JP2002054928A - 方位測定方法及び測定装置 - Google Patents
方位測定方法及び測定装置Info
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- JP2002054928A JP2002054928A JP2000245761A JP2000245761A JP2002054928A JP 2002054928 A JP2002054928 A JP 2002054928A JP 2000245761 A JP2000245761 A JP 2000245761A JP 2000245761 A JP2000245761 A JP 2000245761A JP 2002054928 A JP2002054928 A JP 2002054928A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 地中や水中であっても基準位置から測定対象
位置への方位を測定することのできる方位測定装置を提
供すること。 【解決手段】 三軸座標系の各軸に中心軸が一致するよ
うにして基準位置Ｐ１に配置された第一、第二、第三の
励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと、第一〜第三の励
磁コイルを信号発生回路の出力で順に励磁するための第
一の切換回路１４と、三軸座標系の各軸に中心軸が一致
するようにして基準位置から離れた測定対象位置Ｐｘに
配置された第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚと、第一〜第三の検出コイルの出力を順に取
り出すための第二の切換回路１６と、第二の切換回路か
ら取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し回路
とを含む。
位置への方位を測定することのできる方位測定装置を提
供すること。 【解決手段】 三軸座標系の各軸に中心軸が一致するよ
うにして基準位置Ｐ１に配置された第一、第二、第三の
励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと、第一〜第三の励
磁コイルを信号発生回路の出力で順に励磁するための第
一の切換回路１４と、三軸座標系の各軸に中心軸が一致
するようにして基準位置から離れた測定対象位置Ｐｘに
配置された第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚと、第一〜第三の検出コイルの出力を順に取
り出すための第二の切換回路１６と、第二の切換回路か
ら取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し回路
とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基準位置に対する測
定対象位置の方位を測定する方位測定方式に関する。
定対象位置の方位を測定する方位測定方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】山腹や道路の路肩のような斜面の崩壊を
測定する場合の測定手法として、以下のような例があ
る。第１の例では、測定対象位置と基準位置との間にワ
イヤを設置すると共にワイヤには張力計を設置し、ワイ
ヤの張力から斜面の崩壊発生を検出する。第２の例で
は、測定対象位置と基準位置との間にワイヤを設置する
と共にワイヤには移動計などを設置し、ワイヤの変位か
ら斜面の崩壊発生を検出する。
測定する場合の測定手法として、以下のような例があ
る。第１の例では、測定対象位置と基準位置との間にワ
イヤを設置すると共にワイヤには張力計を設置し、ワイ
ヤの張力から斜面の崩壊発生を検出する。第２の例で
は、測定対象位置と基準位置との間にワイヤを設置する
と共にワイヤには移動計などを設置し、ワイヤの変位か
ら斜面の崩壊発生を検出する。
【０００３】これらの測定手法は、測定対象に対して測
定系を接触させる形で測定しており、測定間隔、すなわ
ち測定対象位置と基準位置との間隔を長くするとワイヤ
の弛みが測定誤差として影響することになることから、
比較的短距離の間隔の測定に限定される。
定系を接触させる形で測定しており、測定間隔、すなわ
ち測定対象位置と基準位置との間隔を長くするとワイヤ
の弛みが測定誤差として影響することになることから、
比較的短距離の間隔の測定に限定される。
【０００４】上記の問題点を解消する測定手法として、
光学測定方式がある。光学測定方式を用いる場合には光
波距離計やトランシット等が用いられる。このような光
学計測機器を用いることで、基準位置を決定して測定対
象位置への光学測量を行い、基準位置に対する測定対象
位置の方位変化を非接触で求めることができる。しか
も、測定間隔も長距離にすることが可能となり、斜面の
変位や崩壊を測定する方式として多く用いられている。
光学測定方式がある。光学測定方式を用いる場合には光
波距離計やトランシット等が用いられる。このような光
学計測機器を用いることで、基準位置を決定して測定対
象位置への光学測量を行い、基準位置に対する測定対象
位置の方位変化を非接触で求めることができる。しか
も、測定間隔も長距離にすることが可能となり、斜面の
変位や崩壊を測定する方式として多く用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光学測
定方式では地表面の変位を３次元座標系で求めることは
できても、地中内部においては光学計測機器では検出対
象位置を直視できないことから地中内部の変位を測定で
きないという欠点があった。
定方式では地表面の変位を３次元座標系で求めることは
できても、地中内部においては光学計測機器では検出対
象位置を直視できないことから地中内部の変位を測定で
きないという欠点があった。
【０００６】本発明の課題は、地中や水中であっても基
準位置から測定対象位置への方位を測定することのでき
る方位測定方法及び測定装置を提供することにある。
準位置から測定対象位置への方位を測定することのでき
る方位測定方法及び測定装置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の課題は、方位のみならず、測
定対象位置の座標位置を測定することのできる方位測定
方法及び測定装置を提供することにある。
定対象位置の座標位置を測定することのできる方位測定
方法及び測定装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、互いに
直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致する
ようにしてあらかじめ決められた基準位置に第一、第
二、第三の励磁コイルを配置し、前記基準位置から離れ
た測定対象位置には互いに直交する三軸座標系のそれぞ
れの軸に中心軸が一致するようにして第一、第二、第三
の検出コイルを配置し、はじめに、前記第一の励磁コイ
ルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイ
ルに誘起される電圧を順に計測し、次に、前記第二の励
磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記
第三の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計測し、前記
第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計９種類
の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を行うこ
とにより、前記基準位置から前記測定対象位置への方位
を算出することを特徴とする方位測定方法が得られる。
直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致する
ようにしてあらかじめ決められた基準位置に第一、第
二、第三の励磁コイルを配置し、前記基準位置から離れ
た測定対象位置には互いに直交する三軸座標系のそれぞ
れの軸に中心軸が一致するようにして第一、第二、第三
の検出コイルを配置し、はじめに、前記第一の励磁コイ
ルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイ
ルに誘起される電圧を順に計測し、次に、前記第二の励
磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記
第三の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計測し、前記
第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計９種類
の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を行うこ
とにより、前記基準位置から前記測定対象位置への方位
を算出することを特徴とする方位測定方法が得られる。
【０００９】本発明によればまた、互いに直交する第一
の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように
してあらかじめ決められた第一の基準位置に第一、第
二、第三の励磁コイルを配置し、互いに直交する第二の
三軸座標系であってそれぞれの軸が前記第一の三軸座標
系において対応する軸と平行になるように設定した第二
の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように
して前記第一の基準位置から所定距離離れた位置に決め
られた第二の基準位置に第四、第五、第六の励磁コイル
を配置し、前記第一、第二の基準位置から離れた測定対
象位置には互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に
中心軸が一致するようにして第一、第二、第三の検出コ
イルを配置し、はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁
してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起
される電圧を順に計測し、次に、前記第二の励磁コイル
を励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイル
に誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記第三の励
磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記
第四の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続い
て、前記第五の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計
測し、続いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際
の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧
を順に計測し、前記第一、第二、第三の検出コイルから
得られた合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定
められた演算を行うことにより、前記第一の基準位置か
ら前記測定対象位置への第一の方位を算出すると共に、
前記第二の基準位置から前記測定対象位置への第二の方
位を算出し、前記第一、第二の方位と前記所定距離とを
用いて前記測定対象位置の座標位置を算出することを特
徴とする方位測定方法が得られる。
の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように
してあらかじめ決められた第一の基準位置に第一、第
二、第三の励磁コイルを配置し、互いに直交する第二の
三軸座標系であってそれぞれの軸が前記第一の三軸座標
系において対応する軸と平行になるように設定した第二
の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように
して前記第一の基準位置から所定距離離れた位置に決め
られた第二の基準位置に第四、第五、第六の励磁コイル
を配置し、前記第一、第二の基準位置から離れた測定対
象位置には互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に
中心軸が一致するようにして第一、第二、第三の検出コ
イルを配置し、はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁
してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起
される電圧を順に計測し、次に、前記第二の励磁コイル
を励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイル
に誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記第三の励
磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続いて、前記
第四の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計測し、続い
て、前記第五の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計
測し、続いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際
の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧
を順に計測し、前記第一、第二、第三の検出コイルから
得られた合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定
められた演算を行うことにより、前記第一の基準位置か
ら前記測定対象位置への第一の方位を算出すると共に、
前記第二の基準位置から前記測定対象位置への第二の方
位を算出し、前記第一、第二の方位と前記所定距離とを
用いて前記測定対象位置の座標位置を算出することを特
徴とする方位測定方法が得られる。
【００１０】本発明によれば更に、交流信号を出力する
信号発生回路と、互いに直交する三軸座標系のそれぞれ
の軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決められ
た基準位置に配置された第一、第二、第三の励磁コイル
と、前記第一、第二、第三の励磁コイルを前記信号発生
回路の出力で順に励磁するための第一の切換回路と、互
いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致
するようにして前記基準位置から離れた測定対象位置に
配置された第一、第二、第三の検出コイルと、前記第
一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出すため
の第二の切換回路と、該第二の切換回路から取り出され
た出力から電圧信号を得る電圧取出し回路とを含み、は
じめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその
際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧を順に取り出し、続いて、前記第三の励磁コイルを励
磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘
起される電圧を順に取り出し、前記第一、第二、第三の
検出コイルから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて
あらかじめ定められた演算を行うことにより、前記基準
位置から前記測定対象位置への方位を算出することを特
徴とする方位測定装置が得られる。
信号発生回路と、互いに直交する三軸座標系のそれぞれ
の軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決められ
た基準位置に配置された第一、第二、第三の励磁コイル
と、前記第一、第二、第三の励磁コイルを前記信号発生
回路の出力で順に励磁するための第一の切換回路と、互
いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致
するようにして前記基準位置から離れた測定対象位置に
配置された第一、第二、第三の検出コイルと、前記第
一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出すため
の第二の切換回路と、該第二の切換回路から取り出され
た出力から電圧信号を得る電圧取出し回路とを含み、は
じめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその
際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧を順に取り出し、続いて、前記第三の励磁コイルを励
磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘
起される電圧を順に取り出し、前記第一、第二、第三の
検出コイルから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて
あらかじめ定められた演算を行うことにより、前記基準
位置から前記測定対象位置への方位を算出することを特
徴とする方位測定装置が得られる。
【００１１】本方位測定装置においては、前記信号発生
回路を発振回路と該発振回路の出力を増幅する増幅器と
で構成し、前記電圧取出し回路は前記第二の切換回路を
通して取出された各検出コイルの出力を受けて検波を行
う検波回路を含むようにし、該検波回路として、前記増
幅器の出力を検波信号として受けて同期検波を行う同期
検波回路を用いるようにしても良い。
回路を発振回路と該発振回路の出力を増幅する増幅器と
で構成し、前記電圧取出し回路は前記第二の切換回路を
通して取出された各検出コイルの出力を受けて検波を行
う検波回路を含むようにし、該検波回路として、前記増
幅器の出力を検波信号として受けて同期検波を行う同期
検波回路を用いるようにしても良い。
【００１２】本方位測定装置においてはまた、前記第一
の励磁コイルを励磁した際に前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧をそれぞれＥu1、Ｅv1、Ｅw1
とし、前記第二の励磁コイルを励磁した際に前記第一、
第二、第三の検出コイルに誘起される電圧をそれぞれＥ
u2、Ｅv2、Ｅw2とし、前記第三の励磁コイルを励磁した
際に前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧をＥu3、Ｔv3、Ｅw3とした時、それぞれの二乗和とし
てＥｘ2 、Ｅｙ2 、Ｅｚ2 を下記の式のように定義し、 Ｅｘ2 ＝Ｅu12 ＋Ｅv12 ＋Ｅw12 Ｅｙ2 ＝Ｅu22 ＋Ｅv22 ＋Ｅw22 ＥＺ2 ＝Ｅu32 ＋Ｅv32 ＋Ｅw32 前記基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚとし、前記基準
位置から見た前記測定対象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との
角度をθ1 、θ2 、θ3 とすると、これらの角度はそれ
ぞれ次式で示され、 θ1 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｘ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ θ2 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｙ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ θ3 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｚ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ 上記の三つの演算式より前記基準位置から前記測定対象
位置への方位を求めることを特徴とする。
の励磁コイルを励磁した際に前記第一、第二、第三の検
出コイルに誘起される電圧をそれぞれＥu1、Ｅv1、Ｅw1
とし、前記第二の励磁コイルを励磁した際に前記第一、
第二、第三の検出コイルに誘起される電圧をそれぞれＥ
u2、Ｅv2、Ｅw2とし、前記第三の励磁コイルを励磁した
際に前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧をＥu3、Ｔv3、Ｅw3とした時、それぞれの二乗和とし
てＥｘ2 、Ｅｙ2 、Ｅｚ2 を下記の式のように定義し、 Ｅｘ2 ＝Ｅu12 ＋Ｅv12 ＋Ｅw12 Ｅｙ2 ＝Ｅu22 ＋Ｅv22 ＋Ｅw22 ＥＺ2 ＝Ｅu32 ＋Ｅv32 ＋Ｅw32 前記基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚとし、前記基準
位置から見た前記測定対象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との
角度をθ1 、θ2 、θ3 とすると、これらの角度はそれ
ぞれ次式で示され、 θ1 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｘ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ θ2 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｙ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ θ3 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2）［６Ｅｚ2／（Ｅｘ2＋Ｅｙ2＋Ｅｚ2）−１］1/2 ｝ 上記の三つの演算式より前記基準位置から前記測定対象
位置への方位を求めることを特徴とする。
【００１３】本発明によれば更に、交流信号を出力する
信号発生回路と、互いに直交する第一の三軸座標系のそ
れぞれの軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決
められた第一の基準位置に配置された第一、第二、第三
の励磁コイルと、互いに直交する第二の三軸座標系であ
ってそれぞれの軸が前記第一の三軸座標系において対応
する軸と平行になるように設定した第二の三軸座標系の
それぞれの軸に中心軸が一致するようにして前記第一の
基準位置から所定距離離れた位置に決められた第二の基
準位置に配置された第四、第五、第六の励磁コイルと、
前記第一〜第六の励磁コイルを前記信号発生回路の出力
で順に励磁するための第一の切換回路と、前記第一、第
二の基準位置から離れた測定対象位置に配置され、互い
に直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致す
るようにした第一、第二、第三の検出コイルと、前記第
一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出すため
の第二の切換回路と、該第二の切換回路から取り出され
た出力から電圧信号を得る電圧取出し回路とを含み、は
じめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその
際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧を順に取り出し、続いて、前記第三の励磁コイルを励
磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘
起される電圧を順に取り出し、続いて、前記第四の励磁
コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出
コイルに誘起される電圧を順に取り出し、続いて、前記
第五の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取り出し、続
いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取
り出し、前記第一、第二、第三の検出コイルから得られ
た合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められ
た演算を行うことにより、前記第一の基準位置から前記
測定対象位置への第一の方位を算出すると共に、前記第
二の基準位置から前記測定対象位置への第二の方位を算
出し、前記第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて
前記測定対象位置の座標位置を算出することを特徴とす
る方位測定装置が得られる。
信号発生回路と、互いに直交する第一の三軸座標系のそ
れぞれの軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決
められた第一の基準位置に配置された第一、第二、第三
の励磁コイルと、互いに直交する第二の三軸座標系であ
ってそれぞれの軸が前記第一の三軸座標系において対応
する軸と平行になるように設定した第二の三軸座標系の
それぞれの軸に中心軸が一致するようにして前記第一の
基準位置から所定距離離れた位置に決められた第二の基
準位置に配置された第四、第五、第六の励磁コイルと、
前記第一〜第六の励磁コイルを前記信号発生回路の出力
で順に励磁するための第一の切換回路と、前記第一、第
二の基準位置から離れた測定対象位置に配置され、互い
に直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致す
るようにした第一、第二、第三の検出コイルと、前記第
一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出すため
の第二の切換回路と、該第二の切換回路から取り出され
た出力から電圧信号を得る電圧取出し回路とを含み、は
じめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその
際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電
圧を順に取り出し、続いて、前記第三の励磁コイルを励
磁してその際の前記第一、第二、第三の検出コイルに誘
起される電圧を順に取り出し、続いて、前記第四の励磁
コイルを励磁してその際の前記第一、第二、第三の検出
コイルに誘起される電圧を順に取り出し、続いて、前記
第五の励磁コイルを励磁してその際の前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取り出し、続
いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取
り出し、前記第一、第二、第三の検出コイルから得られ
た合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められ
た演算を行うことにより、前記第一の基準位置から前記
測定対象位置への第一の方位を算出すると共に、前記第
二の基準位置から前記測定対象位置への第二の方位を算
出し、前記第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて
前記測定対象位置の座標位置を算出することを特徴とす
る方位測定装置が得られる。
【００１４】上記の方位測定装置においては、前記第一
の基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚ、前記第二の基準
位置の三軸座標系をＸ´、Ｙ´、Ｚ´とし、前記第一〜
第三の励磁コイルに関連して前記第一〜第三の検出コイ
ルから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて演算を行
うことにより、前記第一の基準位置から見た前記測定対
象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との角度θ1 、θ2 、θ3 を
算出し、前記第四〜第六の励磁コイルに関連して前記第
一〜第三の検出コイルから得られた合計９種類の誘起電
圧を用いて演算を行うことにより、前記第二の基準位置
から見た前記測定対象位置のＸ´軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸と
の角度θ1 ´、θ2 ´、θ3 ´を算出し、前記第一の基
準位置に関する角度θ1 〜θ3 から少なくとも一つ、前
記第二の基準位置に関する角度θ1 ´〜θ3 ´から少な
くとも一つであって合計三つの角度と前記第一、第二の
基準位置の座標とを用いて前記測定対象物の座標位置を
算出することができる。
の基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚ、前記第二の基準
位置の三軸座標系をＸ´、Ｙ´、Ｚ´とし、前記第一〜
第三の励磁コイルに関連して前記第一〜第三の検出コイ
ルから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて演算を行
うことにより、前記第一の基準位置から見た前記測定対
象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との角度θ1 、θ2 、θ3 を
算出し、前記第四〜第六の励磁コイルに関連して前記第
一〜第三の検出コイルから得られた合計９種類の誘起電
圧を用いて演算を行うことにより、前記第二の基準位置
から見た前記測定対象位置のＸ´軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸と
の角度θ1 ´、θ2 ´、θ3 ´を算出し、前記第一の基
準位置に関する角度θ1 〜θ3 から少なくとも一つ、前
記第二の基準位置に関する角度θ1 ´〜θ3 ´から少な
くとも一つであって合計三つの角度と前記第一、第二の
基準位置の座標とを用いて前記測定対象物の座標位置を
算出することができる。
【００１５】
【作用】本発明によれば、斜面の地中内部に設置した複
数の検出コイルの出力から斜面の地中内部の変位が検出
できることから、斜面内部の土塊に歪みが発生して斜面
表面が崩壊に至る前兆を検出することが可能となり、斜
面表面の崩壊ではなく斜面内部の歪み発生段階で警報を
行うことも可能となる。
数の検出コイルの出力から斜面の地中内部の変位が検出
できることから、斜面内部の土塊に歪みが発生して斜面
表面が崩壊に至る前兆を検出することが可能となり、斜
面表面の崩壊ではなく斜面内部の歪み発生段階で警報を
行うことも可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第
一の実施の形態による方位測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、本方位測定装置は、交流信
号を出力する信号発生回路として、発振回路１１とその
出力を増幅するための増幅器１２とを有する。発振回路
１１の周波数は可聴帯域が好ましいが、これに限定され
ない。方位測定装置はまた、互いに直交する三軸座標系
のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一体化してあ
らかじめ決められた基準位置Ｐ１に配置された第一、第
二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと、第
一、第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚを
増幅器１２の出力で順に励磁するための第一の切換回路
１４とを有する。方位測定装置は更に、互いに直交する
三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一
体化して基準位置Ｐ１から離れた測定対象位置Ｐｘに配
置された第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚと、第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、
１５Ｙ、１５Ｚの出力を順に取り出すための第二の切換
回路１６とを有する。第二の切換回路１６には、これか
ら取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し回路
として、第二の切換回路１６の出力の検波を行う検波回
路１７が接続されている。検波回路１７の出力は電圧計
１８により電圧信号として取出されたり、後述する演算
装置（図示せず）に入力される。
実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の第
一の実施の形態による方位測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。図１において、本方位測定装置は、交流信
号を出力する信号発生回路として、発振回路１１とその
出力を増幅するための増幅器１２とを有する。発振回路
１１の周波数は可聴帯域が好ましいが、これに限定され
ない。方位測定装置はまた、互いに直交する三軸座標系
のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一体化してあ
らかじめ決められた基準位置Ｐ１に配置された第一、第
二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと、第
一、第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚを
増幅器１２の出力で順に励磁するための第一の切換回路
１４とを有する。方位測定装置は更に、互いに直交する
三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように一
体化して基準位置Ｐ１から離れた測定対象位置Ｐｘに配
置された第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚと、第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、
１５Ｙ、１５Ｚの出力を順に取り出すための第二の切換
回路１６とを有する。第二の切換回路１６には、これか
ら取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し回路
として、第二の切換回路１６の出力の検波を行う検波回
路１７が接続されている。検波回路１７の出力は電圧計
１８により電圧信号として取出されたり、後述する演算
装置（図示せず）に入力される。
【００１７】基準位置Ｐ１と測定対象位置Ｐｘとの位置
関係は未知である。すなわち、基準位置Ｐ１はあらかじ
め決められた位置に配置されるが、測定対象位置Ｐｘの
位置は任意であり、第一、第二、第三の検出コイル１５
Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚはどのような姿勢で配置されても良
い。言い換えれば、第一、第二、第三の励磁コイル１３
Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚの三軸座標系と、第一、第二、第三
の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚの三軸座標系は、
それぞれの軸を合わせて配置するようなことは不要であ
る。これは、一体化された第一、第二、第三の検出コイ
ル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚは、地表面に限らず、地中に
埋め込まれたり水中に投棄して配置されるからである。
この場合、本方位測定装置の設置箇所に応じて、第一、
第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと第一
の切換回路１４より前段の回路を信号ケーブルで結び、
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
と第二の切換回路１６より後段の回路を信号ケーブルで
結ぶようにするのが好ましい。これは、後述する実施の
形態においても同様である。
関係は未知である。すなわち、基準位置Ｐ１はあらかじ
め決められた位置に配置されるが、測定対象位置Ｐｘの
位置は任意であり、第一、第二、第三の検出コイル１５
Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚはどのような姿勢で配置されても良
い。言い換えれば、第一、第二、第三の励磁コイル１３
Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚの三軸座標系と、第一、第二、第三
の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚの三軸座標系は、
それぞれの軸を合わせて配置するようなことは不要であ
る。これは、一体化された第一、第二、第三の検出コイ
ル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚは、地表面に限らず、地中に
埋め込まれたり水中に投棄して配置されるからである。
この場合、本方位測定装置の設置箇所に応じて、第一、
第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚと第一
の切換回路１４より前段の回路を信号ケーブルで結び、
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
と第二の切換回路１６より後段の回路を信号ケーブルで
結ぶようにするのが好ましい。これは、後述する実施の
形態においても同様である。
【００１８】本方位測定装置の動作は、簡単に言えば、
はじめに、第一の励磁コイル１３Ｘを励磁してその際の
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
に誘起される電圧を順に取り出す。次に、第二の励磁コ
イル１３Ｙを励磁してその際の第一、第二、第三の検出
コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に
取り出し、続いて、第三の励磁コイル１３Ｚを励磁して
その際の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り出す。そして、
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
から得られた合計９種類の誘起電圧を用いてあらかじめ
定められた演算（後述する）を行うことにより、基準位
置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位を算出する。
はじめに、第一の励磁コイル１３Ｘを励磁してその際の
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
に誘起される電圧を順に取り出す。次に、第二の励磁コ
イル１３Ｙを励磁してその際の第一、第二、第三の検出
コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に
取り出し、続いて、第三の励磁コイル１３Ｚを励磁して
その際の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り出す。そして、
第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ
から得られた合計９種類の誘起電圧を用いてあらかじめ
定められた演算（後述する）を行うことにより、基準位
置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位を算出する。
【００１９】具体的に言えば、発振回路１１の出力を増
幅器１２で電力増幅した後、第一の切換回路１４におい
て第一から第三までの励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３
Ｚをそれぞれ所定時間だけ励磁するように順次切り換
え、互いに９０度の角度関係で磁界を発生させる。そし
て、第一の励磁コイル１３Ｘを励磁しているときに第一
から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起す
る電圧をそれぞれ、第二の切換回路１６を通して検波回
路１７、電圧計１８により測定する。
幅器１２で電力増幅した後、第一の切換回路１４におい
て第一から第三までの励磁コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３
Ｚをそれぞれ所定時間だけ励磁するように順次切り換
え、互いに９０度の角度関係で磁界を発生させる。そし
て、第一の励磁コイル１３Ｘを励磁しているときに第一
から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起す
る電圧をそれぞれ、第二の切換回路１６を通して検波回
路１７、電圧計１８により測定する。
【００２０】次に、第二の励磁コイル１３Ｙを励磁して
いるときに第一から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、
１５Ｚに誘起する電圧をそれぞれ測定する。同様にし
て、第三の励磁コイル１３Ｚを励磁しているときに第一
から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起す
る電圧を測定する。これらの電圧測定により９種類の電
圧データが得られる。
いるときに第一から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、
１５Ｚに誘起する電圧をそれぞれ測定する。同様にし
て、第三の励磁コイル１３Ｚを励磁しているときに第一
から第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起す
る電圧を測定する。これらの電圧測定により９種類の電
圧データが得られる。
【００２１】図２は本発明による方位測定の原理を説明
するための図である。例えば、Ｘ軸コイルである励磁コ
イル１３Ｘから発生する磁気モーメントをＭとして、磁
気モーメントＭが作る磁界上の点Ｐにおける磁界をＨと
すれば、ｒ方向の成分をＨｒ、ｒと直交して中心軸（こ
こではＸ軸）の外側に向かう成分をＨθとすると、Ｈｒ
とＨθは次式で示される。
するための図である。例えば、Ｘ軸コイルである励磁コ
イル１３Ｘから発生する磁気モーメントをＭとして、磁
気モーメントＭが作る磁界上の点Ｐにおける磁界をＨと
すれば、ｒ方向の成分をＨｒ、ｒと直交して中心軸（こ
こではＸ軸）の外側に向かう成分をＨθとすると、Ｈｒ
とＨθは次式で示される。
【００２２】 Ｈｒ＝２Ｍ・ｃｏｓθ／４π・μ0 ・ｒ3 （１） Ｈθ＝Ｍ・ｓｉｎθ／４π・μ0 ・ｒ3 （２） 磁界Ｈの二乗は次式で示される。
【００２３】 Ｈ2 ＝Ｈｒ2 ＋Ｈθ 2 ＝ｋｒ2 （３ｃｏｓ2 θ＋１） ＝ｋｒ2 （３ｘ2 ／ｒ2 ＋１） （３） 但し、ｋｒ＝（Ｍ／４π・μ0 ・ｒ3 ）とし、ｘはｒの
Ｘ軸成分とする。
Ｘ軸成分とする。
【００２４】基準位置Ｐ１のＸ軸コイル（励磁コイル１
３Ｘ）を励磁したときの測定対象位置Ｐｘの第一から第
三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電
圧をそれぞれＥu1、Ｅv1、Ｅw1とすれば、Ｘ軸コイルを
励磁した磁界の二乗Ｈｘ2 は次式で示される。ここでθ
1 はｒ成分がＸ軸と作る角度とする。
３Ｘ）を励磁したときの測定対象位置Ｐｘの第一から第
三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電
圧をそれぞれＥu1、Ｅv1、Ｅw1とすれば、Ｘ軸コイルを
励磁した磁界の二乗Ｈｘ2 は次式で示される。ここでθ
1 はｒ成分がＸ軸と作る角度とする。
【００２５】 Ｈｘ2 ＝ｋｒ2 （３ｃｏｓ2 θ1 ＋１） ＝ｋｅ2 （Ｅu12 ＋Ｅv12 ＋Ｅw12 ） ＝ｋｅ・Ｅｘ2 （４） 但し、Ｋｅは角度θを電圧に変換した時の比例定数であ
る。
る。
【００２６】（４）式をＥｘ2 について解くと、 Ｅｘ2 ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｃｏｓ2 θ1 ＋１） ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｘ2 ／ｒ2 ＋１） （５） 同様にＹ軸、Ｚ軸の励磁コイル１３Ｙ、１３Ｚを励磁し
たときの出力電圧は、次式で示される。ここで、θ2 、
θ3 はそれぞれ、ｒ成分がＹ軸、Ｚ軸と作る角度とす
る。
たときの出力電圧は、次式で示される。ここで、θ2 、
θ3 はそれぞれ、ｒ成分がＹ軸、Ｚ軸と作る角度とす
る。
【００２７】 Ｅｙ2 ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｃｏｓ2 θ2 ＋１） ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｙ2 ／ｒ2 ＋１） （６） Ｅｚ2 ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｃｏｓ2 θ3 ＋１） ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｚ2 ／ｒ2 ＋１） （７） （５）式から（７）式を合計すると次式となる。
【００２８】 Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・［３（ｘ2 ＋ｙ2 ＋ｚ2 ）／ｒ2 ＋３］ ＝６（ｋｒ2 ／ｋｅ） （８） （８）式を（５）式に代入すれば、 Ｅｘ2 ＝（ｋｒ2 ／ｋｅ）・（３ｃｏｓ2 θ1 ＋１） ＝（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ）・（３ｃｏｓ2 θ1 ＋１）／６ （９） （９）式よりθ1 を算出すると、 ３ｃｏｓ2 θ1 ＝６Ｅｘ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ）−１ ｃｏｓθ1 ＝（１／３1/2 ）・［６Ｅｘ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ）−１］1/2 θ1 ＝ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）・［６Ｅｘ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ） −１］1/2 ｝ （１０） 同様に、Ｙ軸、Ｚ軸についてのθ2 、θ3 は次式で示さ
れる。
れる。
【００２９】 θ2 ＝ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）・［６Ｅｙ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ） −１］1/2 ｝ （１１） θ3 ＝ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）・［６Ｅｚ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2 ） −１］1/2 ｝ （１２） 以上の通り、第一から第三の検出コイル１５Ｘ、１５
Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧Ｅu1、Ｅv1、Ｅw1を計測す
れば、（１０）式〜（１２）式の演算のみにより、基準
位置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位が求まることに
なる。
Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧Ｅu1、Ｅv1、Ｅw1を計測す
れば、（１０）式〜（１２）式の演算のみにより、基準
位置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位が求まることに
なる。
【００３０】図１では、電圧計１８で計測した電圧値を
用いて、上記の演算を別の装置で行うことを想定してい
るが、電圧計１８に代えて、Ａ／Ｄ変換機能を持つ演算
処理装置を直接接続しても良い。この場合、演算処理装
置は、上記の演算処理プログラムを内蔵しており、第二
の切換回路１６から順に得られる９種類の電圧値を順に
サンプリングして上記の演算を行うことにより、基準位
置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位を算出する。
用いて、上記の演算を別の装置で行うことを想定してい
るが、電圧計１８に代えて、Ａ／Ｄ変換機能を持つ演算
処理装置を直接接続しても良い。この場合、演算処理装
置は、上記の演算処理プログラムを内蔵しており、第二
の切換回路１６から順に得られる９種類の電圧値を順に
サンプリングして上記の演算を行うことにより、基準位
置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの方位を算出する。
【００３１】なお、第一、第二の切換回路１４、１６
は、いずれも切換え動作は手動、自動のいずれで行う回
路であっても良い。例えば、第一の切換回路１４におい
てある励磁コイルに対する接続時間がｔであれば、第一
〜第三の検出コイルにおけるそれぞれの接続時間はｔ／
３とするのが好ましい。
は、いずれも切換え動作は手動、自動のいずれで行う回
路であっても良い。例えば、第一の切換回路１４におい
てある励磁コイルに対する接続時間がｔであれば、第一
〜第三の検出コイルにおけるそれぞれの接続時間はｔ／
３とするのが好ましい。
【００３２】図３は図１に示した第一の実施の形態の変
形例を示し、図１と同じ部分には同じ番号を付してい
る。本例では、図１における検波回路１７に代えて、増
幅器１２の出力信号を検波信号とする同期検波回路２０
を用いている。同期検波回路２０を用いることでＳ／Ｎ
比が低下した場合でも、各検出コイルに混入するノイズ
成分を除去する効果を発揮する。
形例を示し、図１と同じ部分には同じ番号を付してい
る。本例では、図１における検波回路１７に代えて、増
幅器１２の出力信号を検波信号とする同期検波回路２０
を用いている。同期検波回路２０を用いることでＳ／Ｎ
比が低下した場合でも、各検出コイルに混入するノイズ
成分を除去する効果を発揮する。
【００３３】図４は本発明の第二の実施の形態を示す図
であり、図１と同じ部分には同じ番号を付している。本
形態においても、交流信号を出力する信号発生回路とし
て、発振回路１１とその出力を増幅するための増幅器１
２とを有する。方位測定装置はまた、互いに直交する第
一の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するよう
に一体化してあらかじめ決められた第一の基準位置Ｐ１
に配置された第一、第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１
３Ｙ、１３Ｚと、互いに直交する第二の三軸座標系であ
ってそれぞれの軸が第一の三軸座標系において対応する
軸と平行になるように設定した第二の三軸座標系のそれ
ぞれの軸に中心軸が一致するように一体化して第一の基
準位置Ｐ１から所定距離離れた位置に決められた第二の
基準位置Ｐ２に配置された第四、第五、第六の励磁コイ
ル１３Ｘ´、１３Ｙ´、１３Ｚ´と、第一〜第六の励磁
コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚ、１３Ｘ´、１３Ｙ´、
１３Ｚ´を増幅器１２の出力で順に励磁するための第一
の切換回路１４´とを有する。
であり、図１と同じ部分には同じ番号を付している。本
形態においても、交流信号を出力する信号発生回路とし
て、発振回路１１とその出力を増幅するための増幅器１
２とを有する。方位測定装置はまた、互いに直交する第
一の三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するよう
に一体化してあらかじめ決められた第一の基準位置Ｐ１
に配置された第一、第二、第三の励磁コイル１３Ｘ、１
３Ｙ、１３Ｚと、互いに直交する第二の三軸座標系であ
ってそれぞれの軸が第一の三軸座標系において対応する
軸と平行になるように設定した第二の三軸座標系のそれ
ぞれの軸に中心軸が一致するように一体化して第一の基
準位置Ｐ１から所定距離離れた位置に決められた第二の
基準位置Ｐ２に配置された第四、第五、第六の励磁コイ
ル１３Ｘ´、１３Ｙ´、１３Ｚ´と、第一〜第六の励磁
コイル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚ、１３Ｘ´、１３Ｙ´、
１３Ｚ´を増幅器１２の出力で順に励磁するための第一
の切換回路１４´とを有する。
【００３４】第一の実施の形態と同様に、第一、第二、
第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚは、第一、第
二の基準位置Ｐ１、Ｐ２から離れた測定対象位置Ｐｘに
配置され、互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に
中心軸が一致するように一体化されている。勿論、測定
対象位置Ｐｘの位置は任意であり、第一、第二、第三の
検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚはどのような姿勢で
配置されても良い。
第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚは、第一、第
二の基準位置Ｐ１、Ｐ２から離れた測定対象位置Ｐｘに
配置され、互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に
中心軸が一致するように一体化されている。勿論、測定
対象位置Ｐｘの位置は任意であり、第一、第二、第三の
検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚはどのような姿勢で
配置されても良い。
【００３５】第二の切換回路１６は、第一、第二、第三
の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚからの出力を順に
取り出すためのものである。そして、第二の切換回路１
６から取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し
回路として検波回路１７を有する。
の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚからの出力を順に
取り出すためのものである。そして、第二の切換回路１
６から取り出された出力から電圧信号を得る電圧取出し
回路として検波回路１７を有する。
【００３６】本形態では、はじめに、第一の励磁コイル
１３Ｘを励磁してその際の第一、第二、第三の検出コイ
ル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り
出し、次に、第二の励磁コイル１３Ｙを励磁してその際
の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５
Ｚに誘起される電圧を順に取り出し、続いて、第三の励
磁コイル１３Ｚを励磁してその際の第一、第二、第三の
検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を
順に取り出し、続いて、第四の励磁コイル１３Ｘ´を励
磁してその際の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、
１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り出し、続い
て、第五の励磁コイル１３Ｙ´を励磁してその際の第
一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに
誘起される電圧を順に取り出し、続いて、第六の励磁コ
イル１３Ｚ´を励磁してその際の第一、第二、第三の検
出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順
に取り出す。そして、第一、第二、第三の検出コイルか
ら得られた合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ
定められた演算を行うことにより、第一の基準位置Ｐ１
から測定対象位置Ｐｘへの第一の方位を算出すると共
に、第二の基準位置Ｐ２から測定対象位置Ｐｘへの第二
の方位を算出する。
１３Ｘを励磁してその際の第一、第二、第三の検出コイ
ル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り
出し、次に、第二の励磁コイル１３Ｙを励磁してその際
の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５
Ｚに誘起される電圧を順に取り出し、続いて、第三の励
磁コイル１３Ｚを励磁してその際の第一、第二、第三の
検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を
順に取り出し、続いて、第四の励磁コイル１３Ｘ´を励
磁してその際の第一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、
１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順に取り出し、続い
て、第五の励磁コイル１３Ｙ´を励磁してその際の第
一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに
誘起される電圧を順に取り出し、続いて、第六の励磁コ
イル１３Ｚ´を励磁してその際の第一、第二、第三の検
出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚに誘起される電圧を順
に取り出す。そして、第一、第二、第三の検出コイルか
ら得られた合計１８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ
定められた演算を行うことにより、第一の基準位置Ｐ１
から測定対象位置Ｐｘへの第一の方位を算出すると共
に、第二の基準位置Ｐ２から測定対象位置Ｐｘへの第二
の方位を算出する。
【００３７】具体的には、第一、第二、第三の励磁コイ
ル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚを励磁した際に第一、第二、
第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚから得られる
９種類の誘起電圧を用いて第一の実施の形態と同様の式
（１０）、（１１）、（１２）の演算を行うことによ
り、第一の基準位置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの第一
の方位が算出される。続いて、第四、第五、第六の励磁
コイル１３Ｘ´、１３Ｙ´、１３Ｚ´を励磁した際に第
一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚか
ら得られる９種類の誘起電圧を用いて第一の実施の形態
と同様の式（１０）、（１１）、（１２）の演算を行う
ことにより、第二の基準位置Ｐ２から測定対象位置Ｐｘ
への第二の方位が算出される。
ル１３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚを励磁した際に第一、第二、
第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚから得られる
９種類の誘起電圧を用いて第一の実施の形態と同様の式
（１０）、（１１）、（１２）の演算を行うことによ
り、第一の基準位置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの第一
の方位が算出される。続いて、第四、第五、第六の励磁
コイル１３Ｘ´、１３Ｙ´、１３Ｚ´を励磁した際に第
一、第二、第三の検出コイル１５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚか
ら得られる９種類の誘起電圧を用いて第一の実施の形態
と同様の式（１０）、（１１）、（１２）の演算を行う
ことにより、第二の基準位置Ｐ２から測定対象位置Ｐｘ
への第二の方位が算出される。
【００３８】第一の基準位置Ｐ１から測定対象位置Ｐｘ
への第一の方位が算出され、第二の基準位置Ｐ２から測
定対象位置Ｐｘへの第二の方位とが得られれば、得られ
た第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて、第一の
基準位置Ｐ１あるいは第二の基準位置Ｐ２における三軸
座標系を基準座標とする測定対象位置Ｐｘの座標位置を
算出することができる。
への第一の方位が算出され、第二の基準位置Ｐ２から測
定対象位置Ｐｘへの第二の方位とが得られれば、得られ
た第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて、第一の
基準位置Ｐ１あるいは第二の基準位置Ｐ２における三軸
座標系を基準座標とする測定対象位置Ｐｘの座標位置を
算出することができる。
【００３９】すなわち、図１に示した基準位置を２箇所
に設定することで、２箇所の基準位置Ｐ１、Ｐ２から測
定対象位置Ｐｘへの３次元空間における方位が求まるた
め、基準位置Ｐ１、Ｐ２の間隔が既知であれば、測定対
象位置Ｐｘの３次元座標が求まることになる。
に設定することで、２箇所の基準位置Ｐ１、Ｐ２から測
定対象位置Ｐｘへの３次元空間における方位が求まるた
め、基準位置Ｐ１、Ｐ２の間隔が既知であれば、測定対
象位置Ｐｘの３次元座標が求まることになる。
【００４０】本形態においても、電圧計１８で計測した
電圧値を用いて、上記の（１０）、（１１）、（１２）
式の演算をそれぞれ２回、別の装置で行うことを想定し
ているが、電圧計１８に代えて、Ａ／Ｄ変換機能を持つ
演算処理装置を直接接続しても良い。この場合、演算処
理装置は、上記の演算処理プログラム及び座標位置算出
のための演算処理プログラムを内蔵しており、第二の切
換回路１６から順に得られる１８種類の電圧値を順にサ
ンプリングして上記の演算を行うことにより、基準位置
Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの第一の方位、基準位置Ｐ
２から測定対象位置Ｐｘへの第二の方位、及び座標位置
を算出する。
電圧値を用いて、上記の（１０）、（１１）、（１２）
式の演算をそれぞれ２回、別の装置で行うことを想定し
ているが、電圧計１８に代えて、Ａ／Ｄ変換機能を持つ
演算処理装置を直接接続しても良い。この場合、演算処
理装置は、上記の演算処理プログラム及び座標位置算出
のための演算処理プログラムを内蔵しており、第二の切
換回路１６から順に得られる１８種類の電圧値を順にサ
ンプリングして上記の演算を行うことにより、基準位置
Ｐ１から測定対象位置Ｐｘへの第一の方位、基準位置Ｐ
２から測定対象位置Ｐｘへの第二の方位、及び座標位置
を算出する。
【００４１】なお、第二の実施の形態による方位測定装
置の変形例として、以下のような例が考えられる。
置の変形例として、以下のような例が考えられる。
【００４２】図５をも参照して、第一の基準位置Ｐ１の
三軸座標系がＸ、Ｙ、Ｚであり、第二の基準位置Ｐ２の
三軸座標系がＸ´、Ｙ´、Ｚ´である。この場合、第一
〜第三の励磁コイル１３Ｘ〜１３Ｚに関連して第一〜第
三の検出コイル１５Ｘ〜１５Ｚから得られた合計９種類
の誘起電圧を用いて（１０）式〜（１２）式の演算を行
うことにより、第一の基準位置Ｐ１から見た測定対象位
置ＰｘのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との角度θ1、θ2、θ3を算
出する。続いて、第四〜第六の励磁コイル１３Ｘ´〜１
３Ｚ´に関連して第一〜第三の検出コイル１５Ｘ〜１５
Ｚから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて（１０）
式〜（１２）式の演算を行うことにより、第二の基準位
置Ｐ２から見た測定対象位置ＰｘのＸ´軸、Ｙ´軸、Ｚ
´軸との角度θ1´、θ2´、θ3´を算出する。
三軸座標系がＸ、Ｙ、Ｚであり、第二の基準位置Ｐ２の
三軸座標系がＸ´、Ｙ´、Ｚ´である。この場合、第一
〜第三の励磁コイル１３Ｘ〜１３Ｚに関連して第一〜第
三の検出コイル１５Ｘ〜１５Ｚから得られた合計９種類
の誘起電圧を用いて（１０）式〜（１２）式の演算を行
うことにより、第一の基準位置Ｐ１から見た測定対象位
置ＰｘのＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との角度θ1、θ2、θ3を算
出する。続いて、第四〜第六の励磁コイル１３Ｘ´〜１
３Ｚ´に関連して第一〜第三の検出コイル１５Ｘ〜１５
Ｚから得られた合計９種類の誘起電圧を用いて（１０）
式〜（１２）式の演算を行うことにより、第二の基準位
置Ｐ２から見た測定対象位置ＰｘのＸ´軸、Ｙ´軸、Ｚ
´軸との角度θ1´、θ2´、θ3´を算出する。
【００４３】この場合、第一の基準位置Ｐ１に関する角
度θ1〜θ3から少なくとも一つ、第二の基準位置Ｐ２に
関する角度θ1´〜θ3´から少なくとも一つであって合
計三つの角度と第一、第二の基準位置Ｐ１、Ｐ２の座標
とを用い、一方の基準位置を基準として測定対象物の座
標位置を算出することができる。
度θ1〜θ3から少なくとも一つ、第二の基準位置Ｐ２に
関する角度θ1´〜θ3´から少なくとも一つであって合
計三つの角度と第一、第二の基準位置Ｐ１、Ｐ２の座標
とを用い、一方の基準位置を基準として測定対象物の座
標位置を算出することができる。
【００４４】これは、以下の理由による。図５について
言えば、第一の基準位置Ｐ１に関する角度θ1、θ2によ
って線分Ｌが決まる。また、第二の基準位置Ｐ２に関す
る角度θ3´によって線分Ｌとの交点Ｐｘ1、Ｐｘ2が決
まる。ここで、第一の基準位置Ｐ１について言えば、角
度θ1〜θ3は独立した値ではなく、角度θ1とθ2が算出
されれば角度θ3は従属的に求められる。このことか
ら、測定対象位置の算出においては、すべての角度を用
いる必要は無いが、上記のように算出結果に二つの交点
Ｐｘ1 、Ｐｘ2 における二つの座標位置が示される。し
かし、第一、第二の基準位置Ｐ１、Ｐ２の座標位置は既
知であり、これらの間の距離も既知であるので、図５に
おいては交点Ｐｘ1 を測定対象位置の座標であると識別
できる。
言えば、第一の基準位置Ｐ１に関する角度θ1、θ2によ
って線分Ｌが決まる。また、第二の基準位置Ｐ２に関す
る角度θ3´によって線分Ｌとの交点Ｐｘ1、Ｐｘ2が決
まる。ここで、第一の基準位置Ｐ１について言えば、角
度θ1〜θ3は独立した値ではなく、角度θ1とθ2が算出
されれば角度θ3は従属的に求められる。このことか
ら、測定対象位置の算出においては、すべての角度を用
いる必要は無いが、上記のように算出結果に二つの交点
Ｐｘ1 、Ｐｘ2 における二つの座標位置が示される。し
かし、第一、第二の基準位置Ｐ１、Ｐ２の座標位置は既
知であり、これらの間の距離も既知であるので、図５に
おいては交点Ｐｘ1 を測定対象位置の座標であると識別
できる。
【００４５】勿論、合計三つの角度の選択方法は、角度
θ1 、θ2 、θ3 の中から少なくとも一つ、角度θ
1´、θ2´、θ3´の中から少なくとも一つであってし
かも合計三つになる選択であればどのような組合わせで
あっても良い。
θ1 、θ2 、θ3 の中から少なくとも一つ、角度θ
1´、θ2´、θ3´の中から少なくとも一つであってし
かも合計三つになる選択であればどのような組合わせで
あっても良い。
【００４６】本発明による方位測定装置は、基準位置に
対して測定対象位置を数十ｍ以上離れた位置に設定する
ことができ、しかも測定対象位置は、地表は勿論、地
中、水中の別を問わない。このような方位測定装置は、
光学計測機器では測定できない地中内部や水中における
測定が可能であり、地中内部の変位や水中での斜面の変
位を測定することができるので、斜面内部の土塊に歪み
が発生して斜面表面が崩壊に至る前兆を検出することが
可能となり、斜面表面の崩壊ではなく斜面内部の歪み発
生段階で警報を行うことも可能となる。
対して測定対象位置を数十ｍ以上離れた位置に設定する
ことができ、しかも測定対象位置は、地表は勿論、地
中、水中の別を問わない。このような方位測定装置は、
光学計測機器では測定できない地中内部や水中における
測定が可能であり、地中内部の変位や水中での斜面の変
位を測定することができるので、斜面内部の土塊に歪み
が発生して斜面表面が崩壊に至る前兆を検出することが
可能となり、斜面表面の崩壊ではなく斜面内部の歪み発
生段階で警報を行うことも可能となる。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方位測定
方法及び装置によれば、基準位置から測定対象位置への
３次元空間における方位を求めることができる。また、
基準位置を２箇所に設定することで各基準位置から測定
対象位置への方位を求め、更に基準位置の間隔を用い
て、測定対象位置の３次元空間における座標位置を特定
することができる。
方法及び装置によれば、基準位置から測定対象位置への
３次元空間における方位を求めることができる。また、
基準位置を２箇所に設定することで各基準位置から測定
対象位置への方位を求め、更に基準位置の間隔を用い
て、測定対象位置の３次元空間における座標位置を特定
することができる。
【００４８】更に、発振回路の周波数を可聴帯域にする
と励磁コイルから発生する電磁波は磁界成分が主となる
ため、電界成分が主となる高周波帯域を使用した電磁波
に比べて地中、水中における減衰が少なく、地中内部や
水中などの条件においても座標特定が可能となる。
と励磁コイルから発生する電磁波は磁界成分が主となる
ため、電界成分が主となる高周波帯域を使用した電磁波
に比べて地中、水中における減衰が少なく、地中内部や
水中などの条件においても座標特定が可能となる。
【００４９】測定対象位置に配置された検出コイルの出
力は磁界の大きさを検出しており、検出コイル系自体が
回転しても測定結果には影響しない。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
からの角度θ1 、θ2 、θ3 を求める演算式に代入する
Ｅｘ2 、Ｅｙ2 、Ｅｚ2 は検出コイルに生じる検出電圧
Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの実効値の二乗の和であり、直流電圧
となるため、アナログ、ディジタル処理で有利となる。
力は磁界の大きさを検出しており、検出コイル系自体が
回転しても測定結果には影響しない。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
からの角度θ1 、θ2 、θ3 を求める演算式に代入する
Ｅｘ2 、Ｅｙ2 、Ｅｚ2 は検出コイルに生じる検出電圧
Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの実効値の二乗の和であり、直流電圧
となるため、アナログ、ディジタル処理で有利となる。
【００５０】更に、励磁電流を基準とした同期検波を用
いると、検出電圧の二乗値を求めると同時に雑音除去の
効果が大となるため、雑音対信号特性においても有利に
なり、得られる効果は大である。
いると、検出電圧の二乗値を求めると同時に雑音除去の
効果が大となるため、雑音対信号特性においても有利に
なり、得られる効果は大である。
【図１】本発明の第一の実施の形態による方位測定装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】本発明による方位測定の原理を説明するための
図である。
図である。
【図３】第一の実施の形態の変形例による方位測定装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図４】本発明の第二の実施の形態による方位測定装置
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図５】図４に示された第二の実施の形態の変形例を説
明するための図である。
明するための図である。
１１ 発振回路 １２ 増幅器 １３Ｘ、１３Ｙ、１３Ｚ 第一、第二、第三の励磁コ
イル １４ 第一の切換回路 １５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ 第一、第二、第三の検出コ
イル １６ 第二の切換回路 １７ 検波回路 １８ 電圧計
イル １４ 第一の切換回路 １５Ｘ、１５Ｙ、１５Ｚ 第一、第二、第三の検出コ
イル １６ 第二の切換回路 １７ 検波回路 １８ 電圧計
Claims (7)
- 【請求項１】 互いに直交する三軸座標系のそれぞれの
軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決められた
基準位置に第一、第二、第三の励磁コイルを配置し、 前記基準位置から離れた測定対象位置には互いに直交す
る三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一致するように
して第一、第二、第三の検出コイルを配置し、 はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前
記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順
に計測し、 次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計
測し、 続いて、前記第三の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
計測し、 前記第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計９
種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を行
うことにより、前記基準位置から前記測定対象位置への
方位を算出することを特徴とする方位測定方法。 - 【請求項２】 互いに直交する第一の三軸座標系のそれ
ぞれの軸に中心軸が一致するようにしてあらかじめ決め
られた第一の基準位置に第一、第二、第三の励磁コイル
を配置し、 互いに直交する第二の三軸座標系であってそれぞれの軸
が前記第一の三軸座標系において対応する軸と平行にな
るように設定した第二の三軸座標系のそれぞれの軸に中
心軸が一致するようにして前記第一の基準位置から所定
距離離れた位置に決められた第二の基準位置に第四、第
五、第六の励磁コイルを配置し、 前記第一、第二の基準位置から離れた測定対象位置には
互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一
致するようにして第一、第二、第三の検出コイルを配置
し、 はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前
記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順
に計測し、 次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に計
測し、 続いて、前記第三の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
計測し、 続いて、前記第四の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
計測し、 続いて、前記第五の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
計測し、 続いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
計測し、 前記第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計１
８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を
行うことにより、前記第一の基準位置から前記測定対象
位置への第一の方位を算出すると共に、前記第二の基準
位置から前記測定対象位置への第二の方位を算出し、前
記第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて前記測定
対象位置の座標位置を算出することを特徴とする方位測
定方法。 - 【請求項３】 交流信号を出力する信号発生回路と、 互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一
致するようにしてあらかじめ決められた基準位置に配置
された第一、第二、第三の励磁コイルと、 前記第一、第二、第三の励磁コイルを前記信号発生回路
の出力で順に励磁するための第一の切換回路と、 互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中心軸が一
致するようにして前記基準位置から離れた測定対象位置
に配置された第一、第二、第三の検出コイルと、 前記第一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出
すための第二の切換回路と、 該第二の切換回路から取り出された出力から電圧信号を
得る電圧取出し回路とを含み、 はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前
記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順
に取り出し、 次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取
り出し、 続いて、前記第三の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、 前記第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計９
種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を行
うことにより、前記基準位置から前記測定対象位置への
方位を算出することを特徴とする方位測定装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の方位測定装置におい
て、前記信号発生回路は発振回路と該発振回路の出力を
増幅する増幅器とからなり、前記電圧取出し回路は前記
第二の切換回路を通して取出された各検出コイルの出力
を受けて検波を行う検波回路を含み、該検波回路とし
て、前記増幅器の出力を検波信号として受けて同期検波
を行う同期検波回路を用いることを特徴とする方位測定
装置。 - 【請求項５】 請求項３に記載の方位測定装置におい
て、 前記第一の励磁コイルを励磁した際に前記第一、第二、
第三の検出コイルに誘起される電圧をそれぞれＥu1、Ｅ
v1、Ｅw1とし、前記第二の励磁コイルを励磁した際に前
記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧をそ
れぞれＥu2、Ｅv2、Ｅw2とし、前記第三の励磁コイルを
励磁した際に前記第一、第二、第三の検出コイルに誘起
される電圧をＥu3、Ｔv3、Ｅw3とした時、それぞれの二
乗和としてＥｘ2 、Ｅｙ2 、Ｅｚ2 を下記の式のように
定義し、 Ｅｘ2 ＝Ｅu12 ＋Ｅv12 ＋Ｅw12 Ｅｙ2 ＝Ｅu22 ＋Ｅv22 ＋Ｅw22 ＥＺ2 ＝Ｅu32 ＋Ｅv32 ＋Ｅw32 前記基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚとし、前記基準
位置から見た前記測定対象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との
角度をθ1 、θ2 、θ3 とすると、これらの角度はそれ
ぞれ次式で示され、 θ1 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）［６Ｅｘ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2）−１］1/2｝ θ2 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）［６Ｅｙ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2）−１］1/2｝ θ3 ＝ ｃｏｓ-1｛（１／３1/2 ）［６Ｅｚ2 ／（Ｅｘ2 ＋Ｅｙ2 ＋Ｅｚ2）−１］1/2｝ 上記の演算より前記基準位置から前記測定対象位置への
方位を求めることを特徴とする方位測定装置。 - 【請求項６】 交流信号を出力する信号発生回路と、 互いに直交する第一の三軸座標系のそれぞれの軸に中心
軸が一致するようにしてあらかじめ決められた第一の基
準位置に配置された第一、第二、第三の励磁コイルと、 互いに直交する第二の三軸座標系であってそれぞれの軸
が前記第一の三軸座標系において対応する軸と平行にな
るように設定した第二の三軸座標系のそれぞれの軸に中
心軸が一致するようにして前記第一の基準位置から所定
距離離れた位置に決められた第二の基準位置に配置され
た第四、第五、第六の励磁コイルと、 前記第一〜第六の励磁コイルを前記信号発生回路の出力
で順に励磁するための第一の切換回路と、 前記第一、第二の基準位置から離れた測定対象位置に配
置され、互いに直交する三軸座標系のそれぞれの軸に中
心軸が一致するようにした第一、第二、第三の検出コイ
ルと、 前記第一、第二、第三の検出コイルの出力を順に取り出
すための第二の切換回路と、 該第二の切換回路から取り出された出力から電圧信号を
得る電圧取出し回路とを含み、 はじめに、前記第一の励磁コイルを励磁してその際の前
記第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順
に取り出し、 次に、前記第二の励磁コイルを励磁してその際の前記第
一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に取
り出し、 続いて、前記第三の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、 続いて、前記第四の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、 続いて、前記第五の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、 続いて、前記第六の励磁コイルを励磁してその際の前記
第一、第二、第三の検出コイルに誘起される電圧を順に
取り出し、 前記第一、第二、第三の検出コイルから得られた合計１
８種類の誘起電圧を用いてあらかじめ定められた演算を
行うことにより、前記第一の基準位置から前記測定対象
位置への第一の方位を算出すると共に、前記第二の基準
位置から前記測定対象位置への第二の方位を算出し、前
記第一、第二の方位と前記所定距離とを用いて前記測定
対象位置の座標位置を算出することを特徴とする方位測
定装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の方位測定装置におい
て、 前記第一の基準位置の三軸座標系をＸ、Ｙ、Ｚ、前記第
二の基準位置の三軸座標系をＸ´、Ｙ´、Ｚ´とし、 前記第一〜第三の励磁コイルに関連して前記第一〜第三
の検出コイルから得られた合計９種類の誘起電圧を用い
て演算を行うことにより、前記第一の基準位置から見た
前記測定対象位置のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸との角度θ1 、θ
2 、θ3 を算出し、 前記第四〜第六の励磁コイルに関連して前記第一〜第三
の検出コイルから得られた合計９種類の誘起電圧を用い
て演算を行うことにより、前記第二の基準位置から見た
前記測定対象位置のＸ´軸、Ｙ´軸、Ｚ´軸との角度θ
1 ´、θ2 ´、θ3 ´を算出し、 前記第一の基準位置に関する角度θ1 〜θ3 から少なく
とも一つ、前記第二の基準位置に関する角度θ1 ´〜θ
3 ´から少なくとも一つであって合計三つの角度と前記
第一、第二の基準位置の座標とを用いて前記測定対象物
の座標位置を算出することを特徴とする方位測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245761A JP2002054928A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 方位測定方法及び測定装置 |
| US09/928,586 US6498478B2 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-13 | Azimuth measuring method, azimuth measuring apparatus, position measuring method, and position measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000245761A JP2002054928A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 方位測定方法及び測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054928A true JP2002054928A (ja) | 2002-02-20 |
Family
ID=18736218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000245761A Pending JP2002054928A (ja) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | 方位測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002054928A (ja) |
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-
2000
- 2000-08-14 JP JP2000245761A patent/JP2002054928A/ja active Pending
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100818 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101222 |