JPH0643243A - トンネルの位置計測方法 - Google Patents
トンネルの位置計測方法Info
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- JPH0643243A JPH0643243A JP21803291A JP21803291A JPH0643243A JP H0643243 A JPH0643243 A JP H0643243A JP 21803291 A JP21803291 A JP 21803291A JP 21803291 A JP21803291 A JP 21803291A JP H0643243 A JPH0643243 A JP H0643243A
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- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トンネル内表面の凹凸や自走式走行台車のト
ンネル内の位置の変化により、トンネルの線形測定に誤
差を生じさせないトンネルの位置計測方法を得る。 【構成】 トンネル内に一定間隔でも受けた標識を識別
光線光源２０と識別光線受信器２１で読み取り正確な走
行距離を求め、３軸方向角速度測定手段１５で得られる
角速度信号を離隔距離計測用光線光源２３と離隔距離計
測用光線受信器２４とを用いて得られるトンネルの断面
内における水平方向及び鉛直方向での位置を示す信号に
より補正することによりトンネルの線形を正確に測定す
ることを特徴としている。
ンネル内の位置の変化により、トンネルの線形測定に誤
差を生じさせないトンネルの位置計測方法を得る。 【構成】 トンネル内に一定間隔でも受けた標識を識別
光線光源２０と識別光線受信器２１で読み取り正確な走
行距離を求め、３軸方向角速度測定手段１５で得られる
角速度信号を離隔距離計測用光線光源２３と離隔距離計
測用光線受信器２４とを用いて得られるトンネルの断面
内における水平方向及び鉛直方向での位置を示す信号に
より補正することによりトンネルの線形を正確に測定す
ることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トンネル（管路，溝
（半円形等）を含む）を築造中、トンネル完成検査時ま
たは既存のトンネル等の調査時の線形、つまりトンネル
の布設ルートを計測するトンネルの位置計測方法に関す
るものである。
（半円形等）を含む）を築造中、トンネル完成検査時ま
たは既存のトンネル等の調査時の線形、つまりトンネル
の布設ルートを計測するトンネルの位置計測方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転角速度計測用ジャイロスコー
プ、回転角計測用加速度計および仰角計測用加速度計を
設置した自走式走行台車を有線または無線により無人で
走行させることにより得られる角速度信号を使ってトン
ネルの線形を計測する際の距離計測方法は、自走式走行
台車に取り付けた走行距離計測用距離計による計測であ
った。
プ、回転角計測用加速度計および仰角計測用加速度計を
設置した自走式走行台車を有線または無線により無人で
走行させることにより得られる角速度信号を使ってトン
ネルの線形を計測する際の距離計測方法は、自走式走行
台車に取り付けた走行距離計測用距離計による計測であ
った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、走行距離計測
用距離計による計測は走行車輪の回転数より走行距離を
算出するものであるため、トンネル内表面の微妙な凹凸
によって走行車輪の回転数が変化してしまうため、高精
度に距離を計測することは不可能である。また、自走式
走行台車のトンネル内の位置が走行中に移動することに
より、正確な測定ができないという問題点があった。
用距離計による計測は走行車輪の回転数より走行距離を
算出するものであるため、トンネル内表面の微妙な凹凸
によって走行車輪の回転数が変化してしまうため、高精
度に距離を計測することは不可能である。また、自走式
走行台車のトンネル内の位置が走行中に移動することに
より、正確な測定ができないという問題点があった。
【０００４】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
トンネル内表面の微妙な凹凸や自走式走行台車の断面内
での位置の変化により、計測値が変化しないトンネルの
位置計測方法を提供することにある。
トンネル内表面の微妙な凹凸や自走式走行台車の断面内
での位置の変化により、計測値が変化しないトンネルの
位置計測方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるトンネル
の位置計測方法は、回転角速度計測用ジャイロスコー
プ、回転角計測用加速度計および仰角計測用加速度計等
からなる３軸方向角速度測定手段を設置した自走式走行
台車を、有線または無線により無人で走行させることに
より得られる角速度信号を使ってトンネルの線形を計測
する際の距離計測方法として、トンネル内に所定間隔で
設置された走行距離を表す標識から得られる、あるいは
干渉縞の変化から得られる電気的走行距離信号を用い、
この電気的走行距離信号と、上記角速度信号をトンネル
の断面内における水平方向および鉛直方向での位置を示
す信号により補正し、演算処理することによってトンネ
ル等の線形を計測するようにしたものである。
の位置計測方法は、回転角速度計測用ジャイロスコー
プ、回転角計測用加速度計および仰角計測用加速度計等
からなる３軸方向角速度測定手段を設置した自走式走行
台車を、有線または無線により無人で走行させることに
より得られる角速度信号を使ってトンネルの線形を計測
する際の距離計測方法として、トンネル内に所定間隔で
設置された走行距離を表す標識から得られる、あるいは
干渉縞の変化から得られる電気的走行距離信号を用い、
この電気的走行距離信号と、上記角速度信号をトンネル
の断面内における水平方向および鉛直方向での位置を示
す信号により補正し、演算処理することによってトンネ
ル等の線形を計測するようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明においては、３軸方向角速度測定手段か
ら得られる角速度信号と、標識等から得られる電気的走
行距離信号を、トンネルの断面内で発射される光線の反
射によって得られるトンネルの断面内における水平方向
および鉛直方向での位置を示す信号により補正し演算処
理するので、トンネル内表面の微妙な凹凸によって走行
車輪の回転数が変化してしまうことによる距離測定精度
の低下を免れることや、自走式走行台車の断面内で位置
変化等による距離測定精度の低下を免れることができ
る。
ら得られる角速度信号と、標識等から得られる電気的走
行距離信号を、トンネルの断面内で発射される光線の反
射によって得られるトンネルの断面内における水平方向
および鉛直方向での位置を示す信号により補正し演算処
理するので、トンネル内表面の微妙な凹凸によって走行
車輪の回転数が変化してしまうことによる距離測定精度
の低下を免れることや、自走式走行台車の断面内で位置
変化等による距離測定精度の低下を免れることができ
る。
【０００７】
【実施例】本発明における自走式走行台車に設置するＸ
軸，Ｙ軸，Ｚ軸回りの角速度の測定手段としては、Ａ．
３軸回転角速度計測用ジャイロスコープ、Ｂ．２軸回転
角速度計測用ジャイロスコープと回転角計測用加速度計
の組合せおよび、Ｃ．１軸回転角速度計測用ジャイロス
コープと回転角計測用加速度計の組合せの３つの方法が
あるが、まず最初に、Ａの３軸回転角速度計測用ジャイ
ロスコープを用いた実施例について述べる。
軸，Ｙ軸，Ｚ軸回りの角速度の測定手段としては、Ａ．
３軸回転角速度計測用ジャイロスコープ、Ｂ．２軸回転
角速度計測用ジャイロスコープと回転角計測用加速度計
の組合せおよび、Ｃ．１軸回転角速度計測用ジャイロス
コープと回転角計測用加速度計の組合せの３つの方法が
あるが、まず最初に、Ａの３軸回転角速度計測用ジャイ
ロスコープを用いた実施例について述べる。
【０００８】図１に概要側断面図を示す。図２、図１に
トンネル内断面拡大図を示す。図３に自走式走行台車の
正面図を示す。図４に自走式走行台車側面を示す。
トンネル内断面拡大図を示す。図３に自走式走行台車の
正面図を示す。図４に自走式走行台車側面を示す。
【０００９】図１に示すように、トンネル１内に標識２
を一定距離Ｌの間隔で順次固定設置する。この標識２
は、例えばバーコードとし、基準地点からの距離が直ち
に分かるようにする。自走式走行台車１０には、車輪１
１が具備され、図示しない駆動源を無線または有線で制
御して自走可能となっている。そして、第１回転角速度
計測用ジャイロスコープ１２、第２回転角速度計測用ジ
ャイロスコープ１３および第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１４を固定設置する。これら各ジャイロスコ
ープ１２〜１４で３軸方向角速度測定手段１５が構成さ
れる。第１回転角速度計測用ジャイロスコープ１２は自
走式走行台車１０の進行方向Ｙ軸回りの角度を演算処理
可能な方向に固定設置する。第２回転角速度計測用ジャ
イロスコープ１３は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに
直角の鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可能な方向に
固定設置する。第３回転角速度計測用ジャイロスコープ
１４は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の水平方
向Ｘ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置す
る。１６は信号増幅装置、１７は演算処理装置であり、
両者は実際には離れており、ケーブルを介して接続され
る。１８は表示装置、１９はデータ蓄積装置である。２
０は識別光線光源であり、標識２を照明し、２１は識別
光線受信器で、標識２からの反射光を読み取る。２２は
支持具である。２３は離隔距離計測用光線光源、２４は
離隔距離計測用光線受信器であり、支持具２５で取付け
られている。
を一定距離Ｌの間隔で順次固定設置する。この標識２
は、例えばバーコードとし、基準地点からの距離が直ち
に分かるようにする。自走式走行台車１０には、車輪１
１が具備され、図示しない駆動源を無線または有線で制
御して自走可能となっている。そして、第１回転角速度
計測用ジャイロスコープ１２、第２回転角速度計測用ジ
ャイロスコープ１３および第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１４を固定設置する。これら各ジャイロスコ
ープ１２〜１４で３軸方向角速度測定手段１５が構成さ
れる。第１回転角速度計測用ジャイロスコープ１２は自
走式走行台車１０の進行方向Ｙ軸回りの角度を演算処理
可能な方向に固定設置する。第２回転角速度計測用ジャ
イロスコープ１３は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに
直角の鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可能な方向に
固定設置する。第３回転角速度計測用ジャイロスコープ
１４は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の水平方
向Ｘ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置す
る。１６は信号増幅装置、１７は演算処理装置であり、
両者は実際には離れており、ケーブルを介して接続され
る。１８は表示装置、１９はデータ蓄積装置である。２
０は識別光線光源であり、標識２を照明し、２１は識別
光線受信器で、標識２からの反射光を読み取る。２２は
支持具である。２３は離隔距離計測用光線光源、２４は
離隔距離計測用光線受信器であり、支持具２５で取付け
られている。
【００１０】次に、動作について説明する。自走式走行
台車１０をトンネル１内に設置された標識２に沿って走
行させると、第１，第２，第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１２，１３，１４によってそれぞれＹ軸・Ｚ
軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，演算し、信号増幅装置１
６によって角速度信号が増幅された後にケーブルを介し
て演算処理装置１７に送られる。また、識別光線光源２
０から標識２へ向けて光線が発射され、その反射光線を
識別光線受信器２１で受信して得られる電気的走行距離
信号より自走式走行台車１０の走行距離を検知し、信号
増幅装置１６によって走行距離信号が増幅された後にケ
ーブルを介して演算処理装置１７に伝送される。演算処
理装置１７に伝送された角速度信号および電気的走行距
離信号は、トンネル１の断面内で離隔距離計測用光線光
源２３から壁へ向けて光線が発射され、その反射光線を
離隔距離計測用光線受信器２４で受信して得られるトン
ネル１等の断面内における水平方向および鉛直方向での
位置を示す信号により補正され、演算処理することによ
ってトンネル１の線形を表示装置１８に表示する。デー
タは、データ蓄積装置１９に蓄積する。
台車１０をトンネル１内に設置された標識２に沿って走
行させると、第１，第２，第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１２，１３，１４によってそれぞれＹ軸・Ｚ
軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，演算し、信号増幅装置１
６によって角速度信号が増幅された後にケーブルを介し
て演算処理装置１７に送られる。また、識別光線光源２
０から標識２へ向けて光線が発射され、その反射光線を
識別光線受信器２１で受信して得られる電気的走行距離
信号より自走式走行台車１０の走行距離を検知し、信号
増幅装置１６によって走行距離信号が増幅された後にケ
ーブルを介して演算処理装置１７に伝送される。演算処
理装置１７に伝送された角速度信号および電気的走行距
離信号は、トンネル１の断面内で離隔距離計測用光線光
源２３から壁へ向けて光線が発射され、その反射光線を
離隔距離計測用光線受信器２４で受信して得られるトン
ネル１等の断面内における水平方向および鉛直方向での
位置を示す信号により補正され、演算処理することによ
ってトンネル１の線形を表示装置１８に表示する。デー
タは、データ蓄積装置１９に蓄積する。
【００１１】以下に、さらに各部分の動作について詳し
く説明する。
く説明する。
【００１２】図４の識別光線光源２０は、自走式走行台
車１０の進行方向Ｙと直角のＸ方向に光を放射して標識
２を照射し、その反射光を識別光線受信器２１で受光し
基準地点からの距離を計測する。離隔距離計測用光線光
源２３からは図５に示すようにレーザ光線が発せられて
おり、トンネル１の壁面１Ａに当たって反射したレーザ
光線を離隔距離計測用光線受信器２４で受光し、その強
弱により離間距離Ｄを測定する。離隔距離計測用光線光
源２３と離隔距離計測用光線受信器２４と壁面１Ａとの
離間距離、自走式走行台車１０における各ジャイロスコ
ープ１２〜１４の取付け位置より各ジャイロスコープ１
２〜１４と壁面１Ａとの距離がわかる。すなわち、図６
の離間距離Ｄｘ，Ｄｚが求められる。
車１０の進行方向Ｙと直角のＸ方向に光を放射して標識
２を照射し、その反射光を識別光線受信器２１で受光し
基準地点からの距離を計測する。離隔距離計測用光線光
源２３からは図５に示すようにレーザ光線が発せられて
おり、トンネル１の壁面１Ａに当たって反射したレーザ
光線を離隔距離計測用光線受信器２４で受光し、その強
弱により離間距離Ｄを測定する。離隔距離計測用光線光
源２３と離隔距離計測用光線受信器２４と壁面１Ａとの
離間距離、自走式走行台車１０における各ジャイロスコ
ープ１２〜１４の取付け位置より各ジャイロスコープ１
２〜１４と壁面１Ａとの距離がわかる。すなわち、図６
の離間距離Ｄｘ，Ｄｚが求められる。
【００１３】このように、各ジャイロスコープ１２〜１
４の位置を求めるのは、実際に計測するのは各ジャイロ
スコープ１２〜１４の進行軌跡となるので、各ジャイロ
スコープ１２〜１４がトンネル１の断面内のどの位置に
あるかを知る必要があり、離間距離Ｄｘ，Ｄｚを求め
て、後述するように軌跡の演算の補正を行う。
４の位置を求めるのは、実際に計測するのは各ジャイロ
スコープ１２〜１４の進行軌跡となるので、各ジャイロ
スコープ１２〜１４がトンネル１の断面内のどの位置に
あるかを知る必要があり、離間距離Ｄｘ，Ｄｚを求め
て、後述するように軌跡の演算の補正を行う。
【００１４】図７はトンネル１の線形を求めるための説
明図で、図７（ａ）は水平方向をＸ、垂直方向をＺ、台
車進行方向をＹを定めるもので、図７（ｂ），（ｃ），
（ｄ）のように、定められた走行距離ごとにＸ−Ｙ平
面、Ｙ−Ｚ平面、Ｚ−Ｘ平面における方位角θ，台車の
仰角β，台車の回転角αを求め、台車の仰角β，回転角
αにより方位角θを補正する。
明図で、図７（ａ）は水平方向をＸ、垂直方向をＺ、台
車進行方向をＹを定めるもので、図７（ｂ），（ｃ），
（ｄ）のように、定められた走行距離ごとにＸ−Ｙ平
面、Ｙ−Ｚ平面、Ｚ−Ｘ平面における方位角θ，台車の
仰角β，台車の回転角αを求め、台車の仰角β，回転角
αにより方位角θを補正する。
【００１５】図８は、図７で説明した補正した方位角θ
と、一定の距離ｄ（標識２で求められる）とを使用して
軌跡を演算している様子を示す。
と、一定の距離ｄ（標識２で求められる）とを使用して
軌跡を演算している様子を示す。
【００１６】図９は表示装置１８に表示される図形例を
示すもので、横軸は走行距離、縦軸は水平方向ずれ量を
示し、曲線は台車進行軌跡を示す。なお、微細に見れば
図８に示すように、曲線ではなく折線となる。この図形
からトンネル１の布設ルートがわかる。
示すもので、横軸は走行距離、縦軸は水平方向ずれ量を
示し、曲線は台車進行軌跡を示す。なお、微細に見れば
図８に示すように、曲線ではなく折線となる。この図形
からトンネル１の布設ルートがわかる。
【００１７】次に、自走式走行台車１０に設置する３軸
方向角速度測定方法として２軸回転角速度計測用ジャイ
ロスコープと回転角計測用加速度計の組合せを用いた実
施例について述べる。図１０に自走式走行台車１０の正
面図を示し、図１１に側面図を示す。
方向角速度測定方法として２軸回転角速度計測用ジャイ
ロスコープと回転角計測用加速度計の組合せを用いた実
施例について述べる。図１０に自走式走行台車１０の正
面図を示し、図１１に側面図を示す。
【００１８】自走式走行台車１０には、回転角計測用加
速度計２６，第２回転角速度計測用ジャイロスコープ１
３および第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４を
固定設置する。回転角計測用加速度計２６は、自走式走
行台車１０の進行方向Ｙ軸回りの角度を演算処理可能な
方向に固定設置する。第２回転角速度計測用ジャイロス
コープ１３は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の
鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設
置する。第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４は
自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の水平方向Ｘ軸
回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置する。
速度計２６，第２回転角速度計測用ジャイロスコープ１
３および第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４を
固定設置する。回転角計測用加速度計２６は、自走式走
行台車１０の進行方向Ｙ軸回りの角度を演算処理可能な
方向に固定設置する。第２回転角速度計測用ジャイロス
コープ１３は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の
鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設
置する。第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４は
自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直角の水平方向Ｘ軸
回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置する。
【００１９】自走式走行台車１０をトンネル１内に設置
された標識２に沿って走行させると、回転角計測用加速
度計２６，第２回転角速度計測用ジャイロスコープ１３
および第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４によ
って、それぞれＹ軸・Ｚ軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，
演算し、信号増幅装置１６によって角速度信号が増幅さ
れた後にケーブルを介して角速度信号が演算処理装置１
７に送られる。以後の動作は図４に示す実施例と全く同
じである。
された標識２に沿って走行させると、回転角計測用加速
度計２６，第２回転角速度計測用ジャイロスコープ１３
および第３回転角速度計測用ジャイロスコープ１４によ
って、それぞれＹ軸・Ｚ軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，
演算し、信号増幅装置１６によって角速度信号が増幅さ
れた後にケーブルを介して角速度信号が演算処理装置１
７に送られる。以後の動作は図４に示す実施例と全く同
じである。
【００２０】ここで、回転角計測用加速度計２６の動作
について図１２（ａ），（ｂ）で説明する。この回転角
計測用加速度計２６は、俗にローリング計と云われてい
るもので、受信コイル２６Ａ内に発信コイル２６Ｂを振
子状に配置構成したもので、図１２（ａ）のように自走
式走行台車１０が水平のときと、図１２（ｂ）のように
傾斜したときでは、受信コイル２６Ａに誘起される電圧
が異なる。これを利用して回転角αを算出するものであ
る。
について図１２（ａ），（ｂ）で説明する。この回転角
計測用加速度計２６は、俗にローリング計と云われてい
るもので、受信コイル２６Ａ内に発信コイル２６Ｂを振
子状に配置構成したもので、図１２（ａ）のように自走
式走行台車１０が水平のときと、図１２（ｂ）のように
傾斜したときでは、受信コイル２６Ａに誘起される電圧
が異なる。これを利用して回転角αを算出するものであ
る。
【００２１】最後に、自走式走行台車１０に設置する３
軸方向角速度測定方法として、１軸回転角速度計測用ジ
ャイロスコープと回転角計測用加速度計と仰角計測用加
速度計の組合せを用いた実施例を図１３，図１４につい
て述べる。
軸方向角速度測定方法として、１軸回転角速度計測用ジ
ャイロスコープと回転角計測用加速度計と仰角計測用加
速度計の組合せを用いた実施例を図１３，図１４につい
て述べる。
【００２２】自走式走行台車１０には、回転角計測用加
速度計２６，仰角計測用加速度計２７および第３回転角
速度計測用ジャイロスコープ１４を固定設置する。回転
角計測用加速度計２６は、自走式走行台車１０の進行方
向Ｙ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置す
る。仰角計測用加速度計２７は自走式走行台車１０の進
行方向Ｙに直角な鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可
能な方向に固定設置する。第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１４は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直
角水平方向Ｘ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定
設置する。
速度計２６，仰角計測用加速度計２７および第３回転角
速度計測用ジャイロスコープ１４を固定設置する。回転
角計測用加速度計２６は、自走式走行台車１０の進行方
向Ｙ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定設置す
る。仰角計測用加速度計２７は自走式走行台車１０の進
行方向Ｙに直角な鉛直方向Ｚ軸回りの角度を演算処理可
能な方向に固定設置する。第３回転角速度計測用ジャイ
ロスコープ１４は自走式走行台車１０の進行方向Ｙに直
角水平方向Ｘ軸回りの角度を演算処理可能な方向に固定
設置する。
【００２３】仰角計測用加速度計２７は、俗にピッチン
グ計と云われているもので、動作原理は図１２で説明し
た回転角計測用加速度計２６と全く同じである。
グ計と云われているもので、動作原理は図１２で説明し
た回転角計測用加速度計２６と全く同じである。
【００２４】自走式走行台車１０をトンネル１内に設置
された標識２に沿って走行させると、回転角計測用加速
度計２６，仰角計測用加速度計２７および第３回転角速
度計測用ジャイロスコープ１４によって、それぞれＹ軸
・Ｚ軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，演算し、信号増幅装
置１６によって角速度信号が増幅された後にケーブルを
介して角速度信号が演算処理装置１７に送られる。以後
の動作は図４に示す実施例と全く同じである。
された標識２に沿って走行させると、回転角計測用加速
度計２６，仰角計測用加速度計２７および第３回転角速
度計測用ジャイロスコープ１４によって、それぞれＹ軸
・Ｚ軸・Ｘ軸回りの角速度を検知，演算し、信号増幅装
置１６によって角速度信号が増幅された後にケーブルを
介して角速度信号が演算処理装置１７に送られる。以後
の動作は図４に示す実施例と全く同じである。
【００２５】上記の各実施例では、トンネル１内に標識
２を所定間隔で順次設けておき、これを検出することに
より正確な走行距離を求めているが、この他の壁面１Ａ
を利用した走行距離測定方法として、図１５に示すよう
な方法も用いうる。図１５において、２８はレーザ発振
器、２９は受信器で、レーザ光が壁面１Ａに当たると壁
面１Ａの微妙な凹凸により拡散光に位相の差が生じ光の
干渉が起きる。壁面１Ａが静止していれば干渉縞も静止
しているが、自走式走行台車１０の走行によって干渉縞
が動くので、その変化により移動距離を知ることができ
る。このように、標識２のような壁面１Ａの利用と干渉
縞の変化を用いる壁面１Ａの利用のいずれの方法でも、
従来の走行車輪を利用した走行距離の計測に比べ、正確
な計測ができる。
２を所定間隔で順次設けておき、これを検出することに
より正確な走行距離を求めているが、この他の壁面１Ａ
を利用した走行距離測定方法として、図１５に示すよう
な方法も用いうる。図１５において、２８はレーザ発振
器、２９は受信器で、レーザ光が壁面１Ａに当たると壁
面１Ａの微妙な凹凸により拡散光に位相の差が生じ光の
干渉が起きる。壁面１Ａが静止していれば干渉縞も静止
しているが、自走式走行台車１０の走行によって干渉縞
が動くので、その変化により移動距離を知ることができ
る。このように、標識２のような壁面１Ａの利用と干渉
縞の変化を用いる壁面１Ａの利用のいずれの方法でも、
従来の走行車輪を利用した走行距離の計測に比べ、正確
な計測ができる。
【００２６】上記３つの実施例のそれぞれに対し自走式
走行台車１０にデータ発信装置を搭載しておき、最後に
得られたデータをデータ発信装置で無線伝送し、これを
所要地点に設置したデータ受信装置で受け、トンネル１
の線形を表示装置１８に表示する方法もある。
走行台車１０にデータ発信装置を搭載しておき、最後に
得られたデータをデータ発信装置で無線伝送し、これを
所要地点に設置したデータ受信装置で受け、トンネル１
の線形を表示装置１８に表示する方法もある。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、３軸方向角速度測定手段を設
置した自走式走行台車を有線または無線により無人で走
行させることにより得られる角速度信号と、トンネルの
壁面を利用して得られる電気的走行距離信号を、トンネ
ルの断面内で発射される光線の反射により得られるトン
ネルの断面内における水平方向および鉛直方向での位置
を示す信号により補正し、演算処理することによってト
ンネルの線形を計測するようにしたので、トンネル内に
自走式走行台車を走行させることによって、トンネル築
造中，トンネル完成検査時およびトンネル調査時の線形
をトンネル内表面の凹凸や自走式走行台車の断面内での
位置に影響されずに連続的に高精度に測定・把握が可能
となり、人による作業を大幅に減少させ安全作業が確保
される。
置した自走式走行台車を有線または無線により無人で走
行させることにより得られる角速度信号と、トンネルの
壁面を利用して得られる電気的走行距離信号を、トンネ
ルの断面内で発射される光線の反射により得られるトン
ネルの断面内における水平方向および鉛直方向での位置
を示す信号により補正し、演算処理することによってト
ンネルの線形を計測するようにしたので、トンネル内に
自走式走行台車を走行させることによって、トンネル築
造中，トンネル完成検査時およびトンネル調査時の線形
をトンネル内表面の凹凸や自走式走行台車の断面内での
位置に影響されずに連続的に高精度に測定・把握が可能
となり、人による作業を大幅に減少させ安全作業が確保
される。
【００２８】さらに、トンネルの線形を測定するととも
に、即座に測定データが演算処理可能であるため、トン
ネル線形の測定と同時にトンネル線形の把握が可能であ
る。
に、即座に測定データが演算処理可能であるため、トン
ネル線形の測定と同時にトンネル線形の把握が可能であ
る。
【図１】本発明の一実施例を説明するための概要側断面
図である。
図である。
【図２】図１のトンネル内断面拡大図である。
【図３】本発明に用いる自走式走行台車の正面略図であ
る。
る。
【図４】図３の自走式走行台車の側面略図である。
【図５】本発明における離隔距離の計測を説明する図で
ある。
ある。
【図６】本発明における離隔距離の計測を説明するトン
ネルの断面図である。
ネルの断面図である。
【図７】本発明における台車進行方向左右の方位角θと
台車の回転角α、仰角βを説明する図である。
台車の回転角α、仰角βを説明する図である。
【図８】本発明で求める軌跡を説明する図である。
【図９】本発明における表示装置の表示例を示す図であ
る。
る。
【図１０】本発明の他の実施例を示す自走式走行台車の
正面略図である。
正面略図である。
【図１１】図１０の自走式走行台車の側面略図である。
【図１２】本発明に用いる回転角計測用加速度計の動作
原理を説明するための図である。
原理を説明するための図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施例を示す自走式走行
台車の正面略図である。
台車の正面略図である。
【図１４】図１３の自走式走行台車の側面略図である。
【図１５】本発明における壁面を利用して距離信号を得
る方法を説明する図である。
る方法を説明する図である。
１ トンネル ２ 標識 １０ 自走式走行台車 １１ 車輪 １２ 第１回転角速度計測用ジャイロスコープ １３ 第２回転角速度計測用ジャイロスコープ １４ 第３回転角速度計測用ジャイロスコープ １５ ３軸方向角速度測定手段 １６ 信号増幅装置 １７ 演算処理装置 １８ 表示装置 １９ データ蓄積装置 ２０ 識別光線光源 ２１ 識別光線受信器 ２２ 支持具 ２３ 離隔距離計測用光線光源 ２４ 離隔距離計測用光線受信器 ２５ 支持具 ２６ 回転角計測用加速度計 ２７ 仰角計測用加速度計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 豊川 一男 東京都台東区秋葉原５丁目８番 アイレッ ク技建株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】３軸方向角速度測定手段を設置した自走式
走行台車を有線または無線により無人で走行させること
により得られる角速度信号と、トンネルの壁面を利用し
て得られる電気的走行距離信号を、トンネルの断面内で
発射される光線の反射により得られるトンネルの断面内
における水平方向および鉛直方向での位置を示す信号に
より補正し、演算処理することによってトンネルの線形
を計測することを特徴とするトンネルの位置計測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218032A JP3075785B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | トンネルの位置計測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03218032A JP3075785B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | トンネルの位置計測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0643243A true JPH0643243A (ja) | 1994-02-18 |
| JP3075785B2 JP3075785B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=16713574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03218032A Expired - Lifetime JP3075785B2 (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | トンネルの位置計測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075785B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018008808A1 (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 한국철도기술연구원 | 개별구동 자주식 대차 및 관성항법장치를 구비한 터널 검사 시스템 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218704U (ja) * | 1985-07-18 | 1987-02-04 | ||
| JPS63246610A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Iseki Kaihatsu Koki:Kk | 管路の検査方法および測定装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57172087A (en) * | 1982-03-27 | 1982-10-22 | Fuji Sash Kogyo Kk | Guide car apparatus |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP03218032A patent/JP3075785B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6218704U (ja) * | 1985-07-18 | 1987-02-04 | ||
| JPS63246610A (ja) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Iseki Kaihatsu Koki:Kk | 管路の検査方法および測定装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018008808A1 (ko) * | 2016-07-07 | 2018-01-11 | 한국철도기술연구원 | 개별구동 자주식 대차 및 관성항법장치를 구비한 터널 검사 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3075785B2 (ja) | 2000-08-14 |
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