JP2003344310A - 隠蔽物体探査方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 隠蔽された物体である配管や鉄筋などの腐食
程度を判定可能な隠蔽物体探査方法および装置を提供す
る 【解決手段】 隠蔽物体探査方法が、電磁波を送受信す
ることのできる送受信アンテナの中心位置を通り、物体
を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸上に物体が存
在するように送受信アンテナを配置し、送受信アンテナ
を直交軸周りに回転させながら、電磁波を物体に複数回
放射すると共に物体からの反射信号を受信する送受信制
御工程と、送受信アンテナの回転角またはその相当量と
反射信号の反射時間とを座標軸とし、反射信号を強度分
布として表示するための２次元データを生成する２次元
データ生成工程と、２次元データを画像で表示する表示
工程と、画像の強度分布を評価して、物体の腐食程度を
判定する判定工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地中または建築物の
内部に隠蔽された配管や鉄筋などの探査対象とする被探
査物体の腐食程度を判定するための方法および装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、このような電磁波を用いた隠蔽
物体探査方法の従来例として、特開２００１−１６５８
７０号公報に記載の「電磁波信号を使用したコンクリー
ト構造物の状態検出方法及びシステム」がある。この従
来例では、コンクリート構造物の補強バーである鉄筋か
らの電磁波の反射振幅を、深さに応じた電磁波のコンク
リート中での減衰を考慮して補正し、その補正された振
幅が小さいほど鉄筋の腐食が大きいとして、コンクリー
ト構造物の劣化程度を判断するものである。なお、この
従来例における判定方法の根拠は、腐食した鉄筋での反
射振幅は健全な鉄筋での反射振幅よりも小さくなるとい
うこと、及びコンクリート中を伝搬する際の電磁波の減
衰は良好な状態のコンクリートよりも劣化したコンクリ
ートの方が大きくなるということの２点である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、敷設したばかりの新しいコンクリートでは水分が多
く含まれ、電磁波の減衰は逆に大きくなるだけでなく、
周囲の環境条件によって経時変化に対するコンクリート
の水分低下の程度も異なってくる。従って、同じ深さで
かつ腐食が同じ程度の鉄筋で反射して得られた電磁波の
反射振幅でも、測定対象のコンクリートが異なれば様々
な値をとるので、深さに応じて電磁波のコンクリート中
での減衰を補正しても、腐食の程度を正確に判断するこ
とは困難であった。

【０００４】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的は、隠蔽された物体である配管や鉄
筋などの腐食程度を正確に判定可能な隠蔽物体探査方法
および装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る隠蔽物体探査方法の第一の特徴構成は、
特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した如く、電磁波
を送受信することのできる送受信アンテナの中心位置を
通り、探査対象とする被探査物体を隠蔽している媒質表
面と直交する直交軸上に前記被探査物体が存在するよう
に前記送受信アンテナを配置し、前記送受信アンテナを
前記直交軸周りに回転させながら、電磁波を前記被探査
物体に複数回放射すると共に前記被探査物体からの反射
信号を受信する送受信制御工程と、前記送受信アンテナ
の回転角またはその相当量と前記反射信号の反射時間と
を座標軸とし、前記反射信号を強度分布として表示する
ための２次元データを生成する２次元データ生成工程
と、前記２次元データを画像で表示する表示工程と、前
記画像の強度分布を評価して、前記被探査物体の腐食程
度を判定する判定工程とを含む点にある。尚、回転角の
相当量とは、送受信アンテナが一定速度で回転している
間の一定時間間隔のことであり、回転速度または回転角
速度に基づいて回転角に換算することができる。尚、送
受信アンテナを回転させながら電磁波の放射を行うこと
には、回転を一時停止してから電磁波の放射を行う場合
と、回転中に電磁波の放射を行う場合とが含まれるが、
双方の測定結果に差はない。

【０００６】同第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項２に記載した如く、電磁波を送受信することの
できる送受信アンテナの中心位置を通り、探査対象とす
る被探査物体を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸
上に前記被探査物体が存在するように前記送受信アンテ
ナを配置し、前記送受信アンテナを前記直交軸周りに回
転させながら、電磁波を前記被探査物体に複数回放射す
ると共に前記被探査物体からの第１反射信号を受信する
送受信制御工程と、前記送受信アンテナの回転角または
その相当量と前記第１反射信号の反射時間とを座標軸と
し、前記第１反射信号の強度を２次元データとして生成
する２次元データ生成工程と、前記直交軸上に前記被探
査物体が存在しないように前記送受信アンテナを配置
し、電磁波を前記媒質中に放射すると共に前記媒質から
の第２反射信号を受信する第２送受信制御工程と、前記
第２反射信号の反射時間を座標軸とし、前記第２反射信
号の強度を１次元データとして生成する１次元データ生
成工程と、同一の反射時間毎に前記２次元データから前
記１次元データを減算し、前記反射信号の差処理強度分
布として表示するための差処理２次元データを生成する
差処理２次元データ生成工程と、前記差処理２次元デー
タを画像で表示する表示工程と、前記画像の強度分布を
評価して、前記被探査物体の腐食程度を判定する判定工
程とを含む点にある。

【０００７】同第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項３に記載の如く、上記第一または第二の特徴構
成に加えて、前記送受信制御工程において、電磁波の放
射が一定の回転角度毎に行われる点にある。ここで、電
磁波の放射が行われる一定の回転角度毎とは、得られた
反射信号の強度分布から鉄筋の腐食程度を判定すること
ができる程度の角度間隔である。

【０００８】同第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項４に記載した如く、上記第一から第三のいずれ
かの特徴構成に加えて、前記各工程に先立って、少なく
とも前記被探査物体が隠蔽されている媒質表面の所定の
領域を前記送受信アンテナで走査して、少なくとも前記
被探査物体が存在する位置を特定する点にある。

【０００９】同第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄
の請求項５に記載した如く、上記第一から第四のいずれ
かの特徴構成に加えて、所定の径の円孔部を持つ非金属
板と径が前記円孔部の径よりも小さい非金属の円板とを
同心で互いに回転可能に組み合わせて構成された回転手
段を、前記直交軸が前記円板の中心を通過するように前
記送受信アンテナと前記媒質表面との間に挿入して、前
記送受信アンテナの回転を行う点にある。

【００１０】上記目的を達成するための本発明に係る隠
蔽物体探査装置の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請
求項６に記載した如く、電磁波を送受信することのでき
る送受信アンテナの中心位置を通り、探査対象とする被
探査物体を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸上に
前記被探査物体が存在するように配置された前記送受信
アンテナを前記直交軸周りに回転させる回転手段と、電
磁波を前記被探査物体に放射すると共に前記被探査物体
からの反射信号を受信する送受信制御手段と、前記送受
信アンテナの回転角またはその相当量と前記反射信号の
反射時間とを座標軸とし、前記反射信号を強度分布とし
て表示するための２次元データを生成する２次元データ
生成手段と、前記２次元データを画像で表示する表示手
段と、前記画像の強度分布を評価して、前記被探査物体
の腐食程度を判定する判定手段とを備えてなる点にあ
る。

【００１１】以下に作用並びに効果を説明する。本発明
に係る隠蔽物体探査方法の第一の特徴構成によれば、隠
蔽されている被探査物体の腐食程度の違いによって強度
分布の画像に特徴的な形状変化が現れるという発明者の
新知見によって、アンテナを回転させながら隠蔽された
被探査物体へ電磁波を複数回放射し、その反射信号を測
定して、反射信号を階調表示した強度分布を２次元画像
で表示することで、当該被探査物体の腐食程度を判定す
ることができる。ここでいう被探査物体とは、地中また
は建物内部に埋設された配管や鉄筋であり、これらを掘
り出すことなく、その腐食程度を判定することが可能と
なる。特に、本発明では電磁波の反射振幅の値ではな
く、特徴的な強度分布を持った画像パターンによって腐
食程度を判断することができるため、電磁波のコンクリ
ート中での減衰などを補正する必要がない。

【００１２】本発明に係る隠蔽物体探査方法の第二の特
徴構成によれば、被探査物体からの反射信号の強度分布
を表示するための２次元データを得た後に、探査装置を
移動して、被探査物体からの反射信号を含まない媒質自
体からの反射信号、即ちノイズである１次元データを測
定し、同一の反射時間毎に上記２次元データからその１
次元データを減算することで、ノイズの影響が排除され
た差処理２次元データを得ることができる。さらに、そ
の差処理２次元データを画像表示し、階調表示された強
度分布の画像を判定することによって、第一の特徴構成
により得られる効果と同様に隠蔽されている被探査物体
の腐食程度を判定することができる。

【００１３】本発明に係る隠蔽物体探査方法の第三の特
徴構成によれば、電磁波の放射が一定の回転角度毎に行
われることから回転角方向に特徴的な強度分布を持った
画像パターンが得られるので、物体の腐食程度の判定が
容易である。

【００１４】本発明に係る隠蔽物体探査方法の第四の特
徴構成によれば、隠蔽されている被探査物体の位置が不
明である場合であっても、電磁波を放射しながら媒質表
面の所定の領域を走査することで少なくとも被探査物体
の正確な位置を特定することができる。媒質中には、被
探査物体だけでなく探査対象としない探査外物体が存在
していることもあるが、そのような場合であっても、上
記のような埋設位置の特定作業を実施することで、被探
査物体の埋設位置に加えて、探査外物体の埋設位置を特
定することもできる。このように、少なくとも被探査物
体の埋設位置を特定し、その後、アンテナを回転させな
がら隠蔽された被探査物体へ電磁波を複数回放射し、そ
の反射信号を測定して、反射信号を階調表示した強度分
布を２次元画像で表示し、その画像を評価することによ
り、隠蔽されている被探査物体の腐食程度を判定するこ
とができる。

【００１５】本発明に係る隠蔽物体探査方法の第五の特
徴構成によれば、手動による回転操作を容易に行うこと
ができ、さらにその際に回転軸がずれることもない。

【００１６】本発明に係る隠蔽物体探査装置の特徴構成
によれば、回転手段が、電磁波を送受信することのでき
る送受信アンテナの中心位置を通り、被探査物体を隠蔽
している媒質表面と直交する直交軸上に上記被探査物体
が存在するように配置された上記送受信アンテナを上記
直交軸周りに回転させ、送受信手段が、電磁波を上記被
探査物体に複数回放射すると共に上記被探査物体からの
反射信号を受信し、２次元データ生成手段が、上記送受
信アンテナの回転角またはその相当量と上記反射信号の
反射時間とを座標軸とし、上記反射信号を強度分布とし
て表示するための２次元データを生成し、表示手段が、
上記２次元データを階調表示された２次元画像で表示
し、判定手段が、上記画像の強度分布を評価して、上記
被探査物体の腐食程度を判定できるため、上記した隠蔽
物体探査方法の第一の特徴構成により得られる効果と同
様の効果を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜図４を参照して、本願発明
で用いる装置構成について説明する。まず、図１に示す
ように、媒質であるコンクリート１内には鉄筋２が埋設
されており、送受信機８とデータ解析装置２０とを備え
た隠蔽物体探査装置３がコンクリート１表面を移動し
て、送受信アンテナ５の中心位置を通り、鉄筋２を隠蔽
しているコンクリート１表面と直交する直交軸上に鉄筋
２が存在するように送受信アンテナ５が位置決めされて
いる。ここで、鉄筋２の埋設位置は既に分かっているも
のとしているが、鉄筋２の埋設位置が不明である場合
は、従来法と同様に鉄筋２が埋設されていると思われる
領域を隠蔽物体探査装置３を使って電磁波を放射しなが
ら走査すれば、鉄筋２の埋設位置を特定することができ
る。媒質中には、探査対象とする鉄筋２だけでなく探査
対象としない鉄筋などの探査外物体が同時に埋設されて
いることもあるが、そのような場合であっても、上記の
ような埋設位置の特定作業を実施することで、鉄筋２の
埋設位置に加えて、別の鉄筋等の探査外物体の埋設位置
を特定することもできる。その後、上述のように送受信
アンテナ５の中心位置を通り、鉄筋２を隠蔽しているコ
ンクリート１表面と直交する前記直交軸上に鉄筋２が存
在するように送受信アンテナ５の位置決めを行うことが
できる。

【００１８】図１における送受信機８は、例えば１００
ＭＨｚ〜１ＧＨｚの単発のパルス信号を送信回路９で発
生し、送信アンテナ５ａより電磁波の波動信号としてコ
ンクリート１内に放射する。送信アンテナ５ａより放射
され、コンクリート１に入射した入射波６は鉄筋２表面
で反射散乱され、その反射波７が受信アンテナ５ｂで受
信された後、受信回路１０において、反射信号として復
調増幅される。さらに、受信回路１０では必要に応じて
振幅補正や波形スムージングや雑音除去処理が行われ
る。送信アンテナ５ａより放射され、受信アンテナ５ｂ
で受信されるまでの時間差（これが実質上の反射時間）
ｔはコンクリート１の表面から鉄筋２までの距離とコン
クリート１の比誘電率εまたは電磁波の伝搬速度より一
義的に決定される。送信アンテナ５ａおよび受信アンテ
ナ５ｂは、回転手段４を挟んでコンクリート１表面と一
定距離で配置されており、送信アンテナ５ａと受信アン
テナ５ｂとの間隔は７５ｍｍとしている。

【００１９】図１に示すように、送受信機８には、受信
回路１０の増幅部の利得を時間差ｔに応じて変調する信
号強度変調手段１１が設けられており、時間差ｔが長く
なるにつれてコンクリート１を伝搬するパルス信号の損
失が大きくなり、反射信号強度が減衰するのを振幅補正
し、時間差ｔ、つまりは反射時間ｔの増加に対して急激
に減衰しない反射信号を得る構成とされている。この構
成により、後の信号処理に必要な信号強度を確保でき
る。

【００２０】次に、受信アンテナ５ｂによって受信され
た反射信号が送られるデータ解析装置２０について、図
１及び図２に基づいて説明する。データ解析装置２０
は、マイクロプロセッサや半導体メモリ等によって構成
されるデータ処理部２１と、外部からの操作指示を入力
するマウスやキーボード等の入力部２２と、各処理段階
での画像データや出力結果を表示するＣＲＴモニタや液
晶ディスプレイ等の表示部２３を備えて構成されてい
る。更に、各処理段階でのデータや出力結果等を保管格
納する磁気ディスク等の外部補助記憶部２４を備えてい
る。

【００２１】このデータ処理部２１は、送信回路９での
電磁波の放射タイミングを制御し、受信回路１０で受信
された反射信号のサンプリングを制御するなどの電磁波
の送受信工程一般を制御する送受信制御手段１２と、受
信回路１０から入力される反射信号を、送受信アンテナ
５の回転角またはその相当量と反射信号の反射時間とを
座標軸とし、反射信号を階調表示した２次元画像で表示
するための２次元データを生成する２次元データ生成手
段１３として機能するように構成されている。図２にお
いて、埋設された鉄筋２の腐食程度を判定するための判
定手段１４は表示部２３において表示された画像を人間
が評価し、判定することによって実施されてもよく、ま
た画像の階調表示した強度分布パターンを認識したデー
タ処理部２１が自動的に行ってもよい。画像の評価およ
び判定については後述する。

【００２２】図３は埋設されている物体の埋設状況を示
すための断面図である。本願発明においては、物体を埋
設している媒質としてコンクリートを用いている。コン
クリート中には、錆のない健全な鉄筋２ａ、やや腐食し
て錆びた鉄筋２ｂ、かなり腐食して錆のひどい鉄筋２ｃ
の３種類が埋設されている。なお、何れも鉄筋の径は１
２ｍｍであり、表面から６０ｍｍの位置に埋設されてお
り、その埋設位置はすでに知られているものとする。

【００２３】図４は隠蔽物体探査装置３の下部に備えら
れた回転手段４を例示的に示した図である。回転手段４
はアクリル製の挿入側回転手段４ａと、その挿入側回転
手段４ａが挿入されるアクリル製の被挿入側回転手段４
ｂとからなる。挿入側回転手段４ａは、その中心を回転
軸とし、その回転軸が送受信アンテナ５の中心位置と一
致するように隠蔽物体探査装置３の下面に装着されてい
る。被挿入側回転手段４ｂは挿入側回転手段４ａが挿入
される孔を備えた非金属の物体であり、挿入側回転手段
４ａが被挿入側回転手段４ｂの孔に挿入されることによ
って、送受信アンテナ５を備えた隠蔽物体探査装置３が
上記の回転軸周りに回転可能となる。尚、回転時には、
回転軸が移動しないように挿入側回転手段４ａおよび被
挿入側回転手段４ｂはそれぞれ隠蔽物体探査装置３の下
面およびコンクリート１表面に固定されるが、測定後、
取り外すことが可能である。ここで、回転手段４は必ず
しも上記のような２つの非金属物体からなる機構である
必要はなく、電動モータ等を備えて自動的に回転する機
構であってもよい。また、回転手段４の材質はアクリル
に限定されず、送信アンテナ５ａから放射される電磁波
を遮蔽しないような材質であればよい。

【００２４】＜第１実施形態＞図１および図２に示すよ
うに、本発明の第１実施形態に係る隠蔽物体探査方法を
実施する隠蔽物体探査装置３は、電磁波を送受信するこ
とのできる送受信アンテナ５の中心位置を通り、物体２
を隠蔽している媒質１表面と直交する直交軸上に物体２
が存在するように配置された送受信アンテナ５を直交軸
周りに回転させる回転手段４と、電磁波を物体２に複数
回放射すると共に物体２からの反射信号を受信する送受
信制御手段１２と、送受信アンテナ５の回転角またはそ
の相当量と反射信号の反射時間とを座標軸とし、反射信
号を強度分布として表示するための２次元データを生成
する２次元データ生成手段１３と、２次元データを画像
で表示する表示手段２３と、画像の強度分布を評価し
て、物体の腐食程度を判定する判定手段１４とを備えて
なる。

【００２５】次に、本発明の第１実施形態に係る隠蔽物
体探査方法について説明する。本発明に係る隠蔽物体探
査方法は、電磁波を送受信することのできる送受信アン
テナ５の中心位置を通り、物体を隠蔽している媒質１表
面と直交する直交軸上に物体が存在するように送受信ア
ンテナ５を配置し、送受信アンテナ５を直交軸周りに回
転させながら、電磁波を物体に複数回放射すると共に物
体からの反射信号を受信する送受信制御工程と、送受信
アンテナ５の回転角またはその相当量と反射信号の反射
時間とを座標軸とし、反射信号を強度分布として表示す
るための２次元データを生成する２次元データ生成工程
と、２次元データを画像で表示する表示工程と、画像の
強度分布を評価して、物体の腐食程度を判定する判定工
程とを含む。以下に、図面を参照しながら一連の工程を
具体的に説明する。

【００２６】回転手段４を用いて隠蔽物体探査装置３を
回転させながら、埋設された物体の探査を行った例を次
に示す。ここで、送信アンテナ５ａから放射される電磁
波は単一の直線偏波面を有する電磁波であり、電磁波の
偏波方向と鉄筋の長さ方向との関係は、図５に示すよう
に規定する。まず、図５（ａ）に示すように、送信アン
テナ５ａから放射される電磁波の偏波方向が、隠蔽され
た鉄筋と平行である場合の隠蔽物体探査装置３の回転角
度を０°とし、反時計回り方向を正とする。それに従っ
て、隠蔽物体探査装置３を−９０°〜＋９０°と回転さ
せた場合を図５（ｂ）〜（ｄ）に示す。

【００２７】送受信制御手段１２によって、隠蔽物体探
査装置３を−９０°〜＋９０°まで１８０°回転させな
がら複数回電磁波を鉄筋に対して放射すると共に、物体
からの反射信号を受信する。受信された反射信号は、２
次元データ生成手段１３によって、送受信アンテナ５の
回転角と反射時間とを座標軸とし、反射信号を階調表示
した強度分布として表示するための２次元データとして
生成される。電磁波を放射するタイミングに関しては、
隠蔽物体探査装置３が所定の回転角度を通過する毎に電
磁波を放射して反射信号を測定する場合と、回転角度に
関係なく、隠蔽物体探査装置３が一定速度で回転してい
る間に一定時間間隔で電磁波を放射し、反射信号の測定
を行う場合とがある。ここで、回転角度を基準とする場
合と、時間間隔を基準とする場合を述べたが、回転速度
または回転角速度が分かれば、互いの値へ換算すること
ができる。

【００２８】生成された２次元データは、表示手段２３
によって図６に示すような反射信号強度の分布を表す２
次元画像で表示される。図６（ａ）は錆のない健全な鉄
筋２ａの画像、（ｂ）はやや腐食して錆びた鉄筋２ｂの
画像、（ｃ）はかなり腐食して錆のひどい鉄筋２ｃの画
像であり、それぞれ図３に示した３種類の鉄筋に対応す
る。また、各図において、縦軸は０〜３．５ｎｓの反射
時間、左端が回転角−９０°での画像であり、右端が回
転角＋９０°での画像である。図６から明らかであるよ
うに、腐食の程度によって、得られる反射信号を階調表
示した強度分布の２次元画像に明確な差が現れる。従っ
て、判定手段１４によって、図６（ａ）〜（ｃ）の画像
の階調表示した強度分布の特徴を評価することで、隠蔽
された鉄筋の腐食程度を判定することができる。具体的
には、図６（ａ）から（ｃ）へと腐食の程度が大きくな
るほど、反射時間１ｎｓ付近の鉄筋２ａ〜２ｃからの反
射信号が、横長の楕円から中央部分へと集まる様子が示
されている。

【００２９】＜第２実施形態＞第１実施形態では、受信
アンテナ５ｂは鉄筋からの反射信号だけでなく、鉄筋が
埋設されている媒質１からのノイズをも反射信号として
受信してしまう。そのため、得られた２次元画像から媒
質１によるノイズの影響を取り除くことが求められる。
以下に、鉄筋以外の媒質１からによる反射信号強度など
のノイズを測定して、その反射信号を減算除去すること
で、鉄筋からの反射信号のみで生成された差処理２次元
データを求める方法について説明する。

【００３０】本発明の第２実施形態に係る隠蔽物体探査
方法は、電磁波を送受信することのできる送受信アンテ
ナ５の中心位置を通り、物体を隠蔽している媒質１表面
と直交する直交軸上に物体が存在するように送受信アン
テナ５を配置し、送受信アンテナ５を直交軸周りに回転
させながら、電磁波を物体に複数回放射すると共に物体
からの第１反射信号を受信する送受信制御工程と、送受
信アンテナ５の回転角またはその相当量と第１反射信号
の反射時間とを座標軸とし、第１反射信号の強度を２次
元データとして生成する２次元データ生成工程と、直交
軸上に物体が存在しないように送受信アンテナ５を配置
し、電磁波を媒質１中に放射すると共に媒質１からの第
２反射信号を受信する第２送受信制御工程と、第２反射
信号の反射時間を座標軸とし、第２反射信号の強度を１
次元データとして生成する１次元データ生成工程と、同
一の反射時間毎に２次元データから１次元データを減算
し、反射信号の差処理強度分布として表示するための差
処理２次元データを生成する差処理２次元データ生成工
程と、差処理２次元データを画像で表示する表示工程
と、画像の強度分布を評価して、物体の腐食程度を判定
する判定工程とを含む。

【００３１】図１および図２を参照して本実施形態の隠
蔽物体探査方法を詳細に説明する。本隠蔽物体探査方法
は、隠蔽された鉄筋２の２次元データを生成する工程ま
では第１実施形態と同様であるが、２次元データを生成
した後または前に、測定される反射信号に含まれるノイ
ズの測定を行い、２次元データからノイズを除去しよう
とするものである。２次元データ生成工程に引き続い
て、隠蔽物体探査装置３を移動して、送受信アンテナ５
の中心位置を通り、鉄筋を隠蔽しているコンクリート１
表面と直交する直交軸上に鉄筋が存在しないように送受
信アンテナ５の位置決めを行う。次に、送受信制御手段
１２を用いて送信アンテナ５ａから、単発のパルス信号
で構成される単一の直線偏波面を有する電磁波をコンク
リート１中に放射する。コンクリート１中で反射された
信号またはノイズは受信アンテナで受信され、データ処
理部の１次元データ生成手段１５で１次元データが生成
される。その１次元データを図７に示す。ここで１次元
データというのは時間軸上に反射信号強度が表されたデ
ータであり、送受信アンテナ５を回転させないために回
転角度またはそれに相当する成分を含まない点で、２次
元データ生成工程で生成された２次元データとは異な
る。しかし、ここではコンクリート１が等方的であるた
めにアンテナを回転させる必要がないのであって、媒質
１が等方的でない場合はアンテナを回転させながら鉄筋
からの反射信号を含む２次元データを測定したのと同じ
測定タイミングで、鉄筋からの反射を含まない２次元デ
ータを測定する必要がある。

【００３２】次に、差処理２次元データ生成手段１６に
よって、２次元データ生成工程で生成された２次元デー
タの反射信号強度から上記の１次元データの反射信号強
度が同一の反射時間毎に、回転角またはその相当量が異
なるすべての反射信号に対して減算される。その結果、
鉄筋から反射された、ノイズを含んでいない反射信号を
差処理２次元データとして生成することができる。次
に、表示手段２３によって、導出された差処理２次元デ
ータが送受信アンテナ５の回転角またはその相当量と反
射信号の反射時間とを座標軸として画像表示される。

【００３３】差処理２次元データの画像表示例を図８に
示す。図８（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、図６（ａ）〜
（ｃ）で示した画像の２次元データから図７に示した１
次元データを減算して得られた差処理２次元データを画
像表示したものである。

【００３４】図６（ａ）〜（ｃ）で示した２次元画像と
同様に、図８（ａ）〜（ｃ）の２次元画像から、鉄筋の
腐食の程度によって、２次元画像の階調表示した強度分
布の明確な差で現れる。従って、それらの２次元画像の
階調表示した強度分布を評価することで、隠蔽された鉄
筋の腐食の程度を判定することができる。具体的には、
図６と同様に、図８（ａ）から（ｃ）へと腐食の程度が
大きくなるほど、反射時間１ｎｓ付近の鉄筋２ａ〜２ｃ
からの正の反射信号が、横長の楕円から中央部分へと集
まる様子がさらに明瞭になり、かつ腐食が大きい時に
は、左端の回転角−９０°と右端の回転角＋９０°付近
で負の反射信号の領域が発生する様子が示されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る隠蔽物体探査装置のブロック構成
図である。

【図２】データ解析装置の機能構成図である。

【図３】本発明の実施形態における測定で用いられた、
埋設された鉄筋を示す図である。

【図４】回転手段を例示的に示した図である。

【図５】隠蔽物体探査装置の回転角度を示す図である。

【図６】反射信号の強度分布を表す２次元画像である。

【図７】反射信号の波形を表す１次元データのグラフで
ある。

【図８】反射信号の強度分布を表す差処理２次元画像で
ある。

【符号の説明】

１ コンクリート（媒質） ２ 鉄筋（物体） ２ａ 錆のない健全な鉄筋 ２ｂ やや腐食して錆びた鉄筋 ２ｃ かなり腐食して錆のひどい鉄筋 ３ 隠蔽物体探査装置 ４ 回転手段 ４ａ 挿入側回転手段 ４ｂ 被挿入側回転手段 ５ 送受信アンテナ ５ａ 送信アンテナ ５ｂ 受信アンテナ ６ 入射波 ７ 反射波 ８ 送受信機 ９ 送信回路 １０ 受信回路 １１ 信号強度変調手段 １２ 送受信制御手段 １３ ２次元データ生成手段 １４ 判定手段 １５ １次元データ生成手段 １６ 差処理２次元データ生成手段 ２０ データ解析装置 ２１ データ処理部 ２１ａ メモリ ２２ 入力部 ２３ 表示手段 ２４ 外部補助記憶部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AC01 AD15 AE11 AF02 AG07 AH19 AJ05 AJ13 AK14 AK22 AK26 AK28 BG09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁波を送受信することのできる送受信
   アンテナの中心位置を通り、探査対象とする被探査物体
   を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸上に前記被探
   査物体が存在するように前記送受信アンテナを配置し、
   前記送受信アンテナを前記直交軸周りに回転させなが
   ら、電磁波を前記被探査物体に複数回放射すると共に前
   記被探査物体からの反射信号を受信する送受信制御工程
   と、 前記送受信アンテナの回転角またはその相当量と前記反
   射信号の反射時間とを座標軸とし、前記反射信号を強度
   分布として表示するための２次元データを生成する２次
   元データ生成工程と、 前記２次元データを画像で表示する表示工程と、 前記画像の強度分布を評価して、前記被探査物体の腐食
   程度を判定する判定工程とを含む隠蔽物体探査方法。
2. 【請求項２】 電磁波を送受信することのできる送受信
   アンテナの中心位置を通り、探査対象とする被探査物体
   を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸上に前記被探
   査物体が存在するように前記送受信アンテナを配置し、
   前記送受信アンテナを前記直交軸周りに回転させなが
   ら、電磁波を前記被探査物体に複数回放射すると共に前
   記被探査物体からの第１反射信号を受信する送受信制御
   工程と、 前記送受信アンテナの回転角またはその相当量と前記第
   １反射信号の反射時間とを座標軸とし、前記第１反射信
   号の強度を２次元データとして生成する２次元データ生
   成工程と、 前記直交軸上に前記被探査物体が存在しないように前記
   送受信アンテナを配置し、電磁波を前記媒質中に放射す
   ると共に前記媒質からの第２反射信号を受信する第２送
   受信制御工程と、 前記第２反射信号の反射時間を座標軸とし、前記第２反
   射信号の強度を１次元データとして生成する１次元デー
   タ生成工程と、 同一の反射時間毎に前記２次元データから前記１次元デ
   ータを減算し、前記反射信号の差処理強度分布として表
   示するための差処理２次元データを生成する差処理２次
   元データ生成工程と、 前記差処理２次元データを画像で表示する表示工程と、 前記画像の強度分布を評価して、前記被探査物体の腐食
   程度を判定する判定工程とを含む隠蔽物体探査方法。
3. 【請求項３】 前記送受信制御工程において、電磁波の
   放射が一定の回転角度毎に行われることを特徴とする請
   求項１または請求項２に記載の隠蔽物体探査方法。
4. 【請求項４】 前記各工程に先立って、少なくとも前記
   被探査物体が隠蔽されている媒質表面の所定の領域を前
   記送受信アンテナで走査して、少なくとも前記被探査物
   体が存在する位置を特定することを特徴とする請求項１
   から請求項３のいずれかに記載の隠蔽物体探査方法。
5. 【請求項５】 所定の径の円孔部を持つ非金属板と径が
   前記円孔部の径よりも小さい非金属の円板とを同心で互
   いに回転可能に組み合わせて構成された回転手段を、前
   記直交軸が前記円板の中心を通過するように前記送受信
   アンテナと前記媒質表面との間に挿入して、前記送受信
   アンテナの回転を行うことを特徴とする請求項１から請
   求項４のいずれかに記載の隠蔽物体探査方法。
6. 【請求項６】 電磁波を送受信することのできる送受信
   アンテナの中心位置を通り、探査対象とする被探査物体
   を隠蔽している媒質表面と直交する直交軸上に前記被探
   査物体が存在するように配置された前記送受信アンテナ
   を前記直交軸周りに回転させる回転手段と、 電磁波を前記被探査物体に放射すると共に前記被探査物
   体からの反射信号を受信する送受信制御手段と、 前記送受信アンテナの回転角またはその相当量と前記反
   射信号の反射時間とを座標軸とし、前記反射信号を強度
   分布として表示するための２次元データを生成する２次
   元データ生成手段と、 前記２次元データを画像で表示する表示手段と、 前記画像の強度分布を評価して、前記被探査物体の腐食
   程度を判定する判定手段とを備えてなる隠蔽物体探査装
   置。