JP2003240541A - 煙突内旋回移動体の方位角計測装置 - Google Patents
煙突内旋回移動体の方位角計測装置Info
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- JP2003240541A JP2003240541A JP2002038792A JP2002038792A JP2003240541A JP 2003240541 A JP2003240541 A JP 2003240541A JP 2002038792 A JP2002038792 A JP 2002038792A JP 2002038792 A JP2002038792 A JP 2002038792A JP 2003240541 A JP2003240541 A JP 2003240541A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 煙突内を旋回移動する移動体の方位角を誤差
なく正確に測定できる煙突内旋回移動体の方位角計測装
置を提供する。 【解決手段】 煙突１内を上下方向に移動すると共に周
方向に旋回する煙突内旋回移動体６の方位角計測装置で
あって、上記煙突内旋回移動体６に設けられたジャイロ
式方位角センサ２０と、上記煙突１内に軸方向に沿って
レーザビーム２１を照射するレーザ発光器２２と、上記
煙突内旋回移動体６に設けられその旋回に伴って上記レ
ーザビーム２１を横切る位置に配置された受光センサ２
３と、該受光センサ２３が上記レーザビーム２１を受光
したとき上記ジャイロ式方位角センサ２０を初期化する
制御部２５とを備えたもの。
なく正確に測定できる煙突内旋回移動体の方位角計測装
置を提供する。 【解決手段】 煙突１内を上下方向に移動すると共に周
方向に旋回する煙突内旋回移動体６の方位角計測装置で
あって、上記煙突内旋回移動体６に設けられたジャイロ
式方位角センサ２０と、上記煙突１内に軸方向に沿って
レーザビーム２１を照射するレーザ発光器２２と、上記
煙突内旋回移動体６に設けられその旋回に伴って上記レ
ーザビーム２１を横切る位置に配置された受光センサ２
３と、該受光センサ２３が上記レーザビーム２１を受光
したとき上記ジャイロ式方位角センサ２０を初期化する
制御部２５とを備えたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、煙突内を旋回移動
する移動体の方位角計測装置に関する。
する移動体の方位角計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、先に、煙突内に内部を上下
方向に移動すると共に周方向に旋回する煙突内旋回移動
体を収容し、移動体に設けたブラシによって煙突内壁を
清掃し、移動体に設けたカメラによって煙突内壁を監視
し、移動体に設けたセンサによって煙突の肉厚を計測す
るシステムを提案している（特開平09-159138号公報
等）。
方向に移動すると共に周方向に旋回する煙突内旋回移動
体を収容し、移動体に設けたブラシによって煙突内壁を
清掃し、移動体に設けたカメラによって煙突内壁を監視
し、移動体に設けたセンサによって煙突の肉厚を計測す
るシステムを提案している（特開平09-159138号公報
等）。
【０００３】かかるシステムにあっては、煙突内壁の監
視箇所や肉厚計測箇所を把握するため、移動体の煙突内
における方位角を計測する必要がある。そこで、本出願
人は、移動体に地磁気方位センサやジャイロ式方位角セ
ンサを取り付けたものを創案した。
視箇所や肉厚計測箇所を把握するため、移動体の煙突内
における方位角を計測する必要がある。そこで、本出願
人は、移動体に地磁気方位センサやジャイロ式方位角セ
ンサを取り付けたものを創案した。
【０００４】この装置では、地磁気方位センサによって
磁北からの方位角を検出し、また、ジャイロ式方位角セ
ンサによって基準方位からの相対移動角を検出してい
る。そして、演算処理装置を用いて、これらの検出値か
ら任意の方位を基準とした移動体の相対移動角を特定し
ている。
磁北からの方位角を検出し、また、ジャイロ式方位角セ
ンサによって基準方位からの相対移動角を検出してい
る。そして、演算処理装置を用いて、これらの検出値か
ら任意の方位を基準とした移動体の相対移動角を特定し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる方位角
計測装置にあっては、以下の問題が生じた。
計測装置にあっては、以下の問題が生じた。
【０００６】先ず、煙突の肉厚部分には現実には鉄板や
鉄筋が内蔵されているため、煙突内の地磁気が屋外環境
に比べて大きく減衰し、移動体に取り付けられた種々の
電子機器（ジャイロ等）からの磁気ノイズが原因で、地
磁気方位センサによる地磁気の方位検出が極めて困難と
なる。
鉄筋が内蔵されているため、煙突内の地磁気が屋外環境
に比べて大きく減衰し、移動体に取り付けられた種々の
電子機器（ジャイロ等）からの磁気ノイズが原因で、地
磁気方位センサによる地磁気の方位検出が極めて困難と
なる。
【０００７】また、ジャイロ式方位角センサは角速度を
検出し積分することで角度を求めるため、移動体がジャ
イロ式方位角センサの検出可能速度以下で旋回すると角
度の積算ができなくなり、この状態で長時間に亘って移
動体を旋回させると角度検出値に大きな出力誤差が生じ
る。
検出し積分することで角度を求めるため、移動体がジャ
イロ式方位角センサの検出可能速度以下で旋回すると角
度の積算ができなくなり、この状態で長時間に亘って移
動体を旋回させると角度検出値に大きな出力誤差が生じ
る。
【０００８】そして、このジャイロ式方位角センサは基
準方位から直接方位角を測定していないため、一旦、大
きな誤差が発生すると、外部から再度校正しない限り誤
差を解消することができない。
準方位から直接方位角を測定していないため、一旦、大
きな誤差が発生すると、外部から再度校正しない限り誤
差を解消することができない。
【０００９】このため、任意の方位を基準とした移動体
の相対移動角度の特定が不可能になる場合が発生する。
の相対移動角度の特定が不可能になる場合が発生する。
【００１０】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、煙突内を旋回移動する移動体の方位角を誤差な
く正確に測定できる煙突内旋回移動体の方位角計測装置
を提供することにある。
目的は、煙突内を旋回移動する移動体の方位角を誤差な
く正確に測定できる煙突内旋回移動体の方位角計測装置
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、煙突内を上下方向に移動すると共に周方向
に旋回する煙突内旋回移動体の方位角計測装置であっ
て、上記煙突内旋回移動体に設けられたジャイロ式方位
角センサと、上記煙突内に軸方向に沿ってレーザビーム
を照射するレーザ発光器と、上記煙突内旋回移動体に設
けられその旋回に伴って上記レーザビームを横切る位置
に配置された受光センサと、該受光センサが上記レーザ
ビームを受光したとき上記ジャイロ式方位角センサを初
期化する制御部とを備えたものである。
に本発明は、煙突内を上下方向に移動すると共に周方向
に旋回する煙突内旋回移動体の方位角計測装置であっ
て、上記煙突内旋回移動体に設けられたジャイロ式方位
角センサと、上記煙突内に軸方向に沿ってレーザビーム
を照射するレーザ発光器と、上記煙突内旋回移動体に設
けられその旋回に伴って上記レーザビームを横切る位置
に配置された受光センサと、該受光センサが上記レーザ
ビームを受光したとき上記ジャイロ式方位角センサを初
期化する制御部とを備えたものである。
【００１２】本発明によれば、移動体が煙突内を旋回す
ると、一旋回毎に、移動体に設けられた受光センサが煙
突内に照射されたレーザビームを横切り、受光センサが
レーザビームを受光し、ジャイロ式方位角センサが初期
化される。すなわち、移動体が一旋回する度にジャイロ
式方位角センサの誤差がクリアされる。よって、受光セ
ンサがレーザビームを受光したときの移動体の方位を基
準方位とし、その基準方位からの相対移動角を上記ジャ
イロ式方位角センサ（誤差累積なし）によって検出する
ことで、移動体の旋回方位角を正確に測定できる。
ると、一旋回毎に、移動体に設けられた受光センサが煙
突内に照射されたレーザビームを横切り、受光センサが
レーザビームを受光し、ジャイロ式方位角センサが初期
化される。すなわち、移動体が一旋回する度にジャイロ
式方位角センサの誤差がクリアされる。よって、受光セ
ンサがレーザビームを受光したときの移動体の方位を基
準方位とし、その基準方位からの相対移動角を上記ジャ
イロ式方位角センサ（誤差累積なし）によって検出する
ことで、移動体の旋回方位角を正確に測定できる。
【００１３】また、上記受光センサが、煙突内旋回移動
体に径方向に沿って複数設けられていてもよい。こうす
れば、内径が上窄まりのテーパ状煙突や、製造誤差等に
よって内径が変化する煙突であっても、煙突の径方向に
複数配置された受光センサによって、レーザビームを確
実に受光できる。
体に径方向に沿って複数設けられていてもよい。こうす
れば、内径が上窄まりのテーパ状煙突や、製造誤差等に
よって内径が変化する煙突であっても、煙突の径方向に
複数配置された受光センサによって、レーザビームを確
実に受光できる。
【００１４】また、上記レーザ発光器が、鉛直出し用の
水準器を有し、レーザビームを鉛直に照射するものであ
ってもよい。こうすれば、移動体が煙突の高さ方向に昇
降しても、その上下位置に拘わらず基準方位を的確に定
めることができる。
水準器を有し、レーザビームを鉛直に照射するものであ
ってもよい。こうすれば、移動体が煙突の高さ方向に昇
降しても、その上下位置に拘わらず基準方位を的確に定
めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を添付図面に
基いて説明する。
基いて説明する。
【００１６】図１および図２に示すように、断面円形の
煙突１の頂部開口部２には、吊り金具３が装着されてい
る。吊り金具３には、撚戻機構４を介してワイヤ５が垂
下されている。ワイヤ５には、煙突１内を上下方向に移
動すると共に周方向に旋回する煙突内旋回移動体６が、
吊下されている。この移動体６は、ワイヤ５に沿って昇
降する本体７を有する。
煙突１の頂部開口部２には、吊り金具３が装着されてい
る。吊り金具３には、撚戻機構４を介してワイヤ５が垂
下されている。ワイヤ５には、煙突１内を上下方向に移
動すると共に周方向に旋回する煙突内旋回移動体６が、
吊下されている。この移動体６は、ワイヤ５に沿って昇
降する本体７を有する。
【００１７】本体７の内部には、エンドレスウィンチ８
が収容されている。エンドレスウィンチ８は、そのドラ
ムに上記ワイヤ５を上方から何回か巻き付けて下方に垂
らすようになっており、ドラムをモータで正逆回転させ
て本体７をワイヤ５に沿って昇降させ、ドラムを停止さ
せて本体７をワイヤ５の任意の位置に停止させる。
が収容されている。エンドレスウィンチ８は、そのドラ
ムに上記ワイヤ５を上方から何回か巻き付けて下方に垂
らすようになっており、ドラムをモータで正逆回転させ
て本体７をワイヤ５に沿って昇降させ、ドラムを停止さ
せて本体７をワイヤ５の任意の位置に停止させる。
【００１８】本体７には、一対のアーム９、９が開閉脚
自在に設けられている。各アーム９、９は、閉脚状態で
マンホール１９から煙突１内に搬入され、開脚角度が煙
突１の内径に合わせて適宜設定され、設定された開脚角
度からバネ等によって更に開脚方向に付勢されてその先
端部を煙突内壁１ａに押し付けるようになっている。な
お、アーム９は、３本以上（略等間隔）であってもよ
い。
自在に設けられている。各アーム９、９は、閉脚状態で
マンホール１９から煙突１内に搬入され、開脚角度が煙
突１の内径に合わせて適宜設定され、設定された開脚角
度からバネ等によって更に開脚方向に付勢されてその先
端部を煙突内壁１ａに押し付けるようになっている。な
お、アーム９は、３本以上（略等間隔）であってもよ
い。
【００１９】各アーム９の先端部には、支持枠１０を介
して駆動輪１１が設けられている。駆動輪１１は、図３
に示すように、煙突内壁１ａの周方向には駆動力を伝達
し、軸方向には回転自在な全方向車輪１２が用いられて
いる。全方向車輪１２は、モータによって回転駆動され
る回転軸１３に固定されたベース部１４と、ベース部１
４に120度間隔で軸１５廻りに回転自在に取り付けられ
たローラ部１６とからなるユニット１７を、軸方向に２
ユニット１７、１７並べて構成されている。各ユニット
１７、１７は、60度位相がずらされている。いずれかの
ユニット１７のローラ部１６を煙突内壁１ａに接地させ
るためである。
して駆動輪１１が設けられている。駆動輪１１は、図３
に示すように、煙突内壁１ａの周方向には駆動力を伝達
し、軸方向には回転自在な全方向車輪１２が用いられて
いる。全方向車輪１２は、モータによって回転駆動され
る回転軸１３に固定されたベース部１４と、ベース部１
４に120度間隔で軸１５廻りに回転自在に取り付けられ
たローラ部１６とからなるユニット１７を、軸方向に２
ユニット１７、１７並べて構成されている。各ユニット
１７、１７は、60度位相がずらされている。いずれかの
ユニット１７のローラ部１６を煙突内壁１ａに接地させ
るためである。
【００２０】この全方向車輪１２によれば、回転軸１３
をモータで回転させると、ベース部１４に取り付けられ
た樽状のローラ部１６が、それ自身自転することなく回
転軸１３の周方向に回転駆動され、煙突内壁１ａを周方
向に走行する。これにより、移動体６が煙突１内を旋回
する。また、図１に示すエンドレスウィンチ８により移
動体６を昇降させると（回転軸１３の軸方向に移動させ
ると）、煙突内壁１ａに押し付けられているローラ部１
６が、その支持軸１５廻りに自転し、煙突内壁１ａを軸
方向に従動回転する。これにより、移動体６が煙突１内
を安定して昇降する。
をモータで回転させると、ベース部１４に取り付けられ
た樽状のローラ部１６が、それ自身自転することなく回
転軸１３の周方向に回転駆動され、煙突内壁１ａを周方
向に走行する。これにより、移動体６が煙突１内を旋回
する。また、図１に示すエンドレスウィンチ８により移
動体６を昇降させると（回転軸１３の軸方向に移動させ
ると）、煙突内壁１ａに押し付けられているローラ部１
６が、その支持軸１５廻りに自転し、煙突内壁１ａを軸
方向に従動回転する。これにより、移動体６が煙突１内
を安定して昇降する。
【００２１】かかる全方向車輪１２（駆動輪１１）の支
持枠１０には、煙突内壁１ａを掃除する回転式のブラシ
や、煙突１の肉厚を計測する超音波センサや、煙突内壁
１ａを監視するカメラ２７等が、使用目的に応じて適宜
取り付けられる（ブラシ、センサは図示せず）。これら
カメラ２７等の入出力やエンドレスウィンチ８への電源
供給は、本体７に吊り下げられたオペレーションケーブ
ル１８を介してなされる。オペレーションケーブル１８
は、煙突１の底部近傍に開口されたマンホール１９から
引き出され、電源装置やＴＶモニタなどに接続されてい
る。なお、ワイヤ５の下端は、必ずしも図例のようにマ
ンホール１９から引き出す必要はない。
持枠１０には、煙突内壁１ａを掃除する回転式のブラシ
や、煙突１の肉厚を計測する超音波センサや、煙突内壁
１ａを監視するカメラ２７等が、使用目的に応じて適宜
取り付けられる（ブラシ、センサは図示せず）。これら
カメラ２７等の入出力やエンドレスウィンチ８への電源
供給は、本体７に吊り下げられたオペレーションケーブ
ル１８を介してなされる。オペレーションケーブル１８
は、煙突１の底部近傍に開口されたマンホール１９から
引き出され、電源装置やＴＶモニタなどに接続されてい
る。なお、ワイヤ５の下端は、必ずしも図例のようにマ
ンホール１９から引き出す必要はない。
【００２２】さて、以上のシステムにおいては、支持枠
１０に取り付けたカメラ２７による煙突内壁１ａの監視
箇所や、支持枠１０に取り付けたセンサによる煙突内壁
１ａの肉厚計測箇所を把握するため、移動体６の煙突１
内における旋回方位角を計測する必要がある。そこで、
以上のシステムに、以下に述べる方位角計測装置を付加
し、煙突１内を昇降旋回する移動体６の方位角を計測す
るようにしている。
１０に取り付けたカメラ２７による煙突内壁１ａの監視
箇所や、支持枠１０に取り付けたセンサによる煙突内壁
１ａの肉厚計測箇所を把握するため、移動体６の煙突１
内における旋回方位角を計測する必要がある。そこで、
以上のシステムに、以下に述べる方位角計測装置を付加
し、煙突１内を昇降旋回する移動体６の方位角を計測す
るようにしている。
【００２３】すなわち、図１に示すように、煙突内旋回
移動体６には、当該移動体６の旋回角速度を検出し積分
することで角度を求めるジャイロ式方位角センサ２０が
取り付けられている。ジャイロ式方位角センサ２０は、
図例では本体７に取り付けているが、アーム９や支持枠
１０に取り付けてもよい。
移動体６には、当該移動体６の旋回角速度を検出し積分
することで角度を求めるジャイロ式方位角センサ２０が
取り付けられている。ジャイロ式方位角センサ２０は、
図例では本体７に取り付けているが、アーム９や支持枠
１０に取り付けてもよい。
【００２４】また、煙突の底面１ｂには、煙突１内に軸
方向に沿ってレーザビーム２１を照射するレーザ発光器
２２が設けられている。レーザ発光器２２は、鉛直出し
用の水準器と高さ調節可能な３本以上の脚部とを有し、
レーザビーム２１を鉛直上方に照射する。水準器は、ド
ーム型のガラスの内部にオイルと気泡とが収容されたも
のであり、気泡がドーム型ガラスの頂部に位置すること
で鉛直を判断する。
方向に沿ってレーザビーム２１を照射するレーザ発光器
２２が設けられている。レーザ発光器２２は、鉛直出し
用の水準器と高さ調節可能な３本以上の脚部とを有し、
レーザビーム２１を鉛直上方に照射する。水準器は、ド
ーム型のガラスの内部にオイルと気泡とが収容されたも
のであり、気泡がドーム型ガラスの頂部に位置すること
で鉛直を判断する。
【００２５】そして、かかる鉛直を確保するように、脚
部の高さをネジ送り機構等により調節し、レーザビーム
２１が鉛直上方に照射するようにレーザ発光器２２を煙
突底面１ｂに設置する。この鉛直調整は、煙突１が高い
場合（〜200ｍ程度）僅かのずれで上部では大きくビー
ム２１が逸れるため、特にシビアに行う必要がある。ま
た、レーザ発光器２２には、平行光レンズが装着されて
おり、レーザビーム２１が拡散することなく平行光とし
て照射されるようになっている。
部の高さをネジ送り機構等により調節し、レーザビーム
２１が鉛直上方に照射するようにレーザ発光器２２を煙
突底面１ｂに設置する。この鉛直調整は、煙突１が高い
場合（〜200ｍ程度）僅かのずれで上部では大きくビー
ム２１が逸れるため、特にシビアに行う必要がある。ま
た、レーザ発光器２２には、平行光レンズが装着されて
おり、レーザビーム２１が拡散することなく平行光とし
て照射されるようになっている。
【００２６】他方、煙突内旋回移動体６には、図２にも
示すように、その旋回に伴ってレーザ発光器２２から照
射されたレーザビーム２１を横切る位置に、ビーム２１
を受光するための受光センサ２３が取り付けられてい
る。すなわち、上方から見たとき、移動体６の旋回中心
２４から受光センサ２３までの距離（半径）と、その旋
回中心２４からレーザビーム２１までの距離とが等しく
なるように、レーザ発光器２２および受光センサ２３の
位置が設定されている。
示すように、その旋回に伴ってレーザ発光器２２から照
射されたレーザビーム２１を横切る位置に、ビーム２１
を受光するための受光センサ２３が取り付けられてい
る。すなわち、上方から見たとき、移動体６の旋回中心
２４から受光センサ２３までの距離（半径）と、その旋
回中心２４からレーザビーム２１までの距離とが等しく
なるように、レーザ発光器２２および受光センサ２３の
位置が設定されている。
【００２７】また、煙突内旋回移動体６には、受光セン
サ２３がレーザビーム２１を受光したとき、ジャイロ式
方位角センサ２０を初期化する制御部２５が取り付けら
れている。すなわち、移動体６が図２(a)の状態から時
計方向に90度旋回して図２(b)の状態（受光センサ２３
がレーザビーム２１を受光した状態）となったとき、制
御部２５がジャイロ式方位角センサ２０を初期化する。
サ２３がレーザビーム２１を受光したとき、ジャイロ式
方位角センサ２０を初期化する制御部２５が取り付けら
れている。すなわち、移動体６が図２(a)の状態から時
計方向に90度旋回して図２(b)の状態（受光センサ２３
がレーザビーム２１を受光した状態）となったとき、制
御部２５がジャイロ式方位角センサ２０を初期化する。
【００２８】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。
べる。
【００２９】本実施形態によれば、移動体６が煙突１内
を旋回すると、図２(a),(b)に示すように、一旋回毎
に、移動体６に設けられた受光センサ２３が煙突１内に
照射されたレーザビーム２１を横切る。そして、受光セ
ンサ２３がレーザビーム２１を受光したとき、制御部２
５がジャイロ式方位角センサ２０を初期化する。すなわ
ち、移動体６が煙突１内を一旋回する度に、ジャイロ式
方位角センサ２０の過去の旋回（特に検出可能速度以下
で旋回）によって蓄積された誤差が、制御部２５によっ
てクリアされる。
を旋回すると、図２(a),(b)に示すように、一旋回毎
に、移動体６に設けられた受光センサ２３が煙突１内に
照射されたレーザビーム２１を横切る。そして、受光セ
ンサ２３がレーザビーム２１を受光したとき、制御部２
５がジャイロ式方位角センサ２０を初期化する。すなわ
ち、移動体６が煙突１内を一旋回する度に、ジャイロ式
方位角センサ２０の過去の旋回（特に検出可能速度以下
で旋回）によって蓄積された誤差が、制御部２５によっ
てクリアされる。
【００３０】よって、図２(b)に示すように、受光セン
サ２３がレーザビーム２１を受光したときの移動体６の
装置方位Ａを基準方位Ｂとし、その基準方位Ｂからの装
置方位Ａの相対移動角を、前段で述べたように誤差が累
積されないジャイロ式方位角センサ２０によって検出す
ることで、移動体６の旋回方位Ａの角度を正確に測定で
きる。図例において、図２(a)では装置方位Ａは基準方
位Ｂに対して−90度であり、図２(b)では装置方位Ａは
基準方位Ｂに対して０度である。
サ２３がレーザビーム２１を受光したときの移動体６の
装置方位Ａを基準方位Ｂとし、その基準方位Ｂからの装
置方位Ａの相対移動角を、前段で述べたように誤差が累
積されないジャイロ式方位角センサ２０によって検出す
ることで、移動体６の旋回方位Ａの角度を正確に測定で
きる。図例において、図２(a)では装置方位Ａは基準方
位Ｂに対して−90度であり、図２(b)では装置方位Ａは
基準方位Ｂに対して０度である。
【００３１】また、レーザ発光器２２が、鉛直出し用の
水準器と高さ調節可能な脚部とによってレーザビーム２
１を鉛直に照射するため、移動体６の煙突１内での上下
位置に拘わらず、受光センサ２３が確実にレーザビーム
２１を受光することができる。すなわち、仮にレーザビ
ーム２１が鉛直から煙突１の径方向に逸れると、移動体
６が煙突１内を昇降するに伴ってレーザビーム２１を横
切る半径位置が変化するため、受光センサ２３が受光で
きなくなってしまうのである。
水準器と高さ調節可能な脚部とによってレーザビーム２
１を鉛直に照射するため、移動体６の煙突１内での上下
位置に拘わらず、受光センサ２３が確実にレーザビーム
２１を受光することができる。すなわち、仮にレーザビ
ーム２１が鉛直から煙突１の径方向に逸れると、移動体
６が煙突１内を昇降するに伴ってレーザビーム２１を横
切る半径位置が変化するため、受光センサ２３が受光で
きなくなってしまうのである。
【００３２】また、仮にレーザビーム２１が鉛直から煙
突１の周方向に逸れると、移動体６の昇降に伴って、煙
突１内を旋回する移動体６の受光センサ２３の受光旋回
位置（角度）がずれるため、基準方位Ｂがずれて移動体
６の旋回方位Ａもずれてしまうが、本実施形態では、レ
ーザ発光器２２がレーザビーム２１を鉛直照射するた
め、受光センサ２３の受光旋回位置（角度）が移動体６
の昇降に応じてずれることはなく、移動体６の高さに拘
わらず基準方位Ｂを一意に決定でき、旋回方位Ａを確実
に測定できる。
突１の周方向に逸れると、移動体６の昇降に伴って、煙
突１内を旋回する移動体６の受光センサ２３の受光旋回
位置（角度）がずれるため、基準方位Ｂがずれて移動体
６の旋回方位Ａもずれてしまうが、本実施形態では、レ
ーザ発光器２２がレーザビーム２１を鉛直照射するた
め、受光センサ２３の受光旋回位置（角度）が移動体６
の昇降に応じてずれることはなく、移動体６の高さに拘
わらず基準方位Ｂを一意に決定でき、旋回方位Ａを確実
に測定できる。
【００３３】また、本実施形態では、地磁気を一切使用
しないので、煙突１内の地磁気が屋外環境に比べて大き
く減衰し、移動体６に取り付けられた種々の電子機器
（ジャイロ２０やカメラ２７等）からの磁気が原因で、
地磁気方位センサによる方位検出ができない場合におい
ても、方位角の特定が可能となる。
しないので、煙突１内の地磁気が屋外環境に比べて大き
く減衰し、移動体６に取り付けられた種々の電子機器
（ジャイロ２０やカメラ２７等）からの磁気が原因で、
地磁気方位センサによる方位検出ができない場合におい
ても、方位角の特定が可能となる。
【００３４】また、レーザ発光器２２から受光センサ２
３に向かうレーザビーム２１が、煙突１内に散乱した塵
芥等によって散乱し、移動体６の今回の旋回時に受光セ
ンサ２３がレーザビーム２１を偶発的に受光できない場
合であっても、移動体６の次回の旋回時に受光できれ
ば、誤差の累積は少ない（一旋回分に過ぎない）ため問
題ない。
３に向かうレーザビーム２１が、煙突１内に散乱した塵
芥等によって散乱し、移動体６の今回の旋回時に受光セ
ンサ２３がレーザビーム２１を偶発的に受光できない場
合であっても、移動体６の次回の旋回時に受光できれ
ば、誤差の累積は少ない（一旋回分に過ぎない）ため問
題ない。
【００３５】ところで、図１においてレーザ発光器２２
を煙突１の底面１ｂに設置した理由は、レーザ発光器２
２を水準器や長さ調節脚によって煙突底面１ｂに鉛直に
設置するためであるが、支持枠１０にブラシを取り付け
て煙突内壁１ａを清掃する場合には、図４に示すように
ブラシによって落とされた煤２６が煙突底面１ｂに積層
し、レーザビーム２１の照射が困難となる可能性があ
る。
を煙突１の底面１ｂに設置した理由は、レーザ発光器２
２を水準器や長さ調節脚によって煙突底面１ｂに鉛直に
設置するためであるが、支持枠１０にブラシを取り付け
て煙突内壁１ａを清掃する場合には、図４に示すように
ブラシによって落とされた煤２６が煙突底面１ｂに積層
し、レーザビーム２１の照射が困難となる可能性があ
る。
【００３６】よって、図１のレーザ発光器２２を下置き
するタイプは、支持枠１０に超音波センサを取り付けて
煙突１の肉厚を計測したり、支持枠１０にＴＶカメラ２
７を取り付けて煙突１の内壁を監視するもの（煤２６を
積極的に落とさないもの）に用いられる。他方、支持枠
１０にブラシを取り付けて煙突１の内壁１ａの煤２６を
清掃する場合には、図４に示すように煙突１の上部の吊
り金具３にレーザ発光器２２を取り付け、レーザビーム
２１を鉛直下向きに照射すればよい。
するタイプは、支持枠１０に超音波センサを取り付けて
煙突１の肉厚を計測したり、支持枠１０にＴＶカメラ２
７を取り付けて煙突１の内壁を監視するもの（煤２６を
積極的に落とさないもの）に用いられる。他方、支持枠
１０にブラシを取り付けて煙突１の内壁１ａの煤２６を
清掃する場合には、図４に示すように煙突１の上部の吊
り金具３にレーザ発光器２２を取り付け、レーザビーム
２１を鉛直下向きに照射すればよい。
【００３７】また、図１では煙突１の内径が上下方向に
沿って一定のストレート煙突であるが、煙突１の内径が
上窄まりのテーパ状煙突の場合、移動体６が上昇するに
従ってアーム９、９の開脚角度が小さくなるため、アー
ム９に取り付けた受光センサ２３が径方向内方に移動
し、レーザビーム２１を受光できなくなる。よって、こ
の場合、図５に示すように、受光センサ２３を、移動体
６のアーム９に径方向に沿って複数設ける。
沿って一定のストレート煙突であるが、煙突１の内径が
上窄まりのテーパ状煙突の場合、移動体６が上昇するに
従ってアーム９、９の開脚角度が小さくなるため、アー
ム９に取り付けた受光センサ２３が径方向内方に移動
し、レーザビーム２１を受光できなくなる。よって、こ
の場合、図５に示すように、受光センサ２３を、移動体
６のアーム９に径方向に沿って複数設ける。
【００３８】こうすれば、移動体９の上昇に伴ってアー
ム９、９の角度が小さくなって受光センサ２３が径方向
内方に移動しても、径方向に複数配置されたいずれかの
受光センサ２３によって、レーザビーム２１を確実に受
光できる。なお、受光センサ２３の径方向の配置数（長
さ）は、移動体６を煙突最下部に移動したときにレーザ
ビーム２１が少なくとも最外周の受光センサ２３を通
り、移動体６を煙突最上部に移動したときにレーザビー
ム２１が少なくとも最内周の受光センサ２３を通るよう
にする。
ム９、９の角度が小さくなって受光センサ２３が径方向
内方に移動しても、径方向に複数配置されたいずれかの
受光センサ２３によって、レーザビーム２１を確実に受
光できる。なお、受光センサ２３の径方向の配置数（長
さ）は、移動体６を煙突最下部に移動したときにレーザ
ビーム２１が少なくとも最外周の受光センサ２３を通
り、移動体６を煙突最上部に移動したときにレーザビー
ム２１が少なくとも最内周の受光センサ２３を通るよう
にする。
【００３９】また、ストレート煙突であっても、製造誤
差等によって内径が変化するケースが考えられるため、
やはり図５の示すように受光センサ２３を径方向に沿っ
て複数設けることが好ましい。この場合、レーザビーム
２１の位置を複数の受光センサ２３の中央に合わせて設
定する。特に、高い煙突１の場合（〜200ｍ程度）、単
位高さ当たりの製造誤差が累積するため、煙突１の頂部
では大きな誤差が生じる可能性があり、図５のタイプが
好ましい。
差等によって内径が変化するケースが考えられるため、
やはり図５の示すように受光センサ２３を径方向に沿っ
て複数設けることが好ましい。この場合、レーザビーム
２１の位置を複数の受光センサ２３の中央に合わせて設
定する。特に、高い煙突１の場合（〜200ｍ程度）、単
位高さ当たりの製造誤差が累積するため、煙突１の頂部
では大きな誤差が生じる可能性があり、図５のタイプが
好ましい。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る煙突内
旋回移動体の方位角計測装置によれば、煙突内を旋回移
動する移動体の方位角を誤差なく正確に測定できる。
旋回移動体の方位角計測装置によれば、煙突内を旋回移
動する移動体の方位角を誤差なく正確に測定できる。
【図１】本発明の一実施形態に係る煙突内旋回移動体の
方位角計測装置の概要を示す側断面図である。
方位角計測装置の概要を示す側断面図である。
【図２】図１の平面断面図であり、図２(a)は受光セン
サがレーザビームを横切る前、図２(b)は受光センサが
レーザビームを受光したときを示す図である。
サがレーザビームを横切る前、図２(b)は受光センサが
レーザビームを受光したときを示す図である。
【図３】上記煙突内旋回移動体の駆動輪（全方向車輪）
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図４】変形例を示す側断面図である。
【図５】別の変形例を示す平面断面図である。
１ 煙突
６ 煙突内旋回移動体
２０ ジャイロ式方位角センサ
２１ レーザビーム
２２ レーザ発光器
２３ 受光センサ
２５ 制御部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 千品 裕嗣
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 三浦 雄一
東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島
播磨重工業株式会社東京エンジニアリング
センター内
(72)発明者 伊藤 三治
東京都江東区木場五丁目10番11号 石川島
環境エンジニアリング株式会社内
(72)発明者 清水 隆充
東京都江東区木場五丁目10番11号 石川島
環境エンジニアリング株式会社内
Ｆターム(参考） 2F069 AA71 BB40 CC02 EE20 FF00
KK01
2F105 AA06 BB07 BB17
3K061 RA05 RA06 RA09 RA10 RB05
Claims (3)
- 【請求項１】 煙突内を上下方向に移動すると共に周方
向に旋回する煙突内旋回移動体の方位角計測装置であっ
て、上記煙突内旋回移動体に設けられたジャイロ式方位
角センサと、上記煙突内に軸方向に沿ってレーザビーム
を照射するレーザ発光器と、上記煙突内旋回移動体に設
けられその旋回に伴って上記レーザビームを横切る位置
に配置された受光センサと、該受光センサが上記レーザ
ビームを受光したとき上記ジャイロ式方位角センサを初
期化する制御部とを備えたことを特徴とする煙突内旋回
移動体の方位角計測装置。 - 【請求項２】 上記受光センサが、煙突内旋回移動体に
径方向に沿って複数設けられた請求項１記載の煙突内旋
回移動体の方位角計測装置。 - 【請求項３】 上記レーザ発光器が、鉛直出し用の水準
器を有し、レーザビームを鉛直に照射する請求項１乃至
２記載の煙突内旋回移動体の方位角計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038792A JP2003240541A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 煙突内旋回移動体の方位角計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038792A JP2003240541A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 煙突内旋回移動体の方位角計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003240541A true JP2003240541A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27780017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002038792A Pending JP2003240541A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 煙突内旋回移動体の方位角計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003240541A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106090957A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-11-09 | 西安建筑科技大学 | 一种牵引式烟囱清理装置及清理方法 |
| CN106403863A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-15 | 徐工集团工程机械有限公司 | 孔系多参数检测系统及方法 |
| CN111649730A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 龙源(北京)碳资产管理技术有限公司 | 高空烟囱对孔钛钢复合短管光学穿透定位施工方法 |
| CN113503555A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-15 | 光大环保技术研究院（南京）有限公司 | 一种三自由度水力清灰器及清灰方法 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038792A patent/JP2003240541A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106090957A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-11-09 | 西安建筑科技大学 | 一种牵引式烟囱清理装置及清理方法 |
| CN106403863A (zh) * | 2016-11-04 | 2017-02-15 | 徐工集团工程机械有限公司 | 孔系多参数检测系统及方法 |
| CN111649730A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-11 | 龙源(北京)碳资产管理技术有限公司 | 高空烟囱对孔钛钢复合短管光学穿透定位施工方法 |
| CN113503555A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-15 | 光大环保技术研究院（南京）有限公司 | 一种三自由度水力清灰器及清灰方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20040902 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060310 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060614 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061031 |