JP5975572B2 - Ｘ線検査装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両を搭載するパレットを駆動台車により搬送しながらＸ線検査をするＸ線検査装置及び方法に関する。

コンテナ等を運搬する車両をＸ線検査するＸ線検査装置が非特許文献１に開示され、その車両を運搬する装置が、特許文献１，２に開示されている。

非特許文献１の「コンテナ貨物大型Ｘ線検査装置」は、コンテナをトラックの荷台に搭載したままＸ線検査する装置である。

このＸ線検査装置において、車両運転手は、建屋の進入ヤードに入り、所定の場所でコンテナを載せた車両（コンテナ車両）を停止させ下車する。次いで、第１搬送装置が、車両の前輪部分を持ち上げ、入口遮蔽扉が開いた後、Ｘ線検査トンネル内を自動走行し、Ｘ線検査トンネル内でコンテナ車両を開放して、第１搬送装置は進入ヤードに戻る。次に、第２搬送装置が、Ｘ線検査トンネル内で車両の前輪部分を持ち上げ、退出ヤードに向かって自動走行し、その走行中にＸ線発生装置からＸ線が照射され、コンテナ車両をＸ線検査するようになっている。

特許文献１の「Ｘ線検査方法」は、Ｘ線を照射する遮蔽室の下方に、台車用通路を形成し、その通路を自走する搬送台車で、車両の前輪を持ち上げて、遮蔽室を通過させるものである。

特許文献２の「搬送装置」は、Ｘ線を照射する遮蔽室の下方には台車用通路を形成せず、車両の前方から車両の前輪を持ち上げて自走する地上牽引式搬送台車である。

「コンテナ貨物大型Ｘ線検査装置」、石川島播磨技報 Ｖｏｌ．４３ Ｎｏ．３ （２００３−５）

特開２００３−２８７５０７号公報、「Ｘ線検査方法」 特開２００７−３３１８５２号公報、「搬送装置」

上述した従来のＸ線検査装置は、車両の前輪を持ち上げて車両の搬送を行うものである。
しかし、車両全体についてＸ線検査を行った場合、前輪を持ち上げているための機構部分（例えばフォーク部材）でＸ線を遮断されてしまい、特に小型車両では検査できない範囲が広くなり、Ｘ線検査の信頼性が低下するという問題点があった。

この問題を解決する手段として、例えば、前輪を持ち上げる機構を用いずに、被検車両をパレットに搭載してこれを駆動台車によって搬送することが考えられる。

この構成によれば、前輪を持ち上げる機構部分によってＸ線が遮断されることがなくなる。
一方で、パレットを用いたＸ線搬送装置では、被検車両はパレットに搭載されているため、Ｘ線検査によって取得したＸ線画像からパレットについての信号を差し引く画像処理を行う必要がある。

この画像処理については、例えば、Ｘ線検査を行う前又は行った後にパレットのみについてのＸ線信号を取得して、これをＸ線検査によって取得したＸ線画像から差し引いて画像処理を行うことが考えられる。
しかし、Ｘ線検査に時間を要する場合には、Ｘ線強度や温度変化等の検査環境が変化する。そのため、被検車両についてのみのＸ線信号を正確に取得できないという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、被検車両をパレットに搭載してこれを駆動台車によって搬送することが可能であり、Ｘ線強度や温度変化等の検査環境が変化しても被検車両のみについてのＸ線画像を正確に取得することができるＸ線検査装置及び方法を提供することにある。

本発明によれば、被検車両のＸ線検査をするＸ線検査装置であって、
前記被検車両が自走により乗込可能であり、搬送方向及び幅方向の長さが前記被検車両よりも長く、Ｘ線を透過可能であり、かつ搬送方向における前記被検車両を載せる範囲の形状が幅方向の一端から他端にかけて水平方向に延びる平板形状のみにより構成されるパレットと、
前記パレットの搬送経路の鉛直上方向に設けられ、かつ鉛直上方向から前記被検車両に対してＸ線を照射するＸ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置を中心とした円弧形状を有しており、前記パレットを挟んで前記Ｘ線発生装置と対向した位置に配置され、前記パレット又は前記被検車両を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置と、を備え、
前記パレットは、前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得る位置に設けられた中央部と、前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得ない位置に設けられた端部とからなり、
前記中央部と前記端部によるＸ線の減衰量は同一であり、
さらに、前記Ｘ線検出装置によって前記中央部について検出した第１のＸ線信号の強度から、前記端部について前記第１のＸ線信号と同時に検出した第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得し、これに基づいてＸ線画像を作成する画像処理装置を備える、ことを特徴とするＸ線検査装置が提供される。

また、本発明によれば、被検車両のＸ線検査をするＸ線検査装置を用いたＸ線検査方法であって、
前記被検車両が自走により乗込可能であり、搬送方向及び幅方向の長さが前記被検車両よりも長く、かつＸ線を透過可能であって搬送方向における前記被検車両を載せる範囲の形状が幅方向の一端から他端にかけて水平方向に延びる平板形状のみにより構成されるパレットを準備し、
（Ａ）前記被検車両を搭載した状態の前記パレットに対して鉛直上方向からＸ線を照射し、
（Ｂ）前記パレットと前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得る部分を透過した第１のＸ線信号、及び前記パレットと前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得ない部分を透過した第２のＸ線信号の強度を同時に検出し、
（Ｃ）前記第１のＸ線信号の強度から前記第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得し、
（Ｄ）前記第３のＸ線信号の強度に基づいて処理を行い、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線画像を作成し、
（Ｅ）前記（Ａ）及び前記（Ｂ）によって前記Ｘ線の照射及び検出を行った搬送方向についての長さだけ前記パレットを前進させ、
（Ｆ）前記（Ａ）から前記（Ｅ）について、前記被検車両のＸ線検査が全て終了するまで繰り返す、ことを特徴とするＸ線検査方法が提供される。

上記本発明の構成によれば、Ｘ線検出装置によって中央部について検出した第１のＸ線信号の強度から、端部について第１のＸ線信号と同時に検出した第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得している。
この構成によって、取得した第１のＸ線信号からその第１のＸ線信号を取得した時の第２のＸ線信号をその都度差し引くことが可能になる。よって、検査環境の変化に伴ってパレットのみについて取得したＸ線信号の結果が変化しても、被検車両のみについてのＸ線画像を正確に取得することができる。

本発明のＸ線検査装置の全体図である。 本発明のＸ線検査装置の側面図である。 本発明のＸ線検査装置の背面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本発明のＸ線検査装置は、被検車両を搭載したパレットを駆動台車によって搬送しながら、Ｘ線の垂直照射によりＸ線検査するものである。

図１は、本発明のＸ線検査装置の全体図である。この例において、本発明のＸ線検査装置１０は、パレット２、駆動台車３、ローラコンベア４、軌道５、Ｘ線発生装置６を備える。

被検車両１は、駆動台車３によってパレット２に搭載した状態で搬送される。
この被検車両１は、コンテナ車両のような大型車両、四輪駆動車、車高の低い車（例えばスポーツカー）、低床トラック、小型車両等である。この例では、被検車両１の最大長さ１９ｍ、最大幅２．７ｍ、最大高さ４．１ｍを想定している。
なお、この例においては、被検車両１は、乗込位置（図示しない）において自走によってパレット２に乗り込み、Ｘ線検査終了後に退出位置（図示しない）において自走によって退出することを想定している。

パレット２は、この例においては、被検車両１が自走によりその上に乗込可能であり、搬送方向及び幅方向の長さが被検車両１よりも長く、かつＸ線を透過可能であって水平方向に延びる平板形状のパレットを想定している。このパレット２は、乗込位置（図示しない）から退出位置（図示しない）までの間、被検車両１を搭載して搬送する。
この構成を有することによって、Ｘ線検査装置１０では、前輪を持ち上げるための機構部分を用いる必要がないために、この機構部分によってＸ線は遮断されてしまうことがない。また、パレット２の搬送方向及び幅方向の長さが被検車両１よりも長く、かつ平板形状に延びているため、後述するように、Ｘ線検出装置７によって取得した第１のＸ線信号からその第１のＸ線信号を取得した時の第２のＸ線信号を差し引くことが可能になる。よって、Ｘ線出力の変化に関わらず被検車両についてのＸ線画像を正確に取得することができる。

なお、この例においては、床面からパレット２の上面までは一定の高さがあるため、被検車両１は、斜面を有する乗り込み装置（図示しない）を用いることによってパレット２の上部に乗り込むものを想定している。

駆動台車３は、パレット２と搬送方向前方において連結しており、パレット２を搬送方向に向けて水平移動させるためのものである。駆動台車３は、この例においては、搬送方向前方からパレット２を牽引しているが、パレット２と搬送方向後方において連結し、搬送方向後方からパレット２を押進するものであってもよい。
なお、駆動台車３は、後述する軌道５に案内されて前進又は後退するものであってもよい。

ローラコンベア４は、少なくとも乗込位置から退出位置までの間、被検車両１の搬送方向に平行にかつ水平になるように設置されている。
また、この例においては、被検車両１の車輪部分の鉛直下方向に少なくともその一部が位置するために、少なくとも２本設けられている。
この構成によって、パレット２におけるローラコンベア４によって支えられていない部分に被検車両１の全重量が集中することが防止することにより、パレット２の破損を避けることが可能になる。

なお、被検車両１のトレッド（車輪中心間距離）は、例えば日本では大型車両の場合、約１８００ｍｍから約１９００ｍｍであるため、２本のローラコンベア４は、このトレッド間隔で設置されていることが好ましく、さらにそれぞれ２本以上（合計４本以上）のローラコンベア４を設置する構成であってもよい。

さらに、それぞれのローラコンベア４は、パレット２を下方向から搬送可能に支持する複数のローラが搬送方向に向けて間隔を隔てて配置されている。
ローラは、この例においては、土台（図示しない）に取り付けられたシャフト（図示しない）によって回転可能に軸支されたローラであり、被検車両１の搬送方向に向けて複数取り付けられている。
この構成によって、平板上のパレット２をローラコンベア４の上に設置することが可能になり、被検車両１はそのパレット２に乗りこんだ状態で搬送することが可能になる。

また、この例においては、図１のようにパレット２の幅方向端部について下端部が二つに分割しているガイド装置２ａが設けられており、また、ローラコンベア４の幅方向外方には、ローラコンベア４と平行して延びる軌道５が設けられている。
この構成によって、軌道５とガイド装置２ａとは嵌合することが可能になるため、パレット２は軌道５と平行姿勢を保ちながら被検車両１を搬送することが可能になる。

なお、Ｘ線検査装置１０が故障した場合等、被検車両１がパレット２を介さずにローラコンベア４の上を走行する場合に備えて、ローラ同士の間隔にブロック材（図示しない）を設置して、パレット２を介さない状態であっても被検車両１がローラコンベア４の上を走行することができる構成であってもよい。

図２は、本発明のＸ線検査装置の側面図であり、図３は、本発明のＸ線検査装置の背面図である。この例において、本発明のＸ線検査装置１０は、Ｘ線発生装置６、Ｘ線検出装置７、検査室８を備える。

Ｘ線発生装置６は、パレット２の搬送経路の鉛直上方向に設けられ、かつ鉛直上方向から被検車両１に対してＸ線６ａを照射するためのものである。
また、Ｘ線検出装置７は、パレット２を挟んでＸ線発生装置と対向した位置に配置され、パレット２又は被検車両１を透過したＸ線６ａを検出するためのものである。

図２において、Ｘ線発生装置６、Ｘ線検出装置７及び被検車両１の搬送経路は、検査室８の中に設けられており、搬入位置及び搬出位置付近に開閉可能に設けられた遮蔽扉（図示しない）を閉めることによって、密閉した状態でＸ線検査を行う。

Ｘ線発生装置６から発生したＸ線６ａは、この例においては、図２のように幅方向に延びる直線形状であり、検査室８の一部に設けられたスリット８ａ、８ｂを通過して被検車両１に照射するようになっている。
この構成によって、パレット２を幅方向について横断しながらＸ線検査を行うことが可能になるため、後述する中央部２ｂ及び端部２ｃを同時に検査することが可能になる。
なお、この例において、Ｘ線６ａはスリット８ａ、８ｂを通過しているが、スリットが１つのみからなる構成であってもよい。

また、図２において、ローラコンベア４及び軌道５は、Ｘ線発生装置６とＸ線検出装置との間におけるＸ線６ａの通過経路に隙間４ａ、５ａを有している。
この構成によって、Ｘ線検出装置７が検出するＸ線６ａがローラコンベア４や軌道５によって遮蔽されることを防止することが可能になる。

図３は、本発明のＸ線検査装置の背面図である。

Ｘ線検出装置７は、この例において、Ｘ線発生装置６を中心とした円弧形状を有している。
この構成によって、Ｘ線発生装置６から発生したＸ線６ａに対してＸ線検出装置７が正対することになり、Ｘ線発生装置６からＸ線検出装置７までのＸ線６ａの各通過径路の距離が等しくなるため、Ｘ線６ａのＸ線信号の強度を正確に検出することが可能になる。

また、この例においてパレット２は、Ｘ線発生装置６との間に被検車両１の一部が存在し得る位置に設けられた中央部２ｂと、Ｘ線発生装置６との間に被検車両１の一部が存在し得ない位置に設けられた端部２ｃとからなるようになっている。
そのため、中央部２ｂを透過したＸ線６ａについては被検車両１とパレット２の両方について透過したものであり、端部２ｃを透過したＸ線６ａについてはパレット２のみを透過したものであることになる。
よって、Ｘ線検出装置７によって中央部２ｂについて検出した第１のＸ線信号の強度から、端部２ｃについて第１のＸ線信号と同時に検出した第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、被検車両１のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得することが可能になる。
なお、ここで中央部２ｂと端部２ｃによるＸ線の減衰量は同一である必要がある。

この構成によって、第１のＸ線信号からその第１のＸ線信号を取得した時の第２のＸ線信号を差し引くことが可能になる。よって、Ｘ線出力の変化に関わらず被検車両１についてのＸ線画像を正確に取得することができる。

特に、Ｘ線検査におけるＸ線出力は常に一定ではないため、例えば、被検車両１が大型車両である場合には、その先端部分の検査時と後端部分の検査時とでＸ線発生装置６によるＸ線出力が異なっている場合がある。そのため、取得した第１のＸ線信号に対して、異なった時間に取得した第２のＸ線信号の強度を差し引いてしまうと、被検車両１のみについての正確なＸ線画像を取得することができない。
しかし、本発明においては、上記構成を有することによって、取得した第１のＸ線信号に対しては、同時に取得した第２のＸ線信号の強度を差し引いて第３のＸ線信号を取得するため、正確なＸ線画像を取得することが可能になる。

本発明のＸ線検査は、具体的には以下の手順でＸ線検査を行う。
（１）Ｘ線発生装置６によって、被検車両１を搭載した状態のパレット２に対して鉛直上方向からＸ線６ａを照射し、
（２）パレット２とＸ線発生装置６との間に被検車両１の一部が存在し得る部分を透過した第１のＸ線信号、及びパレット２とＸ線発生装置６との間に被検車両１の一部が存在し得ない部分を透過した第２のＸ線信号の強度を同時に検出し、
（３）第１のＸ線信号の強度から第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得し、
（４）第３のＸ線信号の強度に基づいて処理を行い、被検車両１のみを透過した場合のＸ線画像を作成し、
（５）上記（１）から（４）までによってＸ線６ａの照射及び検出を行った搬送方向についての長さだけパレット２を前進させ、
（６）上記（１）から（５）までの手順について、被検車両１のＸ線検査が全て終了するまで繰り返す。

なお、上記方法において、上記（１）〜（３）及び（５）を行うことによって、被検車両１の第３のＸ線信号を全て取得した後に、上記（４）を行うことによって、被検車両１のみを透過した場合のＸ線画像をまとめて作成する方法であってもよい。

本発明によれば、上記構成によって、第１のＸ線信号からその第１のＸ線信号を取得した時の第２のＸ線信号を差し引くことが可能になる。よって、Ｘ線出力の変化に関わらず被検車両についてのＸ線画像を正確に取得することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。

１ 被検車両、２ パレット、
２ａ ガイド装置、２ｂ 中央部、２ｃ 端部、
３ 駆動台車、４ ローラコンベア、４ａ 隙間、
５ 軌道、５ａ 隙間、
６ Ｘ線発生装置、６ａ Ｘ線、７ Ｘ線検出装置、
８ 検査室、８ａ、８ｂ スリット、９ 画像処理装置、
１０ Ｘ線検査装置

Claims (2)

1. 被検車両のＸ線検査をするＸ線検査装置であって、
   前記被検車両が自走により乗込可能であり、搬送方向及び幅方向の長さが前記被検車両よりも長く、Ｘ線を透過可能であり、かつ搬送方向における前記被検車両を載せる範囲の形状が幅方向の一端から他端にかけて水平方向に延びる平板形状のみにより構成されるパレットと、
   前記パレットの搬送経路の鉛直上方向に設けられ、かつ鉛直上方向から前記被検車両に対してＸ線を照射するＸ線発生装置と、
   前記Ｘ線発生装置を中心とした円弧形状を有しており、前記パレットを挟んで前記Ｘ線発生装置と対向した位置に配置され、前記パレット又は前記被検車両を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置と、を備え、
   前記パレットは、前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得る位置に設けられた中央部と、前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得ない位置に設けられた端部とからなり、
   前記中央部と前記端部によるＸ線の減衰量は同一であり、
   さらに、前記Ｘ線検出装置によって前記中央部について検出した第１のＸ線信号の強度から、前記端部について前記第１のＸ線信号と同時に検出した第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得し、これに基づいてＸ線画像を作成する画像処理装置を備える、ことを特徴とするＸ線検査装置。
2. 被検車両のＸ線検査をするＸ線検査装置を用いたＸ線検査方法であって、
   前記被検車両が自走により乗込可能であり、搬送方向及び幅方向の長さが前記被検車両よりも長く、かつＸ線を透過可能であって搬送方向における前記被検車両を載せる範囲の形状が幅方向の一端から他端にかけて水平方向に延びる平板形状のみにより構成されるパレットを準備し、
   （Ａ）前記被検車両を搭載した状態の前記パレットに対して鉛直上方向からＸ線を照射し、
   （Ｂ）前記パレットと前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得る部分を透過した第１のＸ線信号、及び前記パレットと前記Ｘ線発生装置との間に前記被検車両が存在し得ない部分を透過した第２のＸ線信号の強度を同時に検出し、
   （Ｃ）前記第１のＸ線信号の強度から前記第２のＸ線信号の強度を差し引くことによって、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線信号に該当する第３のＸ線信号の強度を取得し、
   （Ｄ）前記第３のＸ線信号の強度に基づいて処理を行い、前記被検車両のみを透過した場合のＸ線画像を作成し、
   （Ｅ）前記（Ａ）及び前記（Ｂ）によって前記Ｘ線の照射及び検出を行った搬送方向についての長さだけ前記パレットを前進させ、
   （Ｆ）前記（Ａ）から前記（Ｅ）について、前記被検車両のＸ線検査が全て終了するまで繰り返す、ことを特徴とするＸ線検査方法。

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