JP2017020864A - Apparatus and method for irradiating and detecting electromagnetic wave - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic wave irradiation/detection apparatus capable of minimizing an increase in measurement-related work or false detection of defects, which may be caused by a process of removing reflected waves reflected by a surface of a structure and a direct wave from an electromagnetic irradiation unit from an electromagnetic wave received by an electromagnetic detection unit.SOLUTION: An electromagnetic wave irradiation/detection apparatus comprises a transmitter unit for irradiating a structure with an electromagnetic wave, a receiver unit for receiving reflected waves of the electromagnetic wave, and a detection unit configured to detect the presence or absence of defects in the structure on the basis of the reflected waves. One of the transmitter unit and the receiver unit is set up at a location away from the surface of the structure, and the other is set up in contact with the structure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電磁波照射・検出装置および電磁波照射・検出方法に関し、特に、構造物表面から離れた位置から構造物内部の欠陥の有無および欠陥の位置を検出する電磁波照射・検出装置および電磁波照射・検出方法に関する。   The present invention relates to an electromagnetic wave irradiation / detection device and an electromagnetic wave irradiation / detection method, and more particularly to an electromagnetic wave irradiation / detection device and an electromagnetic wave irradiation / detection device for detecting the presence / absence of a defect inside a structure and the position of the defect from a position away from the surface of the structure. It relates to a detection method.

橋梁やトンネルなどのコンクリート構造物は、経年劣化によりひび割れや空洞などの欠陥が発生する。これらの欠陥を放置すると構造物自体が破壊または崩落する危険性がある。そのため、早期に欠陥を把握し補修する事が求められる。   In concrete structures such as bridges and tunnels, defects such as cracks and cavities occur due to aging. If these defects are left unattended, the structure itself may be destroyed or collapsed. Therefore, it is required to grasp and repair defects early.

構造物内部の欠陥の有無を非破壊で検出するための技術として、特許文献1乃至6がある。これらの技術は、マイクロ波またはミリ波の電磁波が構造物を形成するコンクリート等の誘電性の物質を透過するという性質を利用する。特許文献1乃至6に記載の電磁波照射・検出装置は、構造物に電磁波を照射し、構造物内部の欠陥で反射した電磁波を検出することで、構造物内部の欠陥の有無および欠陥の位置を非破壊で検出する。   As techniques for nondestructively detecting the presence or absence of defects inside a structure, there are Patent Documents 1 to 6. These techniques utilize the property that microwave or millimeter wave electromagnetic waves pass through a dielectric material such as concrete forming a structure. The electromagnetic wave irradiation / detection device described in Patent Documents 1 to 6 irradiates the structure with electromagnetic waves and detects the electromagnetic waves reflected by the defects inside the structure, thereby determining the presence / absence of defects inside the structure and the positions of the defects. Detect nondestructively.

特許文献1は、構造物表面から離れた位置に備えられる電磁波照射・検出装置を開示している。特許文献1に記載の電磁波検出装置は、構造物表面および内部の欠陥で反射した電磁波を受信する。したがって、特許文献1に記載の電磁波検出装置は、受信した反射波の波形と、構造物内部に欠陥が無い場合の反射波の波形とを比較することで、受信波形から構造物表面の反射波を除去する。   Patent document 1 is disclosing the electromagnetic wave irradiation and detection apparatus with which it is equipped in the position away from the structure surface. The electromagnetic wave detection device described in Patent Document 1 receives an electromagnetic wave reflected by a structure surface and internal defects. Therefore, the electromagnetic wave detection device described in Patent Document 1 compares the waveform of the received reflected wave with the waveform of the reflected wave when there is no defect inside the structure, so that the reflected wave on the surface of the structure is obtained from the received waveform. Remove.

特許文献2および3は、構造物の表面を移動する電磁波照射・検出装置を開示している。特許文献2および3に記載の電磁波検出装置は、構造物表面および内部の欠陥で反射した電磁波と、電磁波照射装置が照射した電磁波の直達波とを受信する。したがって、特許文献2および3に記載の電磁波検出装置は、複数位置における受信波形の平均値を受信波形から減算することによって、不要信号である構造物表面の反射波および電磁波照射装置からの直達波を除去する。   Patent Documents 2 and 3 disclose electromagnetic wave irradiation / detection devices that move on the surface of a structure. The electromagnetic wave detection devices described in Patent Documents 2 and 3 receive an electromagnetic wave reflected by a structure surface and internal defects and a direct wave of the electromagnetic wave irradiated by the electromagnetic wave irradiation device. Therefore, the electromagnetic wave detection devices described in Patent Documents 2 and 3 subtract the average value of the received waveform at a plurality of positions from the received waveform, thereby causing an unnecessary signal to be reflected on the surface of the structure and a direct wave from the electromagnetic wave irradiation device. Remove.

特許文献4および5は、入射角φで構造物に電磁波を照射し、構造物内部の欠陥で乱反射した電磁波を受信する電磁波照射・検出装置を開示している。ここで、構造物表面の反射波は、鏡面反射により入射角φと同じ反射角φを持って電磁波照射装置と反対方向に反射する。特許文献4および5に記載の電磁波検出装置は、この構造物表面の反射波を受信しないように設定されているため、構造物内部の欠陥で乱反射した反射波のみを受信する。   Patent Documents 4 and 5 disclose an electromagnetic wave irradiation / detection device that irradiates a structure with electromagnetic waves at an incident angle φ and receives electromagnetic waves irregularly reflected by defects inside the structure. Here, the reflected wave on the surface of the structure is reflected in the opposite direction to the electromagnetic wave irradiation device with the same reflection angle φ as the incident angle φ by specular reflection. Since the electromagnetic wave detection devices described in Patent Documents 4 and 5 are set so as not to receive the reflected wave on the surface of the structure, only the reflected wave irregularly reflected by a defect inside the structure is received.

特許文献6は、電磁波照射装置と電磁波検出装置とでアンテナの偏波方向が異なる電磁波照射・検出装置を開示している。ここで、構造物表面で反射した電磁波は、鏡面反射するため、反射する前と同じ偏波状態にある。したがって、電磁波検出装置は、構造物表面で反射した電磁波を受信しない。一方、構造物内部の欠陥で反射した電磁波は、乱反射するため、反射する前と異なる偏波状態にある。このため、特許文献6に記載の電磁波検出装置は、構造物内部の欠陥で乱反射した電磁波のみを受信する。   Patent Document 6 discloses an electromagnetic wave irradiation / detection device in which the polarization direction of the antenna is different between the electromagnetic wave irradiation device and the electromagnetic wave detection device. Here, the electromagnetic wave reflected on the surface of the structure is specularly reflected, and thus is in the same polarization state as before being reflected. Therefore, the electromagnetic wave detection device does not receive the electromagnetic wave reflected by the structure surface. On the other hand, the electromagnetic waves reflected by the defects inside the structure are irregularly reflected, and thus are in a polarization state different from that before reflection. For this reason, the electromagnetic wave detection apparatus described in Patent Document 6 receives only the electromagnetic waves irregularly reflected by defects inside the structure.

特開2005−233783号公報JP 2005-233783 A 特開2007−033145号公報JP 2007-033145 A 特開2008−039429号公報JP 2008-039429 A 特開2007−121230号公報JP 2007-121230 A 特開2007−121214号公報JP 2007-121214 A 特開2007−121231号公報JP 2007-121231 A

特許文献1に記載の技術は、構造物表面で反射した電磁波を除去するために、構造物内部に欠陥がない状態の反射波、すなわち構造物表面で反射した電磁波のみを含む反射波、の測定結果を事前に用意する必要がある。このため、測定の手間が増大するという問題がある。また、状況によっては、欠陥が無い状態の構造物をそもそも準備できないという問題がある。   The technique described in Patent Document 1 measures a reflected wave having no defect inside the structure, that is, a reflected wave including only the electromagnetic wave reflected on the structure surface, in order to remove the electromagnetic wave reflected on the structure surface. The results need to be prepared in advance. For this reason, there exists a problem that the effort of a measurement increases. In addition, depending on the situation, there is a problem that a structure having no defect cannot be prepared in the first place.

特許文献2および3に記載の技術は、構造物表面で反射した電磁波および電磁波照射装置からの直達波を除去する減算処理を行う場合、構造物内部の欠陥で反射した電磁波の一部も同時に除去してしまうことがある。すなわち、欠陥の位置検出に誤差が生じるという問題がある。また、そもそも電磁波照射・検出装置と構造物表面との距離が変化する構成の場合、上記減算処理ができないという問題がある。   In the techniques described in Patent Documents 2 and 3, when performing subtraction processing to remove the electromagnetic wave reflected on the structure surface and the direct wave from the electromagnetic wave irradiation device, a part of the electromagnetic wave reflected by the defect inside the structure is also removed at the same time. May end up. That is, there is a problem that an error occurs in the defect position detection. In the first place, in the case of a configuration in which the distance between the electromagnetic wave irradiation / detection device and the surface of the structure changes, there is a problem that the subtraction process cannot be performed.

特許文献4乃至6に記載の技術は、構造物表面において乱反射が起きないこと、すなわち構造物表面において鏡面反射が起こることが前提となっている。しかし、実際の構造物表面では、想定する種類の欠陥が無い場合においても表面の形状や状態によって乱反射が生じ得る。この場合、電磁波検出装置は、構造物表面で反射した電磁波を構造物内部の欠陥で反射した電磁波と誤って受信してしまう。つまり、構造物内部に欠陥が無いにもかかわらず、欠陥が有ると誤検出してしまうという問題がある。   The techniques described in Patent Documents 4 to 6 are based on the assumption that irregular reflection does not occur on the structure surface, that is, specular reflection occurs on the structure surface. However, on the actual surface of the structure, irregular reflection may occur depending on the shape and state of the surface even when there is no assumed type of defect. In this case, the electromagnetic wave detection device erroneously receives the electromagnetic wave reflected on the structure surface as an electromagnetic wave reflected by a defect inside the structure. That is, there is a problem that a defect is erroneously detected even though there is no defect inside the structure.

本発明の目的は、上述の課題を解決することができる電磁波照射・検出装置および電磁波照射・検出方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave irradiation / detection device and an electromagnetic wave irradiation / detection method capable of solving the above-described problems.

本発明の一態様における電磁波照射・検出装置は、構造物に電磁波を照射する送信部と、前記電磁波の反射波を受信する受信部と、前記反射波に基づいて前記構造物の欠陥の有無を検出する検出部と、を備え、前記送信部または前記受信部のいずれか一方は前記構造物の表面から離れた位置に設置され、他方は前記構造物に接触する。   An electromagnetic wave irradiation / detection device according to an aspect of the present invention includes a transmitter that irradiates a structure with electromagnetic waves, a receiver that receives a reflected wave of the electromagnetic waves, and whether there is a defect in the structure based on the reflected waves. A detecting unit for detecting, wherein either one of the transmitting unit and the receiving unit is installed at a position away from the surface of the structure, and the other is in contact with the structure.

本発明による電磁波照射・検出装置は、測定の手間を増大させる事なく、かつ、構造物表面からの反射波に起因する欠陥の誤検出を抑制し、構造物表面から離れた位置から欠陥の有無および位置を検出できるという効果を奏する。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to the present invention suppresses erroneous detection of defects caused by reflected waves from the structure surface without increasing the time and effort of measurement, and the presence or absence of defects from a position away from the structure surface. In addition, there is an effect that the position can be detected.

図1は、本発明の第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1の詳細な構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 according to the second embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第3の実施の形態における電磁波照射・検出装置3の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 3 according to the third embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第4の実施の形態における電磁波照射・検出装置4の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 4 according to the fourth embodiment of the present invention.

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図面及び明細書記載の各実施の形態において、同様の機能を備える構成要素には同様の符号が与えられている。   Next, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that, in each embodiment described in each drawing and specification, the same reference numerals are given to components having the same function.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1の構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first embodiment of the present invention.

図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1は、送信部101と、受信部102と、検出部100とを備える。送信部101は構造物103の表面から離れた位置に設置され、受信部102は構造物103の表面に設置されている。電磁波照射・検出装置1は、このような構成をとることによって、測定の手間を増大させることなく、構造物103表面で反射した反射波107および送信部101から受信部102への直達波(図示しない)の受信を抑制して、構造物103内部の欠陥で反射した反射波106を受信することができる。   Referring to FIG. 1, the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a transmission unit 101, a reception unit 102, and a detection unit 100. The transmitter 101 is installed at a position away from the surface of the structure 103, and the receiver 102 is installed on the surface of the structure 103. By adopting such a configuration, the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 has reflected waves 107 reflected from the surface of the structure 103 and a direct wave from the transmission unit 101 to the reception unit 102 (not shown) without increasing the measurement effort. ) Is suppressed, and the reflected wave 106 reflected by the defect inside the structure 103 can be received.

以下、第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1が備える各構成要素について説明する。   Hereinafter, each component with which the electromagnetic wave irradiation and detection apparatus 1 in 1st Embodiment is provided is demonstrated.

送信部101は、構造物103にマイクロ波またはミリ波の電磁波105を照射する。送信部101は、構造物103の表面から距離LTだけ離れた位置に設置されている(すなわち、LT≠0である)。 The transmission unit 101 irradiates the structure 103 with a microwave or millimeter wave electromagnetic wave 105. Transmitting portion 101 is installed in a position away distance L T from the surface of the structure 103 (i.e., a L T ≠ 0).

受信部102は、電磁波105が構造物103の表面で反射した反射波107と、電磁波105が構造物103内部の欠陥104で反射した反射波106とを受信する。受信部102は、構造物103の表面に設置されている(すなわち、構造物103の表面からの距離をLRとすると、LR=0である)。このため、受信部102は、送信部101からの直達波(図示しない)を受信せずに済む。 The receiving unit 102 receives the reflected wave 107 in which the electromagnetic wave 105 is reflected by the surface of the structure 103 and the reflected wave 106 in which the electromagnetic wave 105 is reflected by the defect 104 inside the structure 103. The receiving unit 102 is installed on the surface of the structure 103 (that is, L R = 0 when the distance from the surface of the structure 103 is L R ). For this reason, the receiving unit 102 does not need to receive a direct wave (not shown) from the transmitting unit 101.

検出部100は、受信部102が受信した反射波107および反射波106の信号に基づいて、欠陥104の有無および位置を検出する。   The detection unit 100 detects the presence and position of the defect 104 based on the signals of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 received by the receiving unit 102.

ここで、構造物103としては、マイクロ波またはミリ波の電磁波を透過させる性質を持つ誘電体(例えば、コンクリートや木材など)が想定される。   Here, as the structure 103, a dielectric (for example, concrete or wood) having a property of transmitting microwave or millimeter wave electromagnetic waves is assumed.

また、欠陥104としては、ひび割れ、空洞といった構造物103と異質の物体が想定される。欠陥104により構造物103の一様性が損なわれるため、電磁波105は欠陥104で反射する。つまり、反射波106が発生する。   Further, as the defect 104, an object different from the structure 103 such as a crack or a cavity is assumed. Since the uniformity of the structure 103 is impaired by the defect 104, the electromagnetic wave 105 is reflected by the defect 104. That is, the reflected wave 106 is generated.

ここで、欠陥104と電磁波105が照射される側の構造物103の表面との間の距離をdとすると、欠陥104が電磁波105を受ける強度は、(LT+d)2に反比例する。 Here, if the distance between the defect 104 and the surface of the structure 103 on the side irradiated with the electromagnetic wave 105 is d, the intensity of the defect 104 receiving the electromagnetic wave 105 is inversely proportional to (L T + d) 2 .

同様に、受信部102が反射波106を受ける強度は、(LR+d)2に反比例する。したがって、受信部102が受信する反射波106の強度Pdefは、式(1)に示す距離依存性を持つ。 Similarly, the intensity at which the receiving unit 102 receives the reflected wave 106 is inversely proportional to (L R + d) 2 . Therefore, the intensity P def of the reflected wave 106 received by the receiving unit 102 has a distance dependency represented by Expression (1).

Figure 2017020864
Figure 2017020864

一方、受信部102が反射波107を受ける強度は、(LT+LR2に反比例する。したがって、受信部102が受信する反射波107の強度Psurは、式(2)に示す距離依存性を持つ。 On the other hand, the intensity at which the receiving unit 102 receives the reflected wave 107 is inversely proportional to (L T + L R ) 2 . Therefore, the intensity P sur of the reflected wave 107 received by the receiving unit 102 has a distance dependency represented by Expression (2).

Figure 2017020864
Figure 2017020864

式(1)および(2)より、受信部102が受信する反射波106の強度Pdefと受信部102が受信する反射波107の強度Psurとの比は、式(3)で与えられる。 From Expressions (1) and (2), the ratio between the intensity P def of the reflected wave 106 received by the receiving unit 102 and the intensity P sur of the reflected wave 107 received by the receiving unit 102 is given by Expression (3).

Figure 2017020864
Figure 2017020864

式(3)の比Pdef/PsurはSN比に相当する値であり、この値が大きいほど反射波107の影響を抑制できる。式(3)で与えられるSN比を最大化する条件は2つあり、1つはLT=dかつLR=0の場合、もう1つはLT=0かつLR=dの場合である。 The ratio P def / P sur in Expression (3) is a value corresponding to the SN ratio, and the larger the value, the more the influence of the reflected wave 107 can be suppressed. There are two conditions for maximizing the S / N ratio given by equation (3), one for L T = d and L R = 0, and the other for L T = 0 and L R = d. is there.

本実施の形態ではLR=0であるので、LT=dの場合、すなわち、構造物103の表面と送信部101との間の距離LTと、構造物103の表面と欠陥104との間の距離dとが等しい場合、SN比が最大化される。したがって、送信部101は、SN比を最大化するように構造物103の表面からの距離LTを調整可能であることが望ましい。 In this embodiment, since L R = 0, in the case of L T = d, that is, the distance L T between the surface of the structure 103 and the transmitter 101, and the surface of the structure 103 and the defect 104 When the distance d between is equal, the signal-to-noise ratio is maximized. Accordingly, the transmission unit 101 is preferably capable of adjusting the distance L T from the surface of the structure 103 so as to maximize the SN ratio.

本実施の形態において、検出部100は、独立した装置として構成されるが、検出部100の構成はこれに限らない。例えば、受信部102または送信部101に組み込まれていても構わない。   In the present embodiment, the detection unit 100 is configured as an independent device, but the configuration of the detection unit 100 is not limited to this. For example, it may be incorporated in the reception unit 102 or the transmission unit 101.

本実施の形態において、検出部100は、受信部102が受信した反射波107および反射波106の信号を受信部102から直接受信したが、検出部100の構成はこれに限らない。例えば、検出部100は、送信部101または他の装置を介して反射波107および反射波106の信号を受信しても構わない。   In the present embodiment, the detection unit 100 directly receives the reflected wave 107 and the reflected wave 106 received by the reception unit 102 from the reception unit 102, but the configuration of the detection unit 100 is not limited thereto. For example, the detection unit 100 may receive signals of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 via the transmission unit 101 or another device.

本実施の形態では、送信部101が1つ、受信部102が2つ、検出部100が1つ、検出部100が1つ備えられる構成となっているが、これら装置の数は上記に限定されない。   In this embodiment, one transmission unit 101, two reception units 102, one detection unit 100, and one detection unit 100 are provided. However, the number of these devices is limited to the above. Not.

以下、図2を参照し、第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1の各構成要素の詳細を説明する。   Hereinafter, with reference to FIG. 2, the details of each component of the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first embodiment will be described.

送信部101は、電磁波送信部1011と同期信号送信部1012とを備える。   The transmission unit 101 includes an electromagnetic wave transmission unit 1011 and a synchronization signal transmission unit 1012.

電磁波送信部1011は、マイクロ波またはミリ波の電磁波105を構造物103へ照射する。この電磁波105のビーム幅または指向性は、受信部102で受信されないように、電磁波送信部1011または他の装置(図示しない)によって制御可能であることが望ましい。   The electromagnetic wave transmission unit 1011 irradiates the structure 103 with a microwave or millimeter wave electromagnetic wave 105. The beam width or directivity of the electromagnetic wave 105 is desirably controllable by the electromagnetic wave transmission unit 1011 or another device (not shown) so that the reception unit 102 does not receive the beam width or directivity.

同期信号送信部1012は、受信部102と同期を取るために、受信部102へ同期信号を送信する。本実施の形態では、同期信号には、電磁波送信部1011が電磁波105を送信した時刻に関する情報が含まれている。   The synchronization signal transmission unit 1012 transmits a synchronization signal to the reception unit 102 in order to synchronize with the reception unit 102. In the present embodiment, the synchronization signal includes information related to the time when the electromagnetic wave transmission unit 1011 transmits the electromagnetic wave 105.

ここで図1を参照すると、本実施の形態において、送信部101は、構造物103の表面から距離LTだけ離れた位置に設置されている(すなわち、LT≠0である)。そのため、送信部101が高速で移動しても、送信部101が構造物103の表面に衝突する危険性は少ない。したがって、送信部101は、移動体(例えば、飛翔体、車両等の輸送機器)に搭載され、高速に移動するものとしても良い。送信部101が移動しながら構造物103に電磁波105を照射することで、構造物103内部に存在する欠陥104を広範囲かつ高速に検出することが可能である。また、送信部101は、移動体に限らず移動体通信端末に搭載されても良い。 Referring now to FIG. 1, in this embodiment, the transmission unit 101 is installed in a position away distance L T from the surface of the structure 103 (i.e., a L T ≠ 0). Therefore, even if the transmission unit 101 moves at high speed, there is little risk that the transmission unit 101 collides with the surface of the structure 103. Therefore, the transmission unit 101 may be mounted on a moving body (for example, a transportation device such as a flying body or a vehicle) and move at high speed. By irradiating the structure 103 with the electromagnetic wave 105 while the transmission unit 101 moves, the defect 104 existing inside the structure 103 can be detected in a wide range and at high speed. Moreover, the transmission part 101 may be mounted not only in a mobile body but in a mobile communication terminal.

再び図2を参照し、受信部102について説明する。受信部102は、電磁波受信部1021と同期信号受信部1022と信号送信部1023とを備える。また、受信部102は個別の電源(図示しない)を備える。しかし、電源の確保が難しい場合、受信部102は、送信部101から無線給電されてもよい。   The receiving unit 102 will be described with reference to FIG. 2 again. The reception unit 102 includes an electromagnetic wave reception unit 1021, a synchronization signal reception unit 1022, and a signal transmission unit 1023. The receiving unit 102 includes an individual power source (not shown). However, when it is difficult to secure a power source, the receiving unit 102 may be wirelessly powered from the transmitting unit 101.

電磁波受信部1021は、電磁波105が構造物103の表面で反射した反射波107と、電磁波105が構造物103内部の欠陥104で反射した反射波106とを受信する。また、電磁波受信部1021は、反射波107および反射波106を受信した時刻を計測する。電磁波受信部1021は、反射波107および反射波106の信号と反射波107および反射波106の受信時刻に関する情報とを信号送信部1023へ送信する。   The electromagnetic wave receiving unit 1021 receives the reflected wave 107 in which the electromagnetic wave 105 is reflected by the surface of the structure 103 and the reflected wave 106 in which the electromagnetic wave 105 is reflected by the defect 104 inside the structure 103. The electromagnetic wave receiving unit 1021 measures the time when the reflected wave 107 and the reflected wave 106 are received. The electromagnetic wave receiving unit 1021 transmits the signals of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 and the information regarding the reception time of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 to the signal transmitting unit 1023.

同期信号受信部1022は、送信部101から同期信号を受信する。同期信号に基づいて、受信部102は、送信部101と同期を取ることができる。同期信号受信部1022は、同期信号に基づいて電磁波105が送信された時刻を把握する。同期信号受信部1022は、電磁波105の送信時刻に関する情報を信号送信部1023へ送信する。   The synchronization signal receiving unit 1022 receives the synchronization signal from the transmission unit 101. Based on the synchronization signal, the reception unit 102 can synchronize with the transmission unit 101. The synchronization signal receiving unit 1022 grasps the time when the electromagnetic wave 105 is transmitted based on the synchronization signal. The synchronization signal reception unit 1022 transmits information related to the transmission time of the electromagnetic wave 105 to the signal transmission unit 1023.

信号送信部1023は、反射波107および反射波106の信号および受信時刻に関する情報と、電磁波105の送信時刻に関する情報とを検出部100へ送信する。   The signal transmission unit 1023 transmits the information regarding the signal and reception time of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 and the information regarding the transmission time of the electromagnetic wave 105 to the detection unit 100.

ここで図1を参照すると、本実施の形態において、受信部102は、構造物103の表面に設置されている(すなわち、構造物103の表面からの距離をLRとすると、LR=0である)。本実施の形態では、受信部102は構造物103の表面に固定常設されるものとするが、受信部102は可動式であっても良い。受信部102が構造物103の表面に固定常設される場合、一度は設置のために構造物103に取付け作業者が近接する必要があるものの、一度設置すれば作業者が構造物103を検査するために近接する必要は無くなる。すなわち、遠隔からの検査が可能になり、検査の作業効率が向上するという利点が得られる。さらに、遠隔からの検査が可能なことによって、検査対象である構造物103(例えば橋梁、道路、トンネル等)の近傍において交通規制の必要が無くなるという利点も得られる。 Referring now to FIG. 1, in this embodiment, the receiving unit 102 is installed on the surface of the structure 103 (i.e., when the distance from the surface of the structure 103 and L R, L R = 0 Is). In the present embodiment, the receiving unit 102 is fixedly installed on the surface of the structure 103, but the receiving unit 102 may be movable. When the receiving unit 102 is fixedly installed on the surface of the structure 103, it is necessary for the worker to be close to the structure 103 for installation once, but the worker inspects the structure 103 once installed. This eliminates the need for close proximity. That is, it is possible to perform an inspection from a remote location, thereby obtaining the advantage that the inspection work efficiency is improved. Further, since the remote inspection is possible, there is an advantage that there is no need for traffic regulation in the vicinity of the structure 103 (for example, bridge, road, tunnel, etc.) to be inspected.

構造物103の表面に固定常設された装置は、電源確保の観点から低消費電力であることが望ましい。一般に、送信部101よりも受信部102の方が消費電力は小さい。したがって、受信部102を固定常設する本実施の形態は望ましい構成である。   It is desirable that the apparatus fixedly installed on the surface of the structure 103 has low power consumption from the viewpoint of securing a power source. In general, the receiving unit 102 consumes less power than the transmitting unit 101. Therefore, this embodiment in which the receiving unit 102 is fixedly installed is a desirable configuration.

再び図2を参照し、検出部100について説明する。検出部100は、信号処理部1001と欠陥検出部1002とを備える。本実施の形態において、検出部100はサーバである。   The detection unit 100 will be described with reference to FIG. 2 again. The detection unit 100 includes a signal processing unit 1001 and a defect detection unit 1002. In the present embodiment, detection unit 100 is a server.

信号処理部1001は、反射波107および反射波106の信号および受信時刻に関する情報と、電磁波105の送信時刻に関する情報とを受信する。信号処理部1001は、受信した信号に基づいて欠陥104の有無および位置を検出するための信号処理を行う。例えば、信号処理部1001は、送信部101が電磁波105を送信してから受信部102が反射波107および反射波106を受信するまでの時間を算出する。   The signal processing unit 1001 receives information regarding the signals and reception times of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 and information regarding the transmission time of the electromagnetic wave 105. The signal processing unit 1001 performs signal processing for detecting the presence and position of the defect 104 based on the received signal. For example, the signal processing unit 1001 calculates the time from when the transmission unit 101 transmits the electromagnetic wave 105 to when the reception unit 102 receives the reflected wave 107 and the reflected wave 106.

欠陥検出部1002は、反射波107および反射波106の信号と信号処理部1001が算出した情報とに基づいて、欠陥104の有無および位置を検出する。ここで、反射波107の強度Psurは、式(3)の関係により反射波106のPdefに比べて低減される。したがって、反射波107および反射波106の信号は、実質的に反射波106の信号を示す。欠陥検出部1002は、反射波106の信号に基づいて欠陥104の有無を検出する。欠陥104が有りと検出された場合、欠陥検出部1002は、信号処理部1001で算出された情報に基づいて、欠陥104の位置を検出する。 The defect detection unit 1002 detects the presence and position of the defect 104 based on the signals of the reflected wave 107 and the reflected wave 106 and the information calculated by the signal processing unit 1001. Here, the intensity P sur of the reflected wave 107 is reduced as compared with P def of the reflected wave 106 due to the relationship of Expression (3). Therefore, the reflected wave 107 and reflected wave 106 signals substantially represent the reflected wave 106 signal. The defect detection unit 1002 detects the presence or absence of the defect 104 based on the signal of the reflected wave 106. When it is detected that the defect 104 is present, the defect detection unit 1002 detects the position of the defect 104 based on the information calculated by the signal processing unit 1001.

本実施の形態において、送信部101と受信部102との間、および、受信部102と検出部100との間は無線接続される。しかし、これらの一部または全部が有線によって接続されていても構わない。   In the present embodiment, the transmission unit 101 and the reception unit 102 and the reception unit 102 and the detection unit 100 are wirelessly connected. However, some or all of these may be connected by wire.

第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1は、送信部101と受信部102とを分離して備える。すなわち、送信部101は構造物103の表面から離れた位置に、受信部102は構造物103の表面にそれぞれ備えられる。これにより、電磁波照射・検出装置1は、構造物103の表面で反射した反射波107の受信を抑制することができるため、より容易かつ高精度に構造物103内部の欠陥104の有無および位置を検出することができる。   The electromagnetic wave irradiation / detection device 1 according to the first embodiment includes a transmission unit 101 and a reception unit 102 separately. That is, the transmitter 101 is provided at a position away from the surface of the structure 103, and the receiver 102 is provided on the surface of the structure 103. Thereby, since the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 can suppress the reception of the reflected wave 107 reflected by the surface of the structure 103, the presence / absence and position of the defect 104 inside the structure 103 can be determined more easily and accurately. Can be detected.

[第2の実施の形態]
図3は、本発明の第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2の構成を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 according to the second embodiment of the present invention.

図3を参照すると、本発明の第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2は、送信部201と、受信部202と、検出部200と、を備える。送信部201は構造物103の表面に設置され、受信部202は構造物103の表面から離れた位置に設置されている。送信部201と、受信部202と、検出部200とは、第1の実施の形態における送信部101と、受信部102と、検出部100と同様の機能を有するため詳細な説明を省略する。本実施の形態における電磁波照射・検出装置2は、第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1と送信部101および受信部102の位置関係が異なる点で相違する。   Referring to FIG. 3, the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a transmission unit 201, a reception unit 202, and a detection unit 200. The transmitter 201 is installed on the surface of the structure 103, and the receiver 202 is installed at a position away from the surface of the structure 103. Since the transmission unit 201, the reception unit 202, and the detection unit 200 have the same functions as the transmission unit 101, the reception unit 102, and the detection unit 100 in the first embodiment, detailed descriptions thereof are omitted. The electromagnetic wave irradiation / detection device 2 in the present embodiment is different in that the positional relationship between the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 in the first embodiment and the transmission unit 101 and the reception unit 102 is different.

以下、第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2が備える構成要素について説明する。   Hereinafter, components included in the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 according to the second embodiment will be described.

送信部201は、構造物103の表面に設置されている(すなわち、構造物103の表面からの距離をLTとすると、LT=0である)。送信部201は、個別の電源(図示しない)を備える。しかし、電源の確保が難しい場合、送信部201は、受信部202から無線給電されてもよい。 The transmitter 201 is installed on the surface of the structure 103 (that is, L T = 0 when the distance from the surface of the structure 103 is L T ). The transmission unit 201 includes an individual power source (not shown). However, when it is difficult to secure a power supply, the transmission unit 201 may be wirelessly powered from the reception unit 202.

本実施の形態において、送信部201は、構造物103の表面に固定常設されるものとするが、可動式であってもよい。送信部201が構造物103の表面に固定常設される場合、一度は設置のために構造物103に取付け作業者が近接する必要があるものの、一度設置すれば作業者が構造物103を検査するために近接する必要は無くなる。すなわち、遠隔からの検査が可能になり、検査の作業効率が向上するという利点が得られる。さらに、遠隔からの検査が可能なことによって、検査箇所(橋梁、トンネル等)の近傍において交通規制の必要が無くなるという利点も得られる。   In the present embodiment, the transmission unit 201 is fixedly installed on the surface of the structure 103, but may be movable. When the transmission unit 201 is permanently fixed on the surface of the structure 103, the operator needs to be close to the structure 103 for installation once, but the operator inspects the structure 103 once installed. This eliminates the need for close proximity. That is, it is possible to perform an inspection from a remote location, thereby obtaining the advantage that the inspection work efficiency is improved. Further, since remote inspection is possible, there is an advantage that there is no need for traffic regulation in the vicinity of inspection points (bridges, tunnels, etc.).

受信部202は、構造物103の表面から距離LRだけ離れた位置に設置されている(本実施の形態ではLR≠0である)。そのため、受信部202が高速で移動しても、受信部202が構造物103の表面に衝突する危険性は少ない。したがって、受信部202は、移動体(例えば、飛翔体、車両等の輸送機器)に搭載され、高速に移動するものとしてもよい。受信部202を移動させながら構造物103内部の欠陥104で反射した反射波106を受信する事で、構造物103内部に存在する欠陥104を広範囲かつ高速に検出する事が可能となる。受信部202は、移動体に限らず、移動体通信端末等に搭載、運搬されてもよい。 The receiving unit 202 is installed at a position away from the surface of the structure 103 by a distance L R (in this embodiment, L R ≠ 0). Therefore, even if the receiving unit 202 moves at a high speed, there is little risk that the receiving unit 202 collides with the surface of the structure 103. Therefore, the receiving unit 202 may be mounted on a moving body (for example, a transportation device such as a flying body or a vehicle) and move at high speed. By receiving the reflected wave 106 reflected by the defect 104 inside the structure 103 while moving the receiving unit 202, the defect 104 existing inside the structure 103 can be detected in a wide range and at high speed. The receiving unit 202 is not limited to a mobile object, and may be mounted and transported in a mobile communication terminal or the like.

本実施の形態では、LR=dの場合、すなわち、構造物103の表面と受信部202との間の距離LRと、構造物103の表面と欠陥104との間の距離dとが等しい場合、SN比が最大化される。したがって、受信部202は、SN比を最大化するように構造物103の表面からの距離LRを調整可能であることが望ましい。 In the present embodiment, when L R = d, that is, the distance L R between the surface of the structure 103 and the receiving unit 202 is equal to the distance d between the surface of the structure 103 and the defect 104. If so, the signal-to-noise ratio is maximized. Therefore, it is desirable that the receiving unit 202 can adjust the distance L R from the surface of the structure 103 so as to maximize the SN ratio.

本実施の形態では、送信部201が2つ、受信部202が1つ、検出部200が1つ備えられる構成となっているが、これら装置の数は上記に限定されない。   In the present embodiment, two transmission units 201, one reception unit 202, and one detection unit 200 are provided. However, the number of these devices is not limited to the above.

第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2は、受信部202を構造物103の表面から離れた位置に、送信部201を構造物103の表面にそれぞれ備える。この構成により、電磁波照射・検出装置2は、構造物103の表面で反射した反射波107の受信を抑制することができるため、より容易かつ高精度に構造物103内部の欠陥104の有無および位置を検出することができる。   The electromagnetic wave irradiation / detection device 2 according to the second exemplary embodiment includes the reception unit 202 at a position away from the surface of the structure 103 and the transmission unit 201 on the surface of the structure 103. With this configuration, the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 can suppress the reception of the reflected wave 107 reflected from the surface of the structure 103, so that the presence / absence and position of the defect 104 in the structure 103 can be more easily and accurately. Can be detected.

[第3の実施の形態]
図4は、本発明の第3の実施の形態における電磁波照射・検出装置3の構成を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 3 according to the third embodiment of the present invention.

図4を参照すると、本発明の第3の実施の形態における電磁波照射・検出装置3は、送信部301と、受信部302と、検出部300と、を備える。送信部301は構造物103の表面から離れた位置に設置され、受信部302は構造物103の内部に設置されている。送信部301と、受信部302と、検出部300とは、第1の実施の形態における送信部101と、受信部102と、検出部100と同様の機能を有するため詳細な説明を省略する。本実施の形態における電磁波照射・検出装置3は、第1の実施の形態における電磁波照射・検出装置1と受信部302の位置関係が異なる点で相違する。   Referring to FIG. 4, the electromagnetic wave irradiation / detection device 3 according to the third exemplary embodiment of the present invention includes a transmission unit 301, a reception unit 302, and a detection unit 300. The transmitter 301 is installed at a position away from the surface of the structure 103, and the receiver 302 is installed inside the structure 103. Since the transmission unit 301, the reception unit 302, and the detection unit 300 have the same functions as the transmission unit 101, the reception unit 102, and the detection unit 100 in the first embodiment, detailed descriptions thereof are omitted. The electromagnetic wave irradiation / detection device 3 in the present embodiment is different in that the positional relationship between the electromagnetic wave irradiation / detection device 1 and the receiving unit 302 in the first embodiment is different.

以下、第3の実施の形態における電磁波照射・検出装置3が備える構成要素について説明する。   Hereinafter, components included in the electromagnetic wave irradiation / detection device 3 according to the third embodiment will be described.

送信部301は、構造物103の表面から距離LTだけ離れた位置に設置されている(すなわち、LT≠0である)。このため、送信部301が高速で移動しても構造物103の表面に衝突する危険性は少ない。そこで、送信部301は、移動体(例えば、飛翔体、車両等の輸送機器)に搭載され、高速に移動するものとしてもよい。送信部301を移動させながら構造物103に電磁波105を照射し、受信部302が構造物103内部の欠陥104において反射した反射波106を受信する事で、構造物103内部に存在する欠陥104を広範囲かつ高速に検出する事が可能となる。送信部301は、移動体に限らず、移動体通信端末等に搭載、運搬されてもよい。 The transmission unit 301 is installed at a position away from the surface of the structure 103 by a distance L T (that is, L T ≠ 0). For this reason, even if the transmission part 301 moves at high speed, there is little risk of colliding with the surface of the structure 103. Therefore, the transmission unit 301 may be mounted on a moving body (for example, a transportation device such as a flying body or a vehicle) and move at high speed. The structure 103 is irradiated with the electromagnetic wave 105 while moving the transmission unit 301, and the reception unit 302 receives the reflected wave 106 reflected by the defect 104 inside the structure 103, so that the defect 104 existing inside the structure 103 is removed. It is possible to detect a wide range and at high speed. The transmission unit 301 is not limited to a mobile body, and may be mounted and transported in a mobile communication terminal or the like.

受信部302は、構造物103の内部に設置されている。したがって、受信部302は、構造物103表面で反射した反射波107を受信せずに済む。すなわち、受信部302は、反射波107による妨害を受けずに構造物103内部の欠陥104で反射した反射波106のみを受信することができる。また、受信部302は、構造物103内部に固定常設されるため、一度設置すれば作業者が構造物103を検査するために近接する必要は無くなる。すなわち、遠隔からの検査が可能になり、検査の作業効率が向上するという利点が得られる。さらに、遠隔からの検査が可能なことによって、検査箇所(橋梁、トンネル等)の近傍において交通規制の必要が無くなるという利点も得られる。   The receiving unit 302 is installed inside the structure 103. Therefore, the receiving unit 302 does not need to receive the reflected wave 107 reflected from the surface of the structure 103. That is, the receiving unit 302 can receive only the reflected wave 106 reflected by the defect 104 inside the structure 103 without being disturbed by the reflected wave 107. In addition, since the receiving unit 302 is fixedly installed inside the structure 103, once installed, the operator does not need to be close to inspect the structure 103. That is, it is possible to perform an inspection from a remote location, thereby obtaining the advantage that the inspection work efficiency is improved. Further, since remote inspection is possible, there is an advantage that there is no need for traffic regulation in the vicinity of inspection points (bridges, tunnels, etc.).

構造物103内部に設置された装置は、電源確保の観点から、低消費電力であることが望ましい。一般に、送信部301よりも受信部302の方が消費電力は小さい。したがって、受信部302を構造物103内部に設置する本実施の形態は望ましい構成である。   It is desirable that the device installed in the structure 103 has low power consumption from the viewpoint of securing a power source. In general, the power consumption of the reception unit 302 is smaller than that of the transmission unit 301. Therefore, this embodiment in which the receiving unit 302 is installed inside the structure 103 is a desirable configuration.

本実施の形態では、送信部301が1つ、受信部302が2つ、検出部300が1つ備えられる構成となっているが、これら装置の数は上記に限定されない。   In the present embodiment, one transmission unit 301, two reception units 302, and one detection unit 300 are provided. However, the number of these devices is not limited to the above.

第3の実施の形態における電磁波照射・検出装置3は、送信部301を構造物103表面から離れた位置に備え、受信部302を構造物103内部に備える。これにより、受信部302は構造物103表面で反射した反射波107を受信せずに済むため、電磁波照射・検出装置3は、より容易かつ高精度に構造物103内部の欠陥104の有無および位置を検出することができる。   The electromagnetic wave irradiation / detection device 3 according to the third embodiment includes the transmission unit 301 at a position away from the surface of the structure 103 and the reception unit 302 inside the structure 103. As a result, the receiving unit 302 does not need to receive the reflected wave 107 reflected from the surface of the structure 103, so that the electromagnetic wave irradiation / detection device 3 can more easily and accurately detect the presence / absence and position of the defect 104 inside the structure 103. Can be detected.

[第4の実施の形態]
図5は、本発明の第4の実施の形態における電磁波照射・検出装置4の構成を示すブロック図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the electromagnetic wave irradiation / detection device 4 according to the fourth embodiment of the present invention.

図5を参照すると、本発明の第4の実施の形態における電磁波照射・検出装置4は、送信部401と、受信部402と、検出部400と、を備える。送信部401は構造物103の内部に設置され、受信部402は構造物103の表面から離れた位置に設置されている。送信部401と、受信部402と、検出部400とは、第1の実施の形態における送信部101と、受信部102と、検出部100と同様の機能を有するため詳細な説明を省略する。本実施の形態における電磁波照射・検出装置4は、第2の実施の形態における電磁波照射・検出装置2と送信部401の位置関係が異なる点で相違する。   Referring to FIG. 5, the electromagnetic wave irradiation / detection device 4 according to the fourth exemplary embodiment of the present invention includes a transmission unit 401, a reception unit 402, and a detection unit 400. The transmitter 401 is installed inside the structure 103, and the receiver 402 is installed at a position away from the surface of the structure 103. Since the transmission unit 401, the reception unit 402, and the detection unit 400 have the same functions as the transmission unit 101, the reception unit 102, and the detection unit 100 in the first embodiment, detailed descriptions thereof are omitted. The electromagnetic wave irradiation / detection device 4 in the present embodiment is different in that the positional relationship between the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 and the transmission unit 401 in the second embodiment is different.

以下、第4の実施の形態における電磁波照射・検出装置4が備える構成要素について説明する。   Hereinafter, components included in the electromagnetic wave irradiation / detection device 4 according to the fourth embodiment will be described.

送信部401は、構造物103の内部に設置される。送信部401は、構造物103内部に向けて電磁波105を照射する。したがって、本実施の形態において、受信部402に到達する妨害波(第1および第2の実施の形態における反射波107)は発生しない。また、送信部401は、個別の電源(図示しない)を備える。しかし、電源の確保が難しい場合、送信部401は、受信部402から無線給電されてもよい。   The transmission unit 401 is installed inside the structure 103. The transmission unit 401 irradiates the electromagnetic wave 105 toward the inside of the structure 103. Therefore, in the present embodiment, the interference wave reaching the reception unit 402 (the reflected wave 107 in the first and second embodiments) does not occur. The transmission unit 401 includes an individual power source (not shown). However, when it is difficult to secure a power source, the transmission unit 401 may be wirelessly powered from the reception unit 402.

本実施の形態において、送信部401は、構造物103の内部に固定常設される。したがって、一度は設置のために構造物103に取付け作業者が近接する必要があるものの、一度設置すれば作業者が構造物103を検査するために近接する必要は無くなる。すなわち、遠隔からの検査が可能になり、検査の作業効率が向上するという利点が得られる。さらに、遠隔からの検査が可能なことによって、検査箇所(橋梁、トンネル等)の近傍において交通規制の必要が無くなるという利点も得られる。   In the present embodiment, the transmission unit 401 is fixedly installed inside the structure 103. Therefore, although it is necessary for an installation worker to approach the structure 103 once for installation, it is not necessary for the operator to approach the structure 103 once the installation is performed. That is, it is possible to perform an inspection from a remote location, thereby obtaining the advantage that the inspection work efficiency is improved. Further, since remote inspection is possible, there is an advantage that there is no need for traffic regulation in the vicinity of inspection points (bridges, tunnels, etc.).

受信部402は、構造物103の表面から距離LRだけ離れた位置に設置されている(すなわち、LR≠0である)。受信部402は、第1および第2の実施の形態における反射波107による妨害を受けずに構造物103内部の欠陥104で反射した反射波106のみを受信する。 The receiving unit 402 is installed at a position away from the surface of the structure 103 by a distance L R (ie, L R ≠ 0). The receiving unit 402 receives only the reflected wave 106 reflected by the defect 104 inside the structure 103 without being disturbed by the reflected wave 107 in the first and second embodiments.

本実施の形態において、受信部402は、構造物103の表面から離れた位置にある。したがって、受信部402が高速で移動しても構造物103の表面に衝突する危険性は少ない。そこで、受信部402は、移動体(例えば、飛翔体、車両等の輸送機器)に搭載され、高速に移動するものとしてもよい。受信部402を移動させながら構造物103内部の欠陥104において反射した反射波106を受信することで、構造物103内部に存在する欠陥104を広範囲かつ高速に検出する事が可能となる。受信部402は、移動体に限らず、移動体通信端末等に搭載、運搬されてもよい。   In the present embodiment, the receiving unit 402 is located away from the surface of the structure 103. Therefore, there is little risk of collision with the surface of the structure 103 even if the receiving unit 402 moves at a high speed. Therefore, the receiving unit 402 may be mounted on a moving body (for example, a transportation device such as a flying body or a vehicle) and move at high speed. By receiving the reflected wave 106 reflected by the defect 104 inside the structure 103 while moving the receiving unit 402, it becomes possible to detect the defect 104 existing inside the structure 103 in a wide range and at high speed. The receiving unit 402 is not limited to a mobile body, and may be mounted and transported in a mobile communication terminal or the like.

本実施の形態では、送信部401が2つ、受信部402が1つ、検出部400が1つ備えられる構成となっているが、これら装置の数は上記に限定されない。   In the present embodiment, two transmission units 401, one reception unit 402, and one detection unit 400 are provided, but the number of these devices is not limited to the above.

第4の実施の形態における電磁波照射・検出装置4は、受信部402を構造物103の表面から離れた位置に、送信部401を構造物103の内部にそれぞれ備える。これにより、受信部402は反射波107を受信せずに済むため、電磁波照射・検出装置4は、第2の実施の形態の電磁波照射・検出装置2に比べてより容易かつ高精度に構造物103内部の欠陥104の有無および位置を検出することができる。   The electromagnetic wave irradiation / detection device 4 according to the fourth exemplary embodiment includes the reception unit 402 at a position away from the surface of the structure 103 and the transmission unit 401 inside the structure 103. As a result, the receiving unit 402 does not need to receive the reflected wave 107. Therefore, the electromagnetic wave irradiation / detection device 4 is easier and more accurate than the electromagnetic wave irradiation / detection device 2 of the second embodiment. The presence / absence and position of the defect 104 inside 103 can be detected.

以上、各実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しえる様々な変更をすることができる。   Although the present invention has been described with reference to each embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention.

また、本発明の各実施の形態における各構成要素は、その機能をハードウェア的に実現することはもちろん、コンピュータとプログラムとで実現することができる。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリなどのコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られる。この読み取られたプログラムは、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における構成要素として機能させる。   In addition, each component in each embodiment of the present invention can be realized by a computer and a program as well as its function in hardware. The program is provided by being recorded on a computer-readable recording medium such as a magnetic disk or a semiconductor memory, and is read by the computer when the computer is started up. The read program causes the computer to function as a component in each of the embodiments described above by controlling the operation of the computer.

[産業上の利用可能性]
本発明の活用例として、構造物の欠陥を非破壊かつ遠隔で検出するための電磁波照射・検出装置などがある。
[Industrial applicability]
As an application example of the present invention, there is an electromagnetic wave irradiation / detection device for nondestructively and remotely detecting a defect of a structure.

1、2、3、4 電磁波照射・検出装置
101、201、301、401 送信部
102、202、302、402 受信部
100、200、300、400 検出部
1011 電磁波送信部
1012 同期信号送信部
1021 電磁波受信部
1022 同期信号受信部
1023 信号送信部
1001 信号処理部
1002 欠陥検出部
104 欠陥
105 電磁波
106 反射波
107 反射波
1, 2, 3, 4 Electromagnetic wave irradiation / detection device 101, 201, 301, 401 Transmission unit 102, 202, 302, 402 Reception unit 100, 200, 300, 400 Detection unit 1011 Electromagnetic wave transmission unit 1012 Synchronization signal transmission unit 1021 Electromagnetic wave Receiver 1022 Synchronization signal receiver 1023 Signal transmitter 1001 Signal processor 1002 Defect detector 104 Defect 105 Electromagnetic wave 106 Reflected wave 107 Reflected wave

Claims (10)

構造物に電磁波を照射する送信部と、
前記電磁波の反射波を受信する受信部と、
前記反射波に基づいて前記構造物の欠陥の有無および位置を検出する検出部と、を備え、
前記送信部または前記受信部のいずれか一方は前記構造物の表面から離れた位置に設置され、他方は前記構造物に接触することを特徴とする電磁波照射・検出装置。
A transmitter for irradiating the structure with electromagnetic waves;
A receiver for receiving the reflected wave of the electromagnetic wave;
A detection unit that detects the presence and position of a defect in the structure based on the reflected wave, and
Either one of the transmitting unit or the receiving unit is installed at a position away from the surface of the structure, and the other is in contact with the structure.
前記構造物に接触する装置は、前記構造物の表面に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the device that contacts the structure is installed on a surface of the structure. 前記構造物に接触する装置は、前記構造物の内部に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the device that contacts the structure is installed inside the structure. 前記前記構造物の表面から離れた位置に設置された方の装置は、前記構造物の表面からの距離を調整可能であることを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the device installed at a position distant from the surface of the structure is capable of adjusting a distance from the surface of the structure. 前記距離は、前記受信部が受信する前記欠陥で反射した電磁波の強度と前記構造物の表面で反射した電磁波の強度との比に基づいて設定されることを特徴とする請求項4に記載の電磁波照射・検出装置。   5. The distance according to claim 4, wherein the distance is set based on a ratio between an intensity of the electromagnetic wave reflected by the defect received by the receiving unit and an intensity of the electromagnetic wave reflected by the surface of the structure. Electromagnetic wave irradiation / detection device. 前記構造物の表面から離れた位置に設置される装置は、移動体に搭載されることを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the device installed at a position away from the surface of the structure is mounted on a moving body. 前記送信部は、前記受信部へ同期信号を送信し、前記受信部と同期を取ることを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the transmission unit transmits a synchronization signal to the reception unit and synchronizes with the reception unit. 前記送信部は、前記受信部に無線給電することを特徴とする請求項1に記載の電磁波照射・検出装置。   The electromagnetic wave irradiation / detection device according to claim 1, wherein the transmission unit wirelessly feeds power to the reception unit. 構造物の表面から離れた位置から構造物に電磁波を照射するステップと、
前記電磁波の反射波を前記構造物に接触して受信するステップと、
前記反射波に基づいて前記構造物の欠陥の有無および位置を検出するステップと、を含む電磁波照射・検出方法。
Irradiating the structure with electromagnetic waves from a position away from the surface of the structure;
Receiving the reflected wave of the electromagnetic wave in contact with the structure;
Detecting the presence / absence and position of a defect in the structure based on the reflected wave.
構造物に接触して前記構造物に電磁波を照射するステップと、
前記電磁波の反射波を前記構造物の外部かつ表面から離れた位置で受信するステップと、
前記反射波に基づいて前記構造物の欠陥の有無および位置を検出するステップと、を含む電磁波照射・検出方法。
Irradiating the structure with electromagnetic waves in contact with the structure;
Receiving the reflected wave of the electromagnetic wave at a position outside the structure and away from the surface;
Detecting the presence / absence and position of a defect in the structure based on the reflected wave.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018004339A (en) * 2016-06-29 2018-01-11 株式会社アースニクスエム Measuring device

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