JP2013024873A - 基盤内の物体を検出するための検出装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信ユニット(54;141;161)が、少なくとも1つの別の送信信号(TX2,TX3)を基盤に送信するように構成された少なくとも1つの別のセンサ素子(53.2,53.3)を備え、送信ユニット(54;141;161)の送信素子(53.1〜53.3)が、制御・評価ユニット(45)によって互いに無関係に制御可能である。
【選択図】図3B
Description
3,6 基盤
8,11,12.1〜12.3 物体
26 表示ユニット
44 第1センサユニット
45 制御・評価ユニット
47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5 センサ素子
53.1,53.2,53.3;142.2〜142.4;162.2〜162.5 送信素子
54;141;161 送信ユニット
55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5 受信素子
56;141;161 受信ユニット
55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5 受信素子
56;141;161 受信ユニット
67.1,67.2,67.3 スタックメモリ
68 メインメモリ
74.1〜74.5 受信信号
89.1〜89.5;107.1〜107.30,108.1〜108.30;149.1〜149.3;150.1〜150.3;170.1〜170.5;171.1〜171.5 深部断面図
90;109 平面図
44;122;142;161 第1センサユニット
123 第2センサユニット
124 変調ユニット
125 通信接続
130 第1方向
131 第3方向
132 第2方向
Claims (29)
- 基盤(3,6)に第1送信信号(TX1)を送信するように構成された第1送信素子(53.1)を有する送信ユニット(54;141;161)と、
前記第1送信信号(TX1)、物体(8,11,12.1〜12.3)および基盤(3,6)の特性に関係した受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3)を受信するように構成された複数の受信素子(55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)を有する受信ユニット(56;141;161)と、
前記送信および前記受信ユニット(54,56)を制御し、前記受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3)を評価するように構成された制御・評価ユニット(45)と、
前記制御・評価ユニット(45)によって評価された前記受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3)を表示するように構成された表示ユニット(26)と、
を備える、基盤(3,6)内の物体(8,11,12.1〜12.3)を検出するための検出装置(1;21;121)において、
前記送信ユニット(54;141;161)が、第2送信信号(TX2,TX3)を基盤(3,6)に送信するように構成された第2送信素子(53.2,53.3)を備え、
前記送信ユニット(54;141;161)の前記第1および第2送信素子(53.1〜53.3)が、前記制御・評価ユニット(45)によって互いに無関係に制御可能であることを特徴とする、基盤(3,6)内の物体(8,11,12.1〜12.3)を検出するための検出装置(1;21;121)。 - 前記送信ユニット(54)の前記第1および第2送信素子(53.1〜53.3)並びに前記受信ユニット(56)の前記複数の受信素子(55.1〜55.3)が、1つの送信素子と1つの受信素子とが統合されたセンサ素子(47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)を複数構成して第1センサユニット(44;122;142;161)に組み込まれており、
前記センサ素子(47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)が、前記制御・評価ユニット(45)によって、前記センサ素子(47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)が前記送信信号(TX1, TX2, TX3)を送信する送信モードと、前記センサ素子(47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)が前記受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3, TX2/RX1, TX2/RX2, TX2/RX3, TX3/RX1, TX3/RX2, TX3/RX3)を受信する受信モードとの間で切換可能である、請求項1に記載の検出装置。 - 前記第1センサユニット(44;122;142;161)は、少なくとも3つの前記センサ素子(47.1〜47.3;162.1〜162.5)が、少なくとも第1列および第2列にずらして配置されており、第2列の前記センサ素子(47.3;162.3)が、第1列の前記センサ素子(47.1,47.2;162.1,162,2)の間に配置されている、請求項2に記載の検出装置。
- 前記送信ユニット(54)の送信素子(53.1〜53.3)が、第1偏波方向(P1)を有する送信信号(TX1,P1, TX2,P1, TX3,P1)および第2偏波方向(P2)を有する送信信号(TX1,P2, TX2,P2, TX3,P2)を送信するように構成されており、前記第2偏波方向(P2)が前記第1偏波方向(P1)とは異なっている、請求項2または3に記載の検出装置。
- 前記受信ユニット(56)の受信素子(55.1〜55.3)が、同時に、第1受信信号(TX1,P1/RX1,P1, TX1,P2/RX1,P1, TX1,P1/RX2,P1, TX1,P2/RX2,P1, TX1,P1/RX3,P1, TX1,P2/RX3,P1, TX2,P1/RX1,P1, TX2,P2/RX1,P1, TX2,P2/RX2,P1, TX2,P2/RX2,P1, TX2,P1/RX3,P1, TX2,P2/RX3,P1, TX3,P1/RX1,P1, TX3,P2/RX1,P1, TX3,P1/RX2,P1, TX3,P2/RX2,P1, TX3,P1/RX3,P1, TX3,P2/RX3,P1)を前記第1偏波方向(P1)に受信し、第2受信信号(TX1,P1/RX1,P2, TX1,P2/RX1,P2, TX1,P1/RX2,P2, TX1,P2/RX2,P2, TX1,P1/RX3,P2 TX1,P2/RX3,P2, TX2,P1/RX1,P2, TX2,P2/RX1,P2 TX2,P2/RX2,P2, TX2,P2/RX2,P2, TX2,P1/RX3,P2, TX2,P2/RX3,P2, TX3,P1/RX1,P2, TX3,P2/RX1,P2, TX3,P1/RX2,P2, TX3,P2/RX2,P2, TX3,P1/RX3,P2, TX3,P2/RX3,P2)を前記第2偏波方向(P2)に受信するように構成されている、請求項4に記載の検出装置。
- 前記制御・評価ユニット(45)が、スタックメモリ(67.1,67.2,67.3)およびメインメモリ(68)を有するメモリ(66)を備える、請求項1から5までのいずれか一項に記載の検出装置。
- 第2センサユニット(123)に前記センサ素子(126.1〜126.4,127.1〜127.3)が設けられており、前記センサ素子(126.1〜126.4,127.1〜127.3)が、少なくとも1つのセンサ特性において前記第1センサユニットの前記センサ素子(47.1,47.2,47.3)とは異なっている、請求項2から6までのいずれか一項に記載の検出装置。
- 第1表示モードでは前記第1センサユニット(122)の測定結果が、第2表示モードでは前記第2センサユニット(123)の測定結果が、第3表示モードでは前記第1および第2センサユニット(122,123)の測定結果が表示ユニットに表示可能である、請求項7に記載の検出装置。
- 前記第2センサユニット(123)が、給電線(11,12.1〜12.3)を検出するための電流センサユニットとして構成されている、請求項7または8に記載の検出装置。
- 前記電流センサユニット(123)が、前記センサ素子としての第1および第2磁界センサ素子(126.1〜126.4;127.1〜127.3)を備え、前記第1磁界センサ素子(126.1〜126.4)が、第1方向(130)に磁界または磁界勾配を検出し、前記第2磁界センサ素子(127.1〜127.3)が、前記第1方向(130)とは異なる第2方向(132)に磁界または磁界勾配を検出する、請求項9に記載の検出装置。
- 前記電流センサユニット(123)が、前記第1および第2方向(130,132)とは異なる第3方向(131)に磁界または磁界勾配を検出する前記センサ素子としての第3磁界センサ素子を備える、請求項10に記載の検出装置。
- 前記電流センサユニット(123)が、第1方向(130)および第1方向(130)とは異なる第2方向(132)に磁界または磁界勾配を検出するための前記センサ素子としての磁界センサ素子を備える、請求項9に記載の検出装置。
- 前記磁界センサ素子が、前記第1方向および第2方向(130,132)とは異なる第3方向(131)に磁界または磁界勾配を検出する、請求項12に記載の検出装置。
- 前記電流センサユニット(123)が変調ユニット(124)を備え、該変調ユニットが、通信接続(125)を介して前記制御・評価ユニット(45)に接続可能であり、前記制御・評価ユニット(45)の制御命令に応答して給電線(11,12.1〜12.3)の電流信号を変調する、請求項9から13までのいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記制御・評価ユニット(45)が、前記受信信号を復調するための評価モジュールを備える、請求項14に記載の検出装置。
- 前記制御・評価ユニット(45)が、前記複数の受信素子(55.1〜55.3)の受信信号(74.1〜74・5)から複数の深部断面図(89.1〜89.5;107.1〜107.30,108.1〜108.30)を計算するように構成されている、請求項1から15までのいずれか一項に記載の検出装置。
- 前記制御・評価ユニット(45)が、前記深部断面図(89.1〜89.5;107.1〜107.30;108.1〜108.30)から、第1深さ(z)と第2深さ(z+Δz)との間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として平面図を計算し、前記表示ユニット(26)に表示するように構成されている、請求項16に記載の検出装置。
- 前記第1深さ(z)および前記第2深さ(z+Δz)が調節可能に構成されている、請求項17に記載の検出装置。
- 次のステップ:
送信ユニット(54;141;161)の第1送信素子(53.1;142.1;162.1)によって基盤(3,6)に第1送信信号(TX1)を送信するステップと、
受信ユニット(56;141;161)の複数の受信素子(55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)により、前記送信信号(TX1)、物体(8,11,12.1〜12.3)および基盤(3,6)の特性に関係した第1受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3)を受信するステップと、を備える、基盤(3,6)内の物体(8,11,12.1〜12.3)を検出するための方法において、
さらなるステップ:
前記送信ユニット(54;141;161)の第2送信素子(55.2〜53.3;142.2〜142.4;162.2〜162.5)により第2送信信号(TX2, TX3)を基盤(3,6)に送信するステップと、
前記受信ユニット(56;141;161)の前記複数の受信素子(55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)によって、前記第2送信信号(TX2, TX3)、物体(8,11,12.1〜12.3)および基盤(3,6)の特性に関係した第2受信信号(TX2/RX1, TX2/RX2, TX2/RX3, TX3/RX1, TX3/RX2, TX3/RX3)を受信するステップと、
を備えることを特徴とする、基盤(3,6)内の物体(8,11,12.1〜12.3)を検出するための方法。 - 前記送信ユニット(56;141;161)の前記第1および第2送信素子(53.1〜53.3;142.2〜142.4;162.2〜162.5)によって順次に前記第1および第2送信信号(TX1, TX2, TX3)を送信し、前記受信ユニット(56;141;161)の全ての前記受信素子(55.1〜55.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)によって、前記第1および第2受信信号(TX1/RX1, TX1/RX2, TX1/RX3, TX2/RX1, TX2/RX2, TX2/RX3, TX3/RX1, TX3/RX2, TX3/RX3)を同時に受信する、請求項19に記載の方法。
- 前記送信ユニット(54)の前記第1送信素子(53.1〜53.3)のそれぞれによって、第1偏波方向(P1)を有する第1送信信号(TX1,P1, TX2,P1, TX3,P1)を送信する第1ステップ、前記第1偏波方向(P1)とは異なる第2偏波方向(P2)を有する第2送信信号(TX1,P2, TX2,P2, TX3,P2)を送信する第2ステップを含む、請求項20に記載の方法。
- 前記受信ユニット(56)の受信素子(55.1〜55.3)により同時に、第1受信信号(TX1,P1/RX1,P1, TX1,P2/RX1,P1, TX1,P1/RX2,P1, TX1,P2/RX2,P1, TX1,P1/RX3,P1, TX1,P2/RX3,P1, TX2,P1/RX1,P1, TX2,P2/RX1,P1, TX2,P1/RX2,P1, TX2,P2/RX2,P1, TX2,P1/RX3,P1, TX2,P2/RX3,P1, TX3,P1/RX1,P1, TX3,P2/RX1,P1, TX3,P1/RX2,P1, TX3,P2/RX2,P1, TX3,P1/RX3,P1, TX3,P2/RX3,P1)を前記第1偏波方向(P1)に受信し、第2受信信号(TX1,P1/RX1,P2, TX1,P2/RX1,P2, TX1,P1/RX2,P2, TX1,P2/RX2,P2, TX1,P1/RX3,P2 TX1,P2/RX3,P2, TX2,P1/RX1,P2, TX2,P2/RX1,P2 TX2,P2/RX2,P2, TX2,P2/RX2,P2, TX2,P1/RX3,P2, TX2,P2/RX3,P2, TX3,P1/RX1,P2, TX3,P2/RX1,P2, TX3,P1/RX2,P2, TX3,P2/RX2,P2, TX3,P1/RX3,P2, TX3,P2/RX3,P2)を前記第2偏波方向(P2)に受信する、請求項21に記載の方法。
- 前記制御・評価ユニット(45)のメインメモリ(68)に伝達される前に、前記第1および第2受信信号をスタックメモリ(67.1,67.2,67.3)においてデジタル処理で平均化する、請求項19から22までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1および第2受信信号(74.1〜74.5)から、前記制御・評価ユニット(45)により複数の深部断面図(89.1〜89.5;107.1〜107.30,108.1〜108.30;149.1〜149.3;150.1〜150.3;170.1〜170.5;171.1〜171.5)を計算する、請求項19〜23までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記深部断面図(89.1〜89.5;107.1〜107.30;108.1〜108.30)から、平面図(90;109)を計算し、前記表示ユニット(26)に表示し、第1深さ(z)と第2深さ(z+Δz)との間の深さ範囲にわたる平均値、メジアン、最大値または重み付け合計として前記平面図(90;109)を計算する、請求項24に記載の方法。
- 前記送信ユニット(54)の前記第1および第2送信素子(53.1〜53.3)並びに前記受信ユニット(56)の前記複数の受信素子(55.1〜55.3)が、1つの送信素子と1つの受信素子とが統合されたセンサ素子(47.1〜47.3;142.1〜142.4;162.1〜162.5)を複数構成し、前記センサ素子としての第1および第2磁界センサ素子(126.1〜126.4;127.1〜127.3)を備えるセンサユニット(123)により、第1方向(130)に第1磁界勾配(ΔBx)を検出し、第2方向(132)に第2磁界勾配(ΔBz)を検出する、請求項19〜25までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記センサユニット(123)を基盤(6)で前進方向(28)に移動し、第1磁界勾配(ΔBx)を前進方向(28)に対して垂直な水平方向(130)に検出し、第2磁界勾配(ΔBz)を前進方向(28)および前記水平方向(130)に対して垂直な深さ方向(132)に検出する、請求項26に記載の方法。
- 前記センサユニット(123)の前記第1および第2磁界センサ素子(126.1〜126.4,127.1〜127.3)を水平方向(130)に交互に配置し、隣接する前記第1および第2磁界センサ素子(126.1〜126.4,127.1〜127.3)の前記第1磁界勾配(ΔBx)および前記第2磁界勾配(ΔBz)からそれぞれ絶対値平均ΔBxz= sqrt[(ΔBx)2 + (ΔBz 2)]を計算する、請求項27に記載の方法。
- 隣接する前記第1および第2磁界センサ素子(126.1〜126.4,127.1〜127.3)の前記絶対値平均(ΔBxz, ,1 − ΔBxz,6)から、前記制御・評価ユニット(45)によって水平方向図を計算し、前記水平方向図を前記制御・評価ユニット(45)から前記表示ユニット(26)に伝達し、前記表示ユニット(26)に表示する、請求項28に記載の方法。
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