JP2002080852A

JP2002080852A - コークス炉炉壁形状計測方法

Info

Publication number: JP2002080852A
Application number: JP2001189943A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Ito; 友彦伊藤; Koichi Tezuka; 浩一手塚
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2002-03-22

Abstract

(57)【要約】【課題】例えばコークス押出時等に、非接触距離計に
よりコークス炉炭化室壁面形状を精度良く計測する方
法。【解決手段】コークス押出装置２２のラムビーム１２
に、電磁波の送受信を行うアンテナ１〜３を、計測方向
が炭化室壁面に向き、設置間隔が一定距離となるように
設け、押出ラム１２を炭化室に挿入する際に、距離計測
装置６〜８が各自のアンテナ１〜３から炭化室壁面まで
の距離をそれぞれ計測し、同一計測地点に対して異なる
距離計測装置が計測した２つの距離計測値の差から挿入
に伴うアンテナの距離計測方向への変位量を求め、さら
にレーザ投光器１８、反射鏡１９、カメラ２０、等を用
いた角度測定値を用いてカメラ１４の方向及び位置の変
動分を補正した変換画像を生成し、この変換画像に基づ
き画像処理装置１５が求めた炉体に対するアンテナ位置
により前記変位量を補正して精度良くコークス炭化室壁
面形状を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉による製銑プ
ロセスで副原料として使用されるコークス製造のための
コークス炉の炭化室の炉壁形状計測方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】コークス炉では炭化室内に原料となる石
炭を装入し、燃焼室内でガスを燃焼させ、その熱により
炭化室内の石炭からコークスを生成する。生成されたコ
ークスは炭化室の一端側よりラムと呼ばれる装置により
押し出される。コークスの生成には長時間必要なため、
一般のコークス炉では多数の炭化室と燃焼室を交互に配
置し、各炭化室で順次コークスを生成させる連続操業を
行っている。

【０００３】コークス炉の操業の経過に伴い炭化室内面
の炉壁は損耗を生じるとともに、壁面へのカーボンの付
着により壁面に凹凸が発生し、成長する。壁面の凹凸が
成長するとラムによるコークスの押出し時に炉壁に負荷
がかかり、炉壁の損耗、脱落を生じる場合や、コークス
の押出しが不可能となる場合もあるため、炉壁の損耗状
況、カーボンの付着状態を把握し、適宜、補修、カーボ
ンの除去を行い、壁面の状態、形状を適正に制御する必
要がある。炭化室内面状況を把握する方法としては、非
接触の距離計測手段を炉内に挿入し、炭化室壁面までの
距離を計測する手法が提案されている。

【０００４】また炭化室内面状況を把握する従来の方法
として、例えば特開平１０−２７９９４６号公報では、
図１５に示されるように、コークス押出用ラムビーム１
２に距離センサ５０を設置し、コークス押出時に炭化室
の壁面１０までの距離を計測する方法が提案されてい
る。この方法ではラムビーム１２に設置された距離セン
サ５０と外部固定点５２との間に張られたワイヤ５１の
傾きを検出器５３により検出することにより、押出ラム
の挿入時のラムビーム１２の曲がり、蛇行等による距離
センサ５０の位置の変動を算出、補正している。他の炭
化室内の壁面状況を把握する方法としては、一般に炉内
にカメラを挿入し、表面の凹凸を観察する方法がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
許公報に示されたような、コークス押出用ラムビームに
設置された距離センサと外部との間に張られたワイヤの
傾きにより、ラムビームの曲がり、蛇行等による距離セ
ンサの位置ずれを補正する方法では、炭化室の奥行き方
向の距離が大きいため、外部から見たときの角度の変動
としては小さくなり、さらに、ワイヤの熱による変形収
縮の影響により正確な補正は困難であるという問題点が
あり、また、機械的にワイヤの繰り出し、巻き取りを行
うための装置の大型化、ワイヤの劣化、耐久性等の問題
もある。また、炉内にカメラを挿入する方法では、画像
から表面の凹凸状況を正確に計測することは困難である
という問題がある。本発明は、上記問題点を解決し、コ
ークス炉炭化室の炉壁形状を正確に計測する方法を得る
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
コークス炉炉壁形状計測方法は、非接触の距離計測手段
のセンサ部をその計測方向がコークス炉炭化室の壁面に
向くように炭化室内に挿入して直線的に走査させ、この
走査中におけるセンサ部から炭化室壁面までの距離及び
センサ部の炭化室内への挿入量を逐次計測し、またコー
クス炉体に対する所定の位置に設置された画像撮影手段
及び方向・位置計測手段により前記炭化室内に挿入され
たセンサ部の位置を順次撮影すると共に前記画像撮影手
段のコークス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次
計測し、この撮影された各画像と計測されたそのコーク
ス炉体に対する相対的な方向及び位置とにより、画像撮
影手段の方向及び位置の変動を補正した上でセンサ部の
各計測地点の走査基準線から距離計測方向への変位量を
順次求め、このセンサ部の各変位量とこのセンサ部を介
した距離計測手段の計測値からコークス炉体に対する任
意の基準位置に対しての炉壁計測点の位置を算出するも
のである。

【０００７】本発明の請求項２に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、複数の非接触の距離計測手段の各センサ
部を同一計測方向で一定距離間隔に固定して、その計測
方向がコークス炉炭化室の壁面に向くように炭化室内に
挿入して直線的に走査させ、この走査中における各セン
サ部から炭化室壁面までの距離及び各センサ部の炭化室
内への挿入量を逐次計測してそれぞれ記録し、異なる距
離計測手段のセンサ部の挿入量が等しくなる２つの時点
でそれぞれ計測される炉壁の同一地点までの距離計測値
の差から各距離計測値が得られた時点間でのセンサ部の
距離計測方向への位置ずれを算出し、またコークス炉体
に対する所定の位置に設置された画像撮影手段及び方向
・位置計測手段により前記炭化室内に挿入されたセンサ
部の位置を順次撮影すると共に前記画像撮影手段のコー
クス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測し、
この撮影された各画像と計測されたそのコークス炉体に
対する相対的な方向及び位置とにより、画像撮影手段の
方向及び位置の変動を補正した上でセンサ部の各計測地
点の走査基準線から距離計測方向への変位量を求め、前
記センサ部の炭化室内への挿入、走査範囲の中の複数の
位置において前記画像撮影手段及び方向・位置計測手段
を介して求めたセンサ部の変位量により前記複数の距離
計測手段の計測値から算出したセンサ部の対応する位置
ずれを補正し、この補正後のセンサ部の位置ずれデータ
とこのセンサ部を介した距離計測手段の計測値からコー
クス炉体に対する任意の基準位置に対しての炉壁計測点
の位置を算出するものである。

【０００８】本発明の請求項３に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項１または２に係るコークス炉
炉壁形状計測方法において、前記画像撮影手段のコーク
ス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測する方
向・位置計測手段として、前記画像撮影手段と相互の位
置関係の固定された所定位置に収束光投射手段及び反射
光受光手段と、コークス炉体の所定位置に固定された反
射鏡とをそれぞれ設け、前記画像撮影手段は炭化室内に
挿入されたセンサ部の位置と共にコークス炉体に設けら
れた複数の基準位置を順次撮影し、また前記収束光投射
手段から収束光を前記反射鏡に向けて投射し、その反射
光を反射光受光手段により受光してこの受光した反射光
の座標位置を計測し、前記画像撮影手段により撮影され
た炉体の複数の基準位置の画像データと前記計測された
反射光の座標位置とにより画像撮影手段の炉体に対する
相対的な方向及び位置を順次計測するものである。

【０００９】本発明の請求項４に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項１または２に係るコークス炉
炉壁形状計測方法において、前記画像撮影手段のコーク
ス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測する方
向・位置計測手段として、コークス炉体に設けられた複
数の基準位置をそれぞれ視野内に収めることが可能な異
なる位置で且つ前記画像撮影手段と相互に位置関係が固
定された位置に少なくとも一対の較正用画像撮影手段を
設け、前記画像撮影手段は炭化室内に挿入されたセンサ
部の位置と共に前記コークス炉体に設けられた複数の基
準位置を順次撮影し、また前記少なくとも一対の較正用
画像撮影手段はコークス炉体に設けられた複数の基準位
置をそれぞれ撮影し、画像撮影手段及び較正用画像撮影
手段によりそれぞれ撮影された炉体の複数の基準位置の
画像データから前記コークス炉体に設けられた複数の基
準位置と画像撮影手段及び較正用画像撮影手段との相互
の位置関係を算出することにより画像撮影手段の炉体に
対する相対的な方向及び位置を順次計測するものであ
る。

【００１０】本発明の請求項５に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項１または２に係るコークス炉
炉壁形状計測方法において、前記画像撮影手段のコーク
ス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測する方
向・位置計測手段として、コークス炉体における複数の
既知の位置までの距離をそれぞれ非接触で計測できる複
数の較正用距離計測手段を前記画像撮影手段と相互に位
置関係が固定された異なる位置にそれぞれ設け、前記画
像撮影手段は炭化室内に挿入されたセンサ部の位置と共
にコークス炉体に設けられた複数の基準位置を順次撮影
し、また前記複数の較正用距離計測手段はコークス炉体
における複数の既知の位置までの距離をそれぞれ計測
し、前記画像撮影手段により撮影された炉体の複数の基
準位置の画像データと複数の較正用距離計測手段により
計測された距離データに基づき画像撮影手段の炉体に対
する相対的な方向及び位置を順次計測するものである。

【００１１】本発明の請求項６に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項１から５までのいずれかの請
求項に係るコークス炉炉壁形状計測方法において、前記
非接触の距離計測手段の単数または複数のセンサ部をコ
ークス押出ラムまたはラムビームの先端部に設置し、ま
た炭化室内に挿入された前記センサ部の位置またはセン
サ部の位置と共にコークス炉体に設けられた複数の基準
位置を順次撮影する画像撮影手段並びにこの画像撮影手
段のコークス炉体に対する相対的な方向及び位置を計測
する方位・位置計測手段を押出ラムを駆動する押出装置
に設置するものである。

【００１２】本発明の請求項７に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項１または２に係るコークス炉
炉壁形状計測方法において、前記画像撮影手段のコーク
ス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測する方
向・位置計測手段として、コークス炉体における複数の
既知の位置までの距離をそれぞれ非接触で計測できる単
一の較正用距離計測手段を前記画像計測手段と相互に位
置関係が固定された位置に設け、前記画像撮影手段は炭
化室内に挿入されたセンサ部の位置とともにコークス炉
体に設けられた複数の基準位置を順次撮影し、また前記
単一の較正用距離計測手段はコークス炉体における複数
の既知の位置までの距離を計測し、前記画像撮影手段に
より撮影された炉体の複数の基準位置の画像データと単
一の較正用距離計測手段により計測された距離データに
基づき画像撮影手段の炉体に対する相対的な方向及び位
置を順次計測するものである。

【００１３】本発明の請求項８に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、コークス炉の炭化室への挿入部材に距離
計測手段のセンサ部を取り付け、前記挿入部材を前記炭
化室に挿入しつつ炭化室壁面までの距離を逐次計測する
ことにより、コークス炉の炭化室壁面形状を計測するコ
ークス炉炉壁形状計測方法において、前記センサ部又は
その近傍に取り付けられた参照点と、前記コークス炉に
取り付けられた少なくとも１つの基準点とを同時に撮像
し、その撮像画像における前記参照点と前記基準点との
位置関係に基づいて、前記センサ部による計測結果を補
正するものであある。

【００１４】本発明の請求項９に係るコークス炉炉壁形
状計測方法は、前記請求項８に係るコークス炉炉壁形状
計測方法において、前記センサ部は、炭化室の壁面に向
くようにかつ同一方向に複数取り付けられており、前記
挿入部材が各センサ部の間隔分だけ又はその整数倍の距
離だけ挿入される毎に、各センサ部による炭化室壁面ま
での距離計測を行い、前記炭化室に対するセンサ部の挿
入位置が同一となる２以上の計測結果を少なくとも用
い、センサ部による計測結果を逐次補正するものであ
る。

【００１５】本発明の請求項１０に係るコークス炉炉壁
形状計測方法は、前記請求項９に係るコークス炉炉壁形
状計測方法において、前記撮像画像に基づく計測結果の
補正は、所定点の計測毎、又は複数の計測を含む所定距
離の挿入毎に行われる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明においては、コークス炉炭
化室内状況を把握するために、非接触の距離計測手段の
センサ部（例えば電磁波の送受信を行うアンテナ）を炉
内に挿入、走査させ、センサ部の位置から炭化室壁面ま
での距離を計測するが、この場合にセンサ部は走査基準
線に対して垂直方向（距離計測方向）へ変位することが
多い。そこで本発明においては、コークス炉体に対して
所定の位置に設置された画像撮影手段及び方向・位置計
測手段によって、炭化室内に挿入されたセンサ部の位置
を順次撮影すると共に前記画像撮影手段のコークス炉体
に対する相対的な方向及び位置を順次計測し、この撮影
された各画像と計測されたそのコークス炉体に対する相
対的な方向及び位置とにより、画像撮影手段の方向及び
位置の変動を補正した上でセンサ部の各計測地点の走査
基準線から距離計測方向への変位量を順次求め、このセ
ンサ部の各変位量により距離計測手段の計測値を補正す
るようにしている。本発明の実施の形態においては、上
記画像撮影手段の炉体に対する相対的な方位及び位置を
計測する手段について、種々の実施の形態について説明
する。

【００１７】実施形態１図１は本発明の実施形態１に係るコークス炉炉壁形状計
測装置の構成図である。図１の６，７，８は、３台の非
接触の距離計測手段として、それぞれマイクロ波または
ミリ波帯域の電磁波の送受信により各自のアンテナから
炭化室壁面までの距離を計測する３台の距離計測装置で
あり、１，２，３は、前記距離計測装置６，７，８がそ
れぞれ個別に電磁波の送信と受信を行うためのアンテナ
である。４は各アンテナ１，２，３にそれぞれ一端が結
合された３個の導波管をまとめて示している。５は３個
の導波管の他端と３台の距離計測装置６，７，８を個別
に接続する３本の同軸ケーブルである。なお導波管４と
同軸ケーブル５は、アンテナ１〜３を押出ラム及びラム
ビームと共に押出して炭化室内に挿入する際に、この押
出・挿入動作に支障が生じないように十分な長さを設け
ておく。

【００１８】図１の９はコークス炉炉壁形状を計測する
ための信号処理装置であり、１０はコークス炉炭化室壁
面、１１はコークス押出機の押出ラム、１２はラムビー
ム、１３は押出ラム１１の押出量計測装置、１４は第１
のカメラ、１５は画像処理装置である。１６は炉体に設
けられた一対の基準点（以下炉体基準点という）を一括
して表し、１６Ａ，１６Ｂは前記一対の炉体基準点を個
別の２つの炉体基準点として示す。この炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂの各位置を示す標識としてここでは発光ダイ
オード（ＬＥＤ）を各地点に設ける。１７はアンテナ位
置を示す参照点（以下アンテナ参照点という）であり、
ここではアンテナ１，２，３の位置をまとめて示す標識
として１個の半導体ダイオード（例えばレーザーダイオ
ードＬＤ）を設ける。なお発光ダイオードと半導体ダイ
オードは共にカメラ１４に向けて発光する。

【００１９】１８はレーザ投光器、１９は炉体の所定位
置に設けられた反射鏡、２０は第２のカメラ、２１はス
クリーン板、２２はコークスの押出装置であり、押出ラ
ム１１及びラムビーム１２を押出してコークス炉内に挿
入するものであるが、その駆動部分の図示は省略してい
る。２３は金属フレーム、２４はコークスである。なお
押出装置２２には、距離計測装置６，７，８、信号処理
装置９及び画像処理装置１５と、金属フレーム２３に取
付けられ相互の位置関係が固定された第１のカメラ１
４、レーザ投光器１８、第２のカメラ２０及びスクリー
ン板２１が設置される。また図１では、カメラ１４、レ
ーザ投光器１８、反射鏡１９、カメラ２０及びスクリー
ン２１により、カメラ１４のコークス炉体に対する相対
的な方向及び位置を計測する方向・位置計測手段を構成
する。

【００２０】本実施形態１では、それぞれ導波管４の先
端に結合されるアンテナ１，２，３としては、開口寸法
３０×３０ｍｍ、高さ３０ｍｍのホーンアンテナを使用
し、各アンテナホーンの開口部は炭化室炉壁面に向け
て、各アンテナの設置間隔は一定距離の５０ｍｍとな
り、各アンテナが直線上に配列、固定されるように、ラ
ムビーム１２の先端部に取付けた。そしてコークス押出
作業時に、ラムビーム１２と共にアンテナ１，２，３が
コークス炉炭化室内に挿入されるので、この挿入過程
で、各距離計測装置は、連続的に距離計測を行えばよい
わけであるが、少くとも、挿入増加量が各アンテナの設
置間隔の一定距離（この例では５０ｍｍ）に到達する挿
入時点毎に、各アンテナ１，２，３から炭化室壁面まで
の距離をそれぞれ計測するようにしている。

【００２１】図１の装置の動作を説明する。距離計測装
置６〜８は、それぞれマイクロ波またはミリ波の電磁波
信号（例えばパルス波信号）を発生し、この発生信号を
同軸ケーブル５及び導波管４を介して各自のホーンアン
テナ１〜３に供給する。ホーンアンテナ１〜３ではそれ
ぞれ電磁波信号をコークス炉炭化室壁面１０に向けて送
出する。ここで、ラムビーム１２に取付けられる電磁波
信号の伝送路に導波管４を使用しているが、これは、計
測動作を押出ラム１１によるコークス押出時に行うの
で、アンテナおよび信号伝送路がコークス炉壁面からの
熱を受けることで、伝送路として同軸ケーブルを使用す
ると、その耐久性に問題があるためで、本実施形態では
特に耐熱性を向上させるためＳＵＳ製の導波管を使用し
ている。また、導波管４およびホーンアンテナ１〜３の
内面にガスパージを実施することによりホーンアンテナ
及び導波管への粉塵のつまりを防止するとともに、ガス
パージによる冷却効果によりアンテナ及び導波管の耐熱
性能を向上させることも可能である。

【００２２】アンテナ１〜３から送信された電磁波信号
（例えばパルス電磁波信号）は炭化室壁面１０で反射さ
れ、反射された信号のうちアンテナ側に戻った信号はホ
ーンアンテナ１〜３によりそれぞれ受信される。受信さ
れた各電磁波信号は導波管４及び同軸ケーブル５を介し
て各距離計測装置６〜８に戻り、各距離計測装置６〜８
では、電磁波信号の送出から反射信号の受信、検出まで
の時間、すなわち電磁波信号が各ホーンアンテナ１〜３
から炭化室壁面１０までの往復の距離を伝搬するのに必
要な時間と電磁波の伝搬速度から各ホーンアンテナ１〜
３から炭化室壁面１０までの距離を算出する。

【００２３】各距離計測装置６〜８により計測された距
離データは信号処理装置９に入力される。また信号処理
装置９には、押出量計測装置１３からラムビーム１２の
押出量の計測値、すなわちアンテナの炭化室内での位置
データが入力される。このようにして、信号処理装置９
には、各アンテナをラムビーム１２と共に炭化室内に挿
入、走査する際に、各アンテナの位置データとこの各ア
ンテナ位置からの各距離計測データが順次入力される。
この各アンテナを直線的に炭化室内に挿入、走査させな
がら距離計測を行う際に、各アンテナの走査経路を直線
上に維持できれば任意の基準線に対する炉壁の形状の計
測、把握が可能である。しかし実際の計測においては、
ラムビーム１２の曲り、よじれ、振動等により、アンテ
ナの走査経路を正確に直線上に維持することは困難であ
り、走査方向に対して直角方向に、特に水平面における
左右方向に多くの変動や蛇行を生じる。

【００２４】上記ラムビーム１２と共に各アンテナを炭
化室内に挿入、走査させるときに、この走査経路の蛇行
等により生じるアンテナの距離計測方向への位置変化に
ついての対策として、本発明では、第１の対策（複数の
距離計測装置を用いる方法）と、第２の対策（画像撮影
手段、方向・位置計測手段及び画像処理装置を用いる方
法）を用意しており、実施形態１では上記第１、第２の
対策の一形態を説明する。上記第１の対策として、図１
では３台の距離計測装置６，７，８を設置し、これらの
アンテナ１，２，３を一定距離間隔（この例では５０ｍ
ｍ）で直線状のラムビーム１２上に設けている。そして
コークス押出装置２０がラムビーム１２と共にアンテナ
１〜３を炭化室内に挿入、走査させているときに信号処
理装置９では、各距離計測装置６〜８からの距離計測デ
ータと押出量計測装置１３からのアンテナ位置データか
ら異なるホーンアンテナが炭化室の同一位置を計測した
際の距離データを導出し、この距離データの差より異な
るホーンアンテナが同一地点を計測する時点間のアンテ
ナの計測方向の位置の変化、すなわちラムビーム１２の
先端部の変位を算出している。この第１の対策の詳細を
図２、図３により説明する。

【００２５】図２は図１の距離計測装置が２台、即ち２
個のアンテナの場合の計測例の説明図である。図２にお
いて、前回、押出量計測装置１３の計測押出量がＤのと
きのある計測時点において、２つのアンテナ１，２の位
置から炭化室壁面１０の対向位置Ｐ₁，Ｐ₂までの距離
の計測値がそれぞれＬ₁₀，Ｌ₂₀であったとする。今回、
ラムビームの押出量を前回よりアンテナ１，２の設置間
隔ΔＤだけ増加させた押出量（Ｄ＋ΔＤ）の計測時点
で、アンテナ１，２から炭化室壁面１０の対向位置
Ｐ₂，Ｐ₃までの距離の計測値がＬ₂₁，Ｌ₃₁であったと
する。

【００２６】図２に示すように、計測値Ｌ₂₀とＬ₂₁と
は、炭化室壁面１０の同一位置Ｐ₂から前回計測時のア
ンテナ２までの距離と今回計測時のアンテナ１までの距
離であるから、ラムビーム１２によってアンテナ１，２
が同一直線上に移動（走査）した場合には、同一の計測
値になるはずである。しかし実際には、Ｌ₂₀とＬ₂₁とに
計測値の差ΔＬ₂＝Ｌ₂₁−Ｌ₂₀が存在することからラム
ビーム１２に取付けられたアンテナ１，２の炭化室内へ
の挿入増加量ΔＤ（アンテナ１，２の設置間隔に等し
い）に基づくラムビーム１２の曲り、よじれ、振動等に
より、アンテナ１，２の距離計測方向のずれによる変位
が生じ、この変位が上記計測値の差ΔＬ₂となって表れ
るものである。従って今回の計測時点におけるアンテナ
２の計測値Ｌ₃₁に対して、前記変位量ΔＬ₂を用いて補
正することにより、Ｌ₁₀及びＬ₂₀が計測された位置と同
一直線上の位置からの計測値Ｌ₃₀＝Ｌ₃₁−ΔＬ₂が得ら
れる。

【００２７】図３は図１の距離計測装置が３台、即ち３
個のアンテナの場合の計測例の説明図である。図３にお
いて、前回、押出量計測装置１３の計測押出量がＤのと
きのある計測時点において、３つのアンテナ１，２，３
の位置から炭化室壁面１０の対向位置Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃
までの距離の計測値がそれぞれＬ₁₀，Ｌ₂₀，Ｌ₃₀であっ
たとする。今回、ラムビームの押出量を前回より各アン
テナの設置間隔ΔＤだけ増加させた押出量（Ｄ＋ΔＤ）
の計測時点で、アンテナ１，２，３から炭化室壁面１０
の対向位置Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄までの計測値がＬ₁₁，
Ｌ₃₁，Ｌ₄₁であったとする。

【００２８】図３に示すように、計測値Ｌ₂₀とＬ₂₁は、
炭化室壁面１０の同一位置Ｐ₂から前回計測時のアンテ
ナ２までの距離と今回計測時のアンテナ１までの距離で
あり、Ｌ₃₀とＬ₃₁は、炭化室壁面１０の同一位置Ｐ₃か
ら前回計測時のアンテナ３までの距離と今回計測時のア
ンテナ２までの距離であるから、ラムビーム１２によっ
てアンテナ１，２，３が同一直線上に移動（走査）した
場合には、それぞれ同一の計測値になるはずである。し
かし実際には、ラムビーム１２に取付けられたアンテナ
１，２，３の炭化室内への挿入増加量ΔＤ（各アンテナ
の設置間隔に等しい）に基づくラムビーム１２の曲り、
よじれ、振幅等により、アンテナ１，２，３の距離計測
方向へのずれによる変位と回転による変位により、次の
変位量が生じている。 ΔＬ₂＝Ｌ₂₀−（Ｌ₂₁−ΔＬ₃） ΔＬ₃＝Ｌ₃₁−Ｌ₃₀ 従って今回の計測時点におけるアンテナ３の計測値Ｌ₄₁
に対して、上記変位量により計測値Ｌ₄₁を補正すること
により、Ｌ₁₀〜Ｌ₃₀が計測された位置と同一の直線上の
位置からの計測値Ｌ₄₀が得られる。

【００２９】前記第２の対策のため、図１ではコークス
の押出装置２２に、カメラ１４，２０、レーザ投光器１
８、スクリーン板２１及び画像処理装置１５を設けてい
る。これは、アンテナ１〜３をラムビーム１２と共に炭
化室内に挿入、走査させる際に、この走査範囲が長くな
り、この間に前記第１の対策による処理を繰り返すと、
走査方向に対して微少な角度誤差があっても、算出され
るアンテナ変位量の誤差が累積され、精度の良いアンテ
ナ変位量を得ることが困難となることによる。そこでこ
の対策として、前記アンテナの走査範囲内の複数の時点
において、カメラ１４により炭化室内のアンテナ位置と
炉体上の一対の基準点の位置を撮影すると共に、方位・
位置計測手段によりカメラ１４の炉体に対する相対的な
方向及び位置を計測し、この計測値によりカメラ１４の
方向及び位置の変動を補正した上でアンテナの計測地点
における走査基準線から距離測定方向への変位量を精度
良く求め、この高精度の変位量により前記第１の対策に
よる処理により求めたアンテナ変位量の累積誤差を補正
するようにしている。以下この第２の対策を図面を参照
して詳細に説明する。

【００３０】図４及び図５は図１のカメラ１４の設置位
置及びその撮影画像の例１、２を示す説明図である。図
４は、コークス炉体に炉体基準点１６を設けていない場
合の例である。そして図の（ａ）は、カメラ１４と炭化
室炉壁１０の位置関係を示すため、これらを真上からみ
た水平面における図であり、図の（ａ）の（イ）、
（ロ）、（ハ）はラムビーム１２を炭化室内に挿入、走
査させたときに、アンテナ位置を示すアンテナ参照点１
７が炭化室内の（イ）、（ロ）、（ハ）の位置にあるこ
とを示している。また図の（ｂ）は、アンテナ参照点１
７が（イ）、（ロ）、（ハ）の各位置にあるときに、カ
メラ１４により撮影されたアンテナ参照点１７の画像を
示している。

【００３１】図５はコークス炉体の入側の左右に１対の
炉体基準点１６Ａ，１６Ｂを設けた場合の例である。そ
して図の（ａ）も、カメラ１４と炭化室炉壁１０を真上
からみた水平面における図であり、カメラ１４の方向
（視野の中心軸の方向）が方向Ａのときの視野（実線）
と、方向ＡからΔθ変化して方向Ｂになったときの視野
（破線）を示している。また図の（ｂ）は、アンテナ参
照点１７が（イ）の位置にあり、カメラ１４の方向がＡ
とＢの場合について、カメラ１４により撮影された炉体
基準点１６Ａ，１６Ｂ及びアンテナ参照点１７の画像を
示している。

【００３２】図５の（ｂ）の左側の撮影画像では、一対
の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂが座標原点に対して左右対
称の位置にあり且つアンテナ参照点１７が座標原点上に
ある。そしてこのアンテナ参照点１７に対して一対の炉
体基準点１６Ａ，１６Ｂが等距離（ｄ₁＝ｄ₂）にあ
る。そこでアンテナは走査基準線上にあって、カメラ１
４は、所定の正常位置にあれば、その方向も所定の正常
方向にあることが判る。図５の（ｂ）の右側の撮影画像
では、一対の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂが座標原点に対
して左右対称の位置になく且つアンテナ参照点１７は座
標原点上にはない。そして一対の炉体基準点１６Ａ，１
６Ｂはアンテナ参照点１７に対して等距離にはない（ｄ
₁≠ｄ₂）。そこでカメラ１４が正常の位置にあるとす
れば、その方向が正常方向から変化していることにな
る。なお図５は、カメラ１４はその設置位置は変化せ
ず、炉体に対する方向のみが変化した場合の説明図であ
り、カメラ１４の方向及び位置が変化した場合について
は、図７、８において後述する。

【００３３】以下図４、５を参照し、図１のカメラ１４
及び画像処理装置１５の動作を説明する。図１のコーク
ス押出装置２２に設置されるカメラ１４の方向及び位置
は、図５の（ａ）に示すように、アンテナの走査経路の
延長方向（走査基準線）とカメラ視野の中心軸の方向と
を一致させた方向で、カメラ視野内にコークス炉体の入
側の左右に設けられた一対の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂ
及び炉内に挿入されたアンテナ位置を示すアンテナ参照
点１７が収まるような位置に取付けられ固定される。な
おカメラ１４による撮影画像上でこれらの位置の判別が
容易なように、ここでは炉体基準点１６Ａ，１６Ｂには
ＬＥＤを、アンテナ参照点１７にはＬＤを設けて発光さ
せているが、これらの発光素子の代りに識別可能なマー
キングを設けるようにしてもよい。

【００３４】カメラ１４による画像の撮影は、コークス
押出装置２２による押出量があらかじめ決めた量に達し
た（即ちアンテナ参照点１７があらかじめ決めた地点に
達した）時点に行う。本実施例では、カメラ１４による
画像データの撮影は、アンテナ参照点１７が炭化室炉体
の両端（入側及び出側）を通過した時点と、炉体内の中
間の２点（入側から１／３、２／３地点）を通過した時
点に（即ち合計４回）行っている。ここで、各撮影地点
を通過する際に押出ラムを一時停止、もしくは押出ラム
の押出速度を低下させれば、画像撮影時の押出装置の振
動等を抑制し、より正確な計測を行うことが出来る。

【００３５】カメラ１４によって撮影された画像データ
は画像処理装置１５に送られる。ここでアンテナを炭化
室内に挿入、走査する際に、アンテナが走査基準線上を
走査すれば、撮影画面上のアンテナ参照点１７の位置は
図４の（ｂ）の（イ）、（ロ）のように変化しない。し
かしアンテナの走査方向が走査基準線上から変位する
と、アンテナ参照点１７の位置は図４の（ｂ）の（ハ）
のように変化する。この場合、カメラ１４の視野（撮影
範囲）を一定とすると、画面上のアンテナ参照点１７の
位置が（ハ）の場合に、カメラ１４の視野の中心軸から
アンテナ参照点の位置（ハ）の方向（方位角）θが求め
られる。そしてアンテナの挿入量に基づき算出されるカ
メラ１４とアンテナ参照点１７の位置（ハ）までの距離
Ｌと前記位置（ハ）の方向θとからアンテナの走査方向
と直角方向へのアンテナの変位量ｄをｄ＝Ｌ・ｔａｎθ
として算出することが可能である（図４の（ａ）のθ、
Ｌ、ｄを参照）。

【００３６】このようにして、カメラ１４及び画像処理
装置１５を用いて把握した炭化室内のアンテナの実際の
走査経路に基づき前記アンテナの走査基準線から距離計
測方向への変位量を求め、この変位量により距離計測装
置の計測した炉壁までの距離計測値を補正することによ
り、炉体に対して任意の基準位置に対しての炉壁形状を
計測することが原理的に可能となる。そしてカメラ１４
を設置する方向としては炭化室の窯口の延長線上となる
が、実際のコークス炉では炭化室が多数存在するため、
各炭化室にカメラ１４を設けてはカメラ１４が多数必要
となる。さらに、コークス押出時に、窯口方向には押出
装置またはコークス受出装置が移動してくるため固定位
置にカメラ１４を設置することは困難である。このため
仮設または移動可能なカメラ１４を利用する必要がある
が、この場合に、仮設等のカメラ１４を、炉体に対する
方向及び位置を一定として設置することはかなり困難で
ある。

【００３７】カメラ１４の方向が設置時と異なる方向に
変化してしまうと、図５の（ｂ）の右側の図に示したよ
うに、アンテナ参照点１７の位置（イ）がアンテナを走
査させる基準の直線上にあっても、撮影画像上の炉体基
準点１６Ａ，１６Ｂとアンテナ参照点１７の位置関係が
変化してしまう。このため、炉内に挿入したアンテナの
カメラ１４に対する相対的な位置は算出可能であるが、
炉体に対するアンテナの位置は正しく算出できないた
め、距離計測装置による距離計測値を精度良く補正して
炉壁の形状を求めることはできない。そこで本発明にお
いては、カメラ１４のコークス炉体に対する相対的な方
向及び位置を計測する手段を設けるようにしており、実
施形態１ではその一例を説明する。

【００３８】図６は本実施形態１に係るカメラ１４の方
向及び位置の計測法の説明図であり、図１及び図６によ
りこの実施形態による計測方法を説明する。図６の
（ａ）に示すように、炉体の既知の位置に反射鏡１９を
固定する。図１のコークス押出装置２２上のレーザ投光
器１８は炉体上に設置された反射鏡１９に向けてレーザ
光の投射を行う。炉体上の反射鏡１９から反射されたレ
ーザ光は押出装置２２上のスクリーン板２１で受光され
る。スクリーン板２１に対向する位置に設置されたカメ
ラ２０はスクリーン板２１上の反射光の受光位置を画像
として撮影する。ここで、レーザ投光器１８、スクリー
ン板２１、カメラ２０と、カメラ１４の相互の位置関係
は金属フレーム２３上に搭載することにより固定されて
いる。従って押出装置２２の振動等により押出装置の炉
体に対する方向が変化すると、押出装置上のレーザ投光
器１８等の角度が変化する。これにより反射鏡１９から
の反射光の方向も変化するので、カメラ２０によりスク
リーン板２１上の反射光の受光位置を検出することによ
り前記角度の変化を算出することができる。

【００３９】図６の（ｂ）により前記角度の変化を具体
的に説明する。金属フレーム２３によりレーザ投光器１
８、スクリーン板２１、カメラ２０及びカメラ１４の相
互位置が固定され、カメラ１４等が炉体に対してある方
向を向いている場合のレーザ投光器１８からの収束光の
反射鏡１９への入射角度をθ₁とし、レーザ投光器１８
と反射鏡１９間の距離をＬ₀₀、反射鏡１９とスクリーン
板２１間の距離をＬ₀₁、そのときのスクリーン板２１上
の反射光の位置をｓとする。次にカメラ１４等の炉体に
対する方向がθ₂だけ変化して（θ₁＋θ₂）となり、
レーザ投光器１８と反射鏡１９間の距離がＬ₁₀に、反射
鏡１９とスクリーン板２１間の距離がＬ₁₁に変化した場
合の、スクリーン板２１上の反射光の位置をｒとする
と、角度の変化θ₂は次式（１）で表される。但し、
（Ｌ₀₀＋Ｌ₀₁）と（Ｌ₁₀＋Ｌ₁₁）は、近似的に等しいと
みなしている。 θ₂＝ｔａｎ^-1｛ｒ／（Ｌ₀₀＋Ｌ₀₁）｝ …（１）

【００４０】上記式（１）によりレーザ投光器１８から
反射鏡１９への収束光の入射角度の変化分θ₂が求めら
れ、レーザ投光器１８との相互位置が固定されたカメラ
１４等の炉体に対する方向の変化分も同様にθ₂とな
る。次にカメラ１４に方向及び位置の変動が生じた場合
に、上記に説明したレーザ光反射点の変位量に基づくこ
れらの変動分の計測法と、この計測結果による補正法を
説明する。

【００４１】いま押出装置２２上に設けられ相互に位置
関係が固定されたカメラ１４，２０、レーザ投光器１８
及びスクリーン板２１を一括して計測部と称することに
する。図７は上記計測部の方向及び位置が正常で変動が
ない場合の計測部及び計測対象点の配置と撮影画像を示
す図である。図７の（ａ）は上記計測部及び計測対象点
を真上からみた位置関係を示しており、図では、レーザ
光源１８の先端部、反射光検出用のスクリーン板２１及
びカメラ１４の先端部を一直線上に揃えた直線がＸ軸方
向で、計測部と炉体との距離方向がＺ軸方向である。そ
して計測部内の各機器のＸ，Ｚ座標と炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂ、アンテナ参照点１７及びレーザ反射位置の
Ｘ，Ｚ座標は図示のように示される。

【００４２】図７の（ｂ）は、同図の（ａ）の計測部及
び計測対象点を真横からみた側面図であり、図では、計
測部の上下方向がＹ軸で、計測部と計測対象点との距離
方向がＺ軸方向である。図７の（ｃ）はカメラ１４とカ
メラ２０のそれぞれの撮影画像を示す図であり、前記Ｘ
軸方向が画像の左右方向で、Ｙ軸方向が画像の上下方向
である。図７の（ｃ）のカメラ１４の画像では、一対の
炉体参照点１６Ａ，１６Ｂが座標原点に対して左右対称
の位置にあり且つアンテナ参照点１７が座標原点上にあ
るので、カメラ１４は方向も位置も変動していない状態
を示している。また図７の（ｃ）のカメラ２０の画像で
は、レーザ光の反射位置が座標原点上にあるので、レー
ザ照射、反射系に方向の変動がない状態を示している。

【００４３】図８は計測部に方向及び位置の変動が生じ
た場合の計測及び補正の方法を説明する図であり、図の
（ａ）は計測部に角度変化（方向変化）と位置変位があ
る場合の計測部と計測対象点の位置関係及びカメラ１４
により撮影された画像を示している。また図８の（ｂ）
は（ａ）の変動角度分の補正後のこれらの位置関係とこ
の補正により変換されたカメラ１４の変換画像を示し、
図の（ｃ）は（ｂ）の位置変位量の補正後の位置関係と
この補正により変換されたカメラ１４の変換画像を示し
ている。

【００４４】押出装置２２の振動により前記計測部に位
置変位、方向変化が発生した場合に、これらの計測法を
説明する。但し本計測法では以下の仮定を行う。（仮定１）まずカメラ１４の位置、方向が固定されてい
ると仮定して、カメラ１４を原点とした座標系におい
て、炉体、ラムビーム（アンテナ）が変位、回転したも
のとした計測を行い、次にこの計測結果による補正を行
う。（仮定２）カメラ１４と炉体基準点１６Ａ，１６Ｂ間の
距離及びカメラ１４とアンテナ参照点１７間の距離（ア
ンテナの炉内挿入量を計測して）は既知であり、カメラ
１４の位置変位や方向変化による上記距離の変化は無視
しうるものとする。ここでカメラ１４，２０による撮影
画像上の撮影対象点の位置変化が、何に依存して生じる
かを分析すると、次の通りである。（１）カメラ１４による撮影画像上の炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂ（とアンテナ参照点１７）の位置は、計測部
の位置変位と方向変化の両方に依存する。（２）カメラ２０による撮影画像上のレーザ光反射点の
位置は、計測部の方向変化のみに依存する。

【００４５】上記計測部の方向及び位置の変動依存性に
基づき、本計測法は次の手順により行う。（１）カメラ２０での撮影画像上のレーザ光反射点の位
置変位による計測部の方向の変化分、即ち変動角度を算
出する。即ちカメラ２０での撮影画像より反射点の位置
変化量を算出し、カメラ２０から反射鏡１９までの距離
と反射点変位量より計測部の変動角度を求める（前記式
（１）を参照）。（２）カメラ１４での撮影画像上の炉体基準点１６Ａ，
１６Ｂの位置と上記（１）で求めた変動角度から炉体基
準点１６に対するカメラ１４の位置を算出する。即ちま
ず、上記（１）で求めた変動角度分だけ逆方向に回転さ
せ角度補正をした画像を生成することにより、カメラ１
４の位置を通り炉体軸（炉体内のアンテナ走査基準線）
と平行な軸に対する画像に変換する（図８の（ｂ）を参
照）。次にカメラ１４の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂに対
する相対的位置によりカメラ１４の位置変化量を求め、
カメラ１４の視野中心軸を炉体軸と一致させるように平
行移動させて位置補正後の画像に変換する（図８の
（ｃ）を参照）。

【００４６】図８の（ｃ）のカメラ１４の変換画像は、
計測部に生じた角度変化と位置変位の補正後の画像であ
るので、この補正後の画像データによりアンテナ参照点
１７の位置を計測すると、コークス炉内のアンテナ位置
を精度良く計測することができる。

【００４７】実施形態２図９は本発明の実施形態２に係るカメラ１４の方向及び
位置の計測法の説明図である。本実施形態２では、図６
において用いた炭化室内に挿入されたアンテナの位置及
び一対の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂの位置を撮影するカ
メラ１４のほかに、少くとも一対の較正用カメラで、各
較正用カメラは、それぞれ前記一対の炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂを視野内に収めることが可能で、前記カメラ
１４と相互の位置関係がそれぞれ固定されたカメラ２
４，２５を設けている（図９の（ａ）を参照）。そして
各カメラ１４，２４，２５により撮影された画像データ
には、画像上の異なる位置に炉体上の同一地点である一
対の各炉体基準点１６Ａ，１６Ｂが撮影されており、画
像上の位置から各カメラから見た場合の炉体上の同一地
点（各炉体基準点１６Ａ，１６Ｂ）の方向が算出され
る。これらの各カメラからの方向と、固定された各カメ
ラ間の相互の位置関係（距離）から、各炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂと各カメラとの相互の位置関係を算出するこ
とが可能となる。

【００４８】図９の（ｂ）により一対のカメラと一対の
炉体基準点のうちのいずれか一方の基準点との相互の位
置関係を説明する。いま一対のカメラを２４，２５とし
て、カメラ２４と２５を結ぶ結合直線の長さをＤ、炉体
基準点１６Ａから前記結合直線に垂線を下してその交点
をＰ、カメラ２４と前記交点Ｐ間の距離をｄ₁、前記交
点Ｐと炉体基準点１６Ａ間の距離をｄ₂、カメラ２４が
炉体基準点１６Ａをみた方向と前記結合直線との間にな
す角度をθ₁、カメラ２５が炉体基準点１６Ａをみた方
向と前記結合直線との間になす角度をθ₂とすると、前
記距離ｄ₁，ｄ₂は次式（２）、（３）で表される。ｄ₁＝Ｄ・ｔａｎθ₂／（ｔａｎθ₁＋ｔａｎθ₂） …（２）ｄ₂＝ｄ₁・ｔａｎθ₁ …（３）次に一対のカメラ２４，１４を用いるとか、一対のカメ
ラ１４，２５を用いる等の組み合せを変え、また一対の
炉体基準点の他方の基準点１６Ｂを用いたりして、炉体
上の２つ以上の複数の基準地点に関して同様の位置関係
の算出を行えば、各カメラの炉体に対する位置、方向を
算出することが可能となる。

【００４９】実施形態３図１０は本発明の実施形態３に係るカメラ１４の方向及
び位置の計測法の説明図である。本実施形態３では、図
６において用いた炭化室内に挿入されたアンテナの位置
及び一対の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂの位置を撮影する
カメラ１４のほかに、少くとも２個の較正用距離計測装
置で、各較正用距離計測装置は、それぞれ炉体の位置が
既知である複数の点（図１０の（ａ）では炉体の入側の
左右の地点Ａ，Ｂ）までの距離を非接触で計測すること
ができる距離計測装置２６，２７を用いる。なおカメラ
１４と非接触の距離計測装置２６，２７との相互の位置
関係は既知で、固定されているとする。そして較正用の
各距離計測装置２６，２７によって、各距離計測装置の
位置から前記炉体の位置が既知である複数の地点までの
距離及び方向がわかれば、炉体に対する各距離計測装置
の方向を算出することが出来る。

【００５０】図１０の（ｂ），（ｃ）により上記方法を
具体的に説明する。いま図１０の（ｂ）に示すように距
離計測装置２６と２７は、相互の間隔がＤで、２つの距
離計測方向が平行に固定され、炉体に対してある方向を
むいた場合の炉体上の２つの地点Ａ，Ｂまでの計測距離
をそれぞれＬ₀₀，Ｌ₀₁とすると、距離計測装置２６，２
７の各計測方向の炉体上の各地点Ａ，Ｂにおける入射角
（２つの距離計測装置２６と２７を結ぶ直線を炉体方向
に平行移動させて、この直線の一端が地点Ａまたは地点
Ｂのいずれか一方に接触した位置における平行移動させ
た直線と、２つの地点Ａ，Ｂを結ぶ直線との間になす角
と等価）θ₁は、次式（４）となる。 θ₁＝ｔａｎ^-1｛（Ｌ₀₀−Ｌ₀₁）／Ｄ｝ …（４）

【００５１】次に各距離計測装置２６，２７の計測方向
が、図１０の（ｃ）のように、変化した場合の炉体上の
距離計測点をＡ′，Ｂ′、計測距離をＬ₁₀，Ｌ₁₁とする
と、距離計測装置２６，２７の各計測方向の炉体上の各
地点Ａ′，Ｂ′における入射角θ₂は、次式（５）とな
る。 θ₂＝ｔａｎ^-1｛（Ｌ₁₀−Ｌ₁₁）／Ｄ｝ …（５）ここで、炉体上の前記距離計測地点Ａ，Ｂ，Ａ′，Ｂ′
の位置が既知であれば、前記式（４）、（５）により求
めるθ₁，θ₂により距離計測装置２６，２７の角度の
変化を算出することが可能である。

【００５２】なお前記式（４）、（５）の算出値は、炉
体上の複数の距離計測地点Ａ，Ｂ，Ａ′，Ｂ′が同一平
面上に存在するものとして算出される。それ故炉体上の
距離計測地点が傾斜していたり、凹凸があったりする場
合には、炉体の距離計測箇所に平面板を設けて、距離計
測装置２６，２７の平面板上の計測地点が同一直線上に
くるようにしておけば、前記式（４）、（５）を用いて
距離計測装置の炉体に対する角度を算出することは可能
である。そしてカメラ１４により撮影された位置が既知
の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂの画像上の位置と前記算出
された距離計測装置の炉体に対する方向から相互位置が
固定されたカメラ１４等の炉体に対する相対的な位置を
算出することが出来る。

【００５３】上記の説明においては２個の距離計測装置
２６，２７を用いた例について説明したが、実施形態３
においては校正用距離計測手段として、１個の距離計測
装置２７を用いても、炉体に対するカメラ（画像撮影手
段）１４の撮像方向を計測することが可能である。図１
１は１個の距離計測装置２７を用いた場合の実施形態３
に係るカメラ（画面撮像手段）１４の方向及び位置の計
測法の説明図である。

【００５４】カメラ１４の炉体６０に対する方向が変化
すると、炉体６０上の位置が既知な点（例えば炉体基準
点１６Ａ，１６Ｂ）までの距離と角度が変化する。この
距離と角度の変化を計測することにより炉体に対する方
向の変化を算出することが出来る。図１２に示されるよ
うに、窯口の両側に設置された２つの炉体基準点１６
Ａ，１６Ｂの距離をｄとし、それぞれＡ点、Ｂ点とす
る。距離計測装置２７の位置をＣ点、カメラ１４の位置
をＤ点とする。カメラ１４と距離計測装置２７とを結ぶ
直線に対して、距離計測装置２７の距離計測方向を角度
θ１、θ２の２方向において、炉体基準点１６Ａ，１６
Ｂまでの距離ａ、ｂを計測する。

【００５５】この時∠ＢＣＡ＝αとすると α＝θ２−θ１と表わされる。また、∠ＣＡＢ＝βとおくと正弦公式に
よって、ｓｉｎβ＝（ｂ／ａ）ｓｉｎα となる。従って、カメラ１４の画像中心の炉体に対する
方向は直線ＣＤの直線ＡＢがなす角度φとなり、また、
角度φは φ＝θ１−β と表わされる。また、カメラの画像中心方向が直線ＡＣ
に対して垂直であれば θ１＝β となる。

【００５６】カメラ１４により撮影された、炉体６０上
の炉体基準点１６Ａ，１６Ｂの画像上における位置の変
化及び、前記算出されたカメラ１４の炉体６０に対する
画像中心方向の角度φから、カメラ１４の炉体６０に対
する相対的な方向及び位置を算出することができる。

【００５７】更に、１個の較正用距離計測手段によって
カメラ（画像撮影手段）１４の炉体６０に対する方向及
び位置を計測する方法として以下の方法がある。

【００５８】距離計測手段２７の距離計測方向を固定
し、カメラ１４の視野中心方向に対して所定の角度を持
つ直線上を距離計測手段２７を移動させながら、炉体前
面との距離を計測する。この概念図を図１３に示した。
計測した距離をもとに炉体前面の形状を紙面上などに再
構成することにより、距離計測装置２７が移動した直線
と炉体前面の基準線のなす角が求まる。この角度が求め
るべき角度φである。

【００５９】また、図１４に示されるように距離計測装
置２７の距離計測方向を固定し、距離計測装置２７とし
て光波距離計２７ａを用いる。図１２のθ１、θ２が固
定となるようにハーフミラー２７等を用いて光波の進路
を２つに分けて、さらに時間遅延信号を用いることによ
って、光波距離計２７の向きを一定に保ったまま、距離
ａ、ｂを同時に測定し、カメラ１４の炉体に対する相対
的な方向及び位置を算出することが可能である。

【００６０】図１の画像処理装置１５は、前記のように
アンテナを炭化室内に挿入、走査させる過程において、
カメラ１４により撮影した一対の炉体基準点１６Ａ，１
６Ｂ及びアンテン参照点１７の位置データ並びにカメラ
２０により撮影したレーザ反射光の受光位置データを信
号処理装置９へ供給する。

【００６１】信号処理装置９は、まず前記実施形態１〜
３のいずれかの方法を用いて、カメラ１４のコークス炉
体に対する相対的な方向及び位置を計測し、方向及び位
置に変動が生じた場合の変動量を算出する。そしてカメ
ラ１４に生じた方向や位置の変動量だけカメラ１４の撮
影画像を補正した変換画像を生成し、この生成された変
換画像におけるアンテナ（又はアンテナ参照点１７）の
位置データを求める。次にこのアンテナの位置データを
用いて図２、３で説明した複数の距離計測手段を用いて
同一計測地点に対する異なるアンテナから計測した２つ
の計測値の差から求めたアンテナの走査基準線から距離
計測方向への変位量を補正して、このアンテナの変位デ
ータの誤差の累積を防止する。

【００６２】そして信号処理装置９は、コークス炉内に
挿入されたアンテナの走査基準線または任意の計測基準
線に対する位置、即ちアンテナの炉体に対する相対的な
位置を求め、このアンテナの相対的位置から炉壁までの
距離を計測した距離計測装置の計測値により、コークス
炉体に対する任意の基準位置に対しての炉壁計測点の位
置を算出してコークス炉炭化室の形状を精度良く求める
ことができる。また、上記の計測はコークス押出し時に
行ったが、押出ラムを入側に戻す際にも同様に計測可能
であり、押出し時と戻り時の計測データを比較、補正す
ることによりより正確な計測も可能である。

【００６３】以上のように本発明の各実施形態によるコ
ークス炉炉壁形状計測方法によれば、コークス押出し時
に計測を行っても、粉塵、温度等の影響を受けずにコー
クス炉炭化室壁面形状を計測することができるので、計
測のための時間を別途確保する必要がなくなり、効率的
な計測を行うことが可能となる。またコークス押出し用
ラムビームと共に各アンテナを炭化室内に挿入、走査さ
せるときに生じる走査方向に対するアンテナ位置の変動
を、複数の距離計測装置の各計測データを用いる処理
と、カメラの方向・位置計測手段を用いてカメラの方向
・位置変動分を修正した変換画像データを用いる処理の
併用により補正するので、精度の良い計測値によりコー
クス炉炉壁形状を計測することができる。

【００６４】図１の実施形態１では、距離計測手段とし
てホーンアンテナと電磁波信号の送受信を行う距離計測
装置を使用する例を示したが、距離計測手段として光信
号の送受信により距離計測を行う光波距離計を利用する
ことも可能である。この場合には、アンテナの代りに、
投光器及び受光器により構成される光センサ部を設置す
るので、この光センサ部及び光伝送路の熱、粉塵対策を
十分行う必要がある。

【００６５】また図１の実施形態１では、導波管４の先
端に結合される各アンテナは、各アンテナが直線上に一
定間隔で配列されるようにラムビーム１２の先端部に取
付け、コークス押出作業時に距離計測を行う例を示し
た。しかし各アンテナ及び伝送路を、押出ラムやラムビ
ームとは別の炭化室内挿入手段、例えば直線のはり状部
材（本明細書では、これを直線ビームと称する）等の先
端部に取付け、この直線ビームをこの直線方向で炭化室
内に挿入して計測を行うことも可能である。この場合は
炭化室内にコークスが装入されていないことが前提とな
るため、火炎、粉塵等の影響を受けにくくなるという利
点がある。また前記直線ビーム等の挿入手段に、距離を
計測する高さ方向の昇降手段を付加すれば、簡易に炭化
室の高さ方向の任意の高さの計測を行うことも可能とな
る。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、非接触の
距離計測手段のセンサ部をその計測方向がコークス炉炭
化室の壁面に向くように炭化室内に挿入して直線的に走
査させ、この走査中におけるセンサ部から炭化室壁面ま
での距離及びセンサ部の炭化室内への挿入量を逐次計測
し、またコークス炉体に対する所定の位置に設置された
画像撮影手段及び方向・位置計測手段により前記炭化室
内に挿入されたセンサ部の位置を順次撮影すると共に前
記画像撮影手段のコークス炉体に対する相対的な方向及
び位置を順次計測し、この撮影された各画像と計測され
たそのコークス炉体に対する相対的な方向及び位置とに
より、画像撮影手段の方向及び位置の変動を補正した上
でセンサ部の各計測地点の走査基準線から距離計測方向
への変位量を順次求め、このセンサ部の各変位量とこの
センサ部を介した距離計測手段の計測値からコークス炉
体に対する任意の基準位置に対しての炉壁計測点の位置
を算出するようにしたので、非接触の距離計測手段を用
いて粉塵や高温等の影響を受けずにコークス炉炉壁形状
を計測することができると共に、設置場所における視野
方向及び設置位置の変動分の修正された画像撮影手段か
らの撮影画像データを用いて前記距離計測手段のセンサ
部の炭化室内への挿入、走査に伴う距離計測方向への変
位量が補正され、精度の良い計測値によりコークス炉炉
壁形状を計測することができる。

【００６７】また本発明によれば、複数の非接触の距離
計測手段の各センサ部を同一計測方向で一定距離間隔に
固定して、その計測方向がコークス炉炭化室の壁面に向
くように炭化室内に挿入して直線的に走査させ、この走
査中における各センサ部から炭化室壁面までの距離及び
各センサ部の炭化室内への挿入量を逐次計測してそれぞ
れ記録し、異なる距離計測手段のセンサ部の挿入量が等
しくなる２つの時点でそれぞれ計測される炉壁の同一地
点までの距離計測値の差から各距離計測値が得られた時
点間でのセンサ部の距離計測方向への位置ずれを算出
し、またコークス炉体に対する所定の位置に設置された
画像撮影手段及び方向・位置計測手段により前記炭化室
内に挿入されたセンサ部の位置を順次撮影すると共に前
記画像撮影手段のコークス炉体に対する相対的な方向及
び位置を順次計測し、この撮影された各画像と計測され
たそのコークス炉体に対する相対的な方向及び位置とに
より、画像撮影手段の方向及び位置の変動を補正した上
でセンサ部の各計測地点の走査基準線から距離計測方向
への変位量を求め、前記センサ部の炭化室内への挿入、
走査範囲の中の複数の位置において前記画像撮影手段及
び方向・位置計測手段を介して求めたセンサ部の変位量
により前記複数の距離計測手段の計測値から算出したセ
ンサ部の対応する位置ずれを補正し、この補正後のセン
サ部の位置ずれデータとこのセンサ部を介した距離計測
手段の計測値からコークス炉体に対する任意の基準位置
に対しての炉壁計測点の位置を算出するようにしたの
で、非接触の距離計測手段を用いて粉塵や高温等の影響
を受けずにコークス炉炉壁形状を計測することができる
と共に、異なる距離計測手段のセンサ部が炉壁の同一地
点を計測した距離データを用いる処理及び設置場所にお
ける視野方向及び設置位置の変動分の修正された画像撮
影手段からの撮影画像データを用いる処理の併用により
前記各距離計測手段のセンサ部の炭化室内への挿入、走
査に伴う距離計測方向への変位量が高精度で補正され、
その結果きわめて精度の良い計測値によりコークス炉炉
壁形状を計測することができる。

【００６８】また本発明によれば、前記画像撮影手段の
コークス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測
する方向・位置計測手段として、前記画像撮影手段と相
互の位置関係の固定された所定位置に収束光投射手段及
び反射光受光手段と、コークス炉体の所定位置に固定さ
れた反射鏡とをそれぞれ設け、前記画像撮影手段は炭化
室内に挿入されたセンサ部の位置と共にコークス炉体に
設けられた複数の基準位置を順次撮影し、また前記収束
光投射手段から収束光を前記反射鏡に向けて投射し、そ
の反射光を反射光受光手段により受光してこの受光した
反射光の座標位置を計測し、前記画像撮影手段により撮
影された炉体の複数の基準位置の画像データと前記計測
された反射光の座標位置とにより画像撮影手段の炉体に
対する相対的な方向及び位置を順次計測するようにした
ので、投射光の炉体からの反射光の位置を計測する光学
的処理を追加するのみで、画像撮影手段のコークス炉体
に対する相対的な方向及び位置を計測することができ
る。

【００６９】また本発明によれば、前記画像撮影手段の
コークス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測
する方向・位置計測手段として、コークス炉体に設けら
れた複数の基準位置をそれぞれ視野内に収めることが可
能な異なる位置で且つ前記画像撮影手段と相互に位置関
係が固定された位置に少なくとも一対の較正用画像撮影
手段を設け、前記画像撮影手段は炭化室内に挿入された
センサ部の位置と共に前記コークス炉体に設けられた複
数の基準位置を順次撮影し、また前記少なくとも一対の
較正用画像撮影手段はコークス炉体に設けられた複数の
基準位置をそれぞれ撮影し、画像撮影手段及び較正用画
像撮影手段によりそれぞれ撮影された炉体の複数の基準
位置の画像データから前記コークス炉体に設けられた複
数の基準位置と画像撮影手段及び較正用画像撮影手段と
の相互の位置関係を算出するようにしたので、一対の較
正用画像撮影手段の追加後の各撮影画像のデータ処理を
行うのみで、画像撮影手段のコークス炉体に対する相対
的な方向及び位置を計測することができる。

【００７０】また本発明によれば、前記画像撮影手段の
コークス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測
する方向・位置計測手段として、コークス炉体における
複数の既知の位置までの距離をそれぞれ非接触で計測で
きる複数の較正用距離計測手段を前記画像撮影手段と相
互に位置関係が固定された異なる位置にそれぞれ設け、
前記画像撮影手段は炭化室内に挿入されたセンサ部の位
置と共にコークス炉体に設けられた複数の基準位置を順
次撮影し、また前記複数の較正用距離計測手段はコーク
ス炉体における複数の既知の位置までの距離をそれぞれ
計測し、前記画像撮影手段により撮影された炉体の複数
の基準位置の画像データと複数の較正用距離計測手段に
より計測された距離データに基づき画像撮影手段の炉体
に対する相対的な方向及び位置を順次計測するようにし
たので、最低２個の較正用距離計測手段を追加した小幅
なコスト増により、画像撮影手段の炉体に対する相対的
な方向及び位置を計測することができる。

【００７１】また本発明によれば、前記非接触の距離計
測手段の単数または複数のセンサ部をコークス押出ラム
またはラムビームの先端部に設置し、また炭化室内に挿
入された前記センサ部の位置またはセンサ部の位置と共
にコークス炉体に設けられた複数の基準位置を順次撮影
する画像撮影手段並びにこの画像撮影手段のコークス炉
体に対する相対的な方向及び位置を計測する方位・位置
計測手段を押出ラムを駆動する押出装置に設置するよう
にしたので、コークス押出時に、同時に炭化室壁面形状
の計測が可能で、計測のための時間を別途必要とせず、
生産効率が向上する。

【００７２】また本発明によれば、前記画像撮影手段の
コークス炉体に対する相対的な方向および位置を順次計
測する方向・位置計測手段として、コークス炉体におけ
る複数の既知の位置までの距離をそれぞれ非接触で計測
できる単一の較正用距離計測手段を前記画像計測手段と
相互に位置関係が固定された位置に設け、前記画像撮影
手段は炭化室内に挿入されたセンサ部の位置とともにコ
ークス炉体に設けられた複数の基準位置を順次撮影し、
また、前記単一の較正用距離計測手段はコークス炉体に
おける複数の既知の位置までの距離を計測し、前記画像
撮影手段により撮影された炉体の複数の基準位置の画像
データと単一の較正用距離計測手段により計測された距
離データに基づき画像撮影手段の炉体に対する相対的な
方向及び位置を順次計測するようにしたので、非接触の
距離計測手段を用いて粉塵や高温等の影響を受けずにコ
ークス炉炉壁形状を計測することができると共に、設置
場所における視野方向及び設置位置の変動分の修正され
た画像撮影手段からの撮影画像データを用いて前記距離
計測手段のセンサ部の炭化室内への挿入、走査に伴う距
離計測方向への変位量が補正され、精度の良い計測値に
よりコークス炉炉壁形状を計測することができ、また、
較正用距離計測手段が１個で済む。

【００７３】また本発明によれば、コークス炉の炭化室
への挿入部材に距離計測手段のセンサ部を取り付け、前
記挿入部材を前記炭化室に挿入しつつ炭化室壁面までの
距離を逐次計測することにより、コークス炉の炭化室壁
面形状を計測するコークス炉炉壁形状計測方法におい
て、前記センサ部又はその近傍に取り付けられた参照点
と、前記コークス炉に取り付けられた少なくとも１つの
基準点とを同時に撮像し、その撮像画像における前記参
照点と前記基準点との位置関係に基づいて、前記センサ
部による計測結果を補正するようにしたので、粉塵や高
温等の影響を受けずにコークス炉炉壁形状を正確に計測
することができる。

【００７４】また本発明によれば、前記センサ部は、炭
化室の壁面に向くようにかつ同一方向に複数取り付けら
れており、前記挿入部材が各センサ部の間隔分だけ又は
その整数倍の距離だけ挿入される毎に、各センサ部によ
る炭化室壁面までの距離計測を行い、前記炭化室に対す
るセンサ部の挿入位置が同一となる２以上の計測結果を
少なくとも用い、センサ部による計測結果を逐次補正す
るようにしたので、粉塵や高温等の影響を受けずにコー
クス炉の炉壁形状を正確に計測することができる。

【００７５】また本発明によれば、前記撮像画像に基づ
く計測結果の補正は、所定点の計測毎、又は複数の計測
を含む所定距離の挿入毎に行われるようにしたので、コ
ークス炉の炉壁形状の変化に迅速に対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るコークス炉炉壁形
状計測装置の構成図である。

【図２】図１の距離計測装置が２台の場合の計測例の
説明図である。

【図３】図１の距離計測装置が３台の場合の計測例の
説明図である。

【図４】図１のカメラ１４の設置位置及びその撮影画
像の例１を示す説明図である。

【図５】図１のカメラ１４の設置位置及びその撮影画
像の例２を示す説明図である。

【図６】本発明の実施形態１に係るカメラ１４の方向
及び位置の計測法の説明図である。

【図７】本発明の実施形態１に係る計測部の方向及び
位置が正常の場合の各部の位置関係を示す図である。

【図８】本発明の実施形態１に係る計測部の方向及び
位置が変動した場合の計測及び補正の方法を説明する図
である。

【図９】本発明の実施形態２に係るカメラ１４の方向
及び位置の計測法の説明図である。

【図１０】本発明の実施形態３に係るカメラ１４の方
向及び位置の計測法の説明図である。

【図１１】本発明の実施形態３において、単一の較正
用非接触距離計測手段を用いた場合のカメラ１４の方向
及び位置の計測法の説明図である。

【図１２】図１１の計測方法の第１の例の説明図であ
る。

【図１３】図１１の計測方法の第２の例の説明図であ
る。

【図１４】図１１の計測方法の第３の例の説明図であ
る。

【図１５】従来のコークス炉炭化室の炉壁面プロフィ
ール測定方法の説明図である。

【符号の説明】

１〜３アンテナ４導波管５同軸ケーブル６〜８距離計測装置９信号処理装置１０コークス炉炭化室壁面１１押出ラム１２ラムビーム１３押出量計測装置１４カメラ１５画像処理装置１６，１６Ａ，１６Ｂ炉体基準点１７アンテナ参照点１８レーザ投光器１９反射鏡２０カメラ２１スクリーン板２２押出装置２３金属フレーム２４コークス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｓ 13/86 Ｇ０１Ｓ 13/86 17/88 17/88 ＺＦターム(参考） 2F065 AA04 AA06 AA07 AA11 DD03 FF04 FF41 GG06 HH04 HH14 JJ03 JJ05 JJ26 LL12 MM07 PP02 PP22 UU05 2F069 AA04 AA66 BB40 DD12 DD13 EE20 GG04 GG07 GG65 HH09 HH30 MM04 MM32 4H012 EA00 5J070 AB01 AB24 AC02 AK22 BD08 5J084 AA04 AA10 AD05 BA04 BA34 BB21 EA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非接触の距離計測手段のセンサ部をその
計測方向がコークス炉炭化室の壁面に向くように炭化室
内に挿入して直線的に走査させ、この走査中におけるセ
ンサ部から炭化室壁面までの距離及びセンサ部の炭化室
内への挿入量を逐次計測し、またコークス炉体に対する
所定の位置に設置された画像撮影手段及び方向・位置計
測手段により前記炭化室内に挿入されたセンサ部の位置
を順次撮影すると共に前記画像撮影手段のコークス炉体
に対する相対的な方向及び位置を順次計測し、この撮影
された各画像と計測されたそのコークス炉体に対する相
対的な方向及び位置とにより、画像撮影手段の方向及び
位置の変動を補正した上でセンサ部の各計測地点の走査
基準線から距離計測方向への変位量を順次求め、このセ
ンサ部の各変位量とこのセンサ部を介した距離計測手段
の計測値からコークス炉体に対する任意の基準位置に対
しての炉壁計測点の位置を算出することを特徴とするコ
ークス炉炉壁形状計測方法。
【請求項２】複数の非接触の距離計測手段の各センサ
部を同一計測方向で一定距離間隔に固定して、その計測
方向がコークス炉炭化室の壁面に向くように炭化室内に
挿入して直線的に走査させ、この走査中における各セン
サ部から炭化室壁面までの距離及び各センサ部の炭化室
内への挿入量を逐次計測してそれぞれ記録し、異なる距
離計測手段のセンサ部の挿入量が等しくなる２つの時点
でそれぞれ計測される炉壁の同一地点までの距離計測値
の差から各距離計測値が得られた時点間でのセンサ部の
距離計測方向への位置ずれを算出し、またコークス炉体
に対する所定の位置に設置された画像撮影手段及び方向
・位置計測手段により前記炭化室内に挿入されたセンサ
部の位置を順次撮影すると共に前記画像撮影手段のコー
クス炉体に対する相対的な方向及び位置を順次計測し、
この撮影された各画像と計測されたそのコークス炉体に
対する相対的な方向及び位置とにより、画像撮影手段の
方向及び位置の変動を補正した上でセンサ部の各計測地
点の走査基準線から距離計測方向への変位量を求め、前
記センサ部の炭化室内への挿入、走査範囲の中の複数の
位置において前記画像撮影手段及び方向・位置計測手段
を介して求めたセンサ部の変位量により前記複数の距離
計測手段の計測値から算出したセンサ部の対応する位置
ずれを補正し、この補正後のセンサ部の位置ずれデータ
とこのセンサ部を介した距離計測手段の計測値からコー
クス炉体に対する任意の基準位置に対しての炉壁計測点
の位置を算出することを特徴とするコークス炉炉壁形状
計測方法。
【請求項３】前記画像撮影手段のコークス炉体に対す
る相対的な方向及び位置を順次計測する方向・位置計測
手段として、前記画像撮影手段と相互の位置関係の固定
された所定位置に収束光投射手段及び反射光受光手段
と、コークス炉体の所定位置に固定された反射鏡とをそ
れぞれ設け、前記画像撮影手段は炭化室内に挿入された
センサ部の位置と共にコークス炉体に設けられた複数の
基準位置を順次撮影し、また前記収束光投射手段から収
束光を前記反射鏡に向けて投射し、その反射光を反射光
受光手段により受光してこの受光した反射光の座標位置
を計測し、前記画像撮影手段により撮影された炉体の複
数の基準位置の画像データと前記計測された反射光の座
標位置とにより画像撮影手段の炉体に対する相対的な方
向及び位置を順次計測することを特徴とする請求項１ま
たは２記載のコークス炉炉壁形状計測方法。
【請求項４】前記画像撮影手段のコークス炉体に対す
る相対的な方向及び位置を順次計測する方向・位置計測
手段として、コークス炉体に設けられた複数の基準位置
をそれぞれ視野内に収めることが可能な異なる位置で且
つ前記画像撮影手段と相互に位置関係が固定された位置
に少なくとも一対の較正用画像撮影手段を設け、前記画
像撮影手段は炭化室内に挿入されたセンサ部の位置と共
に前記コークス炉体に設けられた複数の基準位置を順次
撮影し、また前記少なくとも一対の較正用画像撮影手段
はコークス炉体に設けられた複数の基準位置をそれぞれ
撮影し、画像撮影手段及び較正用画像撮影手段によりそ
れぞれ撮影された炉体の複数の基準位置の画像データか
ら前記コークス炉体に設けられた複数の基準位置と画像
撮影手段及び較正用画像撮影手段との相互の位置関係を
算出することにより画像撮影手段の炉体に対する相対的
な方向及び位置を順次計測することを特徴とする請求項
１または２記載のコークス炉炉壁形状計測方法。
【請求項５】前記画像撮影手段のコークス炉体に対す
る相対的な方向及び位置を順次計測する方向・位置計測
手段として、コークス炉体における複数の既知の位置ま
での距離をそれぞれ非接触で計測できる複数の較正用距
離計測手段を前記画像撮影手段と相互に位置関係が固定
された異なる位置にそれぞれ設け、前記画像撮影手段は
炭化室内に挿入されたセンサ部の位置と共にコークス炉
体に設けられた複数の基準位置を順次撮影し、また前記
複数の較正用距離計測手段はコークス炉体における複数
の既知の位置までの距離をそれぞれ計測し、前記画像撮
影手段により撮影された炉体の複数の基準位置の画像デ
ータと複数の較正用距離計測手段により計測された距離
データに基づき画像撮影手段の炉体に対する相対的な方
向及び位置を順次計測することを特徴とする請求項１ま
たは２記載のコークス炉炉壁形状計測方法。
【請求項６】前記非接触の距離計測手段の単数または
複数のセンサ部をコークス押出ラムまたはラムビームの
先端部に設置し、また炭化室内に挿入された前記センサ
部の位置またはセンサ部の位置と共にコークス炉体に設
けられた複数の基準位置を順次撮影する画像撮影手段並
びにこの画像撮影手段のコークス炉体に対する相対的な
方向及び位置を計測する方位・位置計測手段を押出ラム
を駆動する押出装置に設置することを特徴とする請求項
１から５までのいずれかの請求項に記載のコークス炉炉
壁形状計測方法。
【請求項７】前記画像撮影手段のコークス炉体に対す
る相対的な方向および位置を順次計測する方向・位置計
測手段として、コークス炉体における複数の既知の位置
までの距離をそれぞれ非接触で計測できる単一の較正用
距離計測手段を前記画像計測手段と相互に位置関係が固
定された位置に設け、前記画像撮影手段は炭化室内に挿
入されたセンサ部の位置とともにコークス炉体に設けら
れた複数の基準位置を順次撮影し、また、前記単一の較
正用距離計測手段はコークス炉体における複数の既知の
位置までの距離を計測し、前記画像撮影手段により撮影
された炉体の複数の基準位置の画像データと単一の較正
用距離計測手段により計測された距離データに基づき画
像撮影手段の炉体に対する相対的な方向及び位置を順次
計測することを特徴とする請求項１または２記載のコー
クス炉炉壁形状計測方法。
【請求項８】コークス炉の炭化室への挿入部材に距離
計測手段のセンサ部を取り付け、前記挿入部材を前記炭
化室に挿入しつつ炭化室壁面までの距離を逐次計測する
ことにより、コークス炉の炭化室壁面形状を計測するコ
ークス炉炉壁形状計測方法において、前記センサ部又はその近傍に取り付けられた参照点と、
前記コークス炉に取り付けられた少なくとも１つの基準
点とを同時に撮像し、その撮像画像における前記参照点
と前記基準点との位置関係に基づいて、前記センサ部に
よる計測結果を補正することを特徴とするコークス炉炉
壁形状計測方法。
【請求項９】前記センサ部は、炭化室の壁面に向くよ
うにかつ同一方向に複数取り付けられており、前記挿入部材が各センサ部の間隔分だけ又はその整数倍
の距離だけ挿入される毎に、各センサ部による炭化室壁
面までの距離計測を行い、前記炭化室に対するセンサ部の挿入位置が同一となる２
以上の計測結果を少なくとも用い、センサ部による計測
結果を逐次補正することを特徴とする請求項８記載のコ
ークス炉炉壁形状計測方法。
【請求項１０】前記撮像画像に基づく計測結果の補正
は、所定点の計測毎、又は複数の計測を含む所定距離の
挿入毎に行われることを特徴とする請求項９記載のコー
クス炉炉壁形状計測方法。