JP2003004422A - トンネル形状の三次元測定装置及び三次元測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 移動手段に設置した測距手段が、トンネル内
における位置及び傾きに影響されることなく、トンネル
の断面形状を順次測定し、この断面形状を用いて迅速か
つ正確にトンネルの三次元形状を作成することができる
トンネル形状の三次元測定装置及び三次元測定方法を提
供することを課題としている。 【解決手段】 トンネル形状の三次元測定装置１であっ
て、原点Ｏから発生されるレーザ光をトンネルＴの内周
面に照射し、内周面上の照射点Ｓで反射されたレーザ光
を原点Ｏにおいて検知することで、原点Ｏと照射点Ｓの
距離を測定する測距手段２と、測距手段２を設置したト
ラック４と、トンネルＴの断面データを作成する断面デ
ータ作成手段と、トラック４の移動量を検出する移動量
検出手段３と、トラック４をトンネルＴの延長方向に移
動させてトンネルＴの三次元データを作成する三次元デ
ータ作成手段とから構成されることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル形状の三
次元測定装置及び三次元測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トンネル形状の測定方法として
は、トンネル内に設置した測距手段の原点から発生され
るレーザ光をトンネルの内周面に所定の角度毎に順次照
射し、照射したレーザ光とトンネルの内周面上の照射点
で反射されたレーザ光との位相差を検知することで、角
度毎に原点から照射点までの距離を測定し、この測定し
た距離及び角度に基づいて各照射点を位置データに変換
することで、トンネルの断面形状を示すものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のレーザ光による測距手段を用いたトンネル形状の測
定方法では、トンネルの断面形状のみが作成されるた
め、トンネル全体の形状を立体的に把握することができ
ないという問題がある。また、従来のレーザ光による測
距手段を用いたトンネル形状の測定方法では、測距手段
に設けた原点を基準としてトンネルの断面形状を示すた
め、基準となる測距手段のトンネル内における位置や傾
きによって、トンネルの断面形状に誤差が生じる。特
に、測距手段を車両等の移動手段に設置し、トンネル内
で移動させた場合は、トンネル内における移動手段の位
置を把握することが困難であるとともに、移動手段に傾
きが生じ易いため、トンネルの断面形状が正確に示され
ないという問題がある。

【０００４】そこで本発明は、前記問題を解決するため
になされたものであり、移動手段に設置した測距手段
が、トンネル内における移動手段の位置及び傾きに影響
されることなく、トンネル内を移動してトンネルの断面
形状を順次測定し、この測定した断面形状を用いて迅速
かつ正確にトンネルの三次元形状を作成することができ
るトンネル形状の三次元測定装置及び三次元測定方法を
提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく構成されるものであり、請求項１に記載の発明
は、トンネル形状の三次元測定装置であって、原点から
発生されるレーザ光をトンネルの内周面に所定の角度毎
に順次照射し、トンネルの内周面上の照射点で反射され
たレーザ光を原点において検知することで、原点と照射
点との距離を所定の角度毎に順次測定する測距手段と、
測距手段を設置した移動手段と、複数の照射点から基準
点を検出する基準点検出手段と、複数の照射点を、基準
点を基準とする位置データに変換することで、トンネル
形状の断面データを作成する断面データ作成手段と、移
動手段の移動量を検出する移動量検出手段と、移動手段
をトンネルの延長方向に移動させて順次作成した断面デ
ータ及び移動手段の移動量に基づいて、トンネル形状の
三次元データを作成する三次元データ作成手段とから構
成されることを特徴とする。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、トンネル
形状の三次元測定方法であって、移動手段に設置した測
距手段が、原点から発生されるレーザ光をトンネルの内
周面に所定の角度毎に順次照射し、トンネルの内周面上
の照射点で反射されたレーザ光を原点において検知する
ことで、原点と照射点との距離を所定の角度毎に順次測
定する測距段階と、複数の照射点から基準点を検出する
基準点検出段階と、複数の照射点を、基準点を基準とす
る位置データに変換することで、トンネル形状の断面デ
ータを作成する断面データ作成段階と、移動手段をトン
ネルの延長方向に移動させて順次作成した断面データ及
び移動手段の移動量に基づいて、トンネル形状の三次元
データを作成する三次元データ作成段階とから構成され
ることを特徴とする。

【０００７】ここで、移動手段とは、自動車、電車等の
走行手段を備えたものであり、測距手段を設置してトン
ネル内を走行することができるものであれば、駆動方式
及び構造は限定されない。なお、トンネルの内周面と
は、トンネルの内壁及び路面であり、トンネルの内壁に
設けられた送風機や標識等の突起物の表面を含む。さら
に、トンネル形状とは、トンネル内に設置された前記突
起物の形状を含む。

【０００８】また、基準点とは、測距手段の外部に設け
られた点であり、この点を基準として照射点の位置を測
定することで、測距手段を設置した移動手段の変位に影
響されることなく、正確に照射点の位置を測定すること
ができる。なお、基準点は、その位置を正確に特定する
ことができる点であれば、任意の位置に設けてもよい
が、本発明のように、トンネルに適用する場合は、トン
ネルの内壁と路面の境界に設けることで、トンネル内に
おける基準点の位置を正確に特定することが、実用上に
おいて好適である。

【０００９】請求項１及び請求項３に記載の発明によれ
ば、移動手段に設置した測距手段のレーザ光によるトン
ネルの内周面上の照射点を、トンネルの内周面上に設け
た基準点を基準とする位置データに変換することで、ト
ンネル形状の断面データを作成するため、測距手段のト
ンネル内における位置及び傾斜に影響されることなく、
トンネル形状の断面データを順次作成し、この断面デー
タに移動手段の移動量を付加することで、トンネル形状
の三次元データを迅速かつ正確に作成することができ
る。

【００１０】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載のトンネル形状の三次元測定装置であって、測距
手段を移動手段の前部及び後部に各々設けることを特徴
とする。

【００１１】この発明によれば、移動手段の前部と後部
に設けた測距手段の各測定値を比較することで、トンネ
ルの延長方向における移動手段の傾きを容易に把握する
ことができるため、その傾きを補正し、より正確にトン
ネル形状の三次元データを作成することができる。

【００１２】したがって、本発明のトンネル形状の三次
元測定装置及び三次元測定方法では、移動手段に設置し
た測距手段を用いて順次作成された正確なトンネル形状
の断面データに基づいて、トンネル形状の三次元データ
を作成するため、トンネル全体の形状を迅速かつ正確に
把握することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の実施形態に係る三次元測定
装置を示した側面図である。図２は本発明の実施形態に
係る三次元測定装置を示した背面図である。図３は本発
明の実施形態に係る三次元測定装置を示した平面図であ
る。図４は測距手段によってレーザ光を照射した際を示
した図で、（ａ）はレーザ光の照射点を示した図、
（ｂ）は基準点検出方法を示した図である。図５は基準
点検出方法におけるベクトル同士のなす角の比較図であ
る。図６は測距手段によって内壁にレーザ光を照射した
際の他の例を示した図で、（ａ）はレーザ光の照射点を
示した図、（ｂ）は基準点検出方法におけるベクトル同
士のなす角の比較図である。図７は基準点検出方法の他
の例を示した図である。図８は形状データ作成手段を示
した構成図である。

【００１５】まず、本発明の実施形態に係るトンネル形
状の三次元測定装置における構成を説明する。三次元測
定装置１は、図１，図２に示すように、トンネルＴ内を
走行可能な移動手段であるトラック４と、トラック４に
設置された測距手段２、傾斜角検出手段６（図示せず）
及び形状データ作成手段５（図示せず）、移動量検出手
段３とから構成されている。ここで、三次元データは、
トンネルの鉛直断面における後記基準点を絶対基準とし
てＸ，Ｙ座標を設け、トンネルの延長方向にＺ軸を設け
ることにより、三次元形状を示すものである。

【００１６】次に、各構成要素について説明する。測距
手段２は、図１，図３に示すように、トラック４の荷台
４ａに設置されたレーザ光による測距装置であって、荷
台４ａの前部４ｂに設置した前部測距手段２ａと後部４
ｃに設置した後部測距手段２ｂとから構成され、レーザ
光を発生させる原点Ｏが鉛直方向に回転可能であり、測
距手段２の原点ＯからトンネルＴの内周面にレーザ光を
照射し、照射したレーザ光とトンネルＴの内周面上の照
射点Ｓで反射されたレーザ光との位相差を検出すること
で、原点ＯからトンネルＴの内周面上の照射点Ｓまでの
距離を測定する。

【００１７】傾斜角検出手段６は、図８に示すように、
測距手段２の傾斜角を検出する自動角度検出装置であ
り、測距手段２がトラック４の荷台４ａに水平状態で固
定されているのであれば、トラック４の荷台４ａの傾斜
角を検出するものでもよい。

【００１８】移動量検出手段３は、図１，図２に示すよ
うに、トラック４の移動量を検出することで、トラック
４に設置した測距手段２の移動量を検出するものであ
り、トラック４の下部に所定の間隔（１スパン）で設け
た２組の車輪の回転をロータリエンコーダによって検出
することで、トラック４の移動量を検出する。なお、ト
ラック４の荷台４ａに設置した前部測距手段２ａ及び後
部測距手段２ｂが２組の車輪による１スパン内に配置さ
れるようにしている。

【００１９】ここで、測距手段２、傾斜角検出手段６及
び移動量検出手段３は、既存の測定装置であり、小型で
正確に測定することができるものであれば、前記の構成
に限定されるものではない。

【００２０】形状データ作成手段５は、図８に示すよう
に、基準点検出手段５ａと、車両姿勢検出手段５ｂと、
断面データ作成手段５ｃと、三次元データ作成手段５ｄ
と、データ記憶手段５ｅとを備えたコンピュータであ
り、前部測距手段２ａ、後部測距手段２ｂ、傾斜角検出
手段６及び移動量検出手段３から出力された各測定値を
入力して処理する。

【００２１】以下、形状データ作成手段５における各手
段について説明する。基準点検出手段５ａは、トンネル
Ｔの断面データの基準点を、トンネルＴの内周面上の照
射点Ｓから検出する手段である。車両姿勢検出手段５ｂ
は、トラック４に設置した前部測距手段２ａと後部測距
手段２ｂの各原点から内壁までの距離を比較すること
で、トンネルＴの延長方向におけるトラック４の傾きを
検出する手段である。断面データ作成手段５ｃは、測距
手段２によって測定した照射点Ｓの位置を、基準点検出
手段５ａによって検出した基準点を基準とする絶対座標
に変換することで、トンネル形状の断面データを作成す
るとともに、傾斜角検出手段６によって検出した傾斜角
に基づいて、絶対座標に変換した照射点Ｓの絶対座標を
補正する手段である。三次元データ作成手段５ｄは、ト
ンネルＴの延長方向において順次作成された断面データ
に、測距手段２を設置したトラック４の移動量を付加す
ることで、トンネルＴの三次元データを作成する手段で
ある。

【００２２】また、トラック４は、図１に示すように、
既存の小型トラックであり、トラック４に設置される測
距手段２、傾斜角検出手段６（図示せず）、形状データ
作成手段５（図示せず）及び移動量検出手段３は小型の
装置であるため、トラック４を三次元測定装置１用に製
作する必要はなく、例えば、トンネル構築における作業
車を用いてもよい。

【００２３】次に、本発明の実施形態に係る三次元測定
装置１を用いたトンネル形状の三次元測定方法について
説明する。 （１）測距段階 まず、図１，図２，図４（ａ）に示すように、測距手段
２の原点Ｏから発生されるレーザ光を、トンネルＴの片
側の内壁Ｔａ及び路面Ｔｂに所定の角度（ｎ度）毎に順
次照射し、照射したレーザ光と内壁Ｔａ及び路面Ｔｂ上
の照射点Ｓで反射されたレーザ光の位相差を検出するこ
とで、原点Ｏから内壁Ｔａ及び路面Ｔｂまでの距離をｎ
度毎に検出する。ここで、測距手段２はトラック４の荷
台４ａに設置されており、レーザ光がトラック４の下方
を照射する際に、荷台４ａの上面によって遮られてしま
うため、トンネルＴ内における特定の場所からトンネル
Ｔの内周面全体にレーザ光を照射することができない。
したがって、この実施形態では、トンネルＴの断面デー
タを片側ずつ作成し、各断面データを合成することでト
ンネルＴ全体の断面データを作成する。

【００２４】（２）車両姿勢検出段階 次に、図３，図８に示すように、形状データ作成手段５
の車両姿勢検出手段５ｂによって、前部測距手段２ａ及
び後部測距手段２ｂによって測定した同一角度における
原点Ｏから内壁Ｔａまでの各距離を比較する。このと
き、前部測距手段２ａと後部測距手段２ｂの測定値に誤
差が生じている場合は、トラック４がトンネルＴの延長
方向において傾いた状態であることから、照射点Ｓの位
置を正確に測定することができないため、トラック４の
位置を補正する。なお、トンネルＴの内壁Ｔａに標識や
配管等の突起物がある場合も、前部測距手段２ａと後部
測距手段２ｂの測定値に誤差が生じるため、内壁Ｔａに
突起物がない部分を選択して測定する。

【００２５】（３）基準点検出段階 次に、図４，図８に示すように、形状データ作成手段５
の基準点検出手段５ａによって、トンネルＴの断面デー
タの基準点を、レーザ光の照射点Ｓから検出する。ここ
で、トンネルＴの断面データは、トンネルＴの片側の断
面データを合成して作成されるため、各片側の断面デー
タにおける基準点同士の位置関係を正確に把握し、この
位置関係に基づいて各基準点を基準とする片側の断面デ
ータ同士を合成する必要がある。

【００２６】この実施形態では、位置関係が明確な２点
をトンネルＴ自体に設け、この各点を基準として片側の
断面データを示すことで、正確にトンネルＴの片側の断
面データ同士を合成する。ここで、トンネルＴ内におけ
る位置関係が明確な２点は、トンネルＴの路面Ｔｂにお
ける幅員の両端Ｔｃ，Ｔｃとすることが好ましい。トン
ネルＴの路面Ｔｂの幅員は、トンネルＴ内において一定
の大きさであるとともに、幅員は容易に計測することが
できるため、路面Ｔｂにおける幅員の両端Ｔｃ，Ｔｃ、
すなわち、トンネルＴの内壁Ｔａと路面Ｔｂの境界を基
準点とすることで、基準点同士の距離を容易に把握する
ことができる。

【００２７】以下、基準点検出手段５ａによって、基準
点となるトンネルＴの内壁Ｔａと路面Ｔｂの境界を検出
する方法を説明する。なお、前部測距手段２ａと後部測
距手段２ｂとは同様の構成であるため、ここでは、後部
測距手段２ｂについて説明する。まず、図４（ａ）に示
すように、後部測距手段２ｂによって、トンネルＴの内
周面上に照射されたレーザ光の照射点Ｓを点Ａから点Ｅ
とする。次に、図４（ｂ）に示すように、点ＡＢ間をベ
クトルａ、点ＢＣ間をベクトルｂ、点ＣＤ間をベクトル
ｃ、点ＤＥ間をベクトルｄとする。ここで、トンネルＴ
の内壁Ｔａは路面Ｔｂに対して立設した状態であり、内
壁Ｔａと路面Ｔｂの境界である点Ｃを経由するベクトル
ｂとベクトルｃの方向変化が最大となる。すなわち、ト
ンネルＴの片側の断面形状において連続する２つのベク
トルのなす角が最小となるベクトル同士が経由する点を
求めることで、基準点となる内壁Ｔａと路面Ｔｂの境界
である点Ｃを検出することができる。

【００２８】次に、各ベクトル同士のなす角の比較方法
について説明する。まず、図５に示すように、点Ｃを経
由するベクトルｂとベクトルｃのなす角を角βとした場
合、角βは、次式（数１）によって求まる。

【００２９】

【数１】

【００３０】同様にして、内壁Ｔａ上の点Ｂを経由する
ベクトルａとベクトルｂのなす角を角α、路面Ｔｂ上の
点Ｄを経由するベクトルｃとベクトルｄのなす角を角γ
として角度を求め、各角度を比較する。この結果、内壁
Ｔａと路面Ｔｂの境界である点Ｃを経由するベクトルｂ
とベクトルｃのなす角βが最小となることから、トンネ
ルＴの片側の断面形状において連続する２つのベクトル
のなす角が最小となるベクトル同士が経由する点が内壁
Ｔａと路面Ｔｂの境界であることが確認された。

【００３１】ここで、図６（ａ）に示すように、測距手
段２をトラック４の荷台４ａに、前記基準点検出段階の
場合と反対側に配置して、反対側のトンネルＴの内壁Ｔ
ａにレーザ光を照射した場合は、各ベクトルの方向が前
記基準点検出段階の場合と反対になることから、図６
（ｂ）に示すように、内壁Ｔａと路面Ｔｂの境界である
点Ｃ’を経由するベクトルｂ’とベクトルｃ’のなす角
β’は、各角度α’、β’、γ’の中で最大となる。し
たがって、この場合は、トンネルＴの片側の断面形状に
おいて連続する２つのベクトルのなす角が最大となるベ
クトル同士が経由する点が内壁Ｔａと路面Ｔｂの境界と
なる。

【００３２】（４）断面データ作成段階 次に、図８に示すように、形状データ作成手段５の断面
データ作成手段５ｃが、測距手段２によって測定した照
射点Ｓの位置を、点Ｃを基準とする絶対座標に変換する
ことで、トンネルＴの片側の断面データを作成する。こ
こで、図４（ａ）に示すように、トラック４が傾斜角θ
で傾いている場合は、照射点Ｓの位置を変換した絶対座
標に傾斜角θによる誤差が生じ、正確な断面データが作
成されないため、各照射点Ｓの座標を補正する必要があ
る。なお、傾斜角θは、傾斜角検出手段６によって検出
された測定値である。以下、照射点Ｓの絶対座標の補正
について説明する。照射点Ｃの座標を（Ｘｃ，Ｙｃ）と
し、傾斜角θを補正することなく示された照射点ｎの座
標を（Ｘｎ，Ｙｎ）とすると、傾斜角θを補正した照射
点ｎの座標（Ｘｃｎ，Ｙｃｎ）は次式（数２）によって
示される。

【００３３】

【数２】

【００３４】次に、トラック４を移動量検出手段３の１
スパンだけ移動させ、同様にして断面データを作成す
る。ここで、前部測距手段２ａ及び後部測距手段２ｂ
は、図１に示すように、移動量検出手段３の１スパン内
に配置されているため、１スパンにおいて２つの断面デ
ータが同時に作成される。この作業をトンネルの延長方
向において順次繰り返すことで、各スパンにおけるトン
ネルＴの片側の断面データを作成する。次に、同様にし
て反対側においてもトンネルＴの片側の断面データを作
成し、１スパン毎の各片側の断面データを、各基準点の
位置関係に基づいて合成することで、各スパンにおける
トンネルＴの断面データを作成する。

【００３５】（５）三次元データ作成段階 次に、図８に示すように、形状データ作成手段５の三次
元データ作成手段５ｄによって、１スパン毎のトンネル
Ｔの断面データに、移動量検出手段３によるトラック４
の移動量のデータを付加して各断面データをトンネルＴ
の延長方向に配置し、この各断面データ間を連続させる
ことで、トンネルＴ形状の三次元データを作成する。最
後に、図８に示すように、形状データ作成手段５のデー
タ記憶手段５ｅに、三次元データを記憶し、磁気記録媒
体等を介してデータの表示手段を備えるパソコン等を用
いてトンネルＴ全体の三次元形状を表示する。なお、測
距手段２による測定値をデータ記憶手段５ｅに記憶し、
磁気記録媒体等を介して断面データ作成手段５ｃ及び三
次元データ作成手段５ｄを備えるパソコン等によってト
ンネルＴ形状の三次元データを作成してもよい。

【００３６】したがって、本発明のトンネル形状の三次
元測定装置及び三次元測定方法では、トラック４に設置
した測距手段２を用いてトンネルＴ形状の三次元データ
を作成するため、トンネルＴ全体の形状を迅速かつ正確
に把握することができる。

【００３７】以上、本発明を前記実施の形態によって説
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。前記本発明のトンネル形状の三次元測定装置１及
び三次元測定方法と実質的に同一な構成を有し、同様な
作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発
明の技術的範囲に包含される。例えば、トンネルＴの断
面データの基準点は、トンネル内において位置関係が明
確となる２点の照射点Ｓであればよく、トンネルＴの内
壁Ｔａと路面Ｔｂの境界に限られるものではない。

【００３８】また、測距手段２の傾斜角θを、傾斜角検
出手段６等の装置を用いることなく求めることも可能で
ある。例えば、基準点検出段階において、図７に示すよ
うに、ベクトルｃは路面Ｔｂを示しており、トンネルＴ
の路面Ｔｂは水平状態であるため、ベクトルｃは水平状
態を示さなければならないが、傾斜角θで傾いている測
距手段２を用いた場合は、ベクトルｃが水平に対して角
度θの傾きを有する状態となる。すなわち、この角度θ
は傾斜角θと同一であるため、角度θを求めることで、
測距手段２の傾斜角θを検出することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明のトンネル形状の三次元測定装置
及び三次元測定方法によれば、移動手段に設置した測距
手段による測定値を、トンネルの内周面上に設けた基準
点を基準とする位置データに変換することで、トンネル
内における測距手段の位置や傾きに影響されることな
く、トンネル形状の断面データが作成されるため、移動
手段をトンネル内で移動させて正確な断面データを順次
作成し、この断面データに車両の移動量を付加すること
で、トンネル形状の三次元データを作成するため、トン
ネル全体の形状を迅速かつ正確に把握することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るトンネル形状の三次元
測定装置を示した側面図である。

【図２】本発明の実施形態に係るトンネル形状の三次元
測定装置を示した背面図である。

【図３】本発明の実施形態に係るトンネル形状の三次元
測定装置を示した平面図である。

【図４】本発明の実施形態に係る測距手段によってレー
ザ光を照射した際を示した図で、（ａ）はレーザ光の照
射点を示した図、（ｂ）は基準点検出方法を示した図で
ある。

【図５】基準点検出方法におけるベクトル同士のなす角
の比較図である。

【図６】本発明の実施形態に係る測距手段によって内壁
にレーザ光を照射した際の他の例を示した図で、（ａ）
はレーザ光の照射点を示した図、（ｂ）は基準点検出方
法におけるベクトル同士のなす角の比較図である。

【図７】本発明の実施形態に係る基準点検出方法の他の
例を示した図である。

【図８】本発明の実施形態に係る形状データ作成手段を
示した構成図である。

【符号の説明】

１・・・・三次元測定装置 ２・・・・測距手段 ２ａ・・・・前部測距手段 ２ｂ・・・・後部測距手段 ３・・・・移動量検出手段 ４・・・・トラック ４ａ・・・・トラックの荷台 ４ｂ・・・・トラックの荷台の前部 ４ｃ・・・・トラックの荷台の後部 ５・・・・形状データ作成手段 ５ａ・・・・基準点検出手段（形状データ作成手段） ５ｂ・・・・車両姿勢検出手段（形状データ作成手段） ５ｃ・・・・断面データ作成手段（形状データ作成手
段） ５ｄ・・・・三次元データ作成手段（形状データ作成手
段） ５ｅ・・・・データ記憶手段（形状データ作成手段） ６・・・・傾斜角検出手段 Ｏ・・・・原点 Ｔ・・・・トンネル Ｔａ・・・・トンネルの内壁 Ｔｂ・・・・トンネルの路面 Ｔｃ・・・・トンネルの路面における幅員の両端

───────────────────────────────────────────────────── 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 17/36 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｂ Ｆターム(参考） 2D054 GA62 GA65 GA82 GA97 2F065 AA06 AA09 AA37 AA49 AA51 AA53 BB24 DD06 FF13 FF66 GG04 HH04 MM07 PP22 QQ04 QQ23 QQ31 SS02 UU03 5J084 AA05 AB17 AC02 AD02 BA04 EA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原点から発生されるレーザ光をトンネル
   の内周面に所定の角度毎に順次照射し、前記トンネルの
   内周面上の照射点で反射された前記レーザ光を前記原点
   において検知することで、前記原点と前記照射点との距
   離を所定の角度毎に順次測定する測距手段と、 前記測距手段を設置した移動手段と、 前記複数の照射点から基準点を検出する基準点検出手段
   と、 前記複数の照射点を、前記基準点を基準とした位置デー
   タに変換することで、トンネル形状の断面データを作成
   する断面データ作成手段と、 前記移動手段の移動量を検出する移動量検出手段と、 前記移動手段をトンネルの延長方向に移動させて順次作
   成した前記断面データ及び前記移動手段の移動量に基づ
   いて、トンネル形状の三次元データを作成する三次元デ
   ータ作成手段とから構成されることを特徴とするトンネ
   ル形状の三次元測定装置。
2. 【請求項２】 前記測距手段を前記移動手段の前部及び
   後部に各々設けることを特徴とする請求項１に記載のト
   ンネル形状の三次元測定装置。
3. 【請求項３】 移動手段に設置した測距手段が、原点か
   ら発生されるレーザ光をトンネルの内周面に所定の角度
   毎に順次照射し、前記トンネルの内周面上の照射点で反
   射された前記レーザ光を前記原点において検知すること
   で、前記原点と前記照射点との距離を所定の角度毎に順
   次測定する測距段階と、 前記複数の照射点から基準点を検出する基準点検出段階
   と、 前記複数の照射点を、前記基準点を基準とする位置デー
   タに変換することで、トンネル形状の断面データを作成
   する断面データ作成段階と、 前記移動手段をトンネルの延長方向に移動させて順次作
   成した前記断面データ及び前記移動手段の移動量に基づ
   いて、トンネル形状の三次元データを作成する三次元デ
   ータ作成段階とから構成されることを特徴とするトンネ
   ル形状の三次元測定方法。