[go: up one dir, main page]

JPH0523688B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0523688B2
JPH0523688B2 JP62303061A JP30306187A JPH0523688B2 JP H0523688 B2 JPH0523688 B2 JP H0523688B2 JP 62303061 A JP62303061 A JP 62303061A JP 30306187 A JP30306187 A JP 30306187A JP H0523688 B2 JPH0523688 B2 JP H0523688B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light beam
reference plane
light receiver
longitudinal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP62303061A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63151812A (ja
Inventor
Eru Teiichi Tetsudo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUPEKUTORA FUIJITSUKUSU REEZAAPUREEN Inc
Original Assignee
SUPEKUTORA FUIJITSUKUSU REEZAAPUREEN Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUPEKUTORA FUIJITSUKUSU REEZAAPUREEN Inc filed Critical SUPEKUTORA FUIJITSUKUSU REEZAAPUREEN Inc
Publication of JPS63151812A publication Critical patent/JPS63151812A/ja
Publication of JPH0523688B2 publication Critical patent/JPH0523688B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C7/00—Tracing profiles
    • G01C7/06—Tracing profiles of cavities, e.g. tunnels

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は基準光線の位置と方位の検知に関し、
さらに詳細には、そのような光線に関する穴掘り
機械の位置と姿勢を検知して、運転手がその機械
の経路におけるその適切なコースからの偏差を適
宜に修正することのできるようにする装置に関す
る。
従来の技術及びその問題点 地中に穴を掘る機械は知られている。これらの
機械は地表の下にトンネルを掘り、大きな地下パ
イプラインを敷設したり、山腹を貫通してあるい
は河の下などにトンネルを掘るのに有用である。
それらの機械はきわめて大型で、一般的には約６
ｍから15ｍ（20フイートから50フイート）の直径
とその数倍の長さを有する。その機械が適切に予
め定められたコースに従うように、穴掘り機械の
運動方向を正確にコントロールする必要がある。
一旦穴掘機械がコースから担当はずれてしまう
と、それを所望の経路に戻すのはいささか困難で
ある。
そのような穴掘り機械の方向を制御するための
先行技術の１つは、所望の機械の経路に沿つて向
けられたレーザ光線あるいは他のコヒーレント光
の光線を用いるようになつている。機械の後端部
に装置された光線のための標的は、機械の運転手
によつて監視される。もし穴掘り機械がコースを
はずれると、この事実は標的の中心から光線が移
動することによつて示される。そして、標的に当
つている光線が、機械がその適切なコース上に戻
つたということを示すようになるまで、運転手は
機械の向きを修正する。
この従来のシステムについての問題は、その機
械の後端部が適切に位置している時にそのシステ
ムは指示を出すが、ほとんどの穴掘り機械は、ボ
ーリング機構をその機械の前部に備えており、装
置の後部からかなりの距離である。したがつて、
従来のシステムでは穴掘り機械の姿勢あるいは向
きを検知することはできなかつた。すなわち、機
械の後部が真直目標に向つていることを光線が示
したとしても、機械の前部が垂直方向（縦揺れ、
ピツチ）あるいは水平方向（偏揺、ヨー）で相当
程度ずれていることが有り得る。そのような機械
の方向を制御する際の運転手の仕事は、その機械
がその後端部に近いステーシヨンから制御され、
その後端部ではその機械の姿勢が運転手には容易
にわかちないといつた点において、より困難とな
る。例えば、穴掘機械の前部があまり急勾配の傾
斜で掘つていると、結局標的上の光線の位置が運
転手にこの事実に対して警告する迄このことはわ
からない。運転者は機械の道路に必要な修正を加
えることができるかも知れないが、その機械はお
そらくすでに相当コースから外れているであろ
う。したがつて従来のシステムは、運転手に過度
な修正をさせ、機械の進路におけるさらに対応す
る変更を必要とする結果となる傾向がある。
したがつて当技術分野においては、基準光線の
相対的位置と相対的方位を測定することが出来、
その情報が、穴掘り機械すなわち地中ボーリング
機械の向きと姿勢を判定してより良い制御を提供
するために利用し得る装置の必要性が存在する。
問題点を解決するための手段 本発明は、基準光線の位置と方位を検知するた
めの装置と方法を提供することにより、上記の必
要性を満たすものである。この情報は次に、その
装置が掘つているコースと傾斜度を制御するため
に穴掘り機械等の運転手に供給される。本発明の
１つの観点によれば、その装置は、第１の基準平
面との前記光線の交差を検知する第１の検知手段
であつて、 前記第１の基準平面の前方に延設されて、前記
光線の一部を横の方へ偏向させ、前記光線の残り
を通過させる部分反射鏡と、 上記装置に移動可能に取付けられ前記部分反射
鏡により偏向された一部の光線を遮ぎるように移
動する受光器であつて、その長手方向に沿つて配
置された受光素子を有し、前記偏向された光線が
当たる該受光器の該長手方向に沿う点に対応する
信号を出力する第１の受光器と を含む第１の検知手段と、 前記第１の基準平面から隔てられ、ほぼ平行に
なつている第２の基準平面との前記光線の交差を
検知する第２の検知手段であつて、 上記装置に移動可能に取付られ前記残りの光線
を遮ぎるように移動する受光器であつて、その長
手方向に沿つて配置された受光素子を有し、前記
残りの光線が当たる該受光器の該長手方向に沿う
当る点に対応する信号を出力する第２の受光器と を含む第２の検知手段と、 前記第１及び第２の受光器を同期して移動させ
る駆動手段と、 前記第１及び第２の受光器の前記信号に応答
し、前記第１及び第２の基準平面に関する前記光
線の方位を測定する手段を備える。その受光器
は、例えばアレイ型の光電素子あるいはスプリツ
ト型の光電素子装置などの如き、多数の従来ある
検知装置のいずれであつてもよい。
また、前記第２の検知手段は、前記第２の基準
平面の前方に延設されて、前記第１の検知手段か
ら受け取つた前記光線の残りを横の方へ偏向させ
る全反射鏡を備えている。やはりその鏡の横に置
かれた第２の受光器がその光線の残部を遮えぎ
る。それぞれの光線が、基準光線の当初の進路に
対してほぼ90°の角度で偏向させられるように、
鏡が位置決めされるのが好ましい。
前記駆動手段は、第１及び第２の受光器を、第
１及び第２の基準平面にほぼ直角な平面内で動か
す手段を備える。第１の検出手段及び第２の検出
手段は、第１及び第２の受光器がその上に装着さ
れた一対のワイパーブレードを備えていても良
い。そのワイパーブレードは、関連付けられたモ
ータと歯車装置によつて同期して縦に並んで作動
させられる。ワイパーブレードとモータに関連付
けられたエンコーダが、装置の基部に対するワイ
パーブレードの角度に関する情報を提供する。
操作に当つては、コヒーレント光の光線が第１
の鏡に当る。光線の一部は影響を受けずにその鏡
を通過し、一方光線の一部は第１のワイパーブレ
ード上に装置された第１の受光器へと横に反射さ
れる。光線の残部は第１の鏡を通過して、第２の
ワイパーブレード上に装置された第２の受光器へ
と横に反射される。反射された光線がそれぞれ第
１及び第２のワイパーブレードに装置されたそれ
ぞれの受光器に当る位置は、装置の、そしてその
装置が装着されている穴掘機械等の基準光線に対
する姿勢と向きに関する情報を与える。この情報
は、運転手が穴掘り機械の姿勢や移動の方向を修
正することができるようにする。
本発明の好ましい実施例においては、装置に一
般目的用あるいは特別目的用のコンピユータが備
えられていて、角度エンコーダと共に二つの検知
器から情報を受け取る。コンピユータは必要な数
学的計算を行ない、機械の運転手に機械の姿勢や
移動方向を修正するのに十分な情報を与える。付
加的に、そのコンピユータは、運転手が介在する
ことを必要とせずにその機械の姿勢や移動方向を
修正する、自動制御装置へ出力を送るようにして
も良い。
したがつて、基準光線の位置と方位を検知する
ための装置を提供するのが本発明の目的である。
本発明では、駆動装置によつて第１及び第２の受
光器の移動を制御することから、確実に各受光器
が光線を捕らえることができ、その交差点を測定
することができる。さらに、２つの受光器のみで
装置の基準光線からの位置と方位を求めることが
できるという利点を有する。本発明の上記目的及
び他の目的並びに利点は、以下の詳細な説明、添
付図面並びに特許請求の範囲の記載から明らかと
なるであろう。
実施例 図面の第１図は本発明の装置についての典型的
な作業環境を示している。全体を５で示された公
知設計に係る掘削機械が地中６の中を通つてトン
ネルを掘る。そのような機械は、地中６の中を通
つて掘る掘抜き切削機構をその先端部７に、それ
から土や岩石をそれらが適当な輸送車両によつて
移動させられることとなる、その機械の後へ搬送
するコンベア装置（図示せず）を備えている。運
転手の制御ステーシヨン８が機械の後部に配置さ
れ、掘削機械が掘削中トンネルの端部を完全に塞
いでいるので、機械の運転手が、機械が所望の経
路に沿つてトンネルを掘つているか、そして機械
の向きが、機械が所望の経路上に留まるようにな
つているか否かを知ることは難しい。
本発明はトンネルの所望の経路に沿つて延びる
基準線を提供するために、光線投射器９からの光
線、好ましくは変調されたレーザ光線を用いよう
とするものである。他の周囲の源からの光が基準
光線と誤られることのないようにするために、光
線の振幅変調を用いてもよい。光線１２について
の機械５の相対位置を検知するために、検知装置
１０が掘削機械５の後部に装置されている。もつ
と完全に説明されるように、本発明は、所望の経
路に関しての機械５の後端部の位置について、運
転手に示度を与える。もちろん機械５の後端部が
正しく位置していたとしても、機械の先端部が上
あるいは下に傾き、あるいは片側へ曲がつてい
て、機械が間もなく所望の経路からはずれてしま
うかもしれない。本発明は運転手に機械５の向き
についても、そして縦揺れあるいは横揺れの量に
ついても示度を与える。
次に第２図及び第３図を参照すると、検知装置
１０は光１２の基準光線を受取るように方向付け
されている。装置１０は、第１の基準面１８の前
で延びている部分的に反射する鏡１６を備えた第
１の検知器１４を有する。好ましくは、その部分
的に反射する鏡１６は、基準光線光の50％を横方
向に反射し、光線の残りを通過させるようにする
半銀メツキされた鏡である。第１の受光器２０が
鏡の横に、そして第１の基準面１８に対してほぼ
直角に位置決めされて、部分反射鏡１６により反
射された光線のその部分を遮つている。好ましく
は図示の如く、鏡１６は装置の縦方向軸線に関し
て45度の角度で配置されて、反射する光が入射す
る基準光線の角度から約90度の角度で偏向させら
れる。
第１の受光器２０は鏡１６に面したワイパーブ
レード２２の側部に配置され、反射された光線を
検知するようになつている。好ましくは、第１の
受光器２０は、「回転する光線のための検知装置」
として1985年８月５日に出願され、共に承継され
た出願第762518号に開示された装置のようなスプ
リツト型光電セル装置であつてもよい。または、
第１の受光器２０は、第１のワイパーブレード型
２２に長手方向に沿つて配置された一列に並んだ
アレイ型光電セルであつてもよい。一列に並んだ
アレイ型光電セルとスプリツト型光電セルのどち
らも、ワイパーブレード２２の長手方向に沿つて
光線の当る点の示度を提供することができる。そ
の距離は第１図においてR1として示されている。
装置１０はさらに、第２の基準平面２８の前に
配置された完全に反射する鏡２６を備えた第２の
検知器２４を含んでいる。好ましくは鏡２６は、
基準光線が約90度の角度で横へ偏向されてるよう
に、装置の縦方向軸に関して45度の角度で配置さ
れた、完全に銀メツキされた鏡である。鏡２６に
面したワイパーブレード３２の一側面に配置され
た第２の受光器３０は、偏向された光線の位置を
検知する。第１受光器２０と同様に、第２の受光
器３０はワイパーブレード３２の長手方向に沿つ
て並んだアレイ型光電セルでもよいし、スプリツ
ト型光電セルからなつていてもよい。光線が当る
ワイパーブレード３２に沿つての距離は、第２図
においてR2として示されている。
モータ３４は、ブラケツト４２を往復運動させ
る駆動シヤフト（図示せず）を介して、ワイパー
ブレード２２と３２を同期させて縦に並んで作動
させる。ワイパーブレード２２と３２はピン３
８，４０，４４，４６により回動可能にブラケツ
ト４２に連結され、それによりブレードがそれぞ
れ反射された光線を遮ぎるように、前後に掃引す
るようになる。ワイパーブレード２２と３２そし
てモータ３４に関連付けられたエンコーダ３６
が、偏光された光線が遮ぎられた時に、第２図に
示されるようにワイパーブレードのそれぞれの角
度φとθに関する情報をコンピユータ４８に供給
する。
コンピユータ４８は特別のあるいは一般的目的
のデジタルコンピユータであつて、検知回路５０
と５２からと共に角度エンコーダ３６から情報を
受取る。検知回路５０と５２はワイパーブレード
２２と３２上の偏向された光が当つている点に関
する情報を供給する。したがつて、図示する目的
で、部分反射鏡１６から反射された光はブレード
の基部から距離R1でワイパーブレード２２に当
ると仮定しても良い。同様に、完全反射鏡２６か
ら反射される残りの光線はワイパーブレードの基
部から距離R2でワイパーブレード３２に当る。
エンコーダ３６は第１図にそれぞれ図示されてい
る角度φとθに関する情報コンピユータ４８に供
給するが、ワイパーブレード２２と３２は光線を
検知している時にその角度でそれぞれ位置決めさ
れている。
コンピユータ４８は数種の三角法による関係を
解いて、基準光線１２に関する装置の位置と向き
を測定する。第３図に示す通り、基準光線１２の
左から右への偏差は偏揺角αとして定義すること
ができる。偏揺角αは下記の式(1)によつて定義さ
れる。
α＝tan-1（X2−X1／Ｌ） (1) ここでX1は基準光線１２が当る位置の基準平
面１８に沿つての水平距離、X2は基準光線１２
が当る位置の基準平面２８に沿つての水平距離、
Ｌは基準平面１８と２８との間の距離で、既知で
一定値に定められた距離である。
同様に基準光線１２の垂直方向の偏差は縦揺角
βとして定義され、下記の式(2)で定義される。
β＝tan-1（Y2−Y1／Ｌ） ここでY1は基準光線１２が当る位置の基準平
面１８に沿つての垂直距離、Y2は基準光線１２
が当る位置の基準平面２８に沿つての垂直距離、
Ｌは基準平面１８と２８との間の距離である。
鏡１６と２６が基準平面１８と２８に対してそ
れぞれ45度の角度で位置決めされている第１図及
び２図に示されている場合には、水平距離X1と
X2そして垂直距離Y1とY2は、下記の如くワイパ
ーブレード２２と３２上の距離R1とR2、それと
角度φとθに関係する。
X1＝X1′＝R1cosφ Y1＝Y1′＝R1sinφ X2＝X2′＝R2cosφ Y2＝Y2′＝R2sinφ X2とY1の値は直接的な意味を有する。という
のは、それらは基準光線１２と機械の所望の経路
に関する機械後端部の位置の示度を与えるからで
ある。機械５の偏揺角と縦揺角の決定には、測定
された数値に基づく計算を必要とする。
上記の関係を式(1)(2)に代入することによつて、
偏揺角αと縦揺角βとは次のように表わされる。
α＝tan-1R2cosθ−R1cosφ／Ｌ (3) β＝tan-1R2sinθ−R1sinφ／Ｌ (4) コンピユータ４８は距離R1とR2と共に角度θ
とφを与えられ、基準平面１８と２８の間の距離
Ｌはメモリーに貯えられている。コンピユータ４
８は簡単に偏揺角と縦揺角の両方を計算し、機械
の運転手に適切な姿勢と方向からの装置の偏差の
示度を与える。この情報は所望の経路からのいか
なる偏差をも正すのに用いることができる。コン
ピユータ４８は任意にプログラム化することも可
能で、運転手の介入を必要とせずに移動の姿勢と
向きの自動修正を行なうことができる。
本発明の装置は、作業中に向きや姿勢を制御す
る必要のある、大規模な掘削、穴掘での機械等に
適している。本発明の装置は、姿勢や向きを制御
するために基準光線を用いることのできる他のど
んな装置にも、用途を見出すことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、トンネルボーリング機械、レーザ光
線投射装置、及びトンネルボーリング機械の後部
に装置された光線検知装置を示す部分断面図、第
２図は斜視図として示された、本発明の光線検知
装置の概略図、第３図は基準光線の位置と方位が
検知され測定される態様を示している、本発明の
装置の平面概略図である。 ５……掘削機械、８……制御ステーシヨン、９
……光線投射器、１０……検知装置、１２……基
準光線、１４……第１の検知器、１６……部分反
射鏡、１８……第１の基準面、２０……第１の受
光器、２２……ワイパーブレード、２４……第２
の検知器、２６……全反射鏡、２８……第２の基
準平面、３０……第２の受光器、３２……ワイパ
ーブレード。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 基準光線について機械の位置と方位を検知す
    るための、トンネル掘り機械等のような機械に装
    着可能な装置であつて、 第１の基準平面との前記光線の交差を検知する
    第１の検知手段であつて、 前記第１の基準平面の前方に延設されて、前記
    光線の一部を横の方へ偏向させ、前記光線の残り
    を通過させる部分反射鏡と、 上記装置に移動可能に取付られ前記部分反射鏡
    により偏向された一部の光線を遮ぎるように移動
    する受光器であつて、その長手方向に沿つて配置
    された受光素子を有し、前記偏向された光線が当
    たる該受光器の該長手方向に沿う点に対応する信
    号を出力する第１の受光器と を含む第１の検知手段と、 前記第１の基準平面から隔てられ、ほぼ平行に
    なつている第２の基準平面との前記光線の交差を
    検知する第２の検知手段であつて、 上記装置に移動可能に取付られ前記残りの光線
    を遮ぎるように移動する受光器であつて、その長
    手方向に沿つて配置された受光素子を有し、前記
    残りの光線が当たる該受光器の該長手方向に沿う
    点に対応する信号を出力する第２の受光器と を含む第２の検知手段と、 前記第１及び第２の受光器を同期して移動させ
    る駆動手段と、 前記第１及び第２の受光器の前記信号に応答
    し、前記第１及び第２の基準平面に関する前記光
    線の方位を測定する手段と、 からなることを特徴とする装置。 ２ 前記第２の検出手段は、前記第２の基準平面
    の前方に延設されて、前記第１の検知手段から受
    け取つた前記光線の残りを横の方へ偏向させる全
    反射鏡とをさらに含み、前記第２の受光器は、前
    記全反射鏡によつて偏向された残りの光線を遮る
    ように移動することを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。 ３ 前記第１及び第２の受光器は、各々第１のワ
    イパーブレード及び第２のワイパーブレードによ
    つて支持されることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項に記載の装置。 ４ 前記第１及び第２のワイパーブレードは、前
    記第１及び第２の基準平面にほぼ直角の平面に
    夫々回動可能に取付られ、 前記駆動手段は、前記第１及び第２のワイパー
    ブレードを夫々前記第１及び第２の基準平面にほ
    ぼ直角の平面内で回動させることを特徴とする特
    許請求の範囲第３項に記載の装置。 ５ 前記第１及び第２の受光器の受光素子は、
    各々長手方向に沿つて配置された一列に並んだア
    レイ型光電セルからなることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 前記第１及び第２の受光器の受光素子は、
    各々対角線に分割されたスピリツト型光電セルか
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
    記載の装置。 ７ 地中を通つて正確に制御された経路にトンネ
    ルを掘る装置において、 前記正確に制御された経路に沿つて向けられた
    基準光線を提供する投射手段と、 地中を通つてトンネルを掘るための土工手段
    と、 前記土工手段に対する前記基準光線の位置と方
    位を検知するための、前記土工手段に配置された
    検知手段とを備えてなり、 前記検知手段が、 第１の基準平面との前記光線の交差を検知する
    第１の検知手段であつて、 前記第１の基準平面の前方に延設されて、前記
    光線の一部を横の方へ偏向させ、前記光線の残り
    を通過させる部分反射鏡と、 上記装置に移動可能に取付られ前記部分反射鏡
    により偏向された一部の光線を遮ぎるように移動
    する受光器であつて、その長手方向に沿つて配置
    された受光素子を有し、前記偏向された光線が当
    たる該受光器の該長手方向に沿う点に対応する信
    号を出力する第１の受光器と を含む第１の検知手段と、 前記第１の基準平面から隔てられ、ほぼ平行に
    なつている第２の基準平面との前記光線の交差を
    検知する第２の検知手段であつて、 上記装置に移動可能に取付られ前記残りの光線
    を遮ぎるように移動する受光器であつて、その長
    手方向に沿つて配置された受光素子を有し、前記
    残りの光線が当たる該受光器の該長手方向の沿う
    点に対応する信号を出力する第２の受光器と を含む第２の検知手段と、 前記第１及び第２の受光器を同期して移動させ
    る駆動手段と、 前記第１及び第２の受光器の前記信号に応答
    し、前記第１及び第２の基準平面に関する前記光
    線の方位を測定する手段と、 からなることを特徴とする装置。 ８ 前記検出手段が、前記土工手段の後端部に隣
    接して配置されている特許請求の範囲第７項に記
    載の装置。 ９ 前記第２の検出手段は、前記第２の基準平面
    の前方に延設されて、前記第１の検知手段から受
    け取つた前記光線の残りを横の方へ偏向させる全
    反射鏡とをさらに含み、前記第２の受光器は、前
    記全反射鏡によつて偏向された残りの光線を遮る
    ように移動することを特徴とする特許請求の範囲
    第７項に記載の装置。 １０ 前記第１及び第２の受光器は、各々第１の
    ワイパーブレード及び第２のワイパーブレードに
    よつて支持されることを特徴とする特許請求の範
    囲第７項に記載の装置。 １１ 前記第１及び第２のワイパーブレードは、
    前記第１及び第２の基準平面にほぼ直角の平面に
    夫々回動可能に取付られ、 前記駆動手段は、前記第１及び第２のワイパー
    ブレードを夫々前記第１及び第２の基準平面にほ
    ぼ直角の平面内で回動させることを特徴とする特
    許請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２ 前記第１及び第２の受光器の受光素子は、
    各々長手方向に沿つて配置された一列に並んだア
    レイ型光電セルからなることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項に記載の装置。 １３ 前記第１及び第２の受光器の前記受光素子
    は、各々対角線に分割されたスピリツト型光電セ
    ルからなることを特徴とする特許請求の範囲第７
    項に記載の装置。 １４ 基準光線に対する装置の相対位置と方位を
    検知するための方法において、 第１の基準平面及び該第１の基準平面から隔て
    られ、ほぼ平行になつている第２の基準平面を決
    める工程と、 前記第１基準平面の前方で前記基準光線の一部
    を横の方へ偏向させ、前記光線の残りを通過させ
    る工程と、 前記装置に移動可能に取付られた受光器であつ
    て、その長手方向に沿つて配置された受光素子を
    有し、前記偏向された光線が当たる該受光器の該
    長手方向に沿う点に対応する信号を出力する第１
    の受光器が前記偏向された光線を遮り、また前記
    装置に移動可能に取付られた受光器であつて、そ
    の長手方向に沿つて配置された受光素子を有し、
    前記残りの光線が当たる該受光器の該長手方向に
    沿う点に対応する信号を出力する第２の受光器が
    残りの光線を遮るように、それぞれ第１の受光器
    と第２の受光器を移動させる工程と、 前記第１及び第２の受光器の前記信号に応答
    し、前記第１及び第２の基準平面に関する前記光
    線の交差点を夫々測定する工程と、 前記光線と、前記第１及び第２の基準平面にほ
    ぼ垂直に延びる基準線との間の偏差を求める工程
    と、 からなることを特徴とする方法。 １５ 前記偏差を求める工程は、前記基準光線に
    ついてのピツチ角度βを求める工程を含んでいる
    特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １６ 前記ピツチ角度は、 ピツチβ＝tan-1（Y2−Y1／Ｌ） なる式により求められ、Y1は前記第１基準平面
    との前記交差点の垂直座標であり、Y2は前記第
    ２基準平面との前記交差点の垂直座標であり、Ｌ
    は前記第１及び第２の基準平面間の距離である、
    特許請求の範囲第１５項に記載の方法。 １７ 前記偏差を求める工程は、前記基準光線の
    ヨーイング（横揺れ）角αを求める工程を含んで
    いる、特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １８ 前記ヨーイング角は、 ヨーイングα＝tan-1（X2−X1／Ｌ） なる式より求められ、X1は前記第１基準平面と
    の前記交差点の水平座標であり、X2は前記第２
    基準平面との前記交差点の水平座標であり、Ｌは
    前記第１及び第２の基準平面間の距離である、特
    許請求の範囲第１７項に記載の方法。
JP62303061A 1986-12-15 1987-11-30 基準光線の位置及び方位を検知する装置及びその方法 Granted JPS63151812A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/941,848 US4786178A (en) 1986-12-15 1986-12-15 Apparatus and method for detecting the position and orientation of a reference beam of light
US941848 1986-12-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63151812A JPS63151812A (ja) 1988-06-24
JPH0523688B2 true JPH0523688B2 (ja) 1993-04-05

Family

ID=25477162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62303061A Granted JPS63151812A (ja) 1986-12-15 1987-11-30 基準光線の位置及び方位を検知する装置及びその方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4786178A (ja)
JP (1) JPS63151812A (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689330A (en) * 1995-04-03 1997-11-18 Laser Alignment, Inc. Laser plane generator having self-calibrating levelling system
US5592285A (en) * 1995-12-12 1997-01-07 Pund; Marvin L. Optical source position and direction sensor
US6556287B1 (en) 2000-03-07 2003-04-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Subterranean course alignment laser instrument
US20070025652A1 (en) * 2003-03-31 2007-02-01 Ntn Corporation Fluid bearing device
US7536242B2 (en) * 2004-11-12 2009-05-19 The Boeing Company Optical laser guidance system apparatus and method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3321248A (en) * 1965-03-09 1967-05-23 Hughes Tool Co Tunneling machine guidance by impingement of laser beam on pair of machine carried targets
US3498673A (en) * 1968-02-19 1970-03-03 Lawrence Mfg Co Machine guidance system and method
US3817624A (en) * 1971-11-30 1974-06-18 J Martin Apparatus for establishing a line in the same plane as a reference line
JPS608727B2 (ja) * 1980-10-03 1985-03-05 鉄建建設株式会社 シ−ルド掘削機の方向測定制御装置
JPS5912965B2 (ja) * 1981-06-13 1984-03-27 株式会社奥村組 シ−ルド機の測量装置
JPS5868611A (ja) * 1981-10-20 1983-04-23 Komatsu Ltd 姿勢検出装置
DE3404496A1 (de) * 1984-02-09 1985-08-14 Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4670 Lünen Verfahren und einrichtung zur ueberwachung und/oder steuerung einer vortriebsmaschine, insbesondere einer teilschnittmaschine
JPS60218018A (ja) * 1984-04-13 1985-10-31 Kubota Ltd 掘削機の姿勢検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63151812A (ja) 1988-06-24
US4786178A (en) 1988-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2602332C (en) Method and system for determining position and orientation of an object
US5078215A (en) Method and apparatus for controlling the slope of a blade on a motorgrader
US4027210A (en) Method and control system to limit shifting movement of a winning tool for a tunneling machine
US5600436A (en) Apparatus and system for determining terrestrial position
US5174385A (en) Blade control system for bulldozer
JP5202958B2 (ja) 少なくとも１つの目標の姿勢情報の項目を決定するための方法およびそのための回転レーザー
JPH0523688B2 (ja)
JP2023119313A (ja) 測定システム
JP4175727B2 (ja) 自由断面掘削機に於ける掘削ブームの俯仰角及び旋回角検出方法
JPH07173987A (ja) トンネル切羽面への削孔位置表示方法およびそれに用いる削孔位置表示システム
JPH0843084A (ja) トンネル用多機能計測車
JP2001075645A (ja) 移動体の位置検出方法およびその設備
CN115075828B (zh) 巷道作业机械实时定位方法、系统及作业机械
JP2000352297A (ja) トンネル掘削機位置検出システム、及びトンネル掘削機位置検出方法
JP2001074458A (ja) 移動体の位置検出設備
JP2831204B2 (ja) 移動体の位置出し装置
JPH0814234B2 (ja) トンネル掘削機の位置及び姿勢の検出方法並びに検出装置
JP4024422B2 (ja) 自由断面掘削機に於ける切削ドラムのｎｃ制御精度確認方法
JPH0319486B2 (ja)
JP3226406B2 (ja) 油圧ショベルの直線掘削制御装置
JPH076795B2 (ja) トンネル自動掘削機における機体位置の検出方法
JP4278766B2 (ja) 自由断面掘削機に於ける旋回部の旋回中心点検出方法
JPH112507A (ja) トンネル掘削機における供給セグメントの位置検出方法
JPS59126275A (ja) 移動体の位置検出方法
JP2913043B2 (ja) 地中掘進機のレーザ装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees