JP2819062B2 - 電波反射式埋設物探査装置 - Google Patents
電波反射式埋設物探査装置Info
- Publication number
- JP2819062B2 JP2819062B2 JP28362690A JP28362690A JP2819062B2 JP 2819062 B2 JP2819062 B2 JP 2819062B2 JP 28362690 A JP28362690 A JP 28362690A JP 28362690 A JP28362690 A JP 28362690A JP 2819062 B2 JP2819062 B2 JP 2819062B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- buried object
- antennas
- radio wave
- reflection type
- receiving
- Prior art date
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地中埋設物及び鉄筋コンクリート構造物中の
鉄筋を探査する探査装置に係り、詳しくは電磁波の反射
波を利用する電波反射式埋設物探査装置に関する。
鉄筋を探査する探査装置に係り、詳しくは電磁波の反射
波を利用する電波反射式埋設物探査装置に関する。
従来は送信及び受信アンテナを移動用の車輪を有する
台車に搭載し、該台車を移動しながら電磁波の送受信を
行ない、最大の受信レベルを得ることができる台車の位
置を埋設物の真上の位置としていた。また埋設物の存在
する媒質の誘電率が不明であるため、埋設物の深度を計
測できないので、双曲線近似法などが用いられていた。
（特願昭62−99099参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の技術における台車の移動範囲において、埋設物
の真上近傍の表面が凹凸が激しい、水が溜っている、段
差がある、建造物があるという状況にあって、台車の移
動に適さない場合、従来の装置及び方法では埋設物の位
置を計測することは不可能であった。
台車に搭載し、該台車を移動しながら電磁波の送受信を
行ない、最大の受信レベルを得ることができる台車の位
置を埋設物の真上の位置としていた。また埋設物の存在
する媒質の誘電率が不明であるため、埋設物の深度を計
測できないので、双曲線近似法などが用いられていた。
（特願昭62−99099参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の技術における台車の移動範囲において、埋設物
の真上近傍の表面が凹凸が激しい、水が溜っている、段
差がある、建造物があるという状況にあって、台車の移
動に適さない場合、従来の装置及び方法では埋設物の位
置を計測することは不可能であった。
本発明は上述のような条件下でも探査装置を埋設物の
真上に移動することなく埋設物の位置について表面上の
位置と表面からの深度とを同時に測定できる装置を提供
しようとするものである。
真上に移動することなく埋設物の位置について表面上の
位置と表面からの深度とを同時に測定できる装置を提供
しようとするものである。
本発明は上述の課題を解決する目的で成されたもの
で、電磁波の送信アンテナと、埋設物からの該電磁波の
反射波を受ける受信アンテナから成る埋設物探査装置に
おいて、台車の異なる２個所にそれぞれ回転可能な受信
アンテナを設け、各受信アンテナには角度センサを設け
て受信レベルの各最大値から両アンテナの回転角度を求
め、両アンテナ間の距離から埋設物の真上の点及び深度
を測定することを特徴としている。
で、電磁波の送信アンテナと、埋設物からの該電磁波の
反射波を受ける受信アンテナから成る埋設物探査装置に
おいて、台車の異なる２個所にそれぞれ回転可能な受信
アンテナを設け、各受信アンテナには角度センサを設け
て受信レベルの各最大値から両アンテナの回転角度を求
め、両アンテナ間の距離から埋設物の真上の点及び深度
を測定することを特徴としている。
受信アンテナは送信アンテナからの電磁波が埋設物に
当って反射した電磁波を受信する。２箇所の受信アンテ
ナはそれぞれ回転可能であるから、それぞれ該反射波を
最大レベルで受信するようにそれぞれ回転させることが
できる。このように回転させた後、各回転角を角度セン
サによって検出する。また２箇所の受信アンテナ間の距
離は既知である。従って両回転角と両受信アンテナ間距
離とから幾何学的演算によって埋設物の真上の位置及び
深度を求めることができる。なお受信アンテナは自動又
は手動で回転させればよく、また送信アンテナと受信ア
ンテナとは同一の又は異なるアンテナでも差支えない。
当って反射した電磁波を受信する。２箇所の受信アンテ
ナはそれぞれ回転可能であるから、それぞれ該反射波を
最大レベルで受信するようにそれぞれ回転させることが
できる。このように回転させた後、各回転角を角度セン
サによって検出する。また２箇所の受信アンテナ間の距
離は既知である。従って両回転角と両受信アンテナ間距
離とから幾何学的演算によって埋設物の真上の位置及び
深度を求めることができる。なお受信アンテナは自動又
は手動で回転させればよく、また送信アンテナと受信ア
ンテナとは同一の又は異なるアンテナでも差支えない。
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図，第２図は本発明に係る電波反射式埋設物探査装置の
構成図で、第１図は側面図、第２図は第１図Ａ矢視図で
ある。
図，第２図は本発明に係る電波反射式埋設物探査装置の
構成図で、第１図は側面図、第２図は第１図Ａ矢視図で
ある。
第１図，第２図において、１は台車、２および12は台
車１の異なる箇所に設けた受信アンテナで、2aおよび12
aは受信アンテナをそれぞれ回転角度θ１およびθ２回
転させた状態を示す。第３図は上記受信アンテナ2,12の
回転状態を示す立体図である。受信アンテナ2,12はXY平
面に対し自動あるいは手動で角度θ1,θ２回転でき、さ
らにＺ軸廻りに角度φ1,φ２回転できることを示すもの
である。
車１の異なる箇所に設けた受信アンテナで、2aおよび12
aは受信アンテナをそれぞれ回転角度θ１およびθ２回
転させた状態を示す。第３図は上記受信アンテナ2,12の
回転状態を示す立体図である。受信アンテナ2,12はXY平
面に対し自動あるいは手動で角度θ1,θ２回転でき、さ
らにＺ軸廻りに角度φ1,φ２回転できることを示すもの
である。
第１図における4,14は両受信アンテナ2,12のＺ軸廻り
の角度センサ、5,15は同じくXY平面に対する角度センサ
である。６はデータ処理装置、7,17はＺ軸廻りの角度デ
ータをそれぞれデータ処理装置６へ送るための配線であ
り、8,18はXY平面に対する角度データをそれぞれデータ
処理装置６へ送るための配線である。
の角度センサ、5,15は同じくXY平面に対する角度センサ
である。６はデータ処理装置、7,17はＺ軸廻りの角度デ
ータをそれぞれデータ処理装置６へ送るための配線であ
り、8,18はXY平面に対する角度データをそれぞれデータ
処理装置６へ送るための配線である。
第４図は上記２台の送信アンテナ（図示せず）から電
磁波2c,12cを受信した場合、埋設物21の表面23から深度
Ｄおよび表面23における埋設物21の直上の点22を幾何学
的に求める演算方法を図示したものである。なお電磁波
2c,12cの周波数は同一であっても、或いは相異る周波数
でもよい。
磁波2c,12cを受信した場合、埋設物21の表面23から深度
Ｄおよび表面23における埋設物21の直上の点22を幾何学
的に求める演算方法を図示したものである。なお電磁波
2c,12cの周波数は同一であっても、或いは相異る周波数
でもよい。
先ず送信アンテナ（図示せず）から電磁波が送信さ
れ、Ｚ軸廻りの回転角をφ１で受信アンテナ２が埋設物
を促え、受信アンテナ12についても同様にＺ軸廻りの回
転角をφ２で促えた場合、台車を水平に旋回させφ１＝
φ２になるようにする、この時受信アンテナ２および12
のXY軸に対する角度θ1,θ２を受信レベルが最大となる
ように調整する。なお送信アンテナ（図示せず）は各受
信アンテナ2,12が兼ねることも可能である。また送信ア
ンテナ（図示せず）は１台とし受信アンテナは2,12の２
台で行なうことも、また送信アンテナ１台と受信アンテ
ナ１台とを組合わせた２組で行なうことも可能である。
また１台または２台の送信アンテナ（図示せず）を受信
アンテナと共に回転させてもよい。
れ、Ｚ軸廻りの回転角をφ１で受信アンテナ２が埋設物
を促え、受信アンテナ12についても同様にＺ軸廻りの回
転角をφ２で促えた場合、台車を水平に旋回させφ１＝
φ２になるようにする、この時受信アンテナ２および12
のXY軸に対する角度θ1,θ２を受信レベルが最大となる
ように調整する。なお送信アンテナ（図示せず）は各受
信アンテナ2,12が兼ねることも可能である。また送信ア
ンテナ（図示せず）は１台とし受信アンテナは2,12の２
台で行なうことも、また送信アンテナ１台と受信アンテ
ナ１台とを組合わせた２組で行なうことも可能である。
また１台または２台の送信アンテナ（図示せず）を受信
アンテナと共に回転させてもよい。
両受信アンテナ2,12の受信レベルが最大になったとき
の受信アンテナ２の回転角をθ１、受信アンテナ12の回
転角をθ２とし、両アンテナ間の距離を△Ｘ、埋設物21
の直上の表面23における点22、埋設物の表面23からの深
度をＤ、表面23から送受信アンテナまでの高さをＨとす
ると以下のような関係式が立つ。
の受信アンテナ２の回転角をθ１、受信アンテナ12の回
転角をθ２とし、両アンテナ間の距離を△Ｘ、埋設物21
の直上の表面23における点22、埋設物の表面23からの深
度をＤ、表面23から送受信アンテナまでの高さをＨとす
ると以下のような関係式が立つ。
tanθ１＝X1/（Ｄ＋Ｈ） ……（１） tanθ２＝X2/（Ｄ＋Ｈ） ……（２） X1＝X2＋△Ｘ ……（３） （３）式を（１）式に代入して tanθ１＝（X2＋△Ｘ）／（Ｄ＋Ｈ） ……（４） （４）式を変形して X2＝（Ｄ＋Ｈ）tanθ１−△Ｘ ……（５） （５）式を（２）式に代入して tanθ２＝tanθ１−△X/（Ｄ＋Ｈ） ……（６） （６）式を変形して Ｄ＝｛△X/（tanθ１−tanθ２）−Ｈ｝ ……（７） （７）式で得たＤの値を（５）式のＤに代入すると、X2
が求まる。
が求まる。
このようにして埋設物21の真上の表面23における位置
22を求めることができる（X2の距離を求めることができ
る）。また表面23からの深度Ｄを求めることができる。
以上の演算はデータ処理装置６が行なう。
22を求めることができる（X2の距離を求めることができ
る）。また表面23からの深度Ｄを求めることができる。
以上の演算はデータ処理装置６が行なう。
本発明は上述のようにして成るので （１）埋設物の存在する媒質の誘電率の値に拘らず、埋
設物の３次元位置を知ることができる。
設物の３次元位置を知ることができる。
（２）埋設物の真上の近傍表面の凹凸，水溜の有無，段
差・建造物に関係なく埋設物の３次元位置を知ることが
できる。
差・建造物に関係なく埋設物の３次元位置を知ることが
できる。
などの効果が期待できるので、その実用的価値は極めて
高いものである。
高いものである。
第１図及び第２図は本発明に係る電波反射式埋設物探査
装置の構成図で、第１図は側面図、第２図は第１図のＡ
矢視図である。 第３図は受信アンテナの回転の状態を示す立体図、第４
図は本発明の埋設物の位置を演算で求める幾何学的原理
を示す図である。 1:台車、２、12:受信アンテナ、４、５、14、15:角度セ
ンサ、△X:両受信アンテナ間の距離、21:埋設物、22:埋
設物の真上の位置、θ1,θ2:両アンテナのXY平面に対す
る回転角度、23:表面、D:埋設物の深度、H:受信アンテ
ナの高さ
装置の構成図で、第１図は側面図、第２図は第１図のＡ
矢視図である。 第３図は受信アンテナの回転の状態を示す立体図、第４
図は本発明の埋設物の位置を演算で求める幾何学的原理
を示す図である。 1:台車、２、12:受信アンテナ、４、５、14、15:角度セ
ンサ、△X:両受信アンテナ間の距離、21:埋設物、22:埋
設物の真上の位置、θ1,θ2:両アンテナのXY平面に対す
る回転角度、23:表面、D:埋設物の深度、H:受信アンテ
ナの高さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01V 3/12
Claims (4)
- 【請求項１】電磁波の送信アンテナと、埋設物からの該
電磁波の反射波を受ける受信アンテナから成る埋設物探
査装置において、台車の異なる２個所にそれぞれ回転可
能な受信アンテナを設け、各受信アンテナには角度セン
サを設けて受信レベルの各最大値から両アンテナの回転
角度を求め、両アンテナ間の距離から埋設物の真上の点
及び深度を測定することを特徴とした電波反射式埋設物
探査装置。 - 【請求項２】両受信アンテナを自動あるいは手動で回転
することを特徴とする請求項１項記載の電波反射式埋設
物探査装置。 - 【請求項３】電磁波の送信と受信とを異なるアンテナで
行なうことを特徴とする請求項２項記載の電波反射式埋
設物探査装置。 - 【請求項４】電磁波の送信と受信とを同一のアンテナで
行なうことを特徴とする請求項２項記載の電波反射式埋
設物探査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28362690A JP2819062B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 電波反射式埋設物探査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28362690A JP2819062B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 電波反射式埋設物探査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04158292A JPH04158292A (ja) | 1992-06-01 |
| JP2819062B2 true JP2819062B2 (ja) | 1998-10-30 |
Family
ID=17667951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28362690A Expired - Lifetime JP2819062B2 (ja) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | 電波反射式埋設物探査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819062B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0792262A (ja) * | 1993-09-22 | 1995-04-07 | Japan Radio Co Ltd | 地中埋設物探知装置 |
-
1990
- 1990-10-22 JP JP28362690A patent/JP2819062B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04158292A (ja) | 1992-06-01 |
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