JPH1114356A - ３次元位置検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 削孔ロッドの先端部の近傍に磁性材料が存在
していても、削孔ロッドの先端部の位置を正確に検出す
ることができ、また、削孔ロッド先端部が地中深くなっ
ても、削孔ロッドの先端部の位置を正確に検出すること
ができる３次元位置検出方法を提供する。 【解決手段】 先端部３と基準部４とを繋ぐ弾性体で形
成された円筒状物体５の面上に貼り付けられたストレイ
ンゲージ５１・５２を使用して削孔ロッド１の曲り角度
を測定し、ｘ軸加速度計４１とｙ軸加速度計４２とによ
り固定座標系で現した削孔ロッド１の曲り方向を演算
し、先端部４のｚ軸方向に設置された加速度計３１によ
り先端部４の傾斜を測定し、予め定められた距離と中間
点Ｃと先端点Ａとのそれぞれを固定座標系ＸＹＺで現し
た座標と曲り角度と先端部３の傾斜とにより、先端点Ａ
の固定座標系ＸＹＺで現した座標を演算し、この工程を
順次繰替えして、先端点Ａの３次元位置を検出する３次
元位置検出方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地質調査、地盤改
良等の目的をもって地中を削孔して形成される開口の内
壁を内張りする部材である削孔ロッドの先端部の位置を
地上からモニタするために使用される３次元位置検出方
法の改良に関する。特に、磁性材料を使用して製造され
た地中構造物や地中設備等の影響を受けないようにし、
また、先端部の深度が深い場合にも使用を可能にする改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中を削孔して開口を形成する場合、開
口の経路を計画通りに進めるために、削孔工程の進行と
ゝもに、逐次、削孔ロッドの先端部の位置を検出し、も
し、削孔ロッドの先端部の位置が予定位置からずれてい
たときは、その都度、削孔方向を修正することが望まし
い。そのため、削孔ロッドの先端部の位置を地上からモ
ニタする方法は、特に高深度削孔工程においては、重要
である。

【０００３】削孔ロッドの先端部の位置を検出する方法
には、従来、磁方位センサを使用する方法と電磁波を利
用する方法とが知られている。前者にあっては、磁方位
センサを削孔ロッドの先端内部に固定しておき、予め定
められた距離削孔するたびに削孔を停止し、磁方位セン
サを使用して削孔ロッドの方位を測定して削孔ロッドの
先端部の位置を検出するものであり、後者にあっては、
電磁波を発生する手段を削孔ロッドの先端内部に固定し
ておき、予め定められた距離削孔するたびに削孔を停止
して地上において電磁波を受信し、電磁波の強度を測定
して、地中に存在する削孔ロッドの先端部の位置を検出
するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁方位セン
サを使用する方法にあっては、削孔ロッド先端部の近傍
に存在する地中構造物や地中設備が鉄筋コンクリート製
であってその中に磁気材料が使用されている場合やガス
・水道管等磁性材料が使用されている場合は、これらの
磁性材料の影響により誤差を生じ正しい方位の測定が行
うことができなくなり、したがって、削孔ロッドの先端
部の位置を正確に検出することができなくなるという欠
点がある。一方、電磁波センサを使用する方法にあって
は、電磁波センサが設置されている先端部が地中深くな
ると地上で受信する電磁波が弱まり計測不能に陥るとい
う欠点がある。

【０００５】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、削孔ロッドの先端部の近傍に磁性材料が存
在していても、削孔ロッドの先端部の位置を正確に検出
することができ、また、削孔ロッド先端部が地中深くな
っても、削孔ロッドの先端部の位置を正確に検出するこ
とができる３次元位置検出方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る３次元位置検出方法においては、磁
方位センサや電磁波を使用することなく、重力加速度の
方向を検出する加速度計を使用して重力の方向を測定
し、ストレインゲージを使用して削孔ロッドの曲がりを
測定し、レーザー発光源とＣＣＤ等の受光部との組み合
わせを使用して削孔ロッドの曲がりを測定し、アブソリ
ュート型エンコーダを使用して角位置を測定し、これら
の測定結果を使用して演算を実行して、削孔ロッド先端
部の位置検出することゝされているので、磁性材料の存
在に影響されることはなく、また、削孔ロッドが存在す
る深度が深い場合でも高精度をもって削孔ロッド先端部
の位置検出することができる。

【０００７】さらに具体的に言えば、管状の削孔ロッド
（１）の中心線（２）の先端から前記削孔ロッドの中心
線（２）に沿って予め定められた距離だけ手前にある基
準点に設置されている基準部（４）における前記削孔ロ
ッドの中心線（２）の方向をｚ軸とし、前記基準点を原
点とする直交座標系ｘｙｚを設定し、前記削孔ロッド
（１）の始点近傍の点を原点とし鉛直方向をＺ軸とする
固定直交座標系ＸＹＺの前記原点に前記基準点がある状
態において、前記ｚ軸の方向を該固定直交座標系ＸＹＺ
をもって表現する方向を測定し、前記先端に存在する先
端部（３）と前記基準部（４）とを繋ぎ前記先端部
（３）と前記基準部（４）とにおいて前記削孔ロッドの
中心線（２）の方向と平行することゝなる中心軸を有し
弾性体をもって形成される円筒状物体（５）の面上に設
けられ前記ｘ軸が前記円筒状物体（５）の面を貫通する
点において前記ｚ軸の方向に延在するｘ軸用ストレイン
ゲージ（５１）と前記円筒状物体（５）の面上に設けら
れ前記ｙ軸が前記円筒状物体（５）の面を貫通する点に
おいて前記ｚ軸の方向に延在するｙ軸用ストレインゲー
ジ（５２）とを使用して、または、前記先端部（３）に
設けられ前記基準部（４）に向かって前記削孔ロッドの
中心線（２）の前記先端における接線方向にレーザー光
を照射するレーザー発光源（７１）と前記基準部（４）
に設けられ前記レーザー発光源（７１）の発するレーザ
ー光を受け受光点のｘｙ座標を出力する受光部（７２）
とを使用して、前記基準点における前記削孔ロッドの中
心線（２）の接線と前記先端における前記削孔ロッドの
中心線（２）の接線とがなす削孔ロッドの曲り角度と削
孔ロッドの曲り方向とを演算し、前記基準部（４）に設
けられ前記ｘ軸方向の重力加速度の方向を検出するｘ軸
方向用加速度計（４１）と前記基準部（４）に設けられ
前記ｙ軸方向の重力加速度の方向を検出するｙ軸方向用
加速度計（４２）との組、または、前記先端部（２）に
設けられ前記ｘ軸方向の重力加速度の方向を検出するｘ
軸方向用加速度計（４１）と前記先端部（２）に設けら
れ前記ｙ軸方向の重力加速度の方向を検出するｙ軸方向
用加速度計（４２）との組により前記ｘ軸の傾斜と前記
ｙ軸の傾斜とを測定するか、または、前記基準部（４）
または前記先端部（２）に設けられ軸に重錘（８２）を
吊るし前記削孔ロッドの中心線（２）を軸として回転可
能に保持されるアブソリュート型エンコーダ（８１）に
より、前記基準部（４）または前記先端部（２）が回転
した状態における前記基準部（４）または前記先端部
（２）の角位置を測定し、前記固定座標系でをもって現
した前記削孔ロッド（１）の曲り方向を演算し、前記先
端部（４）に前記削孔ロッドの中心線（２）の方向と平
行して設けられ前記先端部（４）における前記削孔ロッ
ドの中心線（２）の方向の重力加速度の方向を検出する
先端部中心線方向用加速度計（３１）により前記先端点
における前記削孔ロッドの中心線（２）の傾斜を測定
し、前記予め定められた距離と前記各工程において測定
された前記ｚ軸の方向と前記曲り角度と前記先端部
（４）の傾斜とにより、前記削孔ロッドの中心線（２）
上に存在し前記先端と前記基準点との中間点、及び、前
記先端を前記固定座標系ＸＹＺをもって現した座標を演
算し、次いで、前記予め定められた距離の１／２の距離
だけ前記削孔ロッド（１）を歩進させて前記中間点に前
記基準点を位置させ、前記ｘ軸用ストレインゲージ（５
１）と前記ｙ軸用ストレインゲージ（５２）との組合
せ、または、前記レーザー発光源（７１）と前記受光部
（７２）との組合せを使用して、この位置における削孔
ロッドの曲り角度と曲り方向とを測定し、前記ｘ軸方向
用加速度計（４１）と前記ｙ軸方向用加速度計（４２）
とによるか、または、前記アブソリュート型エンコーダ
（８１）により、前記基準部（４）または前記先端部
（２）の回転角位置を測定し、前記固定座標系をもって
現した前記削孔ロッド（１）の曲り方向を演算し、前記
先端部中心線方向用加速度計（３１）により前記先端部
（４）の傾斜を測定し、前記予め定められた距離と前記
第５工程において求めた前記中間点と前記先端とのそれ
ぞれを前記固定座標系ＸＹＺをもって現した座標と前記
第６工程において求めた曲り角度と前記第７工程におい
て求めた前記先端部の傾斜とにより、この位置における
前記先端点を前記固定座標系ＸＹＺをもって現した座標
を演算し、以下、前記第７工程〜第１０工程を繰返し
て、前記先端の３次元位置を順次検出する工程を有する
３次元位置検出方法である。

【０００８】また、前記の基準部（４）の前記のｚ軸方
向に設けられるｚ軸方向用加速度計（４３）により、前
記の基準部（４）の傾斜を測定するようにしてあると、
ｚ軸の傾斜やｘｙ平面の傾きの較正ができるので、３次
元の位置検出の精度が向上する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態の２例に係る３次元位置検出方法について、
さらに、説明する。

【００１０】第１実施例 図１参照 図１は本発明の実施の形態の第１実施例に係る３次元位
置検出方法を説明するために描いた図であり、円筒状物
体が削孔中の先端に位置し３次元位置検出方法の実行に
供されている状態を示す縦断面図である。図１におい
て、１は削孔ロッドであり、２は削孔ロッドの中心線で
ある。検出しようとする先端Ａと基準点Ｂとは共に削孔
ロッドの中心線２の上にあり、基準点Ｂは先端Ａから削
孔ロッドの中心線２に沿って予め定められた距離ｌだけ
削孔の開始点９に近い側にある。３は先端点Ａを含み削
孔ロッド１内に設けられた先端部である。先端部３には
先端点Ａにおける削孔ロッドの中心線２の傾斜を計測す
る加速度計３１が設置されている。４は基準点Ｂを含み
削孔ロッド１内に設けられた基準部である。直交座標ｘ
ｙｚは基準部４の上にあり、基準点Ｂを原点とし削孔ロ
ッドの中心線２の方向をｚ軸とし基準部４と共に移動す
る直交座標である。基準部４には基準部４のｘ軸（紙面
に垂直な方向）の傾斜を計測する加速度計４１と、ｙ軸
（紙面に平行でり図において上下の方向）の傾斜を計測
する加速度計４２と、ｚ軸の傾斜を計測する加速度計４
３とが設置されている。

【００１１】５は先端部３と基準部４とを結ぶ円筒状物
体であり、弾性体で形成されている。円筒状物体５の中
心軸は先端部３の近傍においては先端部３における削孔
ロッドの中心線２の方向と同一方向となり、基準部４の
近傍においては基準部４における削孔ロッドの中心線２
の方向と同一方向となるように固定されている。５１と
５２とはそれぞれｘ軸ストレイン ゲージとｙ軸ストレ
インゲージとであり、円筒状物体５の表面で先端部３と
基準部４との中間にあり、ｘ軸ストレインゲージはｘｚ
面と交差する方向に貼り付けられ、ｙ軸ストレインゲー
ジはｙｚ面と交差する方向に貼り付けられている。そし
て、それぞれｘ軸方向の伸縮とｙ軸方向の伸縮とに対応
して、すなわち、円筒状物体５の曲りに対応して、さら
に換言すると、先端Ａと基準点Ｂとの間の削孔ロッド１
の曲りに対応して、それぞれの電気抵抗の値が変化す
る。

【００１２】先端Ａの３次元位置を検出する工程を以下
に記載する。 １．削孔の初期に基準部４が地上にある状態において、
ｚ軸の方向すなわち基準点を通る削孔ロッドの中心線２
の方向を、基準点を原点とし鉛直方向をＺ軸とし地上に
固定されている固定直交座標系ＸＹＺをもって現した方
向を測定する。以下に実行する第２項と第３項との測定
は、この状態において実行する。 ２．削孔ロッド３次元曲り角度を測定する。

【００１３】ｘ軸ストレインゲージ５１を一片とするブ
リッジ回路を組み、このブリッジ回路の対角に電源を供
給し、ブリッジ回路の他の対角よりｘ軸方向の歪みに対
応する電圧を取り出す。ｙ軸ストレインゲージ５２を使
用して同様にしてｙ軸方向の歪みに対応する電圧を取り
出す。曲り角度に対する歪み電圧の関係データを対象と
する削孔ロッド１について予め実験により求めてテーブ
ルを作成しておき、これと比較することにより、ｘ軸方
向の歪み電圧よりｘ軸方向の削孔ロッドの曲り角度を知
ることができ、ｙ軸方向の歪み電圧よりｙ軸方向の削孔
ロッドの曲り角度を知ることができる。ｘ軸方向の削孔
ロッド曲り角度とｙ軸方向の削孔ロッド曲り角度とから
基準点Ｂにおける削孔ロッドの中心線の接線と先端点Ａ
における削孔ロッドの中心線との接線とがなす角度であ
る削孔ロッドの３次元曲り角度を求めることができる。
また、３次元曲りをｘｙ平面に投影したときの曲りの方
向を求めることができる。

【００１４】図２・図３参照 図２は円筒状物体５をｘ軸方向から見た図である。ｘ軸
ストレインゲージ５１とｙ軸ストレインゲージ５２とは
図２に示す位置に貼付けられたそれぞれ４個づつのスト
レインゲージとし、ブリッジ回路を図３に示すように構
成すれば、温度特性が良く感度の高い出力を取り出すこ
とができる。 ３．３次元曲りの方向を固定座標系で現す。

【００１５】前進期間中に基準部４がｚ軸廻りに回転し
ている。削孔を停止したときの加速度計４１が示すｘ軸
の傾斜と加速度計４２が示すｙ軸の傾斜とを測定するこ
とにより、停止したときの回転角度位置を求めることが
でき、停止したときのｘ軸の方向とｙ軸の方向とを固定
座標系で現すことができる。そこで、削孔ロッド１のｘ
軸方向曲り角度とｙ軸方向曲り角度とにより先端点Ａに
おける削孔ロッドの中心線２の方向を固定座標系で現す
ことができる。 ４．先端点Ａにおける削孔ロッドの中心線２の傾斜を測
定する。

【００１６】加速度計３１により先端点Ａにおける削孔
ロッドの中心線２の傾斜を測定する。前の工程で求めた
削孔ロッドの中心線２の方向のＺ成分と比較して、削孔
ロッドの中心線２の方向の較正ができる。 ５．削孔ロッドの中心線２において先端点Ａと基準点Ｂ
との中間の点である中間点Ｃと先端点Ａとを固定座標Ｘ
ＹＺをもって現した座標を演算する。

【００１７】図４参照 図４は先端点Ａと基準点Ｂとを通る削孔ロッドの中心線
２を含む面をこの面と直交する方向から見た図である。
削孔ロッドの曲りに対し、先端点Ａと基準点Ｂとの間の
距離ｌは十分短いので、先端点Ａと基準点Ｂとを通る削
孔ロッドの中心線２は平面上にあると見做すことがで
き、中間点Ｃもこの面上にある。また、円筒状物体５の
中心軸は削孔ロッドの中心線２と合致すると見做すこと
ができる。図４において、角度θは第２工程で既に求め
てある。第１工程で測定したｚ軸の方向と線分ＢＣとの
なす角である角度δは、角度θの関数であり一義的に定
まる。

【００１８】ｚ軸の方向と線分ＢＣの方向とは共に３次
元空間における方向である。曲線ＢＣと曲線ＣＡとの距
離（共にｌ／２）とｚ軸の方向と曲り角度θと先端点Ａ
における削孔ロッドの中心線２の方向（図４でｚ’で示
す）とが確定しているので、３次元空間における中間点
Ｃと先端点Ａとの位置は一義的に定まり、曲り角度と同
様に、対象とする削孔ロッド１について予め実験により
求めておきテーブルを作成して、求めることができる。 ６．次いで、削孔を行い、先端点Ａから基準点Ｂまでの
予め定められた距離ｌの１／２の距離だけ削孔ロッド１
を歩進させて中間点Ｃがあった位置に基準点Ｂを位置さ
せ先端点Ａがあった位置に中間点Ｃを位置させ、削孔を
停止する。この状態で、第７工程と第８工程と第９工程
との測定を行う。 ７．削孔ロッドの３次元曲り角度を測定する。

【００１９】第２工程と同様にして、ｘ軸ストレインゲ
ージ５１とｙ軸ストレインゲージ５２とを使用して削孔
ロッド１の３次元曲り角度と曲り方向とを求める。 ８．３次元曲りの方向を固定座標系をもって現す。

【００２０】第３工程と同様にして、ｘ軸加速度計４１
とｙ軸加速度計４２とを使用して回転角度を測定し、次
に、固定座標系をもって現した先端点Ａにおける削孔ロ
ッド１の中心線２の方向を演算する。 ９．先端点Ａにおける削孔ロッドの中心線２の傾斜を測
定する。

【００２１】第４工程と同様にして、加速度計３１によ
り先端点Ａにおける削孔ロッド１の中心線２の傾斜を測
定し、固定座標系で現した３次元曲りの方向を較正す
る。 １０．先端点Ａを固定座標ＸＹＺをもって現した座標を
演算する。

【００２２】基準点Ｂを基点とし線分ＢＣの方向に対し
て、対象とする削孔ロッド１について予め実験的に求め
てある先端点Ａの相対座標を与えるテーブルを使用し
て、これに測定した３次元曲り角度と先端点Ａにおける
削孔ロッドの中心線２の方向とを適用し、基準点ＢのＸ
ＹＺ座標と予め定められている距離ｌとにより先端点Ａ
の固定座標ＸＹＺ系をもって現した座標を求めることが
できる。

【００２３】以上により、予め定められた距離の１／２
の距離だけ歩進させた位置における先端点の座標を固定
座標系を用いて現すことができた。

【００２４】以下、前記の第６工程から第１０工程まで
の工程を繰り返して、基準部４を予め定められた距離の
１／２の距離づつ歩進させたときの先端点Ａを固定座標
系をもって現した座標を順次求めることができる。

【００２５】なお、中間点Ｃの座標および先端点Ａの座
標を求めるには、削孔ロッド１を近似した計算式により
求めることもできる。

【００２６】また、基準部４にあるｚ軸の傾斜を計測す
る加速度計４３を使用し、基準点Ｂを通る削孔ロッドの
中心線２の傾斜を測定し、測定し演算して求めた傾斜と
比較して較正することにより、測定精度を上げることが
できる。

【００２７】第１実施例に係る３次元位置検出方法にお
いては、センサは、重力方向とのなす角を測定する加速
度計とストレインゲージとのみであり、従来技術に係る
磁方位センサや電磁波を利用するセンサを使用していな
いので、ロッド先端部の近傍の地中構造物や地中設備等
に磁性材料が存在していてもその影響を受けず、削孔ロ
ッド先端部の深度が深い場合にも使用可能であり、測定
精度を工場することのできる３次元位置検出方法であ
る。

【００２８】傾斜の測定と回転角度の測定などの冗長性
を持たせた測定方法は、センサの誤差により演算結果に
大きい誤差を伴う場合にこれを防止でき、測定誤差の少
ない位置検出を可能とする利点を有している。

【００２９】実施例２ 実施例２は削孔ロッドの曲り角度の測定方法と基準部４
のｚ軸廻りの回転角の測定方法のみが実施例１と異な
り、これ以外の工程と測定演算とは実施例１と同様であ
る。

【００３０】図５参照 図５は本発明の実施の形態の第２実施例に係る３次元位
置検出方法を示す縦断面図である。図５において、７１
は先端部３に設置されたレーザー発光源であり、先端点
を通る削孔ロッドの中心線２の接線方向に基準部４に向
かってレーザー光を照射する。７２は基準部４に設置さ
れたこのレーザー光を受けるＣＣＤ等からなる受光部で
あり、受光点のｘｙ座標を出力する。受光点のｘｙ座標
より削孔ロッドの曲り角度を演算することができる。

【００３１】８１は基準部４に設置されたアブソリュー
ト型エンコーダであり、胴部はエンコーダ軸がｚ軸廻り
に回転し得るように固定され、エンコーダ軸には重錘８
２が吊るされている。重錘は重力の方向に常に向いてい
るから、基準部４がｚ軸廻りに回転すると、アブソリュ
ート型エンコーダの出力は回転角度位置を出力する。

【００３２】実施例１と同様に、先端点の３次元位置検
出が行え、地中構造物や地中設備等の影響を受けず、先
端部の深度が深い場合にも測定可能であり、測定精度を
上げることができる。そして、実施例１と同様に、測定
誤差の少ない位置検出を可能とする。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る３次
元位置検出方法においては、センサとして、加速度計・
ストレインゲージ・エンコーダ・ＣＣＤ等の受光部を使
用しているのみであり、加速度計を使用して重力の方向
を測定し、ストレインゲージを使用して削孔ロッドの曲
がりを測定し、アブソリュート型エンコーダを使用して
角位置を測定し、ＣＣＤ等の受光部を使用して削孔ロッ
ドの曲がりを測定し、これらの測定結果を使用して演算
を実行して、削孔ロッド先端部の位置を検出することゝ
されており、円筒状物体を歩進させて上記の工程を繰り
返し、削孔ロッド先端の３次元位置を順次検出すること
ゝされているので、磁性材料の存在に影響されることは
なく、また、削孔ロッドが存在する深度が深い場合でも
高精度をもって削孔ロッド先端部の位置検出することが
できる。

【００３４】また、上記の加速度計・ストレインゲージ
・エンコーダ・ＣＣＤ等の受光部は、その全てを同時に
使用することは必須ではないが、本願発明においては、
上記のセンサを敢えて重複して使用することゝされてお
り、この冗長性のため、測定値の較正を容易に実行しう
るようにされており、この点から、測定誤差を少なく
し、精度を向上しうるようにされている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る３次元位置検出方法
を説明するために描いた図であり、円筒状物体が削孔中
の先端に位置し３次元位置検出方法の実行に供されてい
る状態を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る３次元位置検出方法
の必須構成要素である円筒状物体をｘ軸方向から見た図
であり、その円筒状物体の上にストレインゲージが配置
されている状態を示す図である。

【図３】本発明の第１実施例に係る３次元位置検出方法
に使用されるストレインゲージブリッジ回路の接続図で
ある。

【図４】本発明の第１実施例に係る３次元位置検出方法
の方向演算工程を説明するために描いた図であり、先端
点と基準点とを通る削孔ロッドの中心線を含む面をこの
面と直交する方向から見た図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る３次元位置検出方法
を説明するために描いた図であり、削孔ロッドの縦断面
図である。

【符号の説明】

１ 削孔ロッド ２ 削孔ロッドの中心線 ３ 先端 ４ 基準部 ５ 円筒状物体 ９ 削孔の開始点 ３１・４１・４２・４３ 加速度計 ５１・５２ ストレインゲージ ７１ レーザー発光源 ７２ 受光部 ８１ アブソリュート型エンコーダ ８２ 重錘 Ａ 削孔ロッドの先端 Ｂ 基準点 Ｃ 中間点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管状の削孔ロッド（１）の中心線（２）
   の先端から前記削孔ロッドの中心線（２）に沿って予め
   定められた距離だけ手前にある基準点に設置されている
   基準部（４）における前記削孔ロッドの中心線（２）の
   方向をｚ軸とし、前記基準点を原点とする直交座標系ｘ
   ｙｚを設定し、 前記削孔ロッド（１）の始点近傍の点を原点とし鉛直方
   向をＺ軸とする固定直交座標系ＸＹＺの前記原点に前記
   基準点がある状態において、前記ｚ軸の方向を該固定直
   交座標系ＸＹＺをもって表現する方向を測定し、 前記先端に存在する先端部（３）と前記基準部（４）と
   を繋ぎ前記先端部（３）と前記基準部（４）とにおいて
   前記削孔ロッドの中心線（２）の方向と平行することゝ
   なる中心軸を有し弾性体をもって形成される円筒状物体
   （５）の面上に設けられ前記ｘ軸が前記円筒状物体
   （５）の面を貫通する点において前記ｚ軸の方向に延在
   するｘ軸用ストレインゲージ（５１）と前記円筒状物体
   （５）の面上に設けられ前記ｙ軸が前記円筒状物体
   （５）の面を貫通する点において前記ｚ軸の方向に延在
   するｙ軸用ストレインゲージ（５２）とを使用して、ま
   たは、前記先端部（３）に設けられ前記基準部（４）に
   向かって前記削孔ロッドの中心線（２）の前記先端にお
   ける接線方向にレーザー光を照射するレーザー発光源
   （７１）と前記基準部（４）に設けられ前記レーザー発
   光源（７１）の発するレーザー光を受け受光点のｘｙ座
   標を出力する受光部（７２）とを使用して、前記基準点
   における前記削孔ロッドの中心線（２）の接線と前記先
   端における前記削孔ロッドの中心線（２）の接線とがな
   す削孔ロッドの曲り角度と削孔ロッドの曲り方向とを演
   算し、 前記基準部（４）に設けられ前記ｘ軸方向の重力加速度
   の方向を検出するｘ軸方向用加速度計（４１）と前記基
   準部（４）に設けられ前記ｙ軸方向の重力加速度の方向
   を検出するｙ軸方向用加速度計（４２）との組、また
   は、前記先端部（２）に設けられ前記ｘ軸方向の重力加
   速度の方向を検出するｘ軸方向用加速度計（４１）と前
   記先端部（２）に設けられ前記ｙ軸方向の重力加速度の
   方向を検出するｙ軸方向用加速度計（４２）との組によ
   り前記ｘ軸の傾斜と前記ｙ軸の傾斜とを測定するか、ま
   たは、前記基準部（４）または前記先端部（２）に設け
   られ軸に重錘（８２）を吊るし前記削孔ロッドの中心線
   （２）を軸として回転可能に保持されるアブソリュート
   型エンコーダ（８１）により、前記基準部（４）または
   前記先端部（２）が回転した状態における前記基準部
   （４）または前記先端部（２）の角位置を測定し、前記
   固定座標系でをもって現した前記削孔ロッド（１）の曲
   り方向を演算し、 前記先端部（４）に前記削孔ロッドの中心線（２）の方
   向と平行して設けられ前記先端部（４）における前記削
   孔ロッドの中心線（２）の方向の重力加速度の方向を検
   出する先端部中心線方向用加速度計（３１）により前記
   先端点における前記削孔ロッドの中心線（２）の傾斜を
   測定し、 前記予め定められた距離と前記各工程において測定され
   た前記ｚ軸の方向と前記曲り角度と前記先端部（４）の
   傾斜とにより、前記削孔ロッドの中心線（２）上に存在
   し前記先端と前記基準点との中間点、及び、前記先端を
   前記固定座標系ＸＹＺをもって現した座標を演算し、 次いで、前記予め定められた距離の１／２の距離だけ前
   記削孔ロッド（１）を歩進させて前記中間点に前記基準
   点を位置させ、前記ｘ軸用ストレインゲージ（５１）と
   前記ｙ軸用ストレインゲージ（５２）との組合せ、また
   は、前記レーザー発光源（７１）と前記受光部（７２）
   との組合せを使用して、この位置における削孔ロッドの
   曲り角度と曲り方向とを測定し、 前記ｘ軸方向用加速度計（４１）と前記ｙ軸方向用加速
   度計（４２）とによるか、または、前記アブソリュート
   型エンコーダ（８１）により、前記基準部（４）または
   前記先端部（２）の回転角位置を測定し、前記固定座標
   系をもって現した前記削孔ロッド（１）の曲り方向を演
   算し、 前記先端部中心線方向用加速度計（３１）により前記先
   端部（４）の傾斜を測定し、 前記予め定められた距離と前記第５工程において求めた
   前記中間点と前記先端とのそれぞれを前記固定座標系Ｘ
   ＹＺをもって現した座標と前記第６工程において求めた
   曲り角度と前記第７工程において求めた前記先端部の傾
   斜とにより、この位置における前記先端点を前記固定座
   標系ＸＹＺをもって現した座標を演算し、 以下、前記第７工程〜第１０工程を繰返して、前記先端
   の３次元位置を順次検出する工程を有することを特徴と
   する３次元位置検出方法。
2. 【請求項２】 前記基準部（４）の前記ｚ軸方向に設け
   られるｚ軸方向用加速度計（４３）により、前記基準部
   （４）の傾斜を測定することを特徴とする請求項１記載
   の３次元位置検出方法。