JPH03260290A

JPH03260290A - 地中堀削機のデータ伝送装置およびその伝送方法

Info

Publication number: JPH03260290A
Application number: JP5838590A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Sakanishi; 坂西　昇一; Tetsuya Shinpo; 新保　哲也; Kanji Shibatani; 柴谷　寛治; Masahiko Yamamoto; 正彦山本; Yasuhiko Ichimura; 市村　泰彦
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1991-11-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（ＩＩ業上の利用分野）本発明は、地中掘削機のデータ伝送装置およびその伝送
方法に係わり、特には土を押広げる推進機または掘削す
る掘削機等の土木工事機械に付設される障害物探知装置
のデータ伝送装置およびその伝送方法の改良に関する。

（従来の技術）従来、推進機または掘削するｉＩ削前線の土木工事機械
の先端部のカッタヘッドには障害物探知装置が装着され
、電磁波（一般的に、１００ＭＨｚ〜ＩＧＨｚの周波数
）を地中に送信し、障害物からの反射波を受信して、こ
れを探査することが知られている。このために、回転す
るカッタヘッドに送信アンテナ、受信アンテナを装着し
、その検出した信号をスリップリングを介して後部の回
転しないシールド本体に送り、コンピータで演算し、そ
の結果を表示装置に表示して障害物の有無を検知する方
法等が行われている。

（発明が解決しようとする謀Ｂ）しかしながら、上記従来のスリップリングを用いる電気
接続方法によれば、高周波的インピーダンス整合がとれ
ないため、数１００ＭＨｚの高周波信号を通すことが出
来ない、このために、ｆ！１ＪＩＩＩ波数に変換して伝
達しているが効率が悪くなるとともに、スリップリング
の構造が複雑なため回転中心部の構造が大きくなるとい
う欠点がある。

本発明は上記間絃点に着目し、レーザで伝送できる地中
掘削機のデータ伝送装置およびその伝送方法の提供を目
的としている。

（ｇｌｌｌを解決するための手段）上記目的を達成するために、本発明に係わる第１の発明
では、回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
配設し、前方の地山の状況を検出し後方のシールド本体
で表示する地中掘削機において、カッタヘッドあるいは
シールド本体の少な（でもいずれかに、回転するカッタ
ヘッドと回転しないシールド本体の間の伝送に用いるレ
ーザ信号の発振器を配設している。第２の発明では、回
転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を配設し、
前方の地山の状況を検出する地中掘削機において、カッ
タヘッドの回転部とシールド本体の固定部との間の信号
にレーザを用いて伝送している。

（作　用）上記構成によれば、カッタヘッドの回転部とシールド本
体の固定部との間の信号にレーザを用いて伝送している
ため、カッタヘッドの回転部あるいはシールド本体固定
部に小さな穴を設けるたけて良い、また、多数の信号を
伝送する場合には、カッタヘッドの回転部あるいはシー
ルド本体の固定部のいずれかに光学系の結合器、分配器
を設けて結合、分配すれば良いため構造が簡単になる。

（実施例）以下に、本発明に係わる地中掘削機のデータ伝送装置お
よびその伝送方法の実施例につき、図面を参照して詳細
に説明する。第１図は本発明に係わる地中掘削機のデー
タ伝送装置の１実施例を示す全体構成図、第２図は地中
掘削機のデータ伝送装置のブロック図である。第１図、
第２図において、地中掘削機１はカッタへラド１０をモ
ータ１１で回転駆動して土砂、岩盤等の掘削を行う、カ
ー／９ヘフド１０の背部には回転せずに前進するシール
ド本体２０が設けられている。カッタへラド１０には、
カッタへラド１０の前方の地山の崩壊を監視するための
探査装置３０が配設されている、探査装置３０は送信袋
Ｗ４０と、受信装置５０と、から構成され、カッタへラ
ド１０に装着されている。また、カッタへラド１０には
レーザ発振器６０が配設されている。シールド本体２０
には制御装置７０と、表示装置８０と、が配設されてい
る。カッタへラド１０の回転部とシールド本体２０の固
定部との間の接合部９０には小さい穴９１が貫通され、
この中をレーザ光が通っている。

送信装置４０は、電波を発射するタイミングを与えるた
めのトリガ信号を出力するトリガ発生器４Ｉと、トリガ
信号に従ってパルス信号を発生するパルス発生器４２と
、発生したパルス信号に従って電磁波を発射する送信ア
ンテナ４３とから構成されている０図示しない地中埋設
物から反射したエコー波は受信装置５０で受信される。

受信装置５０は受信する受信アンテナ５１と、受信した
エコー波を電圧に変換する受信！５２とから構成されて
いる。受信器５２からの電圧は、レーザ発振１６０から
のレーザ光６１ａの位相を変調する変調！６２に送られ
る。変１１１６２からのレーザ光６１ｂは送信光学系６
３を介して、レーザ光６１Ｃとして接合部９０の小さい
穴９１を通り、受信光学系６４に入る。受信光学系６４
を経たレーザ光６１ｄは光・電気変換！Ｓ６５に入り、
電気信号に変換される。光・電気変換Ｓ６５からの電気
信号はＡ／Ｄコンバータ６６によりディジタル信号に変
換されている。ディジタル信号に変換された信号はマイ
コン等からなる＠御装置７ｏで演算され、ＴＶモニタ等
の表示装置８０に表示される。

なお、上記実施例では、レーザ光の位相を変調したが、
振幅を変調しても良い、また、小さい穴を一つのレーザ
光を通したが、カッタヘッドの回転部あるいはシールド
本体の固定部のいずれかに光学系の光ロータクジ１イン
ド、プリズム、ミラー等の結合器、分配器を設けて結合
、分配しても良い。

次に、作動について説明する。トリカ゛発生器４１で発
生したトリガ信号は、１（ルス発生器４２によってパル
ス信号に変えられ、送信アンテナ４３から電磁波が照射
される。この電磁波は地中の地中埋設物あるいは空洞等
によって反射し、受信アンテナ５１により受信される。

受信されたエコ波は受信器４２を介して高周波のまま、
ヘッドカッタ１０に固定して連結された導波管８１ａと
、カッタヘッド１０とシールド本体２０との間の相互に
回転する導波管８１ｂと、を介してモード変換５８２に
入り電気信号に変換される。電気信号はＡ／Ｄコンバー
タ５３によりディジタル信号に変換されてマイコン等か
らなる制御装置６０で演算され、ＴＶモニタ等の表示装
置７０に地山の崩壊の状況が表示される。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、カッタヘッドの
回転部とシールド本体の固定部との間の信号にレーザを
用いて伝送しても）るため、カッタヘッドの回転部ある
いはシールド本体固定部に小さな穴を設けか、あるいは
、多数の信号を伝送する場合には、カッタヘッドの回転
部あるいはシールド本体の固定部のいずれかに光学系の
結合器、分配器を設けて結合、分配すれば良いため構造
が簡単になるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地中掘削機のデータ伝送装置の１実施
例を示す全体構成図、第２図は本発明の地中掘−１機のデータ伝送装置のブロ
ック図。１・・・・・地中掘削機、ｌＯ・・・・カッタヘッド、２０・・・・シールド本体、３０・・・・探査装置、４０・・・・受信装置、５０・・・・送信装置、６０・・・・レーザ発振器、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ＝レーザ光６２・・・
・変ｇｌｌ器、３４５６００１１・送信光学系、・受信光学系、・光・電気変換器、・Ａ／Ｄコンバータ、制御装置、・表示装置、・導波管、・小さい穴第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
配設し、前方の地山の状況を検出し後方のシールド本体
で表示する地中掘削機において、カッタヘッドあるいは
シールド本体の少なくてもいずれかに、回転するカッタ
ヘッドと回転しないシールド本体の間の伝送に用いるレ
ーザ信号の発振器を配設したことを特徴とする地中掘削
機のデータ伝送装置。
（２）回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
配設し、前方の地山の状況を検出する地中掘削機におい
て、カッタヘッドの回転部とシールド本体の固定部との
間の信号にレーザを用いて伝送する地中掘削機のデータ
伝送方法。