JP2000121722A - Object detecting apparatus - Google Patents

Object detecting apparatus

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JP2000121722A
JP2000121722A JP10289883A JP28988398A JP2000121722A JP 2000121722 A JP2000121722 A JP 2000121722A JP 10289883 A JP10289883 A JP 10289883A JP 28988398 A JP28988398 A JP 28988398A JP 2000121722 A JP2000121722 A JP 2000121722A
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Japan
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signal
sampling
positive feedback
received signal
received
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JP10289883A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Nakauchi
啓雅 中内
Ikuo Arai
郁男 荒井
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Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an object detecting apparatus which can reduce noise component and detect the position of an object with high precision. SOLUTION: This object detecting apparatus is equipped with a transmitting antenna 6 transmitting an electromagnetic wave toward a concealed object 8, a receiving antenna 10 receiving the electromagnetic wave reflected from the concealed object 8, a positive feedback amplifier 12 performing positive feedback of a signal received from the receiving antenna 10, a sampling means 14 for sampling the received signal subjected to positive feedback, and a signal processing means 38 which processes the received signal subjected to sampling and operates the position of the object. The positive feedback amplifier 12 performs sequentially positive feedback of the received signal during one measuring cycle, thereby reducing noise component of the received signal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波を利用し
て、埋設管等の物体の位置を検出する物体位置検出装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an object position detecting device for detecting the position of an object such as a buried pipe using electromagnetic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】物体としての地中隠蔽物(例えば、ガス
管、水道管等)を検出する検出装置が知られている。こ
のような物体検出装置は、パルス状の信号を発振するパ
ルス発信器と、パルス発信器からの発振信号に基づいて
電磁波を地中に送信する送信アンテナと、地中隠蔽物か
らの反射電磁波を受信する受信アンテナと、受信アンテ
ナにて受信された受信信号をサンプリングするサンプリ
ング手段と、サンプリングした信号を所要の通りに演算
処理する信号処理手段とを備えている。
2. Description of the Related Art A detection device for detecting an underground concealed object (for example, a gas pipe, a water pipe, etc.) as an object is known. Such an object detection device includes a pulse transmitter that oscillates a pulse signal, a transmission antenna that transmits an electromagnetic wave underground based on an oscillation signal from the pulse transmitter, and a reflected electromagnetic wave from an underground concealed object. The system includes a receiving antenna for receiving, a sampling means for sampling a received signal received by the receiving antenna, and a signal processing means for performing arithmetic processing on the sampled signal as required.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】この物体検出装置で
は、地中隠蔽物に向けて送信する送信信号が高周波の電
磁波であり、このような高周波の電磁波を用いる場合、
受信アンテナにて受信する受信信号の信号レベルが弱
く、このことに起因して地中隠蔽物の位置を高精度に検
出することが容易でない。
In this object detection device, a transmission signal transmitted to an underground concealed object is a high-frequency electromagnetic wave. When such a high-frequency electromagnetic wave is used,
The signal level of the received signal received by the receiving antenna is weak, which makes it difficult to detect the position of the underground concealment object with high accuracy.

【0004】このような問題は、電磁波を用いて地中隠
蔽物の位置を検出する物体検出装置のみならず、例えば
建造物(ビルディング、塔、橋)等の静止物体や自動
車、船、飛行機等の移動物体の位置を検出する物体検出
装置にも存在する。本発明の目的は、ノイズ成分を少な
くして物体の位置を高精度に検出することができる物体
検出装置を提供することである。
[0004] Such a problem is caused not only by an object detection device that detects the position of an underground concealed object using electromagnetic waves, but also by a stationary object such as a building (building, tower, bridge), an automobile, a ship, an airplane, or the like. There is also an object detection device that detects the position of a moving object. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an object detection device capable of detecting a position of an object with high accuracy by reducing noise components.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、物体に向けて
電磁波を送信する送信アンテナと、物体から反射された
電磁波を受信する受信アンテナと、受信アンテナからの
受信信号を所定帰還回路にて増幅する帰還増幅器と、正
帰還された受信信号をサンプリングするサンプリング手
段と、サンプリングされた受信信号を処理して物体の位
置を演算する信号処理手段とを備え、前記正帰還増幅器
は、一測定サイクル中、前記受信信号を順次正帰還増幅
することを特徴とする。
According to the present invention, a transmitting antenna for transmitting an electromagnetic wave toward an object, a receiving antenna for receiving an electromagnetic wave reflected from the object, and a signal received from the receiving antenna are transmitted by a predetermined feedback circuit. A feedback amplifier for amplifying, a sampling means for sampling a positive-feedback received signal, and signal processing means for processing the sampled received signal to calculate a position of an object, wherein the positive feedback amplifier has one measurement cycle. And wherein the reception signal is sequentially subjected to positive feedback amplification.

【0006】本発明に従えば、受信アンテナとサンプリ
ング手段との間に正帰還増幅器が介在され、この正帰還
増幅器は、一測定サイクルの間、受信アンテナからサン
プリング手段に送給される受信信号を順次正帰還増幅す
る。従って、受信信号が正帰還増幅されることによっ
て、受信信号の信号成分が増幅される一方、そのノイズ
成分が抑制され、かくしてノイズ成分の少ない受信信号
が得られ、物体の位置を高精度で検出することができ
る。特に、受信信号を順次正帰還増幅するので、一測定
サイクルの後半程増幅が大きくなり、その増幅効果が大
きくなる。
According to the present invention, a positive feedback amplifier is interposed between the receiving antenna and the sampling means, and the positive feedback amplifier converts a received signal transmitted from the receiving antenna to the sampling means during one measurement cycle. Positive feedback amplification is performed sequentially. Therefore, while the signal component of the received signal is amplified by the positive feedback amplification of the received signal, the noise component is suppressed, and thus a received signal having a small noise component is obtained, and the position of the object is detected with high accuracy. can do. In particular, since the received signals are sequentially amplified by positive feedback, the amplification becomes large in the latter half of one measurement cycle, and the amplification effect becomes large.

【0007】例えば、受信信号を所定回数正帰還した後
にサンプリングする場合、サンプリングされる受信信号
の全体が正帰還増幅され、この信号全体のノイズ成分が
抑制される。また、受信信号を正帰還増幅しながらサン
プリングする場合、一測定サイクルの後半ほど正帰還増
幅される回数が多くなり、これにより受信信号の後半ほ
どノイズ成分が抑制される。物体が送信アンテナ及び受
信アンテナから離れた位置に存在していると、送信アン
テナから送信された電磁波が受信アンテナに受信される
までの時間が長くなるとともに、受信信号レベルが小さ
くなり、物体の位置を高精度に検出することが困難とな
るが、正帰還増幅しながらサンプリングすると、送信ア
ンテナ及び受信アンテナから離れた位置にある物体から
反射された電磁波の受信信号ほどそのノイズ成分が抑制
され、特にこのような物体の位置を比較的簡単に高精度
に検出することができる。
For example, when sampling a received signal after positive feedback for a predetermined number of times, the entire sampled received signal is amplified by positive feedback, and the noise component of the entire signal is suppressed. Further, when sampling a received signal while performing positive feedback amplification, the number of times of positive feedback amplification increases in the latter half of one measurement cycle, whereby the noise component is suppressed in the latter half of the received signal. If the object is located away from the transmitting antenna and the receiving antenna, the time required for the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna to be received by the receiving antenna becomes longer, the received signal level decreases, and the position of the object decreases. Although it is difficult to detect with high accuracy, when sampling with positive feedback amplification, the received signal of the electromagnetic wave reflected from an object located at a position distant from the transmitting antenna and the receiving antenna suppresses the noise component, and particularly, The position of such an object can be relatively easily detected with high accuracy.

【0008】また、本発明は、物体に向けて電磁波を送
信する送信アンテナと、物体から反射された電磁波を受
信する受信アンテナと、受信アンテナからの受信信号を
サンプリングするサンプリング手段と、サンプリングさ
れた受信信号のノイズ成分を除去するための可変ローパ
スフィルタ手段と、前記可変ローパスフィルタ手段を通
過した受信信号を処理して物体の位置を演算する信号処
理手段とを備え、前記可変ローパスフィルタ手段は、一
測定サイクル中、時間の経過に伴ってその時定数が大き
くなることを特徴とする。
Further, the present invention provides a transmitting antenna for transmitting an electromagnetic wave toward an object, a receiving antenna for receiving an electromagnetic wave reflected from the object, a sampling means for sampling a received signal from the receiving antenna, Variable low-pass filter means for removing a noise component of the received signal, and a signal processing means for processing the received signal passed through the variable low-pass filter means to calculate the position of the object, the variable low-pass filter means, During one measurement cycle, the time constant increases with time.

【0009】本発明に従えば、サンプリング手段と信号
処理手段との間に可変ローパスフィルタ手段が設けら
れ、この可変ローパスフィルタ手段は、一測定サイクル
の間、時間の経過に伴ってその時定数が大きくなる。従
って、一測定サイクルの初期においては時定数は小さ
く、可変ローパスフィルタ手段はほとんど信号成分に影
響しない。そして、一測定サイクルの後半においては時
定数が次第に大きくなり、可変ローパスフィルタ手段は
徐々に周波数の高い方から小さい信号(ランダムノイズ
等の信号)成分までも除去し、かくしてノイズ成分の少
ない受信信号が得られる。特に、物体が送信アンテナ及
び受信アンテナから離れた位置に存在していると、送信
アンテナから送信された電磁波が受信アンテナに受信さ
れるまでの時間が長くなるとともに、受信信号レベルが
小さくなり、物体の位置を高精度に検出することが困難
となるが、上述したように時定数が変わる可変ローパス
フィルタ手段を用いることによって、送信アンテナ及び
受信アンテナから離れた位置にある物体から反射された
電磁波の受信信号ほどそのノイズ成分が除去され、この
ような物体の位置を高精度に検出することができる。
According to the present invention, a variable low-pass filter is provided between the sampling means and the signal processing means, and the variable low-pass filter has a time constant that increases with time during one measurement cycle. Become. Therefore, the time constant is small at the beginning of one measurement cycle, and the variable low-pass filter means hardly affects the signal components. Then, in the latter half of one measurement cycle, the time constant gradually increases, and the variable low-pass filter means gradually removes even low-frequency signal components (signals such as random noise) from high-frequency components, and thus the received signal with small noise components. Is obtained. In particular, if the object is located at a position distant from the transmitting antenna and the receiving antenna, the time required for the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna to be received by the receiving antenna becomes longer, and the received signal level decreases, and Although it is difficult to detect the position of the electromagnetic wave with high accuracy, the use of the variable low-pass filter means that changes the time constant as described above allows the electromagnetic wave reflected from an object at a position distant from the transmitting antenna and the receiving antenna. The more the received signal, the more the noise component is removed, and the position of such an object can be detected with high accuracy.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従う物体検出装置の実施形態について説明する。 第1の実施形態 図1〜図4は、本発明に従う物体検出装置の第1の実施
形態を示し、図1は、第1の実施形態の物体検出装置を
簡略的に示すブロック図であり、図2は、図1の物体検
出装置における正帰還増幅器を簡略的に示すブロック図
であり、図3は、図1の物体検出装置において生成され
る各種信号を示すタイムチャートであり、図4(a)〜
(d)は、図1の物体検出装置のサンプリング手段によ
るサンプリング様式を説明するための図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an object detection device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of an object detection device according to the present invention, and FIG. 1 is a block diagram schematically showing the object detection device of the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram schematically showing a positive feedback amplifier in the object detection device of FIG. 1, and FIG. 3 is a time chart showing various signals generated in the object detection device of FIG. a) ~
(D) is a diagram for explaining a sampling mode by a sampling unit of the object detection device of FIG. 1.

【0011】図1を参照して、図示の物体検出装置は、
発信器2、送信パルス発生器4及び送信アンテナ6を備
えている。発信器2は、例えば水晶発振器から構成さ
れ、所定周波数の発振信号P1を生成する。この発信器
2からの発振信号P1は、例えばサイン波でよい(図3
参照)。地中隠蔽物8、例えば埋設ガス管、埋設水道管
等を高速で且つ高精度で検出するためには、この発振信
号P1の周波数を大きくする、例えば1Mヘルツ(H
z)以上に設定するのが望ましい。
Referring to FIG. 1, the illustrated object detection device comprises:
It includes a transmitter 2, a transmission pulse generator 4, and a transmission antenna 6. The oscillator 2 is composed of, for example, a crystal oscillator, and generates an oscillation signal P1 having a predetermined frequency. The oscillation signal P1 from the transmitter 2 may be, for example, a sine wave (FIG.
reference). In order to detect underground concealed objects 8 such as buried gas pipes and buried water pipes at high speed and with high accuracy, the frequency of the oscillation signal P1 is increased, for example, to 1 MHz (H).
z) It is desirable to set the above.

【0012】発信器2からの発振信号P1は、送信パル
ス発信器4に送給され、送信パルス発生器4は、発振信
号P1がゼロから立ち上がって所定値V1になると送信
パルス信号P4を生成する(図3参照)。従って、送信
パルス発生器4によって生成される送信パルス信号P4
は、上記発振信号P1の立ち上がりのゼロ点から時間T
1遅れて発生される。送信パルス信号P4は送信アンテ
ナ6に送給され、送信アンテナ6は、この送信パルス信
号P4に基づいて電磁波を地中隠蔽物8に向けて発信す
る。
The oscillation signal P1 from the oscillator 2 is sent to a transmission pulse oscillator 4, and the transmission pulse generator 4 generates a transmission pulse signal P4 when the oscillation signal P1 rises from zero and reaches a predetermined value V1. (See FIG. 3). Therefore, the transmission pulse signal P4 generated by the transmission pulse generator 4
Is the time T from the zero point of the rise of the oscillation signal P1.
Generated one delay later. The transmission pulse signal P4 is transmitted to the transmission antenna 6, and the transmission antenna 6 transmits an electromagnetic wave toward the underground concealed object 8 based on the transmission pulse signal P4.

【0013】物体検出装置は、また、受信アンテナ1
0,正帰還増幅回路12、サンプリング手段14、サン
プリングパルス生成手段16及びパイロットパルス発生
器18を備えている。受信アンテナ10は、送信アンテ
ナ6から送信された後地中隠蔽物8によって反射された
電磁波を受信し、受信した受信信号P5は正帰還増幅器
12に送給される。受信アンテナ10は、送信アンテナ
6とともに、土壌中を掘削して推進する推進体(図示せ
ず)の前端部に装着される。受信アンテナ10の受信信
号P5は、地中隠蔽物8から反射された電磁波の受信信
号であるので、送信パルス信号よりも時間遅れの信号と
なり(図3参照)、この遅れ時間T2は、送信アンテナ
6及び受信アンテナ10と地中隠蔽物との距離が大きい
程長くなる。送信アンテナ6及び受信アンテナ10は、
それ自体周知のボータイアンテナから構成することがで
きる。なお、送信アンテナ6及び受信アンテナ10は別
個の専用アンテナから構成することもでき、また一つの
アンテナに作動時間を区別することによって送信アンテ
ナ及び受信アンテナの双方の機能を持たせるように構成
することもできる。
[0013] The object detecting device also includes a receiving antenna 1
0, a positive feedback amplifier circuit 12, a sampling means 14, a sampling pulse generating means 16, and a pilot pulse generator 18. The reception antenna 10 receives the electromagnetic wave transmitted from the transmission antenna 6 and reflected by the underground concealment 8, and the received signal P 5 is supplied to the positive feedback amplifier 12. The receiving antenna 10, together with the transmitting antenna 6, is mounted on the front end of a propulsion body (not shown) that excavates and propells the soil. Since the reception signal P5 of the reception antenna 10 is a reception signal of an electromagnetic wave reflected from the underground concealment 8, it is a signal that is delayed with respect to the transmission pulse signal (see FIG. 3). 6 and the distance between the receiving antenna 10 and the underground concealment object are increased. The transmitting antenna 6 and the receiving antenna 10
It can be composed of a bowtie antenna known per se. Note that the transmitting antenna 6 and the receiving antenna 10 can be constituted by separate dedicated antennas, and that one antenna is configured to have both functions of the transmitting antenna and the receiving antenna by distinguishing the operation time. Can also.

【0014】図2を参照して、図示の正帰還増幅器12
は、増幅器20,遅延手段22及び減衰器24から構成
されている。増幅器20は信号を増幅する。この増幅さ
れた信号はサンプリング手段14に送給されるととも
に、その信号の一部は遅延手段22及び減衰器24を通
して再び増幅器20に送給され、増幅器20は遅延手段
及び減衰器24を介してフィードバックされた信号と受
信アンテナ10からの受信信号とを加算して増幅する。
遅延手段22は、減衰器24を介してフィードバックさ
れる信号を所定時間遅延する。また、減衰器24は、こ
のフィードバックされる信号を減衰する。この正帰還増
幅器12及びそれに関連する構成については、後に更に
詳述する。この実施形態では正帰還増幅器12を用いて
いるが、所定帰還回路によって増幅する帰還回路でよ
い。
Referring to FIG. 2, positive feedback amplifier 12 shown in FIG.
Is composed of an amplifier 20, delay means 22 and attenuator 24. Amplifier 20 amplifies the signal. The amplified signal is sent to the sampling means 14, and a part of the signal is sent again to the amplifier 20 through the delay means 22 and the attenuator 24, and the amplifier 20 is sent through the delay means and the attenuator 24. The signal fed back and the signal received from the receiving antenna 10 are added and amplified.
The delay means 22 delays the signal fed back via the attenuator 24 for a predetermined time. Further, the attenuator 24 attenuates the feedback signal. The positive feedback amplifier 12 and its related configuration will be described later in further detail. Although the positive feedback amplifier 12 is used in this embodiment, a feedback circuit that amplifies the signal by a predetermined feedback circuit may be used.

【0015】発信器2からの発信信号P1は、サンプリ
ングパルス生成手段16に送給される。図示のサンプリ
ングパルス生成手段16は、移相手段26、パルス化回
路28及びサンプリングパルス発生器30から構成され
ている。移相手段26は移相回路電圧制御回路32及び
電圧可変移相回路34から構成され、発信器2からの発
信信号P1は、電圧可変移相回路34に送給される。移
相回路電圧制御回路32は、電圧可変移相回路34に供
給される電圧を制御する。また、電圧可変移相回路34
は、移相回路電圧制御手段66からの制御電圧に基づい
て上記発信信号の位相を可変とする。即ち、電圧可変移
相回路34は、移相回路電圧制御手段32からの制御電
圧が例えば大きくなるにしたがって上記発信信号の位相
遅れを大きくし(換言すると、遅延時間を長くする)、
一方移相回路電圧制御手段32からの制御電圧が例えば
小さくなるにしたがって上記発信信号の位相遅れを小さ
くする(換言すると、遅延時間を短くする)。このよう
な電圧可変移相回路34として、例えば、30〜200
pF程度のバリキャップを5個程度組み込んだ回路を用
いることができ、このような回路において電圧を例えば
0〜5V変化させることによって、上記発信信号P1の
位相を、例えば0〜60×10−9秒(0〜60ns)
遅らせることができる。
The transmission signal P1 from the transmitter 2 is sent to the sampling pulse generating means 16. The illustrated sampling pulse generator 16 includes a phase shifter 26, a pulsing circuit 28, and a sampling pulse generator 30. The phase shift means 26 is composed of a phase shift circuit voltage control circuit 32 and a variable voltage phase shift circuit 34, and a transmission signal P 1 from the transmitter 2 is sent to the variable voltage phase shift circuit 34. The phase shift circuit voltage control circuit 32 controls the voltage supplied to the variable voltage phase shift circuit 34. Further, the voltage variable phase shift circuit 34
Makes the phase of the transmission signal variable based on the control voltage from the phase shift circuit voltage control means 66. That is, the variable voltage phase shift circuit 34 increases the phase delay of the transmission signal (in other words, increases the delay time) as the control voltage from the phase shift circuit voltage control unit 32 increases, for example.
On the other hand, as the control voltage from the phase shift circuit voltage control means 32 decreases, for example, the phase delay of the transmission signal is reduced (in other words, the delay time is shortened). As such a voltage variable phase shift circuit 34, for example, 30 to 200
A circuit in which about five pF varicaps are incorporated can be used. In such a circuit, by changing the voltage, for example, from 0 to 5 V, the phase of the transmission signal P1 can be changed, for example, from 0 to 60 × 10 −9. Seconds (0-60 ns)
Can be delayed.

【0016】この移相手段26は、上述した通りにして
移相信号P2(図3参照)を生成する。この位相信号P
2は、上記発信信号P1から所定時間T位相が遅れた信
号となり、電圧可変位相回路34に供給される制御電圧
を変化させることによって、発信信号P1との位相遅れ
時間が制御される。
The phase shifter 26 generates the phase shift signal P2 (see FIG. 3) as described above. This phase signal P
2 is a signal delayed by a predetermined time T phase from the transmission signal P1, and the control voltage supplied to the voltage variable phase circuit 34 is changed to control the phase delay time with the transmission signal P1.

【0017】移相手段26からの移相信号P2はパルス
化回路28に送給され、このパルス化回路28によっ
て、移相信号がパルス化される。パルス化された移相信
号は、その後サンプリングパルス発生器30に送給さ
れ、サンプリングパルス発生器30は、この移相信号P
2に基づいてサンプリングパルス信号P3(図3参照)
を生成する。この実施形態では、図3に示す通り、移相
手段26からの移相信号P2の出力が所定値V2になる
サンプリングパルス信号P3を生成する。即ち、サンプ
リングパルス発生器30は、移相信号P2の立ち上がり
のゼロ点から所定値V2になるとサンプリングパルス信
号P3を生成し、このサンプリングパルス信号P3をサ
ンプリング手段14に送給する。サンプリングパルス発
生器30にて生成されるサンプリングパルス信号P3は
非常に短く設定される。
The phase shift signal P2 from the phase shift means 26 is sent to a pulsing circuit 28, which pulsates the phase shifting signal. The pulsed phase-shifted signal is then sent to a sampling pulse generator 30, which samples the phase-shifted signal P
2, the sampling pulse signal P3 (see FIG. 3)
Generate In this embodiment, as shown in FIG. 3, a sampling pulse signal P3 in which the output of the phase shift signal P2 from the phase shift means 26 becomes a predetermined value V2 is generated. That is, the sampling pulse generator 30 generates a sampling pulse signal P3 when the predetermined value V2 is reached from the zero point of the rising edge of the phase shift signal P2, and sends the sampling pulse signal P3 to the sampling means 14. The sampling pulse signal P3 generated by the sampling pulse generator 30 is set very short.

【0018】サンプリングパルス発生器30からのサン
プリングパルス信号P3のうち一測定サイクルの最後の
ものが、サンプリング手段14のゲート信号として機能
し、サンプリング手段14は、サンプリングパルス発生
器30から一測定サイクルの最後のサンプリングパルス
信号P3が送給されると、受信アンテナ10にて受信さ
れ、正帰還増幅器12にて正帰還増幅された受信信号を
取り入れる。
The last one of the sampling pulse signals P3 from the sampling pulse generator 30 in one measurement cycle functions as the gate signal of the sampling means 14, and the sampling means 14 receives the signal from the sampling pulse generator 30 for one measurement cycle. When the last sampling pulse signal P3 is transmitted, the reception signal received by the reception antenna 10 and positively amplified by the positive feedback amplifier 12 is incorporated.

【0019】発信器2から発信された発信信号P1は、
また、パイロットパルス発生器18に送給される。パイ
ロットパルス発生器18は信号P1に基づいてパイロッ
トパルス信号を生成する。このパイロットパルス信号は
正帰還増幅器12に送給され、受信アンテナ10からの
受信信号に加算された後増幅器20にて増幅される。こ
のパイロットパルス信号は、一つのパルス状送信信号の
測定周期の最後に、換言すると一つの探査信号の終わり
に付加するようにするのが望ましく、このように付加す
ることによって、探査信号とパイロットパルス信号とを
容易に区別することができる。なお、このパイロットパ
ルス信号は、上記測定周期の最後に付加する必要はな
く、探査信号と区別し易い任意の時点に付加することが
できる。
The transmission signal P1 transmitted from the transmitter 2 is
Further, it is sent to the pilot pulse generator 18. Pilot pulse generator 18 generates a pilot pulse signal based on signal P1. This pilot pulse signal is sent to the positive feedback amplifier 12, added to the received signal from the receiving antenna 10, and then amplified by the amplifier 20. This pilot pulse signal is desirably added at the end of the measurement period of one pulse-like transmission signal, in other words, at the end of one search signal. By adding in this manner, the search signal and the pilot pulse are added. Signals can be easily distinguished. The pilot pulse signal does not need to be added at the end of the above-described measurement period, but can be added at an arbitrary time that is easy to distinguish from the search signal.

【0020】この実施形態では、次の通りにして、正帰
還増幅器12による正帰還増幅及びサンプリング手段1
4によるサンプリングが行われる。主として図1、図3
及び図4を参照して、発信器2にて生成される発信信号
P1の周波数は、例えば20MHzに設定され、その周
期は50nsである。このような場合、例えば312.
5μsに設定される一測定サイクルの間、移相手段26
は発信信号P1から所定時間T位相が遅れた移相信号を
生成し、かかる移相信号P2に基づいてサンプリングパ
ルス発生30は6250個のサンプリングパルス信号P
3を生成する。
In this embodiment, the positive feedback amplification by the positive feedback amplifier 12 and the sampling means 1 are performed as follows.
4 is performed. Mainly FIGS. 1 and 3
Referring to FIG. 4 and FIG. 4, the frequency of transmission signal P1 generated by transmitter 2 is set to, for example, 20 MHz, and its cycle is 50 ns. In such a case, for example, 312.
During one measurement cycle set to 5 μs, the phase shifting means 26
Generates a phase-shifted signal delayed by a predetermined time T from the transmission signal P1, and based on the phase-shifted signal P2, the sampling pulse generation 30 generates 6250 sampling pulse signals P
3 is generated.

【0021】サンプリングパルス発生器30が6249
個のサンプリングパルス信号を生成する間は、図1及び
図4(a)から理解されるように、正帰還増幅器12は
順次受信信号P5を正帰還増幅する。そして、6250
個目のサンプリングパルス信号が生成されると、図3及
び図4(b)に示すように、サンプリング手段14はこ
のサンプリングパルス信号に基づいて、正帰還増幅され
た6250番目の受信信号をサンプリング測定し、測定
されたサンプリング信号P6(図3参照)がサンプリン
グ手段14から下流側に送給される。尚、図4(a)の
各信号は、正帰還増幅器12の出力信号を示し、各信号
の成分aは、送信アンテナ6から直接的に受信アンテナ
10に受信された直接波成分であり、それらの成分b
は、地中隠蔽物8から反射して受信アンテナ10に受信
された反射波成分であり、それらの成分cは、パイロッ
トパルス発生器18から送給されたパイロット信号成分
である。
The sampling pulse generator 30 has 6249
While generating the number of sampling pulse signals, the positive feedback amplifier 12 sequentially positively amplifies the received signal P5 as understood from FIGS. 1 and 4A. And 6250
When the sampling pulse signal is generated, as shown in FIGS. 3 and 4 (b), the sampling means 14 performs sampling measurement of the 6250th received signal which has been positively feedback amplified based on the sampling pulse signal. Then, the measured sampling signal P6 (see FIG. 3) is sent from the sampling means 14 to the downstream side. Note that each signal in FIG. 4A indicates an output signal of the positive feedback amplifier 12, and a component a of each signal is a direct wave component received directly from the transmitting antenna 6 to the receiving antenna 10. Component b of
Is a reflected wave component reflected from the underground covert object 8 and received by the receiving antenna 10, and those components c are pilot signal components sent from the pilot pulse generator 18.

【0022】受信信号P5の正帰還増幅は、次の通りに
行われる。即ち、遅延手段22は、増幅器20から遅延
手段22及び減衰器24を介してフィードバックされる
信号(正帰還増幅されたK番目の信号Sk)と、受信ア
ンテナ10からの次の受信信号〔(K+1)番目の受信
信号〕とが重なるように、フィードバックされる信号を
所定時間遅延させる。また、減衰器24は、遅延回路2
2を通してフィードバックされる信号(正帰還増幅され
たK番目の信号Sk)のパイロット信号に対する振幅の
大きさと、受信アンテナ10からの次の受信信号〔(k
+1)番目の受信信号〕に付加されるパイロット信号の
大きさとが同じ大きさとなるように、フィードバックさ
れる信号を所要の通りに減衰する。このとき、パイロッ
トパルス発生器18からのパイロット信号が利用され、
フィードバック信号のパイロット信号成分の大きさと、
受信信号に加算されるパイロット信号の大きさとが同じ
になるように、減衰器24は、フィードバックされる信
号全体を可変比率でもって減衰する。このようにして受
信信号P5を順次多数回正帰還増幅することによって、
受信信号全体に含まれるノイズ成分を抑制することがで
き、これによって地中埋設物の位置を高精度で検出する
ことができる。
The positive feedback amplification of the received signal P5 is performed as follows. That is, the delay unit 22 outputs a signal fed back from the amplifier 20 via the delay unit 22 and the attenuator 24 (the K-th signal Sk subjected to positive feedback amplification) and the next received signal [(K + 1 ) -Th received signal] is delayed for a predetermined time so that the signal overlaps with the signal. Further, the attenuator 24 includes the delay circuit 2
2, the magnitude of the amplitude of the signal fed back through K (positive feedback amplified Kth signal Sk) with respect to the pilot signal and the next received signal [(k
The signal to be fed back is attenuated as required so that the magnitude of the pilot signal added to [+1) -th received signal] is the same. At this time, a pilot signal from pilot pulse generator 18 is used,
The magnitude of the pilot signal component of the feedback signal,
The attenuator 24 attenuates the whole signal to be fed back at a variable ratio so that the magnitude of the pilot signal added to the received signal is the same. By sequentially performing positive feedback amplification of the reception signal P5 many times in this manner,
A noise component included in the entire received signal can be suppressed, and thereby the position of the underground object can be detected with high accuracy.

【0023】第1番目(n=1)の測定サイクルにおけ
るサンプリングが終了すると、第2番目(n=2)の測
定サイクルにおけるサンプリングが遂行される。第2番
目の測定サイクルにおいては、移相回路電圧制御手段3
2は電圧可変移相回路34に供給される電圧を例えば幾
分大きくし、これによって移相手段26からの移相信号
P2は、発信信号P1から時間(T+ΔT)位相が遅れ
たものとなる。第1番目の計測サイクルに続く次の31
2.5μsの計測サイクルの間、移相手段26は、発信
信号P1から時間(T+ΔT)位相が遅れた移相信号P
2を生成し、サンプリングパルス発生器30は、かかる
移相信号P2に基づいて、第1番目の計測サイクルと同
様に、6250個のサンプリングパルス信号P3を生成
する。尚、順次送らせる時間ΔTは、例えば0.117
nsに設定される。
When the sampling in the first (n = 1) measurement cycle is completed, the sampling in the second (n = 2) measurement cycle is performed. In the second measurement cycle, the phase shift circuit voltage control means 3
2 makes the voltage supplied to the variable voltage phase shift circuit 34 somewhat larger, for example, whereby the phase shift signal P2 from the phase shift means 26 has a time (T + ΔT) phase delay from the transmission signal P1. The next 31 following the first measurement cycle
During the measurement cycle of 2.5 μs, the phase shift means 26 outputs the phase shift signal P having a time (T + ΔT) phase delay from the transmission signal P1.
2, and the sampling pulse generator 30 generates 6250 sampling pulse signals P3 based on the phase shift signal P2 in the same manner as in the first measurement cycle. Note that the time ΔT for sequentially sending is, for example, 0.117
ns.

【0024】第2番目の計測サイクルにおいては、第1
番目の計測サイクルと同様に、サンプリングパルス発生
器30が6249個のサンプリングパルス信号を生成す
る間は、正帰還増幅器12は順次受信信号P5を正帰還
増幅する。そして、6250個目のサンプリングパルス
信号が生成されると、サンプリング手段14はこのサン
プリングパルス信号に基づいて、正帰還増幅された62
50番目の受信信号をサンプリング測定し、測定された
サンプリング信号P6〔図4(c)参照〕がサンプリン
グ手段14から下流側に送給される。
In the second measurement cycle, the first measurement cycle
Similarly to the measurement cycle, while the sampling pulse generator 30 generates 6249 sampling pulse signals, the positive feedback amplifier 12 sequentially positively amplifies the received signal P5. Then, when the 6250th sampling pulse signal is generated, the sampling means 14 performs positive feedback amplification of 62 based on the sampling pulse signal.
The 50th received signal is sampled and measured, and the measured sampling signal P6 (see FIG. 4C) is sent from the sampling means 14 to the downstream side.

【0025】この実施形態では、図3に示すように、基
準計測期間が例えば80msに設定されており、従って
第1番目の計測サイクルの開始から80msに達するま
で、この実施形態では例えば第256番目の計測サイク
ルが遂行されるまで遂行され、その間、移相手段26は
発信信号P1から順次ΔTずつ遅れた移相信号P2を生
成し、この移相信号P2に関連して生成されるサンプリ
ングパルス信号P3のうち各計測サイクルの最後のサン
プリングパルス信号に基づいて、正帰還増幅された受信
信号のサンプリングが遂行される。尚、基準計測期間、
計測サイクルの期間は、発信信号P1の周波数等に応じ
て適宜設定することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the reference measurement period is set to, for example, 80 ms. Therefore, from the start of the first measurement cycle to 80 ms, in this embodiment, for example, the 256th , During which the phase shift means 26 generates a phase shift signal P2 which is sequentially delayed by ΔT from the transmission signal P1, and a sampling pulse signal generated in relation to the phase shift signal P2. The sampling of the positive feedback amplified received signal is performed based on the last sampling pulse signal of each measurement cycle in P3. The reference measurement period,
The period of the measurement cycle can be appropriately set according to the frequency of the transmission signal P1 and the like.

【0026】物体検出装置は、更に、サンプリング手段
14によってサンプリングされた信号P6を演算処理す
る信号処理手段38と、信号処理手段38によって処理
された隠蔽物の位置を表示するための表示手段40を含
んでいる。信号処理手段38はメモリ42を有し、サン
プリング手段14からのサンプリング信号P6は一旦メ
モり42に保存され、信号処理手段38は、基準計測期
間内にサンプリングされたサンプリング信号、この実施
形態では256個のサンプリング信号を所要の通りに演
算処理して探知信号P7〔図3及び図4(d)を参照)
を生成する。このようにして生成された探知信号P7は
表示手段40に送給され、探知信号P7に含まれた隠蔽
物8の埋設位置の情報が表示手段40に表示され、かく
して計測者は、表示手段40に表示された位置情報を見
ることによって、隠蔽物の埋設位置を容易に知ることが
できる。尚、表示手段40として、CRT、液晶表示装
置等を用いることができる。
The object detecting apparatus further comprises a signal processing means 38 for calculating and processing the signal P6 sampled by the sampling means 14, and a display means 40 for displaying the position of the concealed object processed by the signal processing means 38. Contains. The signal processing means 38 has a memory 42, and the sampling signal P6 from the sampling means 14 is temporarily stored in the memory 42, and the signal processing means 38 is a sampling signal sampled within the reference measurement period, which is 256 in this embodiment. Arithmetic processing is performed on the sampling signals as required, and a detection signal P7 (see FIGS. 3 and 4D)
Generate The detection signal P7 generated in this way is sent to the display means 40, and information on the embedment position of the concealment object 8 contained in the detection signal P7 is displayed on the display means 40. By observing the position information displayed in, the embedment position of the concealed object can be easily known. Note that a CRT, a liquid crystal display device, or the like can be used as the display unit 40.

【0027】受信アンテナ10の受信信号P5の正帰還
増幅及び正帰還増幅された信号のサンプリングは、図5
に示す通りに行うこともできる(物体検出装置の構成
は、図1及び図2に示す構成と実質上同一でよい)。図
5を参照して、この様式では、各受信信号毎に正帰還増
幅及びサンプリングが行われる。図5(a)に示すよう
に、基準計測期間における第1番目の受信信号は、正帰
還増幅器12にて増幅され、この増幅さた信号は、サン
プリング手段14によりサンプリングされ、サンプリン
グされたサンプリング信号が信号処理手段38のメモリ
42に蓄えられる。増幅された受信信号の一部はフィー
ドバックされて次の(第2番目)の受信信号に加算され
て増幅され、この増幅された受信信号は、図5(b)に
示すように、サンプリング手段14によりサンプリング
され、サンプリング信号がメモリ42に蓄えられる。
The positive feedback amplification of the reception signal P5 of the reception antenna 10 and the sampling of the positive feedback amplified signal are shown in FIG.
(The configuration of the object detection device may be substantially the same as the configuration shown in FIGS. 1 and 2). Referring to FIG. 5, in this mode, positive feedback amplification and sampling are performed for each received signal. As shown in FIG. 5A, the first received signal in the reference measurement period is amplified by the positive feedback amplifier 12, and the amplified signal is sampled by the sampling means 14, and the sampled sampling signal is sampled. Is stored in the memory 42 of the signal processing means 38. A part of the amplified received signal is fed back, added to the next (second) received signal and amplified, and the amplified received signal is sampled by the sampling means 14 as shown in FIG. , And the sampling signal is stored in the memory 42.

【0028】この様式においては、移相手段26は発信
信号P1から順次ΔTずつ遅れた移相信号P2を生成
し、この移相信号P2に関連して生成されるサンプリン
グパルス信号P3毎にサンプリング手段14によるサン
プリングが例えば256回遂行される。これらのサンプ
リング信号はメモリ42に蓄えられ、信号処理手段38
はメモリ42に蓄えられたサンプリング信号を所要の通
りに演算処理して図5(d)に示す探査信号を生成し、
この探査信号の内容が表示手段40に表示される。尚、
正帰還増幅器12による正帰還増幅は、上述したと同様
に行われる。
In this mode, the phase shift means 26 generates a phase shift signal P2 which is sequentially delayed by .DELTA.T from the transmission signal P1, and outputs a sampling means for each sampling pulse signal P3 generated in relation to the phase shift signal P2. The sampling by 14 is performed, for example, 256 times. These sampling signals are stored in the memory 42 and the signal processing means 38
Calculates the sampling signal stored in the memory 42 as required to generate a search signal shown in FIG.
The contents of the search signal are displayed on the display means 40. still,
Positive feedback amplification by the positive feedback amplifier 12 is performed in the same manner as described above.

【0029】このような様式を用いても、受信アンテナ
10の受信信号を正帰還増幅しているので、そのノイズ
成分を少なくして隠蔽物の位置を高精度に検出すること
ができる。特に、一測定サイクル(この様式では、一測
定サイクルと基準計測期間とは一致する)の後半におい
ては、正帰還増幅される回数が多くなり、それ故に受信
信号の信号成分が増幅される一方、そのノイズ成分が抑
制される。受信信号における測定サイクルの後半の信号
成分は、送信アンテナ6から送信された後受信アンテナ
10に受信されるまでに時間を要する信号成分、換言す
ると送信アンテナ6及び送信アンテナ10から離れた位
置にある隠蔽物8からの反射波成分であり、かかる反射
波成分は距離が離れるに従って小さくなるが、小さい反
射成分ほど大きく増幅されるようになり、従ってこのよ
うな隠蔽物の位置の測定精度を高めることができる。上
述の正帰還増幅器12の前後に、高周波増幅器を挿入す
るようにしてもよい。第2の実施形態次に、図6を参照
して、本発明に従う物体検出装置の第2の実施形態を説
明する。図6は、第2の実施形態の物体検出装置を簡略
的に示すブロック図である。尚、この第2の実施形態に
おいて、上記第1の実施形態と同一のものについては同
一の参照番号を付し、その説明を省略する。
Even if such a method is used, since the reception signal of the reception antenna 10 is subjected to positive feedback amplification, its noise component can be reduced and the position of the concealed object can be detected with high accuracy. In particular, in the latter half of one measurement cycle (in this manner, one measurement cycle coincides with the reference measurement period), the number of positive feedback amplifications is increased, and thus the signal component of the received signal is amplified. The noise component is suppressed. The signal component of the received signal in the latter half of the measurement cycle is a signal component that takes time before being received by the receiving antenna 10 after being transmitted from the transmitting antenna 6, in other words, at a position distant from the transmitting antenna 6 and the transmitting antenna 10. This is a reflected wave component from the concealed object 8, and the reflected wave component becomes smaller as the distance increases, but the smaller the reflected component becomes, the more it is amplified, so that the measurement accuracy of the position of such a concealed object is improved. Can be. A high frequency amplifier may be inserted before and after the positive feedback amplifier 12 described above. Second Embodiment Next, a second embodiment of the object detection device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating the object detection device according to the second embodiment. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】この第2の実施形態では、正帰還増幅器1
2(及びこれに関連するパイロットパルス発生器18)
に代えて、高周波増幅器52が設けられている。高周波
増幅器52は、受信アンテナ10とサンプリング手段1
4との間に介在され、受信アンテナ10からの受信信号
を高周波増幅してサンプリング手段14に送給する。
In the second embodiment, the positive feedback amplifier 1
2 (and associated pilot pulse generator 18)
, A high-frequency amplifier 52 is provided. The high-frequency amplifier 52 includes the receiving antenna 10 and the sampling unit 1.
4 and amplifies the received signal from the receiving antenna 10 at a high frequency and sends it to the sampling means 14.

【0031】また、サンプリング手段14と、サンプリ
ングされたサンプリング信号を処理する信号処理手段3
8との間に、可変ローパスフィルタ手段54が介在され
ている。可変ローパスフィルタ手段54は、周波数の低
い信号の通過を許容するが、周波数の高い信号をカット
する作用を有する。この可変ローパスフィルタ手段54
は、その時定数を変えることができ、例えば電圧可変の
コンデンサを用いてその静電容量を変えることによって
時定数を変えることができるものでよい。また、例えば
単に可変カットオフ周波数装置を用いるようにしてもよ
い。この第2の実施形態のその他の構成は、第1の実施
形態と実質上同一である。
The sampling means 14 and the signal processing means 3 for processing the sampled sampling signal
8, a variable low-pass filter means 54 is interposed. The variable low-pass filter means 54 has a function of permitting passage of a low-frequency signal but cutting off a high-frequency signal. This variable low-pass filter means 54
Can change its time constant, and for example, can change its time constant by changing its capacitance using a variable voltage capacitor. Further, for example, a variable cut-off frequency device may be simply used. Other configurations of the second embodiment are substantially the same as those of the first embodiment.

【0032】この第2の実施形態では、受信アンテナ1
0の受信信号は、図5に示す処理様式に類似する次の様
式で処理される。各測定サイクル(この形態では、基準
計測期間に一致する)における第1番目の受信信号は、
高周波増幅器52で増幅され、この増幅さた信号は、サ
ンプリング手段14によりサンプリングされ、サンプリ
ングされたサンプリング信号が可変ローパスフィルタ手
段54を通って信号処理手段38のメモリ42に蓄えら
れる。また、次の(第2番目)の受信信号は、上述した
と同様に、高周波増幅された後サンプリング手段14に
よりサンプリングされ、このサンプリング信号が可変ロ
ーパスフィルタ手段54を通ってメモリ42に蓄えら
れ、更に第3番目(又は第4番目・・・)の受信信号
は、同様に処理されてそのサンプリング信号が可変ロー
パスフィルタ手段54を通ってメモり42に蓄えられ
る。 この第2の実施形態においては、移相手段26は
発信信号P1から順次ΔTずつ遅れた移相信号P2を生
成し、この移相信号P2に基づいてサンプリングパルス
発生器30がサンプリングパルス信号を生成し、サンプ
リング手段14はサンプリングパルス信号毎に受信信号
のサンプリングを遂行し、このサンプリング手段14に
よるサンプリングが例えば256回遂行される。これら
のサンプリング信号はメモリ42に蓄えられ、信号処理
手段38はメモリ42に蓄えられたサンプリング信号を
所要の通りに演算処理して探査信号を生成し、この探査
信号の内容が表示手段40に表示される。
In the second embodiment, the receiving antenna 1
The received signal of 0 is processed in the following manner similar to the processing manner shown in FIG. The first received signal in each measurement cycle (in this embodiment, coincides with the reference measurement period)
The amplified signal is amplified by the high-frequency amplifier 52, and the amplified signal is sampled by the sampling means 14, and the sampled sampling signal is stored in the memory 42 of the signal processing means 38 through the variable low-pass filter means 54. The next (second) received signal is subjected to high-frequency amplification and then sampled by the sampling means 14 in the same manner as described above, and this sampling signal is stored in the memory 42 through the variable low-pass filter means 54. Further, the third (or fourth ...) received signal is processed in the same manner, and the sampling signal is stored in the memory 42 through the variable low-pass filter means 54. In the second embodiment, the phase shifter 26 generates a phase shift signal P2 that is sequentially delayed by ΔT from the transmission signal P1, and the sampling pulse generator 30 generates a sampling pulse signal based on the phase shift signal P2. The sampling means 14 performs sampling of the received signal for each sampling pulse signal, and the sampling by the sampling means 14 is performed, for example, 256 times. These sampling signals are stored in the memory 42, and the signal processing means 38 performs an arithmetic processing on the sampling signals stored in the memory 42 as required to generate a search signal, and the contents of the search signal are displayed on the display means 40. Is done.

【0033】この形態では、可変ローパスフィルタ手段
54の時定数が測定サイクル中に時間の経過とともにそ
の時定数が大きくなるように切り替えられる。このよう
に時定数を変えた場合、各測定サイクルの前半において
はその時定数が小さく、従って可変ローパスフィルタ5
4は周波数が高いノイズ成分のみを除去し、また各測定
サイクルの後半においてはその時定数が大きくなり、従
って可変ローパスフィルタ手段54は周波数が小さいノ
イズ成分までも除去し、これによって特に受信信号の信
号成分が小さくなる各測定サイクルの後半においてノイ
ズ成分の除去を大きくして隠蔽物の検出位置精度を高め
ることができる。
In this embodiment, the time constant of the variable low-pass filter means 54 is switched so that the time constant increases with time during the measurement cycle. When the time constant is changed in this way, the time constant is small in the first half of each measurement cycle, and therefore the variable low-pass filter 5
4 removes only high-frequency noise components, and its time constant becomes large in the latter half of each measurement cycle. Therefore, the variable low-pass filter means 54 also removes low-frequency noise components, and thereby, especially the signal of the received signal. In the latter half of each measurement cycle in which the component becomes small, the removal of the noise component can be increased to improve the detection position accuracy of the concealed object.

【0034】以上、本発明の物体検出装置の実施形態に
ついて説明したが、本発明はかかる実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々
の変形乃至修正が可能である。
Although the embodiment of the object detection device of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such an embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there.

【0035】例えば、図示の実施形態では、移相回路電
圧制御回路32及び電圧可変移相回路34から構成され
る移相手段26を用いてサンプリングパルス信号を生成
しているが、この様式に限定されず、サンプリングパル
ス信号を生成するその他の様式、例えば電圧制御発信回
路(VCO)を含む可変周期発信器を用いてサンプリン
グパルス信号を生成する様式等にも用いることができ
る。
For example, in the illustrated embodiment, the sampling pulse signal is generated by using the phase shift means 26 composed of the phase shift circuit voltage control circuit 32 and the variable voltage phase shift circuit 34. However, the present invention can also be used in other manners for generating a sampling pulse signal, such as a manner for generating a sampling pulse signal using a variable period oscillator including a voltage controlled oscillator (VCO).

【0036】また、例えば、図示の実施形態では、物体
としての地中隠蔽物の位置を検出するものに適用して説
明したが、これに限定されず、建造物等の静止物体や自
動車等の移動物体の位置を検出する物体検出装置として
広く適用することができる。
Further, for example, in the illustrated embodiment, the present invention has been described by applying to a device for detecting the position of an underground concealed object as an object. However, the present invention is not limited to this, and a stationary object such as a building or an automobile is used. It can be widely applied as an object detection device for detecting the position of a moving object.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の請求項1の物体検出装置によれ
ば、受信信号が正帰還増幅されることによって、受信信
号の信号成分が増幅される一方、そのノイズ成分が抑制
され、かくしてノイズ成分の少ない受信信号が得られ、
物体の位置を高精度で検出することができる。特に、受
信信号を順次正帰還増幅するので、一測定サイクルの後
半程増幅が大きくなり、その増幅効果が大きくなる。
According to the object detecting device of the first aspect of the present invention, the signal component of the received signal is amplified by the positive feedback amplification of the received signal, while the noise component is suppressed, and thus the noise component is suppressed. A received signal with few components is obtained,
The position of the object can be detected with high accuracy. In particular, since the received signals are sequentially amplified by positive feedback, the amplification becomes large in the latter half of one measurement cycle, and the amplification effect becomes large.

【0038】また、本発明の請求項2の物体検出装置に
よれば、可変ローパスフィルタ手段の時定数は、一測定
サイクルの初期においては小さく、周波数の高い信号成
分を除去し、また一測定サイクルの後半においては大き
くなり、周波数の小さい信号成分までも除去し、かくし
てノイズ成分の少ない受信信号が得られる。特に、送信
アンテナ及び受信アンテナから離れた位置にある物体か
ら反射された電磁波の受信信号ほどそのノイズ成分が除
去され、このような物体の位置を高精度に検出すること
ができる。
According to the object detecting apparatus of the second aspect of the present invention, the time constant of the variable low-pass filter means is small at the beginning of one measurement cycle to remove high-frequency signal components, In the latter half of the period, the signal component becomes large, and even a signal component having a small frequency is removed. Thus, a received signal having a small noise component is obtained. In particular, the received signal of an electromagnetic wave reflected from an object that is farther from the transmitting antenna and the receiving antenna has more noise components removed, and the position of such an object can be detected with high accuracy.

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

【図1】本発明に従う物体検出装置の第1の実施形態を
簡略的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a first embodiment of an object detection device according to the present invention.

【図2】図1の物体検出装置における正帰還増幅器を簡
略的に示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing a positive feedback amplifier in the object detection device of FIG.

【図3】図1の物体検出装置において生成される各種信
号を示すタイムチャートでありる。
FIG. 3 is a time chart showing various signals generated in the object detection device of FIG. 1;

【図4】図4(a)〜(d)は、それぞれ、図1の物体
検出装置のサンプリング手段によるサンプリング様式を
説明するための図である。
FIGS. 4 (a) to 4 (d) are diagrams for explaining a sampling mode by a sampling unit of the object detection device of FIG. 1;

【図5】図5(a)〜(d)は、それぞれ、サンプリン
グ手段によるサンプリング様式の他の例を説明するため
の図である。
FIGS. 5A to 5D are diagrams for explaining another example of a sampling mode by a sampling unit. FIGS.

【図6】本発明に従う物体検出装置の第2の実施形態を
簡略的に示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a second embodiment of the object detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 発信器 4 送信パルス発生器 6 送信アンテナ 8 隠蔽物 10 受信アンテナ 12 正帰還増幅器 14 サンプリング手段 16 サンプリングパルス発生器 18 パイロットパルス発生器 26 移相手段 30 サンプリングパルス発生器 38 信号処理手段 54 可変ローパスフィルタ手段 Reference Signs List 2 transmitter 4 transmission pulse generator 6 transmission antenna 8 concealed object 10 reception antenna 12 positive feedback amplifier 14 sampling means 16 sampling pulse generator 18 pilot pulse generator 26 phase shift means 30 sampling pulse generator 38 signal processing means 54 variable low-pass Filter means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 物体に向けて電磁波を送信する送信アン
テナと、物体から反射された電磁波を受信する受信アン
テナと、受信アンテナからの受信信号を所定帰還回路に
て増幅する帰還増幅器と、正帰還された受信信号をサン
プリングするサンプリング手段と、サンプリングされた
受信信号を処理して物体の位置を演算する信号処理手段
とを備え、前記帰還増幅器は、一測定サイクル中、前記
受信信号を順次帰還増幅することを特徴とする物体検出
装置。
1. A transmitting antenna for transmitting an electromagnetic wave toward an object, a receiving antenna for receiving an electromagnetic wave reflected from the object, a feedback amplifier for amplifying a signal received from the receiving antenna by a predetermined feedback circuit, and a positive feedback. Sampling means for sampling the sampled reception signal, and signal processing means for processing the sampled reception signal to calculate the position of the object.The feedback amplifier sequentially amplifies the reception signal during one measurement cycle. An object detection device, comprising:
【請求項2】 物体に向けて電磁波を送信する送信アン
テナと、物体から反射された電磁波を受信する受信アン
テナと、受信アンテナからの受信信号をサンプリングす
るサンプリング手段と、サンプリングされた受信信号の
ノイズ成分を除去するための可変ローパスフィルタ手段
と、前記可変ローパスフィルタ手段を通過した受信信号
を処理して物体の位置を演算する信号処理手段とを備
え、前記可変ローパスフィルタ手段は、一測定サイクル
中、時間の経過に伴ってその時定数が大きくなることを
特徴とする物体検出装置。
2. A transmitting antenna for transmitting an electromagnetic wave toward an object, a receiving antenna for receiving an electromagnetic wave reflected from the object, sampling means for sampling a received signal from the receiving antenna, and noise of the sampled received signal. Variable low-pass filter means for removing the component, and signal processing means for processing the received signal passed through the variable low-pass filter means to calculate the position of the object, the variable low-pass filter means during one measurement cycle An object detection device characterized in that the time constant increases with time.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001124851A (en) * 1999-10-26 2001-05-11 Osaka Gas Co Ltd Object detector

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001124851A (en) * 1999-10-26 2001-05-11 Osaka Gas Co Ltd Object detector

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