JPS61170612A - Automatic surveying instrument for shielding machine - Google Patents

Automatic surveying instrument for shielding machine

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JPS61170612A
JPS61170612A JP1197485A JP1197485A JPS61170612A JP S61170612 A JPS61170612 A JP S61170612A JP 1197485 A JP1197485 A JP 1197485A JP 1197485 A JP1197485 A JP 1197485A JP S61170612 A JPS61170612 A JP S61170612A
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automatic
shield machine
detection
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shield
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Tadao Mikami
三上 忠雄
Akio Suzuki
昭夫 鈴木
Hiroshi Nakajima
博 中島
Takeshi Nagayama
永山 毅
Takaaki Tsuruoka
孝章 鶴岡
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Takenaka Komuten Co Ltd
Takenaka Doboku Co Ltd
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Takenaka Doboku Co Ltd
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PURPOSE:To survey automatically the position and attitude of a shielding machine in real time by installing three luminous spots for detection to the shielding machine and processing the information by detecting these luminous spots in a detecting part installed in the prescribed position behind the shielding machine. CONSTITUTION:The three luminous spots 3a, 3b, 3c for detecting direction are photographed by a TV camera 6 and an automatic collimation optical rangefinder 7. The rangefinder 7 tracks automatically a luminous spot 5 for automatic collimation which is a target and measures the distance up to a reflection prism 4. The three points 3a, 3b, 3c within the image screen of a monitor television 9 are tracked and at the same time the data on the X-Y coordinates on the monitor image screen is read by a personal computer 10 in a moving position detector 8. The deviation of the shielding machine 1 with the planned line, the attitude and direction thereof are calculated from the measured distance data and the X-Y coordinate data. The results are recorded and displayed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、シールドトンネル工事において、シールド
機の掘進位置、方向等を測量するため使用される自動測
量装置に係り、さらにいえば、シールド機にターゲット
部を設置し、その後方側に検出部、データ処理部を設置
して成るシールド機の自動測量装置に関する。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) The present invention relates to an automatic surveying device used for surveying the excavation position, direction, etc. of a shield machine in shield tunnel construction. The present invention relates to an automatic surveying device for a shield machine, in which a target part is installed at the front side, and a detection part and a data processing part are installed behind the target part.

(従来技術とその問題点など) シールドトンネル工事を高精度かつ能率的に施工するた
めには、掘進中のシールド機の位置、姿勢あるいはセグ
メントの位置を常時リアルタイムで把握し、計画線上を
掘進するように適切な方向修正を行なうことが肝要であ
る。
(Conventional technology and its problems, etc.) In order to perform shield tunnel construction with high precision and efficiency, it is necessary to constantly grasp the position, attitude, or segment position of the shield machine during excavation in real time, and excavate along the planned line. It is important to make appropriate direction corrections.

従来、シールドトンネル工事における坑内測量は、立坑
内に設置した基準点をもとにしてトランシフト、レベル
、スチールテープ等による手作業でシールド中心線及び
シールド機の位置、方向を把握し、あるいはシールド機
に設置した傾斜計などによりシールド機の姿勢(ピッチ
ング、ローリングなど)を把握する測量方法を実施して
いるのが通例であった。
Conventionally, underground surveying in shield tunnel construction involves manually determining the shield center line and the position and direction of the shield machine using transshift, leveling, steel tape, etc. based on reference points installed in the shaft. It was customary to use a surveying method to determine the shield aircraft's attitude (pitching, rolling, etc.) using an inclinometer installed on the aircraft.

しかし、このような測量方法には次の如き欠点、問題点
があった。
However, this type of surveying method has the following drawbacks and problems.

■シールド工事の精度の高い施工を行なうためには、測
量に豊富な経験と高度な技術が要求された。
■In order to perform shield work with high precision, a wealth of experience and advanced surveying techniques were required.

■測量及びシールド掘進の管理が繁雑になった。■Surveying and shield excavation management became complicated.

■測量結果のフィードバー2りは、セグメントリングに
して数リングおき位に遅れる。このため施工精度の確保
が難しかった。
■Feed bar 2 of survey results will be delayed by every few rings using segment rings. This made it difficult to ensure construction accuracy.

■測量が能率的でなく、省人化できない。■Surveying is not efficient and labor saving cannot be achieved.

ところで、最近ではレーザービーム、ジャイロコンパス
、ITV等を使用した自動測量システムも開発されてい
る。しかし、その自動測量システムは、いずれもシール
ド機内に検出部を設置した構成である。従って、 ■シールド径が小さくなるにしたがって施工中の機器メ
ンテナンスが困難になる。
Incidentally, recently, automatic surveying systems using laser beams, gyrocompasses, ITVs, etc. have also been developed. However, all of these automatic survey systems have a detection unit installed inside a shield machine. Therefore, (1) As the shield diameter becomes smaller, equipment maintenance during construction becomes more difficult.

■掘削部に近接した悪い雰囲気のため、精密機器である
検出部、データ処理部が故障しやすい。
■Due to the bad atmosphere in close proximity to the excavation area, the detection and data processing units, which are precision instruments, are prone to failure.

等の欠点1問題点があった。There was one problem:

(発明の目的) そこで、この発明の目的は、シールド機の位置、姿勢を
リアルタイムに自動測量することができ、しかもシール
ド機内には発光ダイオード(以下LEDと略す)などに
よる検出用輝点、即ちターゲット部のみ設置し、精密機
器で構成した検出部及びデータ処理部はずっと後方に離
れた位置に設置して成るシールド機の自動測量装置を提
供することにある。
(Objective of the Invention) Therefore, the object of the present invention is to be able to automatically measure the position and orientation of a shield machine in real time, and to have a bright spot for detection using a light emitting diode (hereinafter abbreviated as LED) inside the shield machine. An object of the present invention is to provide an automatic surveying device using a shield machine, in which only a target part is installed, and a detection part and a data processing part made up of precision instruments are installed at a far rear position.

(発明の構成) 上記目的を達成するために、この発明のシールド機の自
動測量装置は、 (イ)二等辺三角形(正三角形を含む)の各頂点の位置
に配置された3点の検出用輝点と、自動規準用輝点、測
距用の反射プリズムなどから成り、シールド機内に設置
されたターゲット部と、(ロ)前記検出用輝点をにらむ
TV右カメラ、自動規準用輝点をにらみ、かつ、反射プ
リズムまでの距離を測る自動規準光波距離計などから成
り、シールド機の後方の例えば立坑又はセグメントに設
置された検出部と。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the automatic surveying device for a shield machine of the present invention has the following features: It consists of a bright spot, a bright spot for automatic reference, a reflective prism for distance measurement, etc., and a target section installed inside the shield machine, (b) a TV right camera that looks at the bright spot for detection, and a bright spot for automatic reference. It consists of an automatic standard light wave distance meter that measures the distance to the gazing and reflecting prism, and a detection unit installed in the shaft or segment behind the shield machine, for example.

(ハ)前記検出部で得た情報、即ちシールド機までの距
離、検出用輝点のX−Y座標データをそれぞれ処理し、
シールド機の位置、姿勢、向きなどを、例えばシールド
機の計画線に対するずれ、ピッチング角、ヨーイング角
、ローリング角でそれぞれ計算し、記録表示するデータ
処理部と、により構成されてる。
(c) Processing the information obtained by the detection unit, that is, the distance to the shield machine and the X-Y coordinate data of the detection bright spot,
It is composed of a data processing unit that calculates the position, attitude, orientation, etc. of the shield machine, for example, by the deviation of the shield machine from the planned line, pitching angle, yawing angle, and rolling angle, and records and displays the results.

(実施例) さらに、図示した実施例により詳細に説明する。(Example) Further details will be explained with reference to the illustrated embodiments.

まず、第1図は、シールドトンネル工事に採用実施され
た、この発明に係る自動測量装置の位置づけを示してい
る。
First, FIG. 1 shows the positioning of the automatic surveying device according to the present invention, which has been adopted and implemented for shield tunnel construction.

図中1がシールド機、2はシールド機1の後方に組込ま
れたセグメントである。
In the figure, 1 is a shield machine, and 2 is a segment installed at the rear of the shield machine 1.

そして、図中Aがシールド機l内に設置されたターゲッ
ト部、Bはシールド機1のずっと後方のセグメント2(
又は立坑)に設置された検出部、Cはデータ処理部であ
る。
In the figure, A is the target section installed inside the shield machine 1, and B is the segment 2 (far behind the shield machine 1).
C is the data processing unit.

ターゲット部Aは、3点の方向検出用輝点3a、3b、
3Cが中心をなす、これら3点の方向検出用輝点3a〜
3Cはそれぞれ発光ダイオード(LED)より成る。そ
の基本的配置は、第6図に示したとおり、正面方向(第
6図の正面図)に見ると水平一直線上に配置され、平面
方向(第6図の平面図)に見ると斜辺の長さが見である
二等辺三角形の各頂点に位置する配置とされている。
The target part A has three direction detection bright spots 3a, 3b,
These three direction detection bright spots 3a~ with 3C as the center
3C each consists of a light emitting diode (LED). As shown in Figure 6, their basic arrangement is that when viewed in the front direction (front view in Figure 6), they are arranged in a horizontal straight line, and when viewed in the plane direction (plan view in Figure 6), the oblique side is long. It is placed at each vertex of an isosceles triangle that is Sagami.

また、ターゲット部Aには、反射プリズム4及び1個の
自動規準用輝点(LED)5が包含されている。
Further, the target portion A includes a reflecting prism 4 and one automatic reference bright spot (LED) 5.

次に、検出部Bは、前記3点の検出用輝点3a〜3Cを
にらみ撮影するTVカメラ6と、自動規準光波距離計7
とより成る。
Next, the detection unit B includes a TV camera 6 for glaring and photographing the three detection bright spots 3a to 3C, and an automatic reference light wave distance meter 7.
It consists of

前記自動規準光波距離計7は、測距部7aと、自動視準
部7bとで構成されている。自動視準部7bでは、ター
ゲットである自動規準用輝点5を自動追尾し、当該自動
規準光波距離計7がたえずターゲット部Aを規準するよ
うに水平及び垂直モータ部7cを動作させる。また、測
距部7aは、反射プリズム4までの距離を測る。
The automatic reference optical distance meter 7 is composed of a distance measuring section 7a and an automatic collimation section 7b. The automatic collimation section 7b automatically tracks the automatic reference bright spot 5, which is a target, and operates the horizontal and vertical motor sections 7c so that the automatic reference lightwave distance meter 7 constantly orients the target section A. Further, the distance measuring section 7a measures the distance to the reflecting prism 4.

次に、データ処理部Cは、前記TV右カメラで撮影した
画像が送られる移動物体位置検出装置8と、その画像表
示用のモニターテレビ9、及び前記自動規準光波距離計
7で測距した反射プリズム4までの距離を読み取るパー
ソナルコンピュータ10とその画像出力部(モニタ一部
)たるCRTll、記録部たるディスクユニツ)12で
構成されている。
Next, the data processing unit C includes a moving object position detection device 8 to which the image taken by the TV right camera is sent, a monitor TV 9 for displaying the image, and the reflection measured by the automatic reference light wave distance meter 7. It is composed of a personal computer 10 that reads the distance to the prism 4, a CRT 11 that is an image output section (part of a monitor), and a disk unit 12 that is a recording section.

前記移動物体位置検出装置8では、モニターテレビ9の
画面内の3個の検出用輝点3a、3b、3Cを追尾し、
同時にモニター画面上のX−Y座標のデータをパーソナ
ルコンピュータlOで読取る。
The moving object position detection device 8 tracks three detection bright spots 3a, 3b, and 3C on the screen of the monitor television 9,
At the same time, the personal computer IO reads the X-Y coordinate data on the monitor screen.

パーソナルコンピュータlOにおいては、前記測距デー
タとX−Y座標データから、シールド4111の計画線
に対するずれ、姿勢、方向を計算し記録表示する。
The personal computer IO calculates the deviation, attitude, and direction of the shield 4111 from the planned line from the distance measurement data and the XY coordinate data, and records and displays the calculated deviations, orientation, and direction of the shield 4111 from the planned line.

(計算の考え方) 以下に、第2図〜第4図に基いて計算の基本的考え方を
説明する。
(Concept of calculation) The basic concept of calculation will be explained below based on FIGS. 2 to 4.

まず、第2図に実線で示したΔabcは、上記3点の検
出用輝点3a〜3Cが撮影されたモニタ画面とする。
First, Δabc indicated by a solid line in FIG. 2 is the monitor screen on which the three detection bright spots 3a to 3C are photographed.

このΔabcのa点の基本座標X−Yの原点Oからの位
置ずれ(x、y)を計画線に対するずれとして把握する
The positional deviation (x, y) of the basic coordinates X-Y of point a of Δabc from the origin O is understood as a deviation with respect to the planned line.

そして、Δabcについては、a点を座標原点にとるx
−y座標に座標変換して以下の図形処理を行なう。
For Δabc, take point a as the coordinate origin x
The coordinates are converted to -y coordinates and the following graphical processing is performed.

まず、第2図のΔabcを平面的に見た形が、第3図に
実線で示したΔabcである。
First, the shape of Δabc in FIG. 2 viewed from above is Δabc shown by a solid line in FIG.

そこで、第3図のΔabcにおける斜辺bcの中点Pを
通る直線apが軸z上に一致するまで回転したものが点
線図示のΔab1 cl である、このときの71の回
転角αが、シールド111のヨーイング角αとして把握
される。
Therefore, what is rotated until the straight line ap passing through the midpoint P of the hypotenuse bc in Δabc in FIG. is understood as the yawing angle α.

次に、上記第3図のΔab1 clを第2図に正面図と
して写したものが点線図示のΔabl clであり、そ
の側面図が第4図に点線図示したΔabl clである
。該Δabl  cl における底辺bl  cIの中
点Qを通る直線aQが軸2と一致するまで回転したもの
が、第41図に2点鎖線で図示したΔab2 C2であ
る。このときの7酊の回転角βがシールド4!11のピ
ッチング角βとして把握される。
Next, the front view of Δab1 cl in FIG. 3 shown in FIG. 2 is Δabl cl shown in dotted lines, and the side view thereof is Δabl cl shown in dotted lines in FIG. The rotation of the straight line aQ passing through the midpoint Q of the base bl cI in the Δabl cl until it coincides with the axis 2 is Δab2 C2 shown by the two-dot chain line in FIG. At this time, the rotation angle β of the seven points is understood as the pitching angle β of the shield 4!11.

上記第4図のΔab2c2 を再び第2図の正面図とし
て写したものが2点鎖線図示の直線2ac2 である、
この直線”「丁−rτ]−を、上記3点の検出用輝点3
a、3b、3cの基本的な水平方向−直線上の配置b′
aC′と一致させるべく回転したときの回転角゛γが、
シールドa1のローリング角γとして把握される。
The straight line 2ac2 shown by the two-dot chain line is a reproduction of Δab2c2 in FIG. 4 as a front view in FIG.
This straight line "D-rτ]- is
Basic horizontal-linear arrangement b' of a, 3b, 3c
The rotation angle ゛γ when rotated to match aC′ is
It is understood as the rolling angle γ of the shield a1.

(計算式) 次に、上述した図形処理をパーソナルコンピュータ10
における計算式で求める方法を説明する。
(Calculation formula) Next, the graphic processing described above is performed on the personal computer 10.
We will explain how to obtain it using the calculation formula.

いま、モニターテレビ9の画面には、3点の検出用輝点
3a、3b、3Cが、第5図中にa点(Xl、 Yl 
)’ 、 b点(X2 、 Y2 ) 、 c点(X3
 、 Y3 )と表示されたものとする0本来の基本的
配置は第6図のとおりであるから、■計画線に対するシ
ールド4111の位置ずれ(平行ずれ)は、a点の座標
X+、Y+ で求めることができる。
Now, on the screen of the monitor television 9, there are three detection bright spots 3a, 3b, 3C at point a (Xl, Yl) in FIG.
)', point b (X2, Y2), point c (X3
, Y3). Since the original basic arrangement is as shown in Figure 6, ■ the positional deviation (parallel deviation) of the shield 4111 with respect to the planned line is determined by the coordinates of point a, X+, Y+. be able to.

■ヨーイング角α(右方向を+)を求めるには、まず座
標変換 x1=Oyl ヨO X2 =X2−X+     72 =Y2−Y+X3
 =X3−XI     73 =Yz −Y+を行な
う、そして、この新座標a (0,O)、b(xz、7
2)、C(X3.73)に基いて、22  =    
     −X2 −72Z 3 =  r fL下”
−* a””−”y =”’とすると、α=tan’(
普寸−÷)H−)で求めることができる。
■To find the yawing angle α (+ right direction), first coordinate transformation x1 = Oyl yaw X2 = X2 - X + 72 = Y2 - Y +
=X3-XI 73 =Yz -Y+, and these new coordinates a (0, O), b (xz, 7
2), based on C(X3.73), 22 =
-X2 -72Z 3 = r fL lower”
−* a””−”y =”’, then α=tan’(
It can be determined by normal size -÷)H-).

■ピッチング角β(前上りを+)を求めるには、X2 
 ’=X2  cosa−z2 5ina。
■To find pitching angle β (front uphill +), use X2
'=X2 cosa-z2 5ina.

Z2  ’=Z2  Co5(X+X2 5inaX3
  ’=X3  CQSa−235ina、Z3  ’
=Z3  cosa+x35inaとすると、 ができる。
Z2'=Z2 Co5(X+X2 5inaX3
'=X3 CQSa-235ina, Z3'
If =Z3cosa+x35ina, then the following can be obtained.

■ローリング角γ(右回転を+)を求めるには、72 
 ”=V2 C,O3β−22sinβ、z2”=z2
’cosβ+y2SinβY3 ”=13 cosa−
z3’sinβ、Z3  #:Z3  ’CoSβ+y
3sinβとすると、 ゛ −1−111”で求めること ““−3l n    x ができる。
■To find the rolling angle γ (+ clockwise rotation), 72
"=V2 C, O3β-22sinβ, z2"=z2
'cosβ+y2SinβY3''=13 cosa-
z3'sinβ, Z3 #:Z3'CoSβ+y
If 3sinβ, then ``-3l n x can be obtained by ゛-1-111''.

(計算例) ちなみに、第8図〜第10図は、第7図のようにモニタ
画面に表示された3点の検出用輝点3a〜3Cの位置に
基いて計算し、その結果を図形表示したものである。ち
なみに検出用輝点3aの位置は(−120、−80) 
mm、検出用輝点3Cの位置は(−50、−40)mm
、検出用輝点3b(7)位置は(25、−55)mmテ
あった。
(Calculation example) By the way, Figures 8 to 10 are calculated based on the positions of the three detection bright spots 3a to 3C displayed on the monitor screen as shown in Figure 7, and the results are displayed graphically. This is what I did. By the way, the position of the detection bright spot 3a is (-120, -80)
mm, the position of the detection bright spot 3C is (-50, -40) mm
, the position of the detection bright spot 3b (7) was (25, -55) mm.

これに基いて計算した結果、ヨーイング角αは、第8図
にシールド機1の平面図を示したように右に0.779
0である。ピッチング角βは、第9図にシールド機1の
側面図を示したように前下りに−8,503°である0
位置ずれ及びローリング角γは第10図にシールド機1
の背面図を示したとおりセンターからのずれが(−50
、−40)mmで、左方向に−7,281’であること
がそれぞれ示されている。従って、シールド機1の方向
修正は、こうした画像に基いて各成分方向に行なえばよ
いことになる。
As a result of calculation based on this, the yawing angle α is 0.779 to the right as shown in the plan view of the shield machine 1 in Figure 8.
It is 0. The pitching angle β is −8,503° forward and downward, as shown in the side view of the shield machine 1 in FIG.
The positional deviation and rolling angle γ are shown in Figure 10 for shield machine 1.
As shown in the rear view, the deviation from the center is (-50
, -40) mm and -7,281' in the left direction, respectively. Therefore, the direction of the shield machine 1 can be corrected in each component direction based on such an image.

(第2の実施例) 検出部Bには、第11図に示したように、自動視準部を
除き、測距部7aと水平及び垂直モータ部7cにより構
成した自動規準光波距離計7′を使用することも可能で
ある。この場合、自動規準用輝点5は必要でない。
(Second Embodiment) As shown in FIG. 11, the detection section B includes an automatic standard light wave distance meter 7' which is composed of a distance measuring section 7a and horizontal and vertical motor sections 7c, excluding an automatic collimation section. It is also possible to use In this case, the automatic reference bright spot 5 is not required.

即ち、TV右カメラで撮影した画像に基すいて移動物体
位置検出装M8で得られたデータを基に計算した計画線
に対するシールド機lの位置ずれ(平行ずれ)の値を、
自動規準光波距離計7′の水平及び垂直モータ部7cに
フィードバック制御することにより、ターゲットである
反射プリズム4を自動規準することが可能だからである
That is, the value of the positional deviation (parallel deviation) of the shield machine l with respect to the planned line calculated based on the data obtained by the moving object position detection device M8 based on the image taken by the TV right camera is:
This is because it is possible to automatically standardize the reflecting prism 4, which is the target, by performing feedback control on the horizontal and vertical motor sections 7c of the automatic standard light wave distance meter 7'.

(第3の実施例) 上記シールド機lに設置したターゲット部Aを、第12
図に示した如くセグメント2に対しトンネルスタッフ1
3を介して設置することにより、出該セグメント2の位
置を上記シールドa1の測量の場合と全く同様に検出す
ることができる。
(Third Example) The target section A installed in the shield machine I was
Tunnel staff 1 for segment 2 as shown in the figure.
3, the position of the segment 2 can be detected in exactly the same way as in the case of the survey of the shield a1.

即ち、セグメント2はシールド4!!1の掘進動作にと
もない、漸次位置ずれを起すことが知られている。よっ
て、セグメントの計画線に対する位置を計算しその軌跡
を記録表示することも重要な管理である。
In other words, segment 2 is shield 4! ! It is known that positional displacement occurs gradually with the digging operation in step 1. Therefore, it is also important management to calculate the position of the segment with respect to the planned line and record and display its trajectory.

第12図中20は位置検出用輝点、21は反射プリズム
、22は自動規準用輝点、23は水準器である。
In FIG. 12, 20 is a bright spot for position detection, 21 is a reflecting prism, 22 is a bright spot for automatic reference, and 23 is a level.

(作用効果) 以上に実施例で詳述したとおりであって、この発明の自
動測量装置によれば、シールド機1の測量を全自動的に
行なうので、坑内測量の省人化、効率化が図れる。
(Operation and Effect) As described above in detail in the embodiments, according to the automatic surveying device of the present invention, the surveying of the shield machine 1 is carried out fully automatically, so that labor saving and efficiency of underground surveying can be achieved. I can figure it out.

のみならず、シールド41Ilの位置、姿勢などは、シ
ールド4111の掘削運転中にも常時リアルタイムで測
量でき、ひいてはシールド!111の迅速な姿勢、方向
修正ができる。よって、高精度かつ能率的な施工を可能
ならしめる。
In addition, the position and attitude of Shield 41Il can be measured in real time at all times even during the excavation operation of Shield 4111, and by extension, the position and attitude of Shield 41Il can be measured in real time. 111 can make quick posture and direction corrections. Therefore, highly accurate and efficient construction is possible.

そして、測量及び掘進管理の簡素化を図ることもできる
It is also possible to simplify surveying and excavation management.

また、シールド機1内にはターゲット部Aが設置されて
いるにすぎず、そのずっと後方の安定なセグメント2又
は立坑に検出部B、データ処理部Cが設置されているの
で、トラブル発生時のメンテナンスが容易であり、しか
もシールド径が小さくなった場合にも十分対応して採用
実施できるのである。
In addition, only the target section A is installed inside the shield machine 1, and the detection section B and data processing section C are installed in the stable segment 2 or shaft far behind it, so in case of trouble, It is easy to maintain and can be adopted even when the shield diameter becomes smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はシールド機に対するこの発明の測量装置の位置
づけを示した説明図、第2図〜第4図は検出用輝点の画
像処理(図形処理)の要領を示した正面図と平面図及び
側面図である。第5図と第6図は計算例としてモニター
画面の座標表示と検出用輝点の配置を示した説明図、第
7図はモニター画面の一例、88図〜第10図は前記モ
ニター画面に基くシールド機のヨーイング、ピッチング
、ローリングの状態を図形表示した画像面、第11図は
第2実施例としての自動規準光波距離計を示した正面図
、第12図はセグメントにターゲット部を設置した状態
の正面図である。 第4FiA y 第5図 第71!l 第8図 第9riA 第10i!l 第11図
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the positioning of the surveying device of the present invention with respect to a shield machine, and Figs. 2 to 4 are a front view, a plan view, and FIG. Figures 5 and 6 are explanatory diagrams showing the coordinate display on the monitor screen and the arrangement of detection bright spots as calculation examples, Figure 7 is an example of the monitor screen, and Figures 88 to 10 are based on the monitor screen. An image screen that graphically displays the yawing, pitching, and rolling states of the shield machine, Figure 11 is a front view showing the automatic standard light wave distance meter as the second embodiment, and Figure 12 is a state in which the target section is installed in the segment. FIG. 4th FiA y 5th figure 71! l Figure 8 9riA 10i! l Figure 11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【1】(イ)3点の検出用輝点(3a)〜 (3c)等より成り、シールド機(1)に設置されたタ
ーゲット部(A)と、 (ロ)前記検出用輝点(3a)〜(3c)をにらむTV
カメラ(6)及び自動視準光波距離計(7)等より成り
、シールド機(1)の後方所定の位置に設置された検出
部(B)と、 (ハ)検出部(B)で得た情報を処理し、シールド機(
1)の位置、姿勢、向きなどを演算し記録表示するデー
タ処理部(C)と、 より成ることを特徴とするシールド機の自動測量装置。 【2】特許請求の範囲第1項に記載した3点の検出用輝
点(3a)〜(3c)は、基本的には正面方向から見て
水平一直線上に配置し、平面方向に見ると二等辺三角形
の各頂点の位置に配置された構成であるシールド機の自
動測量装置。 【3】特許請求の範囲第1項に記載したターゲット部(
A)は、測距用の反射プリズム(4)及び自動規準用輝
点(5)を包含した構成であるシールド機の自動測量装
置。 【4】特許請求の範囲第1項に記載した自動視準光波距
離計(7)は、反射プリズム(4)までの距離を測る測
距部(7a)と、自動視準用輝点(5)をにらむ自動視
準部(7b)と、前記自動視準部(7b)をして自動視
準用輝点(5)を自動追尾させる水平及び垂直モータ部
(7c)とで構成されているシールド機の自動測量装置
。 【5】特許請求の範囲第1項に記載した自動視準光波距
離計(7)は、反射プリズム(4)までの距離を測る測
距部(7a)と、測距部(7a)を反射プリズム(4)
に対して自動追尾させる水平及び垂直モータ部(7c)
とで構成されているシールド機の自動測量装置。 【6】特許請求の範囲第1項に記載したデータ処理部(
C)は、3点の検出用輝点(3a)〜(3c)のX−Y
座標データからシールド機(1)の計画線に対するずれ
、ピッチング角、ヨーイング角、ローリング角をそれぞ
れ計算し記録表示するシールド機の自動測量装置。
[Scope of Claims] [1] (a) A target part (A) consisting of three detection bright spots (3a) to (3c) etc. and installed on the shield machine (1), and (b) the above-mentioned TV staring at detection bright spots (3a) to (3c)
A detection unit (B) consisting of a camera (6), an automatic collimation optical distance meter (7), etc., and installed at a predetermined position behind the shield machine (1); Process the information and use the shield machine (
1) A data processing unit (C) that calculates and records and displays the position, orientation, direction, etc. of the shield machine. [2] The three detection bright spots (3a) to (3c) recited in claim 1 are basically arranged in a straight horizontal line when viewed from the front direction, and when viewed from the plane. An automatic surveying device consisting of a shield machine placed at each vertex of an isosceles triangle. [3] The target portion (
A) is a shield machine automatic surveying device that includes a reflective prism (4) for distance measurement and a bright spot (5) for automatic reference. [4] The automatic collimation optical distance meter (7) described in claim 1 includes a distance measuring section (7a) that measures the distance to the reflecting prism (4), and an automatic collimation bright spot (5). A shield machine consisting of an automatic sighting part (7b) that looks at the target, and horizontal and vertical motor parts (7c) that make the automatic sighting part (7b) automatically track the automatic sighting bright spot (5). automatic surveying equipment. [5] The automatic collimating optical distance meter (7) described in claim 1 includes a distance measuring section (7a) that measures the distance to the reflecting prism (4), and a reflecting distance measuring section (7a). Prism (4)
Horizontal and vertical motor section (7c) for automatic tracking
A shield machine automatic surveying device consisting of. [6] The data processing unit (
C) is the X-Y of the three detection bright spots (3a) to (3c)
An automatic surveying device for a shield machine that calculates and records and displays the deviation, pitching angle, yawing angle, and rolling angle of the shield machine (1) from the planned line from coordinate data.
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JPH03118413A (en) * 1989-09-29 1991-05-21 Hitachi Zosen Corp Measuring method of displacement of moving object
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