JP2016099125A - Search device - Google Patents
Search device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016099125A JP2016099125A JP2014233620A JP2014233620A JP2016099125A JP 2016099125 A JP2016099125 A JP 2016099125A JP 2014233620 A JP2014233620 A JP 2014233620A JP 2014233620 A JP2014233620 A JP 2014233620A JP 2016099125 A JP2016099125 A JP 2016099125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marker
- cross
- sectional data
- exploration
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、地表上の探査範囲において互いに平行に又は直交するように設定された複数の走査ラインに沿って走査されたときに、地中に向けて放射した探査用電磁波の反射波を処理し、前記走査ラインを含む垂直断面視での埋設管の埋設状況を示す断面データを取得する制御部を備えた探査装置に関する。 The present invention processes a reflected wave of an electromagnetic wave for exploration radiated toward the ground when scanned along a plurality of scanning lines set to be parallel or orthogonal to each other in the exploration range on the ground surface. The present invention relates to an exploration apparatus including a control unit that acquires cross-sectional data indicating a state of burying a buried pipe in a vertical sectional view including the scanning line.
このような媒質中の探査にあたっては、電磁波の反射を用いて地中にある埋設物または空洞を探査する探査装置が知られている。特許文献1に示す探査装置は地表面上の位置(x,y)において、電磁波を地中に向けて放射し、埋設物からの反射信号を受信して、一定間隔の反射時間毎の受信信号強度を測定する。この探査装置は、地表面上の位置(x,y)を一定間隔の格子状に取り、反射時間をzとして、xyz空間において、xy平面で見た時に全ての位置にデータ値(受信信号強度)が存在する完全な3次元データを得、当該3次元データにマイグレーション処理を加えて可視化するように構成されている。 In the exploration in such a medium, exploration devices for exploring buried objects or cavities in the ground using reflection of electromagnetic waves are known. The exploration device shown in Patent Document 1 radiates electromagnetic waves toward the ground at a position (x, y) on the ground surface, receives a reflected signal from an embedded object, and receives a reception signal for each reflection time at regular intervals. Measure strength. This exploration device takes positions (x, y) on the ground surface in a grid pattern at regular intervals, and sets the reflection time as z, and data values (received signal strength) at all positions when viewed in the xy plane in xyz space. ) Is obtained, and the three-dimensional data is visualized by applying a migration process.
しかしながら、上述の探査装置では、地中にある埋設物の有無を調査するにあたって、探査対象である媒質の表面(地表面)上を、所望の分解能に応じて細かな間隔で全面走査する必要がある。このため、例えば、媒質表面を切断するような作業時に、切断予定箇所に存在し得る埋設物の調査に時間と手間がかかるという問題がある。 However, in the above-described exploration device, when investigating the presence or absence of buried objects in the ground, it is necessary to scan the entire surface (ground surface) of the medium that is the exploration target at fine intervals according to the desired resolution. is there. For this reason, for example, there is a problem that it takes time and labor to investigate a buried object that may be present at a planned cutting position during an operation of cutting the medium surface.
調査時間の短縮を目的として、電磁波の送信器及び受信器を複数設け、単位時間当たりに電磁波を受信できる箇所を増やすような探査装置も存在するが、装置コストが大幅に上昇するため、手軽には使えないという問題がある。 For the purpose of shortening the investigation time, there are some exploration devices that provide multiple electromagnetic wave transmitters and receivers and increase the number of locations that can receive electromagnetic waves per unit time. There is a problem that cannot be used.
また、地中の電波速度は、土質、地下水、含水比などによって異なるため、一様な電波速度で画像化すると、正確な表示ができない。これは、電気定数の比誘電率が大きく影響しているためであり、地中の探査を行う場合には、3次元データで比誘電率分布を推定し、電波速度を補正する必要がある。この補正のための演算には、メモリ容量や演算速度が要求されるため、地表面上を全面走査し大量のデータを取得した場合には、探査装置本体や演算装置に設けられた演算装置では対応できない場合がある。 Moreover, since the radio wave velocity in the ground varies depending on the soil quality, groundwater, water content ratio, etc., it cannot be displayed accurately when imaged at a uniform radio wave velocity. This is because the relative permittivity of the electrical constant has a great influence. When exploring underground, it is necessary to estimate the relative permittivity distribution using three-dimensional data and correct the radio wave velocity. Since the calculation for this correction requires a memory capacity and a calculation speed, when a large amount of data is acquired by scanning the entire surface of the ground, the calculation device provided in the exploration device main body or the calculation device is used. It may not be possible.
そこで、本発明の目的は、埋設物の調査にかかる作業時間を抑えるとともに、探査範囲における埋設物の位置を視覚的に把握し易いように可視化するための演算負荷を軽くできる探査装置を実現することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to realize an exploration device capable of reducing the calculation load for visualizing the position of the buried object in the exploration range so that it can be easily grasped while reducing the work time required for the investigation of the buried object. There is.
上記目的を達成するため、本発明に係る探査装置の特徴構成は、地表上の探査範囲において互いに平行に又は直交するように設定された複数の走査ラインに沿って走査されたときに、地中に向けて放射した探査用電磁波の反射波を処理し、前記走査ラインを含む垂直断面視での埋設管の埋設状況を示す断面データを取得する制御部を備えた探査装置であって、
前記制御部が、
取得した複数の前記断面データそれぞれにおいて、前記断面データにおいて前記埋設管が存在する可能性のある位置にマーカを設定するマーカ設定部と
複数の前記断面データそれぞれにおいて、前記マーカそれぞれの3次元座標を取得する座標取得部と、
一の前記断面データである第1断面データ上に存在する前記マーカである第1マーカと、隣接する他の前記断面データである第2断面データ上に存在する前記マーカである第2マーカとが同一の前記埋設管を示しているかを、前記座標取得部により取得された前記第1マーカの3次元座標及び前記第2マーカの3次元座標に基づいて判定する同一埋設管判定部と、
当該同一埋設管判定部により同一の前記埋設管を示していると判定された前記第1マーカ及び前記第2マーカの3次元座標同士を線分で結ぶ結線部と、
当該結線部により結ばれた前記線分を2次元平面上に投影した探査マップを生成する探査マップ生成部と、を備える点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, the characteristic configuration of the exploration device according to the present invention is such that, when scanned along a plurality of scanning lines set parallel or orthogonal to each other in the exploration range on the ground surface, An exploration device including a control unit that processes a reflected wave of an exploration electromagnetic wave radiated toward and obtains cross-sectional data indicating a buried state of a buried pipe in a vertical sectional view including the scanning line,
The control unit is
In each of the acquired plurality of cross-sectional data, in each of the cross-sectional data, a marker setting unit that sets a marker at a position where the embedded pipe may exist, and in each of the plurality of cross-sectional data, the three-dimensional coordinates of each of the markers A coordinate acquisition unit to acquire;
A first marker that is the marker existing on the first cross-sectional data that is one of the cross-sectional data, and a second marker that is the marker existing on the second cross-sectional data that is another adjacent cross-sectional data. The same embedded pipe determination unit that determines whether the same embedded pipe is indicated based on the three-dimensional coordinates of the first marker and the three-dimensional coordinates of the second marker acquired by the coordinate acquisition unit;
A connecting portion that connects the three-dimensional coordinates of the first marker and the second marker determined by the same embedded tube determination unit with a line segment determined to indicate the same embedded tube;
And an exploration map generation unit that generates an exploration map in which the line segments connected by the connection unit are projected onto a two-dimensional plane.
上記特徴構成によれば、地表上に設定された複数の走査ラインに沿って走査が行われると、走査ライン位置における断面データが取得される。続いて、断面データにおいて埋設管が存在する可能性のある位置にはマーカ設定部によりマーカが設定され、座標取得部により当該マーカが設定された3次元座標が取得される。さらに、同一埋設管判定部により、埋設管を示すと判定された3次元座標同士(第1マーカの3次元座標と第2マーカの3次元座標と)を、結線部により線分で繋ぐことにより、埋設管が存在すると考えられる位置に線が引かれる。繋がれた線分は、探査マップ生成部により、2次元の平面上に投影され、表示される。
このような構成により、作業者は探査装置を、互いに平行にまたは直交するように設定された複数の走査ライン上を走査させることのみで、探査範囲における埋設管の位置を、2次元の探査マップ上で把握することができる。
According to the above characteristic configuration, when scanning is performed along a plurality of scanning lines set on the ground surface, cross-sectional data at the scanning line position is acquired. Subsequently, a marker is set by the marker setting unit at a position where the embedded pipe may exist in the cross-sectional data, and the three-dimensional coordinate in which the marker is set is acquired by the coordinate acquisition unit. Furthermore, by connecting the three-dimensional coordinates determined by the same embedded pipe determination unit to indicate the embedded pipe (the three-dimensional coordinates of the first marker and the three-dimensional coordinates of the second marker) with a line segment by the connection unit A line is drawn to the position where the buried pipe is considered to exist. The connected line segments are projected and displayed on a two-dimensional plane by the exploration map generator.
With such a configuration, the worker can scan the position of the buried pipe in the search range by only scanning the scanning device on a plurality of scanning lines set parallel or orthogonal to each other. Can be grasped above.
ここで、探査装置を走査するにあたっては、探査範囲を全面走査する必要がなく、あらかじめ把握している埋設管の埋設状況に合わせて複数の走査ラインを適宜設け、走査すると良い。例えば、探査領域が道路上に設定される場合、埋設管も道路の進行方向に設けられていることが多いため、道路の進行方向に沿って適当な間隔で、進行方向の横断方向に複数の走査ラインを設け、走査するだけで精度良く埋設管の位置を把握することが可能である。
このため、探査範囲を全面走査する場合に比べ、設定する走査ラインを少なくすることができ、断面データ取得部により取得する断面データの数を少なくできる。これにより、地中の探査を行う場合に必要な電波速度を補正するための演算量を少なくできるため、探査マップ生成までにかかる演算負荷を少なくすることができる。
Here, when scanning the exploration device, it is not necessary to scan the entire exploration range, and it is preferable to scan by providing a plurality of scan lines as appropriate in accordance with the embedding situation of the buried pipe that has been grasped in advance. For example, when the exploration area is set on a road, buried pipes are often provided in the traveling direction of the road, so that a plurality of transverse pipes in the traveling direction are arranged at appropriate intervals along the traveling direction of the road. It is possible to accurately grasp the position of the buried pipe simply by providing a scanning line and scanning.
For this reason, it is possible to reduce the number of scan lines to be set and to reduce the number of cross-section data acquired by the cross-section data acquisition unit, compared to the case where the entire search range is scanned. As a result, the amount of calculation for correcting the radio wave speed necessary for the underground exploration can be reduced, so that the calculation load required for generating the exploration map can be reduced.
また、探査装置の制御部においては、マーカ設定部により断面データからマーカ位置を取得した後は、マーカが設定された位置を示す3次元座標群のみを処理対象とする。このため、従来のように走査ラインを走査することで取得した断面データ全てを処理対象として探査マップを生成する場合に比べ、データ量を大幅に低減することができ、演算負荷を小さくできる。よって、必要に応じ、例えばスマートフォンやタブレットなどの携帯端末を用いて探査マップの生成を行うことも可能となる。 In the control unit of the exploration device, after the marker position is acquired from the cross-sectional data by the marker setting unit, only the three-dimensional coordinate group indicating the position where the marker is set is processed. For this reason, the amount of data can be greatly reduced and the calculation load can be reduced as compared with the case where the search map is generated by processing all the cross-sectional data acquired by scanning the scanning line as in the prior art. Therefore, it is also possible to generate an exploration map using a mobile terminal such as a smartphone or a tablet as necessary.
以上のようにして、埋設物の調査にかかる作業時間を抑えるとともに、探査範囲における埋設物の位置を視覚的に把握し易いように可視化するための演算負荷を軽くできる探査装置を実現することができる。 As described above, it is possible to realize an exploration device capable of reducing the calculation load for visualizing the position of the buried object in the exploration range so that it can be easily grasped while reducing the work time required for the investigation of the buried object. it can.
さらなる特徴構成は、前記同一埋設管判定部が、
前記第1マーカの3次元座標に対して、前記第2マーカの3次元座標が所定の距離内にあり、
前記第1マーカの3次元座標と前記第2マーカの3次元座標とを結ぶベクトルの延長線上に、前記第1断面データ及び前記第2断面データとは異なる前記断面データである第3断面データが存在し、
当該第3断面データ上に存在する前記マーカである第3マーカが前記ベクトルの方向に存在する場合に、
前記第1マーカと前記第2マーカとが同一の前記埋設管を示していると判定する点にある。
Further characteristic configuration, the same buried pipe determination unit,
The three-dimensional coordinates of the second marker are within a predetermined distance relative to the three-dimensional coordinates of the first marker;
Third cross-sectional data, which is cross-sectional data different from the first cross-sectional data and the second cross-sectional data, is on an extension line of a vector connecting the three-dimensional coordinates of the first marker and the three-dimensional coordinates of the second marker. Exists,
When a third marker that is the marker present on the third cross-sectional data exists in the direction of the vector,
It is in determining that the first marker and the second marker indicate the same buried pipe.
上記特徴構成によれば、結線部により、第1断面データ上の第1マーカの3次元座標と第2断面データ上の第2マーカの3次元座標との間で、埋設管の存在する可能性の高い位置に線分を引くにあたり、同一埋設管判定部は、第3断面データを用いることで、より高精度に埋設管の存在する可能性の高い位置を判定することができる。すなわち、埋設物の調査にかかる作業時間を抑えつつ、探査範囲における埋設物の位置をより高精度に取得し、視覚的に把握し易いように可視化できる探査装置を実現できる。 According to the above characteristic configuration, there is a possibility that an embedded pipe exists between the three-dimensional coordinates of the first marker on the first cross-sectional data and the three-dimensional coordinates of the second marker on the second cross-sectional data due to the connecting portion. When drawing a line segment at a high position, the same embedded pipe determination unit can determine the position where the embedded pipe is highly likely to exist with higher accuracy by using the third cross section data. That is, it is possible to realize an exploration device capable of acquiring the position of the buried object in the exploration range with higher accuracy and visualizing it so as to be easily grasped while suppressing the work time required for investigating the buried object.
さらに別の特徴構成は、前記第3断面データにおいて前記ベクトルの延長線が交わる位置から一定の距離内に、前記第3マーカが存在する場合に、
前記第3マーカが前記ベクトルの方向に存在するとみなす点にある。
Yet another characteristic configuration is that, when the third marker exists within a certain distance from a position where the extension line of the vector intersects in the third cross-sectional data,
The third marker is at a point considered to be present in the vector direction.
上記特徴構成によれば、例えば、一定の距離を測定誤差に基づいてあらかじめ決定しておくことで、測定誤差の影響を排して、埋設管が存在する可能性のある位置に、第1断面上の第1マーカの3次元座標から第2断面上の第2マーカの3次元座標への線分を結ぶことができる。 According to the above-described characteristic configuration, for example, the first cross section is located at a position where there is a possibility that the buried pipe exists by eliminating the influence of the measurement error by previously determining a certain distance based on the measurement error. A line segment from the three-dimensional coordinates of the upper first marker to the three-dimensional coordinates of the second marker on the second cross section can be connected.
また、別の特徴構成は、前記探査マップ生成部が、
前記結線部により結ばれた前記線分を、深さ方向における当該線分の座標位置に基づいて場合分けして表示するように構成された点にある。
In another feature configuration, the exploration map generation unit
The line segment connected by the connection unit is configured to be displayed in different cases based on the coordinate position of the line segment in the depth direction.
上記特徴構成によれば、2次元の探査マップ上に線分で示される埋設管の、深さ方向の位置が区別可能となる。すなわち、作業者は、探査マップから埋設管の位置に加え、深さ方向の情報も確認できるようになる。すなわち、埋設物の調査にかかる作業時間を抑えつつ、探査範囲における埋設物の位置を3次元的に把握し易いように可視化できる探査装置を実現することができる。 According to the above characteristic configuration, the position in the depth direction of the buried pipe indicated by the line segment on the two-dimensional search map can be distinguished. That is, the operator can check information on the depth direction in addition to the position of the buried pipe from the exploration map. That is, it is possible to realize an exploration device that can visualize the position of the buried object in the exploration range so that it can be easily grasped three-dimensionally while suppressing the work time required for investigating the buried object.
1.探査装置の概要
以下では本発明の実施形態に係る探査装置3を、図を用いて説明する。図1及び図2に示すように、探査装置3の一実施の形態は、送受信手段であるアンテナ31と、送受信器で得られた信号を処理する制御部30とを、主な機器として備えて構成されている。そして、本実施形態にあっては、制御部30における信号処理にその特徴がある。
1. Outline of Exploration Device The
また、図1(b)に示すように、探査装置3は、作業者により手押しされ、地中に埋設された埋設管Xなどを含む探査範囲SAにおいて設定された走査ラインSLに沿って走査される。探査装置3は、走査ラインSLに沿って走査されたときに、地中に向けて探査用電磁波を放射し、当該探査用電磁波の反射波を処理し、探査範囲SA下の媒質中に存在する物体の位置を探査するために用いられる。
Further, as shown in FIG. 1B, the
本実施形態では、探査装置3は、探査範囲SAは地表上に設定され、媒質としての地中に存在する埋設管Xの位置を探査するために用いられる。
In the present embodiment, the
探査装置3は、アンテナ31で取得した反射波に基づいて、図4(b)及び図6(f)に示すような探査マップsを出力する制御部30を備える。探査マップsは、探査範囲SAにおける埋設管Xの位置の概略を示したもので、図4(b)及び図6(f)において、埋設管Xが存在する可能性が高い位置を黒色の太い線分(実線と破線の2種類)で表示している。図4(b)及び図6(f)において、探査マップsの横方向をx方向とし、縦方向をy方向としている。制御部30により出力された探査マップsは、図1(b)に示すように探査装置3の上部に設置された表示部32に表示される。
The
より詳しくは、探査装置3は、手押し式のレーダ探査装置であり、埋設管Xの探査作業の対象となる所定の探査範囲SAにおいて設定された走査ラインSLに沿って走行する。なお、探査装置3を自走式のレーダ探査装置としても構わない。探査装置3は走行しながら、アンテナ31から探査用電磁波を地中に放射する。放射された電磁波の伝播経路に埋設管Xが存在すると、探査用電磁波はそこで反射される。この反射されて戻ってくる反射波が制御部30で処理され、目的となる埋設管Xの存在を評価するための探査マップsが生成される。
More specifically, the
探査範囲SAは、一般的には歩道や道路、建物の壁面などにおける特定範囲であり、この探査範囲SA内に走査ラインSLが設定される。走査ラインSLは、互いに平行に、又は、直交するように設定される。本実施形態においては、少なくとも3本以上の走査ラインSLが設定される。その際、この走査ラインSLを規定する基準マーカMが指標として探査範囲SAの地表に付与される。本実施形態においては、図3(a)に示すように、あらかじめ埋設管Xが直管であること、及び、設けられた方向が明らかであるため、複数の走査ラインSLを一方向(y方向)のみに設ける。 The search range SA is generally a specific range on a sidewalk, road, wall of a building, and the like, and a scanning line SL is set in the search range SA. The scanning lines SL are set so as to be parallel or orthogonal to each other. In the present embodiment, at least three or more scanning lines SL are set. At this time, a reference marker M that defines the scanning line SL is given to the ground surface of the search range SA as an index. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, since the embedded tube X is a straight tube in advance and the provided direction is clear, the plurality of scanning lines SL are arranged in one direction (y direction). ) Only.
ここでいう、走査ラインSLを規定する基準マーカMとは、例えば走査ラインSLの起点、中間点、終点などを示す文字や記号であり、チョークやペンキなどで直接地表に描画してもよいし、三角コーンなどの標識体を地面に載置してもよい。あるいは、走査ラインSLを示す線を描画する方法やロープを載置するような方法でも走査ラインSLを規定する基準マーカMを作り出すことができる。つまり、この基準マーカMの地表の位置により、実際の走査位置と、その走査位置での探査データとが関係付けられることが重要である。なお、走査ラインSLの位置関係があらかじめ制御部30において判明している場合は、基準マーカMを付与しなくても構わない。
Here, the reference marker M that defines the scanning line SL is, for example, characters or symbols indicating the starting point, the middle point, or the ending point of the scanning line SL, and may be drawn directly on the ground surface with chalk or paint. A marker such as a triangular cone may be placed on the ground. Alternatively, the reference marker M that defines the scanning line SL can be created by a method of drawing a line indicating the scanning line SL or a method of placing a rope. That is, it is important that the actual scanning position and the search data at the scanning position are related by the position of the ground surface of the reference marker M. In addition, when the positional relationship of the scanning line SL is known in advance by the
図1(a)の例では、基準マーカMは、3本の走査ラインSLの各起点に黒丸と操作方向を示す矢印とからなる、地面にチョークで描かれた指標である。本実施形態においては、走査ラインSLは、後述するように、作業者が、確認したい埋設管Xの状況に応じて、任意の間隔及び方向で設定して構わない。 In the example of FIG. 1A, the reference marker M is an index drawn with chalk on the ground, which includes black circles and arrows indicating the operation directions at the starting points of the three scanning lines SL. In the present embodiment, as described later, the scanning line SL may be set at an arbitrary interval and direction according to the situation of the buried pipe X that the operator wants to check.
2.探査装置の詳細構成
図2に示すように、探査装置3は、大きく分けて、アンテナ31、制御部30、表示部32を備える。制御部30は、アンテナ31で受信した電磁波を信号処理し、表示部32は、制御部30で信号処理された探査マップsを可視化した形態で作業者に表示する。
2. Detailed Configuration of Search Device As shown in FIG. 2, the
2−1.アンテナ
探査装置3のアンテナ31は、好ましくは複数のアンテナ素子から構成されると良い。探査装置3は、アンテナ31を通じてマイクロ波領域のパルス状の電磁波を地中に向けて所定の繰り返し周波数で放射するための高周波電源と送信部(いずれも不図示)、及びアンテナ31を通じて地中から反射してきた反射波を受信する受信部(不図示)を備える。
2-1. Antenna The
ところで探査装置3は、チョークで地面に描画された指標である基準マーカMを起点として、ないしは基準マーカMから所定の位置を起点として設定される走査ラインSLに沿って移動させられる。探査装置3には、その移動距離ないしは移動点を検出する位置検出センサユニット(不図示)が装備されている。この位置データは制御部30に送られ、地中から反射してきた反射波と合わされ、探査マップsを作成するために利用される。位置検出センサユニットは、簡単には走行車輪に連結したロータリエンコーダによって構築することができるが、GPSやジャイロによって構築しても良い。
By the way, the
2−2.表示部
表示部32は、探査マップsを作業者が視覚的に確認できる形態で表示するフラットパネルディスプレイからなる。具体的には、フラットパネルディスプレイには、探査マップsが、図4(b)に示す形態で可視化して表示される。作業者は表示部32に表示された探査マップsを目視することで、探査範囲SAにおける埋設管Xの位置を把握することが可能となる。図1(b)に示すように、フラットパネルディスプレイは探査装置3の上面に探査装置3を手押しする作業者から良く見えるように傾斜姿勢で設けられる。
2-2. Display Unit The
2−3.制御部
探査装置3は、受信部で受け取った受信信号を適宜増幅し、増幅された受信信号を信号処理することで、表示部32に表示できる形態とする。より詳しくは、制御部30は、受信信号に基づいて断面データPを取得する断面データ取得部40と、取得した断面データPから座標群データpを生成するためのマーカ設定部41及び座標取得部42、ならびに生成された座標群データpから探査マップsを生成するための座標群データ処理部50と、を備える。
2-3. Control unit The
以下では、断面データPが、図3(b)〜(d)に示す模式図のような2次元データであるとして本実施形態の説明を行う。なお、図中x方向は、走査ラインSL上での位置を示し、z方向は、地中の深さ方向を示している。また、円弧状のマークは、比較的、受信信号の強度が高い位置を示している。 Hereinafter, the embodiment will be described on the assumption that the cross-sectional data P is two-dimensional data such as the schematic diagrams shown in FIGS. In the figure, the x direction indicates the position on the scanning line SL, and the z direction indicates the depth direction in the ground. The arc-shaped mark indicates a position where the intensity of the received signal is relatively high.
2−3−1.断面データ取得部
断面データ取得部40は、作業者によって探査装置3が走査ラインSL上で走査されたときに、当該走査ラインSLそれぞれについて、断面データPを取得する。断面データPは、上述のように、位置検出センサユニット及び受信部で受信した受信信号に基づいて断面データ取得部40で取得される。
2-3-1. Cross Section Data Acquisition Unit The cross section
断面データPは、各空間位置(走査ラインSL上の位置と地中深さとの組み合わせ)における反射波の強度が記録されたデータであり、例えば、図3(b)に示すように、横軸(x方向)に走査ラインSL上の位置、縦軸(z方向)に地中深さをとったグラフで可視化できる。 The cross-sectional data P is data in which the intensity of the reflected wave at each spatial position (combination of the position on the scanning line SL and the depth of the ground) is recorded. For example, as shown in FIG. It can be visualized by a graph in which the position on the scanning line SL is taken in the (x direction) and the underground depth is taken in the vertical axis (z direction).
具体的な例を用いて説明する。図3(a)に、埋設管Xとして下水管やガス管が埋設された道路を上から見た図を示す。図3(a)に示す領域を探査範囲SAとして、作業者が、複数の走査ラインSLを設け、探査装置3を走査した場合に各走査ラインSLについて断面データ取得部40で生成される断面データPを、図3(b)〜(d)に示す。
This will be described using a specific example. FIG. 3A shows a view of a road in which a sewage pipe and a gas pipe are buried as the buried pipe X, as viewed from above. Cross section data generated by the cross section
ここで、作業者が設ける走査ラインSLの数や位置は、必要とする探査マップsの精度に応じて適宜設定される。例えば、図3(a)に示すように道路上が探査範囲SAの場合には、埋設管Xが敷設される方向は道路の進行方向(y方向)に沿うものであることがあらかじめ分かっているため、探査範囲SA下の埋設管Xの位置関係をおおまかに把握したいといった目的においては、図中y方向に一定の間隔で走査ラインSLを設けるだけで良い。この場合、走査ラインSLはx方向に平行に設けると良い。 Here, the number and position of the scanning lines SL provided by the operator are appropriately set according to the accuracy of the required exploration map s. For example, as shown in FIG. 3A, when the road is in the search range SA, it is known in advance that the direction in which the buried pipe X is laid is along the road traveling direction (y direction). Therefore, for the purpose of roughly grasping the positional relationship of the buried pipe X under the exploration range SA, it is only necessary to provide the scanning lines SL at regular intervals in the y direction in the figure. In this case, the scanning line SL is preferably provided in parallel with the x direction.
図3(b)〜(d)は順に、図3(a)においてPa〜Pcで示す位置において生成される断面データP(Pa〜Pc)を示す。図中、横方向が走査ラインSL上の位置を示すx方向であり、縦方向が地中深さを示すz方向である。図では、断面データPにおいて、反射波の強度分布が円弧状に形成された箇所のみを表示している。また、特に受信信号の強度が高い箇所を太線で示している。 3B to 3D sequentially show cross-sectional data P (Pa to Pc) generated at positions indicated by Pa to Pc in FIG. In the figure, the horizontal direction is the x direction indicating the position on the scanning line SL, and the vertical direction is the z direction indicating the depth of the ground. In the figure, in the cross-sectional data P, only the portions where the intensity distribution of the reflected wave is formed in an arc shape are displayed. Further, a portion where the strength of the received signal is particularly high is indicated by a thick line.
2−3−2.マーカ設定部
マーカ設定部41は、断面データ取得部40により取得された断面データPそれぞれにおいて、当該断面データPにおいて埋設管Xが存在する可能性のある位置にマーカmを設定する。マーカmは、設定された空間位置に埋設管Xが存在する可能性が高いことを示す情報である。
2-3-2. Marker setting unit The
例えば、図3(b)〜(d)に示す断面データP(Pa〜Pc)においては、マーカ設定部41により図中太線で示している反射波の強度が強い箇所に、マーカmが設定される。断面データP内において、マーカmが設定される箇所を判別するため(反射波の強度が高いと判定するため)の閾値は、適宜設定すると良い。
For example, in the cross-sectional data P (Pa to Pc) shown in FIGS. 3B to 3D, the marker m is set by the
なお、本実施形態においては、マーカmは、マーカ設定部41により自動的に設定されるが、マーカ設定部41は、作業者が断面データPを確認して、埋設管Xが存在する可能性が高いと判断した箇所に手動でマーカmを設定できるように構成しても良い。
In the present embodiment, the marker m is automatically set by the
2−3−3.座標取得部
座標取得部42は、断面データ取得部40によって取得された複数の断面データPそれぞれにおいて、断面データPに含まれるマーカmそれぞれの3次元座標を取得する。本実施形態では、3次元座標は、図中x方向、y方向、z方向のそれぞれの絶対位置を示す(x、y、z)で表される。
2-3-3. Coordinate Acquisition Unit The coordinate
座標取得部42は、断面データ取得部40によって取得された全断面データPに対して、マーカmの3次元座標を取得し、取得した3次元座標をひとまとめの座標群データpとして制御部30内部で生成する。このようにして、複数の断面データPを、座標群データpに変換することで、データ容量を大幅に削減し、探査マップsを生成するための処理負荷を低減することが可能となる。
The coordinate
具体的には、図3(b)〜(d)に示す断面データP(Pa〜Pc)においては、座標取得部42により、マーカ設定部41により設定されたマーカmの3次元座標a1、a2、b1〜b3、及びc1〜c4が取得される。取得された3次元座標はひとまとめにされ、座標群データpとして生成される。
Specifically, in the cross-sectional data P (Pa to Pc) shown in FIGS. 3B to 3D, the coordinate
図2に示すように、座標取得部42により取得された座標群データpは、座標群データ処理部50により適宜処理され、2次元平面上の探査マップsとして可視化される。座標群データ処理部50は、以下に説明する各部51〜54から構成される。
As shown in FIG. 2, the coordinate group data p acquired by the coordinate
2−3−4.同一埋設管判定部
同一埋設管判定部51は、座標群データpに含まれる3次元座標のうちの2点が、同一の埋設管Xを示しているか否かを、それらの位置関係に基づいて判定するように構成される。
2-3-4. Same embedded pipe determination unit The same embedded
本実施形態においては、例えば、断面データPaにおける一のマーカmと、隣接する断面データPbにおける他のマーカmとが同一の埋設管Xを示しているかを、座標取得部42により取得されたマーカmの3次元座標a1とマーカmの3次元座標b1との位置関係に基づいて判定する。ここで、「隣接する断面データP」とは、複数の走査ラインSLを設けた一方向(本実施形態ではy方向)において、一のマーカmが設けられた断面データPと隣り合う断面データPを意味する。
In the present embodiment, for example, a marker acquired by the coordinate
この例では、断面データPaが「第1断面データ」に相当し、断面データPbが「第2断面データ」に相当する。また、3次元座標a1の位置にあるマーカmが「第1マーカ」に相当し、3次元座標b1の位置にあるマーカmが「第2マーカ」に相当する。 In this example, the cross-section data Pa corresponds to “first cross-section data”, and the cross-section data Pb corresponds to “second cross-section data”. Further, the marker m at the position of the three-dimensional coordinate a1 corresponds to the “first marker”, and the marker m at the position of the three-dimensional coordinate b1 corresponds to the “second marker”.
より詳しくは、一の断面データPにおけるマーカmの3次元座標(以下では、座標p1と呼ぶ)と、他の断面データPにおけるマーカmの3次元座標(以下では、座標p2と呼ぶ)とが存在する時、座標p1と座標p2とが次の2つの条件を満たす場合に同一の埋設管Xを示していると判定する。 More specifically, the three-dimensional coordinates (hereinafter referred to as coordinates p1) of the marker m in one cross-sectional data P and the three-dimensional coordinates (hereinafter referred to as coordinates p2) of the marker m in the other cross-sectional data P are as follows. When present, it is determined that the same buried pipe X is indicated when the coordinates p1 and the coordinates p2 satisfy the following two conditions.
1つ目の条件は、座標p1と座標p2とが所定の距離内に存在することであり、2つ目の条件は、座標p1から座標p2へ向かうベクトルの方向に別の断面データPが存在し、当該断面データP上において座標p1から座標p2へ向かうベクトルの方向(本実施形態においては、ベクトルの延長線上にあたる位置)に、マーカmの存在を示す3次元座標が存在することである。 The first condition is that the coordinates p1 and the coordinates p2 exist within a predetermined distance, and the second condition is that another cross-sectional data P exists in the direction of the vector from the coordinates p1 to the coordinates p2. The three-dimensional coordinates indicating the presence of the marker m exist in the direction of the vector from the coordinate p1 to the coordinate p2 on the cross-sectional data P (in this embodiment, the position corresponding to the extension line of the vector).
ここで、1つ目の条件における「所定の距離」としては、作業者が適宜設定すると良く、例えば、p1と他の断面データPとの距離の1.2倍程度のように設定することができる。なお、ガス管や水道管のように埋設管Xが90°の曲りを有し得る場合には、p1と他の断面データPとの距離を細かく設定し、電気・通信ケーブルや下水管のように埋設管Xが直管のみの場合には、p1と他の断面データPとの距離を粗く設定すると良い。具体的には、ガス管や水道管の場合には、p1と他の断面データPとの距離を25cmに設定し、電気・通信ケーブルや下水管の場合には、p1と他の断面データPとの距離を50cmに設定すると良い。 Here, the “predetermined distance” in the first condition may be appropriately set by the operator, and may be set to be about 1.2 times the distance between p1 and the other cross-sectional data P, for example. it can. If the buried pipe X can have a 90 ° bend, such as a gas pipe or a water pipe, the distance between p1 and other cross-sectional data P is set finely, like an electric / communication cable or a sewer pipe. In addition, when the buried pipe X is only a straight pipe, the distance between p1 and the other cross-sectional data P may be set coarsely. Specifically, in the case of a gas pipe or a water pipe, the distance between p1 and the other cross section data P is set to 25 cm, and in the case of an electric / communication cable or a sewer pipe, p1 and the other cross section data P are set. The distance between and should be set to 50 cm.
2つ目の条件における、座標p1から座標p2へ向かうベクトルの延長線上にあたる位置に、座標取得部42により取得された座標p1及び座標p2とは異なる3次元座標が存在するか否かの判定に関しては、ある程度の誤差を許容するものとする。具体的には、別の断面データPにおいて当該ベクトルの延長線が交わる位置から一定の距離内に3次元座標が存在するか否かをもって判定すると良い。
Regarding determination of whether or not there is a three-dimensional coordinate different from the coordinates p1 and the coordinates p2 acquired by the coordinate
ここで「一定の距離」としては、例えば、測定誤差を考慮して設定すると良い。具体的には、埋設管Xが直管の場合には、10cmとし、曲管の場合は、直管の場合の2〜3倍の長さとすると良い。 Here, the “certain distance” may be set in consideration of a measurement error, for example. Specifically, when the buried pipe X is a straight pipe, the length is 10 cm, and when it is a curved pipe, the length is 2 to 3 times that of a straight pipe.
具体的な例を、図3及び図4を用いて説明する。図4(a)は、図3(b)〜(d)に示す断面データP(Pa〜Pc)から取得された座標群データpに含まれる各3次元座標a1、a2、b1〜b3、及びc1〜c4を、3次元空間に投影したものを示している。 A specific example will be described with reference to FIGS. FIG. 4A shows three-dimensional coordinates a1, a2, b1 to b3 included in the coordinate group data p acquired from the cross-sectional data P (Pa to Pc) shown in FIGS. The projections of c1 to c4 are shown in a three-dimensional space.
例えば、断面データPaにおける3次元座標a1に着目すると、異なる断面データPである断面データPbにおいて、所定の距離内に存在する3次元座標を探す。この例では、3次元座標b1が所定の距離内にあった(上記1つ目の条件を満たした)とする。 For example, paying attention to the three-dimensional coordinate a1 in the cross-sectional data Pa, in the cross-sectional data Pb, which is different cross-sectional data P, a three-dimensional coordinate existing within a predetermined distance is searched. In this example, it is assumed that the three-dimensional coordinate b1 is within a predetermined distance (the first condition is satisfied).
続いて、同一埋設管判定部51は、3次元座標a1から3次元座標b1に向かうベクトルを算出し、当該ベクトルの延長線上に存在する断面データPを探す。この例では、3次元座標a1から3次元座標b1に向かうベクトルの延長線上に断面データPcが存在し、さらに当該ベクトルの延長線上に3次元座標c1が存在する(3次元座標b1は上記2つ目の条件を満たす)。ここで、断面データPcは「第3断面データ」に相当し、3次元座標c1の位置にあるマーカmは「第3マーカ」に相当する。
Subsequently, the same buried
以上の結果をもって、この例では、3次元座標a1と3次元座標b1とが、同一の埋設管を示していると判定される。 Based on the above results, in this example, it is determined that the three-dimensional coordinate a1 and the three-dimensional coordinate b1 indicate the same buried pipe.
また、別の例として、断面データPaにおける3次元座標a2に着目する。この例では、3次元座標b2及びb3が、所定の距離内にあった(上記1つ目の条件を満たした)とする。 As another example, attention is paid to the three-dimensional coordinate a2 in the cross-sectional data Pa. In this example, it is assumed that the three-dimensional coordinates b2 and b3 are within a predetermined distance (the first condition is satisfied).
続いて、同一埋設管判定部51は、3次元座標(b2及びb3)それぞれについて、3次元座標a1から当該3次元座標(b2又はb3)に向かうベクトルを算出し、当該ベクトルの延長線上に存在する断面データPを探す。
Subsequently, the same buried
この例では、3次元座標a2から3次元座標b2に向かうベクトルの延長線上に断面データPcが存在し、さらに当該ベクトルの延長線上に3次元座標c2が存在する(3次元座標b2は上記2つ目の条件を満たす)。ここで、断面データPcは「第3断面データ」に相当し、3次元座標c2の位置にあるマーカmは「第3マーカ」に相当する。 In this example, the cross-sectional data Pc exists on the extension line of the vector from the three-dimensional coordinate a2 to the three-dimensional coordinate b2, and the three-dimensional coordinate c2 exists on the extension line of the vector (the three-dimensional coordinates b2 are the above two Meet eye requirements). Here, the cross-section data Pc corresponds to “third cross-section data”, and the marker m at the position of the three-dimensional coordinate c2 corresponds to “third marker”.
一方、3次元座標a2から3次元座標b3に向かうベクトルの延長線上には断面データPが存在しない(3次元座標b3は上記2つ目の条件を満たさない)。 On the other hand, the cross-section data P does not exist on the extension line of the vector from the three-dimensional coordinate a2 to the three-dimensional coordinate b3 (the three-dimensional coordinate b3 does not satisfy the second condition).
以上の結果をもって、この例では、3次元座標a2と3次元座標b2とが、同一の埋設管を示していると判定される。同一埋設管判定部51は、このような処理を、座標群データpに含まれる全3次元座標について行い、同一の埋設管Xを示す2点を求める。
Based on the above results, in this example, it is determined that the three-dimensional coordinate a2 and the three-dimensional coordinate b2 indicate the same buried pipe. The same embedded
2−3−5.結線部
結線部52は、同一埋設管判定部51により同一の埋設管Xを示していると判定された一のマーカm及び他のマーカmの3次元座標同士を結ぶ線分を3次元空間上に配置する。具体的には、図4(a)に示すように、同一埋設管判定部51によって求められた、同一の埋設管Xを示す2点同士が線分で結ばれる。具体的には、図4(a)においてはL1〜L4の線分が結ばれる。
2-3-5. Connection unit The
2−3−6.深さ方向反映部
本実施形態においては、座標群データ処理部50は、深さ方向反映部53を備える。方向反映部53は、結線部52により結ばれた線分を、深さ方向(図中z方向)における当該線分の座標位置に基づいて場合分けして表示する。
2-3-6. Depth Direction Reflecting Unit In the present embodiment, the coordinate group
具体的には、深さ方向反映部53は、例えば図4(a)に示すように、深さ方向の位置に応じて、線分の線種(実線と破線)を変えるように構成される。図4(a)の例では、L1及びL2を破線に、L1及びL2よりも地表に近い位置にあるL3及びL4は実線で表示している。
Specifically, the depth
なお、深さ方向反映部53による線分の場合分け方法としては、線種の変更に限られず、線分の色を変える、線分の色の濃度を変える、線分の太さを変えるなど各種の方法を用いて構わない。
Note that the method of dividing the line segment by the depth
2−3−7.探査マップ生成部
探査マップ生成部54は、結線部52により配置された3次元空間上の線分を2次元平面上に投影し表示する。より詳しくは、探査マップ生成部54は、3次元空間上の線分を、探査範囲SAの表面(図中、x−y平面)上に投影することで探査マップsを生成し、当該探査マップsを表示部32に表示させる。すなわち、3次元空間上の線分を、探査範囲SAの表面(図中、x−y平面)から見たときの様子を、探査マップsとして生成する。
2-3-7. Exploration Map Generation Unit The exploration
探査マップsの具体例を、図4(b)に示す。このような探査マップsが表示部32に表示されることにより、作業者は、探査範囲SAにおいて埋設管Xがどの位置に存在するか、またどの程度の深さに存在しているかを把握することが可能となる。
A specific example of the exploration map s is shown in FIG. By displaying such an exploration map s on the
〔第2実施形態〕
上記第1実施形態においては、探査範囲SAにおいて埋設管Xが一方向にのみ敷設されていることがあらかじめ分かっている場合の例を示した。この場合には、上述のように、走査ラインSLを、図3(a)に示すようにy方向のみに一定の間隔で設けるだけでも構わない。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, an example has been shown in which it is known in advance that the buried pipe X is laid in only one direction in the exploration range SA. In this case, as described above, the scanning lines SL may be provided only at a constant interval only in the y direction as shown in FIG.
しかしながら、実際の現場では探査範囲SAにおいて埋設管Xが一方向にのみ敷設されていない場合や、そもそもどのように敷設されているか不明な場合も少なくない。以下では、このような場合における、探査装置3の操作手順と、探査装置3の制御部30における処理を説明する。なお、説明を簡略化するため、本実施形態においては、制御部30における各処理をx−y平面(2次元空間)上で説明する。
However, in actual sites, there are many cases where the buried pipe X is not laid in only one direction in the exploration range SA, or where it is unknown how it is laid in the first place. Hereinafter, an operation procedure of the
探査装置3の構成については、上記実施形態と同様である。まず、作業者は、図5(a)に示すように探査範囲SAにおいて一定の間隔で格子状に走査ラインSLを設定する。すなわち、本実施形態においては複数の走査ラインSLが、直交する2方向(図中、x方向とy方向)のいずれにも設定される。このときの走査ラインSLの間隔は、例えば25cmとすると良い。
The configuration of the
本実施形態においては、図5(a)に点線で示すように、埋設管Xが屈曲部を有する。図5(a)における各走査ラインSLを走査した結果を、図5(b)に示す。図5(b)において、各走査ラインSLに対応する断面データPの位置を破線で示し、断面データPにおける埋設管マーカmに対応する座標を黒点で示している。 In the present embodiment, as shown by the dotted line in FIG. 5A, the buried pipe X has a bent portion. FIG. 5B shows the result of scanning each scanning line SL in FIG. In FIG. 5B, the position of the cross-sectional data P corresponding to each scanning line SL is indicated by a broken line, and the coordinates corresponding to the buried pipe marker m in the cross-sectional data P are indicated by black dots.
作業者が探査装置3を走査ラインSL上で走査すると、探査装置3は、断面データ取得部40により各走査ラインSLに対応する断面データPを取得する。さらに、マーカ設定部41により各断面データPにおいて埋設管マーカmを設定し、座標取得部42により各埋設管マーカmの座標を取得し、座標群データpを生成する。
When the operator scans the
本実施形態においては、座標群データ処理部50のうち同一埋設管判定部51における「隣接する断面データP」の選択方法が、上記第1実施形態と異なる。具体的には、一のマーカmの座標に対して、当該座標に隣接する断面データPとして、当該一のマーカmの座標に対して、走査ラインSLが設けられた2方向(図中、x方向及びy方向)のいずれかに隣接して存在する断面データPを用いる。
In the present embodiment, the method for selecting “adjacent cross-section data P” in the same embedded
図5(b)の例では、例えば、断面データPy2上のマーカmの座標に対して、断面データPx1、Px2、Py1、及びPy2が「隣接する断面データP」に相当する。ここで、断面データPy2を「第1断面データ」とすると、断面データPy1またはPy3が「第2断面データ」に相当する。 In the example of FIG. 5B, for example, the cross-section data Px1, Px2, Py1, and Py2 correspond to “adjacent cross-section data P” with respect to the coordinates of the marker m on the cross-section data Py2. Here, when the cross-sectional data Py2 is “first cross-sectional data”, the cross-sectional data Py1 or Py3 corresponds to “second cross-sectional data”.
本実施形態においては、第1断面データにおける一のマーカmの座標に対して、隣接する断面データPが複数存在する場合、各断面データPを第2断面データとしたときそれぞれについて、一のマーカmの座標と当該第2断面データにおける他のマーカmとが同一の埋設管Xを示しているかを判定する。判定方法については、上記第1実施形態と同様に行う。 In the present embodiment, when there are a plurality of adjacent cross-section data P with respect to the coordinates of one marker m in the first cross-section data, one marker is used for each cross-section data P as the second cross-section data. It is determined whether the coordinates of m and the other marker m in the second cross-sectional data indicate the same buried pipe X. About the determination method, it carries out similarly to the said 1st Embodiment.
これにより、同一埋設管判定部51において座標群データpに含まれる3次元座標のうちの2点が、同一の埋設管Xを示しているか否かを、それらの位置関係に基づいて判定することができる。座標群データ処理部50における結線部52〜探査マップ生成部54の処理については、上記第1実施形態と同様である。
Thereby, in the same embedded
以上のようにして、図5(b)に示すように、探査マップsにおいて埋設管Xが存在する可能性のある位置に線分が引かれる。図示するように、格子状に走査ラインSLを設定することで、屈曲した埋設管Xであっても概ね正しい位置に線分を表示することが可能となる。なお、より高精度に埋設管Xの位置を把握したい場合には、より細かな間隔で走査ラインSLを再設定し、再度断面データPを取得すると良い。 As described above, as shown in FIG. 5B, a line segment is drawn at a position where the buried pipe X may exist in the exploration map s. As shown in the figure, by setting the scanning lines SL in a lattice shape, even if the buried pipe X is bent, it is possible to display a line segment at a substantially correct position. When it is desired to grasp the position of the buried pipe X with higher accuracy, it is preferable to reset the scanning lines SL at finer intervals and acquire the cross-sectional data P again.
〔第3実施形態〕
第3実施形態として、同一埋設管判定部51が第1実施形態とは異なる方法で、座標群データpのうちの2点が同一の埋設管Xを示していると判定する場合の構成の一例を示す。本実施形態においては、探査範囲SAにおいて、x方向に平行な走査ラインSLと、y平行な走査ラインSLとを設定する場合の例を示す。その他の構成については、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。
[Third Embodiment]
As a third embodiment, an example of a configuration in which the same buried
図6(f)に示すように、本実施形態においては、探査範囲SA(x−y平面)上にPa2〜Pe2で示す5箇所に走査ラインSLが設定される。Pa2〜Pe2の位置を走査して取得される断面データP(Pa2〜Pe2)を、図6(a)〜(e)に示す。 As shown in FIG. 6F, in the present embodiment, scanning lines SL are set at five locations indicated by Pa2 to Pe2 on the search range SA (xy plane). Sectional data P (Pa2 to Pe2) acquired by scanning the positions Pa2 to Pe2 are shown in FIGS.
本実施形態においては、同一埋設管判定部51は、隣り合う断面データPにおいて、同じ深さ方向(z方向)の位置にある3次元座標を、同一の埋設管Xを示していると判定する。このような構成とすることで、x方向及びy方向の両方に走査ラインSLを設定すれば、断面データPa2〜Pe2に基づいて、図6(f)に示すように、埋設管Xが屈曲している状態や、断面データPbと断面データPcとの間の位置で埋設管Xが交差している状態であっても、探査マップsを好適に生成し、表示部32に表示することが可能となる。
In the present embodiment, the same embedded
〔別実施形態〕
(1)同一埋設管判定部51による判定方法は、上記第1〜第3実施形態において示した方法に限らない。例えば、一の断面データPにおけるマーカmの3次元座標と、他の断面データPにおけるマーカmの3次元座標との距離が所定の距離内に存在する場合に、同一の埋設管を示すものと判定しても構わない。
[Another embodiment]
(1) The determination method by the same embedded
また、例えば、一の断面データPにおけるマーカmの3次元座標と、他の断面データPにおけるマーカmの3次元座標とを、探査範囲SAの表面(x−y平面)で見て、その座標間の距離が所定の距離内に存在するものを同一の埋設管を示すものと判定しても構わない。 Further, for example, the three-dimensional coordinates of the marker m in one cross-sectional data P and the three-dimensional coordinates of the marker m in the other cross-sectional data P are viewed on the surface (xy plane) of the search range SA, and the coordinates You may determine that the distance between them exists in a predetermined distance as showing the same buried pipe.
また、上記第1実施形態においては、同一埋設管判定部51が同一の埋設管Xを示しているか判定する際の2つ目の条件として、座標p1から座標p2へ向かうベクトル方向に別の断面データPが1つ存在し、当該断面データP上において座標p1から座標p2へ向かうベクトルの延長線上にあたる位置に、マーカmの存在を示す3次元座標が存在することを用いる場合の例を示した。すなわち、同一埋設管判定部51は、3つの断面データPに基づいて判定を行う場合の例を示した。
In the first embodiment, as a second condition for determining whether the same buried
しかし、2つ目の条件はこのような形態に限定されない。すなわち、同一埋設管判定部51が、4つ以上の断面データPに基づいて判定を行っても構わない。具体的には、同一埋設管判定部51は、2つ目の条件として、座標p1から座標p2へ向かうベクトル方向に2つ以上の断面データPが存在し、いずれの断面データPにおいても当該断面データP上において座標p1から座標p2へ向かうベクトルの延長線上にあたる位置に、マーカmの存在を示す3次元座標が存在することを用いても構わない。
However, the second condition is not limited to such a form. That is, the same embedded
また、上記例は、いずれも同一埋設管判定部51において自動的に判定を行う場合の例を示したが、作業者が任意に、同一の埋設管を示していると判定される3次元座標を追加もしくは削除できる構成としても構わない。
Moreover, although the said example showed the example in the case where all determine automatically in the same embedment
(2)上記実施形態においては、深さ方向反映部53を備える場合の一例を示したが、深さ方向反映部53を備えない構成としても構わない。
(2) In the said embodiment, although the example in the case of providing the depth
(3)上記実施形態においては、結線部52が3次元空間上で、座標p1から座標p2への線分を結ぶ場合の例を示したが、結線部52は、2次元空間上で線分を結んでも構わない。具体的には、結線部52は、座標p1及び座標p2をx−y平面上に投影した状態(すなわち、探査マップs上に投影された状態)で、線分を結ぶ構成としても良い。
(3) In the above embodiment, an example in which the connecting
(4)上記実施形態においては、探査装置3として、制御部30及び表示部32が、アンテナ31と一体とされている場合の例を示したが、各部が別体として設けられていても構わない。
(4) In the above-described embodiment, an example in which the
例えば、探査装置3として、断面データPの取得と座標群データpの生成のみを行う探査機器と、探査機器と通信可能な携帯端末の組み合わせを用いても構わない。具体的には、探査機器が、アンテナ31、断面データ取得部40、マーカ設定部41、及び座標取得部42を備え、スマートフォンやタブレットの携帯端末が、制御部30の座標群データ処理部50及び表示部32を備える構成とすることが可能である。
For example, as the
本発明は、地表上の探査範囲において互いに平行に又は直交するように設定された複数の走査ラインに沿って走査されたときに、地中に向けて放射した探査用電磁波の反射波を処理し、前記走査ラインを含む垂直断面視での埋設管の埋設状況を示す断面データを取得する制御部を備えた探査装置として利用可能である。 The present invention processes a reflected wave of an electromagnetic wave for exploration radiated toward the ground when scanned along a plurality of scanning lines set to be parallel or orthogonal to each other in the exploration range on the ground surface. It can be used as an exploration device including a control unit that acquires cross-sectional data indicating the state of burying a buried pipe in a vertical sectional view including the scanning line.
3 :探査装置
30 :制御部
41 :マーカ設定部
42 :座標取得部
51 :同一埋設管判定部
52 :結線部
54 :探査マップ生成部
P :断面データ
Pa〜Pc:断面データ
Pa2〜Pe2:断面データ
SA :探査範囲
SL :走査ライン
X :埋設管
a1、a2、b1〜b3、c1〜c4:3次元座標
m :マーカ
s :探査マップ
3: Exploration device 30: Control unit 41: Marker setting unit 42: Coordinate acquisition unit 51: Same buried pipe determination unit 52: Connection unit 54: Exploration map generation unit P: Section data Pa to Pc: Section data Pa2 to Pe2: Section Data SA: Exploration range SL: Scan line X: Buried pipes a1, a2, b1 to b3, c1 to c4: Three-dimensional coordinates m: Markers s: Exploration map
Claims (4)
前記制御部が、
取得した複数の前記断面データそれぞれにおいて、前記断面データにおいて前記埋設管が存在する可能性のある位置にマーカを設定するマーカ設定部と
複数の前記断面データそれぞれにおいて、前記マーカそれぞれの3次元座標を取得する座標取得部と、
一の前記断面データである第1断面データ上に存在する前記マーカである第1マーカと、隣接する他の前記断面データである第2断面データ上に存在する前記マーカである第2マーカとが同一の前記埋設管を示しているかを、前記座標取得部により取得された前記第1マーカの3次元座標及び前記第2マーカの3次元座標に基づいて判定する同一埋設管判定部と、
当該同一埋設管判定部により同一の前記埋設管を示していると判定された前記第1マーカ及び前記第2マーカの3次元座標同士を線分で結ぶ結線部と、
当該結線部により結ばれた前記線分を2次元平面上に投影した探査マップを生成する探査マップ生成部と、を備える探査装置。 When scanning along a plurality of scanning lines set to be parallel or orthogonal to each other in the search range on the ground surface, the reflected waves of the search electromagnetic waves radiated toward the ground are processed, and the scan lines An exploration device including a control unit that acquires cross-sectional data indicating a buried state of a buried pipe in a vertical sectional view including:
The control unit is
In each of the acquired plurality of cross-sectional data, in each of the cross-sectional data, a marker setting unit that sets a marker at a position where the embedded pipe may exist, and in each of the plurality of cross-sectional data, the three-dimensional coordinates of each of the markers A coordinate acquisition unit to acquire;
A first marker that is the marker existing on the first cross-sectional data that is one of the cross-sectional data, and a second marker that is the marker existing on the second cross-sectional data that is another adjacent cross-sectional data. The same embedded pipe determination unit that determines whether the same embedded pipe is indicated based on the three-dimensional coordinates of the first marker and the three-dimensional coordinates of the second marker acquired by the coordinate acquisition unit;
A connecting portion that connects the three-dimensional coordinates of the first marker and the second marker determined by the same embedded tube determination unit with a line segment determined to indicate the same embedded tube;
An exploration apparatus comprising: an exploration map generation unit that generates an exploration map obtained by projecting the line segments connected by the connection unit onto a two-dimensional plane.
前記第1マーカの3次元座標に対して、前記第2マーカの3次元座標が所定の距離内にあり、
前記第1マーカの3次元座標と前記第2マーカの3次元座標とを結ぶベクトルの延長線上に、前記第1断面データ及び前記第2断面データとは異なる前記断面データである第3断面データが存在し、
当該第3断面データ上に存在する前記マーカである第3マーカが前記ベクトルの方向に存在する場合に、
前記第1マーカと前記第2マーカとが同一の前記埋設管を示していると判定する請求項1に記載の探査装置。 The same buried pipe determination unit,
The three-dimensional coordinates of the second marker are within a predetermined distance relative to the three-dimensional coordinates of the first marker;
Third cross-sectional data, which is cross-sectional data different from the first cross-sectional data and the second cross-sectional data, is on an extension line of a vector connecting the three-dimensional coordinates of the first marker and the three-dimensional coordinates of the second marker. Exists,
When a third marker that is the marker present on the third cross-sectional data exists in the direction of the vector,
The exploration device according to claim 1, wherein the first marker and the second marker are determined to indicate the same buried pipe.
前記第3マーカが前記ベクトルの方向に存在するとみなす請求項2に記載の探査装置。 When the third marker is present within a certain distance from the position where the extension lines of the vectors intersect in the third cross-sectional data,
The exploration device according to claim 2, wherein the third marker is considered to exist in the direction of the vector.
前記結線部により結ばれた前記線分を、深さ方向における当該線分の座標位置に基づいて場合分けして表示するように構成された請求項1〜3のいずれか一項に記載の探査装置。 The exploration map generation unit
The exploration according to any one of claims 1 to 3, wherein the line segment connected by the connection portion is configured to be classified and displayed based on a coordinate position of the line segment in a depth direction. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014233620A JP6478578B2 (en) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | Exploration equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014233620A JP6478578B2 (en) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | Exploration equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016099125A true JP2016099125A (en) | 2016-05-30 |
JP6478578B2 JP6478578B2 (en) | 2019-03-06 |
Family
ID=56077603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014233620A Active JP6478578B2 (en) | 2014-11-18 | 2014-11-18 | Exploration equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6478578B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020106491A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | オムロン株式会社 | Buried object detection device and buried object detection method |
WO2022264341A1 (en) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 日本電信電話株式会社 | Position estimation device, position estimation method, and position estimation program |
US11543554B2 (en) | 2019-02-26 | 2023-01-03 | Makita Corporation | Embedded-object scanner device |
KR102501052B1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-02-17 | (주)소다시스템 | Method and System Investigating Underground Structures by GPR on the basis of Positioning Information |
KR102531232B1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-11 | (주)소다시스템 | Method and System for GPR Investigating on the basis of LiDAR and Positioning Information |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6130782A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Underground searching radar |
JPH01113685A (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Object detecting method and apparatus |
JPH01280277A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Komatsu Ltd | Underground buried body survey device |
JPH0363587A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Komatsu Ltd | Underground buried body survey device |
JPH0850180A (en) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electromagnetic induction type buried matter detecting device |
JP2000338255A (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Kinden Corp | Burid object-prospecting processing method and device and record medium for storing buried object-prospecting processing program |
JP2005517231A (en) * | 2002-02-07 | 2005-06-09 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Position detecting apparatus and belonging method |
-
2014
- 2014-11-18 JP JP2014233620A patent/JP6478578B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6130782A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Underground searching radar |
JPH01113685A (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Object detecting method and apparatus |
JPH01280277A (en) * | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Komatsu Ltd | Underground buried body survey device |
JPH0363587A (en) * | 1989-07-31 | 1991-03-19 | Komatsu Ltd | Underground buried body survey device |
JPH0850180A (en) * | 1994-08-08 | 1996-02-20 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Electromagnetic induction type buried matter detecting device |
JP2000338255A (en) * | 1999-05-27 | 2000-12-08 | Kinden Corp | Burid object-prospecting processing method and device and record medium for storing buried object-prospecting processing program |
JP2005517231A (en) * | 2002-02-07 | 2005-06-09 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Position detecting apparatus and belonging method |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020106491A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | オムロン株式会社 | Buried object detection device and buried object detection method |
US11543554B2 (en) | 2019-02-26 | 2023-01-03 | Makita Corporation | Embedded-object scanner device |
WO2022264341A1 (en) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 日本電信電話株式会社 | Position estimation device, position estimation method, and position estimation program |
KR102501052B1 (en) * | 2022-12-08 | 2023-02-17 | (주)소다시스템 | Method and System Investigating Underground Structures by GPR on the basis of Positioning Information |
KR102531232B1 (en) * | 2022-12-12 | 2023-05-11 | (주)소다시스템 | Method and System for GPR Investigating on the basis of LiDAR and Positioning Information |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6478578B2 (en) | 2019-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6478578B2 (en) | Exploration equipment | |
Li et al. | Uncertainty-aware geospatial system for mapping and visualizing underground utilities | |
KR101624705B1 (en) | Method acquire geographic information system data through a three-dimensional precision measurements of underground pipeline inside the ground | |
KR102225017B1 (en) | Apparatus for Safety Analysis of Tunnel Concrete Structures Using 3D GPR and Method Using The Same | |
JP6202559B2 (en) | Buried pipe measuring device and buried pipe measuring method | |
KR102295246B1 (en) | Buried-metal detection method, and detection device therefor | |
WO2020240662A1 (en) | Ground penetrating radar device and measurement method | |
JP2006308593A (en) | Apparatus and method for searching buried long object | |
GB2519201A (en) | Processing apparatus for three-dimensional data, processing method therefor, and processing program therefor | |
JP6083965B2 (en) | Buried object exploration system | |
US10222465B2 (en) | Magnetic field detector and ground-penetrating radar device with merged display | |
JP2010249709A (en) | Cross section measuring device, cross section measuring method, and cross section measuring program | |
RU2656281C1 (en) | Method of applying swarm of unmanned aerial vehicles for remote determination of location of underground communications, their cross section and depth in ground | |
JP2017040547A (en) | Buried object prospecting method and buried object prospecting apparatus | |
Gabryś et al. | GPR surveying method as a tool for geodetic verification of GESUT database of utilities in the light of BSI PAS128 | |
JP6478557B2 (en) | Exploration method | |
JP2001116850A (en) | Method and device for detecting underground pipe | |
EP2994773B1 (en) | Device and method for detecting position and orientation of underground elongated bodies | |
KR20190114781A (en) | Apparatus for mapping buried object and ground cavity through electromagneticwave analysis | |
Sato et al. | Development of the hand held dual sensor ALIS and its evaluation | |
JP2020186994A (en) | Buried object measurement device, method, and program | |
JP6463052B2 (en) | Exploration equipment | |
Sato et al. | Landmine detection by 3D GPR system | |
JP5364907B2 (en) | Deformation measurement system and deformation measurement method | |
JP2003156571A (en) | Buried object searching device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170626 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180419 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180705 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6478578 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |