JPH0914932A - 管路測定装置及び管路測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】地中の管路の測定を可能にする管路測定装置の
改良と管路測定方法の改良とである。 【構成】第１のセンタライザ１９と結合部１１と一方の
端部が回転自在に結合部１１に保持される第１の連結部
材１２と、一方の端部が回転自在に結合部１１に保持さ
れる第２の連結部材１３と、前方を照光する第１の光線
１５と、第１の光線１５と平行に後方を照光する第２の
光線１６とを有する第１の光源部１と、第２のセンタラ
イザ２９と、第１の連結部材１２の他端を回転自在に保
持する第１の端部２１と、第１の光線１５の照射点に対
応する信号を出力する第１の二次元受光センサー２２と
を有する第１の受光部２と、第３のセンタライザ３９
と、第２の連結部材１３の他端を回転自在に保持する第
２の端部３１と、第２の光線１６の照射点に対応する信
号を出力する第２の二次元受光センサー３１とを有する
第２の受光部３とを有する管路測定装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管路測定装置と管路測
定方法とに関する。特に、地中の管路の測定を可能にす
る改良に関する。

【０００２】

【従来技術】従来は、地中の管の管路を測定するため
に、レーザー光を発し、任意の方向への直線距離ｌだけ
離隔した前方に設置されている二次元の受光センサーを
使用して受光し、二次元の受光センサー面における受光
点のｘｙ座標を測定している。そして、距離ｌを順次離
隔させて測定し、得られたＸ座標値ｘｉとＹ座標値ｙｉ
と直線距離ｌｉとレーザー光の方向とにより、地中の管
の管路としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
係る測定方法においては、管路が長くなって曲がりが大
きくなるとき、直進するレーザー光が二次元の受光セン
サーに照射されず、管路の測定をすることができなくな
る。

【０００４】本発明の目的は、この問題を解消すること
にあり、曲がりのある管路においても管路を測定するこ
とのできる管路測定装置と管路測定方法とを提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的の内、管路測
定装置については、次のいずれの手段によっても達成さ
れる。

【０００６】第１の手段は、予め定められている断面空
間を有する橈み管（４）の中心軸上に中心軸を位置決め
する第１のセンタライザ（１９）と、この第１のセンタ
ライザ（１９）に支持される結合部（１１）と、一方の
端部が回転自在に前記の結合部（１１）に保持される第
１の連結部材（１２）と、一方の端部が回転自在に前記
の結合部（１１）に保持される第２の連結部材（１３）
と、前記の結合部（１１）に固定され前記の第１の連結
部材（１２）の管内を通して前方を照光する第１の光線
（１５）と、前記の結合部（１１）に固定され前記の第
２の連結部材（１３）の管内を通して前記の第１の光線
（１５）と平行に後方を照光する第２の光線（１６）と
を有する第１の光源部（１）と、前記の光源部（１）よ
り前方に位置し、前記の橈み管（４）の中心軸上に中心
を位置決めする第２のセンタライザ（２９）と、この第
２のセンタライザ（２９）に支持され、前記の第１の連
結部材（１２）の他端を回転自在に保持する第１の端部
（２１）と、前記の第１の連結部材（１２）の他端に固
定され、前記の第１の光線（１５）が照射する点の座標
（ｘ１，ｙ１）に対応する信号を出力する第１の二次元
受光センサー（２２）とを有する第１の受光部（２）
と、前記の光源部（１）より後方に位置し、前記の橈み
管（４）の中心軸上に中心を位置決めする第３のセンタ
ライザ（３９）と、この第３のセンタライザ（３９）に
支持され、前記の第２の連結部材（１３）の他端を回転
自在に保持する第２の端部（３１）と、前記の第２の連
結部材（１３）の他端に固定され、前記の第２の光線
（１６）が照射する点の座標（ｘ２，ｙ２）に対応する
信号を出力する第２の二次元受光センサー（３２）とを
有する第２の受光部（３）とを有する管路測定装置であ
る。

【０００７】第２の手段は、地中掘削ロッド（８）の先
端部（８１）に固定される結合部（１１）と、一方の端
部が回転自在に前記の結合部（１１）に保持される第１
の連結部材（１２）と、一方の端部が回転自在に前記の
結合部（１１）に保持される第２の連結部材（１３）
と、前記の結合部（１１）に固定され、前記の第１の連
結部材（１２）の管内を通して前方を照光する第１の光
線（１５）と、前記の第２の連結部材（１３）の管内を
通して前記の第１の光線（１５）と平行に後方を照光す
る第２の光線（１６）とを有する光源部（１）と、前記
の光源部（１）より前方に位置し、前記の地中掘削ロッ
ド（８）に固定され、前記の第１の連結部材（１２）の
他端を回転自在に保持する第１の端部（２１）と、前記
の第１の連結部材（１２）の他端に固定され、前記の第
１の光線（１５）が照射する点の座標（ｘ１，ｙ１）に
対応する信号を出力する第１の二次元受光センサー（２
２）とを有する第１の受光部（２）と、前記の光源部
（１）より後方に位置し、前記の地中掘削ロッド（８）
に固定され、前記の第２の連結部材（１３）の他端を回
転自在に保持する第２の端部（３１）と、前記の第２の
連結部材（１３）の他端に固定され、前記の第２の光線
（１６）が照射する点の座標（ｘ２，ｙ２）に対応する
信号を出力する第２の二次元受光センサー（３２）とを
有する第２の受光部（３）とを有する管路測定装置であ
る。

【０００８】そして、上記の目的の内、管路測定方法に
ついては、次のいずれの手段によっても達成される。

【０００９】第１の手段は、前記の結合部（１１）の中
心から前記の第１の二次元受光センサー（２２）または
前記の第２の二次元受光センサー（３２）までの距離は
共に（Ｌ）とされている第１の手段の管路測定装置を使
用することゝし、前記の橈み管（４）の開口端（４１）
から予め定められた距離入った前記の橈み管（４）の中
心（点Ａ１）の固定座標系における座標と、この（点Ａ
１）から距離（Ｌ）入った前記橈み管（４）の中心（点
Ａ２）の固定座標系における座標とを測定し、前記の第
２の二次元受光センサー（３２）が（点Ａ１）に来るよ
うに、また、前記の結合部（１１）の中心が（点Ａ２）
に来るように、それぞれ設置し、前記の管路測定装置を
使用して、前記の第１の二次元受光センサー（２２）が
出力する座標（ｘ１，ｙ１）と前記の第２の二次元受光
センサー（３２）が出力する座標（ｘ２，ｙ２）とを計
測し、得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ
２）と、すでに得た（点Ａ１）の前記の固定座標系にお
ける座標と（点Ａ２）の前記の固定座標系における座標
とを利用し、第１の二次元受光センサー（２２）が位置
する（点Ａ３）の前記の固定座標系における座標を演算
し、以下、前記の管路測定装置を前記橈み管（４）内
を、前記の管路測定装置を回転させることなく、管路長
方向に距離（Ｌ）づつ順次歩進させながら、前記の管路
測定装置を使用して歩進の都度計測し、第１の二次元受
光センサー（２２）が順次位置する（点Ａ４）、（点Ａ
５）、（点Ａ６）等のそれぞれの固定座標系における座
標を演算する管路測定方法である。

【００１０】第２の手段は、前記の結合部（１１）の中
心から前記の第１の二次元受光センサー（２２）または
前記の第２の二次元受光センサー（３２）までの距離は
共に（Ｌ）とされている第２の手段の管路測定装置を使
用することゝし、地中において土砂を掘削し、前記の地
中掘削ロッド（８）を回転させずに軸方向に牽引する地
中掘削ロボット（９）を、掘削開始時の予め定められて
いる位置において、前記の光源部（１）の固定座標系に
おける座標（Ａ２）と前記の第２の二次元受光センサー
（３２）の固定座標系における座標（Ａ１）とを地上か
ら既存の測定装置を使用して測定し、同時に、前記の管
路測定装置を使用して、前記の第１の二次元受光センサ
ー（２２）が出力する座標（ｘ１，ｙ１）と前記の第２
の二次元受光センサー（３２）が出力する座標（ｘ２，
ｙ２）とを計測し、得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標
（ｘ２，ｙ２）とを、すでに得た（点Ａ１）の固定座標
系における座標と（点Ａ２）の固定座標系における座標
とを利用し、第１の二次元受光センサー（２２）が位置
する（点Ａ３）の固定座標系における座標を演算し、以
下、前記の地中掘削ロボット（９）が距離（Ｌ）づつ掘
削する毎に、前記の管路測定装置を使用して計測し、第
１の二次元受光センサー（２２）が順次位置する（点Ａ
４）、（点Ａ５）、（点Ａ６）等のそれぞれの座標を演
算する管路測定方法である。

【００１１】

【作用】本発明に係る管路測定装置は、測定しようとす
る橈み管４に挿入して使用する管路測定装置と、地中掘
削ロボット９に牽引される地中掘削ロッド８に固定され
ている管路測定装置とがあり、光源部１と第１の受光部
２と第２の受光部３との支持または固定方法に差はある
が、管路測定の原理については同一である。

【００１２】図３参照・図１併参照 図３は本発明に係る管路測定装置の光学系を説明する図
であり、図１は本発明の第１の実施例に係る管路測定装
置の断面図である。光源部１は前方を照光する第１の光
線１５と第１の光線１５と平行に後方を照光する第２の
光線１６とを有し、第１の受光部２は第１の二次元受光
センサー２２を有し、第２の受光部３は第２の二次元受
光センサー３２を有している。点Ｏは結合部１１の中心
点を示し、点Ｐは第１の受光部２の中心点を示し、点Ｑ
は第２の受光部３の中心点を示している。点Ｒは第１の
連結部材１２が結合部１１に回転自在に保持されている
点を示し、点Ｓは第２の連結部材１３が結合部１１に回
転自在に保持されている点を示している。

【００１３】測定する管路が曲がっていると、第１の光
線１５は第１の二次元受光センサー２２の座標（ｘ１，
ｙ１）を照射し、第２の光線１６は第２の二次元受光セ
ンサー３２の座標（ｘ２，ｙ２）を照射する。そして、
座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）とは、それぞ
れ、第１の二次元受光センサー２２と第２の二次元受光
センサー３２とから出力される。一方、距離ＯＲ、Ｒ
Ｐ、ＯＳ、ＳＱはそれぞれ既知の値であるので、点Ｏと
点Ｑとの２点の固定座標値（Ｘ_O Ｙ_O Ｚ_O ）と（Ｘ_Q Ｙ
_Q Ｚ_Q ）とが既知であれば、座標（ｘ１，ｙ１）と座標
（ｘ２，ｙ２）と距離ＯＲ、ＲＰ、ＯＳ、ＳＱとより、
点Ｐの固定座標値（Ｘ_P Ｙ_P Ｚ_P ）は容易に計算でき
る。なお、固定座標値は、任意の測定地点に対して固定
されている固定座標をもって測定した座標値である。

【００１４】また、図３と図１とにおいて、第１の光線
１５と第２の光線１６とは、結合部１１の中心点Ｏを通
る同一軸上の前方と後方とを照射しているが、同一軸上
になくとも平行でありさえすれば、原理的に変わる点は
ない。計算時に、第１の光線１５と第２の光線１６との
位置を示すパラメータを考慮に入れて計算すれば済むこ
とである。

【００１５】光源部１と第１の受光部２と第２の受光部
３との支持または固定方法の差は、橈み管４にセンタラ
イザを使用して支持するか、地中掘削ロッド８に固定す
るかの、管路と光源部１、第１の受光部２、または、第
２の受光部３との相対位置関係を保持するための手段の
違いであり、各相対位置関係には違いがないから、いず
れであっても測定はできる。

【００１６】次に、本発明に係る管路測定方法は、本発
明に係る管路測定装置を使用して、図３の点Ｏと点Ｑと
の間の距離づつ順次歩進させて、順次測定を繰り返す方
法である。

【００１７】図３再参照・図４参照 図３は本発明に係る管路測定装置の光学系を説明する図
であり、図４は本発明に係る管路測定装置を、管路中を
歩進させて順次測定を実行する状態を示す概念図であ
る。

【００１８】図において、４は管路であり、４１はその
開口端であり固定座標の基準点である。Ａ１は第１の測
定点であり、管路の開口端４１から実測可能な任意の距
離管路中に入った点である。第１の測定点Ａ１と管路の
開口端４１とを離隔させた理由は、センタライザが厚さ
を有するからである。Ａ２は第２の測定点であり、管路
の開口端４１から実測可能であり、第１の測定点Ａ１か
ら管路にそって距離Ｌだけ離れた点である。以下、点Ａ
３、Ａ４、・・・等はそれぞれ第３、第４、・・・等の
測定点であり、第２の測定点Ａ２から、距離Ｌ、距離２
Ｌ、・・・等離れた点である。但し、管路の開口端４１
から実測不可能であってもよい。

【００１９】先ず、点Ｏと点Ｑとに対応する点Ａ２の座
標（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）と点Ａ１の座標（Ｘ１，Ｙ１，
Ｚ１）とを測定し、これらの固定座標系の座標値と、本
発明に係る管路測定装置を使用して得られた座標（ｘ
１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）とから点Ｐが位置する
点Ａ３の固定座標系における座標（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）
を演算する。

【００２０】次に、点Ｏと点Ｑとを点Ａ３と点Ａ２とに
歩進させ、このときＰが位置する点Ａ４の座標（Ｘ４，
Ｙ４，Ｚ５）を演算して、以降、点Ａ５、点Ａ６と順次
固定座標系における座標を求める。

【００２１】この間、管路測定装置を橈み管４に挿入し
て測定する方法（第１の手段）では、橈み管４内におい
て管路測定装置が回転しないようにし、地中掘削ロッド
８を地中掘削ロボット９により牽引して測定する方法
（第２の手段）では、地中掘削ロッドが回転しないよう
にして、いずれの方法にあっても、移動する座標系の正
確さを期している。

【００２２】従来技術を使用した場合、管路が曲がって
いるため、点Ｑから光線を照射しても、点Ｐに置かれた
二次元受光センサーにおいて受光できず、そのため、管
路の測定ができない場合でも、本発明に係る管路測定装
置を使用すれば、管路の測定が可能であることが、図３
から判る。さらに、本発明に係る管路測定方法のよう
に、管路測定装置を移動させながら何回も測定を継続
し、次々と固定座標系における座標を求めていけば、曲
がりくねった管路であっても測定をすることができる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の１実施例に
係る管路測定装置ならびに管路測定方法についてさらに
詳細に説明する。

【００２４】第１実施例（請求項１に対応） 図１参照 図１は本発明の第１実施例に係る管路測定装置の側面図
である。図１において１は光源部であり、２は第１の受
光部であり、３は第２の受光部であり、４は橈み管であ
り、１９は第１のセンタライザであり、２９は第２のセ
ンタライザであり、３９は第３のセンタライザである。
光源部１には、結合部１１と第１の連結部材１２と第２
の連結部材１３と第１のレーザー光源１７と第２のレー
ザー光源１８とがある。第１の受光部２には、第１の端
部２１と第１の二次元受光センサー２２とがあり、第２
の受光部３には、第２の端部３１と第２の二次元受光セ
ンサー３２とがある。二次元受光センサーとしては、Ｃ
ＣＤ（charge coupled device)やＰＳＤ（position sen
sor device）等が使用される。

【００２５】結合部１１は第１のセンタライザ１９によ
り、橈み管４の中心軸上に結合部１１の中心軸が来るよ
うに支持されている。すなわち、第１のセンタライザ１
９は、両端にローラーを有するセンタライザ軸の中央を
結合部１１の中心において回転自在に支持されながら、
センタライザ軸が橈み管４と直交するように弾性体で押
圧されている。橈み管４の内径は第１のセンタライザ１
９の全長より短くされているから、第１のセンタライザ
１９のローラーは橈み管４の内面に密着している。第１
のセンタライザ１９は、２個が１組となり、前後に各１
組備えられている。２個１組の第１のセンタライザ１９
は相互に直交するようにされているから、結合部１１を
支持するセンタライザ軸の中央は、常に、橈み管４の中
心軸上に位置し、４個の第１のセンタライザ１９によ
り、結合部１１の中心軸は橈み管４の中心軸上に位置決
めされている。

【００２６】第１の連結部材１２と第２の連結部材１３
とは、共に、円筒状をした金属製の剛体で製作されてい
て、それぞれの一端は結合部１１の中心軸上にある点を
回転中心としてユニバーサルジョイント等を使用して回
転自在に保持されている。第１の連結部材１２の他端
は、第１の端部２１の中心軸上にある点を回転中心とし
てユニバーサルジョイント等を使用して回転自在に保持
されており、第２の連結部材１３の他端は、第２の端部
３１の中心軸上にある点を回転中心としてユニバーサル
ジョイント等を使用して回転自在に保持されている。第
１の端部２１は第２のセンタライザ２９によって支持さ
れ、第２の端部３１は第３のセンタライザ３９によって
支持されている。

【００２７】そして、結合部１１の中心近傍には、結合
部１１の中心軸上において第１の受光部２の方向に第１
の光線１５を発する第１のレーザー光源１７と、結合部
１１の中心軸上において第２の受光部３の方向に第２の
光線１６を発する第２のレーザー光源１８とが設置され
ている。第１の受光部２中に存在する第１の連結部材１
２の他端には、第１の光線１５を受光する向きに第１の
二次元受光センサー２２が固定されており、第１の光線
１５を受光すると、第１の連結部材１２の中心軸上に原
点を有し、受光面に予め定められているｘ軸ｙ軸によっ
て決まる受光点の座標（ｘ１，ｙ１）に対応する信号を
第１の二次元受光センサー２２は出力する。第２の受光
部３中に存在する第２の連結部材１３の他端には、第２
の光線１６を受光する向きに第２の二次元受光センサー
３２が固定されており、第２の光線１６を受光すると、
第２の連結部材１３の中心軸上に原点を有し受光面に予
め定められているｘ軸ｙ軸を有する座標によって決まる
受光点の座標値（ｘ２，ｙ２）に対応する信号を第２の
二次元受光センサー３２は出力する。

【００２８】橈み管４が一直線であると、第１の受光点
と第２の受光点との座標は（０，０）と（０，０）とな
り、共に、原点を示すが、橈み管４が橈むと、第１の受
光点と第２の受光点との座標は原点からずれ、橈み管４
の橈みに関係する座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ
２）とを出力する。この座標を使用して、第１の二次元
受光センサー２２上の原点と結合部１１の中心とを結ぶ
線分に対する結合部１１の中心と第２の二次元受光セン
サー３２上の原点とを結ぶ線分の位置関係を演算するこ
とができる。

【００２９】第２実施例（請求項２に対応） 第１実施例に示す管路測定装置において、第１の連結部
材１２の長さと第２の連結部材１３の長さとを同一と
し、結合部１１の中心から第１の二次元受光センサー２
２までの長さと、結合部１１の中心から第２の二次元受
光センサー３２までの長さとを同一（長さをＬとする）
とした管路測定装置を使用し、次の手順により測定す
る。

【００３０】図１参照・図４参照 １．橈み管４の開口端４１から予め定められた距離入っ
た橈み管４の中心Ａ１を固定した座標系で示した座標
と、点Ａ１から距離Ｌ入った橈み管４の中心Ａ２を固定
した座標系で示した座標とを、トランシットと巻き尺と
等を使用して測定する。 ２．管路測定装置を橈み管４の開口端４１から挿入し、
管路測定装置に索状スケールを取付け、開口端４１近く
の地上固定箇所から管路測定装置までの距離を索状スケ
ールにより測定できるようにしておく。 ３．第２の二次元受光センサー３２が点Ａ１に来るよう
に設置し（このとき結合部１１の中心は点Ａ２にあ
る）、管路測定装置を使用して、第１の二次元受光セン
サー２２が出力する座標（ｘ１，ｙ１）と第２の二次元
受光センサー３２が出力する座標（ｘ２，ｙ２）を計測
する。 ４．得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）
と、すでに得た点Ａ１の固定座標値と点Ａ２の固定座標
値とを利用し、第１の二次元受光センサー２２が位置す
る点Ａ３の固定した座標系における座標を演算する。 ５．以下、管路測定装置を橈み管４内を、管路測定装置
を回転させることなく、管路長方向に距離Ｌづつ順次歩
進させながら、管路測定装置を使用して歩進の都度計測
し、第１の二次元受光センサー２２が順次位置する点Ａ
４、点Ａ５、点Ａ６等のそれぞれの固定した座標系にお
ける座標を演算する。 ６．演算して得られたＡｉ点の固定した座標系における
座標をもって、橈み管４の管路とする。

【００３１】以上の手順により橈み管４の管路を測定す
る。

【００３２】第３実施例（請求項３対応） 図２参照・図１併参照 図２は本発明の第３実施例に係る管路測定装置の側面図
である。図２において、１は光源部であり、２は第１の
受光部であり、３は第２の受光部である。いずれも既に
第１実施例において構成する手段について詳細に説明し
てあるものと同一であるので、説明を略し、その他の異
なっている箇所についてのみ説明する。

【００３３】第３実施例では、前方から第１の端部２
１、結合部１１、第２の端部３１の順に、地中掘削ロッ
ド８の先端部８１に固定されている。

【００３４】９は地中掘削ロボットであり、地中を掘削
しながら地中掘削ロッド８を牽引していく。地中掘削ロ
ッド８は掘削に伴い地上に出ている末端部が短くなるの
で、末端部に地中掘削ロッド８が継ぎ足されながら掘削
される。

【００３５】第４実施例（請求項４に対応） 第３実施例に示す管路測定装置において、第１の連結部
材１２の長さと第２の連結部材１３の長さとを同一と
し、結合部１１の中心から第１の二次元受光センサー２
２までの長さと、結合部１１の中心から第２の二次元受
光センサー３２までの長さとを同一（長さをＬとする）
とした管路測定装置を使用して、次の手順により測定す
る。 １．地中において土砂を掘削し、地中掘削ロッド８は回
転させずに軸方向に牽引しながら地中を推進する地中掘
削ロボット９を運転する。 ２．地中掘削ロッド８の地上側開口端近くに設けた地上
固定箇所から管路測定装置までの距離を管路測定装置に
取付けた索状スケールにより測定する。 ３．地中掘削ロボット９による掘削開始時の予め定めら
れている位置において、第１の光源部１の固定した座標
系における座標（以下点Ａ２の座標と云う）と第２の二
次元受光センサー３２の固定した座標系における座標と
（以下点Ａ１の座標と云う）を地上から既存の測定装置
を使用して測定する。 ４．同時に、管路測定装置を使用して、第１の二次元受
光センサー２２が出力する座標（ｘ１，ｙ１）と第２の
二次元受光センサー３２が出力する座標（ｘ２，ｙ２）
とを計測する。 ５．得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）
とを、すでに得た点Ａ１の固定した座標系における座標
と点Ａ２の固定座標系における座標とを利用し、第１の
二次元受光センサー２２が位置する点Ａ３の固定座標系
における座標を演算する。 ６．以下、地中掘削ロボット９が距離Ｌづつ前進する毎
に、管路測定装置を使用して移動座標系における座標を
計測し、これと直前に得た固定座標系における座標とよ
り、第１の二次元受光センサー２２が順次位置する点Ａ
４、点Ａ５、点Ａ６等のそれぞれの固定座標系における
座標を演算する。 ７．演算して得られたＡｉ点の座標ををもって、地中掘
削ロッド８の管路とする。

【００３６】以上の手順により地中掘削ロッド８の管路
を測定する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る管路
測定装置は、前方を照光する第１の光線と、これを受光
し受光点の座標を出力する第１の二次元受光センサー
と、第１の光線に平行で後方を照光する第２の光線と、
これを受光し受光点の座標を出力する第２の二次元受光
センサーとを有しているので、第１の光線に対する第１
の二次元受光センサーの位置関係と、第２の光線に対す
る第２の二次元受光センサーの位置関係とはそれぞれが
出力する座標より演算して求めることができる。すなわ
ち、第１の二次元受光センサーの原点と結合部の中心点
と第１の二次元受光センサーの原点との３点の相対位置
関係が得られ、２点の座標が分かれば残る１点の座標が
決定できる。さらに、本発明に係る管路測定方法によれ
ば、当初、２点の座標を既知の手段で測定し、管路測定
装置を使用して測定した３点の相対位置関係と２点の座
標より残る点の座標を知る。そして、順次歩進してその
都度、第１の二次元受光センサーの原点と結合部の中心
点と第１の二次元受光センサーの原点との３点の相対位
置関係を測定し、既知の２点の座標を利用して残る点の
座標を演算していけば、管路が曲がっていても問題なく
管路を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る管路測定装置の側面
図である。

【図２】本発明第３実施例に係る管路測定装置の側面図
である。

【図３】本発明の原理を説明する光学系の斜視図であ
る。

【図４】本発明に係る管路測定装置を、管路中を歩進さ
せて順次測定を実行する状態を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 光源部 ２ 第１の受光部 ３ 第２の受光部 ４ 橈み管 ８ 地中掘削ロッド ９ 地中掘削ロボット １１ 結合部 １２ 第１の連結部材 １３ 第２の連結部材 １５ 第１の光線 １６ 第２の光線 １９ 第１のセンタライザ ２１ 第１の端部 ２２ 第１の二次元受光センサー ２９ 第２のセンタライザ ３１ 第２の端部 ３２ 第２の二次元受光センサー ３９ 第３のセンタライザ ４１ 開口端 ８１ 先端部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められている断面空間を有する橈
   み管（４）の中心軸上に中心軸を位置決めする第１のセ
   ンタライザ（１９）と、 該第１のセンタライザ（１９）に支持される結合部（１
   １）と、一方の端部が回転自在に前記結合部（１１）に
   保持される第１の連結部材（１２）と、一方の端部が回
   転自在に前記結合部（１１）に保持される第２の連結部
   材（１３）と、前記結合部（１１）に固定され前記第１
   の連結部材（１２）の管内を通して前方を照光する第１
   の光線（１５）と、前記結合部（１１）に固定され前記
   第２の連結部材（１３）の管内を通して前記第１の光線
   （１５）と平行に後方を照光する第２の光線（１６）と
   を有する光源部（１）と、 前記光源部（１）から予め定められた距離だけ前方に位
   置し、前記橈み管（４）の中心軸上に中心を位置決めす
   る第２のセンタライザ（２９）と、 該第２のセンタライザ（２９）に支持され、前記第１の
   連結部材（１２）の他端を回転自在に保持する第１の端
   部（２１）と、前記第１の連結部材（１２）の他端に固
   定され、前記第１の光線（１５）が照射する点の座標
   （ｘ１，ｙ１）に対応する信号を出力する第１の二次元
   受光センサー（２２）とを有する第１の受光部（２）
   と、 前記光源部（１）から予め定められた距離だけ後方に位
   置し、前記橈み管（４）の中心軸上に中心を位置決めす
   る第３のセンタライザ（３９）と、 該第３のセンタライザ（３９）に支持され、前記第２の
   連結部材（１３）の他端を回転自在に保持する第２の端
   部（３１）と、前記第２の連結部材（１３）の他端に固
   定され、前記第２の光線（１６）が照射する点の座標
   （ｘ２，ｙ２）に対応する信号を出力する第２の二次元
   受光センサー（３２）とを有する第２の受光部（３）と
   を有することを特徴とする管路測定装置。
2. 【請求項２】 前記結合部（１１）の中心から前記第１
   の二次元受光センサー（２２）または前記第２の二次元
   受光センサー（３２）までの距離は共に（Ｌ）とされて
   なる請求項１記載の管路測定装置を使用することゝし、 前記橈み管（４）の開口端（４１）から予め定められた
   距離入った前記橈み管（４）の中心（点Ａ１）の固定座
   標系における座標と、該（点Ａ１）から距離（Ｌ）入っ
   た前記橈み管（４）の中心（点Ａ２）の前記固定座標系
   における座標とを測定し、 前記第２の二次元受光センサー（３２）が前記（点Ａ
   １）に来るように、また、前記結合部（１１）の中心が
   前記（点Ａ２）に来るように、それぞれ設置し、前記管
   路測定装置を使用して、前記第１の二次元受光センサー
   （２２）が出力する座標（ｘ１，ｙ１）と前記第２の二
   次元受光センサー（３２）が出力する座標（ｘ２，ｙ
   ２）を計測し、 得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）と、
   すでに得た（点Ａ１）の前記固定座標系における座標と
   （点Ａ２）の前記固定座標系における座標とを利用し、
   第１の二次元受光センサー（２２）が位置する（点Ａ
   ３）の前記固定座標系における座標を演算し、 以下、前記管路測定装置を前記橈み管（４）内を、前記
   管路測定装置を回転させることなく、管路長方向に距離
   （Ｌ）づつ順次歩進させながら、前記管路測定装置を使
   用して歩進の都度計測し、第１の二次元受光センサー
   （２２）が順次位置する（点Ａ４）、（点Ａ５）、（点
   Ａ６）等のそれぞれの前記固定座標系における座標を演
   算することを特徴とする管路測定方法。
3. 【請求項３】 地中掘削ロッド（８）の先端部（８１）
   に固定される結合部（１１）と、一方の端部が回転自在
   に前記結合部（１１）に保持される第１の連結部材（１
   ２）と、一方の端部が回転自在に前記結合部（１１）に
   保持される第２の連結部材（１３）と、前記結合部（１
   １）に固定され、前記第１の連結部材（１２）の管内を
   通して前方を照光する第１の光線（１５）と、前記第２
   の連結部材（１３）の管内を通して前記第１の光線（１
   ５）と平行に後方を照光する第２の光線（１６）とを有
   する光源部（１）と、 前記光源部（１）より前方に位置し、前記地中掘削ロッ
   ド（８）に固定され、前記第１の連結部材（１２）の他
   端を回転自在に保持する第１の端部（２１）と、前記第
   １の連結部材（１２）の他端に固定され、前記第１の光
   線（１５）が照射する点の座標（ｘ１，ｙ１）に対応す
   る信号を出力する第１の二次元受光センサー（２２）と
   を有する第１の受光部（２）と、 前記光源部（１）より後方に位置し、前記地中掘削ロッ
   ド（８）に固定され、前記第２の連結部材（１３）の他
   端を回転自在に保持する第２の端部（３１）と、前記第
   ２の連結部材（１３）の他端に固定され、前記第２の光
   線（１６）が照射する点の座標（ｘ２，ｙ２）に対応す
   る信号を出力する第２の二次元受光センサー（３２）と
   を有する第２の受光部（３）とを有することを特徴とす
   る管路測定装置。
4. 【請求項４】 前記結合部（１１）の中心から前記第１
   の二次元受光センサー（２２）または前記第２の二次元
   受光センサー（３２）までの距離は共に（Ｌ）とされて
   なる請求項３記載の管路測定装置を使用することゝし、 地中において土砂を掘削し、前記地中掘削ロッド（８）
   を回転させずに軸方向に牽引する地中掘削ロボット
   （９）を、掘削開始時の予め定められている位置におい
   て、前記光源部（１）の前記固定座標系における座標
   （Ａ２）と前記第２の二次元受光センサー（３２）の前
   記固定座標系における座標（Ａ１）とを地上から測定
   し、 同時に、前記管路測定装置を使用して、前記第１の二次
   元受光センサー（２２）が出力する座標（ｘ１，ｙ１）
   と前記第２の二次元受光センサー（３２）が出力する座
   標（ｘ２，ｙ２）とを計測し、 得られた座標（ｘ１，ｙ１）と座標（ｘ２，ｙ２）と
   を、すでに得た（点Ａ１）の固定座標系における座標と
   （点Ａ２）の固定座標系における座標とを利用し、第１
   の二次元受光センサー（２２）が位置する（点Ａ３）の
   固定座標系における座標を演算し、 以下、前記地中掘削ロボット（９）が距離（Ｌ）づつ掘
   削する毎に、前記管路測定装置を使用して計測し、第１
   の二次元受光センサー（２２）が順次位置する（点Ａ
   ４）、（点Ａ５）、（点Ａ６）等のそれぞれの座標を演
   算することを特徴とする管路測定方法。