JPH10153092A - 作業機の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 後方作業機が自由に移動して作業可能である
とともに、低コストで前方作業機の正確な位置計測を行
い得る制御システムを提供する。 【解決手段】 後方作業機１０の作業範囲の前後のトン
ネル３０の壁面に設置した光波反射板２１、２２までの
距離を光波距離計１２で計測して、後方作業機１０の位
置座標を計算する。また、前方作業機である掘削機１の
掘削作業中には、光波検出器１２で雲台２に設置した光
波反射板７を追跡することにより、掘削機１の前後方向
の動きを計測するとともに、雲台２に設けた複数の光源
４、５、６をＣＣＤカメラ１１で撮影することにより、
この２次元の撮影画面における光源４、５、６の像の座
標相互の変化から、掘削機１のヨーイング角度、ローリ
ング角度、ピッチング角度の変化を演算し、これにより
補正した掘削機１の座標データを掘削機１側に送信す
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、掘削機等の前方作
業機の位置を後方作業機から監視し、この監視データを
前方作業機に送信することにより、前方作業機の作業を
制御する制御システムの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル掘削等においては、実際に掘削
を行う掘削機（前方作業機）の位置を、後方に配置した
後方作業機により監視し、この監視データを前方作業機
側に転送しながら、掘削作業を行う制御システムが用い
られることがある。

【０００３】この場合、後方作業機からの前方作業機の
位置の監視は、例えば、前方作業機に取り付けた複数の
（通常３カ所の）光波反射板を、後方作業機側の光波距
離計で計測することにより行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
制御システムでは、前方作業機の位置監視のためには、
後方作業機は固定されていなければならず、後方作業機
独自の作業についての自由度は小さい。

【０００５】また、前方作業機の位置は掘削作業等の作
業中に掘削反力等によりずれるため、後方作業機からの
前方作業機を監視は掘削作業中行われ続ける必要がある
が、これを後方作業機側の単独の光波距離計で行おうと
すると、前方作業機側の複数の光波反射板を順次計測し
ているうち前方作業機の位置がずれてしまい、正確な位
置観測が行えない。このため、後方作業機側に光波距離
計を複数備えたならば、制御システム全体の低コスト化
を図ることができない。

【０００６】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、後方作業機が自由に移動して作業可能であ
るとともに、低コストで前方作業機の正確な位置計測を
行い得る制御システムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前方作業
機と、この前方作業機の後方に配置された後方作業機
と、この後方作業機に備えられ前方作業機の位置を計測
する計測手段と、後方作業機により計測された前方作業
機の位置の計測データを前方作業機に送信する送信手段
とを備えた作業機の制御システムにおいて、後方作業機
は光波距離計を備えるとともに、後方作業機の作業範囲
の前方と後方に位置するように後方作業機とは独立の一
対の光波反射板を設置し、後方作業機の位置をこれらの
光波反射板の光波距離計からの距離および光波距離計か
らの方向により特定する。

【０００８】第２の発明は、前方作業機と、この前方作
業機の後方に配置された後方作業機と、この後方作業機
に備えられ前方作業機の位置を計測する計測手段と、後
方作業機により計測された前方作業機の位置の計測デー
タを前方作業機に送信する送信手段とを備えた作業機の
制御システムにおいて、前記計測手段は、前方作業機に
設置された複数の光源と、同じく前方作業機に設置され
た光波反射板と、後方作業機に設置され前記複数の光源
を２次元画面に投影して撮影する撮影手段と、同じく後
方作業機に設置され前記光波反射板の位置を計測する光
波距離計とを備え、光波距離計により計測される光波反
射板の位置と、撮影手段により撮影される２次元画面で
の各光源の相対位置変化から掘削機の配置を特定する。

【０００９】第３の発明では、前記複数の光源は３個で
あり、これらの光源は前記撮影手段により撮影された２
次元画面において三角形の頂点として観測される。

【００１０】第４の発明では、前記前方作業機は掘削用
のカッタを備えた自走式のトンネル掘削機である。

【００１１】

【作用】第１の発明では、前方作業機は後方作業機から
送信されて来る計測データにより自らの位置を認識する
ことにより制御され所定の作業を行うが、後方作業機は
この計測データの基準となる後方作業機自身の位置を、
後方作業機の作業範囲の前方と後方に位置するように後
方作業機とは独立に設置された一対の光波反射板の光波
距離計からの距離および光波距離計からの方向により特
定することができるので、後方作業機が独自の作業のた
めに移動したとしてもその位置は常に決定でき、前方作
業機の位置の計測に問題が生じることはなく、後方作業
機の作業の自由度が著しく高められる。また、後方作業
機がその作業範囲を変えるときにも、一対の光波距離計
の設置場所を新たな作業範囲の前後に移動させればよ
く、後方作業機自身の位置の特定に支障が生じることは
ない。

【００１２】第２の発明では、前方作業機の配置は、光
波距離計により追跡される光波反射板の位置と、撮影手
段により撮影される２次元画面での各光源の相対位置変
化から特定されるが、この光波反射板の位置計測と撮影
手段による撮影は同時になされるので、前方作業機の位
置計測中に、前方作業機が行っている作業の影響で前方
作業機の位置がさらに変化することで、計測データが無
意味になってしまうことはなく、前方作業機の作業中で
も前方作業機の位置計測が行い得る。

【００１３】第３の発明では、前方作業機側のひとつの
光波反射板の位置と、撮影手段による２次元の撮影画面
における三角形をなす光源の相対位置の変化により特定
できる前方作業機のヨーイング角度、ローリング角度、
ピッチング角度とにより、前方作業機の配置を特定する
ために必要な６つの自由度は完全に特定でき、前方作業
機の位置計測は正確に行い得る。また、このために、光
波距離計は複数必要となることはないので、装置全体の
低コスト化を図ることができる。

【００１４】第４の発明では、前方作業機は自走式のト
ンネル掘削機であるが、この掘削機の位置の計測は後方
作業機から正確に行えるので、安全な無人運転により、
掘削機のカッタの位置を安定して制御でき、掘削作業の
安全性および効率が著しく向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。

【００１６】図１〜図４には、本発明をトンネル掘削の
掘削装置に適用した実施の形態を示す。

【００１７】図１〜図３に示すように、前方作業機であ
る掘削機１は、トンネル３０内において、後方作業機１
０の前方に適切な間隔を持って配置される。この掘削機
１の前方には、先端に掘削用のカッタ２６を持ったブー
ム２５が備えられ、このブーム２５を操作することによ
り、トンネル３０最深部の掘削面３１の掘削作業が行わ
れるようになっている。

【００１８】掘削機１の後方を向いた傾斜板（雲台）２
には、３カ所（三角形の頂点）に光波反射板７、８、９
が設置される。これらの光波反射板７、８、９は、後方
作業機１０に設置された光波距離計１２から放射された
光波（レ−ザ）を反射して光波距離計１２側へと往復さ
せるもので、光波距離計１２はこの光波の往復時間等を
用いて、光波距離計１２から光波反射板７、８、９まで
の距離を測定する。

【００１９】この場合、光波反射板１２を中心とした光
波反射板７、８、９の方向は、観測時の光波距離計１２
の方向として分かっているので、この方向と光波距離計
１２から光波反射板７、８、９までの正確な距離から、
光波距離計１２（後方作業機１０）に対する掘削機１の
配置が完全に決定できることになる。すなわち、掘削機
１に固定された３点（光波反射板７、８、９）の位置座
標が決まることにより、掘削機１の配置（６つの自由
度）を完全に特定することができる。

【００２０】さらに本発明では、各光波反射板７、８、
９と略同一の場所に、それぞれ光源４、５、６が設置さ
れる。これらの光源４、５、６は、後方作業機１０に設
置されたＣＣＤカメラ１１により撮影されるもので、Ｃ
ＣＤカメラ１１からの撮影に支障がないように、十分な
光量を持ったものとする。

【００２１】なお、本実施の形態では、光源４、５、６
を光波反射板７、８、９と便宜上同一位置に配置してい
るが、必ずしもこの必要はなく、光源４、５、６を光波
反射板７、８、９と異なる位置の三角形の頂点に配置す
る構成としてもよい。

【００２２】光源４、５、６のうち、光源４と５は略水
平位置となるように配置される。このように、少なくと
も２つの光源４、５を水平方向に位置をずらして配置し
ておくことにより、掘削装置１がヨーイング（旋回）
は、ＣＣＤカメラ１１により撮影された撮影画面上での
光源４、５間の距離の変化として容易に計測される。

【００２３】また、光源６は、これらの光源４、５と垂
直方向に位置をずらされて配置される。これにより、掘
削機１のピッチング（縦揺れ）は、ＣＣＤカメラ１１に
より撮影された撮影画面上での光源６と光源４（または
５）間の距離の変化として容易に計測される。

【００２４】また、掘削機１のローリング（横揺れ）に
ついては、光源４、５、６の撮影画面における位置座標
の変化（三角形の傾き）を用いて算出することができ
る。

【００２５】このように、掘削機１のヨーイング、ピッ
チング、ローリング（３つの自由度）は、光源４、５、
６の２次元の位置座標から完全に特定できる。したがっ
て、光波距離計１２により、例えば光波反射板７の位置
座標（３つの自由度）を特定すれば、掘削機１の配置
（６つの自由度）を完全に特定することができる。

【００２６】なお、本実施の形態では、３つの光源４、
５、６を用いて、掘削機１のヨーイング角度、ローリン
グ角度およびピッチング角度の総てを正確に算出するよ
うになっているが、例えばピッチングやローリングは掘
削機１の配置の変化に対する影響は小さいとして、２つ
の光源（例えば４、５）のみを用いて掘削機１のヨーイ
ング角度の変化のみを計算し、座標データの補正を行う
ようにするなど、簡略化した構成をとることも可能であ
る。

【００２７】図４に示すように、掘削機１は、ＣＲＴ操
作箱４１を備え、シーケンサ４２を介して手動操作が行
えるようになっている一方で、ＣＰＵ３を備え、掘削作
業はこのＣＰＵ３により制御された無人の自動運転で行
われるようになっている。なお、ブーム２５の上下角、
旋回角およびテレスコピックストローク（ブームストロ
ーク）は、それぞれ上下角制御弁４４、旋回角制御弁４
５、テレスコ制御弁４６を介して操作され、また、この
操作結果は、それぞれ上下角検出器４７、旋回角検出器
４８、テレスコ検出器４９で検出され、ＣＰＵ３に入力
されるようになっている。

【００２８】また、掘削機１は無線機１６を備え、この
無線機１６を介して後方作業機１０のＣＰＵ１３（図３
参照）からのデータ（座標データ）が入力される。

【００２９】一方、後方作業機１０は、前述したよう
に、光源４、５、６を撮影するＣＣＤカメラ１１と、光
波反射板７、８、９を計測する光波距離計１２を備えて
いるが、図３に示すように、このＣＣＤカメラ１１およ
び光波距離計１２は、サーボモータコントローラ１４に
よりその首振り角度が制御されるようになっており、掘
削機１側の光源４、５、６および光波反射板７、８、９
を追跡可能となっている。

【００３０】また、図１、図２に示すように、後方作業
機１０付近のトンネル３０の壁面には、一対の光波反射
板２１、２２が設置される。これらは、後方作業機１０
がその作業範囲で移動したときに、常に一方が後方作業
機１０の前方に、他方が後方に位置するように、所定の
間隔をもって配置される。すなわち、これらの光波反射
板２１、２２の間に後方作業機１０の作業範囲（移動範
囲）が含まれるように設置される。これにより、後方作
業機１０のＣＰＵ１３は、光波距離計１２で、光波反射
板２１、２２までの距離を計測し、後方作業機１０自身
の位置する座標を計算する。

【００３１】さらに、後方作業機１０は、光波距離計１
２による光波反射板７、８、９の座標データおよびＣＣ
Ｄカメラ１１の撮影画面から、停止中または作業中の掘
削機１の座標を計算し、この座標データを無線機１５を
介して掘削機１側の無線機１６へと送信する。

【００３２】具体的には、掘削作業前に静止状態にある
掘削機１の位置（座標の初期データ）は、光波検出器１
２で光波反射板７、８、９までの距離を順次計測し、こ
の検出結果に基づいてＣＰＵ１３において計算される。

【００３３】一方、掘削作業中の掘削機１については、
光波検出器１２で光波反射板のひとつ（例えば光波反射
板７）を追跡することにより、掘削機１の前後方向の動
きを計測するとともに、ＣＣＤカメラ１１により光源
４、５、６を撮影して、これらの光源４、５、６が投影
された２次元の撮影画面における光源４、５、６の座標
の動き（相互の位置関係の変化）を計測することによ
り、掘削機１のヨーイング角度、ローリング角度、ピッ
チング角度を計算する。この場合、ＣＣＤカメラ１１お
よび光波検出器１２による位置データの検出は同時に行
われ、光波検出器１２で光波反射板７、８、９を順次検
出する場合のようにデータの検出中に掘削機１の位置が
さらにずれてしまい、検出したデータが無意味になって
しまうような事態は生じることがない。

【００３４】なお、本実施の形態では、掘削機１の静止
時には光波反射板７、８、９を用いて掘削機１の配置を
特定しているが、静止時においても単独の光波反射板７
と複数の光源４、５、６を用いて掘削機１の配置の特定
を行うようにしても構わない。したがって、この場合に
は、光波反射板はひとつだけでよい。

【００３５】つぎに作用を説明する。

【００３６】最初に、掘削作業が行われるトンネル３の
入口付近の一対の基準ポイントに、光波反射板２１、２
２の設置が行われる。この設置は手動測量により行わ
れ、これらの光波反射板２１、２２の測量データは、基
準データとして後方作業機１０のＣＰＵ１３に入力され
る。このように設置された光波反射板２１、２２の位置
を基準として、トンネル３０内の空間の各地点の座標が
決定されて行く。

【００３７】後方作業機１０の座標（例えば光波距離計
１２の座標）は、光波距離計１２により計測される光波
反射板２１、２２からの距離を用いて、２辺がこれらの
距離の長さで光波反射板２１、２２から延びる三角形の
頂点の座標として求めることができる。

【００３８】一方、掘削機１は、トンネル３の掘削面３
１（掘削すべき壁面）の手前に配置され、後方作業機１
０から掘削機１自身の座標データが入力されるのを待機
する。なお、掘削機１のＣＰＵ３には、作業者により、
前方の掘削面３１についての種々のデータ（例えば掘削
面３１の座標データ等）が入力される。

【００３９】後方作業機１０は、光波距離計１２によ
り、掘削作業前に停止（静止）状態にある掘削機１の雲
台２に設置された光波反射板７、８、９までの距離を順
次計測し、ＣＰＵ１３において掘削機１の座標（初期座
標データ）を演算する。この場合、後方作業機１０（光
波距離計１２）の座標はあらかじめ知られており、また
３つの光波反射板７、８、９を計測したときの光波距離
計１２の旋回角度も分かっているので、結局、静止状態
での掘削機１の３次元における配置（６つの自由度によ
り決定される）を正確に演算することができる。

【００４０】さらに、後方作業機１０は、演算された掘
削機１の初期座標データを無線機１５を用いて、掘削機
１側の無線機１６へと送信する。このように掘削機１側
に送信された座標データは、掘削機１のＣＰＵ３に入力
される。ＣＰＵ３は、この座標データに基づいて、ブー
ム２５先端のカッタ２６の座標と、トンネル３０の掘削
面３１の座標との偏差を演算し、この偏差に基づいてブ
ーム２５を駆動して、自動運転による掘削面３１の掘削
作業を開始する。

【００４１】この掘削作業中、後方作業機１０の光波距
離計１２は、掘削機１の光波反射板７、８、９のうちひ
とつ（例えば光波反射板７）を追いかけて、この光波反
射板７の正確な位置を計測し続ける。

【００４２】さらに、後方作業機１０のＣＣＤカメラ１
１は、掘削機１の光源４、５、６の撮影を行う。これに
より、光源４、５、６が平面に投影された撮影画面を用
いて、後方作業機１０のＣＰＵ１３は、光源４、５、６
の像の撮影画面での２次元座標を計算する（これは、画
面の画素数を単位として計算できる）。

【００４３】さらに、これらの２次元座標の、静止時の
光源４、５、６の２次元座標からの変化分を演算して、
掘削機１のヨーイング角度、ローリング角度およびピッ
チング角度の変化分を割り出す。例えば、掘削機１の背
面に水平に配置された光源４、５間の画素数の変化を演
算することにより、ヨーイング角度の変化を算出する。

【００４４】このようにして、算出されたヨーイング角
度、ローリング角度およびピッチング角度の変化分に基
づいて、ＣＰＵ１３は掘削機１の座標データの補正を行
い、これを掘削機１のＣＰＵ３へと送信する。補正され
た座標データを受けた掘削機１は、このデータに基づい
てブーム２５を駆動し、掘削作業を進行する。

【００４５】この場合、ＣＣＤカメラ１１による光源
４、５、６の撮影は当然同時に行われるので、例えば光
波反射板７、８、９の位置を光波距離計１２で順次追い
かけた場合のように、光源４、５、６の座標データが、
これらのデータの計測時間中に掘削機１の位置が変化し
て無意味になってしまうことはなく、ＣＰＵ１３は各瞬
間ごとの正しい座標データを得ることができる。

【００４６】さて、このような掘削機１による掘削作業
が一段落すると、例えば吹き付け等の作業が行われる
が、このような掘削以外の作業中には後方作業機１０は
掘削機１の位置を監視する必要はなく、後方作業機１０
は独自の作業を行うために、その位置を移動させる。

【００４７】したがって、再び掘削機１による掘削作業
が再開するときには、後方作業機１０は、まず、光波反
射板２１、２２を用いて自らの座標を再び確認し、さら
に、新たな掘削場所に移動して一時停止している掘削機
１の座標の初期データを、光波反射板７、８、９を用い
て再び計測する。その後、掘削機１が作業を開始すれ
ば、座標データをＣＣＤカメラ１１による撮影画面を用
いて補正して、順次掘削機１側へ送信するようにする。
このように、後方作業機１０が独自の作業のために移動
したとしても、掘削機１の位置の監視に支障が生じるこ
とはない。

【００４８】また、さらに掘削作業が進み、掘削機１と
後方作業機１０との距離が離れて来た場合には、後方作
業機１０も前方に移動させる必要が生じる。このために
は、まず、後方作業機１０を静止させた状態で、光波反
射板２１、２２を前方の適当な設置位置へと移動させ
る。この場合、静止状態の後方作業機１０の座標は分か
っているので、移動させた光波反射板２１、２２の座標
は、後方作業機１０から光波距離計１２を用いて計測で
きる。したがって、新たな設置位置に設置された光波反
射板２１、２２を、再び基準位置とすることが可能とな
り、上述したのと同様の手順の作業を繰り返すことが可
能となる。

【００４９】このように、本発明によれば、基準となる
光波反射板２１、２２により、後方作業機１０の位置は
常に正確に計算することができるので、後方作業機１０
が独自の作業により移動したとしても、前方作業機（掘
削機１）の位置の監視に問題が生じることはなく、作業
の自由度が著しく向上する。

【００５０】また、光波距離計１２による前方作業機
（掘削機１）の前後方向の位置計測に加えて、ＣＣＤカ
メラ１１で前方作業機（掘削機１）に設置した複数の光
源（例えば光源４、５、６）を撮影することにより、ヨ
ーイング角度等の変化が時間的なずれのないデータを用
いて計算でき、前方作業機の位置の認識を安定して正確
に行うことができる。また、このような正確な座標の計
測を、ＣＣＤカメラ１１を備えるだけで、光波距離計１
２を複数用いる必要がなく達成できるので、装置全体の
低コスト化を図れる。

【００５１】また、特に本発明の前方作業機として掘削
機１を用いるならば、掘削機１の位置の計測が正確に行
え、掘削機１の安全な無人運転を安定して行うことがで
き、掘削作業の安全性および効率が著しく向上する。

【００５２】

【発明の効果】第１の発明によれば、前方作業機は後方
作業機から送信されて来る計測データにより自らの位置
を認識することにより制御され所定の作業を行うが、後
方作業機はこの計測データの基準となる後方作業機自身
の位置を、後方作業機の作業範囲の前方と後方に位置す
るように後方作業機とは独立に設置された一対の光波反
射板の光波距離計からの距離および光波距離計からの方
向により特定することができるので、後方作業機が独自
の作業のために移動したとしてもその位置は常に決定で
き、前方作業機の位置の計測に問題が生じることはな
く、後方作業機の作業の自由度が著しく高められる。ま
た、後方作業機がその作業範囲を変えるときにも、一対
の光波距離計の設置場所を新たな作業範囲の前後に移動
させればよく、後方作業機自身の位置の特定に支障が生
じることはない。

【００５３】第２の発明によれば、前方作業機の配置
は、光波距離計により追跡される光波反射板の位置と、
撮影手段により撮影される２次元画面での各光源の相対
位置変化から特定されるが、この光波反射板の位置計測
と撮影手段による撮影は同時になされるので、前方作業
機の位置計測中に、前方作業機が行っている作業の影響
で前方作業機の位置がさらに変化することで、計測デー
タが無意味になってしまうことはなく、前方作業機の作
業中でも前方作業機の位置計測が行い得る。

【００５４】第３の発明によれば、前方作業機側のひと
つの光波反射板の位置と、撮影手段による２次元の撮影
画面における三角形をなす光源の相対位置の変化により
特定できる前方作業機のヨーイング角度、ローリング角
度、ピッチング角度とにより、前方作業機の配置を特定
するために必要な６つの自由度は完全に特定でき、前方
作業機の位置計測は正確に行い得る。また、このため
に、光波距離計は複数必要となることはないので、装置
全体の低コスト化を図ることができる。

【００５５】第４の発明によれば、前方作業機は自走式
のトンネル掘削機であるが、この掘削機の位置の計測は
後方作業機から正確に行えるので、安全な無人運転によ
り、掘削機のカッタの位置を安定して制御でき、掘削作
業の安全性および効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す側面図である。

【図２】同じく平面図である。

【図３】同じく構成図である。

【図４】同じく掘削機の構成図である。

【符号の説明】

１ 掘削機 ２ 雲台 ３ ＣＰＵ ４ 光源 ５ 光源 ６ 光源 ７ 光波反射板 ８ 光波反射板 ９ 光波反射板 １０ 後方作業機 １１ ＣＣＤカメラ １２ 光波検出器 １３ ＣＰＵ １５ 無線機 １６ 無線機 ２１ 光波反射板 ２２ 光波反射板 ３０ トンネル ３１ 掘削面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山木 昇 東京都中央区京橋一丁目７番１号新八重洲 ビル 戸田建設株式会社内 (72)発明者 高橋 丈雄 東京都中央区京橋一丁目７番１号新八重洲 ビル 戸田建設株式会社内 (72)発明者 宮内 政男 東京都中央区京橋一丁目７番１号新八重洲 ビル 戸田建設株式会社内 (72)発明者 吉野 正則 東京都港区芝大門二丁目11番１号富士ビル 日本鉱機株式会社内 (72)発明者 山本 泰彦 東京都港区芝大門二丁目11番１号富士ビル 日本鉱機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前方作業機と、 この前方作業機の後方に配置された後方作業機と、 この後方作業機に備えられ前方作業機の位置を計測する
   計測手段と、 後方作業機により計測された前方作業機の位置の計測デ
   ータを前方作業機に送信する送信手段と、 を備えた作業機の制御システムにおいて、 後方作業機は光波距離計を備えるとともに、後方作業機
   の作業範囲の前方と後方に位置するように後方作業機と
   は独立の一対の光波反射板を設置し、後方作業機の位置
   をこれらの光波反射板の光波距離計からの距離および光
   波距離計からの方向により特定することを特徴とする作
   業機の制御システム。
2. 【請求項２】前方作業機と、 この前方作業機の後方に配置された後方作業機と、 この後方作業機に備えられ前方作業機の位置を計測する
   計測手段と、 後方作業機により計測された前方作業機の位置の計測デ
   ータを前方作業機に送信する送信手段と、 を備えた作業機の制御システムにおいて、 前記計測手段は、前方作業機に設置された複数の光源
   と、同じく前方作業機に設置された光波反射板と、後方
   作業機に設置され前記複数の光源を２次元画面に投影し
   て撮影する撮影手段と、同じく後方作業機に設置され前
   記光波反射板の位置を計測する光波距離計とを備え、光
   波距離計により計測される光波反射板の位置と、撮影手
   段により撮影される２次元画面での各光源の相対位置変
   化から掘削機の配置を特定することを特徴とする作業機
   の制御システム。
3. 【請求項３】前記複数の光源は３個であり、これらの光
   源は前記撮影手段により撮影された２次元画面において
   三角形の頂点として観測されることを特徴とする作業機
   の制御システム。
4. 【請求項４】前記前方作業機は掘削用のカッタを備える
   自走式のトンネル掘削機であることを特徴とする請求項
   １から請求項３のいずれかひとつに記載の作業機の制御
   システム。