JPH06137069A - Automatic measuring method of shielding machine - Google Patents
Automatic measuring method of shielding machineInfo
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- JPH06137069A JPH06137069A JP31404892A JP31404892A JPH06137069A JP H06137069 A JPH06137069 A JP H06137069A JP 31404892 A JP31404892 A JP 31404892A JP 31404892 A JP31404892 A JP 31404892A JP H06137069 A JPH06137069 A JP H06137069A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、シールドトンネル工事
において、掘進動作中のシールド機の位置を自動的に測
定する自動測量方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic surveying method for automatically measuring the position of a shield machine during excavation in shield tunnel construction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】昨今、シールド機を用いた地下トンネル
が盛んに構築されているが、このような地下トンネルを
構築する際には、掘進動作中のシールド機の位置を正確
に測量する必要がある。掘進動作中のシールド機の位置
を測定する方法としては、（１）掘進動作前に測定され
た位置を記憶しておき、この位置を基準としてシールド
機に搭載されたジャイロコンパス、傾斜計、ストローク
計の計測値により、相対移動量を演算する方法。（２）
光波測距測角儀を既設トンネル内に設置し、シールド機
に設置した光学ターゲットを測定して、光学ターゲット
の位置を絶対位置として定め、光学ターゲットのシール
ド機への取付位置関係およびシールド機に搭載されたジ
ャイロコンパス、傾斜計の計測値および光学ターゲット
の位置から、シールド機の位置を演算する方法。（３）
シールド機に搭載されたジャイロコンパス、傾斜計の代
わりに、レーザ光式姿勢角度検出器を用いる方法。
（４）前述した方法を併用する方法等がある。このよう
な方法によれば、トンネルの直線部と曲線部ともに計測
可能である。2. Description of the Related Art Recently, underground tunnels using shield machines have been actively constructed, but when constructing such underground tunnels, it is necessary to accurately measure the position of the shield machine during excavation operation. is there. The method of measuring the position of the shield machine during the excavation operation is as follows: (1) The position measured before the excavation operation is stored, and the gyro compass, inclinometer, and stroke mounted on the shield machine are used as a reference. A method of calculating the relative movement amount based on the measurement value of the meter. (2)
An optical wave rangefinder is installed in the existing tunnel, the optical target installed on the shield machine is measured, the position of the optical target is determined as an absolute position, and the mounting relationship of the optical target to the shield machine and the shield machine are set. A method to calculate the position of the shield machine from the installed gyro compass, inclinometer measurement value, and optical target position. (3)
A method that uses a laser beam attitude angle detector instead of the gyro compass and inclinometer mounted on the shield machine.
(4) There is a method of using the above-mentioned method together. According to such a method, it is possible to measure both the straight line portion and the curved line portion of the tunnel.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら（１）の
相対移動量を演算する方法では、基準となる掘進開始前
のシールド機の位置を適切な間隔で実測して補正しなけ
れば計測誤差が累積するという問題がある。（２）また
は（３）の光波測距測角儀、レーザ等を利用する方法で
は、トンネル曲線部の掘進において、光波またはレーザ
等の光路遮断が生じるため、測定器の盛り替え（測定器
の位置を替えること）を行わなければならず、この盛り
替え作業には高い精度が要求され、盛り替え作業自体が
簡単ではなく、長時間を要する。However, in the method of calculating the relative movement amount of (1), the measurement error is accumulated unless the position of the shield machine as a reference before the start of excavation is actually measured and corrected. There is a problem of doing. In the method (2) or (3) using the light-wave distance-measuring finder, the laser, etc., since the optical path of the light-wave or the laser is interrupted when the tunnel curve is dug, the measuring instrument must be replaced ( The positions must be changed), and this refilling work requires high accuracy, and the refilling work itself is not easy and takes a long time.
【０００４】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、計測誤差の累積が
発生せず、盛り替え作業が簡単で短時間で終了し、しか
も盛り替え精度を要求せず、トンネルの直線部および曲
線部でシールド機の位置を自動的に測定できるシールド
機の自動測量方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent the accumulation of measurement errors, to easily perform the refilling work in a short time, and to refill it. It is an object of the present invention to provide an automatic surveying method for a shield machine that can automatically measure the position of the shield machine at a straight section and a curved section of a tunnel without requiring accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、（ａ）第１の基台に設置された第１の
２台の撮像手段からなる第１の検出器の位置を測定する
工程と、（ｂ）前記第１の２台の撮像手段により、シー
ルド機に設けられたターゲットを撮像し、撮像されたタ
ーゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める
工程と、（ｃ）第２の基台に設置された第２の２台の撮
像手段を、前記第１の検出器の第１の２台の撮像手段で
撮像して、前記第２の２台の撮像手段の位置を測定する
工程と、（ｄ）前記第２の２台の撮像手段により前記タ
ーゲットを撮像し、撮像されたターゲットを画像処理し
て前記ターゲットの位置を求める工程と、を具備し、前
記第１の検出器と前記第２の検出器と入れ替えつつ
（ｃ）、（ｄ）の工程を繰り返すことを特徴とするシー
ルド機の自動測量方法である。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides: (a) the position of a first detector composed of first two image pickup means installed on a first base. And (b) imaging the target provided on the shield machine by the first two imaging means, and image-processing the imaged target to obtain the position of the target. c) The second two imaging means installed on the second base are imaged by the first two imaging means of the first detector to obtain the second two imaging means. And (d) capturing the target with the second two image capturing means, and subjecting the captured target to image processing to determine the position of the target. Steps (c) and (d) while replacing the first detector with the second detector An automatic surveying method of the shield machine and repeating.
【０００６】[0006]
【作用】本発明では、基台に設置された２台の撮像手段
からなる検出器の位置を測定し、２台の撮像手段によ
り、シールド機に設けられたターゲットを撮像し、撮像
されたターゲットを画像処理してターゲットの位置を求
める。盛り替えを行う場合、別の検出器を設置し、元の
検出器で別の検出器の位置を測定し、別の検出器でター
ゲットの位置を測定する。元の検出器と別の検出器と入
れ替えつつターゲットの測定を行う。According to the present invention, the position of the detector comprising the two image pickup means installed on the base is measured, the two image pickup means image the target provided on the shield machine, and the imaged target is imaged. The image is processed to obtain the position of the target. In the case of re-sizing, another detector is installed, the original detector measures the position of the other detector, and the other detector measures the position of the target. The target is measured while replacing the original detector with another detector.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。図１は、本実施例で用いられる検出器１ａ
の斜視図であり、図２は検出器１ａの平面図である。こ
の検出器１ａは、固定軸２にモータ３、エンコーダ５が
取付けられる。固定軸２の下端には図示しない三脚ある
いはトンネル側壁への取付用治具が設けられる。モータ
３の回転軸７に基台９が固設される。モータ３は図示し
ない旋回コントローラにより制御され、基台９を回転さ
せる。エンコーダ５は基台９の旋回角を測定する。基台
９にＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂが固設される。図２に
示されるようにＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂのカメラ中
心軸は一定距離前方で交差されるようにＣＣＤカメラ１
１ａ、１１ｂが基台９に固設される。ＣＣＤカメラ１１
ａ、１１ｂはターゲット等を撮像するものであり、ＣＣ
Ｄカメラ１１ａ、１１ｂで撮像された画像は、図示しな
い画像処理装置に送られ画像処理され、図３に示すよう
なディスプレイ１３ａ、１３ｂで表示される。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a detector 1a used in this embodiment.
2 is a plan view of the detector 1a. In this detector 1a, a motor 3 and an encoder 5 are attached to a fixed shaft 2. At the lower end of the fixed shaft 2, a tripod (not shown) or a jig for attaching to the tunnel side wall is provided. A base 9 is fixedly mounted on the rotary shaft 7 of the motor 3. The motor 3 is controlled by a turning controller (not shown) to rotate the base 9. The encoder 5 measures the turning angle of the base 9. CCD cameras 11a and 11b are fixedly mounted on the base 9. As shown in FIG. 2, the CCD cameras 1a and 11b are arranged such that the central axes of the CCD cameras 11a and 11b intersect each other at a certain distance in front.
1a and 11b are fixedly mounted on the base 9. CCD camera 11
a and 11b are for picking up an image of a target or the like, and CC
The images captured by the D cameras 11a and 11b are sent to an image processing device (not shown) for image processing and displayed on the displays 13a and 13b as shown in FIG.
【０００８】図３は、ＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂによ
り撮像されたターゲットのディスプレイ１３ａ、１３ｂ
上の位置を示すものである。すなわちＣＣＤカメラ１１
ａで撮像された画像は、ディスプレイ１３ａに表示さ
れ、ＣＣＤカメラ１１ｂで撮像された画像は、ディスプ
レイ１３ｂに表示される。FIG. 3 shows the target displays 13a and 13b imaged by the CCD cameras 11a and 11b.
It shows the upper position. That is, the CCD camera 11
The image captured by a is displayed on the display 13a, and the image captured by the CCD camera 11b is displayed on the display 13b.
【０００９】次に２台のＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂに
よりターゲットの位置を測定する原理について説明す
る。図４から図９はこの測定原理の説明図である。ま
ず、ターゲットＰの位置座標（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ）のう
ち、（ｘｐ，ｙｐ）を求める。Next, the principle of measuring the position of the target by the two CCD cameras 11a and 11b will be described. 4 to 9 are explanatory views of this measurement principle. First, (xp, yp) of the position coordinates (xp, yp, zp) of the target P is obtained.
【００１０】図４、５、６、７は、ＣＣＤカメラ１１
ａ、１１ｂとターゲットＰを含む空間の平面図である。
図４においてＡ、ＢはＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂの位
置を示し、Ｐはターゲット、Ｃは一定距離前方での撮像
面（基準面）における画面中心点、ＥＮＤは一定距離前
方での撮像面（基準面）におけるディスプレイ１３ａの
画面端、Ｌは基準面のＡ点からの距離、Ｎ（ｄｏｔ）は
基準面におけるディスプレイ１３ａの画面中心点Ｃから
画面端ＥＮＤまでの画素数、ＤはＣ・ＥＮＤ間の実測距
離を示す。4, 5, 6, and 7 are CCD cameras 11.
It is a top view of the space containing a and 11b and the target P.
In FIG. 4, A and B indicate the positions of the CCD cameras 11a and 11b, P is the target, C is the screen center point on the imaging plane (reference plane) at a fixed distance forward, and END is the imaging plane at the fixed distance forward (reference). Surface) of the display 13a on the reference plane, L is the distance from the point A on the reference plane, N (dot) is the number of pixels from the screen center point C of the display 13a on the reference plane to the screen edge END, and D is between C and END. Shows the measured distance of.
【００１１】ここで、ターゲットＰがＡＰの線上にある
場合、画像で得られるターゲットＰの位置は、Ａ点から
の距離に関わらず画面中心点ＣからＫ１（ｄｏｔ）の位
置である。Here, when the target P is on the line of AP, the position of the target P obtained in the image is the position from the screen center point C to K1 (dot) regardless of the distance from the point A.
【００１２】したがって、直線ＡＣと直線ＡＰのなす角
度θ１は、 θ１＝ｔａｎ-1（Ｄ・Ｋ１／（Ｌ・Ｎ）） 同様に、直線ＢＣと直線ＢＰのなす角度θ２は、 θ２＝ｔａｎ-1（Ｄ・Ｋ２／（Ｌ・Ｎ）） となる。Therefore, the angle θ1 formed by the straight line AC and the straight line AP is θ1 = tan −1 (D · K1 / (L · N)). Similarly, the angle θ2 formed by the straight line BC and the straight line BP is θ2 = tan − It becomes 1 (D ・ K2 / (L ・ N)).
【００１３】図５において、ベクトルＡＢの単位ベクト
ルｎ１を求めると、 ｜ＡＢ｜＝Ｒ＝｛（ｘｂ−ｘａ）2 ＋（ｙｂ−ｙａ）2 ｝1/2 ベクトルｎ１＝（１／Ｒ）・（ｘｂ−ｘａ，ｙｂ−ｙａ） となる。[0013] In FIG. 5, when determining the unit vector n1 vector AB, | AB | = R = {(xb-xa) 2 + (yb-ya) 2} 1/2 vector n1 = (1 / R) · (Xb-xa, yb-ya).
【００１４】ベクトルＡＥは単位ベクトルｎ１をα＋θ
１だけ時計回りに回転させ、Ｌ倍したものである。ベク
トルＡＥの単位ベクトルをベクトルｎ２（ｘ１，ｙ１）
とすると、 ｘ１＝ｎ１（ｘ）・ｃｏｓ（α＋θ１）＋ｎ１（ｙ）・ｓｉｎ（α＋θ１） ｙ１＝−ｎ１（ｘ）・ｓｉｎ（α＋θ１）＋ｎ１（ｙ）・ｃｏｓ（α＋θ１ ）よって、Ｅ（ｘｅ，ｙｅ）は、 ｘｅ＝ｘａ＋Ｌ・ｘ１ ＝ｘａ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘｂ−ｘａ）・ｃｏｓ（α＋θ１） ＋（ｙｂ−ｙａ）・ｓｉｎ（α＋θ１）｝ ｙｅ＝ｙａ＋Ｌ・ｙ１ ＝ｙａ＋（Ｌ／Ｒ）・｛−（ｘｂ−ｘａ）・ｓｉｎ（α＋θ１）＋ （ｙｂ−ｙａ）・ｃｏｓ（α＋θ１）｝ となる。The vector AE is obtained by converting the unit vector n1 into α + θ.
It is rotated by 1 clockwise and multiplied by L. The unit vector of the vector AE is the vector n2 (x1, y1)
Then, x1 = n1 (x) · cos (α + θ1) + n1 (y) · sin (α + θ1) y1 = −n1 (x) · sin (α + θ1) + n1 (y) · cos (α + θ1) Therefore, E (xe, ye) is xe = xa + L * x1 = xa + (L / R) * {(xb-xa) * cos ((alpha + theta) 1) + (yb-ya) * sin ((alpha + theta) 1)} ye = ya + L * y1 = ya + (L / R) · {− (xb−xa) · sin (α + θ1) + (yb−ya) · cos (α + θ1)}.
【００１５】また、直線ＡＥの方程式は、 ｙ＝｛（ｘ−ｘａ）・（ｙｅ−ｙａ）／（ｘｅ−ｘａ）｝＋ｙａ で与えられる。The equation of the straight line AE is given by y = {(x-xa). (Ye-ya) / (xe-xa)} + ya.
【００１６】同様に図６において、ベクトルＢＡの単位
ベクトルｍ１は、 ｜ＢＡ｜＝Ｒ＝｛（ｘｂ−ｘａ）2 ＋（ｙｂ−ｙａ）2 ｝1/2 ベクトルｍ１＝（１／Ｒ）・（ｘｂ−ｘａ，ｙｂ−ｙａ） ベクトルＢＦは単位ベクトルｍ１をβ＋θ２だけ反時計
回りに回転させ、Ｌ倍したものである。Similarly, in FIG. 6, the unit vector m1 of the vector BA is: | BA | = R = {(xb-xa) 2 + (yb-ya) 2 } 1/2 vector m1 = (1 / R) The (xb-xa, yb-ya) vector BF is obtained by rotating the unit vector m1 counterclockwise by β + θ2 and multiplying it by L.
【００１７】ベクトルＢＦの単位ベクトルをベクトルｍ
２（ｘ２，ｙ２）とすると、 ｘ２＝ｍ１（ｘ）・ｃｏｓ（β＋θ２）−ｍ１（ｙ）・ｓｉｎ（β＋θ２） ｙ２＝ｍ１（ｘ）・ｓｉｎ（β＋θ２）＋ｍ１（ｙ）・ｃｏｓ（β＋θ２） よって、Ｆ（ｘｆ、ｙｆ）は、 ｘｆ＝ｘｂ＋Ｌ・ｘ２ ＝ｘｂ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘａ−ｘｂ）・ｃｏｓ（β＋θ２） −（ｙａ−ｙｂ）・ｓｉｎ（β＋θ２）｝ ｙｆ＝ｙｂ＋Ｌ・ｙ２ ＝ｙｂ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘａ−ｘｂ）・ｓｉｎ（β＋θ２） ＋（ｙａ−ｙｂ）・ｃｏｓ（β＋θ２）｝ となる。The unit vector of the vector BF is the vector m
2 (x2, y2), x2 = m1 (x) .cos (β + θ2) −m1 (y) · sin (β + θ2) y2 = m1 (x) · sin (β + θ2) + m1 (y) · cos (β + θ2) Therefore, F (xf, yf) is xf = xb + L * x2 = xb + (L / R) * {(xa-xb) * cos ((beta) + (theta) 2)-(ya-yb) * sin ((beta) + (theta) 2)} yf = yb + L *. y2 = yb + (L / R) * {(xa-xb) * sin (? +? 2) + (ya-yb) * cos (? +? 2)}.
【００１８】また、直線ＢＦの方程式は、 ｙ＝｛（ｘ−ｘｂ）（ｙｆ−ｙｂ）／（ｘｆ−ｘｂ）｝＋ｙｂ で与えられる。The equation of the straight line BF is given by y = {(x-xb) (yf-yb) / (xf-xb)} + yb.
【００１９】したがって、ターゲットＰの位置座標Ｐ
（ｘｐ，ｙｐ）は、直線ＡＥと直線ＢＦの交点であるか
ら、次式を解くことで求められる。Therefore, the position coordinate P of the target P
Since (xp, yp) is the intersection of the straight line AE and the straight line BF, it can be obtained by solving the following equation.
【００２０】 ｛（ｘ−ｘａ）・（ｙｅ−ｙａ）／（ｘｅ−ｘａ）｝＋ｙａ ＝｛（ｘ−ｘｂ）（ｙｆ−ｙｂ）／（ｘｆ−ｘｂ）｝＋ｙｂ ただし、 ｘｅ＝ｘａ＋Ｌ・ｘ１ ＝ｘａ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘｂ−ｘａ）・ｃｏｓ（α＋θ１） ＋（ｙｂ−ｙａ）・ｓｉｎ（α＋θ１）｝ ｙｅ＝ｙａ＋Ｌ・ｙ１ ＝ｙａ＋（Ｌ／Ｒ）・｛−（ｘｂ−ｘａ）・ｓｉｎ（α＋θ１） ＋（ｙｂ−ｙａ）・ｃｏｓ（α＋θ１）｝ ｘｆ＝ｘｂ＋Ｌ・ｘ２ ＝ｘｂ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘａ−ｘｂ）・ｃｏｓ（β＋θ２） −（ｙａ−ｙｂ）・ｓｉｎ（β＋θ２）｝ ｙｆ＝ｙｂ＋Ｌ・ｙ２ ＝ｙｂ＋（Ｌ／Ｒ）・｛（ｘａ−ｘｂ）・ｓｉｎ（β＋θ２） ＋（ｙａ−ｙｂ）・ｃｏｓ（β＋θ２）｝ 次にターゲットＰの鉛直座標ｚｐを求める。図８、９は
ＣＣＤカメラ１１ａとターゲットを含む空間の側面図で
ある。図８、図９において、Ｌは基準面のＡ点からの距
離、Ｎ１（ｄｏｔ）は画面中心点Ｃから画面端ＥＮＤ１
までの画素数、Ｄ１はＣ・ＥＮＤ１間の実測距離であ
る。このときターゲットＰがＡＰの線上にある場合、画
面で得られるＰ点の位置は、Ａ点からの距離に関わらず
ＣからＫ３（ｄｏｔ）の位置である。{(X−xa) · (ye−ya) / (xe−xa)} + ya = {(x−xb) (yf−yb) / (xf−xb)} + yb where xe = xa + L · x1 = Xa + (L / R) * {(xb-xa) * cos ([alpha] + [theta] 1) + (yb-ya) * sin ([alpha] + [theta] 1)} ye = ya + L * y1 = ya + (L / R) * {-(xb-xa) ) * Sin ([alpha] + [theta] 1) + (yb-ya) * cos ([alpha] + [theta] 1)} xf = xb + L * x2 = xb + (L / R) * {(xa-xb) * cos ([beta] + [theta] 2)-(ya-yb) * sin (Β + θ2)} yf = yb + L · y2 = yb + (L / R) · {(xa−xb) · sin (β + θ2) + (ya−yb) · cos (β + θ2)} Next, the vertical coordinate zp of the target P is obtained. . 8 and 9 are side views of the space including the CCD camera 11a and the target. In FIGS. 8 and 9, L is the distance from the point A on the reference plane, and N1 (dot) is the screen center point C to the screen edge END1.
The number of pixels up to, D1 is the measured distance between C and END1. At this time, when the target P is on the line of AP, the position of point P obtained on the screen is the position of C to K3 (dot) regardless of the distance from point A.
【００２１】したがって、直線ＡＣと直線ＡＰのなす角
度φは、 φ＝ｔａｎ-1（Ｄ１・Ｋ３／（Ｌ・Ｎ１）） となる。Therefore, the angle φ formed by the straight line AC and the straight line AP is φ = tan −1 (D1 · K3 / (L · N1)).
【００２２】図９において、Ａ点からＰ点までの水平距
離Ｌ１は、 Ｌ１＝｛（ｘｐ−ｘａ）2 ＋（ｙｐ−ｙａ）2 ｝1/2 で与えられるから、ターゲットＰの位置座標Ｐ（ｚｐ）
は、 ｚｐ＝ｚａ＋Ｌ１・ｔａｎ（φ） （ただし、ｚａ＝ｚ
ｃとする）で求められる。In FIG. 9, since the horizontal distance L1 from the point A to the point P is given by L1 = {(xp-xa) 2 + (yp-ya) 2 } 1/2 , the position coordinate P of the target P is (Zp)
Is zp = za + L1 · tan (φ) (where za = z
c)).
【００２３】このようにディスプレイ１３ａ、１３ｂ上
のターゲットＰの位置を基にしてターゲットＰの座標
（ｘｐ，ｙｐ，ｚｐ）が求められる。In this way, the coordinates (xp, yp, zp) of the target P are obtained based on the position of the target P on the displays 13a and 13b.
【００２４】次にシールド機２３の位置を測定する手順
について述べる。図１０はトンネル２１の水平断面模式
図である。図中２３はシールド機を表わし、シールド機
２３にＬＥＤあるいは電球等からなる発光ターゲット２
５が設けられる。なお、外乱光の影響を受ける場合、Ｃ
ＣＤカメラ１１ａ、１１ｂにフィルタを取付ける。Next, the procedure for measuring the position of the shield machine 23 will be described. FIG. 10 is a schematic horizontal sectional view of the tunnel 21. Reference numeral 23 in the drawing denotes a shield machine, and the shield machine 23 has a light emitting target 2 including an LED or a light bulb.
5 are provided. When affected by ambient light, C
Filters are attached to the CD cameras 11a and 11b.
【００２５】まず検出器１ａをＴ１の場所に設置し、Ｃ
ＣＤカメラ１１ａ、１１ｂの位置を一般の測量方法によ
って求める。そしてＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂにより
掘進中のシールド機２３のターゲット２５を撮像して前
述した手順にしたがってターゲット２５の位置（すなわ
ち、進行中のシールド機２３の位置）を測定する。First, the detector 1a is installed at the location of T1, and C
The positions of the CD cameras 11a and 11b are obtained by a general survey method. Then, the CCD camera 11a, 11b captures an image of the target 25 of the shield machine 23 in progress and measures the position of the target 25 (that is, the position of the shield machine 23 in progress) according to the procedure described above.
【００２６】２台のＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂのう
ち、いずれかがターゲット２５を撮像できなくなった場
合には、旋回コントローラ（図示せず）によりモータ３
を駆動させ、ＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂが撮像可能な
位置になるまで基台９を回転させる。エンコーダ５によ
り基台９の回転量が測定されるので、回転後のＣＣＤカ
メラ１１ａ、１１ｂの位置が求められる。回転後のＣＣ
Ｄカメラ１１ａ、１１ｂの位置を基準点として、ＣＣＤ
カメラ１１ａ、１１ｂにより掘進中のシールド機２３の
ターゲット２５を撮像して、ターゲット２５の位置を測
定する。When one of the two CCD cameras 11a and 11b cannot capture the image of the target 25, the rotation controller (not shown) causes the motor 3 to move.
Is driven, and the base 9 is rotated until the CCD cameras 11a and 11b are in positions where images can be picked up. Since the amount of rotation of the base 9 is measured by the encoder 5, the positions of the CCD cameras 11a and 11b after rotation are obtained. CC after rotation
CCD with the positions of the D cameras 11a and 11b as reference points
The position of the target 25 is measured by capturing an image of the target 25 of the shield machine 23 that is being dug by the cameras 11a and 11b.
【００２７】さらにシールド機２３が進行してＣＣＤカ
メラ１１ａ、１１ｂでターゲット２５を撮像することが
できなくなった場合には、検出器の盛り替えを行う。す
なわちＴ２の場所に別の検出器１ｂを設置する。この検
出器１ｂは図１に示す検出器１ａと同一の構成を有し、
ＣＣＤカメラ３１ａ、３１ｂを有する。ＣＣＤカメラ１
１ａ、１１ｂでＣＣＤカメラ３１ａを撮像して前述した
手順にしたがってＣＣＤカメラ３１ａの位置を求める。
またＣＣＤカメラ１１ａ、１１ｂでＣＣＤカメラ３１ｂ
を撮像して前述した手順にしたがってＣＣＤカメラ３１
ｂの位置を求める。このようにして盛り替え後のＣＣＤ
カメラ３１ａ、３１ｂの位置が基準点として求められ
る。そしてＣＣＤカメラ３１ａ、３１ｂによりターゲッ
ト２５を撮像しシールド機２３の位置を測定する。When the shield machine 23 further advances and the CCD camera 11a, 11b cannot capture the image of the target 25, the detector is resized. That is, another detector 1b is installed at the location of T2. This detector 1b has the same structure as the detector 1a shown in FIG.
It has CCD cameras 31a and 31b. CCD camera 1
The CCD camera 31a is imaged by 1a and 11b, and the position of the CCD camera 31a is obtained according to the procedure described above.
In addition, the CCD cameras 11a and 11b are used for the CCD camera 31b.
And the CCD camera 31 according to the procedure described above.
Find the position of b. CCD after refilling in this way
The positions of the cameras 31a and 31b are obtained as reference points. Then, the CCD camera 31a, 31b images the target 25 to measure the position of the shield machine 23.
【００２８】このようにシールド機２３の掘進にしたが
って検出器１ａ、１ｂを交互にいれ替えて、盛り替えを
行いつつシールド機２３の位置を測定する。In this way, the detectors 1a and 1b are alternately replaced according to the progress of the shield machine 23, and the position of the shield machine 23 is measured while performing the replacement.
【００２９】したがって、本実施例では計測誤差の累積
が発生せず、盛り替え作業が簡単で短時間で終了し、し
かも盛り替え精度を要求せず、トンネルの直線部および
曲線部でシールド機の位置を自動的に測定できる。Therefore, in the present embodiment, the accumulation of measurement error does not occur, the refilling work is completed in a short time, and the refilling accuracy is not required, and the shield machine of the shield machine is used at the straight line portion and the curved line portion of the tunnel. The position can be measured automatically.
【００３０】[0030]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、計測誤差の累積が発生せず、盛り替え作業が簡単
で短時間で終了し、しかも盛り替え精度を要求せず、ト
ンネルの直線部および曲線部でシールド機の位置を自動
的に測定できる。As described above in detail, according to the present invention, the accumulation of measurement errors does not occur, the refilling work is completed in a short time, the refilling accuracy is not required, and the tunneling is not required. The position of the shield machine can be automatically measured at the straight and curved parts of.
【図１】 検出器の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a detector.
【図２】 検出器の平面図FIG. 2 is a plan view of the detector.
【図３】 ディスプレイ１３ａ、１３ｂ上の画像を示す
図FIG. 3 is a diagram showing an image on the displays 13a and 13b.
【図４】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram for measuring the position of a target with a CCD camera.
【図５】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram when measuring the position of a target with a CCD camera.
【図６】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram when measuring the position of a target with a CCD camera.
【図７】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram for measuring the position of the target with a CCD camera.
【図８】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 8 is an explanatory diagram for measuring the position of the target with a CCD camera.
【図９】 ＣＣＤカメラによるターゲットの位置を測定
する場合の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram for measuring the position of the target with a CCD camera.
【図１０】 トンネル２１の水平断面模式図FIG. 10 is a horizontal sectional schematic view of the tunnel 21.
１ａ、１ｂ………検出器 ２………固定軸 ３………モータ ５………エンコーダ ７………回転軸 ９………基台 １１ａ、１１ｂ、３１ａ、３１ｂ………ＣＣＤカメラ ２１………トンネル ２３………シールド機 ２５………ターゲット 1a, 1b ......... Detector 2 ... ... Fixed axis 3 ... ... Motor 5 ... ... Encoder 7 ... ... Rotation axis 9 ... ... Base 11a, 11b, 31a, 31b ... ... CCD camera 21 ... …… Tunnel 23 ………… Shield machine 25 ………… Target
Claims (1)
台の撮像手段からなる第１の検出器の位置を測定する工
程と、（ｂ）前記第１の２台の撮像手段により、シール
ド機に設けられたターゲットを撮像し、撮像されたター
ゲットを画像処理して前記ターゲットの位置を求める工
程と、（ｃ）第２の基台に設置された第２の２台の撮像
手段を、前記第１の検出器の第１の２台の撮像手段で撮
像して、前記第２の２台の撮像手段の位置を測定する工
程と、（ｄ）前記第２の２台の撮像手段により前記ター
ゲットを撮像し、撮像されたターゲットを画像処理して
前記ターゲットの位置を求める工程と、 を具備し、前記第１の検出器と前記第２の検出器と入れ
替えつつ（ｃ）、（ｄ）の工程を繰り返すことを特徴と
するシールド機の自動測量方法。1. (a) The first 2 installed on the first base.
A step of measuring the position of a first detector composed of two image pickup means, and (b) an image of the target provided on the shield machine is imaged by the first two image pickup means, and the imaged target is imaged. The step of processing to obtain the position of the target, and (c) the second two image pickup means installed on the second base by the first two image pickup means of the first detector. Imaging and measuring the positions of the second two imaging means; and (d) imaging the target by the second two imaging means, performing image processing on the imaged target, and A step of obtaining a position of a target, and repeating the steps (c) and (d) while replacing the first detector and the second detector with each other. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4314048A JP2642288B2 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Automatic surveying method of shield machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4314048A JP2642288B2 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Automatic surveying method of shield machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137069A true JPH06137069A (en) | 1994-05-17 |
| JP2642288B2 JP2642288B2 (en) | 1997-08-20 |
Family
ID=18048593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4314048A Expired - Lifetime JP2642288B2 (en) | 1992-10-29 | 1992-10-29 | Automatic surveying method of shield machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642288B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202128A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Masayuki Yoshida | Measuring and surveying method using digital image |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61108910A (en) * | 1984-11-01 | 1986-05-27 | Fuji Electric Co Ltd | Method of replacing reference point of position tracking device for tunnel excavator |
| JPS63182517A (en) * | 1987-01-26 | 1988-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Measuring instrument for three-dimensional coordinate |
| JPH0379646A (en) * | 1989-06-22 | 1991-04-04 | Warner Lambert Co | Polymer-based blended compound containing altered starch |
-
1992
- 1992-10-29 JP JP4314048A patent/JP2642288B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| JP2002202128A (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-19 | Masayuki Yoshida | Measuring and surveying method using digital image |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2642288B2 (en) | 1997-08-20 |
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