JP3032191B1 - 埋設物探知方法および埋設物探知装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 金属探知機などの埋設探知手段を地表から所
定距離に維持しながら埋設物の探知がなし得る埋設物探
知方法および埋設物探知装置を提供する。 【解決手段】 埋設物探知センサ１２を有する探知部１
０と、前記探知部１０を保持している保持部材５２を有
する保持装置２０と、前記保持装置２０を保持している
走行部３０とを有する埋設物探知装置Ａを用い、前記走
行部３０から前記保持部に伝達される振動を吸収しなが
ら、前記埋設物探知センサ１２により埋設物の探知をな
すものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、埋設物探知方法お
よび埋設物探知装置に関する。さらに詳しくは、埋設物
探知手段を地表から所定距離に維持しながら埋設物の探
知がなし得る埋設物探知方法および埋設物探知装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１５に示すように、金属探
知機ａを用いて埋設されている金塊などの金属の探知が
なされている。

【０００３】しかしながら、前記従来の探知方法では金
属探知機ａを作業員ｐが保持して探知をなしているの
で、広範囲の探知を行う場合、一人の作業員ｐにより探
知を行えば多大の時間を要する。また、短時間で探知を
行おうとすると、多数の作業員ｐを必要とする。

【０００４】かかる従来の探知方法の問題点を解決すべ
く、金属探知機ａなどの埋設物探知手段を保持装置に保
持させ、その保持装置を車両で搬送しながら埋設物の探
知を行うことが検討されている。

【０００５】 その場合、探知精度を所定精度に維持す
るためには、保持装置に保持されている埋設物探知手段
を地表から所定距離に維持する必要があり、またそれに
加えて車両からの振動が保持装置に伝達されるのを抑制
する必要がある。

【０００６】 なお、車両系建設機械の振動抑制装置と
して、例えば特開昭６０ー１１９８３０号公報には、油
圧ショベルの作業中、フロントに発生する振動により各
油圧シリンダが振動するために生ずる諸問題を解決すべ
く、シリンダのロッド軸の端部近傍部分と、フロントを
構成するリンクにおける前記端部近傍部分に対向する部
分との間に、振動減衰装置を設けたことを特徴とする作
業機械の振動抑制装置が提案されている。

【０００７】また、特公平５ー５１７３５号公報には、
前記特開昭６０ー１１９８３０号公報の提案に係る作業
機械の振動抑制装置の欠点を解消すべく、車輪を有する
車両本体に作業用油圧シリンダを介して作業装置を昇降
自在に支持してなる車両系建設機械において、前記油圧
シリンダは方向制御弁を介して油圧源回路とタンクに切
替自在に接続され、この方向制御弁と油圧シリンダとの
間に配管された負荷保持側管路の途中に、振動低減用ア
キュムレータがモード切替弁を介して連通状態と遮断状
態とに切替自在に接続され、前記油圧源回路に、前記モ
ード切替弁が連通状態の時にアンロード状態とし遮断状
態の時にオンロード状態とするロード切替シリンダが設
けられていることを特徴とする車両系建設機械の振動抑
制装置が提案されている。

【０００８】しかしながら、前記各公報は埋設物探知手
段を地表から所定距離に維持することや車両から保持部
材に伝達される振動をいかに抑制するかについては何等
教えるところはない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、金属探知機など
の埋設探知手段を地表から所定距離に維持しながら埋設
物の探知がなし得る埋設物探知方法および埋設物探知装
置を提供することを目的としている。

【００１０】

【００１１】

【課題を解決するための手段】 本発明の埋設物探知方法
は、埋設物探知手段と前記埋設物探知手段の地表からの
距離および姿勢を計測する距離計測手段とを有する探知
部と、前記探知部を保持している保持部と、前記保持部
を保持している走行部とを有する埋設物探知装置を用い
た埋設物探知方法であって、前記走行部から前記保持部
に伝達される振動を吸収するとともに、４以上の所要数
の前記距離計測手段により得られる計測値を最小二乗近
似により処理して前記探知部の地表からの距離および／
または姿勢を算出し、その算出値により前記探知部の地
表からの距離および／または姿勢を調整しながら、前記
埋設物探知手段により埋設物の探知をなすことを特徴と
する。

【００１２】

【００１３】なお、本発明の埋設物探知方法において
は、走行部を遠隔操縦により走行させながら埋設物の探
知をなしてもよい。

【００１４】

【００１５】 本発明の埋設物探知装置は、埋設物探知
手段と前記埋設物探知手段の地表からの距離および姿勢
を計測する距離計測手段とを有する探知部と、前記探知
部を保持している保持部と、前記保持部を保持している
走行部とを有する走行式埋設物探知装置であって、前記
走行部から前記保持部に伝達される振動を吸収し、かつ
前記保持部の位置調整をなす振動吸収・位置調整手段
と、前記探知部の地表からの距離および／または前記探
知部の姿勢を調整する姿勢調整保持手段と、前記距離計
測手段の計測値を演算処理して前記姿勢調整保持手段を
制御する制御手段とを備え、前記探知部と地表との距離
を計測する４以上の所要数の前記距離計測手段の計測値
を最小二乗近似により処理し、前記探知部の地表からの
距離および／または姿勢を算出することを特徴とする。

【００１６】

【００１７】本発明の埋設物探知装置においては、振動
吸収・位置調整手段は、油圧シリンダと、アキュムレー
タと、前記油圧シリンダと前記アキュムレータとを接続
している振動吸収ラインとを備えてなるものとされた
り、あるいは油圧シリンダとアキュムレータと前記油圧
シリンダと前記アキュムレータとを接続している振動吸
収ラインと、探知部の埋設物探知中に保持部の位置が所
定範囲を超えて変動した場合に保持部の位置調整をなす
調整ラインとを備えてなるものとされる。

【００１８】また、本発明の埋設物探知装置において
は、走行部を遠隔操縦するための遠隔操縦用送信手段
と、前記送信手段からの信号を受信する遠隔操縦用受信
手段とを備えてなるものとされてもよい。

【００１９】

【００２０】

【作用】本発明は前記の如く構成されているので、走行
部の振動が探知部に伝達されるのが抑制されるので、走
行部の振動が探知部へ与える影響は少ない。そのため、
精度よく埋設物の探知がなし得る。

【００２１】本発明の好ましい形態によれば、探知部に
設けられた４以上の所要数の距離計測手段の計測値を最
小二乗近似し、その値により探知部の地表からの距離お
よび／または姿勢を調整しているので、より精度の高い
埋設物の探知がなし得る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施の形態のみに限定されるものではない。

【００２３】実施形態１ 本発明の実施形態１の埋設物探知方法が適用されている
走行式埋設物探知装置の要部を図１に斜視図で示し、同
走行式埋設物探知装置を図２に概略図で示す。

【００２４】走行式埋設物探知装置Ａは、探知部１０
と、この探知部１０を保持している保持装置２０と、こ
の保持装置２０を走行させる走行部３０と、この走行部
３０の振動が保持装置２０に伝達されるのを抑制し、か
つ保持装置２０の位置調整をなす振動吸収・位置調整手
段４０を主要構成要素として備えてなる。

【００２５】探知部１０は、埋設物を探知する探知セン
サ１２と、この探知センサ１２の地表からの距離を計測
する所要数の距離計測センサ１４とからなる。距離計測
センサ１４としては、例えばレーザセンサや超音波セン
サが用いられる。

【００２６】保持装置２０は、探知部１０を保持してい
る保持部５０と、この保持部５０をその高さ位置および
姿勢を調整可能に保持している姿勢調整保持部６０と、
この姿勢調整保持部６０を保持している主保持部７０と
を備えてなるものとされる。

【００２７】保持部５０は、例えば長方形状の保持部材
５２とされ、その下面５２ａの所定範囲、例えば全面に
探知センサ１２が配設され、またその周囲に距離計測セ
ンサ１４が所定間隔で配設されている（図２参照）。な
お、保持部５０は長方形状の保持部材５２に限定される
ものではなく、各種形状のものとすることができ、例え
ば円板状の保持部材とすることもできる。

【００２８】姿勢調整保持部６０は、前記保持部５０の
回転を規制しながら上下方向の位置（つまり、保持部の
地表からの距離）調整をなす上下方向位置調整手段と、
ロール角の調整をなすロール角調整手段と、ピッチ角の
調整をなすピッチ角調整手段とを有するものとされる。

【００２９】姿勢調整保持部６０は、具体的には図１に
示すように、前記保持部材５２の中心線ＣＬ上の先端部
側においてピストンロッド６１ａの先端が、ユニバーサ
ルジョイント６６を介して保持部材５２の上面５２ｂに
接合されている第１油圧シリンダ６１と、前記保持部材
５２の後端部側においてピストンロッド６２ａ，６３ａ
の先端が、ユニバーサルジョイント６６を介して保持部
材５２の上面５２ｂに接合されている、対称に配設され
ている第２油圧シリンダ６２および第３油圧シリンダ６
３と、前記保持部材５２の中心線ＣＬ上の後端部側に下
端がユニバーサルジョイント６６を介して保持部材５２
の上面５２ｂに接合されているボールスプライン軸６４
とを備えてなるものとされる。また、第２油圧シリンダ
６２、第３油圧シリンダ６３およびボールスプライン軸
６４は、前記保持部材５２の後面５２ｃに平行な直線Ｌ
上に配設されている。そして、第１油圧シリンダ６１、
第２油圧シリンダ６２および第３油圧シリンダ６３のそ
れぞれのピストンロッド６１ａ，６２ａ，６３ａの進出
量を調整することにより、保持部材５２の上下方向位置
の調整、ロール角の調整およびピッチ角の調整がなされ
る。すなわち、第１油圧シリンダ６１、第２油圧シリン
ダ６２および第３油圧シリンダ６３のピストンロッド６
１ａ，６２ａ，６３ａの進出量を同一にすれば、保持部
材５２は、ボールスプライン軸６４によりその回転を規
制されながら上下位置の調整がなされる。第１油圧シリ
ンダ６１のピストンロッド６１ａのみの進出量を調整す
ることによりピッチ角の調整がなされる。第２油圧シリ
ンダ６２および第３油圧シリンダ６３のピストンロッド
６２ａ，６３ａの進出量を調整することによりロール角
の調整がなされる。

【００３０】このことから、この実施形態１では、第１
油圧シリンダ６１、第２油圧シリンダ６２、第３油圧シ
リンダ６３、ボールスプライン軸６４およびユニバーサ
ルジョイント６６により上下方向位置調整手段が構成さ
れ、第１油圧シリンダ６１、およびユニバーサルジョイ
ント６６によりピッチ角調整手段が構成され、第２油圧
シリンダ６２、第３油圧シリンダ６３およびユニバーサ
ルジョイント６６によりロール角調整手段が構成されて
いるのが理解される。なお、上下位置の調整、ピッチ角
の調整およびロール角の調整の詳細については後述す
る。

【００３１】主保持部７０は、図１に示すように、先端
部７１ａが適宜形状（図示例では台形状）とされた枠体
７１とされ、その台形状とされた先端部７１ａに第１油
圧シリンダ６１、第２油圧シリンダ６２および第３油圧
シリンダ６３のそれぞれの基端部が保持されるととも
に、前記ボールスプライン軸６４が貫通する部分にボー
ルスプライン軸６４と嵌合される嵌合部材７２が配設さ
れている。また、枠体７１の基端部はその下面７１ｂか
ら下方に突出させて装着された取付け部材７３が、走行
部３０にこの取付け部材７３に対応させて配設されてい
る接合部材３１に回転可能に接合されている。主保持部
７０がかかる形態により走行部３０に接合されることに
より、主保持部７０は基端部側が下方に折り曲げられた
ブーム形状を有することなる。そして、ブーム形状をこ
のようにすることにより、ブーム形状を直線上に形成し
た場合に比して振動吸収・位置調整手段４０による振動
抑制能力が向上する。これは、主保持部７０を支持する
振動吸収・位置調整手段４０の先端部と、主保持部の回
転中心とを結ぶ線に対してによる振動吸収・位置調整手
段４０の軸心線のなす角が小さい方が振動を吸収しやす
いためである。

【００３２】なお、図１において、符号Ｃは、第１油圧
シリンダ６１、第２油圧シリンダ６２、第３油圧シリン
ダ６３などを制御するとともに、探知センサ１２および
距離計測センサ１４からの信号の処理をなす制御装置を
示す。

【００３３】先端部７１ａにおける油圧シリンダ６１，
６２，６３の基端部の保持は、具体的には、第１油圧シ
リンダ６１については、前記中心線ＣＬに平行に配設さ
れた一対の保持金具７４に、第１油圧シリンダ６１の基
端部に前記中心線ＣＬに直交しかつ第１油圧シリンダ６
１両側において、その軸心を通るようにして装着された
一対のピン６１ｂを回転可能に挿通することによりなさ
れる。これにより、第１油圧シリンダ６１のピッチ角の
調整が可能となる。第２油圧シリンダ６２および第３油
圧シリンダ６３については、第２および第３油圧シリン
ダ６２，６３の基端部を枠部材７５にそのピッチ角を調
整可能に装着し、さらに前記枠部７５に前記中心線ＣＬ
に平行にかつ第２および第３油圧シリンダ６２，６３の
軸心を通るようにして装着された一対のピン７５ａを、
前記中心線ＣＬに直交する線に平行に垂設された一対の
取付け金具７６に回転可能に保持させることによりなさ
れる。これにより、第２油圧シリンダ６２および第３油
圧シリンダ６３のピッチ角およびロール角の調整が可能
となる。

【００３４】走行部３０は、例えばクローラや車輪を有
する車両とされる。

【００３５】振動吸収・位置調整手段４０は、具体的に
は、振動吸収・昇降用油圧シリンダ４１と、それ用の油
圧回路８０と、それに接続されたアキュムレータ８４と
から構成される。そして、この振動吸収・昇降用油圧シ
リンダ４１の基端部４１ａは走行部３０に設けられた取
付け部材３２に接合され、また振動吸収・昇降用油圧シ
リンダ４１のピストンロッド４２の先端は、前記主保持
部７０を構成している枠体上面７１ｃの適宜位置に接合
されている。

【００３６】この振動吸収・昇降用油圧シリンダ４１の
取付け角（ピストンロッド４２の先端部と主保持部７０
の昇降中心とを結ぶ線に対して振動吸収・昇降用油圧シ
リンダ４１の軸心線がなす角）は、小さい方が振動を吸
収する点から好ましく、具体的には、保持部材５２の重
量、枠体７１の重量等を考慮して４５度以下の範囲適宜
設定される。また、この取付け角を適宜選択することに
より、振動吸収特性を所望のものとできる。例えば、こ
の取付け角を２２度に設定すれば、１Ｈｚ以上の振動を
１／１０以下に低減できる。

【００３７】なお、ピストンロッド４２の先端部は、図
示例では主保持部７０を構成している枠体上面７１ｃに
接合されているが、枠体下面７１ｂに接合されてもよ
い。

【００３８】図３に、この振動吸収・昇降用油圧シリン
ダ４１を駆動する油圧回路８０を示す。

【００３９】この油圧回路８０は、走行部３０の振動が
探知部１０に伝達されるのを抑制する振動吸収ライン８
１と、ピストンロッド４２を進退させて主保持部７０を
昇降動作させる駆動ライン８２と、埋設物探知時に主保
持部７０が所定範囲より変動した場合に主保持部７０の
位置を調整する調整ライン８３とを主要部として備えて
なる。

【００４０】振動吸収ライン８１は、振動吸収・昇降用
油圧シリンダ４１のヘッド側（以下、単にヘッド側とい
う）４１ｂとアキュムレータ８４とを接続している吸収
ライン８１ａと、振動吸収・昇降用油圧シリンダ４１の
ロッド側（以下、単にロッド側という）４１ｃとタンク
Ｔとを接続している排出ライン８１ｂとを備えてなるも
のとされる。そして、吸収ライン８１ａの適宜位置に第
１切替弁Ｖ₁が介装され、排出ライン８１ｂの適宜位置
に第２切替弁Ｖ₂が介装されている。

【００４１】駆動ライン８２は、給油ポンプＰと第３切
替弁Ｖ₃とを接続している給油ライン８２ａと、第３切
替弁Ｖ₃とヘッド側４１ｂとを接続しているヘッド側給
排ライン８２ｂと、第３切替弁Ｖ₃とロッド側４１ｃと
を接続しているロッド側給排ライン８２ｃとを備えてな
るものとされる。なお、図３から明らかなように、吸収
ライン８１ａの一部とヘッド側給排ライン８２ｂの一部
は共有され、また排出ライン８１ｂの一部とロッド側給
排ライン８２ｃの一部は共有されている。

【００４２】調整ライン８３は、給油ポンプＰと第４切
替弁Ｖ₄とを接続している調整油供給ライン８３ａと、
第４切替弁Ｖ₄とタンクＴとを接続している調整油排出
ライン８３ｂと、第４切替弁Ｖ₄とヘッド側４１ｂおよ
びアキュムレータ８４とを接続している調整油給排ライ
ン８３ｃと備えてなるものとされる。なお、図３から明
らかなように、給油ライン８２ａの一部と調整油供給ラ
イン８３ａの一部とは共有され、調整油排出ライン８３
ｂの一部と排出ライン８１ｂの一部とは共有され、調整
油給排ライン８３ｃの一部と吸収ライン８１ａの一部と
は共有されている。

【００４３】次に、図３を参照しながらかかる構成とさ
れている油圧回路８０による振動吸収、昇降動作および
調整動作について説明する。なお、以下の各動作は走行
部３０に搭載されている制御装置（図示省略）によりな
される。

【００４４】埋設物を探知するときには、第１切替弁Ｖ
₁および第２切替弁Ｖ₂を開とする一方、第３切替弁Ｖ₃
および第４切替弁Ｖ₄をそれぞれ中立位置として、振動
吸収ライン８１をオンする一方、駆動ライン８２および
調整ライン８３をオフする。これにより、走行部３０の
振動が探知部１０に伝達されるのが抑制される。という
のは、走行部３０が振動すると油が吸収ライン８１ａを
介してヘッド側４１ｂとアキュムレータ８４との間を行
き来するが、その際アキュムレータ８４内の空気のバネ
作用により高周波の振動が吸収されるからである。

【００４５】埋設物を探知しないときには、第１切替弁
Ｖ₁および第２切替弁Ｖ₂を閉として振動吸収ライン８１
をオフする一方、第３切替弁Ｖ₃を適宜位置に作動させ
て駆動ライン８２をオンする。これにより、振動吸収・
昇降用油圧シリンダ４１のピストンロッド４２が進退し
て主保持部７０を昇降動作させ、主保持部７０を所定位
置とする。

【００４６】そして、埋設物を探知中に何等かの理由に
より主保持部７０が、所定範囲より上下した場合、第４
切替弁Ｖ₄を作動させて調整ライン８３をオンとし、振
動吸収・昇降用油圧シリンダ４１に油を供給して主保持
部７０の位置調整を行う。

【００４７】なお、調整ライン８３の第４切替弁Ｖ₄を
サーボ弁とし、ピストンロッド４２の進退、または主保
持部７０の昇降状態（主保持部７０の上下方向加速度や
主保持部と走行部３０との相対角度等）を計測してそれ
をフィードバックし、その計測値の所定の基準値からの
偏差をゼロとするようにサーボ弁を制御し、それにより
調整油給排ラインの給排を調整することにより、主保持
部７０の走行部３０に対する相対位置をアクティブに制
御できるようになる。

【００４８】次に、図４および図５を参照しながら、前
記構成とされた姿勢調整保持部６０による保持部材５２
の位置および姿勢制御について説明する。なお、前述し
たように保持部材５２への走行部３０からの振動、とり
わけ高周波成分による振動の伝達が抑制されているの
で、この制御においてはさほどの高速応答性は要求され
ない。

【００４９】保持部材５２の下面５２ａ周囲に配設され
た所要数の距離計測センサ１４により、地面から各距離
計測センサ１４までの距離を計測する。ここで、所要数
は４以上とされる。というのは、保持部材５２の自由度
は３自由度（上下、ピッチ角、ロール角）であるから、
理論上は３個の距離計測センサ１４を用いればよいが、
そのようにすると、例えば１個の距離計測センサ１４が
地面の局所的な凹凸を計測した場合、その計測値に影響
されて不必要に保持部材５２の上下位置、ピッチ角、ロ
ール角を変更してしまい、その結果、保持部材５２の姿
勢が計測上必要される上下位置や姿勢から外れてしまう
ことになるからである。そのため、４個以上の距離計測
センサ１４を用いて、保持部材５２が計測上必要される
上下位置や姿勢から外れてしまうおそれをできるだけ少
なくするものである。このことから、距離を計測するこ
とにより保持部材５２の姿勢も把握できるのがわかる。
したがって、距離計測センサ１４は姿勢検出センサとし
ても機能する。なお、４個以上の距離計測センサ１４を
用いた場合における、各距離計測センサ１４からの計測
値の演算処理の内容については後述する。

【００５０】各距離計測センサ１４からの計測値を演算
処理部Ｃ₁により演算処理して得られた保持部材５２の
下面５２ａ、つまり探知センサ１２の上下位置（地表か
らの距離）、ピッチ角およびロール角に基づいて保持部
材下面５２ａの上下位置および姿勢を算出し、ついでそ
の算出された上下位置および姿勢の所望上下位置および
姿勢からのずれ算出し、そのずれを解消するための第１
油圧シリンダ６１、第２油圧シリンダ６２および第３油
圧シリンダ６３の操作量を操作量算出部Ｃ₂により算出
する。

【００５１】しかして、その操作量により第１油圧シリ
ンダ６１、第２油圧シリンダ６２および第３油圧シリン
ダ６３を操作すると、第１油圧シリンダ６１、第２油圧
シリンダ６２および第３油圧シリンダ６３は、前述した
ように主保持部７０を構成している枠体７１の先端部７
１ａにより拘束されているので、保持部材下面５２ａの
上下位置および姿勢を所望のものとすることができる。

【００５２】次に、図５および図６を参照しながら、制
御装置Ｃによる距離計測センサ１４により得られた計測
値の演算処理について説明する。

【００５３】（１）図６に示すように座標軸および計測
点を設定する。なお、Ｚ軸はボールスプライン軸６４の
軸心に一致させられている。

【００５４】（２）垂直軸（０，０，ｚ）からＸ軸方向
にａ_i，Ｙ軸方向にｂ_i，Ｚ軸方向にｃ _iだけ離れた点Ｐ_i
における地面からの距離Ｌ_iは、距離計測センサ１４の
位置・姿勢（ｚ，θ_x，θ_y）をパラメータとして式
（１）ように表すことができる。

【００５５】 L_i=z + a_isinθ_y - b_isinθ_xcosθ_y + c_icosθ_xcosθ_y （１）

【００５６】（３）前記式（１）をθ_x，θ_yが微小であ
るとして線形近似して式（２）が得られる。

【００５７】 L_i=z + a_iθ_y - b_iθ_x + c_i （２）

【００５８】（４）点Ｐ_iにおける計測値をｚ_siとして
前記距離Ｌ_iとの差の二乗和を全ての点Ｐ_i（ｉ＝１〜
ｎ）について算出する。

【００５９】 Ｓ＝Σ（ｚ_si−L_i）² （３）

【００６０】（５）前記式（３）に前記式（１）を代入
して変形する。

【００６１】 S=Σ（ｚ_si - z - a_iθ_y + b_iθ_x - c_i）² （４）

【００６２】（６）Ｓを最小とするような（ｚ，θ_x，
θ_y）を決定すれば、それが探知センサ１２の地面から
距離、ロール角およびピッチ角を与える。

【００６３】このＳを最小とするような（ｚ，θ_x，
θ_y）は、数学上よく知られた方法により算出できる。
すなわち、Ｓをｚ，θ_x，θ_yにより偏微分して得られる
３つの方程式を連立させて解くことにより、Ｓを最小と
するような（ｚ，θ_x，θ_y）が得られる。

【００６４】なお、かかる機能を有する制御装置Ｃは、
例えば図７に示すように、ＣＰＵを中心にＲＡＭ、ＲＯ
Ｍ、クロック、入出力インターフェース、Ａ／Ｄ変換
器、Ｄ／Ａ変換器を備えてなるもののＲＯＭに、前記処
理に対応したプログラムを格納することにより実現され
る。

【００６５】このように、この実施形態１によれば次の
ような効果が得られる。

【００６６】（１）走行路面の状態によらず、探知セン
サ１２の地面との距離を一定に保ち、しかも探知センサ
１２を地面と平行に維持することができる。

【００６７】（２）振動吸収・昇降用油圧シリンダ４１
の取付け角度を調整することにより、振動吸収特性を所
望のものとできる。

【００６８】（３）保持部材下面５２ａ周囲に配設され
た４以上の所要数の距離計測センサ１４により得られた
計測値を最小二乗近似により処理しているので、探知セ
ンサ１２の位置制御や姿勢制御に際して地面の局所的な
凹凸に影響されるおそれが少なくなる。

【００６９】（４）振動吸収・昇降用油圧シリンダ４１
と姿勢調整保持部６０の協働により、地上の凹凸に左右
されずに探知センサ１２を安定に保持できる。

【００７０】実施形態２ 本発明の実施形態２を図８にブロック図で示し、この実
施形態２は実施形態１を改変したものであって、走行式
埋設物探知装置Ａを遠隔操縦可能にしてなるものであ
る。この実施形態２のその余の構成は実施形態１と同様
であるので、その詳細な説明は省略する。なお、図８に
おいて、符号Ｒは遠隔操縦装置用受信機を示し、符号Ｓ
は遠隔操縦装置用送信機を示す。

【００７１】このように、この実施形態２では走行式埋
設物探知装置Ａを遠隔操縦可能としているので、爆発性
を有する埋設物の探知を作業員を危険にさらすことなく
なし得るという実施形態１では得られない効果も得られ
る。

【００７２】

【実施例】以下、本発明をより具体的な実施例により説
明する。

【００７３】実施例１および比較例１ 図９（ａ）に示すように、振動吸収・昇降用油圧シリン
ダの取付け角を１２度として周波数特性のシミュレーシ
ョンを行った（実施例１）。また、図９（ｂ）に示すよ
うに、振動吸収・昇降用油圧シリンダの取付け角を４８
度として周波数特性のシミュレーションを行った（比較
例１）。実施例１および比較例１のシミュレーション結
果を図１０に併せて示す。図１０より、実施例１は比較
例１に比して高周波領域における減衰性能がよいのがわ
かる。

【００７４】実施例２ 振動吸収・昇降用油圧シリンダの取付け角を２２度とし
て、走行式埋設物探知装置を平坦路に敷設された２５ｍ
ｍ角の角材を２ｋｍ／ｈの速度で乗り越えさせた場合の
周期数特性を調査し、その結果を図１１に示す。図１１
より、高周波領域における減衰性能がよいのがわかる。

【００７５】実施例３および比較例２ 振動吸収・昇降用油圧シリンダ（振動アイソレータ）の
取付け角を２２度として、走行式埋設物探知装置を平坦
路に敷設された２５ｍｍ角の角材を２ｋｍ／ｈの速度で
乗り越えさせた場合の保持部材の上下方向の変位を計測
した（実施例３）。振動吸収機能を有しない通常の昇降
用油圧シリンダの取付け角を実施例３と同一として、走
行式埋設物探知装置を平坦路に敷設された２５ｍｍ角の
角材を２ｋｍ／ｈの速度で乗り越えさせた場合の保持部
材の上下方向の変位を計測した（比較例２）。それらの
結果を図１２に併せて示す。図１２より、実施例３にお
いては高周波成分が除去されているのに対し、比較例２
においては高周波成分が除去されていないのがわかる。

【００７６】実施例４〜実施例５および比較例３ 振動吸収・昇降用油圧シリンダの取付け角を２２度とし
て、走行式埋設物探知装置を平坦路に敷設された２５ｍ
ｍ角の角材を２ｋｍ／ｈの速度で乗り越えさせた場合の
保持部材の上下方向の変位およびピッチ角の変化を計測
した（実施例４）。振動吸収機能を有しない通常の油圧
シリンダの取付け角を２２度とし、かつ姿勢調整保持部
により保持部材の上下位置および姿勢を制御しながら走
行式埋設物探知装置を実施例４と同一の条件下で走行さ
せた場合の保持部の上下方向の変位およびピッチ角の変
化を計測した（比較例３）。振動吸収・昇降用油圧シリ
ンダの取付け角を実施例４と同一とし、かつ姿勢調整保
持部により保持部材の上下位置および姿勢を制御しなが
ら走行式埋設物探知装置を実施例４と同一の条件下で走
行させた場合の保持部材の上下方向の変位およびピッチ
角の変化を計測した（実施例５）。それらの結果を図１
３および図１４に併せて示す。図１３および図１４よ
り、比較例３においては保持部材の上下方向の変位が
０．１９ｍ程度でかつピッチ角の変化が０．０４度と一
番大きく、実施例４においては上下方向の変位が０．１
２ｍ程度でかつピッチ角の変化が０．０１５度で比較例
３に比して相当小さく、実施例５においては保持部材の
上下方向の変位およびピッチ角の変化がほとんどないの
がわかる。したがって、姿勢調整保持部および振動除去
・昇降用油圧シリンダを設けることにより、保持部材の
変位を０．０１ｍ以下に抑えることができる

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
走行部の振動が探知部に伝達されるのが抑制されるの
で、走行部の振動が探知部へ与える影響は少なくなるた
め、精度よく埋設物の探知がなし得るという優れた効果
が得られる。

【００７８】また、本発明の好ましい形態によれば、探
知部に設けられた４以上の所要数の距離計測手段の計測
値を最小二乗近似し、その値により探知の地表からの距
離および姿勢を調整しているので、より精度の高い埋設
物の探知がなし得るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の走行式埋設物探知装置の
要部斜視図である。

【図２】本発明の実施形態１の走行式埋設物探知装置の
概略図である。

【図３】同走行式埋設物探知装置の保持装置に用いられ
ている振動吸収・昇降用油圧シリンダの油圧回路図であ
る。

【図４】同保持装置による位置および姿勢制御の説明図
である。

【図５】同保持装置の制御装置の概略図である。

【図６】同保持装置による位置および姿勢制御に用いる
座標系の説明図である。

【図７】図５に示す制御装置の電気的構成の概略図であ
る。

【図８】本発明の実施形態２の走行式埋設物探知装置の
概略図である。

【図９】実施例１および比較例１の振動吸収・昇降用シ
リンダの取付け状態を示す概略図であって、同（ａ）は
実施例１を示し、同（ｂ）は比較例１を示す。

【図１０】実施例１および比較例１の周波数特性のグラ
フである。

【図１１】実施例２の周波数特性のグラフである。

【図１２】実施例３および比較例２の上下方向の変位を
示すグラフである。

【図１３】実施例４〜５および比較例３の上下方向の変
位を示すグラフである。

【図１４】実施例４〜５および比較例３のピッチ角の変
化を示すグラフである。

【図１５】従来の金属探知機を用いた埋設物探知の説明
図である。

【符号の説明】

１０ 探知部 １２ 探知センサ １４ 距離計測センサ ２０ 保持装置 ３０ 走行部 ４０ 振動吸収・位置調整手段 ４１ 振動吸収・昇降用油圧シリンダ ５０ 保持部 ５２ 保持部材 ６０ 姿勢調整保持部 ６１ 第１油圧シリンダ ６２ 第２油圧シリンダ ６３ 第３油圧シリンダ ６４ ボールスプライン軸 ７０ 主保持部 ７１ 枠体 ８０ 油圧回路 ８１ 振動吸収ライン ８２ 駆動ライン ８３ 調整ライン ８４ アキュムレータ Ａ 走行式埋設物探知装置 Ｒ 遠隔操縦装置用受信機 Ｓ 遠隔操縦装置用送信機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 八木 栄一 明石市川崎町１番１号 川崎重工業株式 会社 明石工場内 (72)発明者 森田 允 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 神野 光雄 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 中濱 修三 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工 業株式会社 岐阜工場内 (72)発明者 藤原 謙二 神戸市西区櫨谷町松本234番地 川崎重 工業株式会社 西神戸工場内 (72)発明者 安野 洋行 神戸市西区櫨谷町松本234番地 川崎重 工業株式会社 西神戸工場内 (72)発明者 高橋 知之 神戸市西区櫨谷町松本234番地 川崎重 工業株式会社 西神戸工場内 (56)参考文献 特開 平７−134184（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−268060（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−166213（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−87940（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01V 3/00 G01B 21/00 G01B 21/22

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 埋設物探知手段と前記埋設物探知手段の
   地表からの距離および姿勢を計測する距離計測手段とを
   有する探知部と、前記探知部を保持している保持部と、
   前記保持部を保持している走行部とを有する埋設物探知
   装置を用いた埋設物探知方法であって、 前記走行部から前記保持部に伝達される振動を吸収する
   とともに、４以上の所要数の前記距離計測手段により得
   られる計測値を最小二乗近似により処理して前記探知部
   の地表からの距離および／または姿勢を算出し、その算
   出値により前記探知部の地表からの距離および／または
   姿勢を調整しながら、前記埋設物探知手段により埋設物
   の探知をなすことを特徴とする埋設物探知方法。
2. 【請求項２】 走行部を遠隔操縦により走行させながら
   埋設物の探知をなすことを特徴とする請求項１記載の埋
   設物探知方法。
3. 【請求項３】 埋設物探知手段と前記埋設物探知手段の
   地表からの距離および姿勢を計測する距離計測手段とを
   有する探知部と、前記探知部を保持している保持部と、
   前記保持部を保持している走行部とを有する走行式埋設
   物探知装置であって、 前記走行部から前記保持部に伝達される振動を吸収し、
   かつ前記保持部の位置調整をなす振動吸収・位置調整手
   段と、 前記探知部の地表からの距離および／または前記探知部
   の姿勢を調整する姿勢調整保持手段と、 前記距離計測手段の計測値を演算処理して前記姿勢調整
   保持手段を制御する制御手段とを備え、 前記探知部と地表との距離を計測する４以上の所要数の
   前記距離計測手段の計測値を最小二乗近似により処理
   し、前記探知部の地表からの距離および／または姿勢を
   算出することを特徴とする埋設物探知装置。
4. 【請求項４】 振動吸収・位置調整手段が、油圧シリン
   ダと、アキュムレータと、前記油圧シリンダと前記アキ
   ュムレータとを接続している振動吸収ラインとを備えて
   なることを特徴とする請求項３記載の埋設物探知装置。
5. 【請求項５】 振動吸収・位置調整手段が、油圧シリン
   ダとアキュムレータと前記油圧シリンダと前記アキュム
   レータとを接続している振動吸収ラインと、探知部の埋
   設物探知中に保持部の位置が所定範囲を超えて変動した
   場合に保持部の位置調整をなす調整ラインとを備えてな
   ることを特徴とする請求項３記載の埋設物探知装置。
6. 【請求項６】 走行部を遠隔操縦するための遠隔操縦用
   送信手段と、前記送信手段からの信号を受信する遠隔操
   縦用受信手段とを備えてなることを特徴とする請求項３
   記載の埋設物探知装置。
7. 【請求項７】 姿勢調整保持手段が、探知部の回転を規
   制しながら同探知部の地表からの位置を調整する上下方
   向位置調整手段と、前記探知部のロール角の調整をなす
   ロール角調整手段と、前記探知部のピッチ角の調整をな
   すピッチ角調整手段とを備えてなることを特徴とする請
   求項３記載の埋設物探知装置。