(57)【要約】【課題】本発明は、プローブを平面板上において１８０度反転させて第１、第２ピッチ角を計測し、演算部でプローブのピッチ角誤差を用いてピッチ角の補正を行うことを目的とする。【解決手段】本発明による孔路計測方法及び装置は、平面板(20)上にプローブ(1)をおいて第１ピッチ角(θ1)を計測した後に、プローブ(1)を１８０度反転させて第２ピッチ角(θ2)を計測し、演算部(7)で得たピッチ角誤差(δθ)を用いてプローブ(1)のピッチ角(θ)の補正を行う方法と構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削孔(2)内を走行治具(1A)で移動し角速度計(10)及び加速度計(11)を有するプローブ(1)を用い姿勢・方位角演算を演算部(7)で行い、前記プローブ(1)に接続されたケーブル(3)のケーブル速度(5a)をケーブル測長器(5)にて計測し、前記姿勢・方位角及びケーブル速度(5a)の演算により前記掘削孔(2)の孔路演算による計測を行うようにした孔路計測方法において、
平面度を有する平面板(20)上に前記プローブ(1)を置き第１ピッチ角(θ1)を計測して前記演算部(7)に記憶し、前記プローブ(1)を１８０度反転させて第２ピッチ角(θ2)を計測して前記演算部(7)に記憶し、前記演算部(7)でδθ＝（θ１＋θ2）÷２により前記プローブ(1)のピッチ角誤差(δθ)を算出して前記演算部(7)に記憶し、前記孔路演算時に前記ピッチ角誤差(δθ)を用いて前記プローブ(1)のピッチ角(θ)の補正を行った後に前記掘削孔(2)の孔経路の算出を行うことを特徴とする孔路計測方法。
【請求項２】
掘削孔(2)内を走行治具(1A)で移動し角速度計(10)及び加速度計(11)を有するプローブ(1)を用い姿勢・方位角演算を演算部(7)で行い、前記プローブ(1)に接続されたケーブル(3)のケーブル速度(5a)をケーブル測長器(5)にて計測し、前記姿勢・方位角及びケーブル速度(5a)の演算により前記掘削孔(2)の孔路演算による計測を行うようにした孔路計測装置において、
平面度を有する平面板(20)上に前記プローブ(1)を置き第１ピッチ角(θ1)を計測して前記演算部(7)に記憶し、前記プローブ(1)を１８０度反転させて第２ピッチ角(θ2)を計測して前記演算部(7)に記憶し、前記演算部(7)でδθ＝（θ１＋θ2）÷２により前記プローブ(1)のピッチ角誤差(δθ)を算出して前記演算部(7)に記憶し、前記孔路演算時に前記ピッチ角誤差(δθ)を用いて前記プローブ(1)のピッチ角(θ)の補正を行った後に前記掘削孔(2)の孔経路の算出を行う孔経路演算手段を前記演算部に有することを特徴とする孔路計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、孔路計測方法及び装置に関し、特に、車輪等の走行治具を有するプローブのピッチ角誤差（δθ）を算出して記憶し、孔路演算時にこのピッチ角誤差を用いてプローブのピッチ角の補正を行い、孔経路の垂直方向位置（Ｚ）における垂直誤差距離（δＺ）の発生を防止し、垂直位置精度の向上を図る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孔路計測方法及び装置としては、特許文献等を示していないが、図３から図６で示される構成を挙げることができる。
図３において符号１で示されるものは掘削孔２内に車輪等の走行治具１Ａにより移動自在に設けられたプローブであり、このプローブ１に接続されたケーブル３は、ケーブル中継器４、ケーブル測長器５を介してケーブル巻取器６で巻き取るように構成されている。
【０００３】
前記ケーブル測長器５からのケーブル速度５ａ及びケーブル巻取器６からのプローブデータ１ａは演算部７に取り込まれている。
【０００４】
前記プローブ１は、図４のように構成され、３軸の角速度計１０と加速度計１１がＡ／Ｄ変換器１２を介して制御回路１３に接続され、この制御回路１３からのデータ１３ａは第１通信回路１４からケーブル３を介して演算部７の第２通信回路１５に入力されている。
【０００５】
前記演算部７では、前記第２通信回路１５が、表示器１６と記憶回路１７を有する演算／表示回路１８に接続され、前記ケーブル測長器５からのケーブル速度５ａは、入力回路１９を経て前記演算／表示回路１８に入力されている。
【０００６】
前述の構成において、前記プローブ１にて得られた角速度及び加速度のプローブデータ６に基づいて姿勢・方位角演算を行い、ケーブル測長器５にてケーブル速度５ａを計測し、これらを組合わせて演算部７で演算することにより掘削孔２の経路を計測する。
すなわち、以下の手順にて掘削を行っている。
（１）掘削を行う。
（２）掘削を行った孔の入口方位基準で、掘削孔の姿勢角・方位角及び経路の計測を行う。
（３）計測結果を基に目標の位置に向けて再掘削を行う。
（４）以上、（２）と（３）を繰り返す。
【０００７】
また、経路演算は、図５及び図６の計測座標で示されるように、プローブ１で計測した姿勢角（ピッチ角：θ）及び方位角（ψ）とケーブル測長器５より得られた速度（単位時間当たりの移動距離：Ｖ）データより、下式により、孔経路（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向位置）を算出する。
【数１】
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【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の孔路計測方法及び装置は、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、車輪等の走行治具を有するプローブを長期間使用すると、この車輪等が経時変化し、センサの直行度不良、走行治具の取り付け誤差、走行治具の摩耗等により、図７に示されるように、垂直位置誤差である垂直誤差距離（δＺ）は
【数２】
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、但し、Ｖは単位時間当たりの移動距離、θは掘削孔２のセンターラインとプローブ１のセンターラインとの差角であるピッチ角である。
従って、従来構成においては、これらの誤差を取り除くために、車輪等の走行治具を調整し直し、ピッチ角誤差（δθ）が発生しないようにするための作業に多大の時間と労力とを必要とした。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による孔路計測方法は、掘削孔内を走行治具で移動し角速度計及び加速度計を有するプローブを用い姿勢・方位角演算を演算部で行い、前記プローブに接続されたケーブルのケーブル速度をケーブル測長器にて計測し、前記姿勢・方位角及びケーブル速度の演算により前記掘削孔の孔路演算による計測を行うようにした孔路計測方法において、平面度を有する平面板上に前記プローブを置き第１ピッチ角を計測して前記演算部に記憶し、前記プローブを１８０度反転させて第２ピッチ角を計測して前記演算部に記憶し、前記演算部でδθ＝（θ１＋θ2）÷２により前記プローブのピッチ角誤差を算出して前記演算部に記憶し、前記孔路演算時に前記ピッチ角誤差を用いて前記プローブのピッチ角の補正を行った後に前記掘削孔の孔経路の算出を行う方法であり、また、本発明による孔路計測装置は、掘削孔内を走行治具で移動し角速度計及び加速度計を有するプローブを用い姿勢・方位角演算を演算部で行い、前記プローブに接続されたケーブルのケーブル速度をケーブル測長器にて計測し、前記姿勢・方位角及びケーブル速度の演算により前記掘削孔の孔路演算による計測を行うようにした孔路計測装置において、平面度を有する平面板上に前記プローブを置き第１ピッチ角を計測して前記演算部に記憶し、前記プローブを１８０度反転させて第２ピッチ角を計測して前記演算部に記憶し、前記演算部でδθ＝（θ１＋θ2）÷２により前記プローブのピッチ角誤差を算出して前記演算部に記憶し、前記孔路演算時に前記ピッチ角誤差を用いて前記プローブのピッチ角の補正を行った後に前記掘削孔の孔経路の算出を行う孔経路演算手段を前記演算部に有する構成である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による孔路計測方法及び装置は、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、プローブに取り付けられた車輪等の走行治具の取り付け誤差、及び、計測走行を繰り返すことにより車輪等の摩耗により発生するピッチ角誤差（δθ）を計測し、ピッチ角（θ）の補正演算に用いることにより、垂直誤差距離（δＺ）の発生を防止し、垂直位置精度を向上させ、孔路計測の精度向上を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、車輪等の走行治具を有するプローブのピッチ角誤差（δθ）を算出して記憶し、孔路演算時にこのピッチ角誤差を用いてプローブのピッチ角の補正を行い、孔経路の垂直方向位置（Ｚ）における垂直誤差距離（δＺ）の発生を防止し、垂直位置精度の向上を図るようにした孔路計測方法及び装置を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による孔路計測方法及び装置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、図３から図７の構成は、本発明においても同一であるため、本発明に対しても援用するものとする。
図３で示されるように、ケーブル３で掘削孔２内のプローブ１を移動させて孔路計測を行う場合、まず、平面度を有する平面板２０上にプローブ１を置き、車輪等の走行治具１Ａが平面板２０の設置平面２０ａ上に設置された状態で、第１ピッチ角θ1（水平面ＢとプローブセンターラインＣとの角度）をプローブ１で計測して演算部７の不揮発性メモリからなる記憶回路１７に記憶する（以下、単に、演算部７に記憶とする）。
【００１３】
次に、前記プローブ１を、図１から図２のように１８０度反転させて前後を逆とし、水平面ＢとプローブセンターラインＣとの角度である第２ピッチ角θ2を計測して前記演算部７に記憶する。
【００１４】
前記演算部７では、前記プローブ１のピッチ角誤差（δθ）を、δθ＝(θ1＋θ2)÷２によって算出して演算部７に記憶し、掘削孔２の孔路演算時に前記ピッチ角誤差（δθ）を用いて前記プローブ１のピッチ角（θ）の補正を行った後に、前記掘削孔２の孔経路の算出を行う。
【００１５】
尚、前述の構成において、前記演算部７内には、図示していないが、前記プローブ１のピッチ角（θ）の補正を行った後に前記掘削孔２の孔経路の算出を行うための孔経路演算手段を前記演算部７に有している。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、プローブの姿勢計測だけではなく、車輪の姿勢検査等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による孔路計測方法及び装置の計測方法を示す構成図である。
【図２】図１のプローブを反転させた状態を示す構成図である。
【図３】従来の計測システムを示す構成図である。
【図４】図３の要部の具体的ブロック図である。
【図５】従来の掘削孔の水平位置の計測座標を示す説明図である。
【図６】従来の掘削孔の垂直位置の計測座標を示す説明図である。
【図７】従来例の課題を示す構成図である。
【符号の説明】
【００１８】
１    プローブ
２    掘削孔
３    ケーブル
５    ケーブル測長器
５ａ    ケーブル速度
７    演算部
１Ａ    走行治具
２０    平面板
２０ａ    設置平面
θ１    第１ピッチ角
θ２    第２ピッチ角
δθ    ピッチ角誤差
Ｂ    水平面
Ｃ    プローブセンターライン
１０    角速度計
１１    加速度計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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