管路位置計測方法
【課題】本発明は、管路が計測開始地点から直線状である直線区間の場合に、この直線区間を移動中に管路位置計測装置の方位角のずれを修正して高い精度の管路計測を行うことを目的とする。
【解決手段】本発明による管路位置計測方法は、管路(2)の直線区間(C)を管路位置計測装置(1)が移動中において、計測初期(Aa)の管路(2)の直線方向(D)と管路位置計測装置(1)の進行方向(E)との間の角度ずれ(θ1)を修正する方法である。
【解決手段】本発明による管路位置計測方法は、管路(2)の直線区間(C)を管路位置計測装置(1)が移動中において、計測初期(Aa)の管路(2)の直線方向(D)と管路位置計測装置(1)の進行方向(E)との間の角度ずれ(θ1)を修正する方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路位置計測方法に関し、特に、管路が計測開始地点から直線状である直線区間の場合に、この直線区間を移動中に管路位置計測装置の方位角のずれを修正することにより、精度の良い管路計測を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の管路位置計測方法としては、例えば、図３、図４及び図５で示される特許文献１の方法を挙げることができる。
図３は、本発明による管路位置の検出方法の全体構成を示す概念図であり、管路位置計測装置１を用いて管路２の位置を計測する場合の基本構成を示している。
【０００３】
図３の構成においては、前記管路位置計測装置１を引くためのケーブル３のケーブル速度Ｖを、図４で示す姿勢方位角センサ４（周知のように、ジャイロと加速度計等からなる）の出力を用いて二つのベクトルＶｘ，Ｖｙに分解し、このＶｘ，Ｖｙを積分することにより、管路２の位置を原点５からの相対位置として算出する。
尚、図３では、Ｘ−Ｚ平面の場合について示しているが、Ｘ−Ｙ平面についても同様に検出することができる。
【０００４】
次に、前記管路位置計測装置１の方位角誤差を、管路２上で予め位置の分かっている既知点で補正する手順を以下に説明する。
（初期方位角の設定）
まず、前記管路位置計測装置１を管路２上に設置し、初期姿勢角を姿勢方位角センサ４で検出する。
この時の姿勢・方位角は、管路２に対して０°とするが、実際には前記管路位置計測装置１と管路２との間には間隔があるため、この間隔（隙間）によって初期方位の誤差となり、この誤差を図４で示されるように、ε°とする。
【０００５】
（管路計測）
次に、前記管路位置計測装置１を前記管路２に沿って、任意の地点まで移動させ、管路位置計測装置１の出力する姿勢・方位角及び速度から管路２の位置を計測する。
この際、前記初期方位角の誤差ε°により、図５に示されるように、位置誤差（△Ｘ，△Ｙ）が生じる。
【０００６】
（管路計測装置の初期方位角の誤差の修正）
前述の０００５の管路計測の位置において、予め管路２の位置が分かっていれば（すなわち、既知点と称す）、位置誤差（△Ｘ，△Ｙ）から前記初期方位角の誤差ε°を逆算し、前記初期方位角の誤差の修正を行うことができ、前記管路２の正しい位置を検出することができる。
尚、前述の場合、前記既知点を得る手段としては、ＧＰＳによる測量が有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の管路位置計測方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、管路上で予め位置が分かっている既知点において、管路位置計測装置の初期方位角の誤差ε°を補正する関係上、ＧＰＳ等によって既知点を得なければならず、複雑な作業を必要としていた。
また、この既知点が管路の入口の計測開始地点の近傍に位置していない場合は、その既知点迄到達するのに時間がかかり、計測時間が長時間となり、計測時間の短縮化を計ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による管路位置計測方法は、管路内に設けられ姿勢方位角センサを有する管路位置計測装置を用い、前記管路の管路位置を検出する管路位置計測方法において、前記管路が計測開始地点から少なくとも所定距離直線状である直線区間の場合、前記管路位置計測装置が前記直線区間を移動中において、計測初期の管路の直線方向と前記管路位置計測装置の進行方向との間の角度ずれを修正する方法であり、また、前記角度ずれの修正は、前記姿勢方位角センサの方位角のみを初期化する方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による管路位置計測方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、管路内に設けられ姿勢方位角センサを有する管路位置計測装置を用い、前記管路の管路位置を検出する管路位置計測方法において、前記管路が計測開始地点から少なくとも所定距離直線状である直線区間の場合、前記管路位置計測装置が前記直線区間を移動中において、計測初期の管路の直線方向と前記管路位置計測装置の進行方向との間の角度ずれを修正することにより、計測初期に直線区間を有する場合においては、計測装置の進行方向のずれを迅速に修正でき、精度の良い管路位置計測が可能となる。
また、前記角度ずれの修正は、前記姿勢方位角センサの方位角のみを初期化することにより簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による管路位置計測方法を示す構成図である。
【図２】従来の初期方位角誤差がある場合の状態を示す比較例としての説明図である。
【図３】従来の管路位置計測方法を示す概念図である。
【図４】図３の初期方位角誤差を示す構成図である。
【図５】図４の初期方位角誤差による位置誤差を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、管路が計測開始地点から直線状である直線区間の場合に、この直線区間を移動中に管路位置計測装置の方位角のずれを修正することにより、精度の良い管路計測を行うようにした管路位置計測方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１３】
以下、図面と共に本発明による管路位置計測方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
一般に、管路２内に管路位置計測装置１を設置し、初期方位角誤差がある場合、θ角度ずれとなり、以降の演算にて位置ずれが生じ、比較例である図２に示されるように、計測した結果の計測管路１Ａと実際の管路１Ｂとの間に、実線と点線で示されるような計測誤差Ｇが発生することになる。
【００１４】
前述のような計測誤差Ｇを極力抑えるようにした方法が本発明による管路位置計測方法であり、以下に、その形態について説明する。
図１において、符号２で示されるものは長手形状の管路であり、この管路２の計測開始地点Ｂから少なくとも所定距離直線状の直線区間Ｃには、前記計測開始地点Ｂに設置した管路位置計測装置１が点線で示されるように配設されている。
【００１５】
前記直線区間Ｃの計測開始地点Ｂに前記管路位置計測装置１が設置され、前記管路位置計測装置１が前記直線区間Ｃの設置時Ａから移動時Ａ１に向けて移動中において、管路２における計測初期Ａａの管路２の直線方向Ｄと前記管路位置計測装置１の進行方向Ｅとの間の角度ずれθ１を修正する。
この修正は、管路位置計測装置１の姿勢方位角センサ４の方位角のみを初期化することにより、簡単に前記角度ずれθ１を修正することができる。
【００１６】
従って、前記管路２の計測開始地点Ｂから少なくとも所定距離だけ直線状である直線区間Ｃが形成されている管路２の計測を行う場合には、この直線区間Ｃを管路位置計測装置１をケーブル等で引くことによって移動させることにより、前述のように角度ずれθ１を簡単に除去して、その後の管路２の計測を正常に行うことができる。
尚、前述の管路位置計測装置１は、図示しないケーブル等を用いて計測基地側から巻取り機で巻き取りつつ移動することによって、管路２内を走行するように構成され、前述の角度ずれθ１の修正、管路位置の計測データの収集及びデータ処理等は、図示しない前記計測基地における制御装置としてのパソコン等で行うように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明による管路位置計測方法は、管路として、鉄管、コンクリート管、トンネル等のあらゆる地下管の管路計測に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 管路位置計測装置
２ 管路
３ ケーブル
４ 姿勢方位角センサ
Ａ 設置時
Ｂ 計測開始地点
Ａａ 計測初期
θ１ 角度ずれ
Ｃ 直線区間
Ｄ 直線方向
Ｅ 進行方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管路位置計測方法に関し、特に、管路が計測開始地点から直線状である直線区間の場合に、この直線区間を移動中に管路位置計測装置の方位角のずれを修正することにより、精度の良い管路計測を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種の管路位置計測方法としては、例えば、図３、図４及び図５で示される特許文献１の方法を挙げることができる。
図３は、本発明による管路位置の検出方法の全体構成を示す概念図であり、管路位置計測装置１を用いて管路２の位置を計測する場合の基本構成を示している。
【０００３】
図３の構成においては、前記管路位置計測装置１を引くためのケーブル３のケーブル速度Ｖを、図４で示す姿勢方位角センサ４（周知のように、ジャイロと加速度計等からなる）の出力を用いて二つのベクトルＶｘ，Ｖｙに分解し、このＶｘ，Ｖｙを積分することにより、管路２の位置を原点５からの相対位置として算出する。
尚、図３では、Ｘ−Ｚ平面の場合について示しているが、Ｘ−Ｙ平面についても同様に検出することができる。
【０００４】
次に、前記管路位置計測装置１の方位角誤差を、管路２上で予め位置の分かっている既知点で補正する手順を以下に説明する。
（初期方位角の設定）
まず、前記管路位置計測装置１を管路２上に設置し、初期姿勢角を姿勢方位角センサ４で検出する。
この時の姿勢・方位角は、管路２に対して０°とするが、実際には前記管路位置計測装置１と管路２との間には間隔があるため、この間隔（隙間）によって初期方位の誤差となり、この誤差を図４で示されるように、ε°とする。
【０００５】
（管路計測）
次に、前記管路位置計測装置１を前記管路２に沿って、任意の地点まで移動させ、管路位置計測装置１の出力する姿勢・方位角及び速度から管路２の位置を計測する。
この際、前記初期方位角の誤差ε°により、図５に示されるように、位置誤差（△Ｘ，△Ｙ）が生じる。
【０００６】
（管路計測装置の初期方位角の誤差の修正）
前述の０００５の管路計測の位置において、予め管路２の位置が分かっていれば（すなわち、既知点と称す）、位置誤差（△Ｘ，△Ｙ）から前記初期方位角の誤差ε°を逆算し、前記初期方位角の誤差の修正を行うことができ、前記管路２の正しい位置を検出することができる。
尚、前述の場合、前記既知点を得る手段としては、ＧＰＳによる測量が有効である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１６３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の管路位置計測方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、管路上で予め位置が分かっている既知点において、管路位置計測装置の初期方位角の誤差ε°を補正する関係上、ＧＰＳ等によって既知点を得なければならず、複雑な作業を必要としていた。
また、この既知点が管路の入口の計測開始地点の近傍に位置していない場合は、その既知点迄到達するのに時間がかかり、計測時間が長時間となり、計測時間の短縮化を計ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による管路位置計測方法は、管路内に設けられ姿勢方位角センサを有する管路位置計測装置を用い、前記管路の管路位置を検出する管路位置計測方法において、前記管路が計測開始地点から少なくとも所定距離直線状である直線区間の場合、前記管路位置計測装置が前記直線区間を移動中において、計測初期の管路の直線方向と前記管路位置計測装置の進行方向との間の角度ずれを修正する方法であり、また、前記角度ずれの修正は、前記姿勢方位角センサの方位角のみを初期化する方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による管路位置計測方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、管路内に設けられ姿勢方位角センサを有する管路位置計測装置を用い、前記管路の管路位置を検出する管路位置計測方法において、前記管路が計測開始地点から少なくとも所定距離直線状である直線区間の場合、前記管路位置計測装置が前記直線区間を移動中において、計測初期の管路の直線方向と前記管路位置計測装置の進行方向との間の角度ずれを修正することにより、計測初期に直線区間を有する場合においては、計測装置の進行方向のずれを迅速に修正でき、精度の良い管路位置計測が可能となる。
また、前記角度ずれの修正は、前記姿勢方位角センサの方位角のみを初期化することにより簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による管路位置計測方法を示す構成図である。
【図２】従来の初期方位角誤差がある場合の状態を示す比較例としての説明図である。
【図３】従来の管路位置計測方法を示す概念図である。
【図４】図３の初期方位角誤差を示す構成図である。
【図５】図４の初期方位角誤差による位置誤差を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、管路が計測開始地点から直線状である直線区間の場合に、この直線区間を移動中に管路位置計測装置の方位角のずれを修正することにより、精度の良い管路計測を行うようにした管路位置計測方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１３】
以下、図面と共に本発明による管路位置計測方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
一般に、管路２内に管路位置計測装置１を設置し、初期方位角誤差がある場合、θ角度ずれとなり、以降の演算にて位置ずれが生じ、比較例である図２に示されるように、計測した結果の計測管路１Ａと実際の管路１Ｂとの間に、実線と点線で示されるような計測誤差Ｇが発生することになる。
【００１４】
前述のような計測誤差Ｇを極力抑えるようにした方法が本発明による管路位置計測方法であり、以下に、その形態について説明する。
図１において、符号２で示されるものは長手形状の管路であり、この管路２の計測開始地点Ｂから少なくとも所定距離直線状の直線区間Ｃには、前記計測開始地点Ｂに設置した管路位置計測装置１が点線で示されるように配設されている。
【００１５】
前記直線区間Ｃの計測開始地点Ｂに前記管路位置計測装置１が設置され、前記管路位置計測装置１が前記直線区間Ｃの設置時Ａから移動時Ａ１に向けて移動中において、管路２における計測初期Ａａの管路２の直線方向Ｄと前記管路位置計測装置１の進行方向Ｅとの間の角度ずれθ１を修正する。
この修正は、管路位置計測装置１の姿勢方位角センサ４の方位角のみを初期化することにより、簡単に前記角度ずれθ１を修正することができる。
【００１６】
従って、前記管路２の計測開始地点Ｂから少なくとも所定距離だけ直線状である直線区間Ｃが形成されている管路２の計測を行う場合には、この直線区間Ｃを管路位置計測装置１をケーブル等で引くことによって移動させることにより、前述のように角度ずれθ１を簡単に除去して、その後の管路２の計測を正常に行うことができる。
尚、前述の管路位置計測装置１は、図示しないケーブル等を用いて計測基地側から巻取り機で巻き取りつつ移動することによって、管路２内を走行するように構成され、前述の角度ずれθ１の修正、管路位置の計測データの収集及びデータ処理等は、図示しない前記計測基地における制御装置としてのパソコン等で行うように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明による管路位置計測方法は、管路として、鉄管、コンクリート管、トンネル等のあらゆる地下管の管路計測に適用可能である。
【符号の説明】
【００１８】
１ 管路位置計測装置
２ 管路
３ ケーブル
４ 姿勢方位角センサ
Ａ 設置時
Ｂ 計測開始地点
Ａａ 計測初期
θ１ 角度ずれ
Ｃ 直線区間
Ｄ 直線方向
Ｅ 進行方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路(2)内に設けられ姿勢方位角センサ(4)を有する管路位置計測装置(1)を用い、前記管路(2)の管路位置を検出する管路位置計測方法において、
前記管路(2)が計測開始地点(B)から少なくとも所定距離直線状である直線区間(C)の場合、前記管路位置計測装置(1)が前記直線区間(C)を移動中において、計測初期(Aa)の管路(2)の直線方向(D)と前記管路位置計測装置(1)の進行方向(E)との間の角度ずれ(θ1)を修正することを特徴とする管路位置計測方法。
【請求項２】
前記角度ずれ(θ1)の修正は、前記姿勢方位角センサ(4)の方位角のみを初期化することを特徴とする請求項１記載の管路位置計測方法。
【請求項１】
管路(2)内に設けられ姿勢方位角センサ(4)を有する管路位置計測装置(1)を用い、前記管路(2)の管路位置を検出する管路位置計測方法において、
前記管路(2)が計測開始地点(B)から少なくとも所定距離直線状である直線区間(C)の場合、前記管路位置計測装置(1)が前記直線区間(C)を移動中において、計測初期(Aa)の管路(2)の直線方向(D)と前記管路位置計測装置(1)の進行方向(E)との間の角度ずれ(θ1)を修正することを特徴とする管路位置計測方法。
【請求項２】
前記角度ずれ(θ1)の修正は、前記姿勢方位角センサ(4)の方位角のみを初期化することを特徴とする請求項１記載の管路位置計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０８９７３（Ｐ２０１１−２０８９７３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４４６９（Ｐ２０１０−７４４６９）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００２０３６３４）多摩川精機株式会社 (669)
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