JPH0574841B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、走行しながら地上の雰囲気中の所
定要素を検出すると共に、次の検出方向を指示し
ながら高密度に検出を行う走行方向検出システム
に関する。

【従来の技術】

従来、地上の雰囲気中の所定要素の検出及び探
索には、それらの所定要素を検出するための検出
機を直接持ち歩いたり、若しくは検出機を搭載し
た手押し式台車を操作しながら検出機の検知反応
のメータを介して作業者が目視確認しながらデー
タを採取しており、専ら作業者のマニユアル操作
によつている。 そして、検出された所定要素のデータからは、
所定要素の多寡を知ることはできるが、その所定
要素の発生源等の被探索位置の方向を知ることは
できない。 そこで、特開昭59−87332号では、サンプリン
グされたガス濃度分布を色分けして２次元的に表
示しガス発生源の方向を認識しうる構成が知られ
ている。 しかし、上記構成では、検出するべき方向は分
かるが、サンプリング間隔については定めていな
いので正確な検出が行えない欠点がある。

【発明が解決しようとする問題点】

本発明者らは、上記事情に鑑みて鋭意研究を重
ねた結果、配置の異なる複数のセンサを用いて同
時又は順次連続して測定して、二次元的に所定要
素を検出し、以後の検出方向を判断すると共に、
検出値をもとに検出パターンのいずれに属するか
判定して検出精度を高めることを課題とした。

【問題点を解決するための手段】

この第１の発明では、上記課題を達成するため
に、第１図および第２図のブロツク図を参考に示
すと、 (a) 自走体１０に装着されて、実質的に水平な平
面上に地上の雰囲気中の所定要素をサンプリン
グする雰囲気採取部１１，１２，……を複数設
ける、 (b) 該雰囲気採取部１１，１２，……により同時
又は順次にサンプリングされた雰囲気中の所定
要素を検出し換算する所定要素換算手段２を設
ける、 (c) 所定要素換算手段２から得られた同一サンプ
リング時における所定要素の各雰囲気採取部１
１，１２，……の配設位置に対応した検出量を
表す分布状態を判定する分布状態判定手段３を
設ける、 (d) この分布状態から上記雰囲気採取部の配設位
置をもとに、所定要素の検出量の偏りの方向を
判断し検出方向と決定する検出方向決定手段４
を設ける、 (e) 決定された検出方向を作業者に指示するため
外部表示装置に表示する検出方向指示手段５を
設ける、 (f) サンプリングされた所定要素の検出量が、検
出量に応じて予め分類された検出パターンのい
ずれに属するかを判定するパターン判定手段を
設ける、 (g) 判定された検出パターンに基づいて、自走体
の速度を変更し、要注意領域では自走体の速度
を遅くして自走体の走行距離に対するサンプリ
ング間隔を高密度に変更するパターン制御決定
手段を設ける、 という技術手段を講じている。 また、第２の発明では、上記第１の発明の検出
方向指示手段５に代えて、決定された検出方向お
よび速度に自走体のステアリング機構および駆動
機構を制御する走行制御手段を備える、 という技術的手段を講じている。

【作用】

この第１の発明では、自走体に装着した複数の
雰囲気採取部１１，１２，……から同時又は順次
にサンプリングされた地上の雰囲気は、それぞれ
の雰囲気採取部１１，１２，……毎に測定され、
所定要素換算手段２によつて、雰囲気中の所定要
素が検出され、所定要素データに換算される。 この得られた所定要素データは、それぞれの雰
囲気採取部１１，１２，……の配置に応じた位置
関係を有するので、各雰囲気採取部から同一サン
プリング時にサンプリングされた所定要素の検出
量から、検出地点における各雰囲気採取部の配設
位置に対応した検出量を表す分布状態を判定する
ことができる。 そして、この分布状態を基に、検出方向決定手
段４で、前記雰囲気採取部の配設位置をもとに、
所定要素の検出量の偏りの方向を判断し検出方向
と決定する。 この決定された検出方向は、次ぎに、検出方向
指示手段５によつて、次に進む検出方向の作業者
に指示する。 尚、第３図に雰囲気採取部から検出された所定
要素の分布状態と、それに基づく検出方向決定の
説明図を示す。 ここでは、雰囲気採取部が４つ90°間隔に配設
された例を示す。 ここで同一サンプリング時とは各雰囲気採取部
が同一にサンプリングを行う場合と一つずつ行う
場合とがある。 そして、走行方向を決定するには、単にこの各
雰囲気採取部において同一サンプリング時に最大
の検出値（検出目的によつては逆に最小の検出
値）を検出した方向を走行方向と決定するもので
あつてもよい（第３図ａ）参照）が、各検出値を
基に、所定要素の発生源を中心とする同心円の等
高線を想定し、各雰囲気採取部の配設位置におけ
る偏差を演算し、最大値の方向を演算する手法
（第３図ｂ）参照）を用いてもよい。 これによれば、少なくとも３つ以上の雰囲気採
取部を用いることによつて最適な検出方向を演算
することができる。 また、前記の如く最大の検出値を検出した方向
を検出方向とする場合は、少なくとも２つ以上の
雰囲気採取部を用いれば方向を決定することが可
能であり、２つ設ける場合は、進行方向に対して
左右側にづらせて配設する必要がある。 また、同一サンプリング時の最大の検出値を判
定した雰囲気採取部の配設位置方向を走行方向と
決定する場合においても、隣接する雰囲気採取部
から検出された検出データが共に同一で最大の場
合には、その隣接する雰囲気採取部間の真中を走
行方向と決定してもよく、この場合には、雰囲気
採取部の配設数の２倍の方向を走行方向として指
示することができる（第３図ｃ）参照）。 またこのように採取された検出データは、パタ
ーン判定手段でその濃度の程度が判定され、予め
定められている検出パターンに基づいて自走体の
速度が決定される。 検出された濃度が危険な場合には、自走体の速
度を遅くなるよう変更して走行距離に対するサン
プリング間隔に密にし、検出精度を高めることが
できる。 また、自走体の検出方向および速度は、検出方
向決定手段とパターン制御決定手段に基づいて、
自走体のステアリング機構や駆動機構を自動制御
してもよい。

【実施例】

以下にこの発明の走行方向検出システムをガス
漏れ検出システムとした実施例を第４図以降の図
面に基づいて説明する。 第４図の走行方向検出システム１は、地上の空
気を吸引するガス採取孔１１，１２，１３，１４
を円盤状のセンサ本体１Ａに90°間隔で配設した
センサ本体１Ａと、該センサ本体１Ａから吸引さ
れた地上の空気からガス成分を検出すると共に、
検出方向を決定するマイクロコンピユータ構成の
検出装置１Ｂと、該検出装置１Ｂ（のマイクロコ
ンピユータ２０）に接続された方向指示装置５０
及び記録装置６０とから構成されている。 ここで、センサ本体１Ａは、ガス採取孔１１，
１２，１３，１４を順次駆動して、一定順序で
（例えばガス採取孔１１→同１２→同１３→同１
４の順で）それぞれ地上の空気（雰囲気）を吸引
し、それぞれが吸引した空気毎に順次ガス成分を
検出すべく、図示しないセンサ制御機構を介して
駆動制御された構成からなつている。 また、このガス成分検出の構成は特に限定され
るものではないが、本実施例では、サンプリング
された空気を燃焼させ、その明度を電気抵抗に変
換する半導体光センサを用いてガス成分の量を検
出する構成からなつている。 次ぎに、このセンサ本体１Ａのガス採取孔１１
〜１４から検知信号を入力するマイクロコンピユ
ータ２０は、Ｉ／Ｏポート、中央演算装置
（CPU）、メモリからなる通常構成のワンチツプ
マイコンから構成されている。 本実施例の場合、このマイクロコンピユータ２
０には、そのＩ／Ｏポート（出力ポート）を介し
て、方向指示装置５０と記録装置６０とが接続さ
れている。 方向指示装置５０は、検出のための走行方向を
作業者に指示する指示針を備えた計器、或いは
CRT、LED、LCD等のデイスプレイ或いはプリ
ンタ等で走行方向を指示する外部表示装置からな
つている。 次ぎに、このマイクロコンピユータ２０の演算
処理を第４図中において機能ブロツク図で示す。 即ち、センサ本体１Ａのガス採取孔１１，１
２，１３，１４から同時に（同一サンプリング時
に）４つサンプリングされた地上雰囲気中から、
ガス成分（濃度）をそれぞれ検出した検知信号
を、ガス濃度値に換算するガス濃度換算手段２１
と、該ガス濃度換算手段２１から検出されたガス
濃度データを基に、各ガス採取孔の配設位置に対
応したガス濃度の分布状態を判定する分布状態判
定手段２２と、該分布状態判定手段２２で判定さ
れた分布状態を基に、高濃度方向を判断し、検出
方向と決定するための検出方向決定手段２３と、
前記ガス濃度換算手段２１から得られたガス濃度
データを基に、その平均値を演算し検出データと
して記憶する演算記録手段２４とを有している。 ここで、検出方向決定手段２３における決定方
法は、検出する要素と検出目的に応じて決定され
るもので、例えば分布状態の４つのデータの内、
一番小さい数値のデータを検出したガス採取孔の
位置を決定するものであつてもよい。 また、演算記憶手段２４は、ガス濃度換算手段
２１から得たガス濃度データを記録要のデータに
加工するための演算処理を行うもので、上記処理
の他、各ガス採取孔毎のデータとして、或いは同
一サンプリング時の最大（又は最小）値のデータ
のみを選択して記録するものであつてもよい。 このようにして、検出方向決定手段２３で決定
された検出方向データは、Ｉ／Ｏポート（出力ポ
ート）２０Ａを介して方向指示装置５０に出力さ
れる。 また、演算記録手段２４で記録されたガス濃度
データは、同様にＩ／Ｏポート（出力ポート）２
０Ａを介して記録装置６０に出力される。 ここで記録装置６０としては、上記検出データ
を外部記憶体６１に記憶する装置が好ましく、例
えばICカードと情報書込装置とを用いた記録装
置等が用いられる。 なお、上記実施例において、検出されたガス濃
度をパターン判定する構成は後述の実施と同様で
あるので省略する。 またガス濃度を記録するための構成（本実施例
では、マイクロコンピユータ２０の演算記憶手段
２４及び記録装置６０）は、本件発明に必須の構
成ではなく、適宜設けても設けなくてもよいこと
勿論である。 次ぎに、第５図に示す走行方向検出システム１
は、自走式車輌Ｖにセンサ本体１Ａとマイクロコ
ンピユータ２０を設けた検出装置１Ｂと、記録装
置６０とを搭載した図示例構成からなつている。 即ち、センサ本体１Ａは、自走式車輌Ｖのシヤ
ーシ底面から垂下して接地面より僅かに上方で水
平に折曲する導管１６に固定されて、接地面に対
して水平位置に取付けられている。 従つて、円盤状のセンサ本体１Ａに設けられた
ガス採取孔１１〜１４は、同一水平面上で進行方
向を中間とする90°間隔に配設されている。 このように自走式車輌Ｖに搭載された走行方向
検出システム１は、地上の空気を吸引するガス採
取孔１１，１２，１３，１４を円盤状のセンサ本
体１Ａに90°間隔で配設したセンサ本体１Ａと、
該センサ本体１Ａから吸引された地上の空気から
ガス成分を検出すると共に、検出方向を決定する
マイクロコンピユータ構成の検出装置１Ｂと、該
検出装置１Ｂ（のマイクロコンピユータ２０）に
接続されて作業者に検出方向を指示する方向指示
装置５０及び又は検出方向に自走式車輌Ｖ等を制
御する制御手段７０と必要に応じ取付けられる記
録装置６０とから構成されている。 ここで、センサ本体１Ａの構造や、検出装置１
Ｂの演算機能の一部、方向指示装置５０の構成は
前記実施例と同様なので同一構成には同一番号を
付して、説明を省略する。 そして、この走行方向検出システム１は、自走
式車輌Ｖを作業者がマニユアル運転して、ガス採
取孔１１〜１４を介しガス濃度を検出するもの
で、各ガス採取孔より同一サンプリング時に採取
された検知信号は、それぞれのガス採取孔毎の検
知信号として検出装置１Ｂのマイクロコンピユー
タ２０に入力される。 そして、Ｉ／Ｏポート２０Ａを介して入力され
た検知信号はガス濃度換算手段２１に入力されて
から、ガス濃度データに換算されて分布状態判定
手段２２に送られる。 そして得られた分布状態のデータから検出方向
決定手段２３で検出方向が演算され決定される。 また、前記ガス濃度換算手段２１で得られたガ
ス濃度データはパターン判定手段２５に送られ
て、ガス濃度に対応して走行速度やセンサのサン
プリング周期を段階的に予め設定してあるがす漏
れ検出パターン中のどのパターンに該当するか判
定される。 このパターン判定手段２５で決定されたガス漏
れ検出パターンに基づいて、パターン制御決定手
段２６で、上記ガス漏れ検出パターンに対応した
制御信号が出力される。 例えば、ガス漏れ検出パターンで所定以上のガ
ス濃度が検出された場合に、当該検出地域を要注
意領域とし、走行距離に対するサンプリング間隔
を短かくする場合等において、前記パターン制御
決定手段２６からセンサ制御手段２７へサンプリ
ング周期変更の制御信号が出力され、ガス採取孔
のサンプリング間隔を変更する。 また、前記検出方向決定手段２３で決定された
検出方向が制御手段７０を介して自走式車輌Ｖの
ステアリング機構を制御する場合に、同様にパタ
ーン制御決定手段２６で決定された走行速度にな
るよう駆動機構を制御する。 このように、自走体の速度が遅くなると、サン
プリングの時間間隔が同じであつても、走行距離
に対するサンプリング間隔を密にすることがで
き、精密な検索が可能となる。 更に、ガス採取孔から検出されたガス濃度デー
タは、前記実施例と同様に演算記憶手段２４に記
憶されICカード等の外部記憶体６１に検出デー
タやその他作業データを書込可能な情報書込装置
６０からなる記録装置等にストアされる。 また、本実施例では、前記検出方向決定手段２
３およびパターン制御決定手段２６で決定された
方向および速度は制御装置７０を介して自走式車
輌Ｖのステアリング機構と駆動機構を自動制御す
るようになつている。 また、このようにして決定された検出方向や速
度は、上記の如く直接に制御装置７０を介して自
走式車輌Ｖを駆動するものでなくても、方向指示
装置５０等の外部表示装置に出力されて、作業者
に次に進む方向や速度を指示する構成であつても
よい。 その他、検出方向を作業者に指示する構成は、
音声による指示や、その他要するに作業者に走行
方向を感得される構成であれば如何なる構成であ
つてもよい。 ここで、上記実施例において、ガス採取孔は同
一サンプリング時において、順次空気を吸引する
構成を例示したが、各ガス採取孔が同時にサンプ
リングする構成であれば、一回のサンプリングに
要する要する時間が短縮されるので検出作業の能
率化を図ることができる。

【発明の効果】

以上、この発明によれば、検出地点の所定要素
の検出を二次元的に捉えることができ、検出要素
の分布状態を判定して、検出目標地点の方向を決
定することができるので、目標地点まで、無駄の
ない効率のよい検出作業を行うことができる。 また、雰囲気採取部を自走体に搭載することに
よつて、検出条件の一定化を図り、信頼性あるデ
ータを検出することができると共に、検出された
所定要素のデータをもとに、雰囲気採取部のサン
プリング間隔又は走行速度の制御を同時に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の検出方向を決定
するための構成を示す機能ブロツク図、第３図は
分布状態と検出方向を示す概念図、第４図及び第
５図はそれぞれ異なる実施例を示すブロツク図で
ある。 １１〜１４……雰囲気採取孔、２１……ガス濃
度換算手段、２２……分布状態判定手段、２３…
…検出方向決定手段、２５……パターン判定手
段、２６……パターン制御決定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自走体に装着されて、実質的に水平な平面上
   に複数設けられて、地上の雰囲気中の所定要素を
   サンプリングする雰囲気採取部と、 該雰囲気採取部により同時又は順次にサンプリ
   ングされた雰囲気中の所定要素を検出し換算する
   所定要素換算手段と、 所定要素換算手段から得られた同一サンプリン
   グ時における所定要素の各雰囲気採取部の配設位
   置に対応した検出量を表す分布状態を判定する分
   布状態判定手段と、 この分布状態から、上記雰囲気採取部の配設位
   置をもとに、所定要素の検出量の偏りの方向を判
   断し検出方向と決定する検出方向決定手段と、 決定された検出方向を表示する検出方向指示手
   段と、 サンプリングされた所定要素の検出量が、検出
   量に応じて予め分類された検出パターンのいずれ
   に属するかを判定するパターン判定手段と、 判定された検出パターンに基づいて、自走体の
   速度を変更し、要注意領域では自走体の速度を遅
   くして自走体の走行距離に対するサンプリング間
   隔を高密度に変更するパターン制御決定手段とを
   備えてなる走行方向検出システム。 ２ 雰囲気採取部が、地上の雰囲気を吸引し、ガ
   ス濃度を検出するガス採取孔からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の走行方向検出
   システム。 ３ 自走体に装着されて、実質的に水平な平面上
   に複数設けられて、地上の雰囲気中の所定要素を
   サンプリングする雰囲気採取部と、 該雰囲気採取部により同時又は順次にサンプリ
   ングされた雰囲気中の所定要素を検出し換算する
   所定要素換算手段と、 所定要素換算手段から得られた同一サンプリン
   グ時における所定要素の各雰囲気採取部の配設位
   置に対応した検出量を表す分布状態を判定する分
   布状態判定手段と、 この分布状態から、上記雰囲気採取部の配設位
   置をもとに、所定要素の検出量の偏りの方向を判
   断し検出方向と決定する検出方向決定手段と、 サンプリングされた所定要素の検出量が、検出
   量に応じて予め分類された検出パターンのいずれ
   に属するかを判定するパターン判定手段と、 判定された検出パターンに基づいて、自走体の
   速度を変更し、要注意領域では自走体の速度を遅
   くして自走体の走行距離に対するサンプリング間
   隔を高密度に変更するパターン制御決定手段と、 決定された検出方向および速度に自走体のステ
   アリング機構および駆動機構を制御する走行制御
   手段とを備えてなることを特徴とする走行方向検
   出システム。 ４ 雰囲気採取部が、地上の雰囲気を吸引し、ガ
   ス濃度を検出するガス採取孔からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の走行方向検出
   システム。