JPH07218225A - 管路の変形状態調査装置 - Google Patents

管路の変形状態調査装置

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JPH07218225A JP6033095A JP3309594A JPH07218225A JP H07218225 A JPH07218225 A JP H07218225A JP 6033095 A JP6033095 A JP 6033095A JP 3309594 A JP3309594 A JP 3309594A JP H07218225 A JPH07218225 A JP H07218225A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光線の標的盤への照射位置を正確に検出す
る。 【構成】 下水管１の管路一端側にレーザー光線発射器
３を配置する。管路の他端側からレーザー光線発射器３
側に向けて走行する自走式標的車９の標的盤１１にレー
ザー光線１５が当たるようにこのレーザー光線発射器３
を調整する。標的盤１１にはフォトトランジスター１３
を多数個配置しておき、このフォトトランジスター１３
が発する電気信号によりレーザー光線１５の照射位置を
検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は下水管路、その他のパイ
プライン等の変形状態を調査する調査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水管は地形・地質及び管径や管素材を
考慮して適切な勾配で地中に埋設されるが、地上を通る
車両からの振動や地震、あるいは地盤変化などにより不
等沈下を引き起し、その結果管路に変形（蛇行）、いわ
ゆる不陸が生じることとなる。管路に変形が生じれば、
下水がスムーズに下流側に流れなくなったり、変形部分
に土砂が堆積したりするので適当な時期に管路の変形状
態を調査する必要がある。
【０００３】管路の変形状態を調査するには、図４に示
すように管路の一端側にレーザー光線発射器Ａを固定
し、管路内の他端側からこのレーザー光線発射器Ａに向
けて標的車Ｂを走らせる。標的車Ｂには標的盤Ｃが設け
られていて、発射されたレーザー光線Ｄが標的盤Ｃを照
射するようにレーザー光線発射器Ａを調整しておく。レ
ーザー光線発射器Ａ位置の管底Ｅの高さをＨ、管底Ｅか
らレーザー光線発射器Ａの光源Ｆまでの高さをＨ’、管
底から標的盤Ｃの中心Ｇまでの高さをＲ、標的盤Ｃの中
心Ｇからレーザー光線Ｄの照射位置Ｉまでの上下方向の
ずれをＲ１（図４の場合はマイナス値）、レーザー光線
Ｄを水平に発射した場合の仮想照射位置と照射位置Ｉと
の上下方向のずれをＪ（図４の場合はマイナス値）とす
ると、標的車Ｂ位置の管底Ｋの高さＬは次式によって求
めることができる（ずれＪは、レーザー光線Ｄの発射角
度及び光源Ｆと標的盤Ｃとの距離によって求める）。 Ｌ＝Ｈ＋Ｈ’−（Ｒ＋Ｒ１）＋Ｊ そして、標的車Ｂの移動にともない管底Ｋの高さＬを連
続的又は不連続的に記録することにより管路の上下方向
の変形を認識することができる。
【０００４】レーザー光線Ｄの標的盤Ｃへの照射位置Ｉ
の検出は、標的車Ｂに搭載したテレビカメラによる標的
盤Ｃの映像記録に基づき調査終了後に目視によって行っ
ている。
【０００５】なお、管路の横方向の変形は管横Ｍの位置
を連続的又は不連続的に記録することにより認識するこ
とができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、テレビカメ
ラによる映像記録からレーザー光線Ｄの照射位置Ｉを正
確に認識することはなかなか困難であり、したがって照
射位置Ｉの経時的な検出結果は精度の低いものとなって
いる。照射位置Ｉの検出結果が精度の低いものであれ
ば、この検出結果に基づいて導き出される管路の変形状
態も不正確なものとなってしまう。
【０００７】そこで、本発明は光線の標的盤への照射位
置を正確にかつ即座に検出することが可能な調査装置の
提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の管路の変形状態調査装置は、光源を有し、
管路の一端側に配置された光線発射器と、この光源から
発射された光線が照射される標的盤を有し、管路の他端
側から前記光線発射器に向けて移動する標的車と、を備
え、光線の前記標的盤への照射位置を検出することによ
り変形状態を調査する管路の変形状態調査装置におい
て、前記標的盤に多数個の受光素子を配置し、この受光
素子が光線を受けることによって発する電気信号により
光線の照射位置を検出するものである。
【０００９】複数個が同時に光線を受けるように前記受
光素子を配置し、光線を受けた複数個の前記受光素子か
らの電気信号の強弱分布に基づき光線の照射位置を演算
して検出するように構成することが好ましい。
【００１０】光線発射器からの光線発射角度は、標的盤
への照射位置の移動軌跡に基づき自動的に調整されるよ
うに構成されていることが効果的である。
【００１１】
【作用】光線の照射部分に配置されている受光素子が電
気信号を発する。受光素子による照射位置の検出を確実
にかつ高精度に行うためには、複数個の受光素子が光線
を受けて電気信号を発するように構成し、この複数個の
受光素子からの電気信号に基づき照射位置を検出すべき
である。この場合には、最も強い電気信号を発する受光
素子の配置位置を照射位置として認識することも可能で
あるが、電気信号を発した受光素子の配置位置及び電気
信号の強弱からなる電気信号強弱分布に基づき光線の照
射位置を演算して検出すれば、検出した照射位置を受光
素子と受光素子との間に存在する場合もある照射部分の
中心に一致させ又はより近づけることができるので、精
度の高い照射位置の検出が可能となる。
【００１２】管路の変形が大きい場合には光線発射器か
らの光線が標的盤を外れることもある。従来はテレビカ
メラから送られる映像をモニターで監視し、光線が標的
盤から外れると、又は外れそうになると標的車を停止さ
せ、光線発射器からの光線発射角度を調整して光線を標
的盤内側に復帰させた後に標的車を移動させて調査を再
開している。そこで、光線が標的盤から外れた場合、又
は外れそうになった場合、すなわち受光素子が電気信号
を発しなくなった場合、又は標的盤の外側の受光素子が
電気信号を発した場合に、それまでの光線照射位置の移
動軌路に基づき光線発射角度の自動的調整を行い、照射
位置が標的盤の内側（好ましくは中心）に自動的に復帰
するように構成しておけば、調査作業を中断する必要は
なくなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【００１４】図１は本発明に係る調査装置の調査状態を
示す図である。
【００１５】下水管１内の管路一端側にはレーザー光線
発射器３（光線発射器）が固定用装置４を介して固定さ
れていて、このレーザー光線発射器３の光源部５は任意
方向に揺動できるように構成されている。管路は不等沈
下により変形していて中間部に段部７が生じている。管
路の他端側から移動してきた自走式標的車９の先端には
標的盤１１が取り付けられているが、標的盤１１の前面
には図２に示すように多数個のフォトトランジスター１
３（受光素子）が網目状に配置されていて、レーザー光
線発射器３から放出されたレーザー光線１５は３つのフ
ォトトランジスター１３１，１３２，１３３を照射し
（図３参照：図３中符号１９は照射部分である）、この
３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３３が
発する電気信号は地上に置かれたパーソナルコンピュー
タ１７に入力される。フォトトランジスター１３１は強
い光を受けてフォトトランジスター１３２，１３３より
大きな電気信号を発するが、パーソナルコンピュータ１
７は３つのフォトトランジスター１３１，１３２，１３
３の配置位置及び電気信号の強弱からなる電気信号分布
に基づき照射部分１９の中心又は中心近傍位置を算出
し、そしてこの中心又は中心近傍位置を照射位置として
認識することにより標的車９位置の管路底の高さを演算
する。そして、得られる管路底の高さデータに基づき管
路の縦断面図が作成される。
【００１６】なお、レーザー光線発射器３と標的盤１１
との距離は標的車９の管路他端側からの移動距離に基づ
き算出される。また、受光素子としてフォトダイオード
などの他の光センサ素子を用いることも可能であり、さ
らに標的盤１１にＣＣＤイメージセンサを取り付けると
いう場合もある。
【００１７】標的車９がさらに前進するとレーザー光線
１５は標的盤１１から外れるが、パーソナルコンピュー
タ１７にフォトトランジスター１３からの電気信号が入
力されなくなると、レーザー光線発射器３の光源部５は
パーソナルコンピュータ１７に制御されて照射位置が標
的盤１１の中心２１に復帰するように揺動する（図１の
仮想線参照）。中心２１の位置はレーザー光線１５が標
的盤１１から外れるまでの照射位置の移動軌跡２３に基
づき算出され、算出された中心２１にレーザー光線１５
が照射されるように光源部５は揺動することとなる（図
２参照：調査開始の際はレーザー光線１５が標的盤１１
の中心２１に照射されるように調整されている）。
【００１８】なお、管路の横方向の変形状態の調査は管
横位置を演算して算出することにより上下方向の変形状
態の調査と同時に行われている。
【００１９】また、レーザー光線発射器３の制御を無線
で行えば、レーザー光線発射器３用の地上配線を省略で
きるので交通障害の発射を避けることができる。
【００２０】さらに、図中２５は標的車９の移動速度及
び管路他端側への復帰移動を制御する制御装置である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の調査装置
を用いれば、受光素子からの電気信号により光線の照射
位置を正確に検出することができるので調査精度を向上
させることができる。
【００２２】複数個が同時に光線を受けるように受光素
子を配置し、光線を受けた複数個の受光素子からの電気
信号の強弱分布に基づき光線の照射位置を演算して検出
するように構成すれば、より精度の高い調査結果を得る
ことができる。
【００２３】光線発射角度を標的盤への照射位置の移動
軌跡に基づき自動的に調整すれば、調査作業を中断する
ことなく光線を標的盤内側に復帰させることができるの
で、調査作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る調査装置の調査状態を示す図であ
る。
【図２】標的盤の正面図である。
【図３】標的盤の部分拡大図である。
【図４】従来の調査装置の調査状態を示す図である。
【符号の説明】
３ レーザー光線発射器（光線発射器） ５ 光源部 ９ 標的車 １１ 標的盤 １３ フォトトランジスター（受光素子） １５ レーザー光線
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】 また、レーザー光線発射器３の制御を無
線で行えば、レーザー光線発射器３用の地上配線を省略
できるので交通障害の発生を避けることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光源を有し、管路の一端側に配置された
    光線発射器と、この光源から発射された光線が照射され
    る標的盤を有し、管路の他端側から前記光線発射器側に
    向って移動する標的車と、を備え、光線の前記標的盤へ
    の照射位置を検出することにより変形状態を調査する管
    路の変形状態調査装置において、 前記標的盤に多数個の受光素子を配置し、この受光素子
    が光線を受けることによって発する電気信号により光線
    の照射位置を検出することを特徴とする管路の変形状態
    調査装置。
  2. 【請求項２】 複数個が同時に光線を受けるように前記
    受光素子を配置し、光線を受けた複数個の前記受光素子
    からの電気信号の強弱分布に基づき光線の照射位置を演
    算して検出することを特徴とする請求項１記載の管路の
    変形状態調査装置。
  3. 【請求項３】 前記光線発射器からの光線発射角度を、
    前記標的盤への照射位置の移動軌跡に基づき自動的に調
    整することを特徴とする請求項１又は２記載の管路の変
    形状態調査装置。
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