JP2001188609A - 走行台車の走行位置制御方法及び装置 - Google Patents

走行台車の走行位置制御方法及び装置

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JP2001188609A
JP2001188609A JP37474399A JP37474399A JP2001188609A JP 2001188609 A JP2001188609 A JP 2001188609A JP 37474399 A JP37474399 A JP 37474399A JP 37474399 A JP37474399 A JP 37474399A JP 2001188609 A JP2001188609 A JP 2001188609A
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traveling vehicle
traveling
photosensor
laser
lighthouse
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JP37474399A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ando
浩史 安藤
Hidetoshi Morita
秀俊 森田
Seisuke Hozumi
清介 穂積
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Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd
Original Assignee
Ishikawajima Inspection and Instrumentation Co Ltd
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行台車の位置を、簡略な構成にて検出し、
走行位置の制御を容易に行えるようにする。 【解決手段】 レーザ灯台１３からレーザ光１４を水平
に回転しながら一定周期でパルス投射し、走行台車１５
に前側フォトセンサ１６と後側フォトセンサ１７と中間
部フォトセンサ１８とを三角形配置し、レーザ灯台１３
の光１４の原点０゜からの角度を台車１５に無線で伝
え、その角度と、センサ１８が光１４を受光したタイミ
ングとから台車１５の円周上の位置を検出し、センサ１
６，１８間を光１４が通過する時間とセンサ１８，１７
間を光が通過する時間とから台車１５の円周上の接線方
向の姿勢角を検出し、センサ１６，１７間を光１４が通
過する時間からレーザ灯台１３と台車１５との間の半径
距離Ｒを検出し、得られた検出データから台車１５の座
標位置を求め、遠隔制御器の指令を無線により台車１５
に伝えて走行位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タンク底板のよう
な広範な面積を持つ板材上を、肉厚測定装置が備えられ
た走行台車を走行させて自動的にタンク底板の肉厚測定
を行うような場合に適した走行台車の走行位置制御方法
及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９、図１０は、貯油タンクの一例を示
しており、図示した貯油タンク１は円形を有しており、
タンク底板２とタンク側板３の内部には、貯油量に応じ
て自動的に上下動するようにした浮屋根４が備えられて
いる。図９、図１０中、５は浮屋根４の中心に設けられ
た浮屋根排水口、６は浮屋根排水口５の雨水を貯油タン
ク１内のタンク底板２上に沿ってタンク外部に排出する
雨水排水管、７は油の加熱管、８は油の給排ダクト、９
は貯油タンク１の中心Ｏを中心として浮屋根４の下面に
同心円状に多数備えられたルーフサポートである。ま
た、図９のタンク底板２は、中心側が高く、外周側が低
い傾斜した面を形成している。
【０００３】図１１は貯油タンク１のタンク底板２の断
面図であり、タンク底板２は砂地の基礎１０上に載置さ
れており、タンク底板２の内面は塗装膜１１によってコ
ーティングされている。
【０００４】上記した貯油タンク１においては、タンク
底板２の下部に水が浸入しないように砂地の基礎１０部
分に種々の防水手段を施しているが、それでもタンク底
板２下面に湿気が侵入してタンク底板２下面を腐食さ
せ、減肉してしまう可能性がある。
【０００５】このために、上記したような貯油タンク１
においては、所定の期間ごとにタンク底板２の肉厚を測
定して、その安全性を確認することが義務付けられてい
る。
【０００６】従来、タンク底板２の肉厚を測定するに
は、まず、貯油タンク１内の油をすべて排出して空の状
態とする。これにより浮屋根４のルーフサポート９の下
端がタンク底板２上に当接され、浮屋根４は最下端の位
置になっている。
【０００７】この状態で、作業員が貯油タンク１内に入
って、タンク底板２の肉厚測定を行う測定点を、指定に
従って例えば略１００ｃｍの間隔ごとに罫書く作業を実
施する。この罫書き作業時には、タンク底板２にライト
を当てながら作業を行い、また測定面が汚れている場合
にはタンク底板２を拭きながら作業を行う。
【０００８】続いて、作業員が探触子１２を手に把持
し、罫書いた測定点に接触触媒を塗布した後、計測点に
探触子１２を押付けることにより密着させてタンク底板
２の肉厚を超音波計測し、その計測点における計測値を
ノートに記載する。続いて、次の計測点に探触子１２を
移動させて上記作業を繰り返すことにより測定する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のタ
ンク底板の内厚測定方法では、次のような問題を有して
いた。
【００１０】即ち、貯油タンク１内に作業員が入って測
定点を罫書くための作業が必要であると共に、作業員が
探触子１２を把持して貯油タンク１内を移動しながらタ
ンク底板２の肉厚測定を行う必要があるために、雰囲気
の悪い悪環境での作業を余儀なくされ、しかも重労働で
あり、作業能率が低いという問題を有していた。
【００１１】又、タンク底板２の板厚測定には、測定点
を罫書くための作業員が必要であり、更に、探触子１２
を把持して測定を行う作業員と、測定点に接触触媒を塗
布し、又測定値をノート等に記入する作業員とが必要で
あり、複数の専属の作業員を必要とするために、測定費
用が増大するという問題を有していた。
【００１２】従って、上記したような円形の貯油タンク
１のタンク底板２の肉厚測定を自動で行えるようにした
技術の開発が望まれている。
【００１３】このため、レーザ光、或いは超音波等によ
る位置指令装置をタンク底板上に設置し、又肉厚測定装
置を備えた走行台車上に、前記位置指令装置からのレー
ザ光或いは超音波を受信する受信装置を設置し、受信装
置が検出した検出値から、三角法によって走行台車の座
標位置を演算し、これに基づいて走行台車の走行位置制
御を行うことが提案されている。
【００１４】しかし、上記従来方法においては、三角法
による座標位置演算のためには高価な制御装置が必要で
あり、又、走行台車の走行により、走行台車に備えた受
信装置がレーザ光或いは超音波を受信する方向が変化し
てしまい、このために、受信装置は何れの方向からのレ
ーザ光或いは超音波をも検出できるようにする必要があ
るが、この技術が大変困難であるために実施されなかっ
た。
【００１５】本発明は、かかる従来の問題点を解決すべ
くなしたもので、タンク底板のような広範な面積を持つ
板材上を走行させる走行台車の位置を、簡略な構成にて
検出し、走行位置の制御を容易に行えるようにした走行
台車の走行位置制御方法及び装置を提供することを目的
としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
固定されたレーザ灯台からレーザ光を水平方向に回転し
ながら原点を有して一定周期でパルス投射し、走行方向
を自由に制御可能な走行台車の一方の側面を長辺とする
三角形の位置に、レーザ灯台から投射されるレーザ光を
検出する前側フォトセンサと後側フォトセンサ及び中間
部フォトセンサとを設け、レーザ灯台からパルス投射さ
れるレーザ光の原点からの角度を無線装置により発信
し、走行台車に備えた無線装置により受信したレーザ光
の角度と、１つの決められたフォトセンサがレーザ光を
受光したタイミングとから走行台車のレーザ灯台を中心
とする円周上の位置を検出し、前側フォトセンサと中間
部フォトセンサとの間をレーザ光が通過する時間と、中
間フォトセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が
通過する時間とから、走行台車の円周上における接線方
向の姿勢角を検出し、走行台車に既知の間隔で設置され
た前側フォトセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ
光が通過する時間から、レーザ灯台と走行台車との間の
半径距離を検出し、上記により得た円周上の位置と、姿
勢角と、半径距離とから走行台車の座標位置を求め、遠
隔制御器の指令信号を外部無線装置により走行台車に指
令して走行台車の走行位置を制御することを特徴とする
走行台車の走行位置制御方法、に係るものである。
【００１７】請求項２記載の発明は、固定されたレーザ
灯台からレーザ光を水平方向に回転しながら原点を有し
て一定周期でパルス投射し、走行方向を自由に制御可能
な走行台車の側面に、レーザ灯台から投射されるレーザ
光を検出するように前後に所要の間隔を有して前側フォ
トセンサと後側フォトセンサを設け、且つ前後フォトセ
ンサの中間位置に姿勢角センサを設け、レーザ灯台から
パルス投射されるレーザ光の原点からの角度を無線装置
により発信し、走行台車に備えた無線装置により受信し
たレーザ光の角度と、１つの決められたフォトセンサが
レーザ光を受光したタイミングとから走行台車のレーザ
灯台を中心とする円周上の位置を検出し、姿勢角センサ
により走行台車の円周上における接線方向の姿勢角を検
出し、走行台車に既知の間隔で設置された前側フォトセ
ンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が通過する時
間から、レーザ灯台と走行台車との間の半径距離を検出
し、上記により得た円周上の位置と、姿勢角と、半径距
離とから走行台車の座標位置を求め、遠隔制御器の指令
信号を外部無線装置により走行台車に指令して走行台車
の走行位置を制御することを特徴とする走行台車の走行
位置制御方法、に係るものである。
【００１８】請求項３記載の発明は、レーザ光を水平方
向に回転しながら原点を有して一定周期でパルス投射す
るように固設したレーザ灯台と、走行方向を自由に制御
可能な走行台車の一方の側面を長辺とする三角形の位置
に設けて、レーザ灯台から投射されるレーザ光を検出す
る前側フォトセンサと後側フォトセンサ、及び中間部フ
ォトセンサと、レーザ灯台からパルス投射されるレーザ
光の原点からの角度を走行台車に伝える無線装置と、走
行台車に備えた無線装置により受信したレーザ光の角度
と、１つの決められたフォトセンサがレーザ光を受光し
たタイミングとから走行台車のレーザ灯台を中心とする
円周上の位置を検出し、前側フォトセンサと中間部フォ
トセンサとの間をレーザ光が通過する時間と、中間フォ
トセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が通過す
る時間とから、走行台車の円周上における接線方向の姿
勢角を検出し、走行台車に既知の間隔で設置された前側
フォトセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が通
過する時間から、レーザ灯台と走行台車との間の半径距
離を検出し、上記円周上の位置と、姿勢角と、半径距離
とから走行台車の座標位置を求める演算装置と、外部無
線装置を介して走行台車の走行を指令する遠隔制御器
と、からなることを特徴とする走行台車の走行位置制御
装置、に係るものである。
【００１９】上記手段において、走行台車に備えられる
前側フォトセンサと後側フォトセンサと中間部フォトセ
ンサが、二等辺三角形の位置に配置されていてもよい。
【００２０】請求項５記載の発明は、レーザ光を水平方
向に回転しながら原点を有して一定周期でパルス投射す
るように固設したレーザ灯台と、走行方向を自由に制御
可能な走行台車の側面の前後に、レーザ灯台から投射さ
れるレーザ光を検出するように所要の間隔を有して配置
した前側フォトセンサと後側フォトセンサ、及び後側フ
ォトセンサの中間位置に配置した姿勢角センサと、レー
ザ灯台からパルス投射されるレーザ光の原点からの角度
を走行台車に伝える無線装置と、走行台車に備えた無線
装置により受信したレーザ光の角度と、１つの決められ
たフォトセンサがレーザ光を受光したタイミングとから
走行台車のレーザ灯台を中心とする円周上の位置を検出
し、姿勢角センサにより走行台車の円周上における接線
方向の姿勢角を検出し、走行台車に既知の間隔で設置さ
れた前側フォトセンサと後側フォトセンサとの間をレー
ザ光が通過する時間から、レーザ灯台と走行台車との間
の半径距離を検出し、上記円周上の位置と、姿勢角と、
半径距離とから走行台車の座標位置を求める演算装置
と、外部無線装置を介して走行台車の走行を指令する遠
隔制御器と、からなることを特徴とする走行台車の走行
位置制御装置、に係るものである。
【００２１】上記手段において、レーザ灯台が、上下方
向幅が扇状に広げられたレーザ光を投射するようになっ
ていてもよく、センサに、レーザ灯台からのレーザ光を
集める集光レンズが備えられていてもよく、走行台車が
バッテリ装置を備えていてもよく、走行台車がタンク底
板の肉厚測定装置を備えていてもよい。
【００２２】上記手段によれば、以下のように作用す
る。
【００２３】請求項１及び３記載の手段では、固定した
レーザ灯台により、レーザ光を水平方向に回転しながら
原点を有して一定周期でパルス投射し、走行方向を自由
に制御可能な走行台車の一方の側面を長辺とする二等辺
三角形の位置に、レーザ灯台から投射されるレーザ光を
検出する前側フォトセンサと後側フォトセンサと中間部
フォトセンサとを設けて、走行台車の円周上の位置と、
姿勢角と、半径距離を検出し、検出した円周上の位置
と、姿勢角と、半径距離とから走行台車の座標位置を求
めるようにしたので、簡単な制御装置にて走行台車の座
標位置を検出し走行を制御することができ、しかも走行
台車がレーザ灯台を中心とする円周上を走行するので、
センサはレーザ光を常に一定方向から受けることがで
き、よってセンサの構成を著しく簡略なものとすること
ができる。
【００２４】又、走行台車に備えられる前側フォトセン
サと後側フォトセンサと中間部フォトセンサが、二等辺
三角形の位置に配置されていると、姿勢角の演算操作が
容易になる。
【００２５】請求項２及び５記載の手段では、固定した
レーザ灯台により、レーザ光を水平方向に回転しながら
原点を有して一定周期でパルス投射し、走行方向を自由
に制御可能な走行台車の一方の側面に、レーザ灯台から
投射されるレーザ光を検出するように前後に所要の間隔
を有して前側フォトセンサと後側フォトセンサを設け、
且つ前後フォトセンサの中間位置に姿勢角センサを設け
て、走行台車の円周上の位置と、姿勢角と、半径距離を
検出し、検出した円周上の位置と、姿勢角と、半径距離
とから走行台車の座標位置を求めるようにしたので、簡
単な制御装置にて走行台車の座標位置を検出し走行を制
御することができ、しかも走行台車がレーザ灯台を中心
とする円周上を走行するので、センサはレーザ光を常に
一定方向から受けることができ、よってセンサの構成を
著しく簡略なものとすることができる。
【００２６】レーザ灯台が、上下方向幅が扇状に広げら
れたレーザ光を投射するようになっていると、タンク底
板のように中心側が高く、外周側が低い傾斜した面、或
いは所定範囲内での凹凸があるような面においても、セ
ンサによってレーザ光を確実に検出できる。
【００２７】センサに、レーザ灯台からのレーザ光を集
める集光レンズが備えられていると、レーザ灯台と走行
台車との間の距離が大きくなってレーザ光が散乱し到達
強度が弱くなっても確実に検出することができる。
【００２８】走行台車がバッテリ装置を備えていると、
レーザ灯台、走行台車、遠隔制御器間の信号の授受を無
線装置で行うことと相俟って、ケーブル類を廃止できる
ので、走行台車の走行を容易にできる。
【００２９】走行台車がタンク底板の肉厚測定装置を備
えていると、タンク底板の肉厚測定を能率的に行い得
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
【００３１】図１、図２は本発明の走行台車の走行位置
制御を行う装置の第１の例を示す概略平面図である。
【００３２】図１中、１３は図１０に示した円形の貯油
タンク１の中心Ｏに設置するようにしたレーザ灯台であ
る。レーザ灯台１３は、図９に示したタンク底板２に固
定したり、或いは浮屋根４に固定することができる。レ
ーザ灯台１３は、水平方向に回転しながらレーザ光１４
を原点（０゜位置）を有して一定周期でパルス投射する
ようになっている。
【００３３】タンク底板２上には、走行方向を自由に制
御可能な走行台車１５が設けられており、走行台車１５
には、走行台車１５の一方の側面を長辺とする三角形の
位置に、レーザ灯台１３から投射されるレーザ光１４を
検出するようにした前側フォトセンサ１６と、後側フォ
トセンサ１７と、中間部フォトセンサ１８を配置してい
る。図１の場合には、前側フォトセンサ１６と、後側フ
ォトセンサ１７と、中間部フォトセンサ１８が、二等辺
三角形の位置になるように配置されている。
【００３４】図２は、上記走行台車１５の一例を示す平
面図であり、走行台車１５は、前側に設けられる走行部
１９と、後側に設けられる制御部２０とから構成されて
おり、走行部１９と制御部２０との間は連結部２１によ
って上下に折り曲り可能に連結されている。
【００３５】走行部１９の後部（制御部２０に近い位
置）の左右位置には、ウレタンゴム等の駆動輪２２，２
３が設けられており、該駆動輪２２，２３は別個の駆動
装置２４，２５によって駆動されるようになっており、
更に、走行部１９の前端と制御部２０の後端における幅
方向中心位置には、夫々キャスター２６，２７が設けら
れており、走行台車１５は、上記駆動輪２２，２３とキ
ャスター２６，２７とによってタンク底板２上に支持さ
れ、駆動装置２４，２５の駆動によって任意の方向に走
行できるようになっている。
【００３６】又、走行台車１５には、探触子２８をタン
ク底板２に押付けてタンク底板２の肉厚を測定するため
の肉厚測定装置２９が設けられている。更に、走行台車
１５には、図示しないが、肉厚測定のためにタンク底板
２にエアーを吹付けて清掃する清掃装置、探触子２８の
押付け下面に接触媒質を供給する接触媒質供給装置、タ
ンク底板２にマーカ液を吹き付けるマーキング装置等が
備えられている。
【００３７】図２に示した走行台車１５の制御部２０に
は、駆動装置２４，２５による走行台車１５の走行、図
示しない昇降装置による探触子２８のタンク底板２に対
する押付・離反、清掃装置によるエアの吹付け、媒質供
給装置による接触媒質の供給、マーキング装置によるマ
ーキング液の吹付け、探触子２８によるタンク底板２の
肉厚測定等、の作動を制御するための制御装置３０が備
えられている。更に、前記制御部２０には、バッテリ装
置３１が備えられていて上記作動の駆動・制御が行われ
るようになっている。
【００３８】又、走行台車１５の前後、左右位置には、
超音波によって障害物の有無を検出する障害物検出セン
サ３２（計８個）が設けられており、障害物検出センサ
３２によって障害物（雨水排水管６、加熱管７及びその
サポート等）が検出されると、これらの障害物を回避す
るように走行台車１５の走行が誘導されるようになって
いる。
【００３９】走行部１９における駆動輪２２，２３の中
間位置には、タンク底板２に接して回転する回転輪３３
の回転数を検出して走行台車１５の走行移動距離を検出
するロータリエンコーダ３４が備えられている。
【００４０】又、走行台車１５の制御部２０には、レー
ザ灯台１３からのレーザ光１４が障害物によって遮られ
る箇所があっても、走行距離と、走行角度を検出して走
行台車１５の走行を維持できるようにしたジャイロセン
サ３５が備えられている。
【００４１】更に、図３及び図４に示すように、貯油タ
ンク１の中心に設置されたレーザ灯台１３には、レーザ
灯台１３からパルス投射するレーザ光１４の原点（０
゜）からの角度を発信する無線装置３６が設けられてお
り、又、前記走行台車１５の制御部２０には、前記無線
装置３６からのレーザ光１４の角度の信号を受信する無
線装置３７が設けられている。更に、貯油タンク１の外
部に設けられた遠隔制御器３８からの指令信号が、外部
無線装置３９及び無線装置３７を介して、走行台車１５
の制御装置３０に入力されるようになっており、又、探
触子２８により測定された肉厚測定データが無線装置３
７及び外部無線装置３９を介して遠隔制御器３８に伝え
られるようになっている。
【００４２】レーザ灯台は、図４に示すように、上下方
向幅が扇状に広げられたレーザ光１４を投射するように
なっている。
【００４３】又、走行台車１５に設置される前側フォト
センサ１６、後側フォトセンサ１７、及び中間部フォト
センサ１８には、レーザ灯台１３から投射されるレーザ
光１４を集めるための集光レンズを備えてもよい。
【００４４】以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００４５】タンク底板２の肉厚測定を行う際には、図
１、図２に示した走行台車１５を、タンク底板２上の予
定された測定点（例えば前後左右に略１００ｃｍの間隔
ごとに設定された測定点）に順次移動させるように走行
を制御する必要がある。このため、走行台車１５の座標
位置を常時把握してその走行方向と位置を制御する必要
がある。
【００４６】貯油タンク１の中心Ｏに固定したレーザ灯
台１３により、レーザ光１４を水平方向に回転しながら
原点（０゜）を有して一定周期でパルス投射し、走行台
車１５に備えた前側フォトセンサ１６と後側フォトセン
サ１７と中間部フォトセンサ１８により、走行台車１５
の円周上の位置θと、姿勢角と、半径距離Ｒを検出す
る。即ち、レーザ灯台１３からパルス投射されるレーザ
光１４の原点（０゜）からの角度を無線装置３６により
発信し、走行台車１５に備えた無線装置３７により受信
したレーザ光１４の角度と、１つの決められたセンサ、
例えば中間部フォトセンサ１８がレーザ光１４を受光し
たタイミングとから走行台車１５のレーザ灯台１３を中
心とする円周上の位置θを検出する。
【００４７】又、前側フォトセンサ１６と中間部フォト
センサ１８との間をレーザ光１４が通過する時間と、中
間部フォトセンサ１８と後側フォトセンサ１７との間を
レーザ光１４が通過する時間とから、走行台車１５の円
周上における接線方向の姿勢角を検出する。
【００４８】図５に実線で示すように、中間部フォトセ
ンサ１８が、前側フォトセンサ１６と後側フォトセンサ
１７とのちょうど中間位置にあり、走行台車１５の走行
方向が、円周上の接線の方向に一致している場合には、
前側フォトセンサ１６と中間部フォトセンサ１８との間
をレーザ光１４が通過する時間ｔ1と、中間部フォトセ
ンサ１８と後側フォトセンサ１７との間をレーザ光１４
が通過する時間ｔ1とは一致している。しかし、走行台
車１５の走行方向が、二点鎖線で示すように、円周上の
接線の方向からズレている場合には、前側フォトセンサ
１６と中間部フォトセンサ１８との間をレーザ光１４が
通過する時間ｔ2と、中間部フォトセンサ１８と後側フ
ォトセンサ１７との間をレーザ光１４が通過する時間ｔ
3とは一致せずに時間差を生じる。これによって走行台
車１５の姿勢角が円周上からズレたことが検出され、更
に、時間ｔ2と時間ｔ3との長さの差から、姿勢角のズレ
量とズレた方向を知ることができる。図５では時間ｔ2
に対して時間ｔ3が長いので、走行台車１５が走行方向
に対して内側（レーザ灯台１３方向）にズレたことを示
している。
【００４９】又、走行台車１５に既知の間隔で設置され
た前側フォトセンサ１６と後側フォトセンサ１７との間
をレーザ光１４が通過する時間ｔ4から、レーザ灯台１
３と走行台車１５との間の半径距離Ｒを検出する。レー
ザ灯台１３と走行台車１５との間の半径距離Ｒが短いと
時間ｔ4は長く、レーザ灯台１３と走行台車１５との間
の半径距離Ｒが長いと時間ｔ4は短いので、時間ｔ4によ
って、レーザ灯台１３と走行台車１５との間の半径距離
Ｒが検出できる。
【００５０】上記したように検出された円周上の位置θ
と、姿勢角と、半径距離Ｒとから制御装置３０によって
走行台車の座標位置を容易に求めることができ、よって
簡単な制御装置３０にて走行台車１５の座標位置を検出
し、走行を制御することができる。
【００５１】又、走行台車１５に備えられる前側フォト
センサ１６と後側フォトセンサ１７と中間部フォトセン
サ１８が、二等辺三角形以外の三角形配置である場合に
は、検出された時間ｔ1，ｔ2に対して補正を加える必要
があるが、二等辺三角形位置に配置されていると、姿勢
角の演算操作が更に容易になる。
【００５２】更に、走行台車１５がレーザ灯台１３を中
心とする円周上を走行するので、センサ１６〜１８はレ
ーザ光１４を常に一定方向から受けることができ、よっ
てセンサ１６〜１８の構成を著しく簡略なものとするこ
とができる。
【００５３】上記において、レーザ灯台１３が、図４に
示すように、上下方向幅が扇状に広げられたレーザ光１
４を投射させるようにすると、図９のタンク底板２のよ
うに中心側が高く、外周側が低い傾斜した面、或いは所
定範囲内での凹凸があるように面においても、センサ１
６〜１８によってレーザ光を確実に検出できる。
【００５４】更にセンサ１６〜１８に、レーザ灯台１３
からのレーザ光１４を集める集光レンズを備えるように
すると、レーザ灯台１３と走行台車１５との間の距離が
大きくなってレーザ光１４が散乱し到達強度が弱くなっ
ても確実に検出することができる。
【００５５】探触子２８によって検出された測定点の肉
厚測定データは、測定点の位置と共に無線装置３７及び
外部無線装置３９により遠隔制御器３８に伝えられて、
そのデータが整理され、記憶される。
【００５６】図６、図７は、本発明の走行台車の走行位
置制御を行う装置の第２の例を示す説明図である。
【００５７】図６、図７の例では、走行方向を自由に制
御可能な走行台車１５の側面の前後に、所要の間隔を有
して、レーザ灯台１３から投射されるレーザ光１４を検
出するようにした前側フォトセンサ１６と、後側フォト
センサ１７を配置し、且つ前側フォトセンサ１６と後側
フォトセンサ１７との中間位置に、姿勢角センサ４０を
配置している。その他の構成については、図１、図２に
示した例と同じなので、説明の重複を避ける。
【００５８】姿勢角センサ４０は、図８に示すように、
走行台車１５の走行方向に狭いスリット４１を備え、ス
リット４１を通過したレーザ光１４の位置を１次元ＰＳ
Ｄ４２（ラインセンサ）によって、レーザ光の向きが１
４’のように変化した際に、その変化した方向と、変化
量を直接検出できるようにしている。又、姿勢角センサ
４０のスリット４１の前側には、集光レンズ４３が設け
られており、この集光レンズ４３によりスリット４１に
取り込むレーザ光１４を絞るようにしている。この集光
レンズは、前記した前側フォトセンサ１６、後側フォト
センサ１７、中間部フォトセンサ１８にも設けることが
できる。
【００５９】上記したように姿勢角センサ４０により検
出された姿勢角と、前側フォトセンサ１６と後側フォト
センサ１７により検出される円周上の位置θ、及び半径
距離Ｒから、制御装置３０によって走行台車の座標位置
を容易に求めることができる。よって、簡単な制御装置
３０にて走行台車１５の座標位置を検出し、走行を制御
することができる。
【００６０】走行台車が、タンク底板の肉厚測定装置を
備えていてもよく、走行台車がバッテリ装置を備えてい
てもよく、走行台車がタンク底板の肉厚測定装置を備え
ていてもよい。
【００６１】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、肉厚測定以外の種々の走行台車の走行に
適用することができること、タンク底板以外の大面積を
持つ面での走行台車の走行にも適用し得ること、その他
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ること、等は勿論である。
【００６２】
【発明の効果】請求項１及び３記載の手段によれば、固
定したレーザ灯台により、レーザ光を水平方向に回転し
ながら原点を有して一定周期でパルス投射し、走行方向
を自由に制御可能な走行台車の一方の側面を長辺とする
二等辺三角形の位置に、レーザ灯台から投射されるレー
ザ光を検出する前側フォトセンサと後側フォトセンサと
中間部フォトセンサとを設けて、走行台車の円周上の位
置と、姿勢角と、半径距離を検出し、検出した円周上の
位置と、姿勢角と、半径距離とから走行台車の座標位置
を求めるようにしたので、簡単な制御装置にて走行台車
の座標位置を検出し走行を制御することができ、しかも
走行台車がレーザ灯台を中心とする円周上を走行するの
で、センサはレーザ光を常に一定方向から受けることが
でき、よってセンサの構成を著しく簡略なものとするこ
とができる効果がある。
【００６３】又、走行台車に備えられる前側フォトセン
サと後側フォトセンサと中間部フォトセンサが、二等辺
三角形の位置に配置されていると、姿勢角の演算操作が
容易になる効果がある。
【００６４】請求項２及び５記載の手段によれば、固定
したレーザ灯台により、レーザ光を水平方向に回転しな
がら原点を有して一定周期でパルス投射し、走行方向を
自由に制御可能な走行台車の一方の側面に、レーザ灯台
から投射されるレーザ光を検出するように前後に所要の
間隔を有して前側フォトセンサと後側フォトセンサを設
け、且つ前後フォトセンサの中間位置に姿勢角センサを
設けて、走行台車の円周上の位置と、姿勢角と、半径距
離を検出し、検出した円周上の位置と、姿勢角と、半径
距離とから走行台車の座標位置を求めるようにしたの
で、簡単な制御装置にて走行台車１５の座標位置を検出
し走行を制御することができ、しかも走行台車がレーザ
灯台を中心とする円周上を走行するので、センサはレー
ザ光を常に一定方向から受けることができ、よってセン
サの構成を著しく簡略なものとすることができる効果が
ある。
【００６５】レーザ灯台が、上下方向幅が扇状に広げら
れたレーザ光を投射するようになっていると、タンク底
板のように中心側が高く、外周側が低い傾斜した面、或
いは所定範囲内での凹凸があるような面においても、セ
ンサによってレーザ光を確実に検出できる効果がある。
【００６６】センサに、レーザ灯台からのレーザ光を集
める集光レンズが備えられていると、レーザ灯台と走行
台車との間の距離が大きくなってレーザ光が散乱し到達
強度が弱くなっても確実に検出できる効果がある。
【００６７】走行台車がバッテリ装置を備えていると、
レーザ灯台、走行台車、遠隔制御器間の信号の授受を無
線装置で行うことと相俟って、ケーブル類を廃止できる
ので、走行台車の走行を容易にできる効果がある。
【００６８】走行台車がタンク底板の肉厚測定装置を備
えていると、タンク底板の肉厚測定を能率的に行える効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の走行台車の走行位置制御装置の第１の
例を示す概略平面図である。
【図２】図１における走行台車の概略平面図である。
【図３】本発明の全体構成を示す概略平面図である。
【図４】図３をＩＶ−ＩＶ方向から見た概略側面図であ
る。
【図５】走行台車位置の検出方法を示す平面図である。
【図６】本発明の走行台車の走行位置制御装置の第２の
例を示す概略平面図である。
【図７】図６における走行台車の概略平面図である。
【図８】姿勢角センサの原理説明図である。
【図９】貯油タンクの一例を示す切断側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ方向矢視図である。
【図１１】従来のタンク底板の肉厚測定方法の一例を示
す説明図である。
【符号の説明】
２ タンク底板 １３ レーザ灯台 １４ レーザ光 １５ 走行台車 １６ 前側フォトセンサ １７ 後側フォトセンサ １８ 中間部フォトセンサ ２９ 肉厚測定装置 ３０ 制御装置 ３１ バッテリ装置 ３６ 無線装置 ３７ 無線装置 ３８ 遠隔制御器 ３９ 外部無線装置 ４０ 姿勢角センサ ４３ 集光レンズ ０゜ 原点 Ｏ 中心 Ｒ 半径距離 ｔ1 時間 ｔ2 時間 ｔ3 時間 ｔ4 時間 θ 位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穂積 清介 茨城県稲敷郡東町釜井1720 石川島検査計 測株式会社霞ヶ浦事業所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA37 CC11 FF12 FF31 FF32 FF65 GG04 JJ05 JJ07 JJ16 LL28 MM15 UU01 UU02 5H301 AA03 AA10 BB10 CC03 CC06 CC08 DD06 DD17 FF09 FF11 FF27 GG08 GG17 GG23 GG28 KK02 5J084 AA04 AB01 AD01 BA03 BA11 BA16 BA33 BA50 BB37 CA03 DA01 DA04 DA07 EA16

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固定されたレーザ灯台からレーザ光を水
    平方向に回転しながら原点を有して一定周期でパルス投
    射し、走行方向を自由に制御可能な走行台車の一方の側
    面を長辺とする三角形の位置に、レーザ灯台から投射さ
    れるレーザ光を検出する前側フォトセンサと後側フォト
    センサ及び中間部フォトセンサとを設け、 レーザ灯台からパルス投射されるレーザ光の原点からの
    角度を無線装置により発信し、走行台車に備えた無線装
    置により受信したレーザ光の角度と、１つの決められた
    フォトセンサがレーザ光を受光したタイミングとから走
    行台車のレーザ灯台を中心とする円周上の位置を検出
    し、 前側フォトセンサと中間部フォトセンサとの間をレーザ
    光が通過する時間と、中間フォトセンサと後側フォトセ
    ンサとの間をレーザ光が通過する時間とから、走行台車
    の円周上における接線方向の姿勢角を検出し、 走行台車に既知の間隔で設置された前側フォトセンサと
    後側フォトセンサとの間をレーザ光が通過する時間か
    ら、レーザ灯台と走行台車との間の半径距離を検出し、 上記により得た円周上の位置と、姿勢角と、半径距離と
    から走行台車の座標位置を求め、 遠隔制御器の指令信号を外部無線装置により走行台車に
    指令して走行台車の走行位置を制御することを特徴とす
    る走行台車の走行位置制御方法。
  2. 【請求項２】 固定されたレーザ灯台からレーザ光を水
    平方向に回転しながら原点を有して一定周期でパルス投
    射し、走行方向を自由に制御可能な走行台車の側面に、
    レーザ灯台から投射されるレーザ光を検出するように前
    後に所要の間隔を有して前側フォトセンサと後側フォト
    センサを設け、且つ前後フォトセンサの中間位置に姿勢
    角センサを設け、 レーザ灯台からパルス投射されるレーザ光の原点からの
    角度を無線装置により発信し、走行台車に備えた無線装
    置により受信したレーザ光の角度と、１つの決められた
    フォトセンサがレーザ光を受光したタイミングとから走
    行台車のレーザ灯台を中心とする円周上の位置を検出
    し、 姿勢角センサにより走行台車の円周上における接線方向
    の姿勢角を検出し、 走行台車に既知の間隔で設置された前側フォトセンサと
    後側フォトセンサとの間をレーザ光が通過する時間か
    ら、レーザ灯台と走行台車との間の半径距離を検出し、 上記により得た円周上の位置と、姿勢角と、半径距離と
    から走行台車の座標位置を求め、 遠隔制御器の指令信号を外部無線装置により走行台車に
    指令して走行台車の走行位置を制御することを特徴とす
    る走行台車の走行位置制御方法。
  3. 【請求項３】 レーザ光を水平方向に回転しながら原点
    を有して一定周期でパルス投射するように固設したレー
    ザ灯台と、 走行方向を自由に制御可能な走行台車の一方の側面を長
    辺とする三角形の位置に設けて、レーザ灯台から投射さ
    れるレーザ光を検出する前側フォトセンサと後側フォト
    センサ、及び中間部フォトセンサと、 レーザ灯台からパルス投射されるレーザ光の原点からの
    角度を走行台車に伝える無線装置と、 走行台車に備えた無線装置により受信したレーザ光の角
    度と、１つの決められたフォトセンサがレーザ光を受光
    したタイミングとから走行台車のレーザ灯台を中心とす
    る円周上の位置を検出し、前側フォトセンサと中間部フ
    ォトセンサとの間をレーザ光が通過する時間と、中間フ
    ォトセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が通過
    する時間とから、走行台車の円周上における接線方向の
    姿勢角を検出し、走行台車に既知の間隔で設置された前
    側フォトセンサと後側フォトセンサとの間をレーザ光が
    通過する時間から、レーザ灯台と走行台車との間の半径
    距離を検出し、上記円周上の位置と、姿勢角と、半径距
    離とから走行台車の座標位置を求める演算装置と、 外部無線装置を介して走行台車の走行を指令する遠隔制
    御器と、からなることを特徴とする走行台車の走行位置
    制御装置。
  4. 【請求項４】 走行台車に備えられる前側フォトセンサ
    と後側フォトセンサと中間部フォトセンサが、二等辺三
    角形の位置に配置されていることを特徴とする請求項３
    記載の走行台車の走行位置制御装置。
  5. 【請求項５】 レーザ光を水平方向に回転しながら原点
    を有して一定周期でパルス投射するように固設したレー
    ザ灯台と、 走行方向を自由に制御可能な走行台車の側面の前後に、
    レーザ灯台から投射されるレーザ光を検出するように所
    要の間隔を有して配置した前側フォトセンサと後側フォ
    トセンサ、及び後側フォトセンサの中間位置に配置した
    姿勢角センサと、 レーザ灯台からパルス投射されるレーザ光の原点からの
    角度を走行台車に伝える無線装置と、 走行台車に備えた無線装置により受信したレーザ光の角
    度と、１つの決められたフォトセンサがレーザ光を受光
    したタイミングとから走行台車のレーザ灯台を中心とす
    る円周上の位置を検出し、姿勢角センサにより走行台車
    の円周上における接線方向の姿勢角を検出し、走行台車
    に既知の間隔で設置された前側フォトセンサと後側フォ
    トセンサとの間をレーザ光が通過する時間から、レーザ
    灯台と走行台車との間の半径距離を検出し、上記円周上
    の位置と、姿勢角と、半径距離とから走行台車の座標位
    置を求める演算装置と、 外部無線装置を介して走行台車の走行を指令する遠隔制
    御器と、からなることを特徴とする走行台車の走行位置
    制御装置。
  6. 【請求項６】 レーザ灯台が、上下方向幅が扇状に広げ
    られたレーザ光を投射するようになっていることを特徴
    とする請求項３、４又は５のいずれかに記載の走行台車
    の走行位置制御装置。
  7. 【請求項７】 センサに、レーザ灯台からのレーザ光を
    集める集光レンズが備えられていることを特徴とする請
    求項３、４、５又は６のいずれかに記載の走行台車の走
    行位置制御装置。
  8. 【請求項８】 走行台車が、バッテリ装置を備えている
    ことを特徴とする請求項３、４、５、６又は７のいずれ
    かに記載の走行台車の走行位置制御装置。
  9. 【請求項９】 走行台車が、タンク底板の肉厚測定装置
    を備えていることを特徴とする請求項３、４、５、６、
    ７又は８のいずれかに記載の走行台車の走行位置制御装
    置。
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