JPH04264201A - 位置検出方法及びその装置 - Google Patents
位置検出方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH04264201A JPH04264201A JP3047554A JP4755491A JPH04264201A JP H04264201 A JPH04264201 A JP H04264201A JP 3047554 A JP3047554 A JP 3047554A JP 4755491 A JP4755491 A JP 4755491A JP H04264201 A JPH04264201 A JP H04264201A
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- JP
- Japan
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- magnetic field
- detector
- coil
- excitation coil
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主として地中埋設物であ
る管路等の位置を検出する方法及びその装置に関する。
る管路等の位置を検出する方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地中に埋設された電気，ガス，水道用等
の各種管路内に送り込んだ検査ロボットの現在位置、或
いはその他各種の地中作業装置の現在位置等を地上から
追尾し、検出する一般的な方法として、これら検査ロボ
ット，地中作業装置等に励磁コイルを取り付け、該励磁
コイルによる磁界を地上の検出器にて検出する方法が広
く採用されている。図７（ｂ） は従来の位置検出方法
及びその装置を示す模式図、図７（ａ） は検出器４１
による地上での受信強度を示すグラフであり、地下の検
査ロボット等に付設した励磁コイル３１に通電して磁界
を形成させ、この磁界を地上の検出器４１にて検知し、
磁力線の方向が地面と平行となる位置、換言すれば磁界
強度の垂直方向分力の強度が零となる位置を検知するこ
とにより、そのときの検出器４１の直下に励磁コイル３
１が存在することを検知する方法である。
の各種管路内に送り込んだ検査ロボットの現在位置、或
いはその他各種の地中作業装置の現在位置等を地上から
追尾し、検出する一般的な方法として、これら検査ロボ
ット，地中作業装置等に励磁コイルを取り付け、該励磁
コイルによる磁界を地上の検出器にて検出する方法が広
く採用されている。図７（ｂ） は従来の位置検出方法
及びその装置を示す模式図、図７（ａ） は検出器４１
による地上での受信強度を示すグラフであり、地下の検
査ロボット等に付設した励磁コイル３１に通電して磁界
を形成させ、この磁界を地上の検出器４１にて検知し、
磁力線の方向が地面と平行となる位置、換言すれば磁界
強度の垂直方向分力の強度が零となる位置を検知するこ
とにより、そのときの検出器４１の直下に励磁コイル３
１が存在することを検知する方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで上述した如き
従来の方法では、例えば管路が上，下方向に傾斜してい
るような場合、当然励磁コイル３１の軸心線が傾斜し、
これに伴って地上における磁力線もこれに応じた態様で
形成されるため、磁界強度の垂直方向分力が零となる位
置が励磁コイル３１の傾斜角θに対応してずれることと
なり、磁界強度の垂直方向分力が零を検出した検出器４
１の位置と励磁コイル３１の位置とが垂直線上において
一致しなくなるという問題があった。図７（ｂ） は従
来の位置検出方法及びその装置において、励磁コイル３
１の軸心線が傾斜した場合の磁力線の分布を、また図７
（ａ） は検出器４１の受信強度と位置との関係を示す
説明図である。この説明図から明らかな如く励磁コイル
３１の軸心線が傾斜すると磁界強度の垂直方向分力が零
を検出したときの検出器４１の位置Ｏ点と励磁コイル３
１の中心との間にΔｄの位置ずれ誤差が生じることが解
る。本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、
その目的とするところは励磁コイルの軸心線の傾斜に何
ら影響されることなく、正確に励磁コイル位置を検出し
得るようにした位置検出方法及び装置を提供するにある
。
従来の方法では、例えば管路が上，下方向に傾斜してい
るような場合、当然励磁コイル３１の軸心線が傾斜し、
これに伴って地上における磁力線もこれに応じた態様で
形成されるため、磁界強度の垂直方向分力が零となる位
置が励磁コイル３１の傾斜角θに対応してずれることと
なり、磁界強度の垂直方向分力が零を検出した検出器４
１の位置と励磁コイル３１の位置とが垂直線上において
一致しなくなるという問題があった。図７（ｂ） は従
来の位置検出方法及びその装置において、励磁コイル３
１の軸心線が傾斜した場合の磁力線の分布を、また図７
（ａ） は検出器４１の受信強度と位置との関係を示す
説明図である。この説明図から明らかな如く励磁コイル
３１の軸心線が傾斜すると磁界強度の垂直方向分力が零
を検出したときの検出器４１の位置Ｏ点と励磁コイル３
１の中心との間にΔｄの位置ずれ誤差が生じることが解
る。本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、
その目的とするところは励磁コイルの軸心線の傾斜に何
ら影響されることなく、正確に励磁コイル位置を検出し
得るようにした位置検出方法及び装置を提供するにある
。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る位置検出方
法は、励磁コイルにて発生させた磁界を検出器にて検出
し、磁界強度零を検出したときの磁界検出器の位置に基
づいて励磁コイルの相対位置を検出する方法において、
軸心線を同一直線上に位置させて配置した複数個の励磁
コイル夫々に対し、各励磁コイルにより形成される磁界
が互いに逆向きであって、且つ基準線に対する励磁コイ
ルの軸心線の傾斜角に関連して各励磁コイルに対する通
常電流値を演算することを特徴とする。
法は、励磁コイルにて発生させた磁界を検出器にて検出
し、磁界強度零を検出したときの磁界検出器の位置に基
づいて励磁コイルの相対位置を検出する方法において、
軸心線を同一直線上に位置させて配置した複数個の励磁
コイル夫々に対し、各励磁コイルにより形成される磁界
が互いに逆向きであって、且つ基準線に対する励磁コイ
ルの軸心線の傾斜角に関連して各励磁コイルに対する通
常電流値を演算することを特徴とする。
【０００５】本発明に係る位置検出装置は、励磁コイル
と、該励磁コイルにより発生させた磁界を検出する検出
器とを有し、該検出器の検出値に基づき検出器に対する
前記励磁コイルの相対位置を検出する装置において、軸
心線を一致させて配設した複数個の励磁コイルと、基準
線に対する前記励磁コイルの軸心線の傾斜角度を検出す
る角度計と、前記各励磁コイルを磁界の向きが逆となる
よう励磁する電源と、前記角度計の検出角度に関連して
前記各励磁コイルに対する通常電流値を設定する演算器
とを具備することを特徴とする。
と、該励磁コイルにより発生させた磁界を検出する検出
器とを有し、該検出器の検出値に基づき検出器に対する
前記励磁コイルの相対位置を検出する装置において、軸
心線を一致させて配設した複数個の励磁コイルと、基準
線に対する前記励磁コイルの軸心線の傾斜角度を検出す
る角度計と、前記各励磁コイルを磁界の向きが逆となる
よう励磁する電源と、前記角度計の検出角度に関連して
前記各励磁コイルに対する通常電流値を設定する演算器
とを具備することを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明にあってはこれによって、軸心線を一致
させて配設した複数の励磁コイルの軸心線が傾斜したと
き傾斜角に対応して各励磁コイルに対する通電電流が設
定され、軸心線の傾斜による位置ずれに相当する分の磁
界強度が補償されることとなる。
させて配設した複数の励磁コイルの軸心線が傾斜したと
き傾斜角に対応して各励磁コイルに対する通電電流が設
定され、軸心線の傾斜による位置ずれに相当する分の磁
界強度が補償されることとなる。
【０００７】
【実施例】以下本発明を、地中に埋設した管路内を移動
する検査ロボット位置の検出に適用した場合につき図面
に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る位置検
出方法を本発明に係る位置検出装置を用いて実施してい
る状態を示す模式図であり、図中１は地中に埋設した管
路、２は管路１内に挿入された検査ロボット、３は磁界
の検出器を示している。
する検査ロボット位置の検出に適用した場合につき図面
に基づき具体的に説明する。図１は本発明に係る位置検
出方法を本発明に係る位置検出装置を用いて実施してい
る状態を示す模式図であり、図中１は地中に埋設した管
路、２は管路１内に挿入された検査ロボット、３は磁界
の検出器を示している。
【０００８】管路１はガス管，配線管等であって、その
内部に検査のための検査ロボット２が送り込まれている
。検査ロボット２は走行部を有する検査器４及び発振器
５を備えており、検査器４にて例えば超音波探傷、或い
は磁気探傷等を行いつつ管路１内を自走し、この間連続
的に、或いは間欠的に発振器５から発振を行うようにな
っている。一方、地上では作業者が検出器３により、検
査ロボット２の発振器５が発する磁場を検出し、検査ロ
ボット２の位置を、地上においてこれを追尾してゆくよ
うになっている。
内部に検査のための検査ロボット２が送り込まれている
。検査ロボット２は走行部を有する検査器４及び発振器
５を備えており、検査器４にて例えば超音波探傷、或い
は磁気探傷等を行いつつ管路１内を自走し、この間連続
的に、或いは間欠的に発振器５から発振を行うようにな
っている。一方、地上では作業者が検出器３により、検
査ロボット２の発振器５が発する磁場を検出し、検査ロ
ボット２の位置を、地上においてこれを追尾してゆくよ
うになっている。
【０００９】図２は発振器の模式的縦断面図であり、カ
プセル１０内に励磁コイル１１，１２ 、電源１３、演
算器１５及び角度計１４を内蔵して構成されている。コ
イル１１，１２ は相互の間に所定の間隔を隔ててその
軸心線をカプセル１０の移動方向と平行な同一直線上に
一致させて配設され、夫々電源１３から個別に電流が通
流されるようになっている。この電源１３から各コイル
１１，１２ への印加電流は角度計１４の出力に基づき
演算器１５の演算値に基づき設定されるようになってい
る。演算器１５は角度計１４から入力された励磁コイル
１１，１２の軸心線Ｙ−Ｙの傾斜角、θに基づき、図３
に示す関係で各励磁コイル１１，１２ に対する通電電
流を演算し、設定するようになっている。
プセル１０内に励磁コイル１１，１２ 、電源１３、演
算器１５及び角度計１４を内蔵して構成されている。コ
イル１１，１２ は相互の間に所定の間隔を隔ててその
軸心線をカプセル１０の移動方向と平行な同一直線上に
一致させて配設され、夫々電源１３から個別に電流が通
流されるようになっている。この電源１３から各コイル
１１，１２ への印加電流は角度計１４の出力に基づき
演算器１５の演算値に基づき設定されるようになってい
る。演算器１５は角度計１４から入力された励磁コイル
１１，１２の軸心線Ｙ−Ｙの傾斜角、θに基づき、図３
に示す関係で各励磁コイル１１，１２ に対する通電電
流を演算し、設定するようになっている。
【００１０】図３は角度計１４にて検出した傾斜角θと
、各励磁コイル１１，１２ に対する通電電流値との関
係を示すグラフであり、横軸に角度 （０°：水平）を
、また縦軸に電流値をとって示してある。両励磁コイル
１１，１２ には夫々の磁界の方向が相互に逆向きであ
って、且つ傾斜角が正、即ち励磁コイル１１よりも励磁
コイル１２が高くなる傾斜状態においては励磁コイル１
１に対する電流値を励磁コイル１２に対する電流値より
も高く設定し、また傾斜角が負、即ち逆に励磁コイル１
２よりも励磁コイル１１が高くなる傾斜状態においては
励磁コイル１２に対する電流値を励磁コイル１１に対す
る電流値よりも高く設定する。勿論、軸心線Ｙ−Ｙの傾
斜角が０°の場合には両励磁コイル１１，１２ に対す
る電流値は等しくする。
、各励磁コイル１１，１２ に対する通電電流値との関
係を示すグラフであり、横軸に角度 （０°：水平）を
、また縦軸に電流値をとって示してある。両励磁コイル
１１，１２ には夫々の磁界の方向が相互に逆向きであ
って、且つ傾斜角が正、即ち励磁コイル１１よりも励磁
コイル１２が高くなる傾斜状態においては励磁コイル１
１に対する電流値を励磁コイル１２に対する電流値より
も高く設定し、また傾斜角が負、即ち逆に励磁コイル１
２よりも励磁コイル１１が高くなる傾斜状態においては
励磁コイル１２に対する電流値を励磁コイル１１に対す
る電流値よりも高く設定する。勿論、軸心線Ｙ−Ｙの傾
斜角が０°の場合には両励磁コイル１１，１２ に対す
る電流値は等しくする。
【００１１】図４は検出器３を示すブロック図であり、
検出コイル２１、その出力を増幅する増幅器２２及び磁
界強度を表示する表示器２３を備えており、作業者は表
示器２３を視認しつつ磁界強度零の点をサーチし、その
位置から管路１及び検査ロボット２の位置を確認するよ
うになっている。図５（ｂ） は本発明方法及び装置に
おける各励磁コイルによる磁界を示す説明図、図５（ａ
） は検出器で検出した磁界強度の垂直方向分力を示す
グラフであり、両励磁コイル１１，１２ の軸心線Ｙ−
Ｙが水平であるときは各励磁コイル１１，１２ による
地上での磁界分布は両励磁コイル１１，１２ の中点を
通る垂直線Ｘ−Ｘに対して対称であり、検出器８の受信
強度はＸ−Ｘ線上において磁界強度の垂直方向分力が零
となり、これから遠ざかるに従って急増し、更に遠ざか
ると夫々急減する。
検出コイル２１、その出力を増幅する増幅器２２及び磁
界強度を表示する表示器２３を備えており、作業者は表
示器２３を視認しつつ磁界強度零の点をサーチし、その
位置から管路１及び検査ロボット２の位置を確認するよ
うになっている。図５（ｂ） は本発明方法及び装置に
おける各励磁コイルによる磁界を示す説明図、図５（ａ
） は検出器で検出した磁界強度の垂直方向分力を示す
グラフであり、両励磁コイル１１，１２ の軸心線Ｙ−
Ｙが水平であるときは各励磁コイル１１，１２ による
地上での磁界分布は両励磁コイル１１，１２ の中点を
通る垂直線Ｘ−Ｘに対して対称であり、検出器８の受信
強度はＸ−Ｘ線上において磁界強度の垂直方向分力が零
となり、これから遠ざかるに従って急増し、更に遠ざか
ると夫々急減する。
【００１２】図６（ｂ） は励磁コイル１１，１２ の
軸心線Ｙ−Ｙが角度θ（正方向）だけ傾斜したときの本
発明方法及び装置における励磁コイル１１，１２ によ
る磁界を示す説明図、図６（ａ） は同じく検出器３に
て検出した磁界強度の垂直方向分力を示すグラフであり
、励磁コイル１１には励磁コイル１２に対するよりも大
きい電流値が通流され、励磁コイル１１による磁界強度
は励磁コイル１２による磁界強度よりも大きくなって、
軸心線Ｙ−Ｙの傾斜が両励磁コイル１１，１２ の磁界
強度に与える影響が補償され、地上において検出器３に
より検出した磁界強度の垂直方向分力が零となる位置と
両励磁コイル１１，１２ の中点Ｏとは同一垂直線Ｘ−
Ｘ線上に位置せしめられることとなる。傾斜角θと各励
磁コイル１１，１２ に対する電流値との関係は予め実
験式又はテーブル等を求めて演算器１５へ入力してあり
、角度計１４からの検出信号に基づき自動的に各電流値
が演算されるようになっている。
軸心線Ｙ−Ｙが角度θ（正方向）だけ傾斜したときの本
発明方法及び装置における励磁コイル１１，１２ によ
る磁界を示す説明図、図６（ａ） は同じく検出器３に
て検出した磁界強度の垂直方向分力を示すグラフであり
、励磁コイル１１には励磁コイル１２に対するよりも大
きい電流値が通流され、励磁コイル１１による磁界強度
は励磁コイル１２による磁界強度よりも大きくなって、
軸心線Ｙ−Ｙの傾斜が両励磁コイル１１，１２ の磁界
強度に与える影響が補償され、地上において検出器３に
より検出した磁界強度の垂直方向分力が零となる位置と
両励磁コイル１１，１２ の中点Ｏとは同一垂直線Ｘ−
Ｘ線上に位置せしめられることとなる。傾斜角θと各励
磁コイル１１，１２ に対する電流値との関係は予め実
験式又はテーブル等を求めて演算器１５へ入力してあり
、角度計１４からの検出信号に基づき自動的に各電流値
が演算されるようになっている。
【００１３】而してこのような本発明方法及びその装置
にあっては、検査ロボット２が走行している部分の管路
１が、例えば図１に示す如く進行方向に対し下向きに角
度θだけ傾斜しているような場合には、図３に示す如く
、地表面に対しより低く位置する励磁コイル１１に対す
る電流値が、励磁コイル１２に対する電流値よりも高く
設定されて軸心線の傾斜による影響分が補償され、両励
磁コイル１１，１２ の中点Ｏと対応する位置で磁界強
度の垂直方向分力が零となり、検出器３にて磁界強度の
垂直方向分力が零となる点を検出すれば、そのときの検
出器３の位置と、両励磁コイル１１，１２ の中点Ｏと
は同一垂直線Ｘ−Ｘ線上に位置することとなる。
にあっては、検査ロボット２が走行している部分の管路
１が、例えば図１に示す如く進行方向に対し下向きに角
度θだけ傾斜しているような場合には、図３に示す如く
、地表面に対しより低く位置する励磁コイル１１に対す
る電流値が、励磁コイル１２に対する電流値よりも高く
設定されて軸心線の傾斜による影響分が補償され、両励
磁コイル１１，１２ の中点Ｏと対応する位置で磁界強
度の垂直方向分力が零となり、検出器３にて磁界強度の
垂直方向分力が零となる点を検出すれば、そのときの検
出器３の位置と、両励磁コイル１１，１２ の中点Ｏと
は同一垂直線Ｘ−Ｘ線上に位置することとなる。
【００１４】なお、上述の実施例では励磁コイル１１，
１２ を２個とした構成につき説明したが、２個以上で
あってもよいことは勿論である。また上述の実施例は地
中に埋設した管路，及び管路内の検査ロボット２の位置
を検出する場合について説明したが壁内の管路及び管路
内を移動する検査ロボット等にも適用し得ることは言う
までもない。
１２ を２個とした構成につき説明したが、２個以上で
あってもよいことは勿論である。また上述の実施例は地
中に埋設した管路，及び管路内の検査ロボット２の位置
を検出する場合について説明したが壁内の管路及び管路
内を移動する検査ロボット等にも適用し得ることは言う
までもない。
【００１５】
【発明の効果】以上の如く本発明方法及び装置にあって
は、複数個の励磁コイルを軸心線を一致させた状態で配
設し、軸心線が傾斜したときはその傾斜角に関連して各
励磁コイルに対する電流値を設定し、励磁することとし
ているから、各励磁コイルの軸心線が傾斜しても、これ
に影響されることなく、検出器の位置に対応して励磁コ
イルの相対位置を正確に検出することが可能となる等優
れた効果を奏するものである。
は、複数個の励磁コイルを軸心線を一致させた状態で配
設し、軸心線が傾斜したときはその傾斜角に関連して各
励磁コイルに対する電流値を設定し、励磁することとし
ているから、各励磁コイルの軸心線が傾斜しても、これ
に影響されることなく、検出器の位置に対応して励磁コ
イルの相対位置を正確に検出することが可能となる等優
れた効果を奏するものである。
【図１】本発明に係る検出方法を本発明に係る検出装置
にて検出している態様を示す模式図である。
にて検出している態様を示す模式図である。
【図２】本発明装置における発振器の拡大断面図である
。
。
【図３】各励磁コイルに対する電流値と傾斜角との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】検出器のブロック図である。
【図５】本発明方法及びその装置において励磁コイルの
軸心線が水平な場合の励磁コイルと検出器との相対位置
関係を示す説明図である。
軸心線が水平な場合の励磁コイルと検出器との相対位置
関係を示す説明図である。
【図６】本発明方法及びその装置において励磁コイルの
軸心線が傾斜している場合の励磁コイルと検出器との相
対位置関係を示す説明図である。
軸心線が傾斜している場合の励磁コイルと検出器との相
対位置関係を示す説明図である。
【図７】従来方法及び装置による位置検出態様を示す説
明図である。
明図である。
【図８】従来方法及び装置において励磁コイルの軸心線
が傾斜したときの励磁コイルと検出器との位置関係を示
す説明図である。
が傾斜したときの励磁コイルと検出器との位置関係を示
す説明図である。
１ 管路
２ 検査ロボット
３ 検出器
４ 検査器
５ 発振器
１１，１２ 励磁コイル
１３ 電源
１４ 角度計
１５ 演算器
Claims (2)
- 【請求項１】 励磁コイルにて発生させた磁界を検出
器にて検出し、磁界強度零を検出したときの磁界検出器
の位置に基づいて励磁コイルの相対位置を検出する方法
において、軸心線を同一直線上に位置させて配置した複
数個の励磁コイル夫々に対し、各励磁コイルにより形成
される磁界が互いに逆向きであって、且つ基準線に対す
る励磁コイルの軸心線の傾斜角に関連して通常電流値を
設定することを特徴とする位置検出方法。 - 【請求項２】 励磁コイルと、該励磁コイルにより発
生させた磁界を検出する検出器とを有し、該検出器の検
出値に基づき検出器に対する前記励磁コイルの相対位置
を検出する装置において、軸心線を一致させて配設した
複数個の励磁コイルと、基準線に対する前記励磁コイル
の軸心線の傾斜角度を検出する角度計と、前記各励磁コ
イルを磁界の向きが逆となるよう励磁する電源と、前記
角度計の検出角度に関連して前記各励磁コイルに対する
通常電流値を演算する演算器とを具備することを特徴と
する位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047554A JPH04264201A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 位置検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047554A JPH04264201A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 位置検出方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04264201A true JPH04264201A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12778397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047554A Pending JPH04264201A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 位置検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04264201A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06109862A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設管に於ける対象個所の検知方法 |
| JP2008275395A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置姿勢検出システム及びその検出方法並びに位置姿勢検出装置 |
| JP2009270904A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsushin Doboku Consultants Co Ltd | 管路埋設位置計測システム、管路埋設位置計測方法 |
| CN105093135A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-25 | 无锡乐尔科技有限公司 | 磁头以及磁性介质的评价方法 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP3047554A patent/JPH04264201A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06109862A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設管に於ける対象個所の検知方法 |
| JP2008275395A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 位置姿勢検出システム及びその検出方法並びに位置姿勢検出装置 |
| JP2009270904A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Tsushin Doboku Consultants Co Ltd | 管路埋設位置計測システム、管路埋設位置計測方法 |
| CN105093135A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-11-25 | 无锡乐尔科技有限公司 | 磁头以及磁性介质的评价方法 |
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