特開 2024-33091 埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033091

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 7/06 20060101AFI20240306BHJP

   F16L 55/30 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

G01C7/06

F16L55/30

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022136480

(22)【出願日】2022-08-30

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-19

(71)【出願人】

【識別番号】390014568

【氏名又は名称】東芝プラントシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001092

【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 善美

(72)【発明者】

【氏名】大矢 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】細矢 敏

(57)【要約】

【課題】精度良く埋め込み管路の形状を測定することのできる埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法を提供する。
【解決手段】加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールと、位置センサーモジュールを埋め込み管路内に送り出すための通線ワイヤーと、位置センサーモジュールの移動距離を測定する距離計と、加速度センサー及び角加速度センサと、距離計からの検出信号とを受信して、位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算部と、演算部にて演算された測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲する屈曲部、又は水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合に、埋め込み管路の既知の部位の座標に一致するように、測定データを、屈曲前の軸周りに回転させて通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正するデータ処理部とを具備している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールと、
先端部に前記位置センサーモジュールが取り付けられ、当該位置センサーモジュールを埋め込み管路内に送り出すための通線ワイヤーと、
前記位置センサーモジュールの移動距離を測定する距離計と、
前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記距離計からの検出信号とを受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算部と、
前記演算部にて演算された前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲する屈曲部、又は水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合に、前記埋め込み管路の既知の部位の座標に一致するように、前記測定データを、屈曲前の軸周りに回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正するデータ処理部と
を具備したことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項2】

請求項１記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記データ処理部は、複数回の測定から前記演算部で演算された複数の前記測定データについて、前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正し、補正後のこれら複数の前記測定データに基づいて前記埋め込み管路の形状を求める
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記データ処理部は、前記測定データを構成する３次元の座標値の列を繋ぐベクトルにおいて、前後のベクトルとの角度が限界角度を逸脱する場合ノイズと判定する
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項4】

請求項１又は２記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記通線ワイヤーは、スプリング状の中空のワイヤーの内部にセンサー接続ケーブルを通して構成されている
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項5】

加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールを、通線ワイヤーで埋め込み管路内に送り出しつつ、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記位置センサーモジュールの移動距離を計測する距離計からの検出信号を受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算工程と、
前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲する屈曲部、又は水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合に、前記埋め込み管路の既知の部位の座標に一致するように、前記測定データを、屈曲前の軸周りに回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正する補正工程と、
を具備することを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【請求項6】

請求項５記載の埋め込み管路の形状測定方法であって、
前記演算工程と、前記補正工程とを複数回実行し、得られた複数の前記測定データに基づいて前記埋め込み管路の形状を求める
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【請求項7】

請求項５又は６記載の埋め込み管路の形状測定方法であって、
前記測定データを構成する３次元の座標値の列を繋ぐベクトルにおいて、前後のベクトルとの角度が限界角度を逸脱する場合ノイズと判定するノイズ判定工程を具備する
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物の壁や床・天井などのコンクリート内部に打設された水道管や電線管等の埋め込み管路が、実際にどの位置に埋設されているかを調べる方法は、電磁波やＸ線を利用したレーダー方式が一般的である。この方法は、対象物にレーダー波を照射し、その反射波や透過波を調べることで、コンクリート内部の位置を特定するものである。これを原理とした埋設品探査装置は、数多くの市販品が存在する。（日本無線（株）のＮＪＪ－１０５、ヒルティ（株）のフェロスキャンＰＳ２５０、Ｘ－Ｓｃａｎ ＰＳ １０００など）

【0003】

上述した埋設品探査装置では、探査深度が最大で３００ｍｍ～５００ｍｍ程度である。しかし、原子力発電所などの壁や床・天井は１２００ｍｍ以上の厚さになるため探査深度が足らず、浅い部分でしか適用することができなかった。

【0004】

また、埋設管路の形状を求める技術としては、例えば、加速度センサーと角速度センサーを収納したセンサープローブを管路内で移動させ、これらのセンサーの検出データから管路の形状を計測する埋設管路位置計測システム（例えば、特許文献１参照。）、多関節角度センサーを用いた配管位置計測システム（例えば、特許文献２参照。）等が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平８－１７８６５３号公報

【特許文献2】特開２０１５－２５７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したとおり、従来から埋め込み管路の形状を求める技術としては、センサープローブ等を管路内で移動させ、その検出信号を分析して埋め込み管路の形状を求める技術が知られている。しかしながら、埋め込み管路内に挿入したセンサープローブ等の状態を完全に制御することは難しく、測定結果に誤差が生じる場合がある。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、精度良く埋め込み管路の形状を測定することのできる埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の埋め込み管路の形状測定装置は、加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールと、先端部に前記位置センサーモジュールが取り付けられ、当該位置センサーモジュールを埋め込み管路内に送り出すための通線ワイヤーと、前記位置センサーモジュールの移動距離を測定する距離計と、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記距離計からの検出信号とを受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算部と、前記演算部にて演算された前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲する屈曲部、又は水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合に、前記埋め込み管路の既知の部位の座標に一致するように、前記測定データを、屈曲前の軸周りに回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正するデータ処理部とを具備したことを特徴とする。

【0009】

実施形態の埋め込み管路の形状測定方法は、加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールを、通線ワイヤーで埋め込み管路内に送り出しつつ、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記位置センサーモジュールの移動距離を計測する距離計からの検出信号を受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算工程と、前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲する屈曲部、又は水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合に、前記埋め込み管路の既知の部位の座標に一致するように、前記測定データを、屈曲前の軸周りに回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正する補正工程と、を具備することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、従来に比べてより精度良く埋め込み管路の形状を測定することのできる埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置の構成を模式的に示す図。

【図2】図１の実施形態の位置センサーモジュールの構成を模式的に示す図。

【図3】図１の実施形態の測定系の構成を示すブロック図。

【図4】図１の実施形態の使用態様の例を模式的に示す図。

【図5】図１の実施形態の演算モジュールの構成を模式的に示す図。

【図6】データの補正方法を説明するための埋め込み管路の形状の例を模式的に示す図。

【図7】図６の埋め込み管路とＸ－Ｙ－Ｚ軸との関係を示す図。

【図8】データの補正方法を模式的に示す図。

【図9】データの補正方法を模式的に示す図。

【図10】データの補正方法を模式的に示す図。

【図11】データの補正方法を模式的に示す図。

【図12】データの補正方法を模式的に示す図。

【図13】データの補正方法を模式的に示す図。

【図14】データの補正方法を模式的に示す図。

【図15】埋め込み管路と位置センサーモジュールの大きさの関係を示す図。

【図16】埋め込み管路内の位置センサーモジュールの動きの例を模式的に示す図。

【図17】図１６に示す位置センサーモジュールの動きによって生じるノイズの例を説明するための図。

【図18】図１７に示す位置センサーモジュールの動きによって生じるノイズを除去する方法を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置及び形状測定方法は、原子力発電所などにおいて、コンクリート表面から埋め込み管路の外形に対して探査を行うものではなく、埋め込み管路の片方の開口端から埋め込み管路内部に探査装置を挿入して、埋め込み管路の位置情報を収集するものである。

【0013】

図１～５は、実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置の概略構成を模式的に示すものである。図１は、埋め込み管路の形状測定装置の全体構成を示すもので、図１に示すように、実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置は、位置センサーモジュール１、距離計２、通線ワイヤー３、データ処理部（パーソナルコンピュータ）４、センサー接続ケーブル５、距離計接続ケーブル６、ケーブル留め具７、演算モジュール８、演算モジュール８とデータ処理部（パーソナルコンピュータ）４とを接続するための接続ケーブル１７を具備している。

【0014】

位置センサーモジュール１は、図２、図３に示す様に、内部に３次元の加速度センサーと３次元の角加速度センサーを備えたセンサー回路９と、送信器１０を装備し、送信器１０に接続されたセンサー接続ケーブル５によって加速度と角加速度を継続的に演算モジュール８に送ることができる。

【0015】

位置センサーモジュール１は、コイルスプリング状の通線ワイヤー３の先端部に取り付けられており、通線ワイヤー３を管路に送り込むことで、位置センサーモジュール１を管路内で移動させることができる。通線ワイヤー３は中空で高弾性であり、内部にセンサー接続ケーブル５を通している。通線ワイヤー３の反対側には、ケーブル留め具７が装着され、センサー接続ケーブル５を保護している。

【0016】

距離計２は、通線ワイヤー３の軸方向の動きを読み取り、位置センサーモジュール１が動いた距離を測定するものである。

【0017】

演算モジュール８は、図３に示すように、演算器１１、スイッチ１２、結果表示部１３、受信機１４、メモリー１５、パーソナルコンピュータとのインターフェース部（ＰＣ Ｉ／Ｆ）１６を具備している。そして、位置センサーモジュール１から送られてくる加速度値と角加速度値、及び距離計２による移動距離から、位置センサーモジュール１の動きの軌跡を、Ｘ－Ｙ－Ｚの３次元座標で算出し、単位時間ごとの座標値として出力する。

【0018】

図４に実施形態に係る埋め込み管路の形状測定装置の使用態様の例を示す。位置センサーモジュール１を、壁１１０や床などの建築物躯体に埋め込まれた埋め込み管路１２０の入線側１２０ａから挿入する。その後、通線ワイヤー３を手繰って位置センサーモジュール１を埋め込み管路１２０の引き抜き側１２０ｂまで通過させる。

【0019】

計測は、位置センサーモジュール１を入線側１２０ａに入れた時に開始し、引き抜き側１２０ｂに達したら終了する。その間の加速度値と角加速度値の変化量の積算と、距離計２による移動距離を演算することで、位置センサーモジュール１が進行した軌跡を示す３次元座標値の点群データとして算出する。

【0020】

演算は演算モジュール８内で行われ、算出結果である３次元座標値の点群データからなる測定データを内部のメモリー１５に記録する。一通りの測定が完了したら、測定現場あるいは事務所などで、接続ケーブル１７を介してデータ処理部（パーソナルコンピュータ）４に、メモリー１５に記録された測定データを渡す。

【0021】

次に、図５を参照して、演算モジュール８側の操作について説明する。位置センサーモジュール１と距離計２の設置が完了し測定準備が整ったら、測定開始のためのスイッチ１２を操作する。測定は、位置センサーモジュール１の開始位置から、相対的な３次元的距離の座標として求められる。したがって、位置センサーモジュール１は一定時間、開始位置に静止している事が求められる。そこで、測定開始のためのスイッチ１２の操作後、一定時間経過すると、結果表示部１３にＲＥＡＤＹ（待機完了）を示す表示が行われる。

【0022】

位置センサーモジュール１の移動は、一定かつ適度な速度での移動が望ましい。そこで、現在の移動速度（ＳＰＥＥＤ）を結果表示部１３に表示し、作業者に通線ワイヤー３を送り込む速度の状態を伝える。位置センサーモジュール１が任意の位置に到達したら測定終了として、スイッチ１２を操作する。

【0023】

演算モジュール８では、計測で得られた結果を演算し、開始時の静止時間と移動速度と変化率などから結果の良否（ＯＫ／ＮＧ）を判定し、結果表示部１３に表示する。結果がＯＫの場合は、ＣＯＵＮＴをインクリメントし結果表示部１３に表示する。結果は、演算モジュール８内部のメモリー１５に記録される。

【0024】

以上により、得られた結果の座標値に、埋め込み管路１２０の軸と直行する上下左右方向に埋め込み管路１２０の直径分を加算した領域に、埋め込み管路１２０が存在する可能性がある、という結果が得られる。

【0025】

次に、上述した測定データを演算モジュール８から受け取ったデータ処理部（パーソナルコンピュータ）４における処理について説明する。

【0026】

測定データは、３次元の座標を示す点群データとして算出され、これをデータ処理部（パーソナルコンピュータ）４でＣＡＤ等に取り込む事で、位置センサーモジュール１が進行した３次元の軌跡を得ることができ、この軌跡をディスプレイ上に連続した線などとして表示することができる。そして、この軌跡について必要な補正を行い、補正した測定データから埋め込み管路の形状を得る。

【0027】

以下、データ処理部（パーソナルコンピュータ）４にて実施される測定データの補正方法について説明する。まず、垂直方向（鉛直方向）、即ちＺ軸周りの補正について説明する。

【0028】

例えば、図６に示すような建屋床面２０１に埋設された埋め込み管路２１０の場合、建屋床面２０１に対して垂直方向（Ｚ方向）に延在する垂直部分２１１と、建屋床面２０１に対して水平方向（Ｘ－Ｙ方向）に延在する水平部分２１２とを有する構造となっている。すなわち、直線状の垂直部分２１１から屈曲部２１３を経て直線状の水平部分２１２に繋がり、さらに直線状の水平部分２１２から屈曲部２１３を経て直線状の垂直部分２１１に繋がった形状となっている。なお、図６において、２２０は、プルボックスを示している。図７に、Ｘ－Ｙ－Ｚ軸（絶対座標系）と建屋床面２０１及び埋め込み管路２１０との位置関係を示す。

【0029】

本実施形態において得られる測定データでは、埋め込み管路２１０の直線部分から屈曲部２１３を通過する際に、通線ワイヤー３の捩じれによる位置センサーモジュール１の回転が原因で、屈曲部２１３がどちらの方向に曲がっているかを、実際とは異なる方向に記録してしまう場合がある。

【0030】

すなわち、細長いスプリング状の通線ワイヤー３は、リール等によって巻き取った形で用意されており、リール等に巻き取ることで通線ワイヤー３に捩じれが生じる。巻き取られた通線ワイヤー３を繰り出して埋め込み管路２１０に押し込む際に、その捩じれが解放され、位置センサーモジュール１が回転する。

【0031】

この時、位置センサーモジュール１が水平方向に進む際には、鉛直下向きに重力加速度がかかるため、位置センサーモジュール１の回転を検出することができ、測定値に適正な補正を施すことができる。しかし、位置センサーモジュール１が垂直方向（Ｚ軸方向）に進む際には、進行方向と重力加速度方向が同方向になるため、水平方向と同じ方法では、位置センサーモジュール１の回転の補正が行えない。この結果、Ｚ軸周りの補正が適切に行えず、屈曲部２１３を通過する際に、屈曲部２１３が曲がっている方向について、位置検出データ（測定データ）に誤差が含まれてしまう場合がある。

【0032】

そこで、施工図面等から、埋め込み管路２１０の入口に対して、相対的な位置関係が既知の部位、例えば、図６、図７に示すような埋め込み管路２１０の場合、入口と出口の位置関係を３次元座標上で求め、その位置関係に合うように、得られた測定データを、軸の周りに回転させることで補正する。また、測定は複数回実施し、それらの複数の測定データを補正したうえで、複数の補正済の測定データを用いて埋め込み管路２１０の形状を求める。

【0033】

ここでは、図８に示すような位置センサーモジュール１の進行の軌跡を示す測定データ３００が得られた場合を例にして説明する。この場合、図６に示す埋め込み管路２１０において、位置センサーモジュール１が、入口側の直線状の垂直部分２１１をＺ軸方向に進み、ここから屈曲部２１３を通って直線状の水平部分２１２に進み、直線状の水平部分２１２から屈曲部２１３を通って出口側の直線状の垂直部分２１１を進み、この軌跡について測定データ３００が得られる。位置センサーモジュール１が水平部分２１２を通る際には、重力方向を検知することができるので、この重力方向を基準にＺ軸変換することによって、垂直方向の略直線の成分と水平方向の略直線の成分とを有する測定データ３００が得られる。

【0034】

このような測定データ３００の場合、１番目の屈曲部２１３を通過して直線状の水平部分２１２を進む際に、捩じれによって生じた位置センサーモジュール１の回転により、水平方向の進行方向が正しく記録されない誤差が生じる可能性がある。

【0035】

このため、まず図８に示すよう、測定データ３００の最初の直線部分（Ｚ軸方向の進行部分）を、入口側の垂直部分２１１の絶対座標系に合わせる。

【0036】

次に、図９に示すように、入口側の垂直部分２１１（ここではＺ軸）を中心として、反対側の垂直成分が出口側の垂直部分２１１と一致する位置まで測定データ３００全体を回転する。具体的には、図９をＺ軸方向から見た図である図１０に示すように、測定データ３００の水平部分の直線部と垂直部分の直線部との延長線の交点が、出口側の垂直部分２１１の管路位置と重なるまで（管路内を示す座標の範囲内となるまで）回転させて絶対座標系上の測定データ３０１を得る。

【0037】

次に、図８に示す測定データ３００では、２つめの屈曲部２１３を通過した後のデータにおいても捩じれが発生しているので、図１１に示すように、この捩じれについても、水平方向（Ｘ－Ｙ方向）の直線部分（管軸方向）を軸として、測定データ３０１の２つめの屈曲部２１３から先の部分を、出口側の垂直部分２１１の管路位置と重なるまで（管路内を示す座標の範囲内となるまで）回転させることによって補正し、図１２に示すような絶対座標系上の測定データ３０２を得る。

【0038】

上記のような測定、及び測定データの補正を、複数回実施し、図１２に示すように、それらのデータを重ね合わせ、測定データ３１０を得る。

【0039】

次に、測定データ３１０の重ね合わせたデータ同士を比較して図１３に示すように、最も離れている部分の距離（α）を算出する。そして、算出した（α）を直径とする円筒形状を定義する。これによって、計測結果から得られる埋め込み管路２１０の形状は、図１４に示すような形状３２０となる。

【0040】

なお、図１５に示すように、本実施形態における位置センサーモジュール１は、埋め込み管路２１０の直径に対して細い。このため、計測の度に埋め込み管路２１０内を通過する位置（軌道）が異なる場合があると推測される。このため、複数回の計測を実施し、計測値の重畳から結果を求める。以上のように本実施形態によれば、埋め込み管路の形状を精度良く測定することができる。

【0041】

次に、埋め込み管路内の摩擦による計測結果のノイズ除去について説明する。
図１６に示すように、位置センサーモジュール１は、細長いスプリング状の通線ワイヤー３によって、埋め込み管路１２０内に挿入する。その後、通線ワイヤー３を送り出して位置センサーモジュール１を管路内で移動させる。この時、以下に示すような現象が生じ、計測結果にノイズが発生する場合がある。

【0042】

すなわち、図１６に示すように、通線ワイヤー３の送出操作を行うと、先端の位置センサーモジュール１が管路内壁との摩擦で引っ掛かることがあり（図１６の６の状態。）、この場合に更に通線ワイヤー３を送り出すと、通線ワイヤー３の弾性が摩擦に勝り、引っ掛かりが外れて勢い良く位置センサーモジュール１が前方に進む（図１６の８の状態。）、という現象が起こる。

【0043】

上記のような現象が発生した場合、得られた計測結果（ベクトル）は、図１７に示すようになり、「ベクトルＢＣ」のようなノイズが発生する。

【0044】

計測結果のどの座標がノイズであるかを判定する方法は、以下の通りである。計測結果は、３次元の座標値の列挙として得られる。例えば、図１７に示すようにＡ～Ｅの座標値が得られたとすると、２点間の連続性によってＡからＢを「ベクトルＡＢ」とすると、同様にして「ベクトルＢＣ」、「ベクトルＣＤ」、「ベクトルＤＥ」が得られる。この時、ベクトルの連続性を確認して、前後のベクトルとの連続性が疑われる場合、例えば、前後のベクトルとの角度が一定の角度（限界角度）を逸脱する場合、それをノイズと判定する。

【0045】

図１７に示す例では、「ベクトルＢＣ」は、前後の「ベクトルＡＢ」及び「ベクトルＣＤ」に比べて略反対向きになっており、例えば「ベクトルＡＢ」の向きに対して１５０°以上の角度となっている。したがって、この「ベクトルＢＣ」が限界角度を逸脱すると判定してノイズ成分であると判定する。なお、上記した限界角度としては、管路の直径、管路内面の摩擦、形状等によって、その値は変化するが、例えば、６０°、９０°、１２０°、１５０°等に設定することができる。

【0046】

ノイズ成分の除去は、例えば、図１８に示すように、以下のように行う。
ノイズ部分の点（Ｃ）を次の点（Ｄ）と重ね、点（Ｃ，Ｄ）とする。
点（Ｂ）と点（Ｃ，Ｄ）の距離は、「ベクトルＢＣ」の大きさとし、向きは「ベクトルＡＢ」と等しいとする。
それにより、点（Ｃ，Ｄ）以降は、「ベクトルＡＢ」の方向に移動する。（図１８の場合左方向に伸びる。）
これを計測全体に施す。
以上で、ノイズ除去が完了する。

【0047】

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0048】

１……位置センサーモジュール、２……距離計、３……通線ワイヤー、４……データ処理部（パーソナルコンピュータ）、５……センサー接続ケーブル、６……距離計接続ケーブル、７……ケーブル留め具、８……演算モジュール、９……センサー回路（加速度・角加速度センサー）、１０……送信器、１１……演算器、１２……スイッチ、１３……結果表示器、１４……受信器、１５……メモリー、１６……ＰＣ Ｉ／Ｆ、１７……パソコン接続ケーブル、１１０……壁、１２０……埋め込み管路、１２０ａ……入線側、１２０ｂ……引き抜き側、２０１……建屋床面、２１０……埋め込み管路、２１１……垂直部分、２１２……水平部分、２１３……屈曲部、２２０……プルボックス、３００……測定データ、３０１……測定データ（垂直軸の周りに回転）、３０２……（水平軸の周りに回転）、３１０……重ね合わせた測定データ、３２０……得られた形状。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2023-08-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールと、
先端部に前記位置センサーモジュールが取り付けられ、当該位置センサーモジュールを埋め込み管路内に送り出すための通線ワイヤーと、
前記位置センサーモジュールの移動距離を測定する距離計と、
前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記距離計からの検出信号とを受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算部と、
前記演算部にて演算された前記測定データに、
垂直方向から水平方向に屈曲しさらに前記水平方向から次の垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの垂直方向の直線部分を前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標に合わせ、垂直方向の直線部分を軸として水平部分の直線部と次の垂直部分の直線部との延長線の交点が前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分と重なる座標まで回転し、その後水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の直線部分を前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分の座標まで回転させ、
水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の垂直部分を屈曲部から先の前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標まで回転させて
前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正するデータ処理部と
を具備したことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項2】

請求項１記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記データ処理部は、複数回の測定から前記演算部で演算された複数の前記測定データについて、前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正し、補正後のこれら複数の前記測定データに基づいて前記埋め込み管路の形状を求める
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項3】

請求項１又は２記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記データ処理部は、前記測定データを構成する３次元の座標値の列を繋ぐベクトルにおいて、前後のベクトルとの角度が限界角度を逸脱する場合ノイズと判定する
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項4】

請求項１又は２記載の埋め込み管路の形状測定装置であって、
前記通線ワイヤーは、スプリング状の中空のワイヤーの内部にセンサー接続ケーブルを通して構成されている
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定装置。

【請求項5】

加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールを、通線ワイヤーで埋め込み管路内に送り出しつつ、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記位置センサーモジュールの移動距離を計測する距離計からの検出信号を受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算工程と、
前記測定データに、
垂直方向から水平方向に屈曲しさらに前記水平方向から次の垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの垂直方向の直線部分を前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標に合わせ、垂直方向の直線部分を軸として水平部分の直線部と次の垂直部分の直線部との延長線の交点が前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分と重なる座標まで回転し、その後水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の直線部分を前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分の座標まで回転させ、
水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の垂直部分を屈曲部から先の前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標まで回転させて
前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正する補正工程と、
を具備することを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【請求項6】

請求項５記載の埋め込み管路の形状測定方法であって、
前記演算工程と、前記補正工程とを複数回実行し、得られた複数の前記測定データに基づいて前記埋め込み管路の形状を求める
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【請求項7】

請求項５又は６記載の埋め込み管路の形状測定方法であって、
前記測定データを構成する３次元の座標値の列を繋ぐベクトルにおいて、前後のベクトルとの角度が限界角度を逸脱する場合ノイズと判定するノイズ判定工程を具備する
ことを特徴とする埋め込み管路の形状測定方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

実施形態の埋め込み管路の形状測定装置は、加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールと、先端部に前記位置センサーモジュールが取り付けられ、当該位置センサーモジュールを埋め込み管路内に送り出すための通線ワイヤーと、前記位置センサーモジュールの移動距離を測定する距離計と、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記距離計からの検出信号とを受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算部と、前記演算部にて演算された前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲しさらに前記水平方向から次の垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの垂直方向の直線部分を前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標に合わせ、垂直方向の直線部分を軸として水平部分の直線部と次の垂直部分の直線部との延長線の交点が前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分と重なる座標まで回転し、その後水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の直線部分を前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分の座標まで回転させ、水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の垂直部分を屈曲部から先の前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標まで回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正するデータ処理部とを具備したことを特徴とする。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

実施形態の埋め込み管路の形状測定方法は、加速度センサーと角加速度センサーを搭載した位置センサーモジュールを、通線ワイヤーで埋め込み管路内に送り出しつつ、前記加速度センサー及び前記角加速度センサーからの検出信号と、前記位置センサーモジュールの移動距離を計測する距離計からの検出信号を受信して、前記位置センサーモジュールの進行した軌跡を示す測定データを演算する演算工程と、前記測定データに、垂直方向から水平方向に屈曲しさらに前記水平方向から次の垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの垂直方向の直線部分を前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標に合わせ、垂直方向の直線部分を軸として水平部分の直線部と次の垂直部分の直線部との延長線の交点が前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分と重なる座標まで回転し、その後水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の直線部分を前記埋め込み管路の次の既知の垂直部分の座標まで回転させ、水平方向から垂直方向に屈曲する屈曲部が含まれている場合には、前記測定データの水平方向の直線部分を軸として屈曲部から先の垂直部分を屈曲部から先の前記埋め込み管路の既知の垂直部分の座標まで回転させて前記通線ワイヤーの捩じれによる誤差を補正する補正工程と、を具備することを特徴とする。