JP6123901B2 - 移動型ｘ線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に対してＸ線撮影を行う移動可能な移動型Ｘ線撮影装置に関するものである。

医療現場では、撮影室まで移動させることが困難な患者に対して回診によるＸ線撮影を行うことがある。また、手術室などにおいて緊急にＸ線撮影を行うこともある。これらの場合、患者にＸ線撮影を行う装置として、病院内の移動を可能とする移動型Ｘ線撮影装置が用いられている。

移動型Ｘ線撮影装置は、主に、左右に駆動車輪が設けられた本体と、Ｘ線を被検体に照射するＸ線管と、Ｘ線管を本体に可動自在に支持するアームと、操作ハンドルとを備えている。駆動車輪は本体の内部に設けられた電動モータによって回転する。本体は駆動車輪の回転に従って前進・後退し、左右の駆動車輪の回転速度差によって左右に旋回する。

操作ハンドルには複数の圧力センサが設けられている。圧力センサは操作者が操作ハンドルに加える圧力を検出し、各々の駆動車輪の回転方向と回転速度を制御させる（例えば特許文献１）。また、本体の後部に複数の距離センサを設け、操作ハンドルに加わる力が左右不均一であっても、各々の距離センサと操作者との距離に基づいて本体の走行方向を適宜修正させる形態が開示されている（例えば、特許文献２）。

移動型Ｘ線撮影装置を使用する場合、操作者は操作ハンドルを両手で操作させながら移動型Ｘ線撮影装置の前方または後方に付き添って、Ｘ線撮影対象である患者のいる病室へ移動する（例えば特許文献３）。病室へ移動すると、アームを適宜動かしてＸ線管をＸ線撮影に最適な位置へ移動させる。そして被検体に対してＸ線撮影を行ってＸ線透過画像を取得させる。Ｘ線撮影の終了後、操作者は操作ハンドルを操作して移動型Ｘ線撮影装置とともに退室し、次の場所へと移動する。

特開２００８−６１９４４号公報 特開２０１０−９４１６２号公報 特開２００６−８７５９５号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題点がある。
すなわち、従来例に係る移動型Ｘ線撮影装置は、両手で操作ハンドルを保持したまま走行させるので、回診に用いるカルテなどを持ち運ぶことができない。また、操作者がＸ線撮影装置の後方を追随する場合、大型の撮影装置によって前方の視界が一部遮られるので、運転時の負担が大きいという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、前方を移動する操作者を検知して自動で追随する、操作者にとって安全で操作負担の少ない移動型Ｘ線撮影装置を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置は、Ｘ線撮影装置本体を搭載する台車と、前記台車を移動させる駆動車輪と、操作者に装着される標識と、前記標識を検知する標識検知手段と、前記標識検知手段が検知した結果に基づいて前記台車が前記標識に追随するよう前記駆動車輪の駆動を制御させる標識追随制御手段とを備えることを特徴とするものである。

本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置によれば、標識追随制御手段は標識検知手段が識別した結果に基づいて、標識に追随するように駆動車輪の駆動を制御させる。標識は操作者に装着されているので、移動型Ｘ線撮影装置は標識を装着する操作者に追随することとなる。従って、操作者は移動型Ｘ線撮影装置に接触することなく、自動走行する移動型Ｘ線撮影装置を追随させながら回診を行うことができる。

移動型Ｘ線撮影装置に接触することなく操縦できるので、回診中の操作者は両手が空いた状態となる。つまり、操作者は回診の際にカルテや診断器具など、患者の診断に必要な物をより多く持ち運ぶことができる。従って、回診先で診療を効率的かつ効果的に行うことができる。

さらに、移動型Ｘ線撮影装置は操作者の後ろに追随しつつ自動走行する。そのため操作者は大型の移動型Ｘ線撮影装置によって視界が遮られることがない。従って、操作者は往来する患者やその他の障害物を未然に確認し、移動型Ｘ線撮影装置と障害物が接触することをより確実に回避させることができる。

また、上述した発明において、前記標識追随制御手段は、前記標識が鉛直方向へ一定時間移動したことを前記標識検知手段が検知した場合に、前記駆動車輪の駆動を停止させることが好ましい。操作者が階段を昇降する場合、装着された標識も階段昇降と連動して鉛直方向へ移動する。すなわち、標識が鉛直方向へ一定時間以上移動した場合、操作者は階段を昇降していると判断できる。階段を昇降している操作者に追随し続けて階段に進入すると、移動型Ｘ線撮影装置は階段を転落する可能性がある。そこで、標識が鉛直方向へ一定時間移動したことを標識検知手段が検知した場合、標識追随制御手段は駆動車輪の駆動を停止させ、自動追随走行を中断させる。このような構成を有することにより、操作者が誤って階段を昇降しても移動型Ｘ線撮影装置は自動的に追随走行を停止させ、転落を回避できる。

また、上述した発明において、警告音を発信させる警告音発信手段をさらに備え、前記警告音発信手段は前記標識検知手段が一定時間前記標識を検知しない場合に警告音を発信させることが好ましい。この場合、標識検知手段が標識を検知しないので、移動型Ｘ線撮影装置は操作者に追随することが不可能であると判断して自動追随走行を停止させる。しかし前方を向いている操作者は、後ろに追随していた移動型Ｘ線撮影装置が自動追随走行を停止させたことを容易に知ることはできない。そこで警告音発信手段が警告音を発信させることで、操作者は容易に移動型Ｘ線撮影装置が自動追随走行を停止させたことを知ることができる。

また、上述した発明において、床面に敷設された敷設物を検知する敷設物検知手段をさらに備え、前記標識追随制御手段は、前記敷設物検知手段が前記敷設物を検知した場合に前記駆動車輪の駆動を停止させることが好ましい。特定の区域に移動型Ｘ線撮影装置の進入を防止するため、進入禁止区域の境界に金属テープなどの敷設物を敷設する。敷設物検知手段は敷設物を検知することで移動型Ｘ線撮影装置が進入禁止区域に進入したことを判断できる。そして、標識追随制御手段は駆動車輪の駆動を停止させ、自動追随走行を中断させる。このような構成を有することにより、進入禁止区域に対する移動型Ｘ線撮影装置の進入を自動的に回避できる。

また、上述した発明において、前記警告音発信手段は、前記敷設物検知手段が前記敷設物を検知した場合に警告音を発信させることが好ましい。敷設物検知手段が敷設物を検知した場合、進入禁止区域に移動型Ｘ線撮影装置が進入しているので、標識追随制御手段は駆動車輪の駆動を停止させ、自動追随走行を中断させる。このときに警告音発信手段が警告音を発信させるので、操作者は前方を向いていても、移動型Ｘ線撮影装置が自動追随走行を停止させたことを容易に知ることができる。そのため、操作者が移動型Ｘ線撮影装置を置き去りにするという危険性を回避することができる。

また、上述した発明において、前記台車と障害物との接触を検知する障害物検知手段をさらに備え、前記標識追随制御手段は、前記障害物検知手段が前記台車と障害物との接触を検知した場合に前記駆動車輪の駆動を停止させることが好ましい。台車が障害物に接触した場合は速やかに障害物検知手段によって検知される。障害物に接触後も自動追随走行を続行することを防ぐため、標識追随制御手段は障害物検知手段が台車と障害物との接触を検知した場合に駆動車輪の駆動を停止させ、自動追随走行を中断させる。このような構成を有することにより、移動型Ｘ線撮影装置を用いた回診をより安全に行うことができる。

また、上述した発明において、前記警告音発信手段は、前記障害物検知手段が前記台車と障害物との接触を検知した場合に警告音を発信させることが好ましい。障害物検知手段が障害物との接触を検知した場合、自動追随走行を続行することを防ぐため、標識追随制御手段は駆動車輪の駆動を停止させて自動追随走行を中断させる。このときに警告音発信手段が警告音を発信させるので、操作者は前方を向いていても、移動型Ｘ線撮影装置が自動追随走行を停止させたことを容易に知ることができる。そのため、操作者が移動型Ｘ線撮影装置を置き去りにすることを防止できる。

また、上述した発明において、予め決められた前記台車の移動経路を検知する移動経路検知手段をさらに備え、前記標識追随制御手段は、移動経路検知手段が前記移動経路を検知した場合、前記移動経路に沿って走行するように前記駆動車輪の駆動を制御させることが好ましい。

この場合、台車の移動経路を予め決めておき、床面に着色テープを敷設させて当該移動経路を表示させる。移動経路検知手段は敷設された着色テープを検知することで台車が移動すべき経路を認識する。そして標識追随制御手段は移動経路に沿って走行するように前記駆動車輪の駆動を制御させる。すなわち標識追随制御手段は移動経路検知手段によって検知される移動経路を優先し、着色テープで表示された経路に沿って走行するように構成される。従って着色テープが敷設される領域では、たとえ操作者が前方を左右にぶれながら歩いていても、移動型Ｘ線撮影装置は操作者の動きに影響されることなく、着色テープで表示された経路に沿って走行する。

例えば操作者が廊下を曲がる際、操作者は壁際に沿って曲がることが多い。この場合、標識に追随して移動型Ｘ線撮影装置を走行させると、壁際を歩く操作者に追随して壁にぶつかる危険性が高くなる。そこで廊下の曲がり角や交差点など、特に安全に走行させる必要がある場所の床面に、移動型Ｘ線撮影装置が安全に走行できる経路を着色テープで表示しておく。このような構成をとることにより、廊下の曲がり角や交差点などにおいて操作者が不安定な動きをしても、移動型Ｘ線撮影装置を安定した経路に沿って走行させることができる。

そして移動経路が表示されない場所では、操作者に追随するように自動で走行する。従って、移動型Ｘ線撮影装置を自動追随走行させつつ、廊下の曲がり角や交差点などではより安全な経路に沿って走行させることが可能となる。

また、上述した発明において、前記警告音発信手段は携帯型操作端末であることが好ましい。携帯型操作端末は操作者が携帯するので、携帯型操作端末から警告音が発信される場合、操作者はより確実に警告音を聞き取ることができる。そのため、操作者が警告音を聞き逃して自動追随走行を停止させた移動型Ｘ線撮影装置を置き去りにする可能性をより確実に回避できる。また、移動型Ｘ線撮影装置の自動追随走行を中断させる事態が発生しても、操作者は携帯している携帯型操作端末を用いて速やかに自動追随走行を中断できる。そのため、自動追随走行の中断を必要とする不測の事態に対して迅速に対処し、移動型Ｘ線撮影装置をより安全に運用することができる。

本発明に係る移動型Ｘ線撮影装置によれば、標識追随制御手段により、操作者は移動型Ｘ線撮影装置に接触することなく自動走行する移動型Ｘ線撮影装置を追随させながら回診できる。移動型Ｘ線撮影装置に接触することなく操縦できるので、操作者は空いた手で診断に必要な物をより多く持ち運び、回診先で診療をより効率的かつより効果的に行うことができる。また、移動型Ｘ線撮影装置は操作者の後ろに追随しつつ自動走行するので、操作者の視界が遮られることがない。操作者は往来する患者やその他の障害物を未然に確認して移動型Ｘ線撮影装置と障害物の接触をより確実に回避させることができる。さらに、移動型Ｘ線撮影装置が進入すると危険な区域に操作者が進入した場合、標識追随制御手段はこれを検知して移動型Ｘ線撮影装置の自動追随走行機能を停止させる。このような構成を有することにより、移動型Ｘ線撮影装置は操作者に追随しつつ自動走行し、かつ進入禁止区域への進入を自動的に回避することができる。従って、移動型Ｘ線撮影装置を用いた回診をより安全に行うことが可能となる。

実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置の概略構成を示す側面図である。 （ａ）は実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置を使用する際に操作者が装着する構成を示す概略図であり、（ｂ）は実施例に係るマーカの構成を説明する正面図である。 （ａ）は実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置の前方を移動する操作者を自動追随走行させる概略を示す側面図であり、（ｂ）は実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置の後方を移動する操作者を自動追随走行させる概略を示す側面図である。 実施例に係る移動型Ｘ線撮影装置の機能ブロック図である。 実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置において、移動型Ｘ線撮影装置に対する操作者の位置を算出する方法を説明する概略図であり、（ａ）は移動型Ｘ線撮影装置が操作者から離れている場合の平面図、（ｂ）は（ａ）においてビデオカメラが撮影する画像、（ｃ）は移動型Ｘ線撮影装置が操作者に近づいている場合の平面図、（ｄ）は（ｃ）においてビデオカメラが撮影する画像である。 実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置において、操作者の体の向きを算出する方法を説明する概略図であり、（ａ）は操作者が移動型Ｘ線撮影装置に対して背を向けている場合の平面図、（ｂ）は（ａ）においてビデオカメラが撮影する画像、（ｃ）は操作者が左前方を向いている場合の平面図、（ｄ）は（ｃ）においてビデオカメラが撮影する画像である。 実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置において、角を曲がる操作者に追随する機能を説明する平面図であり、（ａ）は角を曲がる操作者を追随する平面図、（ｂ）は角を曲がった操作者に追随し、曲がり角で旋回する平面図である。 実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置において、進入禁止区域への進入を回避する機能を説明する概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置において、階段への進入を回避する機能を説明する概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ），（ｃ）はビデオカメラが撮影する画像である。 実施例２に係る移動型Ｘ線撮影装置を説明する概略図であり、（ａ）は構成を説明する正面図、（ｂ）は着色テープで示される経路に沿って角を曲がる概略を説明する平面図である。

以下、図面に基づいて、この発明の実施例１を詳細に説明する。

＜全体構成の説明＞
実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置１は、図１に示すように台車３と、駆動車輪５と、前輪７と、支柱９と、支持機構１１と、水平アーム１３と、Ｘ線管１５と、コリメータ１７と、コンソールパネル１９と、操作ハンドル２１と、ビデオカメラ２３と、接触センサ２５と、金属探知センサ２７とを備えている。

駆動車輪５は台車３の後方下部の左右に１つずつ設けられており、台車３の内部に設けられた電動モータによって回転する。台車３は駆動車輪５の回転に従って前進・後退し、左右の駆動車輪５の回転速度差によって左右に旋回する。前輪７は台車３の前方下部の左右に１つずつ設けられており、台車３の旋回方向に従って左右に旋回する。

支柱９は台車３の前部に立設されており、鉛直軸周りに回転可能となるように構成されている。支持機構１１は支柱９に設けられており、鉛直方向へ移動が可能となるように構成されている。また、支持機構１１には、水平アーム１３の一端が接続されている。水平アーム１３は、水平方向に伸縮可能となるように構成されている。水平アーム１３の他端にはＸ線管１５が設けられている。Ｘ線管１５は、水平アーム１３の軸周りに回転可能となるように構成されており、設定されたＸ線撮影条件に従ってＸ線を照射させる。

コリメータ１７はＸ線管１５の下部に設けられており、Ｘ線管１５から照射されるＸ線をコーン状にコリメートさせてＸ線の照射野を調整する。コンソールパネル１９は撮影時間を一例とするＸ線撮影条件を設定する操作器や、Ｘ線撮影用のスイッチなどを備えている。操作ハンドル２１は移動型Ｘ線撮影装置１の前部および後部に設けられており、各々の操作ハンドル２１の内部には複数の圧力センサが設けられている。圧力センサは操作者が操作ハンドル２１を握って台車３を操作する場合に、操作ハンドル２１に加える圧力を検出し、駆動車輪５の回転速度を制御させる。圧力センサの配置は前記特許文献１などに詳述されているので、ここではこれ以上の説明を省略する。

移動型Ｘ線撮影装置１は２台のビデオカメラ２３を備えており、一方のビデオカメラ２３ａは支持機構１１に設けられ、他方のビデオカメラ２３ｂはコリメータ１７に設けられている。ビデオカメラ２３ａは移動型Ｘ線撮影装置１の前方を随時撮影し、ビデオカメラ２３ｂは移動型Ｘ線撮影装置１の後方を随時撮影する。接触センサ２５は台車３の前後左右の外装にそれぞれ設けられ、障害物との接触を検知する。金属探知センサ２７は台車３の底部前方に設けられ、床面に敷設された金属テープを検知する。なお、ビデオカメラ２３は本発明における標識検知手段に相当する。

移動型Ｘ線撮影装置を移動させる際には、図２（ａ）に示すように操作者Ｃｏは背部、左肩部、右肩部にマーカ２９を１つずつ装着する。背部に装着されるマーカ２９をマーカ２９ａ、左肩部に装着されるマーカ２９をマーカ２９ｂ、右肩部に装着されるマーカ２９をマーカ２９ｃとする。図２（ｂ）に示すように、各々のマーカ２９には２次元コード３１が印加されており、各々のマーカ２９に印加される２次元コード３１は全て異なっている。なお、２次元コード３１について、図に示すｘ方向の長さをＰ、図に示すｙ方向の長さをＱとする。実施例１において、長さＰと長さＱは略同じである。マーカ２９を操作者Ｃｏに装着させる際、２次元コード３１を視認できるように、安全ピンなどを用いて衣服の上から装着させる。また操作者Ｃｏは小型の入出力端末３３を携帯する。なお、マーカ２９は本発明における標識に相当し、入出力端末３３は本発明における警告音発信手段に相当する。

図３は移動型Ｘ線撮影装置１を自動追随走行させる概略を示している。図３（ａ）に示すように、移動型Ｘ線撮影装置１の前方にいる操作者Ｃｏが矢印Ａで示す方向へ移動する場合、ビデオカメラ２３ａは操作者Ｃｏの背部に装着されるマーカ２９ａを撮影する。そして移動型Ｘ線撮影装置１は、マーカ２９ａに印加された２次元コード３１の映像に基づいて操作者Ｃｏに追随しつつ矢印Ａの方向へ自動で走行する。

図３（ｂ）に示すように、移動型Ｘ線撮影装置１の後方にいる操作者Ｃｏが矢印Ｂで示す方向へ移動する場合、ビデオカメラ２３ｂがマーカ２９ａを撮影する。そして移動型Ｘ線撮影装置１は、２次元コード３１の映像に基づいて操作者Ｃｏに追随しつつ矢印Ｂの方向へ自動で走行する。従って、操作者Ｃｏが移動型Ｘ線撮影装置１の前方と後方のどちらにいる場合であっても、移動型Ｘ線撮影装置１を操作者Ｃｏに対して自動的に追随させることができる。
＜機能ブロック図の説明＞

続いて移動型Ｘ線撮影装置１のブロック図について図４を用いて説明する。移動型Ｘ線撮影装置１は画像処理演算装置３５と制御回路３７を備えている。ビデオカメラ２３が撮影したマーカ２９の画像は、画像処理演算装置３５へと送られる。画像処理演算装置３５は送られた画像に映し出された２次元コード３１に基づいて操作者Ｃｏの位置や向きなどを算出し、算出された結果に応じて制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３９は出力された信号に基づいて駆動車輪５の回転速度を制御する。そして駆動車輪５の制御に応じて移動型Ｘ線撮影装置１の前進、後退、停止、あるいは左右への旋回が行われる。なお、制御回路３７は本発明における標識追随制御手段に相当する。

ビデオカメラ２３が一定時間いずれのマーカ２９をも撮影できない場合、画像処理演算装置３５は制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づいて駆動車輪５の回転を停止させるとともに、入出力端末３３へ信号を出力させる。入出力端末３３は信号に基づいて警告音を発信させ、移動型Ｘ線撮影装置１が自動追随走行できないことを操作者Ｃｏに知らせる。

接触センサ２５は障害物との接触を検知し、制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づいて駆動車輪５の回転を停止させるとともに、入出力端末３３へ信号を出力させる。入出力端末３３は信号に基づいて警告音を発信させ、移動型Ｘ線撮影装置１が障害物に接触したことを操作者Ｃｏに知らせる。なお、接触センサ２５は本発明における障害物検知手段に相当する。

金属探知センサ２７は床面に敷設された金属テープを検知し、制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づいて駆動車輪５の回転を停止させるとともに、入出力端末３３へ信号を出力させる。入出力端末３３は信号に基づいて警告音を発信させ、移動型Ｘ線撮影装置１が進入禁止区域に進入したことを操作者Ｃｏに知らせる。なお、金属探知センサ２７は本発明における敷設物検知手段に相当する。
＜自動追随走行機能の説明＞
実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置について、操作者を検知し、操作者に追随するように自動走行する機能について説明する。以下、自動追随走行機能が作動している状態を自動追随モードとする。なお、図３（ａ）に示すように、操作者は移動型Ｘ線撮影装置の前方を歩きながら回診を行うものとする。

自動追随モードにおいて、ビデオカメラ２３が作動して画像を撮影する。図５（ａ）に示すように、操作者Ｃｏは移動型Ｘ線撮影装置１の前方を歩いている。そのため、図５（ｂ）に示すように、ビデオカメラ２３ａが撮影した画像に操作者Ｃｏの背部に装着されたマーカ２９ａと、マーカ２９ａに印加された２次元コード３１が映り込む。以下、ビデオカメラ２３ａが撮影した画像を画像Ｍとする。

画像Ｍは画像処理演算装置３７に送られ、画像処理演算装置３７は画像Ｍに映し出された２次元コード３１を認識する。そして画像Ｍに映し出された２次元コード３１の大きさや座標などに基づいて、操作者Ｃｏと移動型Ｘ線撮影装置１との距離、移動型Ｘ線撮影装置１に対する操作者Ｃｏのｘ方向の座標、および操作者Ｃｏが向いている方向の３つについて算出される。

まず操作者Ｃｏと移動型Ｘ線撮影装置１との距離は、画像に映る２次元コード３１のｙ方向の長さ、すなわち長さＱに基づいて算出される。すなわち図５（ａ）に示すように操作者Ｃｏと移動型Ｘ線撮影装置１が離れている場合、図５（ｂ）に示すように画像に映る２次元コード３１の長さＱは短くなる。そして図５（ｃ）に示すように操作者Ｃｏと移動型Ｘ線撮影装置１が近づいている場合、図５（ｄ）に示すように画像に映る２次元コード３１の長さＱは長くなる。

画像処理演算装置３５は制御回路３７を介して、画面に映る２次元コード３１の長さＱが、予め決められた基準値となるように駆動車輪５の回転速度を制御する。長さＱが基準値より短い場合、画像処理演算装置３５は操作者Ｃｏが移動型Ｘ線撮影装置１から離れ過ぎていると判断し、制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づいて駆動車輪５に制御信号を送り、駆動車輪５を回転させる。駆動車輪５の回転によって移動型Ｘ線撮影装置１は自動走行を開始し、操作者Ｃｏに追随する。

一方、長さＱが基準値より長い場合、画像処理演算装置３５は移動型Ｘ線撮影装置１が操作者Ｃｏに近づき過ぎていると判断し、制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づいて駆動車輪５に制御信号を送り、駆動車輪５の回転を停止させる。駆動車輪５の停止により、移動する操作者Ｃｏと停止する移動型Ｘ線撮影装置１の距離は適切に離れることとなる。上述の構成を備えることにより、移動型Ｘ線撮影装置１は操作者Ｃｏとの距離を常に一定に保ちつつ、前方を歩く操作者Ｃｏに追随しつつ自走することができる。

次に移動型Ｘ線撮影装置１に対する操作者Ｃｏのｘ方向の座標は、画像に映る２次元コード３１のｘ方向の座標に基づいて算出される。例えば図５（ａ）に示すように操作者Ｃｏが移動型Ｘ線撮影装置１の左前方にいる場合、図５（ｂ）に示すように２次元コード３１は画像Ｍの左側に映し出される。

画像処理演算装置３５は、画像Ｍに映る２次元コード３１がｘ方向に対して常に中央に位置するように駆動車輪５の回転速度を制御する。操作者Ｃｏが移動型Ｘ線撮影装置１の左前方にいる場合、右側の駆動車輪５の回転速度を左側の駆動車輪５の回転速度より高くする。その結果、図５（ｄ）に示すように移動型Ｘ線撮影装置１を左前方に走行させて操作者Ｃｏに追随させることができる。

そして操作者Ｃｏが向いている方向は画面に映る２次元コード３１の種類、および画像Ｍに映る２次元コード３１の、長さＰと長さＱの比に基づいて算出される。図６（ａ）に示すように、操作者Ｃｏの背部と移動型Ｘ線撮影装置１が対向している場合、マーカ２９ａの２次元コード３１は画像Ｍに映るが、マーカ２９ｂおよびマーカ２９ｃの２次元コード３１は映らない。そしてビデオカメラ２３ａはマーカ２９ａの２次元コード３１を正面から撮影するので、図６（ｂ）に示すように、長さＰと長さＱは略同じである。

一方図６（ｃ）に示すように、移動型Ｘ線撮影装置１の進行方向に対して操作者Ｃｏが左向きとなった場合、図６（ｄ）に示すように、画像Ｍにはマーカ２９ａの２次元コード３１に加えて、マーカ２９ｂの２次元コード３１が映ることとなる。また操作者Ｃｏが左向きとなっているので、ビデオカメラ２３ａはマーカ２９ａの２次元コード３１を斜め方向から撮影することとなる。そのため画像Ｍに映るマーカ２９ａの２次元コード３１について、長さＰは長さＱに比べて短くなる。

移動型Ｘ線撮影装置１の進行方向に対して操作者Ｃｏが向く方向が左へ変化するほど、マーカ２９ａにおける長さＰと長さＱとの比は小さくなり、マーカ２９ｂにおける長さＰと長さＱとの比は大きくなる。なお、操作者Ｃｏが右を向いている場合、マーカ２９ｃの２次元コードが画像Ｍに移ることとなる。従って、画像Ｍに映るマーカ２９の種類、および２次元コード３１の長さＰと長さＱの比に基づいて操作者Ｃｏが向いている方向を算出できる。

例えば操作者Ｃｏが角を左に曲がる場合、図７（ａ）に示すように操作者Ｃｏは点線の位置から実線の位置まで直進して体の向きを左に向け、その後に左方向へ移動する。そこで画像処理演算装置３５は画像Ｍに映る２次元コード３１に基づいて操作者Ｃｏが左に体を向けた位置を算出し、制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は信号に基づき、図７（ｂ）に示すように、移動型Ｘ線撮影装置１が点線の位置から実線の位置まで直進し、左に旋回するように駆動車輪５の回転速度を制御させる。左に旋回した移動型Ｘ線撮影装置１は左方向へ移動した操作者Ｃｏをビデオカメラ２３ａで撮影し、操作者Ｃｏに追随するように走行する。上述の操作を行うことにより、移動型Ｘ線撮影装置１は角を曲がる操作者Ｃｏに追随することができる。

＜進入禁止区域の識別＞
次に、実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置が進入禁止区域を識別して自動追随モードを解除させる機能について説明する。

図８（ａ）に示すように、移動型Ｘ線撮影装置１の進入可能区域Ｈと進入禁止区域Ｊとの境界に金属テープＫを予め敷設する。移動型Ｘ線撮影装置１の底面には金属探知センサ２７が設けられている。そのため移動型Ｘ線撮影装置１が進入可能区域Ｈから進入禁止区域Ｊへと進入すると、図８（ｂ）に示すように、金属探知センサ２７は床面に敷設された金属テープＫを検知することとなる。

金属探知センサ２７が金属テープＫを検知すると、金属探知センサ２７から制御回路３７へ信号が出力される。制御回路３７は出力された信号に基づいて駆動車輪５の回転を停止させるとともに、入出力端末３３へと信号を出力させる。入出力端末３３は制御回路３７から出力された信号に基づいて警告音を発信し、進入禁止区域Ｊに進入したために自動追随モードが解除されたことを操作者Ｃｏに知らせる。上述の構成により、移動型Ｘ線撮影装置１の進入禁止区域Ｊへの進入を回避できる。

しかしながら、上述の構成だけでは移動型Ｘ線撮影装置１の安全を十分に確保できないことがある。その一例として移動型Ｘ線撮影装置１が階段へ進入する場合が挙げられる。階段を昇降する操作者Ｃｏに追随して移動型Ｘ線撮影装置が階段に進入すると、大型の移動型Ｘ線撮影装置１が階段を転落する可能性が高い。この場合、階段の手前に金属テープＫを敷設するだけでは移動型Ｘ線撮影装置１の停止が間に合わず、階段に進入して転落する場合も考えられる。そこで金属探知センサ２７とは別に、操作者Ｃｏが階段に進入したことを識別して自動追随走行を停止させる機能が移動型Ｘ線撮影装置１に要求される。

操作者Ｃｏが階段を昇降すると、図９（ａ）に示すように、操作者Ｃｏは点線で示される位置から実線で示される位置へと移動する。そして操作者の移動に伴い、マーカ２９ａの位置は、点線で示される位置から実線で示される位置へと移動する。すなわちマーカ２９ａの位置は図で示されるｙ方向、すなわち高さ方向に対して大きく変化する。

これに対して、操作者に追随している移動型Ｘ線撮影装置１の位置はｙ方向に対して変化しない。すなわち、ビデオカメラ２３ａの位置もｙ方向に対して変化しない。そのため画像Ｍに映る２次元コード３１の座標は、操作者Ｃｏの階段昇降前（図９（ｂ））と階段昇降後（図９（ｃ））を比較すると、ｙ方向に大きく変化する。つまり、画像Ｍに映る２次元コード３１のｙ方向における座標の変化は、操作者Ｃｏが階段に進入したことを判断する指標となる。

ただし、物を落とした等の理由で操作者Ｃｏが屈んだ場合も画像Ｍに映る２次元コード３１のｙ方向の座標が大きく変化する。そのため２次元コード３１のｙ座標が大きく変化したからといって操作者Ｃｏが階段に進入したとは限らない。しかしながら、操作者Ｃｏが屈んだ場合は短時間で元の体勢に戻るので、２次元コード３１のｙ座標も短時間で戻ることとなる。

そこで画像Ｍに映る２次元コード３１の位置がｙ方向に一定値以上変化した場合、画像処理演算装置３５はこれを認識して制御回路３７へと信号を出力させる。制御回路３７は出力された信号に基づいて、一時的に駆動車輪５の回転を停止させる。なぜならば操作者Ｃｏが屈んでいる場合と階段に進入している場合のどちらであっても、移動型Ｘ線撮影装置１に自動追随走行を続行させるのは危険だからである。

そして一定時間以内に画像Ｍに映る２次元コード３１のｙ座標が元に戻った場合、画像処理演算装置３５は操作者Ｃｏが一時的に屈んでいたと判断する。そして画像処理演算装置３５は制御回路３７を介して再び駆動車輪５を回転させ、移動型Ｘ線撮影装置１の自動追随走行を再開させる。

一方、一定時間以内に画像Ｍに映る２次元コード３１のｙ座標が元に戻らない場合、画像処理演算装置３５は操作者Ｃｏが階段に進入したと判断する。そして画像処理演算装置３５は、制御回路３７を介して入出力端末３３へ信号を出力させる。入出力端末３３は制御回路３７から出力された信号に基づいて警告音を発信し、進入禁止区域に進入したために自動追随モードが解除されたことを操作者Ｃｏに知らせる。上述の構成により、操作者Ｃｏが誤って階段を昇降しても、移動型Ｘ線撮影装置１は自動的に階段への進入を回避できるので、移動型Ｘ線撮影装置１をより安全に運用することができる。

なお実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置１において、進入禁止区域へ進入した場合以外に自動追随モードの解除を行う機能について、図４のブロック図を用いて説明する。

まずビデオカメラ２３が撮影する画像Ｍに、いずれの２次元マーカ３１も一定時間以上映らない場合、画像処理演算装置３５は操作者Ｃｏを見失ったと判断し、制御回路３７へと信号を出力させる。制御回路３７は出力された信号に基づいて駆動車輪５の回転を停止させ、自動追随モードを解除させる。それと同時に制御回路３７は入出力端末３３へ警告音を発信させ、操作者Ｃｏを見失ったために自動追随モードが解除されたことを操作者Ｃｏに知らせる。このような構成を備えることで、操作者Ｃｏに追随できないにもかかわらず移動型Ｘ線撮影装置１が自動走行を続行することを防止できる。

次に操作者Ｃｏが操作ハンドル２１のいずれかを操作した場合、操作ハンドル２１の内部に設けられた圧力センサは制御回路３７へと信号を出力させる。制御回路３７は出力された信号に基づいて自動追随モードを解除させる。このような構成を備えることで、操作者Ｃｏは操作ハンドル２１による操作を自動追随モードによる操作に優先させることが可能となる。

さらに、接触センサ２５のいずれかが障害物との接触を検知した場合、障害物を検知した接触センサ２５は制御回路３７へと信号を出力させる。制御回路３７は出力された信号に基づいて自動追随モードを解除させる。それと同時に制御回路３７は入出力端末３３へ警告音を発信させ、障害物との接触により自動追随モードが解除されたことを操作者Ｃｏに知らせる。このような構成により、移動型Ｘ線撮影装置１が障害物に接触した場合に速やかに自動追随モードを解除させ、危険な事態の発生を回避することができる。

最後に、操作者Ｃｏはコンソールパネル１９または入出力端末３３を手動で操作することにより、制御回路３７を介して自動追随モードを任意に解除できる。このような構成により、移動型Ｘ線撮影装置１の自動追随モードを解除すべき事態に陥った場合、操作者Ｃｏは速やかに自動追随モードを解除させ、安全を確保することが可能となる。

＜実施例１の構成による効果＞

実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置は、ビデオカメラによりマーカを装着した操作者を撮影する。そして撮影された画像に写るマーカに印加された２次元コードに基づいて、操作者の後ろに追随しつつ自動で走行する。すなわち操作者は両手で操作ハンドルを操作することなく、移動型Ｘ線撮影装置の前方を歩いて回診することができる。つまり、実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置を用いて回診する場合、操作者は両手にカルテやＸ線撮影用のフィルム、診療器具などを持ち運ぶことができる。従って、一度の回診でより多くの患者を診ることができ、かつ、より多岐にわたる診療を行うことが可能となる。

さらに実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置では、操作者は台車の前方を歩いて回診できるので、前方の視界が移動型Ｘ線撮影装置によって遮られることがない。そのため、往来する患者やその他の障害物を速やかに確認できるので、移動型Ｘ線撮影装置を障害物と接触させることなく、より安全に回診を行うことができる。

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１に係る移動型Ｘ線撮影装置と同じ構成については同符号を付して詳細な説明については省略する。

実施例２に係る移動型Ｘ線撮影装置１Ａは、台車３の底部前方に光学センサ３９が設けられている。図１０（ａ）に示すように、金属探知センサ２７は台車３の底部前方の左右に設けられているのに対し、光学センサ３９は台車３の底部前方の中央に設けられている。なお、光学センサ３９は本発明における移動経路検知手段に相当する。

移動型Ｘ線撮影装置１Ａの自動追随モードにおいて、光学センサ３９は床面に敷設された着色テープＬを検知し、図４に示すように制御回路３７へ信号を出力させる。制御回路３７は出力させた信号に基づいて移動型Ｘ線撮影装置１Ａが、敷設された着色テープＬをトレースしながら移動するように駆動車輪５の回転速度を制御させる。

移動型Ｘ線撮影装置１Ａにおいて、光学センサ３９から出力される信号は、画像処理演算装置３５から出力される信号よりも優先されるよう構成されている。すなわち移動型Ｘ線撮影装置１Ａは、ビデオカメラ２３が撮影する画像Ｍに基づいて算出される経路よりも、着色テープＬが敷設されている経路をより優先的に移動すべき経路と認識する。

着色テープＬは床面とは異なる色に着色されており、図１０（ｂ）に示すように廊下や交差点の中央に敷設される。すなわち着色テープＬが敷設されている領域では、移動型Ｘ線撮影装置１Ａは操作者Ｃｏの動きに影響を受けることなく、中央に敷設された着色テープＬをトレースしながら自動走行を行う。すなわち操作者Ｃｏが廊下の壁に沿って角を曲がっても、移動型Ｘ線撮影装置１Ａは操作者Ｃｏの後ろに追随せず、着色テープＬが敷設された経路に沿って走行する。そのため移動型Ｘ線撮影装置１Ａが操作者Ｃｏに追随し、点線で示される位置へ走行して壁に衝突するという可能性 Ｘ線撮影装置本体を搭載する台車と、
前記台車を移動させる駆動車輪と、
操作者に装着される複数の標識と、
前記標識を検知する標識検知手段と、
前記標識検知手段が検知した結果に基づいて前記台車が前記標識に追随するよう前記駆動車輪の駆動を制御させる標識追随制御手段とを備えることを特徴とするを回避できる。

また、操作者Ｃｏが左右にぶれながら歩いても、移動型Ｘ線撮影装置１Ａは画像Ｍに映る２次元コード３１から算出される経路より、着色テープＬが敷設された経路を優先させて走行するよう制御される。つまり移動型Ｘ線撮影装置１Ａは操作者Ｃｏの動きに影響されることなく予め決められた経路に従って移動する。従って、移動型Ｘ線撮影装置１Ａが往来する患者やその他障害物に接触する危険性を大きく低減できる。なお、着色テープＬが敷設されていない領域では、実施例１と同様に画像Ｍに映る２次元コード３１に基づいて、操作者Ｃｏに追随するように自動走行を行う。上述のような構成を有することにより、実施例２に係る移動型Ｘ線撮影装置１Ａはより安定した移動経路に沿って自動追随走行を行うことができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した各実施例では、操作者に２次元コードが印加されたマーカを装着させ、これをビデオカメラで撮影させて操作者の位置などを識別させたが、これに限られない。すなわち、ビデオカメラの代わりに超音波発振器および超音波センサを移動型Ｘ線撮影装置に設けるとともに、マーカの代わりに超音波反射器を標識として操作者の背部および両肩部に装着させてもよい。超音波発振器から発振される超音波は各々の超音波反射器に反射され、超音波センサによって検知される。すなわち超音波センサは、発振された超音波が反射される時間に基づいて、操作者と移動型Ｘ線撮影装置との距離、移動型Ｘ線撮影装置に対する操作者の座標、および操作者が向いている方向について算出できる。

（２）上述した各実施例では、自動追随モードの解除を操作者に知らせる構成として、入出力端末を用いたがこれに限られない。すなわち、操作者が入出力端末を携帯する代わりに外部出力スピーカを台車の内部に設けてもよい。外部出力スピーカは制御回路から出力される信号に基づいて警告音を発信させ、自動追随モードが解除されたことを操作者に知らせる。このような構成により、操作者は入出力端末を携帯する必要が無くなるので、より荷物を減らした状態で回診を行うことができる。

（３）上述した各実施例では、進入禁止区域への進入を検知するため、境界の床面に金属テープを敷設し、これを金属探知センサで検知させる構成を設けたがこれに限られない。すなわち、境界の床面に床面の色と異なる着色テープを敷設し、これを光学センサで検知させる構成としてもよい。

（４）上述した各実施例では、警告音の発信によって操作者に自動追随モードの解除を知らせる構成を備えているが、これに限られない。すなわち入出力端末にバイブレーション機能を備えさせ、バイブレーションによって操作者に知らせる構成としてもよい。この場合、警告音が周囲に対して騒音となることを回避できる。

（５）上述した各実施例では、コンソールパネルまたは入出力端末を手動で操作することにより、任意に自動追随モードを解除できる構成としたがこれに限られない。すなわち、音声入力による操作によって自動追随モードを任意で解除できる構成としてもよい。

（６）上述した実施例２では、移動型Ｘ線撮影装置がトレースしつつ自動追随走行させるため、移動経路として床面に着色テープを敷設し、これを光学センサで検知させる構成を設けたがこれに限られない。すなわち、移動経路として床面に金属テープを敷設し、これを金属探知センサで検知させる構成としてもよい。

１，１Ａ… 移動型Ｘ線撮影装置
３ … 台車
５ … 駆動車輪
１５ … Ｘ線管
１９ … コンソールパネル
２３ … ビデオカメラ（標識検知手段）
２５ … 接触センサ（障害物検知手段）
２７ … 金属探知センサ（敷設物検知手段）
２９ … マーカ（標識）
３１ … ２次元コード
３３ … 入出力端末（警告音発信手段）
３５ … 画像処理演算装置
３７ … 制御回路（標識追随制御手段）
３９ … 光学センサ（移動経路検知手段）
Ｋ … 金属テープ
Ｌ … 着色テープ

Claims (9)

1. Ｘ線撮影装置本体を搭載する台車と、
   前記台車を移動させる駆動車輪と、
   操作者に装着される標識と、
   前記標識を検知する標識検知手段と、
   前記標識検知手段が検知した結果に基づいて前記台車が前記標識に追随するよう前記駆動車輪の駆動を制御させる標識追随制御手段とを備えることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
2. 請求項１に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   前記標識追随制御手段は、前記標識が鉛直方向へ一定時間移動したことを前記標識検知手段が検知した場合に、前記駆動車輪の駆動を停止させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   警告音を発信させる警告音発信手段をさらに備え、
   前記警告音発信手段は前記標識検知手段が一定時間前記標識を検知しない場合に警告音を発信させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
4. 請求項３に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   床面に敷設された敷設物を検知する敷設物検知手段をさらに備え、
   前記標識追随制御手段は、前記敷設物検知手段が前記敷設物を検知した場合に前記駆動車輪の駆動を停止させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
5. 請求項４に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   前記警告音発信手段は、前記敷設物検知手段が前記敷設物を検知した場合に警告音を発信させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   前記台車と障害物との接触を検知する障害物検知手段をさらに備え、
   前記標識追随制御手段は、前記障害物検知手段が前記台車と障害物との接触を検知した場合に前記駆動車輪の駆動を停止させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
7. 請求項６に記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   前記警告音発信手段は、前記障害物検知手段が前記台車と障害物との接触を検知した場合に警告音を発信させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
8. 請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   予め決められた前記台車の移動経路を検知する移動経路検知手段をさらに備え、
   前記標識追随制御手段は、移動経路検知手段が前記移動経路を検知した場合、前記移動経路に沿って走行するように前記駆動車輪の駆動を制御させることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
9. 請求項３ないし請求項７のいずれかに記載の移動型Ｘ線撮影装置において、
   前記警告音発信手段は携帯型操作端末であることを特徴とする移動型Ｘ線撮影装置。
   

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