の幅が両側に漸進広がるように組み付けられている。補助ブラシ３３は回転ブラシ３１の前方に設けられ、筐体１０が走行する過程で床面Ｆに存在する塵埃を回転ブラシ３１に向かって誘導する。回転ブラシ３１の軸方向両側には、一対の遮蔽板（図示せず）が設けられている。遮蔽板は、可撓性のあるゴム板等により形成され、回転ブラシ３１により後方に送り出される塵埃が筐体１０の側方に拡散しないように床面Ｆとの隙間を覆っている。
【００４３】
一対のボールキャスタ５４は、筐体１０の平面視矩形の底部において、補助ブラシ３３より前方であって、かつ筐体１０の底部前方コーナー部近傍に各々設けられている。これにより、ボールキャスタ５４が先に段差面や傾斜面等に乗り上げて乗り越えるため、補助ブラシ３３が段差面や傾斜面等の障害物に直接当接して変形したり破損することを防止できる。また、補助ブラシ３３が駆動輪２１の前方に配置されることにより、駆動輪２１に付着する塵埃を低減することができ、このことにより床面Ｆへの塵埃の再付着を低減することができる。
【００４４】
図２に示すように、集塵容器３５は筐体１０の背面１３に開設されている開口を介して、筐体１０の内部に出し入れ自在に設置されている。集塵容器３５には複数の取っ手３５ａが装着されており、集塵容器３５にある程度の塵埃が集塵された際に、作業員は、取っ手３５ａを把持して集塵容器３５を筐体１０から取り出し、集塵された塵埃を回収することができる。尚、図示を省略するが、筐体１０の内部にレベルスイッチが装備され、レベルスイッチにて集塵された塵埃のレベルが検知され、集塵された塵埃の回収が必要である旨を作業員に通知するように構成されてもよい。
【００４５】
検出手段４０は、距離計測装置４１と、超音波センサ４２と、リミットスイッチ４３とを有する。距離計測装置４１は、筐体１０の進行方向の前面１２の中央部に取り付けられており、光を出射し、障害物により反射してきた反射光を受光することにより当該反射光を受光するまでの時間を計測して、障害物との距離を計測する。
【００４６】
距離計測装置４１としては、レーザーレンジファインダー等が適用でき、光源よりレーザー光が照射される。距離計測装置４１は、例えば光源より照射されたレーザー光を反射鏡により前方に向かって反射させ、当該反射鏡を内蔵するモータが回転駆動することにより水平方向に走査する。例えばレーザー光を一秒間に１０００回程度の頻度で、進行方向前方から左右両側に例えば各々９０度を超える範囲（最大検知範囲２７０度程度）で往復動させながらレーザー光を水平方向に走査することにより、周囲の物体までの距離を計測する。距離計測装置４１の光の射程距離は、例えば最大で３０ｍ程度である。
【００４７】
距離計測装置４１は、水平姿勢を０度として、例えば上方向に回転角３０度程度、下方向に回転角４０度程度で一秒間に一回往復動させることにより、レーザー光を垂直方向に走査して周囲の物体までの距離を計測できるようになっている。具体的には、距離計測装置４１は、筐体１０の前面１２に設けられた支持部１２ａから立設している。距離計測装置４１は、レーザー光を水平走査する測域センサ４１ａと、測域センサ４１ａを上下動させる回動駆動部４１ｂとを有している。回動駆動部４１ｂは、上下方向に所定角度範囲で回動する上下首振りモータ（図示せず）を備える。上下首振りモータには、例えばステッピングモータが用いられる。上下首振りモータのモータ軸（回転軸）が、測域センサ４１ａの底部に冶具を介して連結されている。上下首振りモータを駆動することにより、測域センサ４１ａがモータ軸を中心に上下方向に所定角度範囲（例えば上方向３０度で下方向４０度の範囲）で回動するようになっている。
【００４８】
上記する構成により、距離計測装置４１は、清掃ロボット１００の直進方向を基点（０度）として、水平方向に−９０度乃至＋９０度の角度範囲、上下方向に＋３０度乃至−４０度の角度範囲において、距離計測装置４１から前方測定距離（例えば５００ｍｍ程度以内）に位置する物体までの距離を測距することができる。即ち、測域センサ４１ａから水平方向及び上下方向に走査されるレーザー光の反射光により、光源から測定距離の前方にある障害物の二次元配置を計測する。測域センサ４１ａには、例えば、測距精度が０．１乃至１０ｍ程度で±３０ｍｍ、測距分解能が１ｍｍ単位、角度分解能が０．２５度程度、走査時間が２５ｍｓのレーザーレンジファインダーが適用できる。距離計測装置４１により取得された測距情報は、コントローラ８０に送信される。このように、測域センサ４１ａは、水平方向のみならず上下方向にも回動するため、広範囲で死角の少ない障害物検知が可能になる。
【００４９】
超音波センサ４２は、障害物との衝突を回避するためのセンサであり、筐体１０の前面１２の複数箇所に設けられている。超音波センサ４２は、超音波を発信し、反射波を受信するまでの時間を計測して障害物までの距離を非接触にて検知する。超音波センサ４２は、測域センサ４１ａの検知範囲を補完し、非接触にて筐体１０が障害物に近づく前にその存在を把握する。測域センサ４１ａと併用して障害物の有無を二重に検知することにより、高い安全性を担保することができ、さらには、測域センサ４１ａが検知し難いとされるガラス等の透明体や反射フィルムの貼られたコーン等の検知を確実に行いながら、これらとの衝突回避を可能にする。
【００５０】
リミットスイッチ４３は、筐体１０の左右斜め前方における正面両端部に設けられている。リミットスイッチ４３は、例えば長さ７０ｍｍ程度の検知バー４３ａの根元部に設けられた接触スイッチであり、非接触センサである測域センサ４１ａや超音波センサ４２の検知範囲を補完するために設けられている。例えば、筐体１０が高さ２５ｍｍ以下の段差を乗り越えて進行する際に、進行方向左右側面に存在する障害物の検知や、筐体１０が障害物回避動作の際に障害物の検知を行うなど、障害物の有無を三重に検知することにより、より一層高い安全性を担保することができる。リミットスイッチ４３が障害物を検知した場合、コントローラ８０により、筐体１０の進行方向への走行が停止され、筐体１０の方向転換が促されるようになっている。
【００５１】
尚、検出手段４０がさらに、接触センサであるバンパーセンサ（図示せず）を有していてもよい。バンパーセンサは、筐体１０の前面１２の下方に設けられた弾性を有するバンパー（図示せず）内に配設される。バンパーセンサは、リミットスイッチ４３と同様に、筐体１０の走行中、床面Ｆに限らず、進行方向に中間突起物等の異物が存在する場合に衝突を回避する。バンパーセンサが障害物を検知した場合、コントローラ８０により、筐体１０の進行方向への走行が停止され、筐体１０の方向転換が促されるようになっている。
【００５２】
図１及び図２に示すように、筐体１０の上面１１には、操作パネル５５と、第一表示モニタ６０（第一表示手段の一例）と、第一パトランプ６５（第一警報手段の一例）が設けられている。
【００５３】
操作パネル５５は、電源スイッチ５５ａ、自動運転ボタン５５ｂ、非常停止ボタン５５ｃの他、筐体１０の移動速度や移動方向などの各種入力情報を入力するための入力ボタン５５ｄ等を有しており、各種スイッチやボタンに入力された入力情報はコントローラ８０に送信される。
【００５４】
第一表示モニタ６０は、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や有機ＥＬパネル（ＥＬ：Electroluminescence）等の表示デバイスを有しており、第一線量計７０により測定された筐体１０の内部の線量率を表示する。
【００５５】
第一パトランプ６５は、警報レベルに応じて、警報レベルの高い順に、赤色、黄色、緑色等、複数種の色のランプを点灯する。図示例では、赤色点灯部６５ａ、黄色点灯部６５ｂ、及び緑色点灯部６５ｃを有する。各警報レベルには、対応する線量率の閾値が予め設定され、各閾値はコントローラ８０に格納されている。第一線量計７０により測定された線量率に応じた警報レベルがコントローラ８０にて演算され、コントローラ８０により、測定された線量率に応じた警報レベルの点灯部が点灯するようになっている。
【００５６】
尚、第一警報手段は、パトランプ等の視覚認識警報手段の他にも、報知音を出す報知ブザー等の聴覚認識警報手段であってもよい。例えば、報知ブザーを適用する場合は、警報レベルの高い順に、連続音、一定間隔を置いた音、無音など、複数種の音を発する形態（音を発しない無音も含む）等が適用できる。
【００５７】
図２及び図３に示すように、筐体１０の背面１３（外壁面）における集塵容器３５の近傍に第一線量計７０が取り付けられている。また、第一線量計７０の周囲には、第一遮蔽シールド７５が設けられており、第一遮蔽シールド７５における集塵容器３５に対向する側面には、開口７５ａが設けられている。ここで、第一遮蔽シールド７５は、放射線の遮蔽性に優れた鉛により形成されている。
【００５８】
図４に示すように、筐体１０の内部に配設されている集塵容器３５に集塵されている塵埃Ｄから放出され、筐体１０の壁面や集塵容器３５の壁面をＸ１方向に透過した放射線は、開口７５ａを介して、筐体１０の背面１３（外壁面）であって第一遮蔽シールド７５内に設置されている第一線量計７０に導かれ、さらに、背面１３（外壁面）をＸ１'方向に透過した放射線も第一線量計７０に導かれ、それらの線量率が測定される。
【００５９】
このように、掃除ロボット１００の内部の線量率を測定する第一線量計７０が、筐体１０の外壁面における集塵容器３５の近傍に取り付けられていることにより、掃除ロボット１００の内部に浮遊する塵埃Ｄに起因して第一線量計７０が線量率を誤検知することを抑制できる。仮に第一線量計が掃除ロボット１００の内部に設置されている場合、掃除ロボット１００の内部には多数の塵埃Ｄが浮遊し、放射能汚染されている塵埃Ｄの一部が第一線量計に付着したまま離れない恐れがある。この場合、第一線量計は付着した塵埃の線量率を絶えず測定し、このことが掃除ロボット１００の内部の線量率の誤検知に繋がり得る。掃除ロボット１００においては、第一線量計７０を筐体１０の外壁面に取り付けたことにより、このような課題が解消される。
【００６０】
一方、第一線量計７０が筐体１０の外壁面に取り付けられていることから、第一線量計７０が、筐体１０の内部の線量率のみならず、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線による線量率も測定することになり、結果として、掃除ロボット１００の内部の線量率の誤検知に繋がり得る。そこで、掃除ロボット１００においては、第一線量計７０を筐体１０の外壁面に取り付けながらも、第一線量計７０の周囲において筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線を遮蔽する第一遮蔽シールド７５を設け、かつ、第一遮蔽シールド７５における集塵容器３５に対向する側面において、塵埃Ｄから放出される放射線が通過する開口７５ａを設けている。この構成により、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線が第一線量計７０へＸ２方向に到達するのを第一遮蔽シールド７５にて遮蔽し、外部雰囲気Ｅ中の放射線による線量率を測定することを抑制できる。さらに、筐体１０の壁面を透過した筐体１０の内部にあった放射線を第一遮蔽シールド７５の有する開口７５ａを介して第一線量計７０に効果的に導くことができ、掃除ロボット１００の内部の線量率を精度よく測定することが可能になる。
【００６１】
次に、図５及び図６を参照して、掃除ロボット１００の有するコントローラ８０について説明する。ここで、図５は、掃除ロボットの有するコントローラのハードウェア構成の一例を、周辺機器とともに示す図であり、図６は、コントローラの機能構成の一例を示す図である。
【００６２】
コントローラ８０はコンピュータにより構成され、接続バスにより相互に接続されているＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、主記憶装置８２、補助記憶装置８３、入出力インターフェイス８４、及び第一通信インターフェイス８５を備えている。主記憶装置８２と補助記憶装置８３は、コンピュータが読み取り可能な記録媒体である。尚、上記の構成要素はそれぞれ個別に設けられてもよいし、一部の構成要素を設けないようにしてもよい。
【００６３】
ＣＰＵ８１は、ＭＰＵ（Microprocessor）やプロセッサとも呼ばれ、ＣＰＵ８１は、単一のプロセッサであってもよいし、マルチプロセッサであってもよい。ＣＰＵ８１は、コンピュータからなるコントローラ８０全体の制御を行う中央演算処理装置である。ＣＰＵ８１は、例えば、補助記憶装置８３に記憶されたプログラムを主記憶装置８２の作業領域にて実行可能に展開し、プログラムの実行を通じて周辺機器の制御を行うことにより、所定の目的に合致した機能を提供する。
【００６４】
主記憶装置８２は、ＣＰＵ８１が実行するコンピュータプログラムや、ＣＰＵ８１が処理するデータ等を記憶する。主記憶装置８２は、例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）を含む。補助記憶装置８３は、各種のプログラム及び各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納し、外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶装置８３には、例えば、ＯＳ（Operating System）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。ＯＳは、例えば、第一通信インターフェイス８５を介して接続される外部装置等とのデータの受け渡しを行う通信インターフェースプログラムを含む。外部装置等には、例えば、ネットワークに接続するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ワークステーション（ＷＳ）、サーバ、携帯端末等の情報処理装置や外部記憶装置等が含まれる。
【００６５】
補助記憶装置８３は、例えば、主記憶装置８２を補助する記憶領域として使用され、ＣＰＵ８１が実行するコンピュータプログラムや、ＣＰＵ８１が処理するデータ等を記憶する。補助記憶装置８３は、不揮発性半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM））を含むシリコンディスク、ソリッドステートドライブ装置、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）装置等である。また、補助記憶装置８３として、ＣＤドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置、ＢＤドライブ装置といった着脱可能な記録媒体の駆動装置が例示される。着脱可能な記録媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＳＤ（Secure Digital）メモリカード等が例示される。
【００６６】
第一通信インターフェイス８５は、コントローラ８０に接続するネットワークとのインターフェイスである。後述するように、掃除システム６００（図１０参照）においては、第一通信インターフェイス８５は、ネットワーク５００を介して、作業員の携帯するユーザ端末４００に接続され、ユーザ端末４００との間で、所定の通信規格に沿ってデータの授受を実行する。
【００６７】
入出力インターフェイス８４は、コントローラ８０に接続する機器との間でデータの入出力を行うインターフェイスである。入出力インターフェイス８４には、例えば、キーボード、タッチパネルやマウス等のポインティングデバイス、マイクロフォン等の入力デバイス等が接続する。コントローラ８０は、入出力インターフェイス８４を介し、入力デバイスを操作する操作者からの操作指示等を受け付ける。
【００６８】
また、入出力インターフェイス８４には、例えば、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や有機ＥＬパネル（ＥＬ：Electroluminescence）等の表示デバイス、プリンタ、スピーカ等の出力デバイスが接続する。コントローラ８０は、入出力インターフェイス８４を介し、ＣＰＵ８１により処理されるデータや情報、主記憶装置８２、補助記憶装置８３に記憶されるデータや情報を出力する。
【００６９】
ＣＰＵ８１によるプログラムの実行により、駆動輪用モータ２３（２３ａ、２３ｂ）、ブラシ駆動モータ３２、距離計測装置４１、超音波センサ４２、リミットスイッチ４３、第一パトランプ６５、第一表示モニタ６０の各種動作が実行制御される。尚、第二線量計７１と第二パトランプ６６の各種動作は、後述する第２の実施形態に係る掃除ロボットを構成するコントローラ８０において実行制御される。
【００７０】
また、図６に示すように、コントローラ８０は、ＣＰＵ８１によるプログラムの実行により、少なくとも、入出力部８０１、演算部８０３、走行制御部８０５、及び格納部８０７の各種機能を提供する。尚、上記処理機能の少なくとも一部が、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって提供されてもよく、同様に、上記処理機能の少なくとも一部が、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、数値演算プロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用ＬＳＩ（large scale integration）やその他のディジタル回路等であってもよい。
【００７１】
入出力部８０１は、施工管理者等がユーザ端末を介して送信する、もしくは操作パネル５５を介して直接入力される、線量率に応じた複数の閾値データを受け付ける。また、入出力部８０１は、第一線量計７０から送信される線量率データを受け付ける。さらに、入出力部８０１は、距離計測装置４１や超音波センサ４２、リミットスイッチ４３から送信される各種計測データを受け付ける。
【００７２】
入出力部８０１により受け付けられた、線量率に応じた複数の閾値データや、第一線量計７０から送信される線量率データは、格納部８０７に格納される。例えば、警報レベルが三段階ある場合には、警報レベルの高い順に第一閾値と第二閾値が設定され、格納部８０７に格納される。また、第一線量計７０からは線量率データが随時送信されてくることから、入出力部８０１にて受け付けられた線量率データは、都度、格納部８０７に格納される。
【００７３】
また、入出力部８０１が受け付けた線量率データは、第一表示モニタ６０に出力表示される。上記するように、第一線量計７０から線量率データが随時送信されることから、入出力部８０１にて受け付けられた線量率データは、都度、第一表示モニタ６０に出力表示される。
【００７４】
また、格納部８０７には、複数の閾値データに基づく複数段階の警報レンジに対応する指令信号が割り当てられている。
【００７５】
演算部８０３は、格納部８０７に格納されている線量率に応じた複数の閾値データと、同様に格納部８０７に格納されている線量率データを読み出し、線量率データと複数の閾値との比較演算を実行する。例えば、警報レベルが三段階ある場合に、警報レベルの高い順に第一閾値（Ｔ１μＳｖ／ｈ（マイクロシーベルトパーアワー））と第二閾値（Ｔ２μＳｖ／ｈ）が設定されている。線量率データが第一閾値を超える範囲の場合は、対応する指令信号Ａを第一パトランプ６５に送信し、第一パトランプ６５において対応する赤色点灯部６５ａを点灯させる。一方、比較演算の結果、線量率データが第二閾値を超えて第一閾値以下の場合は、対応する指令信号Ｂを第一パトランプ６５に送信し、第一パトランプ６５において対応する黄色点灯部６５ｂを点灯させる。一方、比較演算の結果、線量率データが第二閾値以下の場合は、対応する指令信号Ｃを第一パトランプ６５に送信し、第一パトランプ６５において対応する緑色点灯部６５ｃを点灯させる。
【００７６】
また、入出力部８０１が、距離計測装置４１や超音波センサ４２から障害物の方向及び距離情報を受け付けると、これらの受け付け情報に基づいて、走行制御部８０５は障害物を回避するように掃除ロボット１００の進行方向を決定し、進行方向に応じた指令信号（左右の駆動輪２１の回転量に関する指令信号）を右側駆動輪用モータ２３ａと左側駆動輪用モータ２３ｂに送信する。尚、障害物として判定した物体が存在しない場合は、右側駆動輪用モータ２３ａと左側駆動輪用モータ２３ｂに対して同様の回転量の指令信号を送信し、掃除ロボット１００を直進させる。
【００７７】
障害物として判定した物体が存在する場合には、コントローラ８０は、例えば次のように掃除ロボット１００の進行方向を決定する。直進方向から右方向距離と、左方向距離が等しい場合においては、掃除ロボット１００がコーンバーや壁等の障害物に対して、直交するように接近していると判断し、左右いずれかに曲がって障害物を回避するように指示する。
【００７８】
また、障害物に対する直進方向から右方向距離が、左方向距離よりも短くなっている場合においては、コントローラ８０は、掃除ロボット１００が障害物に対して斜め方向右側から接近していると判断し、左側に曲がって障害物を回避するように指示する。逆に、直進方向から右方向距離が、左方向距離よりも長くなっている場合においては、コントローラ８０は、掃除ロボット１００が障害物に対して斜め方向左側から接近していると判断し、右側に曲がって障害物を回避するように指示する。
【００７９】
このように、障害物に対して斜め方向から接近していると判断した場合においては、コントローラ８０は、左右何れかのうち鈍角に曲がることにより障害物を回避可能な方向に曲がって障害物を回避するように指示する。尚、上記制御動作は、リミットスイッチ４３の検知結果を合わせて行ってもよい。
【００８０】
コントローラ８０は、一定の速度で回転ブラシ３１を回転させるように、ブラシ駆動モータ３２の駆動を制御する。また、コントローラ８０は、各種センサにより検知された障害物、吊り孔や開口の有無等により、右側駆動輪用モータ２３ａ及び左側駆動輪用モータ２３ｂの各々に対し回転方向、回転量を制御することにより、掃除ロボット１００の直進、後退及び旋回動作を切り替え制御する。
【００８１】
［第１の実施形態に係る掃除方法］
次に、これまでの説明に加えて、図７を参照することにより、第１の実施形態に係る掃除方法の一例について説明する。ここで、図７は、実施形態に係る掃除方法の一例のフローチャートである。尚、図７は、第１の実施形態の掃除方法と第２の実施形態の掃除方法の双方のフローチャートをともに示す図である。
【００８２】
まず、中間貯蔵施設を構成する各種の作業場において掃除ロボット１００を稼働させ、掃除ロボット１００にて放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する。掃除ロボット１００の稼働前の段階では、掃除ロボット１００の内部に放射能汚染の可能性のある塵埃が集塵されていないことから、作業員は被ばくの恐れなく掃除ロボット１００に近接することができ、掃除ロボット１００の電源スイッチ５５ａをＯＮ制御し、稼働させることができる。
【００８３】
掃除ロボット１００は、筐体１０の内部にある集塵容器３５内にて集塵された塵埃から放出される放射線による線量率に応じた警報を、第一パトランプ６５を介して都度発する（ステップＳ９０２、警報工程）。
【００８４】
掃除ロボット１００を所定時間稼働させた後、作業員は、筐体１０の内部にある集塵容器３５に集塵された塵埃を回収するべく、掃除ロボット１００に近接する。この近接に当たり、作業員は、第一パトランプ６５の発するランプの色に応じた対策を講じる。
【００８５】
警報レベルの低い緑色を第一パトランプ６５が発する場合、作業員は、何等の対策も講じることなく、掃除ロボット１００に近接することとしてよい。あるいは、作業場に入る前に保護点検具の装着が義務付けられている場合は、保護点検具を装着した状態のまま、掃除ロボット１００に近接する。
【００８６】
また、警報レベルが中間の黄色を第一パトランプ６５が発する場合は、作業員が保護点検具を着用する、もしくは保護点検具の着用を再確認した後、掃除ロボット１００に近接する。
【００８７】
また、警報レベルの高い赤色を第一パトランプ６５が発する場合は、作業員が作業を一次中止し、遮蔽ベストを装着した（例えば、保護点検具の上に装着）後、掃除ロボット１００に近接する。
【００８８】
以上のように、掃除ロボット１００の内部の線量率に応じた対策を講じた後、作業員は掃除ロボット１００に近接し、集塵された塵埃の回収を行う（ステップＳ９０４、塵埃回収工程）。尚、図７における作業工程（ステップＳ９０６）は、以下で説明する第２の実施形態に係る掃除方法において説明する。
【００８９】
このように、掃除ロボット１００を用いた掃除方法によれば、中間貯蔵施設に適用される清掃ロボットに作業員が近接するに当たり、放射線による線量率に応じた対策を作業員が事前に講じることができ、放射線による被ばくを効果的に防止することができる。
【００９０】
［第２の実施形態に係る掃除ロボット］
次に、図８及び図９を参照して、第２の実施形態に係る掃除ロボットの一例について説明する。ここで、図８は、第２の実施形態に係る掃除ロボットの一例を前方斜め上方から見た斜視図である。また、図９は、第２の実施形態に係る掃除ロボットの内部の放射線による線量率を第一線量計にて測定するとともに、外部雰囲気中の放射線による線量率を第二線量計にて測定している状態を示す図である。
【００９１】
掃除ロボット２００は、筐体１０の上面１１において第二遮蔽シールド７６を介して第二線量計７１をさらに有し、第二線量計７１により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第二パトランプ６６（第二警報手段の一例）をさらに有している点において、掃除ロボット１００と相違する。尚、図５に示すように、掃除ロボット２００においては、第二線量計７１と第二パトランプ６６の各種動作がコントローラ８０において実行制御される。
【００９２】
第一遮蔽シールド７５と同様に、第二遮蔽シールド７６も、放射線の遮蔽性に優れた鉛により形成されている。また、第二遮蔽シールド７６の上には角筒７７が搭載されており、角筒７７に第二線量計７１が設置されるようになっている。
【００９３】
掃除ロボット２００は、図２に示すように、掃除ロボット１００と同様に、その背面１３（外壁面）における集塵容器３５の近傍に第一線量計７０を備え、第一線量計７０の周囲には第一遮蔽シールド７５を備えており、第一線量計７０により掃除ロボット２００の内部の線量率を測定するようになっている。そして、掃除ロボット２００では、第二線量計７１により、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線による線量率を測定する。
【００９４】
図９に示すように、筐体１０の内部に配設されている集塵容器３５に集塵されている塵埃Ｄから放出され、筐体１０の壁面や集塵容器３５の壁面をＸ１方向に透過した放射線は、開口７５ａを介して、筐体１０の背面１３（外壁面）であって第一遮蔽シールド７５内に設置されている第一線量計７０に導かれ、さらに、背面１３（外壁面）をＸ１'方向に透過した放射線も第一線量計７０に導かれ、それらの線量率が測定される。この際、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線が第一線量計７０へＸ２方向に到達するのを、第一遮蔽シールド７５にて遮蔽する。
【００９５】
一方、第二線量計７１は、第二線量計７１に対してＸ３方向に到達する筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の放射線による線量率を測定する。この際、筐体１０の上面１１に対して第二遮蔽シールド７６を介して第二線量計７１が設置されていることにより、筐体１０の内部に配設されている集塵容器３５に集塵されている塵埃Ｄから放出された放射線は、上面１１をＸ４方向に透過するものの、第二遮蔽シールド７６にて遮蔽され、第二線量計７１には到達しない。
【００９６】
以上より、掃除ロボット２００では、第一線量計７０にて筐体１０の内部の線量率を精度よく測定することができ、第二線量計７１にて筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の線量率を精度よく測定することができる。
【００９７】
第二線量計７１にて測定された線量率データは、第一線量計７０にて測定された線量率データと同様にコントローラ８０に送信される。各警報レベルには、対応する線量率の閾値が予め設定され、各閾値はコントローラ８０に格納されている。第二線量計７１により測定された線量率に応じた警報レベルがコントローラ８０にて演算され、コントローラ８０により、測定された線量率に応じた警報レベルの点灯部が点灯するようになっている。
【００９８】
第二パトランプ６６も第一パトランプ６５と同様に、警報レベルに応じて、警報レベルの高い順に、赤色、黄色、緑色等、複数種の色のランプを点灯する。図示例では、赤色点灯部６６ａ、黄色点灯部６６ｂ、及び緑色点灯部６６ｃを有する。尚、第一パトランプ６５と第二パトランプ６６の各点灯部を明りょうに識別するべく、第一パトランプ６５の赤色点灯部６５ａ、黄色点灯部６５ｂ、緑色点灯部６５ｃはいずれも連続的に点灯するものとし、第二パトランプ６６の赤色点灯部６６ａ、黄色点灯部６６ｂ、緑色点灯部６６ｃはいずれも断続的（間欠的）に点灯するものとしてよく、双方の点灯形態を逆に設定してもよい。このように点灯方法を決めておくことにより、作業員は、掃除ロボット２００の内部の線量率の警報レベルと、作業場（外部雰囲気Ｅ）の線量率の警報レベルとを明りょうに識別することができる。
【００９９】
図８に示すように、掃除ロボット２００においては、第一表示モニタ６０Ａにおいて、第一線量計７０により測定された線量率と、第二線量計７１により測定された線量率とが共に表示されるようになっている。
【０１００】
掃除ロボット２００によれば、掃除ロボット２００が、筐体１０の外部雰囲気Ｅ（作業場において掃除ロボットから離れた位置等）中の放射線による線量率を測定する第二線量計７１をさらに備え、第二線量計７１により測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第二パトランプ６６を備えていることにより、掃除ロボット２００の内部の線量率に応じた対策に加えて、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の線量率に応じた対策を講じることが可能になる。そのため、作業員は、掃除ロボット２００に近接した作業の場合は第一パトランプ６５の発する警報に基づいて対策を講じ、掃除ロボット２００から離れた場所における作業の場合は第二パトランプ６６の発する警報に基づいて対策を講じることができる。
【０１０１】
［第２の実施形態に係る掃除方法］
次に、これまでの説明に基づいて、第２の実施形態に係る掃除方法の一例について説明する。
【０１０２】
まず、中間貯蔵施設を構成する各種の作業場において掃除ロボット２００を稼働させ、掃除ロボット２００にて放射能汚染の可能性のある塵埃を集塵する。掃除ロボット２００は、筐体１０の内部にある集塵容器３５内にて集塵された塵埃から放出される放射線による線量率に応じた警報を、第一パトランプ６５を介して都度発する。さらに、筐体１０の外部雰囲気Ｅ中の線量率に応じた警報を、第二パトランプ６６を介して都度発する（図７のＳ９０２、警報工程）。
【０１０３】
ここで、第一線量計７０により測定される掃除ロボット２００の内部の線量率が高くなることは、作業場における掃除ロボット２００による掃除が進行していることを意味している。そのため、作業場に散在していた放射能汚染の可能性のある塵埃は掃除ロボット２００にて回収され、筐体１０の外部雰囲気Ｅ（作業場）における放射線による線量率は低減することになる。このことから、掃除ロボット２００に近接して例えば集塵された塵埃を回収しようとする作業員と、掃除ロボットから離れた場所で作業する作業員とでは、被ばくに晒される危険の程度が全く異なることになり得る。
【０１０４】
そこで、掃除ロボット２００により掃除が行われた空間において作業する様々な作業員は、第一パトランプ６５と第二パトランプ６６に基づき、自身の作業に相応しいパトランプの警報を確認し、必要な対策を講じた上で作業を行う。具体的には、掃除ロボット２００に近接した作業を行う作業員は、第一パトランプ６５の発する警報に基づいて必要な対策を講じ、掃除ロボット２００から離れた場所における作業を行う作業員は、第二パトランプ６６の発する警報に基づいて必要な対策を講じた上で、作業を行う（図７におけるステップＳ９０６で、作業工程（ステップＳ９０４の上位概念））。
【０１０５】
このように、掃除ロボット２００を用いた掃除方法によれば、掃除ロボット２００に近接して作業する作業員、掃除ロボット２００から離れて作業する作業員、の全ての被ばくを効果的に低減することが可能になる。
【０１０６】
［実施形態に係る掃除システム］
次に、図１０及び図１１を参照して、実施形態に係る掃除システムの一例について説明する。ここで、図１０は、実施形態に係る掃除システムの全体構成の一例を示す図であり、図１１は、ユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。尚、図示例の掃除システム６００においては、掃除ロボット２００を適用するものとする。
【０１０７】
掃除システム６００において、掃除ロボット２００と、作業場設置線量計３００（第二線量計の一例）と、ユーザ端末４００は、ネットワーク５００を介して通信可能に接続されている。
【０１０８】
ネットワーク５００には、インターネット等の公衆ネットワーク、携帯電話網等の無線ネットワーク、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等の専用ネットワーク、ＬＡＮ（Local
Area Network）等のネットワークが含まれる。
【０１０９】
ユーザ端末４００には、作業場にて作業する作業員が携帯する端末や集中管理棟にあるサーバ等が含まれる。例えば、作業員が携帯するユーザ端末４００が、ネットワーク５００を介して、掃除ロボット２００や作業場設置線量計３００との間で、第一線量計７０と第二線量計７１により測定された線量率データの授受を行う。
【０１１０】
図１１に示すように、ユーザ端末４００はコンピュータにより構成され、接続バスにより相互に接続されているＣＰＵ４０１、主記憶装置４０２、補助記憶装置４０３、入出力インターフェイス４０４、第二通信インターフェイス４１０、及び第二表示モニタ４２０（第二表示手段の一例）を備えている。尚、ユーザ端末４００は、スマートフォンやタブレット、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などを含んでいる。
【０１１１】
作業場には、複数の作業エリアが設定されており、各作業エリアには固有の作業場設置線量計３００が設置され、各作業エリアに設置されている作業場設置線量計３００から線量率データがネットワーク５００を介してユーザ端末４００に送信される。尚、各作業エリアには、作業場設置線量計３００により測定された線量率データを受信し、ユーザ端末４００に対して線量率データを送信する通信インターフェイスを備えたコンピュータが設置されている。
【０１１２】
一方、掃除ロボット２００からは、第一線量計７０と第二線量計７１により測定されたそれぞれの線量率データがユーザ端末４００に対して送信される。
【０１１３】
作業員は、ユーザ端末４００の第二表示モニタ４２０により、作業場に入場する前に、第二線量計７１や各作業場設置線量計３００による線量率データに基づき、作業場（筐体１０の外部雰囲気Ｅ）内の線量率を特定することができ、この特定された線量率に基づく対策を講じた上で、作業場に入場することができる。そして、外部雰囲気Ｅの線量率が高過ぎる場合は、作業場に入場する前に、掃除ロボット２００を遠隔にて稼働させ、外部雰囲気Ｅの線量率を低減させた後に入場する等の措置を講じることができる。
【０１１４】
また、第二表示モニタ４２０に表示された第一線量計７０による線量率データに基づき、掃除ロボット２００に近接する前に、作業員は掃除ロボット２００の内部の線量率に基づく対策を講じた上で、掃除ロボット２００に近接することができる。
【０１１５】
［掃除ロボットの有無と、作業員の拘束時間に関する検証］
＜実験概要＞
本発明者等は、試験エリアにおいて、実施形態に係る掃除ロボットを使用した場合と使用しない場合において、それぞれの場合の作業員の拘束時間を検証する実験を行った。ここで、試験エリアは、平面視正方形（８ｍ×８ｍ）の平坦な作業場とした。実施形態に係る掃除ロボットを使用する清掃方法を実施例とし、掃除ロボットを使用せず、作業員による人力清掃を比較例とした。
【０１１６】
＜実験結果＞
実験の結果、比較例では、清掃作業に要する時間が３０分であり、作業員の拘束時間はこの清掃作業に要する３０分となる。
【０１１７】
一方、実施例では、掃除ロボットによる清掃のために清掃作業に要する時間は６０分と長くなったが、作業員の拘束時間は掃除ロボットの電源をＯＮ制御及びＯＦＦ制御するのに要する５分程度だけであり、作業員の拘束時間は比較例の１／６にまで低減することができ、拘束時間を大幅に短縮できることが分かった。
【０１１８】
本検証結果より、実施形態に係る掃除ロボットを用いて清掃作業を行うことにより、実際の中間貯蔵施設における作業場は大面積となり得ることから、作業員の拘束時間低減効果は一層顕著となり、大幅な省人化を図れることが実証されている。さらに、拘束時間の大幅な短縮により、作業員の被ばく線量を大幅に低減できることが実証されている。
【０１１９】
尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、また、本発明はここで示した構成に何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１０：筐体
２０：走行手段
３０：集塵手段
３５：集塵容器
４０：検出手段
５５：操作パネル
６０，６０Ａ：第一表示手段（第一表示モニタ）
６５：第一警報手段（第一パトランプ）
６６：第二警報手段（第二パトランプ）
７０：第一線量計
７１：第二線量計
７５：第一遮蔽シールド
７６：第二遮蔽シールド
７５ａ：開口
８０：コントローラ
８５：第一通信インターフェイス
１００，２００：掃除ロボット
３００：作業場設置線量計（第二線量計）
４００：ユーザ端末
４１０：第二通信インターフェイス
４２０：第二表示手段（第二表示モニタ）
５００：ネットワーク
６００：掃除システム
Ｄ：塵埃
Ｅ：外部雰囲気
【要約】      （修正有）【課題】中間貯蔵施設に適用される清掃ロボットに作業員が近接するに当たり、放射線による線量率に応じた対策を作業員が事前に講じることを可能にする、掃除ロボット、掃除システム及び掃除方法を提供する。【解決手段】塵埃を集塵する掃除ロボット１００であり、走行手段、集塵手段、検出手段を備え、集塵された塵埃が収容される集塵容器３５を内部に備えた筐体１０と、筐体１０における集塵容器３５の近傍に取り付けられ、集塵された塵埃から放出される放射線による線量率を測定する第一線量計７０と、測定された線量率に応じて複数種の警報を発する第一警報手段６５と、コントローラとを有し、コントローラには複数の閾値が格納され、コントローラにおいて、第一線量計７０から送信される線量率データと複数の閾値が比較され、線量率データに対応した種類の警報を発する指令信号が第一警報手段６５に送信される。【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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