JPH112507A - 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 - Google Patents
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Info
- Publication number
- JPH112507A JPH112507A JP9154700A JP15470097A JPH112507A JP H112507 A JPH112507 A JP H112507A JP 9154700 A JP9154700 A JP 9154700A JP 15470097 A JP15470097 A JP 15470097A JP H112507 A JPH112507 A JP H112507A
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- JP
- Japan
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- segment
- laser light
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- supply
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- Pending
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 計測時間を短縮できると共に構造が簡単で安
価なトンネル掘削機における供給セグメントの位置検出
方法を提供する。 【解決手段】 セグメント供給台車６の前端部には、基
準プレート７を介して、着色（赤色等）のレーザ光源１
０とこのレーザ光源１０からのレーザ光１０ａが照射さ
れてその表面にマーカーとしての赤色等のスポット光１
１ａを映し出す、片面が乱反射を起こさせる表面を有し
たスリガラス等の半透明板１１が設置される。一方、セ
グメントエレクタ装置３には、前記半透明板１１の表面
に映し出されたスポット光１１ａを固定アングルのまま
撮影できるカメラ１２が設置される。前記カメラ１２は
画像処理装置１３に接続され、撮影された画像が画像デ
ータに変換される。そして、この画像処理装置１３で求
められた前記スポット光１１ａの座標データはシーケン
サ１４に送られ、その相対変位量が計算されるようにな
っている。
価なトンネル掘削機における供給セグメントの位置検出
方法を提供する。 【解決手段】 セグメント供給台車６の前端部には、基
準プレート７を介して、着色（赤色等）のレーザ光源１
０とこのレーザ光源１０からのレーザ光１０ａが照射さ
れてその表面にマーカーとしての赤色等のスポット光１
１ａを映し出す、片面が乱反射を起こさせる表面を有し
たスリガラス等の半透明板１１が設置される。一方、セ
グメントエレクタ装置３には、前記半透明板１１の表面
に映し出されたスポット光１１ａを固定アングルのまま
撮影できるカメラ１２が設置される。前記カメラ１２は
画像処理装置１３に接続され、撮影された画像が画像デ
ータに変換される。そして、この画像処理装置１３で求
められた前記スポット光１１ａの座標データはシーケン
サ１４に送られ、その相対変位量が計算されるようにな
っている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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に関する。
おける供給セグメントの位置検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネルを構築する場合には、シールド
掘削機を用いて掘削作業を行い、発生した掘削土砂をコ
ンベアや台車を用いてトンネル坑外に搬出する一方、掘
削壁面の崩壊を防止するセグメントを台車によってトン
ネル坑内に搬入し、セグメントエレクタ装置を用いて組
立を行っている。また、掘削土砂を搬出する台車やセグ
メントを搬入する台車はトンネル坑内を移動自在であ
り、シールド掘削機の掘進に伴ってトンネル坑内にレー
ルを敷設していく。
掘削機を用いて掘削作業を行い、発生した掘削土砂をコ
ンベアや台車を用いてトンネル坑外に搬出する一方、掘
削壁面の崩壊を防止するセグメントを台車によってトン
ネル坑内に搬入し、セグメントエレクタ装置を用いて組
立を行っている。また、掘削土砂を搬出する台車やセグ
メントを搬入する台車はトンネル坑内を移動自在であ
り、シールド掘削機の掘進に伴ってトンネル坑内にレー
ルを敷設していく。
【０００３】そして、セグメントエレクタ装置により、
セグメントを自動組立する際には、掘削機本体側把持具
に対する供給セグメントの相対位置が把握されるが、従
来では、図４に示す方式で上記相対位置を把握してい
た。
セグメントを自動組立する際には、掘削機本体側把持具
に対する供給セグメントの相対位置が把握されるが、従
来では、図４に示す方式で上記相対位置を把握してい
た。
【０００４】これによれば、掘削機本体１の前端部にカ
ッタ装置２が回転自在に装着されると共に、掘削機本体
１内にはセグメントエレクタ装置３が組み付けられる。
このセグメントエレクタ装置３の移動可能なグリップ４
部分にレーザ距離センサ５を設置し、当該センサ５が感
知可能な（計測でき得る）距離までグリップ４全体を近
づけてセグメント供給台車６に取り付けた基準プレート
７との距離を計測し、その距離とグリップ４全体の移動
量とを演算して掘削機本体１（グリップ４）とセグメン
ト供給台車６（セグメント８）との相対位置を計測す
る。
ッタ装置２が回転自在に装着されると共に、掘削機本体
１内にはセグメントエレクタ装置３が組み付けられる。
このセグメントエレクタ装置３の移動可能なグリップ４
部分にレーザ距離センサ５を設置し、当該センサ５が感
知可能な（計測でき得る）距離までグリップ４全体を近
づけてセグメント供給台車６に取り付けた基準プレート
７との距離を計測し、その距離とグリップ４全体の移動
量とを演算して掘削機本体１（グリップ４）とセグメン
ト供給台車６（セグメント８）との相対位置を計測す
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したレ
ーザ距離センサ５は、最大測定距離が３００ｍｍ，測定
範囲も±１００ｍｍ程度と限られているので、本対象物
（セグメント供給台車６（セグメント８））のように２
〜３ｍ間隔に位置するものの相対位置を計測するために
は、センサ５側或いは基準プレート７側を測定可能域迄
近づける必要がある。
ーザ距離センサ５は、最大測定距離が３００ｍｍ，測定
範囲も±１００ｍｍ程度と限られているので、本対象物
（セグメント供給台車６（セグメント８））のように２
〜３ｍ間隔に位置するものの相対位置を計測するために
は、センサ５側或いは基準プレート７側を測定可能域迄
近づける必要がある。
【０００６】そのため、次のような問題点があった。 測定可能位置迄の動作時間が必要。 可動部へのセンサ装着となり、ケーブルベア等の可
動対応配線が必要。 センサはＸ方向用、Ｙ方向用の２種類若しくは移動
式のものが必要。 センサ台の移動量と測定値との演算システムが必
要。
動対応配線が必要。 センサはＸ方向用、Ｙ方向用の２種類若しくは移動
式のものが必要。 センサ台の移動量と測定値との演算システムが必
要。
【０００７】そこで、本発明の目的は、計測時間を短縮
できると共に構造が簡単で安価な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を提供することにあ
る。
できると共に構造が簡単で安価な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を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の、本発明に係る供給セグメントの位置検出方法は、掘
削機本体側把持具で自動的に把持される供給セグメント
にマーカー光を照射し、同マーカー光を撮影、画像検知
することで、供給セグメントの位置を検出することを特
徴とする。
の、本発明に係る供給セグメントの位置検出方法は、掘
削機本体側把持具で自動的に把持される供給セグメント
にマーカー光を照射し、同マーカー光を撮影、画像検知
することで、供給セグメントの位置を検出することを特
徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトンネル掘削
機における供給セグメントの位置検出方法を実施例によ
り図面を用いて詳細に説明する。
機における供給セグメントの位置検出方法を実施例によ
り図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】［実施例］図１は本発明の一実施例に係る
トンネル掘削機の断面図、図２は同じく計測のメカニズ
ム図、図３は同じく撮影画像図である。尚、これらの図
において、従来例を示す図４と同一部材，部位には同一
符号を付して重複する説明は省略する。
トンネル掘削機の断面図、図２は同じく計測のメカニズ
ム図、図３は同じく撮影画像図である。尚、これらの図
において、従来例を示す図４と同一部材，部位には同一
符号を付して重複する説明は省略する。
【００１１】図１は、掘削機本体１に組み付けられたセ
グメントエレクタ装置３のグリップ４にてセグメント８
を把持するために、セグメント供給台車６が最前進して
いる状態を示している。
グメントエレクタ装置３のグリップ４にてセグメント８
を把持するために、セグメント供給台車６が最前進して
いる状態を示している。
【００１２】前記セグメント供給台車６の前端部には、
基準プレート７（これは特になくてもよい）を介して、
着色（赤色等）のレーザ光源１０とこのレーザ光源１０
からのレーザ光１０ａが照射されてその表面にマーカー
としての赤色等のスポット光１１ａを映し出す、片面が
乱反射を起こさせる表面を有したスリガラス等の半透明
板１１が設置される。
基準プレート７（これは特になくてもよい）を介して、
着色（赤色等）のレーザ光源１０とこのレーザ光源１０
からのレーザ光１０ａが照射されてその表面にマーカー
としての赤色等のスポット光１１ａを映し出す、片面が
乱反射を起こさせる表面を有したスリガラス等の半透明
板１１が設置される。
【００１３】一方、セグメントエレクタ装置３には、前
記半透明板１１の表面に映し出されたスポット光１１ａ
を固定アングルのまま撮影できるカメラ１２が設置され
る。
記半透明板１１の表面に映し出されたスポット光１１ａ
を固定アングルのまま撮影できるカメラ１２が設置され
る。
【００１４】前記カメラ１２は画像処理装置１３に接続
され、撮影された画像が画像データに変換される。そし
て、この画像処理装置１３で求められた前記スポット光
１１ａの座標データはシーケンサ１４に送られ、その相
対変位量が計算されるようになっている。
され、撮影された画像が画像データに変換される。そし
て、この画像処理装置１３で求められた前記スポット光
１１ａの座標データはシーケンサ１４に送られ、その相
対変位量が計算されるようになっている。
【００１５】このように構成されるため、先ず、セグメ
ント供給台車６が図１の状態で、レーザ光源１０からレ
ーザ光１０ａをセグメントエレクタ装置３のカメラ１２
に向かって（カメラレンズから外れても可）照射する。
ント供給台車６が図１の状態で、レーザ光源１０からレ
ーザ光１０ａをセグメントエレクタ装置３のカメラ１２
に向かって（カメラレンズから外れても可）照射する。
【００１６】次に、カメラ１２で、前記半透明板１１の
表面に映し出されたスポット光１１ａを撮影する。撮影
した画像を図３の（ａ）に示す。図中６ｂはファインダ
ー上のスポット光１１ａの位置で、６ｃは基準位置であ
る。
表面に映し出されたスポット光１１ａを撮影する。撮影
した画像を図３の（ａ）に示す。図中６ｂはファインダ
ー上のスポット光１１ａの位置で、６ｃは基準位置であ
る。
【００１７】次に、前記画像は画像処理装置１３により
画像データに変換される。画像データとは、図３の
（ｂ）に示すように、Ｘ軸，Ｙ軸の座標点（０，１，２
・・・）毎に濃淡値を持つ画素の集合であり、前記スポ
ット光１１ａの位置の濃淡値は大きくなる。
画像データに変換される。画像データとは、図３の
（ｂ）に示すように、Ｘ軸，Ｙ軸の座標点（０，１，２
・・・）毎に濃淡値を持つ画素の集合であり、前記スポ
ット光１１ａの位置の濃淡値は大きくなる。
【００１８】次に、画像処理装置１３は、画素の中で最
も濃淡値の大きな値の座標（ｘ，ｙ）を求める。
も濃淡値の大きな値の座標（ｘ，ｙ）を求める。
【００１９】次に、前記求められた座標（ｘ，ｙ）のデ
ータは、スポット光１１ａの位置を示しており、画像処
理装置１３によりシーケンサ１４に送られる。
ータは、スポット光１１ａの位置を示しており、画像処
理装置１３によりシーケンサ１４に送られる。
【００２０】次に、シーケンサ１４は送られてきた座標
（ｘ1 ，ｙ1 ）と基準位置の座標（ｘ0 ，ｙ0 ）より相
対変位量（ｘ，ｙ）を次式より計算する。 ｘ＝ｘ1 −ｘ0 ， ｙ＝ｙ1 −ｙ0
（ｘ1 ，ｙ1 ）と基準位置の座標（ｘ0 ，ｙ0 ）より相
対変位量（ｘ，ｙ）を次式より計算する。 ｘ＝ｘ1 −ｘ0 ， ｙ＝ｙ1 −ｙ0
【００２１】このように本実施例では、２〜３ｍ離れた
位置から直接相対位置を計測するもので、トンネル坑内
という特殊な環境下（太陽光が届かない、水がかかる
等）で確実に計測できるものである。
位置から直接相対位置を計測するもので、トンネル坑内
という特殊な環境下（太陽光が届かない、水がかかる
等）で確実に計測できるものである。
【００２２】また、本実施例では、測定対象のマーカー
（スポット光１１ａ）には、暗さ、水、汚れに強い着色
レーザ光を使用し、このマーカーを、離れた位置から定
点撮影（予め決められた位置を同じトリミングで撮影す
る）して、マーカーの位置が設定した基準点とずれてい
る量を出力することができる。
（スポット光１１ａ）には、暗さ、水、汚れに強い着色
レーザ光を使用し、このマーカーを、離れた位置から定
点撮影（予め決められた位置を同じトリミングで撮影す
る）して、マーカーの位置が設定した基準点とずれてい
る量を出力することができる。
【００２３】尚、本発明は上記実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】本発明の供給セグメントの位置検出方法
によれば、掘削機本体側把持具で自動的に把持される供
給セグメントにマーカー光を照射し、同マーカー光を撮
影、画像検知するので、下記の効果が奏される。 （１）２〜３ｍ隔てた位置から相対位置を把握できるた
め、従来法のようなセンサを移動させる時間が皆無とな
り、計測に要する時間が非常に短くなる。 （２）マーカーを撮影して画像処理するだけでよいの
で、センサの移動構造、それに伴うデータ演算装置を必
要とした従来法に比べ、装置を簡略化でき安価に提供で
きる。
によれば、掘削機本体側把持具で自動的に把持される供
給セグメントにマーカー光を照射し、同マーカー光を撮
影、画像検知するので、下記の効果が奏される。 （１）２〜３ｍ隔てた位置から相対位置を把握できるた
め、従来法のようなセンサを移動させる時間が皆無とな
り、計測に要する時間が非常に短くなる。 （２）マーカーを撮影して画像処理するだけでよいの
で、センサの移動構造、それに伴うデータ演算装置を必
要とした従来法に比べ、装置を簡略化でき安価に提供で
きる。
【図１】本発明の一実施例に係るトンネル掘削機の断面
図である。
図である。
【図２】同じく計測のメカニズム図である。
【図３】同じく撮影画像図である。
【図４】従来例のトンネル掘削機の断面図である。
１ 掘削機本体 ２ カッタ装置 ３ セグメントエレクタ装置 ４ グリップ ６ セグメント供給台車 ８ セグメント １０ レーザ光源 １０ａ レーザ光 １１ 半透明板 １１ａ スポット光 １２ カメラ １３ 画像処理装置 １４ シーケンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 掘削機本体側把持具で自動的に把持され
る供給セグメントにマーカー光を照射し、同マーカー光
を撮影、画像検知することで、供給セグメントの位置を
検出することを特徴とする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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154700A JPH112507A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9154700A JPH112507A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH112507A true JPH112507A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15590044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9154700A Pending JPH112507A (ja) | 1997-06-12 | 1997-06-12 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH112507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006003647T5 (de) | 2006-01-24 | 2009-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Anlagensteuersystem und Anlaufsperrfaktor-Spezifikationsverfahren |
| CN109555543A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种管片自动输送及识别系统 |
-
1997
- 1997-06-12 JP JP9154700A patent/JPH112507A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112006003647T5 (de) | 2006-01-24 | 2009-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Anlagensteuersystem und Anlaufsperrfaktor-Spezifikationsverfahren |
| CN109555543A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-02 | 中国铁建重工集团有限公司 | 一种管片自动输送及识别系统 |
| CN109555543B (zh) * | 2019-02-01 | 2024-03-29 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | 一种管片自动输送及识别系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040601 |