(57)【要約】【課題】狭隘な個所、例えば原子炉のＰＬＲ配管内、を点検検査する水中検査装置を提供する。【解決手段】原子炉１内の水中を泳動させて、既に分解してあるジェットポンプ６の上に到達させた支援用ＲＯＶ１３から二次ケーブル１２で接続した検査用ＲＯＶ１１をＰＬＲ配管７内に推進させる。検査用ＲＯＶ１１は長細い外観形状で、配管長さ方向に長軸方向を向けて推進し、カメラで撮影した検査部位の画像を二次ケーブル１２から一次ケーブル１４を通じて制御装置１５へ送り表示装置１６に表わす。原子炉１内にステレオカメラを搭載したＩＴＶカメラ１９を投入して支援用ＲＯＶ１３を撮影し、その画像を制御装置１５で処理して支援用ＲＯＶ１３の位置を演算する。二次ケーブル１２の繰出し長さから両ＲＯＶの相対距離を測り、その相対距離とＰＬＲ配管のＣＡＤデータを利用して制御装置１５で検査用ＲＯＶ１１の位置を演算する。【選択図】図１
2007132769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中で移動自在な第１のビークルと、
ある一つの方向への推進を司る第１駆動機構と、前記ある一つの方向と交差する他の方向への推進を司る第２の駆動機構とを備えた第２のビークルと、
前記第２のビークルに搭載されて前記第２のビークルの外側に撮影視野を設定した撮像手段と、
前記第１と第２の各ビークルを制御するコントローラと、
前記撮像手段の撮影画像情報を表示する表示装置と、
を備えた水中検査装置において、
前記第２のビークルの外殻を成す筐体は前記ある一つの方向における寸法が、前記他の方向における寸法よりも長くなるように構成され、
前記撮像手段の撮影視野が、前記ある一つの方向と前記ある一つの方向と交差する方向の周囲に設定されている水中検査装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２のビークルの内部に第１のスタビライザを前記ある一つの方向に沿って往復移動自在に駆動する機構、及び前記第２のビークルの内部に第２のスタビライザを前記他の方向に往復移動自在に駆動する機構とを装備した姿勢変換機構を備えている水中検査装置。
【請求項３】
請求項１において、前記第２のビークルの内部に中央部分が前記筐体に接近し、端部が前記筐体から離れるように湾曲した前記ある一つの方向に長い軌道を備え、前記軌道に沿って移動自在に駆動されるスタビライザを前記検査用ビークル内に装備してある水中検査装置。
【請求項４】
請求項１において、前記撮像手段は、
光軸が前記ある一つの方向に向けて同一にされて前記第２のビークルに装備されるとともに、前記ある一つの方向前方に位置させた前方カメラ及び前記前方カメラに比較して前記ある一つの方向の後方に位置させた全方位カメラと、
前記第２のビークルに装備され、前記前方カメラに前記ある一つの方向前方の像を結像させる前方カメラ用レンズと、
前記第２のビークルに装備され、前記全方位カメラに前記他の方向の周囲の像を結像する全方位レンズユニットとを備えた水中検査装置。
【請求項５】
請求項４において、前記前方カメラの画像で、前記全方位カメラの画像の死角領域を補完して１つの画像に合成する画像合成手段を備える水中検査装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項において、
前記第１のビークルの位置を検出する位置検知手段と、
前記第１のビークルと前記第２のビークルとの相対距離を検出する相対距離検知手段と、
前記位置検知手段と前記相対距離検知手段との検出結果に基づいて前記第２のビークルの位置を算出する位置算出手段と、
を備えた水中検査装置。
【請求項７】
請求項６において、前記位置算出手段は、検査対象のＣＡＤデータを記憶した記憶装置を備え、前記ＣＡＤデータ中の前記検査対象の方向を示すデータを前記位置算出の計算要素に入れて第２のビークルの位置の三次元座標を算出する演算手段を備えている水中検査装置。
【請求項８】
請求項７において、前記相対距離検知手段は、
前記第１と第２の各ビークル間を接続するケーブルと、
前記第１のビークルに装備されて、前記ケーブルを巻取りあるいは繰出すウインチと、
前記ケーブルの繰出し長さを検知する手段とを有する水中検査装置。
【請求項９】
請求項７において、前記相対距離検知手段は、第１のビークルに装備した音波発信器と、前記第２のビークルに装着した音波受信器と、前記音波発信器と前記音波受信器との音波送受信タイミングの差を利用して前記第１と第２の各ビークル間の距離を算出する手段を備えている水中検査装置。
【請求項１０】
請求項６において、前記位置検知手段は、
前記水中の既知の位置に配備されて、ステレオカメラを搭載しいる水中ＩＴＶカメラと、
前記ステレオカメラの映像情報から前記第１のビークルの位置の三次元座標を算出する演算手段とを有する水中検査装置。
【請求項１１】
遠隔操作によって水中を泳動する第１のビークルと、
前記第１のビークルの位置を検出する位置検知手段と、
前記第１のビークルから発着自在に組み合わされるとともに、遠隔操作によって前記水中を泳動する第２のビークルと、
前記第２のビークルに装着された撮像装置と、
前記撮像手段の撮影画像情報を表示する表示装置と、
前記第１のビークルから前記第２のビークルの相対距離を検出する相対距離検知手段と、
前記位置検知手段からの検出位置情報及び前記相対距離検知手段からの検出距離とのそれぞれに基づいて前記第２のビークルの位置を算出する位置算出手段と、
を備えた水中検査装置。
【請求項１２】
請求項１１において、前記位置算出手段は、検査対象のＣＡＤデータを記憶した記憶装置を備え、前記ＣＡＤデータ中の前記検査対象の方向を示すデータを前記位置算出の計算要素に入れて第２のビークルの位置の三次元座標を算出する演算手段を備えている水中検査装置。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２において、前記相対距離検知手段は、
前記第１と第２の各ビークル間を接続するケーブルと、
前記第１のビークルに装備されて、前記ケーブルを巻取りあるいは繰出すウインチと、
前記ケーブルの繰出し長さを検知する手段とを有する水中検査装置。
【請求項１４】
請求項項１１又は請求項１２において、前記相対距離検知手段は、第１のビークルに装備した音波発信器と、前記第２のビークルに装着した音波受信器と、前記音波発信器と前記音波受信器との音波送受信タイミングの差を利用して前記第１と第２の各ビークル間の距離を算出する手段を備えている水中検査装置。
【請求項１５】
請求項１１において、前記位置検知手段は、
前記水中の既知の位置に配備されて、ステレオカメラを搭載している水中ＩＴＶカメラと、
前記ステレオカメラの映像情報から前記第１のビークルの位置に関する三次元座標を算出する演算手段とを有する水中検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子炉圧力容器内の水面下で、原子炉の構成部分を目視点検、いわゆるＶＴ（ビジュアルテスティング；Visual Testing）を実施する装置に係わり、特に原子炉を構成するアニュラス部やバッフルプレート下部等の圧力容器内狭隘部や、一次冷却材再循環配管（単に、ＰＬＲ配管ともいう。）やジェットポンプ等の周辺構造物内部のＶＴを実施するのに有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉内の目視検査技術に関する第１の従来技術として、遊泳式点検装置を対象領域付近まで潜水母艦で搬送し、そこで切り離して、遊泳しながら検査対象部位まで移動する装置が、特開平８−２９５７９号公報で公開されている。この公報における水中ビークルは、潜水母艦と無線若しくは有線で接続され、映像信号の伝送や電源供給などがなされている。
【０００３】
原子炉内の目視検査技術に関する第２の従来技術として、バッフルプレート上部の外観検査および非破壊検査を実施するため、駆動部と、外観検査装置部と、非破壊検査装置部に機能を分離し、それぞれを小型化し、それらを連結して形状の自由度のある移動体を用い、キャタピラにより構造物上を移動して検査対象部位まで移動する装置が、特開平１１−１０９０８２号公報で公開されている。
【０００４】
さらに目視検査技術ではないが、原子炉内の非破壊検査に用いるアクセスメカとして、バッフルプレートまで３次元泳動により移動し、そこで狭隘部移動装置を切り離して、狭隘部の壁面を走行しながら非破壊検査を実施する方式の装置が、特開２００３−40194 号公報で公開されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２９５７９号公報
【特許文献２】特開平１１−１０９０８２号公報
【特許文献３】特開２００３−４０１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１で開示された従来例において、検査用の水中ビークルに搭載されている姿勢変換機構は、回転軸を中心として円周上にウエイトを移動させるため、円盤状のビークルには適しているが、配管内等の狭隘な個所に進入する縦長のビークルに対しては、重心移動量が小さく適さない。
【０００７】
また、位置検知機能が搭載されていないため、遊泳式点検装置および潜水母艦の位置は、遊泳式点検装置に搭載した撮像手段において得られた目視映像を元に、作業者が判断している。そのため、一度検査装置の位置を見失うと、映像から位置を判断できる場所まで戻り、再度、検査位置まで移動する必要があり、非効率的であった。
【０００８】
特許文献２で開示された従来例では、狭隘部への進行は可能であるが、外観検査装置部や非破壊検査装置部に駆動機構を搭載していないため、制御部および外観検査部および非破壊検査部を連結した大きさが、進入可能な最小の大きさとなる。
【０００９】
また、泳動機構を搭載していないため、構造物に沿って移動することになり、凹凸の多い複雑構造物を越えることは難しく、炉底部やＰＬＲ配管内部へ進入することは出来ない。
【００１０】
特許文献３で開示された従来例では、狭隘部への進行は可能であるが、検査装置が遊泳型ではなく、また大型であるため、文献２と同様の理由から、配管内部への進入は不可能である。
【００１１】
本発明は、水中の検査対象部位やその周辺の構造環境が狭隘だったり、あるいは、検査個所が水中ビークルの位置を検出する位置検知器の検知領域から外れる個所に存在しても、ＶＴ検査可能な水中検査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】
【００１２】
本発明の基本的要件は、水中で移動自在な第１のビークルと、ある一つの方向への推進を司る第１駆動機構と、前記ある一つの方向と交差する他の方向への推進を司る第２の駆動機構とを備えた第２のビークルと、前記第２のビークルに搭載されて前記第２のビークルの外側に撮影視野を設定した撮像手段と、前記第１と第２の各ビークルを制御するコントローラと、前記撮像手段の撮影画像情報を表示する表示装置とを備えた水中検査装置において、前記第２のビークルの外殻を成す筐体は前記ある一つの方向における寸法が、前記他の方向における寸法よりも長くなるように構成され、前記撮像手段の撮影視野が、前記ある一つの方向と前記ある一つの方向と交差する方向の周囲に設定されている水中検査装置である。
【００１３】
また、他の本発明の基本要件は、遠隔操作によって水中を泳動する第１のビークルと、前記第１のビークルの位置を検出する位置検知手段と、前記第１のビークルから発着自在に組み合わされるとともに、遠隔操作によって前記水中を泳動する第２のビークルと、前記第２のビークルに装着された撮像装置と、前記撮像手段の撮影画像情報を表示する表示装置と、前記第１のビークルから前記第２のビークルの相対距離を検出する相対距離検知手段と、前記位置検知手段からの検出位置情報及び前記相対距離検知手段からの検出距離とのそれぞれに基づいて前記第２のビークルの位置を算出する位置算出手段とを備えた水中検査装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、撮像手段を搭載した水中泳動ビークルの外観を主推進方向に細長くして狭隘個所への侵入とその個所でのＶＴとが容易且つ確実に達成できる。また、他の本発明によれば、点検検査のための撮影手段を搭載した水中ビークルが構造物の物陰に隠れていてもその水中ビークルの位置を特定して確実に検査作業できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な第一の実施例である、水中検査装置について、図１から図１９を用いて説明する。本実施例は、原子炉内の目視検査、特にＰＬＲ(Primary Loop Re-circulationSystem：一次冷却材再循環系）配管検査に用いる検査装置を実現するものである。
【００１６】
図１を用いて、本実施例の点検実施形態を説明する。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，シュラウドサポート５，ジェットポンプ６、等の構造物があり、また、ＰＬＲ配管７を初めとする配管が接続されている。
【００１７】
原子炉の一次冷却水再循環系における一次冷却水の流れは、出口ノズル８ｂ，ＰＬＲポンプ（図示せず）を経由し、入口ノズル８ａから原子炉１に戻る。また、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９があり、また同じく上方には、燃料交換装置１０がある。
【００１８】
本実施例では、原子炉のＰＬＲ配管７内面のＶＴ検査を目的とし、以下の様な機器配置を取る。配管内に挿入した検査用ＲＯＶ（Remotely Operated Vehicle ：遠隔操作ビークル）１１は、二次ケーブル１２を介して、支援用ＲＯＶ１３に接続される。ここで、検査用ＲＯＶ１１は検査用ビークル，支援用ＲＯＶは支援用ビークルとも称する。
【００１９】
検査用ＲＯＶ１１は、図３の（ａ）図に示すように、外殻を成す筐体の形状が長軸Ａ方向に長く、それに比較して短軸Ｂ方向及び各軸Ａ，Ｂ方向に直交する方向の幅方向（短軸Ｃ方向）の寸法が短い細長い形状を有する。その筐体の構造は外部から内部に水が浸入できないように液密に構成されている。
【００２０】
その検査用ＲＯＶ１１の筐体の長軸Ａに直交する方向での幅は全周囲の方向において
ＰＬＲ配管７内を通れる大きさである。且つ検査用ＲＯＶ１１の筐体は周囲の水に対して中性浮力となる、あるいは若干程度比重が大きくなるように空間の容積と内部機器の重量とが調整されて設計されている。
【００２１】
このように、検査用ＲＯＶ１１は、細長い形状の外殻を成す筐体構造を有するので、検査用ＲＯＶ１１内に撮像手段や駆動機構などの各種の機構を収める空間と、検査用ＲＯＶ１１に浮力を与える空間の確保とを、長軸Ａ方向に拡大して両立させやすく、配管などの狭隘な個所の点検を確実に達成できる。
【００２２】
検査用ＲＯＶ１１は、浮力を与える空間の確保によって、中性浮力化ないしは若干浮力よりも検査用ＲＯＶ１１の重力が大きいように製作されている。支援用ＲＯＶ１３も中性浮力化ないしは若干浮力よりも支援用ＲＯＶ１３の重力が大きくなるように設計製作されている。
【００２３】
ＰＬＲ配管７内の点検作業においては、支援用ＲＯＶ１３を遠隔操作で泳動させて、上部が取り外したジェットポンプ６の上方に位置させて停留させる。その後に、支援用
ＲＯＶ１３から発進させた支援用ＲＯＶ１３を、ジェットポンプ６内および入口ノズル
８ａ内を通過させ、ＰＬＲ配管７内に進入させる。
【００２４】
支援用ＲＯＶ１３では、二次ケーブル１２を繰出す機構(後述)を搭載し、検査用ＲＯＶ１１の航行を支援するとともに、検査用ＲＯＶ１１の位置を検知するための位置検知手段（後述）を搭載している。支援用ＲＯＶ１３は、一次ケーブル１４を介して、制御装置
１５に接続される。
【００２５】
制御装置１５は、検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３を水中で泳動させて航行せしめるために、電力を供給するとともに、検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３の位置を検知するための信号処理機能（後述）を搭載している。また、制御装置１５には表示装置１６を接続し、検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３に撮像手段として搭載したカメラ（後述）の画像を表示するとともに、制御装置１５で検知した検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３の位置を表示する。さらに、制御装置１５にはコントローラ１７を接続し、ＲＯＶ操作員１８ａが操作する。
【００２６】
一方、支援用ＲＯＶ１３の位置を検知するために、ステレオカメラ（後述）を搭載した水中ＩＴＶカメラ１９を、支援用ＲＯＶ１３を視認出来る位置に投下する。その方法は、水中ＩＴＶカメラ１９に間隔を開けて二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０を連結し、その水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０で水中ＩＴＶカメラ１９を燃料交換装置１０の上から懸垂して水中ＩＴＶカメラ操作員１８ｂが原子炉１の水中に投下する。なお、水中ＩＴＶカメラ１９の映像は、水中ＩＴＶカメラ用ケーブル２１を介して、制御装置１５に入力される。
【００２７】
水中に投下された水中ＩＴＶカメラ１９は水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０の垂れ下がり長さを調整することでその水面下の深度が変更でき、その深度で水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０で支持されて位置が保持される。水中ＩＴＶカメラ１９の上下及び左右の向きは二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０を個別にＲＯＶ操作員１８ｂが操作することで調整できる。
【００２８】
例えば、二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０を燃料交換装置１０上から同時に上方へたぐり上げれば水中ＩＴＶカメラ１９の位置は上方へ移動し、逆に下方へ繰出せば水中ＩＴＶカメラ１９の位置は下方へ移動する。また、二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０のうち、一方の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０をたぐり上げるないしは下方へ繰出すことで燃料交換装置１０上から水中ＩＴＶカメラ１９までの二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０の長さを相対的に相違させるようにすることで水中ＩＴＶカメラ１９の上下方向の向きが変更できる。
【００２９】
また、二本の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０のうち、一方の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０を他方の水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０を中心に旋回移動させることで水中ＩＴＶカメラ１９の左右の向きを調整できる。
【００３０】
また、水中ＩＴＶカメラ１９は燃料交換装置１０から垂直に水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０で懸垂支持されているから、燃料交換装置１０から水中ＩＴＶカメラ１９までの水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０の長さを水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル２０につけた目盛りを観察してＲＯＶ操作員１８ａが認識することで燃料交換装置１０上の懸垂位置からの上下方向における水中ＩＴＶカメラ１９の垂直座標が判る。また、燃料交換装置１０上の懸垂位置は平面座標が予め判明しているので、先の垂直座標と合わせて水中ＩＴＶカメラ１９の位置に関する三次元座標が判る。
【００３１】
図２を用いて、本実施例の別の点検検査の実施形態を説明する。図１で説明した機器形態と異なり、ＰＬＲ配管７へ接続されている一次冷却材再循環系の原子炉内への出口ノズル８ｂ側から水中検査装置を進入させる。この場合、ジェットポンプ６が無いため、支援用ＲＯＶ１３は、ＰＬＲ配管７内に進入できる。このように、支援用ＲＯＶ１３はＰＬＲ配管７内に進入できる外観形状を有するが、検査用ＲＯＶ１１よりは幅が大きい。
【００３２】
水中ＩＴＶカメラ１９は、出口ノズル８ｂからＰＬＲ配管７内部を撮影して視認出来る位置に投下させる。支援用ＲＯＶ１３が、水中ＩＴＶカメラ１９の視野から外れない範囲、例えば、出口ノズル８ｂからみて初めのＰＬＲ配管７のコーナーの手前まで進行させ停留させる。そこで、検査用ＲＯＶ１１を発進させて、その先のＰＬＲ配管７内のＶＴによる目視検査を実施する。
【００３３】
図３を用いて、検査用ＲＯＶ１１の詳細構造を説明する。検査用ＲＯＶ１１の前方側の面は、カメラ用透明ドーム３０が筐体の一部として採用されていて、その内部に設置した撮像装置の視野を確保する。ここで撮像装置は、撮像手段とも称する。
【００３４】
撮像装置は、前方カメラ３１ａと全方位カメラ３１ｂからなり、それぞれ、前方カメラ用レンズ３２と、全方位ユニット３３を取り付けてある。前方カメラ３１ａは、検査用
ＲＯＶ１１の長軸Ａの方向のうちの前方向の視野を有し、その映像を見ながらＲＯＶ操作員１８ａは、検査用ＲＯＶ１１をコントロールする。
【００３５】
一方、全方位カメラ３１ｂの映像は、配管の周方向に視野を持ち、ＰＬＲ配管７の内面欠陥（図示せず）を目視検査する。なお、カメラ用透明ドーム３０内には、照明３４を設置し、それぞれのカメラの視認性を確保する。
【００３６】
検査用ＲＯＶ１１本体には、前後方向中央に上下の貫通部３５があり、その内部に昇降用スラスタシャフト３６に取り付けた昇降用スラスタ３７ａを設置する。また、後方には、前後進用の推進用スラスタ３７ｂを水平に２基設置する。
【００３７】
なお、昇降用スラスタ３７ａは、マグネットカップリング４０と昇降用スラスタギア
３９を介して昇降用モータ３８ａで駆動するという副駆動機構を昇降用スラスタ３７ａとともに構成している。右の推進用スラスタ３７ｂは右推進用モータ３８ｂ、左の推進用スラスタ３７ｂは左推進用モータ３８ｃで、マグネットカップリング４０を介して駆動するという主駆動機構を前後進用の推進用スラスタ３７ｂとともに構成している。
【００３８】
このように、ここでは、前後進用の推進用スラスタ３７ｂと、左右の推進用モータ38ｂおよび３８ｃと、推進用スラスタ３７ｂと、それを介するマグネットカップリング４０を総じて主駆動機構と称し、また、昇降用モータ３８ａ，昇降用スラスタ３７ａおよびそれを介するマグネットカップリング４０および昇降用スラスタギア３９を総じて副駆動機構と称する。
【００３９】
この主駆動機構がある一つの方向である長軸方向Ａに検査用ＲＯＶ１１を推進させる装置として用いられ、その推進方向を主推進方向と称し、副駆動機構が前述のある一つの方向と交差する他の方向である短軸方向Ｂに検査用ＲＯＶ１１を推進させる装置として用いられ、その推進方向を副推進方向と称する。
【００４０】
昇降用モータ３８ａの回転方向を正逆切り替えることで副推進方向の一方向へ検査用
ＲＯＶ１１が推進でき、他方向への推進に際してはコントローラ１７で昇降用モータ38ａの回転方向を正逆切り替える。同じく、左右の推進用モータ３８ｂおよび３８ｃの回転方向を正逆切り替えることで主推進方向の一方向へ検査用ＲＯＶ１１が推進でき、他方向への推進に際してはコントローラ１７で左右の推進用モータ３８ｂおよび３８ｃの回転方向を正逆切り替える。左右の推進用モータ３８ｂおよび３８ｃの一方を駆動して他方を停止、又は左右の推進用モータ３８ｂおよび３８ｃの推進方向を互いに逆となるようにすると、検査用ＲＯＶ１１を転回させて向きを左右に変えることが出来る。
【００４１】
このような推進や向きの変更が可能にコントローラ１７と各主副推進機構の各推進用モータとが連携するように構成されている。
【００４２】
また、姿勢変換用モータ３８ｄを用いて、後述の姿勢変換機構を駆動する。なお、推進用スラスタ３７ｂをカバーする位置に、推進用スラスタガード４１を設置する。後方下部には支援用ＲＯＶ１３に格納する際に引っ掛ける格納用ツメ４２を、支援用ＲＯＶ１３に検査用ＲＯＶ１１を引っ掛ける手段として取り付ける。
【００４３】
検査用ＲＯＶ１１には、前記の様に姿勢変換機構を姿勢制御装置として搭載してあるが、詳細な構成は次の通りである。検査用ＲＯＶ１１の姿勢変換機構は、左右に夫々設置した、長軸方向用スタビライザ４３ａの位置をモータで駆動されるボールネジ伝動装置で長軸Ａ方向へ移動させ、及び短軸方向用スタビライザ４３ｂの位置をモータで駆動される他のボールネジ伝動装置で短軸Ｂ方向へ移動させる構成を有する。
【００４４】
具体的には、一方のボールネジ伝動装置のボールねじ軸４４ａにより長軸方向用スタビライザ４３ａを長軸方向へネジ送りし、および他方のボールネジ伝動装置のボールねじ軸４４ｂにより短軸方向用スタビライザ４３ｂを端軸方向へネジ送りして移動させることで検査用ＲＯＶ１１の姿勢を変換する構成となっている。
【００４５】
ボールねじ軸４４ａは、図３（ａ）図のように、検査用ＲＯＶ１１が水平姿勢の状態にあって、検査用ＲＯＶ１１の浮心の高さにおいて水平且つ長軸Ａと並行に配備されている。その浮心は、図３（ａ）図で見ると、ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂの交差部位の位置に、図３（ｂ）図で見ると、昇降用スラスタ３７ａの中心下ないしはその近傍に位置している。昇降用スラスタシャフトの回転中心ボールねじ軸４４ｂは、図３
（ａ）図のように、検査用ＲＯＶ１１が水平姿勢の状態にあって、検査用ＲＯＶ１１の浮心を通る短軸Ｂと平行且つ長軸Ａと立体的に交差するように検査用ＲＯＶ１１内に配備されている。
【００４６】
長軸方向用スタビライザ４３ａと短軸方向用スタビライザ４３ｂのいずれにも、ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂと螺合するナットを装着し、そのナットをボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂにネジ送りできるように螺合させることで、ナットに装着されている長軸方向用スタビライザ４３ａと短軸方向用スタビライザ４３ｂをねじ送りできるようにしてある。
【００４７】
ただし、ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂの回転とともに、長軸方向用スタビライザ４３ａと短軸方向用スタビライザ４３ｂが回転する共回り現象を防止するために、スタビライザ固定軸４５ａおよび４５ｂを、ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂと平行に設置し、長軸方向用スタビライザ４３ａと短軸方向用スタビライザ４３ｂに各スタビライザがスライドできるようにゆるく嵌めて貫通させる。
【００４８】
ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂは、スラビライザ駆動用ギア４６ａ〜
４６ｇ，スタビライザ駆動用軸４７ａ〜４７ｃおよびスタビライザ駆動用ベルトを介して、姿勢変換用モータ３８ｄにより駆動する。
【００４９】
次に、図４を用いて、姿勢変換機能の動作を説明する。検査用ＲＯＶ１１が水平，前傾，後傾の夫々の姿勢になる様に、長軸方向用スタビライザ４３ａと短軸方向用スタビライザ４３ｂを動作させた時の様子を、４９ａ〜４９ｃに示す。
【００５０】
水平姿勢の検査用ＲＯＶ４９ａでは、長軸方向用スタビライザ４３ａはボールねじ軸
４４ａの中心、短軸方向用スタビライザ４３ｂはボールねじ軸４４ｂの下部に位置させる。この状態では、検査用ＲＯＶの重心は浮心の真下に位置しているので、検査用ＲＯＶは水平に姿勢制御されている。
【００５１】
前傾姿勢の検査用ＲＯＶ４９ｂでは、長軸方向用スタビライザ４３ａは検査用ＲＯＶの前方側のボールねじ軸４４ａ端部、短軸方向用スタビライザ４３ｂはボールねじ軸４４ｂの最上端部位（浮心の高さ位置）位置させる。この状態では、検査用ＲＯＶの重心は浮心と同じ高さになって、且つ重心位置は検査用ＲＯＶの前方側に移動しているから、検査用ＲＯＶの前方側が下方に向く。
【００５２】
さらに、後傾姿勢の検査用ＲＯＶ４９ｃでは、長軸方向用スタビライザ４３ａは検査用ＲＯＶの後側のボールねじ軸４４ａ端部に位置に移動させられ、短軸方向用スタビライザ４３ｂはボールねじ軸４４ｂの最上端部位（浮心の高さ位置）に移動させて位置させる。この状態では、検査用ＲＯＶの重心は浮心と同じ高さになって、且つ重心位置は検査用
ＲＯＶの後方側に移動しているから、検査用ＲＯＶの前方側が上に向く。
【００５３】
なお、ボールねじ軸４４ａおよびボールねじ軸４４ｂは、前記のスラビライザ駆動用ギア４６ａ〜４６ｇ，スタビライザ駆動用軸４７ａ〜４７ｃおよびスタビライザ駆動用ベルトで構成される駆動力伝達機構を介して、各スタビライザ４３ａ，４３ｂが検査用ＲＯＶ４９ａ〜４９ｃのいずれかの状態に姿勢変換用モータ３８ｄで回転駆動する。
【００５４】
ボールネジ伝動装置は、ボールねじ軸４４ａ及びボールねじ軸４４ｂの端部でネジ送り方向が反転する形式のボールネジ伝動装置が採用され、かつ、ボールねじ軸４４ａ及びボールねじ軸４４ｂのネジ送りのリード（ネジピッチ）はスタビライザ４３ａがボールねじ軸４４ａの長さ分ネジ送りされると、ボールねじ軸４４ｂの長さ分の２倍、即ちボールねじ軸４４ｂをスタビライザ４３ｂが往復ネジ送りされる割合でリード量の比率が設定されている。また、各スタビライザ４３ａ，４３ｂ初期位置は、図３のように、スタビライザ４３ａはボールねじ軸４４ｂの中央、スタビライザ４３ｂはボールねじ軸４４ｂの下端にセットして置く。
【００５５】
このようなネジ軸の端部でスタビライザの移動方向を反転させるボールネジ伝動装置を用い、各ネジ軸のネジのリードの比率設定と、スタビライザの初期位置の設定によって、一台の姿勢変換用モータ３８ｄの駆動力で各スタビライザ４３ａ，４３ｂが図４の検査用ＲＯＶ４９ａ〜４９ｃのいずれかの状態に連動して移動できるようにされている。
【００５６】
このように、図３における長軸Ａ方向に平行で且つ検査用ビークルの浮心と同じ高さを通るボールねじ軸と、該ボールねじ軸に取り付けた長軸Ａ方向へ移動するスタビライザと、短軸Ｂ方向に平行で且つ浮心と同じ前後方向の位置を通るボールねじ軸と、該ボールねじ軸に取り付けた短軸Ｂ方向へ移動するスタビライザを具備し、検査用ビークルを水平姿勢にするために、長軸Ａ方向用スタビライザを浮心と同じ前後方向（長軸Ａ方向）に位置させる時、短軸Ｂ方向用スタビライザを長軸Ａ方向用スタビライザから最も離れた下方の位置になるように連動させ、検査用ビークルを垂直姿勢にするために、短軸Ｂ方向用スタビライザを浮心の高さと同じ高さの位置にさせ、長軸Ａ方向用スタビライザを短軸Ｂ方向用スタビライザから最も離れた前後位置になるように連動させている。
【００５７】
図５を用いて、姿勢変換時の様子を説明する。ＰＬＲ配管７は、水平部と垂直部およびカーブからなり、水平部を航行する時は検査用ＲＯＶを水平姿勢４９ａとし、水平部から下方に曲るカーブを通り垂直部を航行する時は検査用ＲＯＶを前傾姿勢４９ｂとする。なお、カーブにおいては、その中間の姿勢を取らせるか、若しくは、水平姿勢４９ａから、前傾姿勢４９ｂに直接姿勢を変換する。
【００５８】
図６を用いて、支援用ＲＯＶ１３の詳細構造を説明する。支援用ＲＯＶ１３の前部には、カメラ６０を設置し、自身の航行時の目視、および離脱した後の検査用ＲＯＶ１１を目視監視する。また、検査用ＲＯＶ１１と同様に、昇降用モータ６１ａを用いて、昇降用スラスタギア６３を介して、昇降用スラスタ６２ａを駆動する。また、右推進用モータ61ｂおよび左推進用モータ６１ｃを用いて各推進用スラスタ６２ｂを独立して駆動する。
【００５９】
昇降用モータ６１ａの回転方向を正逆切り替えることで昇降方向の一方向へ支援用
ＲＯＶ１３が推進でき、他方向への推進に際してはコントローラ１７で昇降用モータ61ａの回転方向を正逆切り替える。同じく、左右の推進用モータ６１ｂおよび６１ｃの回転方向を正逆切り替えることで水平前進（カメラ６０のある方向）方向へ支援用ＲＯＶ１３が推進でき、他方向（後進方向）への推進に際してはコントローラ１７で左右の推進用モータ６１ｂおよび６１ｃの回転方向を正逆切り替える。左右の推進用モータ６１ｂおよび
６１ｃの一方を駆動して他方を停止、又は左右の推進用モータ６１ｂおよび６１ｃの推進方向を互いに逆となるようにすると、支援用ＲＯＶ１３を転回させて向きを左右に変えることが出来る。
【００６０】
このような推進や向きの変更が可能にコントローラ１７と支援用ＲＯＶ１３の各推進用モータとが連携するように構成されている。
【００６１】
さらに、支援用ＲＯＶ１３には、検査用ＲＯＶ１１と接続する二次ケーブル１２の繰出しおよび巻取りをするための二次ケーブル用ウインチ６４を搭載し、ウインチ用モータ
６１ｄで駆動する。二次ケーブル用ウインチ６４には、二次ケーブル１２を繰出す際の弛み防止として二次ケーブルガイド６５を取り付けてある。さらに、二次ケーブル用ウインチ６４には、二次ケーブルの繰出し長さを検出するためのエンコーダ６６を設置し、その信号は中継部６７および一次ケーブル１４を介して制御装置１５に伝送する。
【００６２】
さらに、支援用ＲＯＶ１３の昇降用および推進用の各モータ６１ａ〜６１ｃと、検査用ＲＯＶ１１の昇降用および推進用の各モータ３８ａ〜３８ｃのいずれを駆動するかを、切替部６８で選択し、制御装置１５からのスラスタ駆動電力を、選択したＲＯＶの各モータに供給する。なお、切替部６８は、コントローラ１７で操作し、制御部１５，一次ケーブル１４を介して制御する。
【００６３】
さらに、支援用ＲＯＶ１３には、検査用ＲＯＶ収納レール６９を設置し、検査用ＲＯＶ１１と一体化させる構造となっている。なお、本体上部には、標示灯５０を設置し、水中ＩＴＶカメラ１９での追跡を容易にする。
【００６４】
図７を用いて、二次ケーブル用ウインチ６４の詳細構造を説明する。二次ケーブル用ウインチ６４は、ウインチ基台７０に設置し、ウインチ駆動ギア７１ａ〜７１ｃ，ウインチ軸７２ａを介して、ウインチ用モータ６１ｄで駆動する。
【００６５】
また、ウインチ駆動ギア７１ｃと連動して、エンコーダ連動ギア７１ｄ，エンコーダ軸７２ｂを介してエンコーダ６６により、二次ケーブル１２の繰出し長を検出する。さらに、ケーブルガイド連動ギア７１ｅは、ウインチ軸７２ａに取り付け、ケーブルガイド連動ベルト７３およびケーブルガイド連動ギア７１ｆを介して、ボールねじ軸７４を回転させる。
【００６６】
ボールねじ軸７４には、内部にねじを切ってあるケーブルガイドベース７５を取り付け、さらにケーブルガイドベース７５には貫通孔を開けケーブルガイドベース固定軸７６を取り付ける。また、ケーブルガイドベース７５には、ケーブルガイドアーム７７を用いてラッパ状の二次ケーブルガイド６５を取り付け、二次ケーブル１２を通してある。
【００６７】
これにより、二次ケーブル用ウインチ６４の回転に連動して、ケーブルガイドベース
７５を左右に往復運動させることができ、二次ケーブル１２を規則正しく巻取ることが可能になる。なお、ウインチ軸７２ａには、スリップリング７８を取り付けてあり、ウインチ軸７２ａが回転しても、ケーブルが捩れることなく信号及び電源を伝えることが可能となっている。
【００６８】
図８を用いて、検査用ＲＯＶ１１を支援用ＲＯＶ１３に格納した状態を説明する。遊泳状態の検査用ＲＯＶ８０ａは、二次ケーブル用ウインチ６４の巻取り動作により、支援用ＲＯＶ１３の前部まで引きつけ、検査用ＲＯＶ１１自身の昇降用スラスタ３７ａ，推進用スラスタ３７ｂの動作により、検査用ＲＯＶ格納レール６９の前方から後進で格納していく。格納状態の検査用ＲＯＶ８０ｂは、格納用ツメ４２により、検査用ＲＯＶ収納レールに固定する。
【００６９】
図９を用いて、水中ＩＴＶカメラ１９の詳細構造を説明する。水中ＩＴＶカメラ１９には、支援用ＲＯＶ１３を監視するとともに、位置を検知することを目的としてステレオカメラ８５と、視認性を確保するためのハロゲンランプ８６を搭載している。ステレオカメラ８５の信号はカメラ用ケーブル８７，カメラ用中継部８８および水中ＩＴＶカメラ用ケーブルを介して制御装置１５に伝送する。それと同時に、制御装置１５からは、同様の伝送経路によりカメラ用の電力を供給する。
【００７０】
次に、図１０を用いて、検査用ＲＯＶ１１に搭載した２種類のカメラの画像を合成し、死角の無い前方画像を得る方法について説明する。前方カメラ３１ａの撮影範囲９０は検査用ＲＯＶ１１の長軸方向であり、その視野９４は、通常角型ＣＣＤであれば長方形となる。また、全方位カメラ３１ｂの撮影範囲９１は検査用ＲＯＶ１１の長軸Ａ方向に対して直交する円周方向であり、その視野は９２ａとなる。ただし、全方位カメラ３１ｂには中心に死角９３が存在する。
【００７１】
なお、全方位カメラ３１ｂは、レンズ系の構成により、全方位カメラの視野９２ａの中心が遠方になるか、近方になるか決まるが、本実施例においては、中心が遠方になるカメラを採用する。全方位カメラの死角９３は、前方の円形状の領域であり、前方カメラの映像内に領域９５ａと対応する。そこで、この領域９５ａの映像で、全方位カメラの死角
９３の部分を置き換え（９５ｂ）、死角を無くした映像を得る（９２ｂ）。
【００７２】
これにより、２種類のカメラの映像をシームレスに統合することができ、一目で死角の無い全方位画像が得られる。なお、中心が近方になるカメラを用いた場合でも、簡単な映像処理により遠近を逆にすることは可能である。
【００７３】
さらに、本実施例では、前方カメラ３１ａの映像と全方位カメラ３１ｂの映像を組み合わせて前方の全方位画像を得たが、周辺部での歪みはあるものの、魚眼レンズと１つのカメラを組み合わせて、前方カメラ３１ａの映像と全方位カメラ３１ｂに代えて、全方位画像を得ることができ、このように検査用ＲＯＶに魚眼レンズを搭載してカメラを１台に省略しても良い。
【００７４】
図１１の説明で得られた死角の無い死角補完後の全方位カメラ視野９２ｂの画像を長方形に展開する方法について、図１１を用いて説明する。図１１の、死角の無い死角補完後の全方位カメラ視野９２ｂ内の点９６ａ〜９６ｄは中心の小円の全方位カメラの死角95ｃの周上にあり、展開画像９２ｃの上部線上に展開する。
【００７５】
また、点９６ｅ〜９６ｈは最外周の周上にあり、展開図９２ｃの下部線上に展開する。なお、円状の画像を長方形に展開するのは、一般的な画像処理であり、例えば、特開2003−３０８５２６号公報等に記載されているため、その画像処理手段と処理方法の説明は省略する。
【００７６】
図１２を用いて、表示装置１６の表示画面内での各画像の表示領域の詳細な配置を説明する。ＲＯＶ位置表示部１００には、構造物簡略図１０１，支援用ＲＯＶ位置表示マーク１０２、および検査用ＲＯＶ位置表示マーク１０３を表示する。また、ＲＯＶ座標表示部１０４には、支援用ＲＯＶ１３および検査用ＲＯＶ１１の絶対位置を表示する。
【００７７】
さらに、支援用ＲＯＶ映像表示部１０５には、支援用ＲＯＶ１３の画像を表示し、検査用ＲＯＶ映像表示部１０６には、前述の合成した展開画像９２ｃを表示する。なお、図
１２においては、検査用ＲＯＶ映像表示部１０６内に、周方向溶接線の例１０７と、SCC欠陥の例１０８が表されている例を挙げている。
【００７８】
図１３を用いて、コントローラ１７の機器配置について詳細に説明する。コントローラ１７は、検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３のコントロールをする。電源スイッチ１１０を入れ、電源用ＬＥＤ１１１で通電を確認し、コントロールするＲＯＶをＲＯＶ切替スイッチ１１２で選択する。選択したＲＯＶの三次元的動作を、前後進・左右レバー
１１３および、昇降・姿勢変換レバー１１４で操作する。
【００７９】
昇降・姿勢変換レバー１１４のうち、横方向の操作すなわち姿勢変換レバーは、ＲＯＶ切替スイッチ１１２で検査用ＲＯＶ１１を選択した時のみ操作可能となり、姿勢変換動作に用いる。さらに、二次ケーブル操作レバー１１５は、ＲＯＶ切替スイッチ１１２で支援用ＲＯＶ１３を選択した時のみ操作可能となり、二次ケーブルの送出および巻取の動作をさせる際に用いる。なお、ケーブル１１６は制御装置１５に接続し、以上の操作を検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３に伝送する。
【００８０】
図１４を用いて、機器の接続状態を説明する。図中、コントローラ１７の操作，支援用ＲＯＶ１３内の切替動作，モータ駆動については、前述した通りである。また、支援用
ＲＯＶ１３内のエンコーダ６６の信号は、制御装置１５内の位置標定用ＣＰＵ１２０に入力される。
【００８１】
また、制御装置１５内には、ＣＡＤデータを記憶した記憶装置１２１があり、ＣＰＵ
１２０にデータを伝送する。また、制御装置１５に付属のキーボードからは、水中ＩＴＶカメラ１９の座標を入力する。さらに、水中ＩＴＶカメラ１９内のステレオカメラ８５の映像は、画像処理ボード１２３に入力され、デジタル化されてＣＰＵ１２０に入力される。
【００８２】
ＣＰＵ１２０で演算した検査用ＲＯＶ１１および支援用ＲＯＶ１３の位置情報は、表示装置１６に伝えられ、ＲＯＶ座標表示部１０４に表示される。さらに、検査用ＲＯＶ１１の前方カメラ３１ａおよび全方位カメラ３１ｂの画像は、画像合成用のＣＰＵ１２４に伝送され、前述の合成処理を経て、検査用ＲＯＶ映像表示部１０６に表示される。
【００８３】
支援用ＲＯＶ１３の絶対位置を検知する支援用ＲＯＶ絶対位置検知手段は、上述の水中ＩＴＶカメラ１９と、それに内蔵されているステレオカメラ８５と、そのステレオカメラで撮影した画像を入力とする画像処理ボード１２３と、その画像処理ボード１２３でその画像の情報をデジタル化したそのデジタル信号を入力とするＣＰＵ１２０と、ＣＰＵ120で絶対位置が既知の水中ＩＴＶカメラ１９からの支援用ＲＯＶ１３の相対位置を求め、その相対位置と水中ＩＴＶカメラ１９の絶対位置とから支援用ＲＯＶ１３の絶対位置を演算する処理プログラムと、その演算で算出された支援用ＲＯＶ１３の位置情報を表示する表示装置１６とから構成されている。
【００８４】
検査用ビークル絶対位置算出手段は、二次ケーブルの繰出し長さＬｗに対応する二次ケーブルの繰出しや巻取り操作の回転半径Ｒｗを定義した図１７(ｂ)図のウインチ回転半径データベースと、検査用ＲＯＶ１１の進行方向方向を定義するに必要な点検対象の配管の設定方向を含むＣＡＤデータベースとを記憶させた記憶装置１２１、及びエンコーダ６６のＵＰ・ＤＯＷＮカウントの出力ごとに二次ケーブルの繰出し長さＬADを計算して更新するケーブルの繰出し長さ検知手段、並びに検査用ＲＯＶ１１の位置をエンコーダ６６の
ＵＰ・ＤＯＷＮカウントによって定義した進行方向符号ｄｒや単位検知長さΔＬADや検査用ＲＯＶ１１の進行方向（θｐ，φｐ）に基づいて検査用ＲＯＶ１１の位置を演算する処理プログラムと、その処理プログラムでその演算を実行するＣＰＵ１２０と、その演算処理によって求められた検査用ＲＯＶ１１の位置を表示する表示装置１６を備えている。
【００８５】
次に、図１５を用いて、検査用ＲＯＶ１１の位置算出手順について説明する。図１５の演算は、制御装置１５内の位置標定用ＣＰＵ(１２０)で処理する。開始(ステップ１３０)後、検査用ＲＯＶ１１が検査対象の配管入口に到着したかを判断し（ステップ１３１）、到着したら初期化処理（ステップ１３２）をする。その後、支援用ＲＯＶ位置検出（ステップ１３３），検査用ＲＯＶ位置検出(ステップ１３４)と順次処理をし、結果を表示装置１６内のＲＯＶ位置表示部１００およびＲＯＶ座標表示部１０４に表示(ステップ１３５)し、上記を繰返す。
【００８６】
図１６を用いて、上記の初期化（ステップ１３２）の詳細処理について説明する。図
１６の各ステップは、図１５の一部であるため、制御装置１５内の位置標定用ＣＰＵ
（１２０）で処理する。まず、水中ＩＴＶカメラ１９の位置（ＸITV，ＹITV，ＺITV）をキーボード１２２から入力（ステップ１４０）する。
【００８７】
ここで、ＸITV，ＹITV，ＺITV は、夫々水中ＩＴＶカメラ１９の位置を表すＸ，Ｙ，Ｚの三次元座標である。次に、支援用ＲＯＶ１３の位置(ＸS，ＹS，ＺS) を検出する（ステップ１４１）（詳細後述）。ここで、ＸS，ＹS，ＺS は、夫々支援用ＲＯＶ１３の位置を表すＸ，Ｙ，Ｚの三次元座標である。また、配管の設置方向データ（Part，ｎ，Ｌ，θ，φ）を、制御装置１５内の記憶装置１２１から読込む（ステップ１４２）。
【００８８】
次に、ウインチ回転半径データ（ＬW，ＲW）を、制御装置１５内の記憶装置１２１から読込む（ステップ１４３）。なお、（Part，ｎ，Ｌ，θ，φ）および（ＬW，ＲW）の各記号の意味は、図１７を用いて後述する。さらに、検査用ＲＯＶ１１の位置（Ｘi，Ｙi，
Ｚi）を初期化する (ステップ１４４)。この方法は、キーボード１２２から検査対象配管入口座標を入力する。最後に、支援用ＲＯＶ１３の位置と検査用ＲＯＶ１１の位置を用いて、ケーブル繰出し長ＬADを、（１）式で計算し初期化する（ステップ１４５）。
【００８９】
【数１】
2007132769.tif 000003
【００９０】
次に、図１７を用いて、検査用ＲＯＶ１１の位置算出に用いる、データベースの内容を説明する。まず、図１６のステップ１４２で読込む配管方向のデータは、（Part，ｎ，Ｌ，θ，φ）の５つの要素からなる。Partは、例えばＰＬＲ１の様な配管名であり、検査用ＲＯＶ１１が進行する配管の名称である。ｎは、配管の方向が変化した時の節の番号であり、スタート地点から通過するコーナーの数である。Ｌは、コーナー間の距離であり、該当する節の番号の直前のコーナーからの距離を意味する。θ，φは、それぞれ、該当する区間の配管の絶対方位角，絶対仰角を示す。なお、このデータは直線部のみであり、区間の切れ目はコーナーの中心位置とする。
【００９１】
また、図１６のステップ１４３で読込むウインチ回転半径のデータは、（ＬW，ＲW）の２つの要素からなる。ＬW は、検査用ＲＯＶ１１が支援用ＲＯＶ１３から離脱した直後からの二次ケーブルの繰出し長さである。繰出し長さが０の時の回転半径ＲW0は、二次ケーブル用ウインチ６４に全ての二次ケーブルを巻いた状態での最外周部ケーブルの巻半径である。最外周の二次ケーブルが全て延長され、二段目に入った時の繰出し長がＬW1で、その時の回転半径がＲW1となる。
【００９２】
図１８を用いて、支援用ＲＯＶ１３の位置(ＸS，ＹS，ＺS) を検出する手順について説明する。尚、支援用ＲＯＶ１３に設けてある検査用ＲＯＶ収納レール６９に検査用ＲＯＶ１１の格納用ツメ４２が引っ掛けられて支援用ＲＯＶ１３と検査用ＲＯＶ１１とが一体化されている場合には、支援用ＲＯＶ１３の位置(ＸS，ＹS，ＺS) が検査用ＲＯＶ１１の位置(Ｘi，Ｙi，Ｚi) と認識する。図１８の各ステップは、図１５の一部であるため、制御装置１５内の位置標定用ＣＰＵ（１２０）で処理する。
【００９３】
まず、水中ＩＴＶカメラ１９に搭載したステレオカメラ８５で撮像した画像内における支援用ＲＯＶ１３の位置（ＸL，ＹL）（ＸR，ＹR）を検出する（ステップ１５０）。ここで、（ＸL，ＹL）と（ＸR，ＹR）は、それぞれ、左のカメラおよび右のカメラの画像内における支援用ＲＯＶ１３のＸ座標とＹ座標を示す。
【００９４】
初めに、水中ＩＴＶカメラ１９に搭載したステレオカメラ８５の画像を、制御装置１５内の画像処理ボード１２３に入力し(ステップ１５１)、二値化処理する(ステップ１５２)。二値化処理した画像情報は、ＣＰＵ（１２０）に送り、画像の中の支援用ＲＯＶ１３の位置（ＸL，ＹL），（ＸR，ＹR）を検出する（ステップ１５３）。この時、支援用ＲＯＶの上部に取り付けた標示灯５０のみ二値化レベルが高いため、８bit 二値化であれば、閾値は２００程度に設定すれば、標示灯５０のみを安定して検出できる。
【００９５】
次に、支援用ＲＯＶ１３の水中ＩＴＶカメラ１９に対する相対位置(ＸSP，ＹSP，ＺSP)を演算する（ステップ１５４）。ここで、ＸSP，ＹSP，ＺSPは、水中ＩＴＶカメラ１９の位置を原点とした時の支援用ＲＯＶ１３のＸ，Ｙ，Ｚの各相対座標である。まず、カメラパラメータとして、カメラ間隔ｄ，水平画素数Ｐｘ，カメラ水平画角αを読込む（ステップ１５５）。
【００９６】
次に３次元の相対位置を（２）式により演算する（ステップ１５６）。
【００９７】
【数２】
2007132769.tif 000004
【００９８】
さらに、水中ＩＴＶカメラ１９の位置とステップ１５６で計算した相対位置から支援用ＲＯＶ１３の絶対位置を（３）式により演算する（ステップ１５７）。
【００９９】
（数３）
ＸS＝ＸITV＋ＸSP
ＹS＝ＹITV＋ＹSP                                                  …（３）
ＺS＝ＺITV＋ＺSP 
次に、図１９を用いて、検査用ＲＯＶ１３の位置（Ｘi，Ｙi，Ｚi）を検出する手順について説明する。図１９の各ステップは、図１５の一部であるため、制御装置１５内の位置標定用ＣＰＵ（１２０）で処理する。
【０１００】
まず、予め初期化時に記憶装置１２１から読込んであるパラメータを定義する（ステップ１６０）。二次ケーブル用ウインチが二次ケーブルを繰出し及び巻取る半径ＲWは、
ＬWn＜ＬAD＜ＬWn+1の時、ＲW＝ＲWnとして定義する（ステップ１６１）。ここで、ＬADはケーブルの繰出し長さであり、二次ケーブル用ウインチ６４に二次ケーブル１２が多段に全て巻かれた状態での最外周を１段目とした時を０とし、ｎ段目が全て繰出された時の長さをＬWnとしている。また、ｎ段目の半径をＲWn-1としている。進行方向（θp，φp）は、Ｌpn＜ＬAD＜Ｌwp+1 の時、（θp，φp）＝（θpn，φpn）として定義する（ステップ１６２）。ここで、配管入口からｎ回曲った時の配管の設置方位を、（θpn，φpn）としている。
【０１０１】
さらに、支援用ＲＯＶ１３内にあるエンコーダ６６の分解能Ｍ（カウント／回転）を用い、単位検知長さを（４）式により決定する（ステップ１６３）。
【０１０２】
（数４）
ΔＬAD＝２πＲW／Ｍ                                               …（４）
次に、エンコーダ６６の出力は、ＣＰＵ（１２０）に入力され、出力のカウンタに変化があった場合（ステップ１６４）、進行方向を定義する。カウンタが増した場合は正方向進行としてｄｒ＝１（ステップ１６５）、カウンタが減じた場合は逆方向進行としてｄｒ＝−１とする（ステップ１６６）。その方向と、（４）式で算出した単位検知長さを用い、ケーブル繰出し長を（５）式により更新する（ステップ１６７）。
【０１０３】
（数５）
ΔＬAD＝ＬAD＋ｄｒ・ΔＬAD                                        …（５）
最後に、以上の情報を基に、検査用ＲＯＶ１１の位置を（６）式により更新する（ステップ１６８）。
【０１０４】
（数６）
Ｘi＝Ｘi＋ｄｒ・ΔＬAD・cosθp・cosφp
Ｙi＝Ｙi＋ｄｒ・ΔＬAD・sinθp・cosφp                            …（６）
Ｚi＝Ｚi＋ｄｒ・ΔＬAD・sinφp
図２０を用いて、本発明の第１実施例における作業手順を説明する。ＰＬＲ配管７内を検査する作業手順は、入口ノズル８ａ側から進入する場合と、出口ノズル８ｂ側から進入する場合とで異なる。これは、入口ノズル８ａ側には、ジェットポンプ６があるためである。作業開始（ステップ１７０）後、進入口が入口ノズル８ａ側か出口ノズル８ｂ側かを判断する（ステップ１７１）。
【０１０５】
入口ノズル８ａ側である場合、以下の手順で検査をする。まず、対象とするＰＬＲ配管７の入口ノズル８ａに最も近いジェットポンプ６の上部を外す（ステップ１７２）。上記ジェットポンプ６の上部まで支援用ＲＯＶ１３で進行する（ステップ１７３）。この時、検査用ＲＯＶ１１は支援用ＲＯＶ１３に格納され一体化されている。
【０１０６】
次に、支援用ＲＯＶ１３を視認出来る位置まで水中ＩＴＶカメラ１９を投下する（ステップ１７４）。検査用ＲＯＶ１１をジェットポンプ６の上部から進入させる（ステップ
１７５）。検査用ＲＯＶ１１が入口ノズル８ａに到達したら位置算出機能をステップ132の方法で初期化する(ステップ１７６)。ＰＬＲ配管７内検査を実施する(ステップ１７７)。
【０１０７】
検査終了後は、検査用ＲＯＶ１１は支援用ＲＯＶ１３に戻り、支援用ＲＯＶ１３に格納され一体となってオペレーションフロア９に戻る（ステップ１７８）。最後に、外したジェットポンプ６の上部を戻す（ステップ１７９）。以上で入口ノズル８ａから進入した場合の検査を終了する（ステップ１８０）。
【０１０８】
一方、ステップ１７１で、進入口を出口ノズル８ｂと指定した場合、以下の手順となる。まず、対象のＰＬＲ配管７の出口ノズル８ｂ内部が視認出来る位置に水中ＩＴＶカメラ１９を投下する（ステップ１８１）。出口ノズル８ｂの入口に、支援用ＲＯＶ１３を到達させたら位置検知機能を初期化する（ステップ１８２）。水中ＩＴＶカメラ１９で視認可能な範囲は、支援用ＲＯＶ１３でＰＬＲ配管７内検査を実施する（ステップ１８３）。水中ＩＴＶカメラ１９の視野から支援用ＲＯＶ１３が外れる直前で停止させ、再初期化する（ステップ１８４）。検査用ＲＯＶ１１を用いて、ＰＬＲ配管７内検査を実施する（ステップ１８５）。
【０１０９】
検査終了後は、検査用ＲＯＶ１１は支援用ＲＯＶに戻り一体となって、オペレーションフロア９に戻る。以上で出口ノズル８ｂから進入した場合の検査を終了する（ステップ
１８０）。
【０１１０】
以上説明した第一の実施例の構成によれば、炉内のＰＬＲ配管内に進行し、安定した航行および目視検査が可能になる。また、検査用ＲＯＶの位置を把握でき、目視検査中の溶接線の同定が可能になるため、検査の効率を向上することができる。
【０１１１】
本発明の好適な第２実施例である、水中検査装置について、図２１および図２２を用いて説明する。本実施例は、第１実施例と比較し、検査用ＲＯＶ１１の姿勢制御装置である姿勢変換機構のみが異なり、他は同一の構成である。従って、以下、異なる点のみ説明する。
【０１１２】
図２１を用いて、第２実施例における検査用ＲＯＶ１１の姿勢変換機構の詳細構造を説明する。第一の実施例と異なり、本実施例では、姿勢変換用のスタビライザは２つだけ使用する。検査用ＲＯＶ１１内の左右に、スタビライザ１９０を配置する。各スタビライザ１９０には伸縮アーム１９１の一端が固定される。伸縮アーム１９１の他端は、図２１の（ａ）図の水平姿勢で検査用ＲＯＶ１１内の浮心の高さに回転中心が位置するように回転自在に支持されている。検査用ＲＯＶ１１の重心は図２１の状態で浮心の真下に位置している。
【０１１３】
スタビライザ１９０の下端部には固定金具１９２が取り付けられている。固定金具192は、スタビライザ１９０に固定した円筒棒と、その円筒棒の下端部に固定されその円筒棒の直径よりも大きな径を有する鋼製球形の玉とが装備されている。
【０１１４】
また、検査用ＲＯＶ１１内の左右に、軌道として各固定レール１９３が敷設されている。その固定レールは、図２１に示すように、検査用ＲＯＶ１１の浮心を中心とした半楕円の経路で敷設されている。各固定レール１９３は中空のパイプを半楕円状に曲げて、その楕円曲げの内側面には固定金具１９２の円筒棒部分が通され、且つ固定金具１９２の玉部分が抜け出ない程度の幅でスリットが固定金具通し溝１９６として形成されている。各固定レール１９３の両端は検査用ＲＯＶ１１の浮心の高さまでスタビライザ１９０をガイドする位置にまで延長されている。
【０１１５】
伸縮アーム１９１は、アーム長さの途中部分が長さ方向に伸縮自在に構成されている。その構成としては、いわゆるテレスコピック構造とか入れ子構造と称せられる構造が一例として採用できる。伸縮アーム１９１は駆動ギア１９４ａ〜１９４ｃ，駆動ベルト１９５，駆動シャフト１９７ａおよび１９７ｂを介して、姿勢変換用モータ３８ｄで駆動する。
【０１１６】
次に、図２２を用いて、第２実施例における姿勢変換機能の動作を説明する。検査用
ＲＯＶ１１が水平，前傾，後傾の夫々の姿勢になる様に、姿勢変換用モータ３８ｄを駆動させ、スタビライザ１９０を移動させる。各姿勢を取るために、スタビライザ１９０の位置を変えた検査用ＲＯＶ１１の図を、１９８ａ〜１９８ｃに示す。
【０１１７】
水平姿勢の検査用ＲＯＶ１９８ａでは、スタビライザ１９０は固定レール１９３の中央に位置する。この状態では、検査用ＲＯＶの浮心と重心とが上下に重なっている配置で、検査用ＲＯＶは水平に姿勢制御されている。また、前傾姿勢の検査用ＲＯＶ１９８ｂでは、スタビライザ１９０は固定レール１９３の最前部に位置する。この状態では、検査用
ＲＯＶの重心は前側に移動して前側が下向きになる。さらに、後傾姿勢の検査用ＲＯＶ
１９８ｃでは、スタビライザ１９０は固定レール１９３の最後部に位置する。この状態では、検査用ＲＯＶの重心は後ろ側に移動して後ろ側が下向きになる。
【０１１８】
ここで、伸縮アーム１９１は、水平姿勢の検査用ＲＯＶ１９８の場合、最も短くなり、逆に、前傾や後傾姿勢の検査用ＲＯＶ１９８ｂ，１９８ｃでは、最も長くなる。
【０１１９】
このように、各スタビライザ１９０は、検査用ビークル内に設置した軌道に沿って移動するスタビライザであり、軌道は、前記浮心を中心とした半楕円軌道であり、その半楕円の長軸は前記検査用ビークルの長軸と一致し、かつその半楕円の短軸は検査用ビークルの短軸と一致している。
【０１２０】
その半楕円の中心には伸縮アームの回転中心が設定され、スタビライザを駆動するモータがギアとベルトとの組み合わせによる駆動力伝達機構を介して伸縮アームを回転駆動するように構成されている。回転中心となる側とは反対側の伸縮アームの端にはスタビライザを固定し、モータの回転により伸縮アームを介して、スタビライザを、軌道に沿って移動させることにより、検査用ビークルの姿勢を変換させる姿勢制御を達成している。この姿勢制御でＰＬＲ配管の曲がりに沿って検査用ビークルを各カメラを前方に向けて推進させることが出来る。
【０１２１】
第１実施例と同じく、第２実施例でも、検査用ＲＯＶの筐体を含む全ての構造物の合計重量にかかる重力と、水中における浮力が一致して、いわゆる中性浮力化され、あるいは若干重力が浮力よりも上回るかしている。好ましくは検査用ＲＯＶは中性浮力化することが良い。
【０１２２】
以上説明した第２実施例の構成によれば、縦長の検査用ＲＯＶの姿勢変換を簡便に実現できる。
【０１２３】
検査用ＲＯＶの姿勢制御装置である姿勢変換機構は、第１実施例及び第２実施例とでは、構成が相違するが、以下に述べる点で共通している。
【０１２４】
即ち、いずれの姿勢変換機構もスタビライザが移動する形式の可動式スタビライザを具備し、主推進方向は前記検査用ビークルの長軸Ａ方向であり、副推進方向は検査用ビークルの短軸Ｂ方向であり、可動式スタビライザは、検査用ビークルの内部を移動させて重心位置を移動させ、可動式スタビライザは、検査用ビークルを水平姿勢にするために、浮心の長軸Ａ方向（検査用ビークル前後方向）の位置と、重心の長軸Ａ方向の位置が一致し、かつ、重心の短軸Ｂ方向の位置を浮心の位置の鉛直下方に位置させる構造であり、可動式スタビライザは、検査用ビークルを垂直姿勢にするために、浮心の短軸Ｂ方向の位置と、重心の短軸Ｂ方向の位置が一致し、かつ、重心の長軸Ａ方向の位置を浮心の位置の鉛直下方に位置させる構造である。
【０１２５】
本発明の好適な第三の実施例である、水中検査装置について、図２３から図２５を用いて説明する。本実施例は、第一の実施例と比較し、支援用ＲＯＶ１３に対する検査用
ＲＯＶ１１の相対距離の検知方式が異なり、他は同一の構成である。従って、以下、異なる点のみ説明する。
【０１２６】
図２３を用いて、本実施例の検査用ビークル相対距離の検知手段を説明する。検査用
ＲＯＶ１１に搭載した音波発信器２００から音波１９９を発すると、ＰＬＲ配管７内の水中を音波１９９が伝播して支援用ＲＯＶ１３に搭載した音波受信器２０１で受信出来る。
【０１２７】
音波１９９は、ホイヘンスの原理により、ＰＬＲ配管７にコーナーがあっても伝播することが知られている。ここで、音波１９９が配管内の水中からＰＬＲ配管７に入射し、
ＰＬＲ配管７を伝播する成分も存在するが、水中の音響インピーダンスは、ＰＬＲ配管７の音響インピーダンスと比較し極めて小さいため、水中に再び戻ってくることは無く、水中で音波を受ける場合には無視出来る。
【０１２８】
また、二次ケーブル１２がＰＬＲ配管７に接触し、そこから音波が伝播するルートも考えられるが、ケーブルの表面は樹脂若しくはゴムであり、水中と同様、音響インピーダンスはＰＬＲ配管７と比較して十分小さいため、音波受信器２０１に受信されず無視することができる。
【０１２９】
従って、本実施例の構成により、支援用ＲＯＶ１３に搭載した音波受信器２０１では、ＰＬＲ配管７内の水中を伝わってきた音波のみを受信することができ、検査用ＲＯＶ１１と支援用ＲＯＶ１３のＰＬＲ配管７内の道程距離、即ち支援用ＲＯＶ１３と検査用ＲＯＶ１１との間の相対距離、を音波１９９の送受信タイミングの差を利用して算出することが可能になる。
【０１３０】
図２４を用いて、検査用ＲＯＶ１１に搭載した音波発信器２００について説明する。二次ケーブル１２と直接接続されている音波発信器２００は、検査用ＲＯＶ１１の後部に設置され、二次ケーブル１２からの信号を受けて検査用ＲＯＶ１１の後方に音波１９９を発信する。
【０１３１】
図２５を用いて、支援用ＲＯＶ１３に搭載した音波受信器および周辺部品について説明する。音波受信器２０１は、支援用ＲＯＶ１３の前部に設置し、前方に音波１９９を発信する。音波受信器２０１は、音波処理回路２０２に接続され、そこで受信した音波１９９は電気信号に変えられて信号処理される。一方、音波処理回路２０２は、音波発信器200へ信号をドライブする機能も有しており、二次ケーブルを介してパルス信号を音波発信器２００に送る。
【０１３２】
図２６を用いて、音波処理回路２０２の詳細な構成について説明する。パルス発生器
２０３で発生したパルス信号は、電力増幅器２０４で増幅され、二次ケーブル１２を介して、検査用ＲＯＶ１１内にある音波発生器２００に伝えられる。そこで発生した音波199は、再び支援用ＲＯＶ１３内の音波受信器２０１で受信後、信号増幅器２０５で増幅され、相互相関処理をするＣＰＵ２０６に入力される。
【０１３３】
ＣＰＵ２０６では、パルス発生器２０３での信号と相互相関処理を行い、時間差を算出し、水中音速を乗じて、伝播距離を算出する。その結果を通信ユニット２０７で入力し、一次ケーブル１４を介して、制御装置１５に伝送する。なお、後の処理は、第一の実施例に記載したケーブル繰出し長さにより検出した距離を用いる場合と同様である。
【０１３４】
以上説明した第三の実施例の構成によれば、支援用ＲＯＶ１３と検査用ＲＯＶ１１との間のＰＬＲ配管７に沿った相対距離を、高い分解能で検知できる。
【０１３５】
本発明の好適な第４の実施例である、水中検査装置について、図２７および図２８を用いて説明する。本実施例は、第１の実施例と比較し、支援用ＲＯＶとして吸着型ＲＯＶを用いた点が異なり、他は同一の構成である。従って、以下、異なる点のみ説明する。
【０１３６】
図２７を用いて、本実施例の機器構成を説明する。本実施例では、吸着型支援用ＲＯＶ２１０を用いている。吸着型を採用することで、自在な動きは制約されるものの、周辺の水流の影響を受けて動くことが無く、吸着型支援用ＲＯＶ２１０および検査用ＲＯＶ１１の間の相対距離を、より安定して検知することが可能になる。
【０１３７】
図２８を用いて、吸着型支援用ＲＯＶ２１０の詳細構成を説明する。吸着型支援用
ＲＯＶ２１０は、箱型であり、給水孔２１１から吸込んだ水を、排水孔２１２に設置したスラスタ２１３で吐出し、内部を負圧にすることで吸着させるものである。より詳細な内部構造については、例えば、特開２００５−１０６６５５号公報に記載されているため省略する。
【０１３８】
また、二次ケーブル用ウインチ２１４，検査用ＲＯＶ収納レール２１５は上部に設置する。これらの機能および動作については、第一の実施例と同様であるので省略する。
【０１３９】
以上説明した第四の実施例の構成によれば、吸着型支援用ＲＯＶ２１０は、原子炉１内のシュラウドに前述の負圧を利用して吸着し、原子炉１内で安定停留が可能になり、吸着型支援用ＲＯＶ２１０と検査用ＲＯＶの間の相対距離を精度よく検知し、結果として検査用ＲＯＶ１１の位置が正確に演算できる。
【０１４０】
本発明の各実施例は以上の通りであるから、本発明の各実施例には以下の特徴を備えた発明が内在する。即ち、第１発明は、三次元に泳動可能な駆動機構および水中において構造物を視認できる撮像手段を備えた検査用ビークルと、その検査用ビークルとケーブルを介して接続する支援用ビークルと、その支援用ビークルとケーブルを介して接続し、検査用ビークルおよび支援用ビークルを制御する制御手段とからなる、水中検査装置において、検査用ビークルに搭載した駆動機構は、主推進方向である一方向に推進する主駆動機構と、主推進方向に直交する一方向に推進する副駆動機構から構成され、主推進方向の筐体長が、副推進方向の筐体長よりも長い、縦長形状であり、検査用ビークルは配管内を進行するビークルであって、検査用ビークルに搭載した撮像手段は、配管内の壁面を目視するため、検査用ビークルの主推進方向に直交する円周方向に視野を有することを特徴とする。
【０１４１】
第２の発明は、検査用ビークルが、可動式スタビライザを備え、筐体を含む全ての構造物の合計重量に掛る重力と、水中における浮力が一致していることを特徴とし、主推進方向は検査用ビークルの長軸方向であり、副推進方向は検査用ビークルの短軸方向であり、可動式スタビライザは、検査用ビークルの内部を移動させて重心位置を移動させ、可動式スタビライザは、検査用ビークルを水平姿勢にするために、浮心の長軸方向の位置と、重心の長軸方向の位置が一致し、かつ、重心の短軸方向の位置を浮心の位置の鉛直下方に位置させる構造であり、可動式スタビライザは、検査用ビークルを垂直姿勢にするために、浮心の該短軸方向の位置と、重心の短軸方向の位置が一致し、かつ、重心の長軸方向の位置を浮心の位置の鉛直下方に位置させる構造であることを特徴とする。
【０１４２】
第３の発明は、第２の発明の可動式スタビライザが、長軸方向に平行で且つ検査用ビークルの浮心を通るボールねじ軸と、ボールねじ軸に取り付けた長軸方向用スタビライザと、短軸方向に平行で且つ浮心を通るボールねじ軸と、ボールねじ軸に取り付けた短軸方向用スタビライザを備え、可動式スタビライザは、検査用ビークルを水平姿勢にするために、長軸方向用スタビライザを浮心に位置させる時、短軸方向用スタビライザを長軸方向用スタビライザから最も離れた位置になるように連動させ、可動式スタビライザは、検査用ビークルを垂直姿勢にするために、短軸方向用スタビライザを浮心に位置させる時、長軸方向用スタビライザを短軸方向用スタビライザから最も離れた位置になるように連動させることを特徴とする。
【０１４３】
第４の発明は、第２の発明の可動式スタビライザが、検査用ビークル内に設置した軌道内を移動するスタビライザであり、その軌道は、浮心を中心とした半楕円軌道であり、その半楕円軌道の長軸は検査用ビークルの長軸と一致し、かつ半楕円軌道の短軸は検査用ビークルの短軸と一致することを特徴とし、軌道の中心にはスタビライザを駆動するモータと、モータの回転軸と垂直に固定した入れ子構造の伸縮アームを備え、伸縮アームの反対の端にはスタビライザを固定し、モータの回転により伸縮アームを介して、スタビライザを、軌道内を移動させることにより、姿勢を変換させることを特徴とする。
【０１４４】
第５の発明は、第１の発明の水中検査装置が、支援用ビークルの絶対位置を検知する支援用ビークル絶対位置検知手段を備え、支援用ビークルは、検査用ビークルとの相対位置を検知する検査用ビークル相対位置検知手段を備え、制御手段は、支援用ビークル絶対位置検知手段と検査用ビークル相対位置検知手段からの出力に基づき検査用ビークルの絶対位置を算出する検査用ビークル絶対位置算出手段を備えることを特徴とする。
【０１４５】
第６の発明は、第５の発明の支援用ビークルが、検査用ビークルと支援用ビークルを接続する二次ケーブルの繰出し長を調整する二次ケーブル用ウインチを備え、検査用ビークル相対位置検知手段は、二次ケーブル用ウインチに接続し二次ケーブルの繰出し長を検知し検査用ビークルと前記支援用ビークルの距離を算出するビークル間相対距離検知手段と、から構成され、第５の発明の検査用ビークル絶対位置算出手段は、対象構造物のＣＡＤデータを記憶したＣＡＤデータ記憶手段を備え、ＣＡＤデータと、支援用ビークル絶対位置検知手段からの支援用ビークル位置と、ビークル間相対距離検知手段からの相対距離から、検査用ビークルの絶対位置を算出する手段であることを特徴とする。
【０１４６】
第７の発明は、第５の発明の検査用ビークルが、水中音源を備え、検査用ビークル相対位置検知手段は、水中音源に音波信号を励起する音波信号励起手段と、検査用ビークルからの音波を受信する音波受信手段と、音波信号励起手段で音波を励起した時刻と音波受信手段において音波を受信した時刻との時間差から検査用ビークルと自己の距離を算出するビークル間相対距離検知手段とから構成され、検査用ビークル絶対位置算出手段は、対象構造物のＣＡＤデータを記憶したＣＡＤデータ記憶手段を備え、ＣＡＤデータと、支援用ビークル絶対位置検知手段からの支援用ビークル位置と、ビークル間相対距離検知手段からの相対距離から、検査用ビークルの絶対位置を算出する手段であることを特徴とする。
【０１４７】
第８の発明は、第５の発明の支援用ビークル絶対位置検知手段は、投入位置および投入深度および投入角度が既知でありステレオカメラを搭載した水中ＩＴＶカメラと、ステレオカメラの映像から前記支援用ビークルの位置を算出する手段であることを特徴とする。
【０１４８】
第９の発明は、第１の発明の撮像手段が、光軸の同一である２つのカメラと、２つのカメラのうち、前方にある前方カメラに結像させる前方カメラ用レンズと、２つのカメラの間に位置し、２つのカメラのうち後方にある全方位カメラに結像する全方位ユニットと、から構成され、前方カメラ用レンズは、汎用の広角レンズ若しくは標準レンズであり、全方位ユニットは、全方位カメラの光軸に対して、直交する円周方向に視野を持たせるレンズであることを特徴とする。
【０１４９】
第１０の発明は、第９の発明の後方ＣＣＤカメラの画像は、中央に円形の死角を有しており、一方、前方ＣＣＤカメラの画像は、その死角をカバーする視野を有しており、水中検査装置は、前方ＣＣＤカメラの画像を後方ＣＣＤカメラの画像の死角と一致させるように切り出して補完し１つの画像を合成する画像合成手段を、備えることを特徴とする。
【０１５０】
このような特徴を有する各発明は以下の効果を発揮する。即ち、第１の発明により、
ＰＬＲ配管内に進入可能な検査用ビークルを実現でき、その配管内の目視検査が可能になる。
【０１５１】
第２の発明により、ＰＬＲ配管内において、検査用ビークルの長軸方向とＰＬＲ配管の延長方向を一致させることが可能になり、延長方向に配管方向の変化があるＰＬＲ配管内において安定した移動および目視検査が可能になる。
【０１５２】
第３の発明により、縦長のビークルの姿勢を変化させ、安定した航行が可能になる。
【０１５３】
第４の発明により、第３の発明と同様の効果が得られる。
【０１５４】
第５の発明により、検査用ビークルの位置を把握することが可能になり、目視検査において、検査部位の検査位置を迅速に把握することが可能になる。
【０１５５】
上記第６の発明により、音波測距装置による測定を参酌する必要なく、二次ケーブルの繰出し長さを参酌して検査用ビークルの位置を把握するので、音響的に雑音が多い環境内においても、その把握が確実に成される。また、ＣＡＤデータを用いることで、距離情報から正確な位置を標定することが可能になる。
【０１５６】
第７の発明により、検査用ビークルの位置を把握する際、音波を用いることで、検査用ビークルと支援用ビークルの間の配管に曲りがあっても、距離を検出することが可能になる。また、ＣＡＤデータを用いることで、距離情報から正確な位置を標定することが可能になる。
【０１５７】
第８の発明により、支援用ビークルに個別の位置検知機能を持たせずに、支援用ビークルの位置を把握できるようになる。
【０１５８】
第９の発明により、配管内部を移動しながら壁面を隅無く目視検査することが可能になる。
【０１５９】
第１０の発明により、第９の発明で得られた２種類の画像を結合でき、検査員が前方の様子と、壁面の様子を同時に視認出来るようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、水中で配管内などの狭隘な個所を映像で目視検査する水中検査装置に利用用途がある。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の第１実施例による水中検査作業中における水中検査装置の機器配置を示す図である。
【図２】本発明の第１実施例による他の水中検査作業中における水中検査装置の機器配置を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例による検査用ビークルの水平姿勢状態での検査用ビークル内部機器の配置図にして、（ａ）図は垂直面での配置図を、（ｂ）図は水平面での配置図である。
【図４】本発明の第１実施例による検査用ビークルの各姿勢における各スタビライザの位置を示した図にして、（ａ）図は水平姿勢の状態を、（ｂ）図は前方を下方に向けている状態（前傾姿勢）を、（ｃ）図は前方を上向きにしている状態（後傾姿勢）を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例による検査用ビークルのＰＬＲ配管内の水中推進中における姿勢変換の状況を説明する図である。
【図６】本発明の第１実施例による支援用ビークルの構造を示す概念図である。
【図７】本発明の第１実施例による支援用ビークルに搭載した二次ケーブル用ウインチの図にして、（ａ）図はそのウインチの側面図を、（ｂ）図はそのウインチの正面図を示している。
【図８】本発明の第１実施例による支援用ビークルへの検査用ビークルの収納状態を示す図にして、（ａ）図は収納場所の斜視図を、（ｂ）図は収納場所の正面図を示す。
【図９】本発明の第１実施例による投込みカメラの構造を示す概念図である。
【図１０】本発明の第１実施例による前方カメラと全方位カメラに関する説明図にして、（ａ）図は前方カメラと全方位カメラの視野範囲を示す図、（ｂ）図は前方カメラと全方位カメラが撮影した画像イメージとその合成イメージを説明する図である。
【図１１】本発明の第１実施例における合成後の画像を長方形展開する方法を説明する図である。
【図１２】本発明の第１実施例による表示手段の表示画面内の各種画像のレイアウトを示す図である。
【図１３】本発明の第１実施例によるコントローラの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第１実施例による各機器の接続状態を示す図である。
【図１５】本発明の第１実施例における検査用ビークルの位置算出のフローを示す図である。
【図１６】本発明の第１実施例における検査用ビークルの位置算出フローにおける、初期化の詳細手順を示す図である。
【図１７】本発明の第１実施例における検査用ビークルの位置算出に用いる、データベースの内容を示す図である。
【図１８】本発明の第１実施例における検査用ビークルの位置算出フローにおける、支援用ＲＯＶの位置検出手順を示す図である。
【図１９】本発明の第１実施例における検査用ビークルの位置算出フローにおける、検査用ビークルの位置算出の詳細手順を示す図である。
【図２０】本発明の実施例による原子炉ＰＬＲ配管点検検査作業手順を示す図である。
【図２１】本発明の第２実施例による検査用ビークルの姿勢変換機構を搭載した検査用ビークルの構成機器配置を示す図にして、（ａ）図は垂直面での機器配置を示した図、（ｂ）図は水平面での機器配置を示した図である。
【図２２】本発明の第２実施例による検査用ビークルの各姿勢における各スタビライザの位置を示した図にして、（ａ）図は水平姿勢の状態を、（ｂ）図は前方を下方に向けている状態（前傾姿勢）を、（ｃ）図は前方を上向きにしている状態(後傾姿勢)を示す図である。
【図２３】本発明の第３実施例による音波方式による検査用ＲＯＶの相対距離検知のイメージ図である。
【図２４】本発明の第３実施例による音波発信器を搭載した検査用ビークルの構造を示す図である。
【図２５】本発明の第３実施例による音波受信器を搭載した支援用ビークルの構造を示す図である。
【図２６】本発明の第３実施例による音波処理回路の詳細構成を示す図である。
【図２７】本発明の第４実施例による水中検査作業中における水中検査装置の機器配置を示す図である。
【図２８】本発明の第４実施例による吸着型支援用ＲＯＶの斜視図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１…原子炉、２…シュラウド、３…上部格子板、４…炉心支持板、５…シュラウドサポート、６…ジェットポンプ、７…ＰＬＲ配管、８ａ…入口ノズル、８ｂ…出口ノズル、９…オペレーションフロア、１０…燃料交換装置、１１…検査用ＲＯＶ、１２…二次ケーブル、１３…支援用ＲＯＶ、１４…一次ケーブル、１５…制御装置、１６…表示装置、１７…コントローラ、１８ａ…ＲＯＶ操作員、１８ｂ…水中ＩＴＶカメラ操作員、１９…水中ＩＴＶカメラ、２０…水中ＩＴＶカメラ操作ケーブル、２１…水中ＩＴＶカメラ用ケーブル、３０…カメラ用透明ドーム、３１ａ…前方カメラ、３１ｂ…全方位カメラ、３２…前方カメラ用レンズ、３３…全方位ユニット、３４…照明、３５…貫通部、３６…昇降用スラスタシャフト、３７ａ，６２ａ…昇降用スラスタ、３７ｂ，６２ｂ…推進用スラスタ、３８ａ，６１ａ…昇降用モータ、３８ｂ，６１ｂ…右推進用モータ、３８ｃ，６１ｃ…左推進用モータ、３８ｄ…姿勢変換用モータ、３９，６３…昇降用スラスタギア、４０…マグネットカップリング、４１…推進用スラスタガード、４２…格納用ツメ、４３ａ…長軸方向用スタビライザ、４３ｂ…短軸方向用スタビライザ、４４ａ，４４ｂ，７４…ボールねじ軸、４５ａ，４５ｂ…スタビライザ固定軸、４６ａ〜４６ｇ…スタビライザ駆動用ギア、４７ａ〜４７ｃ…スタビライザ駆動用軸、４８…スタビライザ駆動用ベルト、４９ａ，１９８ａ…水平姿勢の検査用ＲＯＶ、４９ｂ，１９８ｂ…前傾姿勢の検査用ＲＯＶ、
４９ｃ，１９８ｃ…後傾姿勢の検査用ＲＯＶ、５０…標示灯、６０…カメラ、６１ｄ…ウインチ用モータ、６４，２１４…二次ケーブル用ウインチ、６５…二次ケーブルガイド、６６…エンコーダ、６７…中継部、６８…切替部、６９，２１５…検査用ＲＯＶ収納レール、７０…ウインチ基台、７１ａ〜７１ｃ…ウインチ駆動ギア、７１ｄ…エンコーダ連動ギア、７１ｅ，７１ｆ…ケーブルガイド連動ギア、７２ａ…ウインチ軸、７２ｂ…エンコーダ軸、７３…ケーブルガイド連動ベルト、７５…ケーブルガイドベース、７６…ケーブルガイドベース固定軸、７７…ケーブルガイドアーム、７８…スリップリング、８０ａ…遊泳状態の検査用ＲＯＶ、８０ｂ…格納状態の検査用ＲＯＶ、８５…ステレオカメラ、
８６…ハロゲンランプ、８７…カメラ用ケーブル、８８…カメラ用中継部、９０…前方カメラの撮影範囲、９１…全方位カメラの撮影範囲、９２ａ…全方位カメラの視野、９２ｂ…死角補完後の全方位カメラ視野、９２ｃ…全方位カメラの視野の展開図、９３，９５ｃ…全方位カメラの死角、９４…前方カメラの視野、９５ａ…全方位カメラの死角対応領域、９５ｂ…前方カメラ画像で補完した領域、９６ａ〜９６ｈ…画像の展開前後の対応点、１００…ＲＯＶ位置表示部、１０１…構造物簡略図、１０２…支援用ＲＯＶ位置表示マーク、１０３…検査用ＲＯＶ位置表示マーク、１０４…ＲＯＶ座標表示部、１０５…支援用ＲＯＶ映像表示部、１０６…検査用ＲＯＶ映像表示部、１０７…周方向溶接線の例、108…ＳＣＣ欠陥の例、１１０…電源スイッチ、１１１…電源用ＬＥＤ、１１２…ＲＯＶ切替スイッチ、１１３…前後進・左右レバー、１１４…昇降・姿勢変換レバー、１１５…二次ケーブル操作レバー、１１６…ケーブル、１９０…スタビライザ、１９１…伸縮アーム、１９２…固定金具、１９３…固定レール、１９４ａ〜１９４ｃ…駆動ギア、１９５…駆動ベルト、１９６…固定金具通し溝、１９７ａ，１９７ｂ…駆動シャフト、１９９…音波、２００…音波発信器、２０１…音波受信器、２０２…音波処理回路、２１０…吸着型支援用ＲＯＶ、２１１…給水孔、２１２…排水孔、２１３…スラスタ。
【図１】
2007132769.tif 000005
【図２】
2007132769.tif 000006
【図３】
2007132769.tif 000007
【図４】
2007132769.tif 000008
【図５】
2007132769.tif 000009
【図６】
2007132769.tif 000010
【図７】
2007132769.tif 000011
【図８】
2007132769.tif 000012
【図９】
2007132769.tif 000013
【図１０】
2007132769.tif 000014
【図１１】
2007132769.tif 000015
【図１２】
2007132769.tif 000016
【図１３】
2007132769.tif 000017
【図１４】
2007132769.tif 000018
【図１５】
2007132769.tif 000019
【図１６】
2007132769.tif 000020
【図１７】
2007132769.tif 000021
【図１８】
2007132769.tif 000022
【図１９】
2007132769.tif 000023
【図２０】
2007132769.tif 000024
【図２１】
2007132769.tif 000025
【図２２】
2007132769.tif 000026
【図２３】
2007132769.tif 000027
【図２４】
2007132769.tif 000028
【図２５】
2007132769.tif 000029
【図２６】
2007132769.tif 000030
【図２７】
2007132769.tif 000031
【図２８】
2007132769.tif 000032