JP2021165669A - Cavity thickness estimation method and device thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、道路下の空洞厚を推定する空洞厚推定方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a cavity thickness estimation method for estimating a cavity thickness under a road and an apparatus thereof.
従来、道路下の埋設管の老朽化などにより空洞が発生し、道路陥没の原因となっている。近年では、ゲリラ豪雨などの異常気象により空洞の発生件数が増加している。 Conventionally, cavities have been created due to aging of buried pipes under the road, causing the road to collapse. In recent years, the number of cavities has increased due to abnormal weather such as guerrilla rainstorms.
このような空洞の発生件数の増加により、その補修の優先順を付加する必要が生じている。空洞の補修の優先順を決定するための重要情報として、空洞の厚さ、すなわち空洞厚が挙げられる。 Due to the increase in the number of such cavities, it is necessary to add the priority of repair. The important information for determining the priority order for repairing cavities is the thickness of the cavities, that is, the thickness of the cavities.
電磁波式の地中レーダ装置の場合、道路下の空洞のような、局所的に存在する空洞に対しては、平面的な広がりを測定できるに過ぎず、その厚さを評価することは、地中レーダ装置の移動距離に対する情報量が少ないため容易でない。したがって、一般的には、地中レーダ装置によって検出した空洞予想位置において対象物をボーリングすることにより、空洞の内部の様子を目視確認する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照。)。 In the case of an electromagnetic wave type ground penetrating radar device, it is only possible to measure the planar spread of a locally existing cavity such as a cavity under a road, and evaluating its thickness is the ground. It is not easy because the amount of information for the moving distance of the medium radar device is small. Therefore, generally, a method of visually confirming the inside of the cavity by boring the object at the predicted cavity position detected by the ground penetrating radar device is used (see, for example, Patent Document 1). ..
しかしながら、上述のような方法の場合には、検査対象となる道路の交通規制を伴い、また、道路の検査後の埋め戻しなどの作業が必要となる。 However, in the case of the above-mentioned method, traffic regulation of the road to be inspected is involved, and work such as backfilling after the inspection of the road is required.
また、道路上に電磁波を送受信するアンテナを設置し、空洞の始端および終端からの反射波を解析することで空洞厚を推定する方向も知られている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、この場合でも、検査対象となる道路の交通規制が必要となる。 It is also known that an antenna for transmitting and receiving electromagnetic waves is installed on the road and the cavity thickness is estimated by analyzing the reflected waves from the start and end of the cavity (see, for example, Patent Document 2). However, even in this case, traffic regulation of the road to be inspected is required.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、交通規制を伴うことなく、道路下の空洞厚を非破壊で容易にかつ、精度よく評価できる空洞厚推定方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and provides a cavity thickness estimation method and an apparatus thereof that can evaluate the cavity thickness under a road in a non-destructive manner easily and accurately without being accompanied by traffic regulation. With the goal.
請求項1記載の空洞厚推定方法は、車両により道路を走行しつつ、この車両に搭載したレーダ装置の複数の送信部から前記道路に向かって電磁波を放射するとともに前記レーダ装置の複数の受信部で反射波を受信するステップと、前記各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合して比誘電率順または速度順に並べたチャートを生成するステップと、前記チャートにおける前記道路下の空洞の始端側の媒質と前記空洞内の空気とのそれぞれの比誘電率または反射波速度の位置で前記重合により反射波が強調された点を抽出し、それらの位置に基づき前記道路下の空洞厚を推定するステップと、を備えるものである。 The cavity thickness estimation method according to claim 1 radiates electromagnetic waves from a plurality of transmitting units of a radar device mounted on the vehicle toward the road while traveling on a road by a vehicle, and a plurality of receiving units of the radar device. A step of receiving the reflected wave at The points where the reflected wave is emphasized by the polymerization are extracted at the positions of the relative permittivity or the reflected wave velocity of the medium on the starting end side of the lower cavity and the air in the cavity, and based on those positions, under the road. It comprises a step of estimating the cavity thickness of.
請求項2記載の空洞厚推定方法は、請求項1記載の空洞厚推定方法において、チャートを生成するステップは、各受信部で受信した反射波トレースのうち、空洞の始端及び終端に応じた共通反射点を共有するものを送信部と前記受信部との距離順に並べた補助チャートを生成するステップと、前記補助チャートを所定の複数の比誘電率毎または速度毎に走時補正したものをそれぞれ重合し走時補正に用いた前記比誘電率順または前記速度順に並べてチャートを生成するステップと、を含むものである。
The cavity thickness estimation method according to
請求項3記載の空洞厚推定装置は、電磁波を放射する複数の送信部及び反射波を受信する複数の受信部を有し、車両に搭載されるレーダ装置と、前記各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合して比誘電率順または速度順に並べたチャートを生成するチャート生成手段と、このチャート生成手段により生成されたチャートにおける道路下の空洞の始端側の媒質と前記空洞内の空気とのそれぞれの比誘電率または反射波速度の位置で前記重合により反射波が強調された位置を抽出し、それらの位置に基づき前記道路下の空洞厚を推定する推定手段と、を備えるものである。 The cavity thickness estimation device according to claim 3 has a plurality of transmitters that emit electromagnetic waves and a plurality of receivers that receive reflected waves, a radar device mounted on a vehicle, and reflections received by each of the receivers. A chart generation means for generating a chart in which wave traces are polymerized by a common reflection point polymerization method and arranged in order of relative permittivity or velocity, and a medium on the starting end side of a cavity under the road in the chart generated by this chart generation means. With an estimation means that extracts the position where the reflected wave is emphasized by the polymerization at the position of each relative permittivity or reflected wave velocity with the air in the cavity, and estimates the cavity thickness under the road based on those positions. , Is provided.
請求項4記載の空洞厚推定装置は、請求項3記載の空洞厚推定装置において、チャート生成手段は、各受信部で受信した反射波トレースのうち、空洞の始端及び終端に応じた共通反射点を共有するものを送信部と前記受信部との距離順に並べた補助チャートを生成し、この補助チャートを所定の複数の比誘電率毎または速度毎に走時補正したものをそれぞれ重合し走時補正に用いた前記比誘電率順または前記速度順に並べてチャートを生成するものである。 The cavity thickness estimation device according to claim 4 is the cavity thickness estimation device according to claim 3, wherein the chart generating means is a common reflection point according to the start end and the end of the cavity among the reflected wave traces received by each receiving unit. Auxiliary charts are generated in which the shared ones are arranged in order of distance between the transmitting unit and the receiving unit, and the auxiliary charts corrected for running time for each of a plurality of predetermined relative permittivity or speeds are superimposed and run. The chart is generated by arranging them in the order of the relative permittivity or the speed used for the correction.
請求項1記載の空洞厚推定方法によれば、電磁波の送信及び反射波の受信を車両により道路を走行しながら実施するため、交通規制が不要であるとともに、各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合することでノイズを抑制したチャートに基づき既知の媒質の比誘電率または反射波速度を用いて道路下の空洞厚を推定するので、道路下の空洞厚を非破壊で容易にかつ、精度よく評価できる。 According to the cavity thickness estimation method according to claim 1, since the electromagnetic wave is transmitted and the reflected wave is received while the vehicle is traveling on the road, traffic regulation is not required and the reflected wave trace received by each receiving unit is not required. Since the cavity thickness under the road is estimated using the relative dielectric constant or reflected wave velocity of the known medium based on the chart in which noise is suppressed by polymerizing by the common reflection point polymerization method, the cavity thickness under the road is not destroyed. Can be evaluated easily and accurately.
請求項2記載の空洞厚推定方法によれば、請求項1記載の空洞厚推定方法の効果に加えて、生成されたチャートにおいてノイズを効果的に抑制でき、チャートから反射波が強調された位置を抽出しやすくなるので、それらの位置に基づく空洞厚の推定精度を向上できる。
According to the cavity thickness estimation method according to
請求項3記載の空洞厚推定装置によれば、レーダ装置からの電磁波の送信及び反射波の受信を車両により道路を走行しながら実施するため、交通規制が不要であるとともに、各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合することでノイズを抑制したチャートに基づき既知の媒質の比誘電率または反射波の速度を用いて道路下の空洞厚を推定手段により推定するので、道路下の空洞厚を非破壊で容易にかつ、精度よく評価できる。 According to the cavity thickness estimation device according to claim 3, since the electromagnetic wave is transmitted from the radar device and the reflected wave is received while the vehicle is traveling on the road, traffic regulation is not required and each receiving unit receives the electromagnetic wave. Since the cavity thickness under the road is estimated by the estimation means using the relative dielectric constant of the known medium or the velocity of the reflected wave based on the chart in which the noise is suppressed by superimposing the reflected wave trace by the common reflection point polymerization method. The thickness of the cavity under the road can be evaluated easily and accurately without destruction.
請求項4記載の空洞厚推定装置によれば、請求項3記載の空洞厚推定装置の効果に加えて、生成されたチャートにおいてノイズを効果的に抑制でき、チャートから反射波が強調された位置を推定手段により抽出しやすくなるので、それらの位置に基づく空洞厚の推定精度を向上できる。 According to the cavity thickness estimation device according to claim 4, in addition to the effect of the cavity thickness estimation device according to claim 3, noise can be effectively suppressed in the generated chart, and the position where the reflected wave is emphasized from the chart. Can be easily extracted by the estimation means, so that the accuracy of estimating the cavity thickness based on their positions can be improved.
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)、図1(b)、及び、図1(c)において、10は空洞厚推定装置を示す。空洞厚推定装置10は、検査対象物である道路11の下部に生じた空洞12の厚み、すなわち空洞厚Tを推定するものである。道路11は、アスファルトやコンクリートなどの舗装部15と、その下部に位置する路盤部16と、からなる舗装道路である。以下、舗装部15は、基本的に平坦な表面を有するものとして説明する。また、空洞12は、舗装部15と路盤部16との間に生じているものとして説明するが、舗装部15中に形成されているものでもよい。
In FIGS. 1 (a), 1 (b), and 1 (c), 10 shows a cavity thickness estimation device. The cavity
空洞厚推定装置10は、車両20を備える。車両20には、レーダ装置21が配置されている。レーダ装置21は、例えば車両20の後部に搭載されている。レーダ装置21は、車両20の車幅方向に長手状に配置され、道路11の表面に対し、所定の間隙、例えば約8cm程度上方に離れて平行に位置するように車両20に設置され、障害物などの状況に応じて上下する。
The cavity
レーダ装置21は、複数の送信部23及び受信部24を有する、マルチチャネルのレーダ装置である。送信部23及び受信部24は、レーダ装置21の長手方向に配置される。つまり、送信部23及び受信部24は、車幅方向、すなわち道路11の横断方向に順次配置される。また、送信部23と受信部24とは、例えばレーダ装置21の長手方向に等間隔で交互に配置されている。送信部23と受信部24とは、対をなして配置されている。すなわち、送信部23と受信部24とは同数ずつ配置されている。
The
本実施の形態において、レーダ装置21は、ステップ周波数方式により信号を生成する。すなわち、送信部23からの送信波をステップ状に変化させながら、各周波数における送信波と反射物により反射されて受信部24により受信された受信波との振幅の比および位相差を測定することで、反射物との距離を測定する。レーダ装置21によりステップ周波数方式で生成された信号は、コンピュータ26に送信される。コンピュータ26には、作業者が入力するためのキーボードやマウスなどの入力手段27と、後述するチャートなどを表示する表示手段であるモニタ28と、が接続されている。コンピュータ26は、CPUなどの演算装置を備え、ステップ周波数方式から送信された信号を受信し、それに基づいて各種チャートを生成するチャート生成手段の機能を有する。また、コンピュータ26は、データを記憶する記憶手段などを備えていてもよい。コンピュータ26、入力手段27、及び、モニタ28は、車両20に搭載され、車両20に搭乗した作業者により操作されてもよいし、車両20とは離れた遠隔地に設置され、ステップ周波数方式により生成された信号をインターネットなどのネットワークを介して受信するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
次に、上記の空洞厚推定装置10による空洞厚推定方法について説明する。
Next, a method for estimating the cavity thickness by the above-mentioned cavity
まず、車両20により検査対象となる道路11を所定速度で走行しつつ、レーダ装置21によって道路11に向かって送信部23から電磁波を放射し、その反射波を受信部24で受信する。このとき、車両20は、一定速度で走行することが好ましい。走行速度としては、一般道の場合、例えば60km/h、高速道路の場合、例えば80km/hなど、交通への影響が少ない、または交通への影響がない速度としてよい。
First, while the
次いで、受信部24で受信された反射波の時間変化すなわち反射波トレースを共通反射点重合法(CMP重合法)により重合して比誘電率または速度順に並べたチャートをコンピュータ26により生成する。
Next, the
このチャートを生成する際には、まず、各受信部24で受信した反射波トレースのうち、空洞12の始端PS及び終端PEに応じた共通反射点CPS,CPEを共有するものを送信部23とその送信部23から放射された電磁波の共通反射点CPS,CPEでの反射波を受信した受信部24との距離順、または、共通反射点CPS,CPEからの距離順に並べた補助チャートをコンピュータ26により生成する。つまり、共通反射点CPS,CPEは、それぞれ空洞12の始端PS及び終端PEにおける送信部23とその送信部23から放射された電磁波の共通反射点CPS,CPEでの反射波を受信した受信部24との中点である。
When generating this chart, first, among the reflected wave traces received by each receiving
補助チャートは、CMPアンサンブルとも呼ばれる。図1(c)に示す例のように、受信部24が5つある場合、補助チャートは、これら5つの受信部24により受信された反射波トレースを並べたものである。図2に補助チャートC1の一例を示す。図2に示す例では、一方の軸(横軸)が送信部23とその送信部23から放射された電磁波の共通反射点CPS,CPEでの反射波を受信した受信部24と(図1(c))の距離、一方の軸と交差する他方の軸(縦軸)が時間である。隣接する反射波トレース間は、例えばこれらの平均値などに基づき適宜補完する。
Auxiliary charts are also called CMP ensembles. As in the example shown in FIG. 1 (c), when there are five receiving
図2において、L1が空洞12の始端PS(図1(c))での反射波走時、L2が空洞12の終端PE(図1(c))での反射波走時を示す。反射波走時には、図1(c)に示す送信部23と受信部24との距離に応じて遅れが生じるため、反射波走時は近似的に双曲線となる。なお、補助チャートは、モニタ28に表示されてもよいし、モニタ28に表示することなくコンピュータ26の内部でデータとして生成されてもよい。
In FIG. 2, L1 shows the reflected wave traveling at the starting end PS (FIG. 1 (c)) of the
次いで、各受信部24で受信された反射波トレースのノイズを低減し、S/N比を向上するために、補助チャートを所定の複数の比誘電率毎または速度毎に走時補正したものをそれぞれ重合し比誘電率順または速度順に並べたチャートをコンピュータ26により生成する。
Next, in order to reduce the noise of the reflected wave trace received by each receiving
まず、補助チャートにおける反射波走時の遅れを所定の複数の比誘電率毎またはその比誘電率に応じた速度毎に補正する(NMO補正)。比誘電率に応じた速度とは、真空中の光速度をc、媒質の比誘電率をεrとしたとき、v=c/√εrで算出される速度である。つまり、比誘電率とその比誘電率に応じた速度とは互いに反比例の関係にある。比誘電率または速度は、少なくとも空気の比誘電率または反射波速度、及び、舗装部15(図1(c))を構成する媒質の比誘電率または反射波速度を含む所定範囲において、所定の一定間隔毎に設定される。 First, the delay during reflected wave running in the auxiliary chart is corrected for each of a plurality of predetermined relative permittivity or for each speed according to the relative permittivity (NMO correction). The velocity according to the relative permittivity is a velocity calculated by v = c / √ε r, where c is the light velocity in vacuum and ε r is the relative permittivity of the medium. That is, the relative permittivity and the speed according to the relative permittivity are inversely proportional to each other. The relative permittivity or velocity is predetermined within a predetermined range including at least the relative permittivity or reflected wave velocity of air and the relative permittivity or reflected wave velocity of the medium constituting the pavement portion 15 (FIG. 1 (c)). It is set at regular intervals.
図2に示す補助チャートC1を各比誘電率または各速度で補正した補助チャートC11〜C124の一例を図3に示す。図3においては、左側から右側へと、比誘電率が順次小さくなる順に並べられている。図3に示す例では、一方の軸(横軸)が比誘電率、一方の軸と交差する他方の軸(縦軸)が時間であるが、一方の軸は速度でもよい。一方の軸が速度の場合、比誘電率とは大小が逆になる。なお、補正された補助チャートは、モニタ28に表示されてもよいし、図1(b)に示すモニタ28に表示することなくコンピュータ26の内部でデータとして生成されてもよい。
FIG. 3 shows an example of auxiliary charts C1 1 to C1 24 in which the auxiliary charts C1 shown in FIG. 2 are corrected at each relative permittivity or each speed. In FIG. 3, they are arranged in ascending order of relative permittivity from the left side to the right side. In the example shown in FIG. 3, one axis (horizontal axis) is the relative permittivity and the other axis (vertical axis) intersecting one axis is time, but one axis may be velocity. When one axis is velocity, the magnitude is opposite to the relative permittivity. The corrected auxiliary chart may be displayed on the
次いで、それら補正された補助チャートをそれぞれ重合する(足し合わせる)。このとき、反射波トレースにおける反射波速度と等しいまたは略等しい速度、あるいはその速度に応じた比誘電率で補正された補助チャートにおいては、各送信部23と各受信部24との距離に応じて生じる時間の遅れがちょうど相殺され、すべての受信部24で受信された反射波トレースが、各送信部23と各受信部24との距離が同一(例えば0)となるように補正されるため、反射波走時が略直線状に変換される。図3に示す例では、反射波走時L1が補助チャートC110で、反射波走時L2が補助チャートC114で、それぞれ略直線状に変換されている。つまり、反射波走時L1の反射波速度またはその反射波速度に応じた比誘電率は、補助チャートC110の変換に用いられた速度または比誘電率と略等しく、反射波走時L2の反射波速度またはその反射波速度に応じた比誘電率は、補助チャートC114の変換に用いられた速度または比誘電率と略等しい。そのため、補助チャートC110,C114の重合により、それぞれの補助チャートC110,C114の補正に用いられた速度またはそれに応じた比誘電率を有する媒質での反射波が強調されることとなる。
Then, each of these corrected auxiliary charts is polymerized (added). At this time, in the auxiliary chart corrected by a speed equal to or substantially equal to the reflected wave speed in the reflected wave trace, or a specific dielectric constant corresponding to the speed, the distance between each transmitting
そして、これら補助チャートをそれぞれ重合したものを、それぞれの変換に用いた比誘電率順または速度順に並べたチャートをコンピュータ26により生成する。図4にチャートCの一例を示す。図4に示す例では、一方の軸(横軸)が比誘電率、一方の軸と交差する他方の軸(縦軸)が時間であるが、一方の軸は速度でもよい。一方の軸が速度の場合、比誘電率とは大小が逆となる。このチャートCでは、反射波の強度が左右方向の振幅として示されている。補助チャート間のトレースは、例えばこれらの平均値などに基づき適宜補完してもよい。
Then, the
さらに、本実施の形態では、図1(b)に示すコンピュータ26により、チャートの振幅の大小を濃淡(コントラスト)に変換する。図5に変換したチャートCの一例を示す。図5に示す例では、図4と同様に、一方の軸(横軸)が比誘電率、一方の軸と交差する他方の軸(縦軸)が時間であるが、一方の軸は速度でもよい。一方の軸が速度の場合、比誘電率とは大小が逆となる。図5に示すチャートCでは、振幅が正方向または負方向に大きいほど黒く示され、振幅が負方向または正方向に大きいほど白く示される。これに限らず、チャートは、反射波の強度に応じて、色彩・彩度、明暗、輝度など、濃淡とは別の要素によって表現してもよい。
Further, in the present embodiment, the magnitude of the amplitude of the chart is converted into light and shade (contrast) by the
そして、このチャートから、道路11下の空洞12の始端PS側の媒質と空洞12内の空気との比誘電率または反射波速度の位置で重合により反射波が強調された位置を抽出する。空洞12の始端PS側の媒質は、道路11の舗装部15を構成する媒質であり、一般的に、比誘電率が8〜12程度である。また、空洞12内の空気は、比誘電率が約1である。つまり、舗装部15の媒質及び空洞12中の空気についてはそれぞれ既知であるから、これらの媒質に応じた比誘電率または反射波速度も既知である。本実施の形態では、これら既知の値を利用して、チャートから、重合により反射波が強調された箇所、つまり空洞12の始端PSの位置で反射されたと推測される反射波、及び、空洞12の終端PEの位置で反射されたと推測される反射波を抽出する。
Then, from this chart, the position where the reflected wave is emphasized by the polymerization is extracted at the position of the relative permittivity or the reflected wave velocity between the medium on the PS side at the start end of the
具体的に、チャートに対し、既知の始端PS側の媒質の比誘電率または反射波速度の線と、空洞12内の空気の比誘電率または反射波速度の線とを重ね、これらの線と直交または略直交する方向に延びる反射波の強調箇所を、それぞれ求める位置であると推定する。これは、上記の走時補正において、反射波トレースにおける反射波と等しいまたは略等しい速度、あるいはその速度に応じた比誘電率で補正した場合に、反射波走時が略直線状に変換されるため、比誘電率または反射波速度の線と直交または略直交する方向に直線状に延びている位置が、反射波が生じた位置、すなわち空洞12の始端PSの位置及び終端PEの位置に対応する位置と推定されるからである。
Specifically, on the chart, the lines of the known relative permittivity or reflected wave velocity of the medium on the starting PS side and the lines of the relative permittivity or reflected wave velocity of the air in the
本実施の形態に示す例の場合、図3に示す補助チャートC110の変換に用いた比誘電率または速度が、始端PSでの反射波を生じさせる舗装部15の媒質の比誘電率またはこの媒質による反射波速度の位置であり、補助チャートC114の変換に用いた比誘電率または速度が、終端PEでの反射波を生じさせる空洞12内の空気の比誘電率または空気による反射波速度の位置であると推定される。
In the case of the example shown in this embodiment, the relative permittivity or velocity used for the conversion of the auxiliary chart C1 10 shown in FIG. 3 is the relative permittivity or the relative permittivity of the medium of the
図5に示すチャートCの一例に対し、空洞12内の空気の比誘電率を示す線E1と、空洞12の始端PS側の媒質、つまり舗装部15の媒質の比誘電率を示す線E2とを重ねたものを図6に示す。図6に示す例では、図4及び図5と同様に、一方の軸(横軸)が比誘電率、一方の軸と交差する他方の軸(縦軸)が時間であるが、一方の軸は速度でもよい。一方の軸が速度の場合、比誘電率とは大小が逆となる。図6に示すチャートCの例において、反射波を示す黒線または白線のうち、一方の軸と平行または略平行に表れる線と線E1とが交差する位置P1が、空洞12の終端PEでの反射波であると推定される。同様に、反射波を示す黒線または白線のうち、一方の軸と平行または略平行に表れる線と線E2とが交差する位置P2が、空洞12の始端PSでの反射波であると推定される。これに限らず、図4に示すチャートCを用いて、同様に位置P1,P2を抽出してもよい。
For an example of chart C shown in FIG. 5, a line E1 showing the relative permittivity of air in the
そして、チャートCから抽出された空洞12の始端PSでの反射波及び終端PEでの反射波に基づき、道路11下の空洞厚Tを推定する。つまり、空洞厚Tは、チャートCから抽出した位置P1,P2間の時間差Δtから、媒質中の光速度をvとして、T=v・Δt/2で算出される。上記した通り、真空中の光速度をc、媒質の比誘電率をεrとしたとき、その媒質からの反射波の速度vは、v=c/√εrで算出され、空洞12内の媒質である空気の比誘電率は約1であるから、実質的にT=c・Δt/2である。
Then, the cavity thickness T under the
このような推定は、表示された画像に基づき解析作業者が行ってもよいが、チャートを画像処理することによっても実施可能であるため、AIなどを用いてコンピュータ26にて直接行ってもよいし、解析作業者とコンピュータ26とで協働して行ってもよい。つまり、コンピュータ26は、推定手段の機能を有していてよい。コンピュータ26により推定された場合には、その推定結果を出力することが好ましい。
Such an estimation may be performed by an analysis worker based on the displayed image, but can also be performed by image processing the chart, and therefore may be performed directly on the
このようにして、道路11の横断方向における空洞厚Tが推定され、それを道路11の縦断方向に沿って並べることで、空洞12の形状や広がりなどの三次元形状を推定することができる。
In this way, the cavity thickness T in the transverse direction of the
図7に、空洞12の実測厚と、上記の推定方法により推定された推定厚と、の相関を示す。図7に示すように、本実施の形態の空洞厚推定方法により、空洞厚Tを精度よく推定できることが分かる。
FIG. 7 shows the correlation between the measured thickness of the
このように、一実施の形態によれば、電磁波の送信及び反射波の受信を車両20により道路11を走行しながら実施するため、交通規制が不要であるとともに、各受信部24で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合することでノイズを抑制したチャートに基づき既知の媒質の比誘電率または反射波速度を用いて道路11下の空洞厚Tを推定するので、道路11下の空洞厚Tを非破壊で容易にかつ、精度よく評価できる。
As described above, according to one embodiment, since the electromagnetic wave is transmitted and the reflected wave is received while the
また、各受信部24で受信した反射波トレースのうち、空洞12の始端PS及び終端PEに応じた共通反射点CPS,CPEを共有するものを送信部23と受信部24との距離順に並べた補助チャートを生成し、その補助チャートを所定の複数の比誘電率毎または速度毎に走時補正したものをそれぞれ重合し走時補正に用いた比誘電率順または速度順に並べてチャートを生成することで、生成されたチャートにおいてノイズを効果的に抑制でき、チャートから反射波が強調された位置を抽出しやすくなるので、それらの位置に基づく空洞厚Tの推定精度を向上できる。
Also, among the reflected wave traces received by each receiving
そして、空洞厚Tを精度よく推定できるため、推定した空洞厚Tに基づき、例えば空洞12の空洞厚Tが大きいものから順に補修するなど、空洞12の補修の優先順を決定することができる。
Then, since the cavity thickness T can be estimated accurately, it is possible to determine the priority order of repair of the
なお、上記の一実施の形態において、空洞厚推定装置10は、専用の車両20を含むものとしたが、これに限られず、レーダ装置21などを汎用の車両に搭載して使用するものでもよい。
In the above embodiment, the cavity
10 空洞厚推定装置
11 道路
12 空洞
20 車両
21 レーダ装置
23 送信部
24 受信部
26 チャート生成手段及び推定手段の機能を有するコンピュータ
C チャート
C1 補助チャート
CPE,CPS 共通反射点
PE 終端
PS 始端
T 空洞厚
10 Cavity thickness estimation device
11 road
12 cavities
20 vehicles
21 Radar device
23 Transmitter
24 Receiver
26 Computer C chart having the functions of chart generation means and estimation means
C1 auxiliary chart
CPE, CPS common reflection point
PE termination
PS Start T Cavity thickness
Claims (4)
前記各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合して比誘電率順または速度順に並べたチャートを生成するステップと、
前記チャートにおける前記道路下の空洞の始端側の媒質と前記空洞内の空気とのそれぞれの比誘電率または反射波速度の位置で前記重合により反射波が強調された点を抽出し、それらの位置に基づき前記道路下の空洞厚を推定するステップと、
を備えることを特徴とする空洞厚推定方法。 While traveling on a road by a vehicle, a step of radiating electromagnetic waves from a plurality of transmitting units of a radar device mounted on the vehicle toward the road and receiving reflected waves by a plurality of receiving units of the radar device.
A step of polymerizing the reflected wave traces received by each of the receiving units by a common reflection point polymerization method to generate a chart arranged in order of relative permittivity or velocity.
The points where the reflected wave was emphasized by the polymerization were extracted at the positions of the relative permittivity or the reflected wave velocity of the medium on the starting end side of the cavity under the road and the air in the cavity in the chart, and those positions were extracted. The step of estimating the cavity thickness under the road based on
A cavity thickness estimation method comprising.
各受信部で受信した反射波トレースのうち、空洞の始端及び終端に応じた共通反射点を共有するものを送信部と前記受信部との距離順に並べた補助チャートを生成するステップと、
前記補助チャートを所定の複数の比誘電率毎または速度毎に走時補正したものをそれぞれ重合し走時補正に用いた前記比誘電率順または前記速度順に並べてチャートを生成するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項1記載の空洞厚推定方法。 The steps to generate a chart are
A step of generating an auxiliary chart in which among the reflected wave traces received by each receiving unit, those sharing a common reflection point according to the start and end of the cavity are arranged in the order of distance between the transmitting unit and the receiving unit, and
A step of superimposing the auxiliary charts corrected for each predetermined relative permittivity or for each speed and arranging them in the order of the relative permittivity or the speed used for the running correction to generate a chart. The cavity thickness estimation method according to claim 1, wherein the cavity thickness is estimated.
前記各受信部で受信した反射波トレースを共通反射点重合法により重合して比誘電率順または速度順に並べたチャートを生成するチャート生成手段と、
このチャート生成手段により生成されたチャートにおける道路下の空洞の始端側の媒質と前記空洞内の空気とのそれぞれの比誘電率または反射波速度の位置で前記重合により反射波が強調された点を抽出し、それらの位置に基づき前記道路下の空洞厚を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とする空洞厚推定装置。 A radar device that has a plurality of transmitters that radiate electromagnetic waves and a plurality of receivers that receive reflected waves and is mounted on a vehicle.
A chart generation means for generating a chart in which the reflected wave traces received by each of the receiving units are polymerized by a common reflection point polymerization method and arranged in order of relative permittivity or velocity.
The point at which the reflected wave was emphasized by the polymerization at the position of the relative permittivity or the reflected wave velocity of the medium on the starting end side of the cavity under the road and the air in the cavity in the chart generated by this chart generating means. An estimation means for extracting and estimating the cavity thickness under the road based on their positions, and
A cavity thickness estimation device comprising.
ことを特徴とする請求項3記載の空洞厚推定装置。 The chart generation means generates an auxiliary chart in which among the reflected wave traces received by each receiving unit, those sharing a common reflection point according to the start and end of the cavity are arranged in order of the distance between the transmitting unit and the receiving unit. , This auxiliary chart is overlaid with a plurality of predetermined relative permittivity corrections or run time corrections for each speed, and the charts are generated by arranging them in the order of the relative permittivity or the speed used for the run time correction. The cavity thickness estimation device according to claim 3.
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