JPS585609A - Video signal analyzing device and method for digging tunnel by utilizing said device - Google Patents
Video signal analyzing device and method for digging tunnel by utilizing said deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はビデオ信号解析装置及６び該装置を利用したト
ンネル掘進方法に関し、詳しくはターゲット、同期コン
トローラ、中央処理装置（以下「ＣＰＵ」と称する。）
及びディジタル表示用発光
ダイオード装置（以下「Ｌ Ｅ Ｄ Ｊと称する。）を
含み、ターゲットから出力されたビデオ信号をＣＰＵで
ディジタル演算処理してＬＥＤで表示するビデオ信号解
析装置並びに該ビデオ信号解析装置を用いて測量しなが
ら元押し掘進機でトンネルを掘進するトンネル掘進方法
に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a video signal analysis device 6 and a tunnel excavation method using the device, and specifically includes a target, a synchronous controller, and a central processing unit (hereinafter referred to as "CPU").
and a video signal analysis device that includes a light emitting diode device for digital display (hereinafter referred to as "LED J"), and digitally processes a video signal output from a target using a CPU and displays it on an LED; and the video signal analysis device. This paper relates to a tunnel excavation method in which a tunnel is excavated using a head-pull excavator while surveying using a tunneling machine.
元押し掘進機を使用してトンネルを掘
削する工法において、掘進機の進行の直進性を確保する
為、従来は掘進機が数
メートル進むごとに人間が機械内部に
入り、又は掘進機の元押部から掘進機先端部に配置した
ターゲットにレーザーを投光して元押側でその位置をア
ナログ的に表示する事によって測量を行なっていた。が
、従来の、人間が機械内部に
入って測量する方法では時間がかかり、作業の進行が遅
くなり、また測量者の健康管理上も好ましくない。また
、自動的にレーザー受光位置のアナログ表示を行なう方
式では、ターゲットに埋め込む
フォトダイオードの細かさに限度がある為、縦方向、及
び横方向に３ｍｍ以下の精度を出す事が事実上不可能で
あった。In the method of excavating tunnels using a head-pull machine, in order to ensure the straightness of the machine's progress, conventionally a person had to enter the machine every few meters the machine moved forward, or push the machine forward. Surveying was carried out by projecting a laser beam from the excavator onto a target placed at the tip of the excavator, and displaying its position in an analog manner on the motoshi side. However, the conventional method of having a human inside the machine to survey takes time, slows down the progress of the work, and is not good for surveyors' health management. Furthermore, with the method that automatically displays the analog position of the laser beam reception position, there is a limit to the fineness of the photodiode embedded in the target, so it is virtually impossible to achieve accuracy of 3 mm or less in the vertical and horizontal directions. there were.
本発明は作業の進行に実質的に影響を 及ぼさない時間内に、高精度で測量を する事の出来る装置、及びその装置を 利用したトンネル掘進方法を提供する事を目的とする。The invention substantially affects the progress of work. Survey with high accuracy in less time equipment that can The purpose is to provide a tunnel excavation method using this method.
以下、図面に基づいて本発明の詳細な 説明する。The detailed description of the present invention will be explained below based on the drawings. explain.
第１図は、本発明に係るビデオ信号解
析装置であり、
番号ｌはターゲット、２は同期コント
ローラ、３はＣＰＵユニット、４及び５は縦方向及び横
方向のＬＥＤ表示器で
ある。FIG. 1 shows a video signal analysis device according to the present invention, in which the number 1 is a target, 2 is a synchronous controller, 3 is a CPU unit, and 4 and 5 are vertical and horizontal LED indicators.
ターゲットｌはスクリーン６、ビデオ
カメラ７及びハウジング８を含んで構成されており、レ
ーザー投光器９から投射されたレーザー光をスクリーン
６で
受け、該スクリーンを反対側からビデ、オカメラで映し
て同期コントローラ２に
ビデオ信号を送るようになっている。The target 1 includes a screen 6, a video camera 7, and a housing 8. The screen 6 receives a laser beam projected from a laser projector 9, and the screen is projected from the opposite side by a video camera and a synchronous controller 2. It is designed to send video signals to.
スクリーン６はレーザー光の位置を
正確に取り込む為、また光学的ノイズを追・す、レーザ
ー光の当らない部分とのマージンを大きく取る為半透明
の物質で出来ており、レーザー投光器９に対向して外方
に露出し、ハウジング８に固定されである。The screen 6 is made of a semi-transparent material in order to accurately capture the position of the laser beam, to track optical noise, and to provide a large margin between the areas not hit by the laser beam, and faces the laser projector 9. It is exposed to the outside and fixed to the housing 8.
ここで半透明とはすりガラス、色付き
ガラス、半透明プラスチック材、そ、の他同様の使質を
含むものとする。Here, the term translucent includes frosted glass, colored glass, translucent plastic materials, and other similar materials.
ビデオカメラ７はｃｃＤカメラを
用い、ハウジング８の内側でスクリーン・の全体を撮映
出来るように、
該スクリーン６に対向して支承されで
ある。レーザー投光器には絞り機構の付いているのが通
常でありスクリーン６上に成る半径を持った小さな円と
して映すことが出来る。従ってビデオカメラで
これを撮影し、その中ＩＣｐ点を求める事によってレー
ザー光のスクリーン６上におけるＳ硼を求める事が出来
る。The video camera 7 uses a CCD camera, and is supported opposite the screen 6 so that the entire screen can be photographed inside the housing 8. Laser projectors are usually equipped with an aperture mechanism, and can be projected onto the screen 6 as a small circle with a radius. Therefore, by photographing this with a video camera and determining the ICp point in the photograph, the S value of the laser beam on the screen 6 can be determined.
同期コントローラ２は第２図に示す
如くプリアンプ１０．Ａ−Ｄコンバータ１１（アナログ
−ディジタルコンバータ、
以下ｒＡ−Ｄコンバータ」と称する。）ラッチ１２、メ
モリ１３、タイミングコントローラ１４を含んで成る。The synchronous controller 2 includes a preamplifier 10. as shown in FIG. An A-D converter 11 (analog-digital converter, hereinafter referred to as rA-D converter) includes a latch 12, a memory 13, and a timing controller 14.
ラッチ１２及びメモリ１３は、回路によってはどちらか
一方のみで済ます事も
出来る。また、場合によりてはプリアンプｌＯの前段に
ビデオ信号ディストリ
ビュータ１５を設け、ビデオカメラ７で撮映した映像を
何ら加工せずにモニタテレビ１６に映す事も出来る。Depending on the circuit, only one of the latch 12 and the memory 13 may be required. Further, in some cases, a video signal distributor 15 may be provided before the preamplifier 1O, so that the video captured by the video camera 7 can be displayed on the monitor television 16 without any processing.
プリアンプｌＯに入力されたビデオ信号は適切なレベル
に増幅されてＡ−Ｄコンバータ！１に入力され、ディジ
タルな
データに変換される。このデータは各ラスタを適当な数
に分割するタイミング
で、順次ラッチされ、リードライトメモ１Ｊ１３に書き
込まれて行く。このタイミングはスクリーン６の形状及
び面積、該スクリーン６のテレビ画面上に点める
位置、形状及び面積、ビデオカメラ７の解像度、及び必
要とする精度によって決まり、タイミングコントローラ
１４からのクロック信号によってラッチされ、
同じくタイミングコントローラ１４からのライト信号及
びアドレス信号に′よフてメモ１月３上に書き込まれる
。タイミングコントローラＩ４のタイミング発生は時間
的な制約により、ハードウェアで行なう事が好ましい。The video signal input to the preamplifier IO is amplified to an appropriate level and sent to the A-D converter! 1 and converted into digital data. This data is sequentially latched and written to the read/write memo 1J13 at the timing of dividing each raster into an appropriate number. This timing is determined by the shape and area of the screen 6, the position, shape and area of the screen 6 on the TV screen, the resolution of the video camera 7, and the required accuracy, and is latched by the clock signal from the timing controller 14. Similarly, the write signal and address signal from the timing controller 14 are written on the memo 1/3. Due to time constraints, timing generation by the timing controller I4 is preferably performed by hardware.
そして必要なデータの
メモリ１３への書込みが総て終了するとその旨ＣＰＵへ
知らせるようになっている。これは、通常は割込みとい
う形で行なわれる。これらの各構成要素及び本明細書の
他の部分に記載されている
各ブロックの詳細は従来技術で差支えなく、また設計−
項に属するので具体的に詳述する事は省略する。When all necessary data has been written to the memory 13, the CPU is notified of this fact. This is usually done in the form of an interrupt. The details of each of these components and each block described elsewhere in this specification are well known in the art and are well known in the art.
Since it belongs to the section above, detailed explanation will be omitted.
同期コントローラ２かうデータの書込
みが終了した旨の信号を受けるとＣＰＵは、メモリ１３
上のデータについて演算を行ない、レーザー光の中心点
の
スクリーン６上に忙ける絶対番地を知る事が出来る。そ
して、それを適当な
点からのずれとして縦方向及び横方向のずれとしてａｍ
単位でＬＥＤユニット１７に表パすることが出来、また
、いずれ出るであろう上記ずれの規準になる初期値とす
る事も出来る。初期値とするかすれとするかは、オフセ
ットスイッチ１８により決める事が出来る。すなわち
オフセットスイッチ１８を押すときだけ初期値として取
り込み１、他の場合、例えばＣＰＵユニット３に含まれ
る事があるタイマーによってトリガーされた場合やオフ
セットスイッチ１８以外にスイッチを設け、それでトリ
ガーされた場合等は、ずれを検出する事に決める事が出
来る。When the synchronous controller 2 receives a signal indicating that the data writing has been completed, the CPU writes the data to the memory 13.
By performing calculations on the above data, it is possible to know the absolute address on the screen 6 at the center point of the laser beam. Then, calculate the deviation from the appropriate point as the vertical and horizontal deviation am
It can be written in units to the LED unit 17, and it can also be used as an initial value that will serve as a standard for the above-mentioned deviation that will eventually occur. The offset switch 18 can be used to determine whether to use the initial value or blur. In other words, the initial value 1 is taken only when the offset switch 18 is pressed, and in other cases, for example, when it is triggered by a timer that may be included in the CPU unit 3, or when a switch other than the offset switch 18 is provided and it is triggered, etc. can decide to detect the deviation.
＠３図に、本発明に係るビデオ信号解
析装置を利用したトンネル掘進方法の
一実施例を示す。 ４番号１９は元
押し掘進機である。先端部に切羽２０が付いており縦坑
でジヤツキで押しながら掘進作業を行なうように
なりている。該掘進機１９の切羽側内部にターゲットｌ
が配置されてあり、地上の操作盤に、ＣＰＵユニット３
、及び同期コントローラ２が配設しである。そしてター
ゲットｌにはレーザー投光器が向けられており常時又は
間けつ的に
ターゲットにレーザー光を投射出来るようになっている
。本発明のビデオ信号解析装置をこのように配置する事
によって掘進機１９で掘進作業を行なう場合、常時自動
的に掘進機１９のずれをＬＥＤユニット１７で精四に表
永する事が出来、作業者が掘進機内部に測量の為に入る
事なく、精確に掘進作業を行なう事が出来る。Figure @3 shows an embodiment of a tunnel excavation method using the video signal analysis device according to the present invention. 4 No. 19 is a former push excavator. A face 20 is attached to the tip of the shaft, so that it can be dug in a vertical shaft while being pushed with a jack. A target l is placed inside the face side of the excavator 19.
CPU unit 3 is installed on the control panel on the ground.
, and a synchronous controller 2 are provided. A laser projector is directed toward the target l, and can project laser light onto the target constantly or intermittently. By arranging the video signal analysis device of the present invention in this manner, when excavation work is performed using the excavator 19, the deviation of the excavator 19 can be constantly and automatically displayed with precision using the LED unit 17, and the work can be easily carried out. Excavation work can be carried out accurately without the need for a person to enter the inside of the excavator for surveying.
本発明は、以上の如く効果の大なるものである。The present invention has great effects as described above.
図は本発明の一実施を示すもので、
第１図はビデオ信号解析装置のブロック図、纂２図は同
期コントローラの
ブロック図、第３図はビデオ信号解析装置を用いてトン
ネルの掘進作業を行なう説明図である。
得号の説明
！ ・・・・ターゲット
２ ・・・・同期コントローラ
３ ・・・・ＣＰＵユニット
４５・・・・ＬＥＤ表示器
６ ・・・・スクリーン
７ ・・・・ビデオカメラ
８ ・・・・ハウジング
９ ・・・・レーザー投光器
ｌＯ・・・・プリアンプ
１１ ・・・・＾−Ｄコンバータ
１２ ・・・・ラッチ
１３ ・・・・メモリ
１４゛ ・・・・タイミングコントローラ１５ ・
・・・ディストリビュータ
１６ ・・・・モニタテレビ
１７ ・・・・ＬＥＤユニット
１８ ・・・・オフセットスイッチ
１９ ・・・・掘進機
２０ 、、 、、 切ｇ ２１・・・・マルチブレ
クサイ ・・・・データパス
ロ ・・・・アドレスバス
ハ ・・・・コントロールバスThe figures show one implementation of the present invention. Figure 1 is a block diagram of a video signal analysis device, Figure 2 is a block diagram of a synchronous controller, and Figure 3 is a diagram of a tunnel excavation operation using the video signal analysis device. FIG. Explanation of the score! ...Target 2 ...Synchronization controller 3 ...CPU unit 45 ...LED display 6 ...Screen 7 ...Video camera 8 ...Housing 9 ... - Laser projector lO... Preamplifier 11...^-D converter 12... Latch 13... Memory 14゛... Timing controller 15 -
... Distributor 16 ... Monitor TV 17 ... LED unit 18 ... Offset switch 19 ... Excavation machine 20 , , , Cut g 21 ... Multi-brake switch ...・Data pass bus ・・・Address bus ・・・Control bus
Claims (1)
徴とする特許請求の範囲 １１１項に記載のビデオ信号解析装置。 （３）ターゲットをレーザー投光器に向けて配置し、レ
ーザー受光位置検出装置 として用いた事を特徴とする 特許請求の範［１項又は第２項に 記載のビデオ信号解析装置。 （４）ＬＥＤユニットがレーザー受光部の中、ｃＩＩＪ
の縦方向及び横方向の座標に対応してディジタル表示す
る２個の ＬＥＤ表ボ表土器成る事を特徴とする 特許請求の範囲第３項に記載の ビデオ信号解析装置。 （５）ターゲットからＣＰＵユニットに取り込まれたデ
ータの中心点の 位置を、成る規準になる所定の一時期 の中、ｂ点からの夫々縦方向及び横方向のずれとしてＬ
ＥＤ表示器で表示させ る為、該所定の一時期のレーザー受光 部の中心点の位置を初期値として入力 させる為のオフセットスイッチを 有した事を特徴とする特許請求の範囲 第４項に記載のビデオ信号解析装置。 （６）元押し掘進機を用いてトンネルを掘る方・法にお
いて、 イ）外′方に露出した半透明の スクリーン、該スクリーンに向けて 配置されたビデ、オカメラ、および 該スクリーンとビデオカメラを収納 −するハウジング
を含んで成る ターゲット、 ｏ）上１ｉ３１−ゲットから出力されたビデオ信号をＡ
−Ｄ変換するＡ −Ｄ コンバータ、該Ａ−Ｄコンバータの 出力を所定のタイミングでサンプルす るサンプリング回路、該サンプルされ たＡ−Ｄコンバータの出力をラッチ及 び／又は記憶するホールド回路を 含み、ラッチ及び／又は記憶された データを同期をとってＣＰＵに送る 同期コントローラ、 ハ）該同期コントローラ′から送られたデータを演算す
るＣＰＵユニット ニ）該ＣＰＵユニットから送られて 来たデータをデコードしてディジタル 表示するＬＥＤユニット 以上イ）乃至二）を含むビデオ信号解 析装置とレーザー投光器を用いて連続 的に又は断続的に元押し掘進機の 規準方向からのずれを表示させること により測量し、そのずれを修正しな１がらトンネルを掘
ることを特徴とする ビデオ信号解析袋７置を利用したトンネル掘進方法。 （７）ビデオ信号解析装置のうち、少なくともターゲッ
トを元押し掘進機内部の 切羽側に配置した事を特徴とする特許 請求の範囲第６項に記載のビデオｉ号 解析装置を利用したトンネル掘進 方法。 （８）レーザー投光器を元押し部付近に配置した事を特
徴とする特許請求の範囲 第７項に記載のビデオ信号解析装置を 利用したトンネル掘進方法。 （９）ビデオカメラとしてＣＣＤカメラを用いた事を特
徴とする特許請求の範囲 １１８項に記載のビデオ信号解析装置を利用したトンネ
ル掘進方法。 （１０） Ｌ Ｅ Ｄユニットがレーザー受光部の中心
点の縦方向及び横方向の座標に 対応してディジタル表示する２個の ＬＥＤ表示器よりなるビデオ信号解析 装置を用いた事を特徴とするビデオ信 号解析装置を利用したトンネル掘進方 法。 （旧所定の一時期のレーザー受光部の中心点の位置を初
期値として入力する オフセットスイッチを有し、オフセッ ト入力後に夕′−ゲットからＣＰＵ ユニットに取り込まれたデータの中心 点の位置を縦方向又は横方向の、夫々 正方向又は負の方向の上記初期値との 差としてＬＥＤ表示器にディジタル表 示するようにされたビデオ信号解析装 置を用いた事を特徴とするビデオ信号 解析装置を利用したトンネル 掘進方法。 （１２）オフセットスイッチによって取り込まれた初期
値が実質的に再書変え可能で ある事を特徴とするビデオ信号解析装 置を利用したトンネル掘進方法。[Claims] (1) A video signal analysis device comprising: (a) a translucent screen exposed to the outside, a video camera disposed facing the screen, and a housing housing the screen and the video camera; A target comprising: (b) an A-D converter that converts the video signal output from the target into A-D, a sampling circuit that samples the output of the A-D converter at a predetermined timing, and the sampled A-D converter. (a) A synchronous controller including a hold circuit that latches and/or stores the output of the synchronous controller, and sends the latched and/or stored data to the CPU in synchronization; A video signal analysis device characterized in that it includes an LED unit (a) to (ii) for decoding and digitally displaying data sent from a CPU unit. (2) The video signal analysis device according to claim 111, characterized in that a CCD camera is used as the video camera. (3) The video signal analysis device according to claim 1 or 2, characterized in that the target is placed facing a laser projector and used as a laser receiving position detection device. (4) If the LED unit is inside the laser receiver, cIIJ
4. The video signal analysis device according to claim 3, characterized in that the video signal analysis device comprises two LED surface pots that digitally display corresponding to the coordinates in the vertical and horizontal directions. (5) Calculate the position of the center point of the data imported from the target to the CPU unit as the vertical and horizontal deviations from point b, respectively, during a predetermined period of time serving as the standard.
The video according to claim 4, characterized in that it has an offset switch for inputting the position of the center point of the laser receiving part at the predetermined period as an initial value in order to display it on the ED display. Signal analysis equipment. (6) In a method for digging a tunnel using an excavator, a) a translucent screen exposed to the outside, a bidet and an camera placed facing the screen, and a video camera connected to the screen; o) a target comprising a housing for storing the video signal output from the target;
An A-D converter that performs -D conversion, a sampling circuit that samples the output of the A-D converter at a predetermined timing, and a hold circuit that latches and/or stores the sampled output of the A-D converter. /or a synchronous controller that synchronizes the stored data and sends it to the CPU; iii) a CPU unit that operates on the data sent from the synchronous controller; d) a synchronous controller that decodes the data sent from the CPU unit and converts it into a digital The deviation of the excavator from the standard direction is displayed continuously or intermittently using a video signal analyzer including LED units (a) to (ii) to display, and a laser projector, and the deviation is measured. A tunnel digging method using a video signal analysis bag 7, which is characterized by digging a tunnel while making corrections. (7) A tunnel excavation method using the video signal analysis device according to claim 6, characterized in that at least the target of the video signal analysis device is arranged on the face side inside the excavator. . (8) A tunnel excavation method using the video signal analysis device according to claim 7, characterized in that a laser projector is disposed near the main pushing part. (9) A tunnel excavation method using the video signal analysis device according to claim 118, characterized in that a CCD camera is used as the video camera. (10) A video signal characterized in that the LED unit uses a video signal analysis device consisting of two LED displays that digitally display the vertical and horizontal coordinates of the center point of the laser receiving section. Tunnel excavation method using analysis equipment. (Equipped with an offset switch that inputs the position of the center point of the laser receiving section at a certain period of time as an initial value, and after inputting the offset, the position of the center point of the data taken into the CPU unit from the evening getter can be changed vertically or Tunnel excavation using a video signal analysis device, characterized in that the video signal analysis device is configured to digitally display on an LED display the difference from the initial value in the positive or negative direction, respectively, in the lateral direction. (12) A tunnel excavation method using a video signal analysis device, characterized in that an initial value taken in by an offset switch can be substantially rewritten.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104209A JPS585609A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Video signal analyzing device and method for digging tunnel by utilizing said device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56104209A JPS585609A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Video signal analyzing device and method for digging tunnel by utilizing said device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585609A true JPS585609A (en) | 1983-01-13 |
Family
ID=14374572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56104209A Pending JPS585609A (en) | 1981-07-02 | 1981-07-02 | Video signal analyzing device and method for digging tunnel by utilizing said device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585609A (en) |
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