JP3369460B2 - Electromagnetic wave detector - Google Patents

Electromagnetic wave detector

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JP3369460B2
JP3369460B2 JP03225098A JP3225098A JP3369460B2 JP 3369460 B2 JP3369460 B2 JP 3369460B2 JP 03225098 A JP03225098 A JP 03225098A JP 3225098 A JP3225098 A JP 3225098A JP 3369460 B2 JP3369460 B2 JP 3369460B2
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antenna
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正弘 藤原
巧 八木下
稔 垂水
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株式会社コス
株式会社バーナム
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地中やコンクリー
ト柱内部等の探査を行う電磁波探査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic wave exploration device for exploring the ground, the interior of concrete columns, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】送信アンテナより送信された電磁波の反
射波を受信アンテナにより受信して地中内部の探査を行
う従来の電磁波探査装置は大型で重量もあるため、例え
ば特開平8−271641号公報に開示されているよう
に、ガス管等の道路下埋設物探査の場合には走行車両に
装備され、また、シールド掘削時の反射体探査の場合に
はシールド掘進機に装備されるなど、適用用途に特化す
る形態で設計されている。
2. Description of the Related Art A conventional electromagnetic wave exploring device for exploring the inside of the earth by receiving a reflected wave of an electromagnetic wave transmitted from a transmitting antenna with a receiving antenna is large and heavy. For example, JP-A-8-271641 As disclosed in, it is equipped with a traveling vehicle in the case of exploration of underground buried objects such as gas pipes, and in a shield machine in the case of reflector exploration during shield excavation. It is designed in a form that is specific to the application.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電磁波探査技術は、水
道管やガス管などの埋設物調査、シールド掘削時の反射
体調査、文化財調査やその他一般調査など、あらゆる分
野で非常に有用な技術であるため、汎用的な市場製品が
望まれているが、従来の電磁波探査装置は、特化した分
野に限定されており、操作にも高度な技術が必要とされ
ている。
[Problems to be Solved by the Invention] Electromagnetic wave exploration technology is a very useful technology in all fields such as investigation of buried objects such as water pipes and gas pipes, investigation of reflectors during shield excavation, investigation of cultural assets and other general investigations. Therefore, a general-purpose market product is desired, but the conventional electromagnetic wave exploration device is limited to a specialized field, and a high level of technology is required for its operation.

【0004】かかる問題点は、以下に示す近年考案され
ている最新式の電磁波探査装置でも内包している。即
ち、図34は、最新式の電磁波探査装置によるコンクリ
ート柱内部の鉄筋及びコンクリートの健全性調査の例を
示しており、この電磁波探査装置100は、装置本体1
01(コンピュータ探査システム)と、該装置本体10
1を作動させるための電源となるバッテリー102と、
小型の電磁波レーダアンテナ103とを少なくとも備え
ており、このアンテナ103を用いて電磁波をコンクリ
ート柱104の内部に浸透させて鉄筋105やコンクリ
ートの性状の調査を行うものである。
Such a problem is also included in the latest electromagnetic wave exploration apparatus devised in recent years as described below. That is, FIG. 34 shows an example of a soundness survey of reinforcing bars and concrete inside a concrete column by the latest electromagnetic wave exploration device.
01 (computer exploration system) and the device body 10
A battery 102 that serves as a power source for operating 1;
At least a small electromagnetic wave radar antenna 103 is provided, and the antenna 103 is used to penetrate an electromagnetic wave into the concrete pillar 104 to investigate the properties of the reinforcing bar 105 and concrete.

【0005】また、図35は、最新式の道路埋設物探査
手法を示しており、この探査装置110は、装置本体1
11と、大型電磁波レーダアンテナ112とを備えて、
該レーダアンテナ112を探査員が操作して道路内部に
埋設された水道管113やガス管114の位置を調査し
たり、空洞等の存在の有無を探査するものであるが、こ
の事例においては、さらなる問題点として、消費電力等
の関係から別途の大容量の電源が必要となる。
Further, FIG. 35 shows a state-of-the-art road buried object searching method.
11 and a large electromagnetic wave radar antenna 112,
The radar antenna 112 is operated by a researcher to investigate the positions of the water pipe 113 and the gas pipe 114 buried inside the road, and to search for the presence of cavities and the like. In this case, A further problem is that a separate large-capacity power supply is required due to power consumption and other factors.

【0006】そこで、本発明は、汎用的に使用し得る新
しい形態の電磁波探査装置を提供するとともに、その操
作を容易に行えるようにして、電磁波探査の専門家でな
くともある程度的確な探査を行えるようにすることを目
的とする。
Therefore, the present invention provides a new type of electromagnetic wave exploration device that can be used for general purposes and facilitates its operation so that even an expert of electromagnetic wave exploration can perform accurate exploration to some extent. The purpose is to do so.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、次の技術的手段を講じた。即ち、本発明
の電磁波探査装置は、電磁波の送信アンテナと、該アン
テナから電磁波を送信するための送信回路部と、送信ア
ンテナから送信された電磁波の反射波を受信する受信ア
ンテナ及び受信回路部と、受信された反射波信号に所要
の処理を行う処理回路部と、該処理回路部により処理さ
れたデータを表示する表示手段とを備えて携帯型に構成
したことを特徴としている。このように、電磁波探査の
ための必要な構成部分を備えつつ携帯型に構成すること
で、あらゆる場所で用いることが可能となり、汎用的な
製品を望む市場ニーズに応ずることができるとともに、
処理回路部により、平面画像生成や3次元画像生成等の
所要の処理を行うことにより、高度な技術や知識を有し
ない者でも的確な探査作業が行えるようになる。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, the electromagnetic wave exploration device of the present invention includes an electromagnetic wave transmitting antenna, a transmitting circuit section for transmitting the electromagnetic wave from the antenna, a receiving antenna and a receiving circuit section for receiving the reflected wave of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna. It is characterized by comprising a processing circuit section for performing a required processing on the received reflected wave signal, and a display means for displaying data processed by the processing circuit section, which is a portable type. In this way, by configuring it portable while having the necessary components for electromagnetic wave exploration, it becomes possible to use it anywhere, and it is possible to meet the market needs for general-purpose products,
By performing necessary processing such as plane image generation and three-dimensional image generation by the processing circuit unit, even a person who does not have a high level of skill or knowledge can perform an accurate search operation.

【0008】より一層の軽量化、小型化を図るために、
送信アンテナ及び受信アンテナを共通のアンテナハウジ
ング内に配設し、該アンテナハウジング内に、送信回路
部及び受信回路部を内蔵することができる。さらに、処
理回路部は、小型に一体構成されたアナログ回路部とデ
ジタル回路部とで構成し、アンテナ部、送受信回路部、
アナログ回路部、デジタル回路部及び表示手段を装備し
てなる装置全体の重量を5Kg以下に構成するのが好ま
しい。
In order to further reduce the weight and size,
The transmitting antenna and the receiving antenna can be arranged in a common antenna housing, and the transmitting circuit unit and the receiving circuit unit can be built in the antenna housing. Further, the processing circuit unit is composed of an analog circuit unit and a digital circuit unit that are integrally formed in a small size, and includes an antenna unit, a transmission / reception circuit unit,
It is preferable that the weight of the entire apparatus equipped with the analog circuit section, the digital circuit section and the display means is set to 5 kg or less.

【0009】また、アンテナハウジングが、処理回路部
のハウジングの下部に連結され、表示手段のハウジング
が、処理回路部のハウジングの前部に連結されているも
のとすれば、アンテナを地表面近くの探査位置に位置さ
せるとき、表示手段が装置全体の重心位置よりも若干前
方に位置することとなって、携帯するときの重量バラン
スを図りつつも表示手段が見やすい位置に配置されるこ
ととなり、一層の携帯しながらの操作性の向上を図り得
る。
If the antenna housing is connected to the lower part of the housing of the processing circuit section and the housing of the display means is connected to the front part of the housing of the processing circuit section, the antenna is located near the ground surface. When the display means is located at the exploration position, the display means is located slightly forward of the center of gravity of the entire apparatus, and the display means is arranged at a position that is easy to see while balancing the weight when carrying the device. It is possible to improve the operability while carrying.

【0010】また、各種探査条件に適合した電磁波を送
信可能として、一層の汎用的利用に供するために、送信
アンテナを着脱交換可能に設け、送信アンテナのサイズ
による導波路変化に対応するために電磁波の送信出力を
調整する手段を備えることが望ましい。
Further, in order to make it possible to transmit an electromagnetic wave suitable for various search conditions and to provide it for more general use, a transmitting antenna is detachably attached and detached, and in order to respond to a change in the waveguide due to the size of the transmitting antenna, the electromagnetic wave is changed. It is desirable to provide means for adjusting the transmission power of the.

【0011】また、携帯利便性を一層向上するために、
人が着用するスーツ表面に複数の太陽電池を配設してな
るスーツ形直流電源装置と、該装置と並列に接続された
蓄電式バッテリーとを、電源供給源として備えることが
望ましい。さらに、蓄電式バッテリーは、人の腰部装着
ベルトに取付けておくのが一層好ましい。かかる構成に
よれば、重量が嵩みがちな電源を作業者の体に装着する
ことで、電源の携帯時の重量感が軽減され、電源の携帯
のために手を使わずに済むため、開放されている両手で
探査作業を一人でも移動しながら容易に行える。
In order to further improve the convenience of carrying,
It is desirable to provide, as a power supply source, a suit type DC power supply device in which a plurality of solar cells are arranged on the surface of a suit worn by a person, and a storage battery connected in parallel with the device. Further, it is more preferable that the rechargeable battery is attached to a person's waist belt. According to such a configuration, by mounting the power source, which tends to be heavy, on the body of the operator, the feeling of weight when carrying the power source is reduced, and it is not necessary to use a hand to carry the power source. You can easily perform exploration work with both hands while moving by yourself.

【0012】また、電磁波探査に関する専門家でなくと
も比較的容易に探査を行えるようにするために、処理回
路部は、多数の探査位置における反射波受信信号に基づ
くサンプリングデータを記憶する手段と、該手段に記憶
されたデータに基づいて電磁波反射体の3次元画像表示
データを表示手段に出力する手段を備えたものとするの
が好ましい。かかる構成によれば、二次元平面交互ラス
タースキャン操作による探査手順により記憶された多数
の探査位置における反射波データに基づいて埋設物の形
状が3次元表示されるため、現場工事担当者でも本発明
に係る装置を容易に利用でき、一層の市場性の拡大を図
り得る。なお、上記の演算手段としては、マイクロプロ
セッサ(CPU)並びに周辺チップ(RAM、ROM、
I/O制御チップなど)からなるコンピュータを採用す
るのが望ましい。
Further, in order to make it possible for a person who is not a specialist in electromagnetic wave exploration to relatively easily perform exploration, the processing circuit section stores means for storing sampling data based on reflected wave reception signals at a large number of exploration positions, It is preferable to include means for outputting the three-dimensional image display data of the electromagnetic wave reflector to the display means based on the data stored in the means. With this configuration, the shape of the buried object is displayed three-dimensionally based on the reflected wave data at a large number of exploration positions stored by the exploration procedure by the two-dimensional plane alternate raster scan operation. The device according to the present invention can be easily used, and the marketability can be further expanded. As the above-mentioned arithmetic means, a microprocessor (CPU) and peripheral chips (RAM, ROM,
It is desirable to adopt a computer including an I / O control chip).

【0013】さらに、処理回路部は、多数の探査位置に
おける反射波受信信号に基づくサンプリングデータを記
憶する手段と、該手段に記憶されたデータに基づいて各
探査位置における反射点の二次元画像データを演算する
手段と、該電磁波反射体の2次元平面画像データを少な
くとも2つ記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶され
た少なくとも2つの2次元平面画像データを重ね合わせ
て表示手段に出力する手段とを備えているものとして、
2回以上のラスタースキャン走査に基づく2次元平面画
像を多重表示することで、探査対象物(反射体)の平面
形状を容易に推測可能となる。特に、上記した3次元画
像表示機能と併せて実装することにより、3次元形状の
把握を一層容易となる。
Further, the processing circuit section stores means for storing sampling data based on reflected wave reception signals at a large number of search positions, and two-dimensional image data of reflection points at each search position based on the data stored in the means. And a storage means for storing at least two two-dimensional plane image data of the electromagnetic wave reflector, and at least two two-dimensional plane image data stored in the storage means are overlapped and output to the display means. As a means equipped with,
By displaying a two-dimensional plane image based on two or more raster scan scans in a multiple manner, the plane shape of the object to be searched (reflector) can be easily estimated. In particular, by mounting it together with the above-described three-dimensional image display function, it becomes easier to grasp the three-dimensional shape.

【0014】また、処理回路部に、電磁波反射体の物性
を演算により推定し該物性データを表示手段に出力する
手段を備えておくことにより、より一層汎用的かつ電磁
波探査の容易性が向上され、市場性が拡大する。さら
に、この物性表示手段とともに、上記した3次元形状表
示手段とを併せ持つことにより、反射体が金属管である
かプラスチック管であるか、若しくは、石であるかコン
クリート片であるか等の特定がより一層容易となる。
By providing the processing circuit section with means for estimating the physical properties of the electromagnetic wave reflector by calculation and outputting the physical property data to the display means, the versatility and ease of electromagnetic wave exploration are further improved. , Marketability expands. Furthermore, by having the above-mentioned three-dimensional shape display means together with this physical property display means, it is possible to specify whether the reflector is a metal tube or a plastic tube, or whether it is a stone or a concrete piece. It will be even easier.

【0015】なお、本発明において、電磁波の解析、演
算手法として、実時間測定による周波数測定、周波数解
析法たるフーリエ変換法を用いた周波数測定、相互相関
法を用いた時間・周波数測定法等の利用、実振幅を測定
する強度測定法、ピーク点(N点ピーク測定)測定法、
或いは、マスク(ウインドウ設定)による方法等の既知
のあらゆる手法を応用することができる。
In the present invention, as electromagnetic wave analysis and calculation methods, frequency measurement by real-time measurement, frequency measurement using Fourier transform method which is a frequency analysis method, time / frequency measurement method using cross-correlation method, etc. Usage, intensity measurement method to measure actual amplitude, peak point (N point peak measurement) measurement method,
Alternatively, any known method such as a method using a mask (window setting) can be applied.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
携帯型電磁波探査装置を図面に基づいて説明する。図1
〜図11は、本発明の電磁波探査装置の電源装置1の一
実施形態を示しており、該装置1は、スーツ2の表面に
配設された多数の太陽電池セル3からなる発電部4と、
該発電部4と並列に接続される蓄電式バッテリー5とを
備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A portable electromagnetic wave exploration device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Figure 1
11 shows one embodiment of the power supply device 1 of the electromagnetic wave exploration device of the present invention, which device 1 includes a power generation unit 4 including a large number of solar cells 3 arranged on the surface of a suit 2. ,
The power generation unit 4 and a storage battery 5 connected in parallel are provided.

【0017】スーツ2は、図1及び図2に示すように、
前ボタン式のベストからなり、合成繊維、綿、革などか
らなる。なお、ボタンに代えてファスナーを用いても良
い。また、スーツ2として、ベスト以外に、トレーナ
ー、シャツなどを採用することもできる。
The suit 2 is, as shown in FIGS. 1 and 2,
It consists of a front button type vest and is made of synthetic fiber, cotton, leather, etc. A fastener may be used instead of the button. In addition to the vest, a sweatshirt, a shirt, or the like can be used as the suit 2.

【0018】上記太陽電池セル3としては、シリコン
系、化合物半導体系のものや、湿式又は有機半導体のも
のなど、従来公知の種々のものを用いることができる。
また、シリコン系太陽電池セルとして、多結晶シリコン
系、単結晶シリコン系若しくはアモルファスシリコン系
のものを用いることができる。図示実施例では、単結晶
シリコン系のものを採用し、横幅約110mm、縦幅約
60mmの長方板状の基板6に取着されており、該基板
6が、図4に示すようにスーツ2の表生地7に装着され
ている。
As the solar battery cells 3, various conventionally known ones such as silicon type, compound semiconductor type, and wet type or organic semiconductor type can be used.
Further, as the silicon-based solar battery cell, a polycrystalline silicon-based one, a single crystal silicon-based one, or an amorphous silicon-based one can be used. In the illustrated embodiment, a single crystal silicon type is adopted and is attached to a rectangular plate-like substrate 6 having a width of about 110 mm and a length of about 60 mm, and the substrate 6 is a suit as shown in FIG. It is attached to the outer fabric 7 of 2.

【0019】この基板6の装着構造を説明すると、基板
6の上端部には、左右一対の装着孔8が設けられてお
り、該装着孔8に取付けたクリップ9がスーツ表生地7
に縫いつけられている。なお、クリップを用いずに紐や
糸などにより基板6をスーツ生地に縫い付けても良い。
かかる装着構造によれば、基板6の下部側の揺動が許容
されるため、スーツ2を人が着用した際における該基板
6や太陽電池セル3の破損を防止し得るとともに、スー
ツ2の柔軟性を確保して着心地を向上することができ
る。
Explaining the mounting structure of the substrate 6, a pair of left and right mounting holes 8 are provided at the upper end of the substrate 6, and the clips 9 attached to the mounting holes 8 are attached to the suit surface material 7
Sewn on. The board 6 may be sewn to the suit material with a string or a thread without using the clip.
According to such a mounting structure, swinging of the lower side of the substrate 6 is allowed, so that when the person wears the suit 2, the substrate 6 and the solar battery cells 3 can be prevented from being damaged, and the suit 2 can be flexible. It is possible to secure the wearability and improve the wearing comfort.

【0020】各太陽電池セル3の表面には、図4に示す
ように、全面にわたって保護被膜10が形成されてお
り、セル3の劣化、破損を防止している。太陽電池セル
3は、電磁波探査装置の負荷に応じて必要分装着して直
列に接続すれば良い。図示実施例では、図1又は図2に
示すように、太陽電池セル3は、スーツ2の肩部に6個
(符号3aで示す)、背側に28個(符号3bで示
す)、総数34個が互いに重ならないように配設されて
いる。なお、背側のセル3は、左右3列に整列状に配設
され、スーツ2の表面を有効利用している。
As shown in FIG. 4, a protective coating 10 is formed on the entire surface of each solar cell 3 to prevent deterioration and damage of the cell 3. The solar battery cells 3 may be mounted as needed according to the load of the electromagnetic wave exploration device and connected in series. In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 1 or 2, the number of the solar battery cells 3 is 6 on the shoulder portion of the suit 2 (indicated by reference numeral 3a), 28 on the back side (indicated by reference numeral 3b), and a total of 34. The pieces are arranged so as not to overlap each other. The cells 3 on the back side are arranged in three rows on the left and right to make effective use of the surface of the suit 2.

【0021】各太陽電池セル3は上述のようにスーツ2
に取付けられた基板6に固着されており、これら太陽電
池セル3は、その全てが図3に示すようにシリーズ接続
されている。なお、2つ以上の太陽電池セル3を並列に
接続してもよい。各太陽電池セル3の定格発電電圧は約
0.5V〜0.6V、上記した34個で発電部4の総定
格発電電圧が約17V〜20.4Vとなされている。
Each solar cell 3 has the suit 2 as described above.
All of these solar cells 3 are connected in series as shown in FIG. Note that two or more solar cells 3 may be connected in parallel. The rated power generation voltage of each solar battery cell 3 is about 0.5V to 0.6V, and the total rated power generation voltage of the above-mentioned 34 power generation units 4 is about 17V to 20.4V.

【0022】各太陽電池セル3間の結線構造を説明する
と、図4に示すように、基板6から正極側コネクタ11
と、負極側コネクタ12とがそれぞれ引き出されてお
り、隣接する太陽電池セル3の正負コネクタ11,12
を、スーツ2の表生地7と裏生地13の間で接続してあ
り、これらコネクタ11,12とセル3との配線14や
コネクタ11,12がスーツ着用者の体に触れないよう
にしている。
The connection structure between the solar cells 3 will be described. As shown in FIG. 4, the substrate 6 is connected to the positive electrode side connector 11 as shown in FIG.
And the negative electrode side connector 12 are respectively drawn out, and the positive and negative connectors 11 and 12 of the adjacent solar battery cells 3 are drawn out.
Is connected between the front cloth 7 and the back cloth 13 of the suit 2 so that the wiring 14 between the connectors 11 and 12 and the cell 3 and the connectors 11 and 12 do not touch the body of the suit wearer. .

【0023】また、図3に示すように、直列に接続した
各太陽電池セル3と並列に、該セル3の正極側をカソー
ド側として、一部のセル3が陰った際に他のセル3によ
り発声した電力を有効に外部出力するために陰ったセル
3をパスして電流伝達させるための日陰パスダイオード
15を接続している。また、正極側終端には、逆電流防
止用のダイオード16が発電部4と直列に接続されてい
る。そして、正極両端からそれぞれ正極側コネクタ17
と負極側コネクタ18とが接続され、これらコネクタ1
7,18が図1に示すようにスーツ2の下側から引き出
されている。なお、図3においてベスト首もとの位置を
符号15で示す。
Further, as shown in FIG. 3, in parallel with the solar cells 3 connected in series, the positive electrode side of the cells 3 is used as the cathode side, and when some of the cells 3 are shaded, the other cells 3 are A shade pass diode 15 for passing a current through the shaded cell 3 is connected to effectively output the electric power uttered by the outside. A diode 16 for preventing reverse current is connected in series with the power generation unit 4 at the positive terminal. Then, from both ends of the positive electrode, the positive connector 17
And the negative electrode side connector 18 are connected, and these connectors 1
7, 18 are pulled out from the lower side of the suit 2 as shown in FIG. In addition, in FIG. 3, the position of the vest neck is indicated by reference numeral 15.

【0024】上記蓄電式バッテリー5(太陽電池に対し
「ドライバッテリー」と称することもできる)は、図5
〜図9に示すように、ほぼ半円弧状の上部ケース20
と、該上部ケースの下部に取付けられたほぼ四半円弧状
の下部ケース21と、これらケース20,21内に装着
された多数の密閉型の電池22とを備えている。
The storage battery 5 (also referred to as "dry battery" for solar cells) is shown in FIG.
~ As shown in FIG. 9, the upper case 20 having a substantially semi-circular shape
And a lower case 21 having a substantially quarter arc shape attached to the lower part of the upper case, and a large number of sealed batteries 22 mounted in the cases 20 and 21.

【0025】このバッテリー5は、人の腰部装着ベルト
23の後側に取付けられており、該ベルト23を作業者
が腰に取付けることで、携帯しながらの各種作業の利便
性を図っている。なお、ベルト23の前部にはバックル
24が設けられ、装着者のウェストに適合し得るように
なっている。
The battery 5 is attached to the rear side of a person's waist mounting belt 23. By attaching the belt 23 to the waist of an operator, various kinds of work can be carried out conveniently while being carried. A buckle 24 is provided at the front of the belt 23 so that it can be fitted to the wearer's waist.

【0026】上部ケース20内には、右側及び左側にそ
れぞれ10個の電池22が装着され、下部ケース21内
には10個の電池22が装着されている。各電池22は
1.2Vのものとされ、上部ケース20右側の10個の
電池22、左側の10個の電池22、下部ケース21の
10個の電池22は、それぞれ直列に接続されてそれぞ
れが12V 2000mAの容量の集合電池部22Aを
構成しており、これら密閉型電式からなる集合電池部2
2Aが図10に示すように並列に接続されて、バッテリ
ー5全体として12V 6000mAの容量とされてい
る。このように、多数の電池22を用いて所要の容量を
確保する場合には、電池部22Aを並列に接続すること
によりバッテリー5の抵抗値を低くして、電磁波探査装
置26等の負荷抵抗と同等にすることで、多数の太陽電
池セル3からなる発電部4からの発電電力を電磁波探査
装置(直流電子機器)26と蓄電式バッテリー5とにバ
ランス良く供給し得るようにしている。なお、各電池2
2の容量は、電磁波探査装置の使用規定電圧に応じて適
宜設定すればよく、1Vのもの、1.5Vのものなどを
採用し得る。
Inside the upper case 20, ten batteries 22 are mounted on each of the right side and the left side, and inside the lower case 21, ten batteries 22 are mounted. Each battery 22 is assumed to be 1.2V, and the ten batteries 22 on the right side of the upper case 20, the ten batteries 22 on the left side, and the ten batteries 22 of the lower case 21 are connected in series, respectively. The assembled battery unit 22A having a capacity of 12V and 2000 mA is configured, and the assembled battery unit 2 is composed of these sealed electric types.
2A are connected in parallel as shown in FIG. 10, and the battery 5 as a whole has a capacity of 12V 6000mA. As described above, when a required capacity is secured by using a large number of batteries 22, the resistance value of the battery 5 is lowered by connecting the battery units 22A in parallel to reduce the load resistance of the electromagnetic wave exploration device 26 and the like. By making them equal, it is possible to supply the generated power from the power generation unit 4 including a large number of solar cells 3 to the electromagnetic wave exploration device (DC electronic device) 26 and the rechargeable battery 5 in a well-balanced manner. In addition, each battery 2
The capacitance of 2 may be appropriately set according to the specified voltage used by the electromagnetic wave exploration device, and 1 V or 1.5 V may be used.

【0027】バッテリー5の出力コネクタ25はベルト
23の側部に設けられており、該コネクタ25を介し
て、上述の多数の太陽電池セル3からなる発電部4と並
列に接続され、電磁波探査装置に電源を供給するように
構成されている。
The output connector 25 of the battery 5 is provided on the side portion of the belt 23, and is connected in parallel with the power generation section 4 composed of the above-mentioned many solar battery cells 3 via the connector 25, and the electromagnetic wave probing device is used. Is configured to supply power to.

【0028】上記実施の形態に係るスーツ形直流電源装
置1によれば、使用する電子機器26、即ち電磁波探査
装置に発電部4と蓄電式バッテリー5からの電力を供給
するものであるが、電子機器26への電力供給が、日照
中は発電部4からの発電電力供給によって賄われるとと
もに、バッテリー5の定格電圧(12V)よりも、発電
部4の定格発電電圧(定格発生電圧)の方が、5V以上
高く設定されているため、余剰電力により効率よくバッ
テリー5の充電が行われ、日が陰った際に電力不足分を
蓄電式バッテリー5からの補助電力供給により賄われる
ものであるから、蓄電式バッテリー5は、電子機器26
との間で負荷平衡することにより、日照下での使用であ
って機器の劣化がなければ、理論的には半永久的にバッ
テリー5の交換なく継続して使用し得る。
According to the suit type DC power supply device 1 according to the above-mentioned embodiment, the electric power from the power generation section 4 and the storage battery 5 is supplied to the electronic equipment 26 used, that is, the electromagnetic wave exploration device. The power supply to the device 26 is covered by the power generation power supply from the power generation unit 4 during sunshine, and the rated power generation voltage (rated generation voltage) of the power generation unit 4 is higher than the rated voltage (12 V) of the battery 5. Since the battery 5 is set higher than 5V, the battery 5 is efficiently charged by the surplus power, and when the sun goes dark, the power shortage is covered by the auxiliary power supply from the rechargeable battery 5. The storage battery 5 is an electronic device 26.
By balancing the load between and, if the device is used under sunshine and the device is not deteriorated, theoretically it can be continuously used without replacement of the battery 5.

【0029】上記実施の形態に係る電源装置1によれ
ば、人が着用するスーツ2をベースとしているため、使
用する際にはこのスーツ2を体に着用すれば良く、着用
者に重量感を差ほど与えず、携帯しながらの使用に最適
である。さらに、太陽光を受光するための表面積が、携
帯の利便性を阻害することなく大きく確保され、所用の
起電力を容易に得ることができる。
According to the power supply device 1 according to the above-described embodiment, the suit 2 worn by a person is used as a base, and therefore, the suit 2 may be worn on the wearer's body at the time of use, which gives the wearer a feeling of weight. It does not give much difference and is most suitable for use while carrying. Furthermore, a large surface area for receiving sunlight can be secured without impairing the convenience of carrying, and the required electromotive force can be easily obtained.

【0030】さらに、複数の太陽電池セル3を少なくと
もスーツ2の肩部に配設しているので、上方から照射さ
れる太陽光がスーツ肩部の太陽電池セル3aに有効に照
射され、少ない数の太陽電池セルでより有利に起電力を
得ることができる。
Furthermore, since a plurality of solar cells 3 are arranged at least on the shoulders of the suit 2, the solar cells 3a on the shoulders of the suit are effectively irradiated with the sunlight radiated from above, and the number of the solar cells 3a is small. The electromotive force can be obtained more advantageously in the solar battery cell.

【0031】また、複数の太陽電池セル3bを、人の腹
側及び背側のいずれか一方側に配設しているので、太陽
電池セル3b に、斜め上方から照射される太陽光が照
射されるように作業者が向いて作業をすることにより、
一部の太陽電池セルが人の陰になることを回避でき、有
効に起電力を確保し得る。なお、上記実施の形態のよう
に、人の腹側及び背側のいずれか一方側に太陽電池セル
3bを配設するとともに、肩部にも配設するのが最も好
ましい形態である。
Further, since the plurality of solar battery cells 3b are arranged on either the ventral side or the back side of the person, the solar battery cells 3b are irradiated with the sunlight radiated obliquely from above. As the worker faces like this,
It is possible to prevent some of the solar cells from being in the shadow of a person and effectively secure the electromotive force. In addition, as in the above-described embodiment, it is most preferable to dispose the solar battery cells 3b on either the ventral side or the dorsal side of the person and also on the shoulder portion.

【0032】また、各太陽電池セル3をそれぞれ基板6
に取り付け、各基板6の下部側の揺動を許容するように
該基板6の上部をスーツ生地7に取り付けれているの
で、基板6により太陽電池セル3を補強して破損が防止
されるとともに、該基板6下部の揺動が許容されている
ため、スーツ生地7の柔軟性が確保され、スーツ2とし
ての着心地が確保される。
Further, each solar cell 3 is connected to the substrate 6 respectively.
Since the upper part of the substrate 6 is attached to the suit cloth 7 so as to allow the lower side swing of each substrate 6, the substrate 6 reinforces the solar cell 3 to prevent damage, and Since the lower part of the substrate 6 is allowed to swing, the flexibility of the suit material 7 is ensured and the comfort of the suit 2 is ensured.

【0033】また、太陽電池セル3を直列に接続した場
合、状況により一部のセル3が陰った場合には、該太陽
電池セル3が逆方向のダイオードと同様に作用するとい
う特性を有しているために、全体としての出力が大幅に
低減することがあるが、上記実施の形態では、直列に接
続された各太陽電池セル3と並列に、該太陽電池セル3
の正極側をカソード側としてダイオード15を接続する
ことで、日が陰ったセル3をパスする回路を構成してい
るので、日陰による発電効率低下を最小限に抑えること
ができる。
In addition, when the solar cells 3 are connected in series, if some of the cells 3 are hidden depending on the situation, the solar cells 3 have the characteristic that they act in the same way as diodes in the reverse direction. Therefore, the output as a whole may be significantly reduced, but in the above-described embodiment, the solar cells 3 are connected in parallel with the solar cells 3 connected in series.
By connecting the diode 15 with the positive electrode side as the cathode side, a circuit that passes through the shaded cell 3 is configured, so that the decrease in power generation efficiency due to the shade can be minimized.

【0034】また、日中に曇った場合の補助電源とし
て、複数の太陽電池セル3からなる発電部4と並列に蓄
電式バッテリー5を接続しているので、電磁波探査装置
26の定格消費電力と、太陽電池セル3からなる発電部
4の定格発電電力を負荷均衡させておき、日照変化分を
蓄電式バッテリー5により補完して、該バッテリー5の
消耗量を可及的に少なくし、バッテリー交換なしで作業
を行うことができる。
As an auxiliary power source for cloudy weather during the daytime, a storage battery 5 is connected in parallel with a power generation section 4 composed of a plurality of solar cells 3, so that the power consumption of the electromagnetic wave exploration device 26 is , Load-balancing the rated generated power of the power generation unit 4 including the solar battery cells 3 and supplementing the change in sunshine with the storage battery 5 to reduce the consumption of the battery 5 as much as possible, and replace the battery. You can work without it.

【0035】また、上記蓄電式バッテリー5は、人の腰
部装着ベルト23に取り付けられているので、太陽電池
セル3による発電部4と同様に携帯利便性が確保され、
電磁波探査作業性を向上し得る。また、直列に接続され
た太陽電池セル3全体の定格発生電圧を、蓄電式バッテ
リー5の規定電圧よりも5V以上高く設定しておけば、
電磁波探査装置の負荷よりも太陽電池セルによる発電部
4の出力の方が大きいときに、発電量の余剰分により蓄
電式バッテリー5が効率よく充電され、より一層バッテ
リー5の消耗を低減することができる。
Further, since the storage battery 5 is attached to the person's waist belt 23, it is as portable as the power generation unit 4 using the solar battery cells 3,
The electromagnetic wave exploration workability can be improved. Moreover, if the rated generated voltage of the entire solar cells 3 connected in series is set to be higher than the specified voltage of the rechargeable battery 5 by 5 V or more,
When the output of the power generation unit 4 by the solar battery cells is larger than the load of the electromagnetic wave exploration device, the storage battery 5 is efficiently charged by the surplus of the power generation amount, and the consumption of the battery 5 can be further reduced. it can.

【0036】また、蓄電式バッテリー5を、密閉型の電
池22からなる電池部22Aを並列に接続してなるもの
としているので、該バッテリーの抵抗値を低くして、電
磁波探査装置26と蓄電式バッテリー5とを負荷均衡さ
せることで、太陽電池セル3による発電電力の有効利用
を図ることができる。
Further, since the storage battery 5 is formed by connecting the battery portion 22A composed of the sealed battery 22 in parallel, the resistance value of the battery is lowered to reduce the electromagnetic wave exploration device 26 and the storage battery. By balancing the load on the battery 5, it is possible to effectively use the power generated by the solar battery cells 3.

【0037】図12は、上記実施の形態に係る電源装置
1により12V/6A仕様の蓄電式バッテリー5を1日
連続して使用し得ることを示した試験データである。こ
の試験では、電子機器として実負荷1.5Aの消費電力
容量のものを使用した。通常、かかるバッテリー5を単
独で使用した場合には、実負荷1.5Aの場合、6A容
量であれば3時間程度の公称容量値となり、1日連続使
用は不可能である。しかし、上記実施形態に係る電源装
置1では、図12に示すように日没までほとんどバッテ
リー5の消耗はなく、日没後(11月で16:30頃)
に自然消滅していることが明らかである。
FIG. 12 is test data showing that the power supply device 1 according to the above embodiment can continuously use the rechargeable battery 5 of 12V / 6A specifications for one day. In this test, an electronic device having a power consumption capacity of an actual load of 1.5 A was used. Usually, when such a battery 5 is used alone, in the case of an actual load of 1.5 A, a capacity of 6 A results in a nominal capacity value of about 3 hours and continuous use for one day is impossible. However, in the power supply device 1 according to the above-described embodiment, as shown in FIG. 12, there is almost no consumption of the battery 5 until sunset, and after sunset (around 16:30 in November).
It is clear that it has disappeared naturally.

【0038】図13〜図33は、上記電源装置1から電
源の供給を受けて作動する電磁波探査装置26の一実施
形態を示している。該装置26の基本回路構成をまず説
明すると、図13に示すように、電磁波の送信アンテナ
30と、該アンテナ30に電磁波送信信号を印下する送
信回路部31と、送信アンテナ30から送信された電磁
波の反射波を受信する受信アンテナ32と、受信処理を
行う受信回路部33と、受信アンテナ32により受信さ
れた反射波信号、即ち受信回路部33の出力信号を入力
して該信号に所要の処理を行う処理回路部34と、該処
理回路部34により処理されたデータを表示する表示手
段35とを備えている。
13 to 33 show an embodiment of the electromagnetic wave exploration device 26 which operates by receiving power supply from the power supply device 1. First, the basic circuit configuration of the device 26 will be described. As shown in FIG. 13, an electromagnetic wave transmission antenna 30, a transmission circuit section 31 for marking an electromagnetic wave transmission signal on the antenna 30, and a transmission antenna 30 are transmitted. A receiving antenna 32 that receives a reflected wave of an electromagnetic wave, a receiving circuit unit 33 that performs a receiving process, and a reflected wave signal received by the receiving antenna 32, that is, an output signal of the receiving circuit unit 33 are input, and a required signal is input to the signal. A processing circuit unit 34 that performs processing and a display unit 35 that displays the data processed by the processing circuit unit 34 are provided.

【0039】送信回路部31は、図14に示すように、
送信アンテナ30から電磁波を発信するためのパルス発
信部36と、該パルス発信部36を作動させる高圧印下
部37とを備えている。また、後述するように、送信ア
ンテナ30は種々の探査深度に適応させるべく種々のサ
イズのものに着脱交換可能とされており、この送信アン
テナ30のアンテナサイズによる導波路変化に対応可能
とすべく電磁波の送信出力を調整する手段として、高圧
印下部37の出力調整回路37aが設けられている。
As shown in FIG. 14, the transmission circuit section 31 has
The transmission antenna 30 is provided with a pulse transmission unit 36 for transmitting electromagnetic waves, and a high voltage stamp 37 for operating the pulse transmission unit 36. Further, as will be described later, the transmission antenna 30 is attachable / detachable to / from various sizes in order to adapt to various exploration depths, and in order to cope with a change in the waveguide due to the antenna size of the transmission antenna 30. As a means for adjusting the transmission output of the electromagnetic wave, an output adjusting circuit 37a of the high pressure stamp 37 is provided.

【0040】受信回路部33は、ターミネータ38を介
して受信アンテナ32に接続された高周波受信部39
と、該高周波受信部39により受信された極めて高い周
波数(ナノ秒レベル)の受信波をミリ秒レベルの周波数
に変換する周波数変換部40とを備えている。また、送
信アンテナサイズの変更に伴う送受信波の周波数の変化
に起因する受信波の遅延に周波数変換部40の動作を同
調させるための同調調整部41と、所定数のサンプリン
グ数を確保すべく周波数変換係数を調整するための変換
調整部42とが設けられている。この周波数変換部40
の出力信号は高利得アンプ部43により増幅されて処理
回路部34へ入力される。
The receiving circuit section 33 has a high frequency receiving section 39 connected to the receiving antenna 32 via a terminator 38.
And a frequency converter 40 for converting a received wave of an extremely high frequency (nanosecond level) received by the high frequency receiver 39 into a frequency of millisecond level. Further, a tuning adjustment unit 41 for tuning the operation of the frequency conversion unit 40 to the delay of the received wave caused by the change of the frequency of the transmitted / received wave due to the change of the size of the transmitting antenna, and the frequency for ensuring a predetermined number of samplings. A conversion adjusting unit 42 for adjusting the conversion coefficient is provided. This frequency converter 40
The output signal of is amplified by the high gain amplifier section 43 and input to the processing circuit section 34.

【0041】また、これら送信回路部31及び受信回路
部33の動作タイミングは、制御部44からのタイミン
グパルスに基づいており、同調した動作が補償されてい
る。また、制御部44は、処理回路部34へトリガー出
力を行っており、該処理回路部34の動作を電磁波の送
受信タイミングと同調させるようにしている。
The operation timings of the transmission circuit section 31 and the reception circuit section 33 are based on the timing pulse from the control section 44, and the synchronized operation is compensated. In addition, the control unit 44 outputs a trigger to the processing circuit unit 34 so that the operation of the processing circuit unit 34 is synchronized with the transmission / reception timing of electromagnetic waves.

【0042】上記処理回路部34は、図13に示すよう
に、受信回路部33から入力した受信波信号をデジタル
処理する前段階として所要のアナログ処理を行うアナロ
グ回路部45と、該回路部45の出力信号をA/D変換
器を介して入力して所要のデジタル処理を行うデジタル
回路部46と、該デジタル回路部46に接続されて返信
波信号のサンプリングデータ等の保存・記憶を行う記憶
手段としてのICメモリカードインターフェイス部47
とから構成されている。
As shown in FIG. 13, the processing circuit section 34 includes an analog circuit section 45 for performing required analog processing as a pre-stage for digitally processing the received wave signal input from the receiving circuit section 33, and the circuit section 45. A digital circuit section 46 for inputting the output signal of 1) through an A / D converter to perform required digital processing, and a memory connected to the digital circuit section 46 for storing and storing sampling data of the return wave signal and the like. IC memory card interface section 47 as means
It consists of and.

【0043】これらの処理回路部34の回路構成は、電
磁波解析の内容に基づいて設計されるものであり、本装
置26では、図15に示すように検知信号(反射波信
号)波形を直接表示するモード(直接表示モード)、図
16に示すように検知信号波形の強度を探査位置毎に色
表現して2次元断面状に表示するモード(2次元断面表
示モード)、これら直接表示モード(Aモード)及び二
次元断面表示モード(Bモード)の波形を差処理したり
2値化処理したりして表示するモード(波形処理モー
ド)が標準機能として保有されている。さらに、本実施
形態に係る装置においては、特別な処理機能として、図
17に示すように3次元断面表示による反射位置の輪郭
映像を表示するモード(3次元表示モード)を搭載し、
反射の有無を判りやすくしている。さらに、電磁波探査
の数多くの経験データにより物体種別、性状判定アルゴ
リズムが搭載されて、物体識別機能として実現されてい
る。
The circuit configuration of the processing circuit section 34 is designed based on the contents of the electromagnetic wave analysis, and the present apparatus 26 directly displays the detection signal (reflected wave signal) waveform as shown in FIG. Mode (direct display mode), a mode in which the intensity of the detection signal waveform is color-displayed for each search position and displayed in a two-dimensional cross section (two-dimensional cross-section display mode), as shown in FIG. The standard function includes a mode (waveform processing mode) in which the waveforms of the mode) and the two-dimensional cross-section display mode (B mode) are subjected to difference processing or binarization processing and displayed. Furthermore, in the device according to the present embodiment, as a special processing function, as shown in FIG. 17, a mode (3D display mode) for displaying a contour image of a reflection position by 3D cross-section display is mounted,
It is easy to see if there is any reflection. Furthermore, the object type and the property judgment algorithm are mounted by many experience data of electromagnetic wave exploration, and it is realized as an object identification function.

【0044】ここで、まず、本装置26による電磁波探
査解析理論を以下説明する。(1)式は、電磁波の伝播
速度を定義したものであり、地中での伝播速度は探査対
象の比誘電率で定まっていることを表している。
First, the theory of electromagnetic wave exploration analysis by the device 26 will be described below. The equation (1) defines the propagation velocity of the electromagnetic wave, and indicates that the propagation velocity in the ground is determined by the relative permittivity of the object to be probed.

【0045】[0045]

【数1】 ここで、Tは伝播時間、εγは探査対象の比誘電率、L
は伝播距離(反射体までの距離)、νは電磁波の伝播速
度、Cは光の速度(3×108m/sec)である。
[Equation 1] Where T is the propagation time, εγ is the relative permittivity of the exploration target, L
Is the propagation distance (distance to the reflector), ν is the propagation speed of electromagnetic waves, and C is the speed of light (3 × 10 8 m / sec).

【0046】次の(2)式は、反射体(探査対象)が存
在して反射点があった場合の反射点距離Lを示す定義式
であり、このときの主要な物理定数も探査対象の比誘電
率となる。 L = ν × T ・・・・・ (2) 次の(3)式は、電磁波の強度の変化、即ち減衰率αを
示す定義式であり、ここでは比抵抗がその主要な物理定
数となっている。
The following expression (2) is a defining expression showing the reflection point distance L when a reflector (search object) is present and there is a reflection point, and the main physical constant at this time is also the search object. It has a relative dielectric constant. L = ν × T (2) The following equation (3) is a defining equation showing the change in the intensity of the electromagnetic wave, that is, the attenuation rate α, and the resistivity is the main physical constant here. ing.

【0047】[0047]

【数2】 ここで、ρは、ρ=1/σ(σは導電率)で定義される
比抵抗であり、πは円周率である。
[Equation 2] Here, ρ is a specific resistance defined by ρ = 1 / σ (σ is conductivity), and π is a circular constant.

【0048】これら(1)〜(3)の数式で表される基
本原理より、仮に反射物(探査対象)が存在しない場合
の受信波(反射波)の基本波形は、図18のようにな
る。なお、電磁波探査に用いる電磁波は、周波数がナノ
秒(nsec)レンジの非常に高い周波数の信号であるが、
ミリ秒(msec)レンジに周波数変換して表現することが
一般的であるため、図においても周波数変換後のレンジ
で表現している。
Based on the basic principle expressed by the mathematical expressions (1) to (3), the basic waveform of the received wave (reflected wave) when there is no reflecting object (search object) is as shown in FIG. . The electromagnetic wave used for electromagnetic wave exploration is a signal with a very high frequency in the nanosecond (nsec) range.
Since it is common to convert the frequency to the millisecond (msec) range for expression, the range after frequency conversion is also used in the figure.

【0049】図19は、反射物が存在した場合の反射波
の波形を示している。このように、反射物が存在する場
合には、送信アンテナから探査信号として周波数f0
電磁波を送信すると、地中からの反射波が受信アンテナ
に受信されるが、その反射波は、大きく分けて地表面か
らの反射波と、地中に浸透したその内部からの反射波と
がある。受信アンテナに受信される返信波は、これら地
表面からの反射波と地中からの反射波とが合成した減衰
波形となり、これが一般に表面反射波と呼ばれているも
のである。
FIG. 19 shows a waveform of a reflected wave when a reflecting object is present. As described above, in the presence of a reflector, when an electromagnetic wave of frequency f 0 is transmitted from the transmitting antenna as a search signal, a reflected wave from the ground is received by the receiving antenna, but the reflected wave is roughly classified. There are reflected waves from the ground surface and reflected waves from the inside that penetrated into the ground. The return wave received by the receiving antenna is an attenuation waveform that is a combination of the reflected wave from the ground surface and the reflected wave from the ground, which is generally called a surface reflected wave.

【0050】地中の比誘電率が例えばεγ1であれば、
図20(a)に示すように、返信波の第1周期の減衰信
号の領域(即ち、地表面からの反射波の第1周期)内で
周波数f1となり、地中の比誘電率が例えばεγ2であ
れば、返信波の第1周期の減衰信号の領域内で周波数f
2となる。
If the relative permittivity in the ground is εγ1, for example,
As shown in FIG. 20A, the frequency becomes f1 within the region of the attenuation signal of the first cycle of the return wave (that is, the first cycle of the reflected wave from the ground surface), and the relative permittivity in the ground is, for example, εγ2. Then, within the region of the attenuation signal of the first cycle of the return wave, the frequency f
It becomes 2.

【0051】本実施形態に係る探査装置26では、この
表面反射波の周波数変化を検出可能な受信アンテナを備
えており、上記した周波数変化f1,f2の現象に基づ
いて平均的比誘電率変化を観測可能としている。
The exploration device 26 according to the present embodiment is provided with a receiving antenna capable of detecting the frequency change of the surface reflected wave, and the average relative permittivity change is calculated based on the phenomenon of the frequency changes f1 and f2 described above. It is observable.

【0052】ここで、周波数と比誘電率との相関関係
は、図21の特性グラフに示すように、周波数fを横
軸、比誘電εγを縦軸にとれば、周波数fの変化に対す
る比誘電率εγの値は指数曲線を描き、これは、次の
(4)式で表現でき、返信波の第1周期の減衰信号の領
域内における周波数f1,f2をこの(4)式に適用す
ることにより、比誘電率εγ1,εγ2を求めることが
できる。 εγ = a × b1/f ・・・・・ (4) 但し、aは第1の比誘電率回帰係数、bは第2の比誘電
率回帰係数であり、実験により予め求めておく。
Here, as shown in the characteristic graph of FIG. 21, the correlation between the frequency and the relative permittivity is as follows. The value of the rate εγ draws an exponential curve, which can be expressed by the following equation (4). Apply the frequencies f1 and f2 in the region of the attenuation signal of the first cycle of the return wave to this equation (4). Thus, the relative permittivity εγ1 and εγ2 can be obtained. εγ = a × b1 / f (4) where a is the first relative permittivity regression coefficient and b is the second relative permittivity regression coefficient, which is obtained in advance by experiments.

【0053】したがって、電磁波が探査対象を伝播する
ときの平均的な比誘電率は、上記した周波数変化f1,
f2の現象を観測すれば、図21の特性グラフに示す比
誘電率と周波数の相関関係により求めることができ、反
射物検知波形が現れるまでの時間T1(図19参照)を
測定すれば、これらにより地中における電磁波の伝播速
度νを求め、(2)式を適用することで反射物までの深
度Lを算出することができる。
Therefore, the average relative permittivity when the electromagnetic wave propagates through the object to be searched is the above-mentioned frequency change f1,
If the phenomenon of f2 is observed, it can be obtained from the correlation between the relative permittivity and the frequency shown in the characteristic graph of FIG. 21, and if the time T1 until the reflection object detection waveform appears (see FIG. 19), these can be obtained. By calculating the propagation velocity ν of the electromagnetic wave in the ground by applying the equation (2), the depth L to the reflecting object can be calculated.

【0054】次に、反射体(探査対象)の物質的性状の
評価判定理論を説明する。反射体の物理的性状を電磁波
により検知するためには、図20(b)に示す反射波の
反射物検知波形の周波数変化を観測し、これを解析する
必要がある。ここで、電磁波の基礎原理を整理すると、
電磁波の伝播速度は比誘電率で定まり、電磁波の浸透深
さは比抵抗で定まり、任意点の反射強度も比抵抗により
定まる。さらに、任意点の反射強度は、地中及び反射体
の比誘電率差と、反射体の形状的要因とに起因して変化
するが、形状的要因による反射強度の変化はスネルの反
射の法則に従うため、周波数変化として観測することが
可能である。
Next, the theory of evaluation and determination of the physical properties of the reflector (exploration target) will be described. In order to detect the physical properties of the reflector by electromagnetic waves, it is necessary to observe the frequency change of the reflected object detection waveform of the reflected wave shown in FIG. 20 (b) and analyze it. Here, if the basic principle of electromagnetic waves is arranged,
The propagation speed of electromagnetic waves is determined by the relative permittivity, the penetration depth of electromagnetic waves is determined by the specific resistance, and the reflection intensity at an arbitrary point is also determined by the specific resistance. Furthermore, the reflection intensity at an arbitrary point changes due to the relative permittivity difference between the ground and the reflector and the shape factor of the reflector, but the change in the reflection intensity due to the shape factor is Snell's law of reflection. Therefore, it can be observed as a frequency change.

【0055】したがって、地中の比誘電率、電磁波の減
衰率、反射強度並びに反射点の周波数変化を反射波の観
測に基づいて算出することにより、特定した物体の性状
はほぼ推定可能である。参考までに、減衰率と比抵抗の
相関関係を図22に示す。この関係は、次の式(5)に
より定義可能である。なお、c、dは、実験により定め
られる定数である。
Therefore, by calculating the relative permittivity in the ground, the attenuation factor of the electromagnetic wave, the reflection intensity, and the frequency change of the reflection point based on the observation of the reflected wave, the property of the specified object can be almost estimated. For reference, the correlation between the attenuation rate and the specific resistance is shown in FIG. This relationship can be defined by the following equation (5). Note that c and d are constants determined by experiments.

【0056】[0056]

【数3】 [Equation 3]

【0057】また、物性は、図23に示すように、式
(6)により近似可能となる。なお、e,g,hは、実
験により求められる定数である。
Further, the physical properties can be approximated by the equation (6) as shown in FIG. In addition, e, g, and h are constants obtained by experiments.

【0058】[0058]

【数4】 [Equation 4]

【0059】一般的な探査対象の物性値データは、表1
に示すように定まり、本実施例装置では、この物性値デ
ータを地質を区別したテーブルデータの形式でデータベ
ース化され、デジタル回路部中のROMなどの適宜の記
憶手段に記憶されており、比誘電率と比抵抗の両方が論
理マトリックスとして与えられると、該当する地質種別
が抽出されるように構成されている。
The physical property value data for general exploration targets are shown in Table 1.
In the apparatus of this embodiment, the physical property value data is converted into a database in the form of table data that distinguishes the geology, and stored in an appropriate storage means such as a ROM in the digital circuit section. When both the rate and the specific resistance are given as a logical matrix, the corresponding geological type is extracted.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】図24は、その論理マトリックスによる抽
出方法の概念図であり、X軸方向に比抵抗ρ(又は導電
率σ)、Y軸方向に比誘電率εγを与えて、その両方が
それぞれ一致又は近似する地質種別を抽出し、表示手段
に表示することで、反射体(探査対象埋設物)の物性の
類推の容易化を図っている。
FIG. 24 is a conceptual diagram of the extraction method using the logic matrix, in which the specific resistance ρ (or conductivity σ) is given in the X-axis direction and the relative permittivity εγ is given in the Y-axis direction, and both are matched. Alternatively, by extracting a similar geological type and displaying it on the display means, the analogy of the physical properties of the reflector (exploration target buried object) is facilitated.

【0062】図25は、処理回路部34の動作の流れを
概示している。まず、ステップS1で初期設定としてデ
ータベースから各種の初期データを入力するとともに、
探査開始時点の探査信号(自然減衰波形)を参照データ
として入力し、初期の比誘電率(伝播速度)、地質を一
次測定する。次のステップS2で、受信信号をA/D変
換して参照データと論理的判定及び相互相関判定の処理
を行い、自然減衰波形と認定できたときは、ステップS
3で表面波成分により比誘電率を測定するとともに、伝
播速度も算出する。そして、次のステップS4で自然減
衰波形について減衰率を算出するとともに、それから得
られた比抵抗(導電率)とステップS3で得た比誘電率
とをパラメータとしてデータベースから上記のように該
当する地質種別を抽出する。なお、かかる動作は、デジ
タル回路部46のCPUに与えられるプログラム及びデ
ータとして実現されており、かかるプログラム及びデー
タはCPUに接続されたROMに記憶されている。な
お、プログラム及びデータをICメモリカードによりC
PUに接続したRAMへ供給するように構成することも
できる。
FIG. 25 schematically shows the flow of operation of the processing circuit section 34. First, in step S1, various initial data are input from the database as initial settings, and
The exploration signal (natural decay waveform) at the start of exploration is input as reference data, and the initial relative permittivity (propagation velocity) and geology are primarily measured. In the next step S2, when the received signal is A / D converted, the reference data is subjected to logical judgment and cross-correlation judgment processing, and if it can be recognized as a natural decay waveform, step S
In 3, the relative permittivity is measured by the surface wave component and the propagation velocity is calculated. Then, in the next step S4, the attenuation rate is calculated for the natural attenuation waveform, and the specific resistance (conductivity) obtained therefrom and the relative permittivity obtained in step S3 are used as parameters from the database to obtain the corresponding geological features as described above. Extract the type. The operation is realized as a program and data provided to the CPU of the digital circuit unit 46, and the program and data are stored in the ROM connected to the CPU. In addition, the program and data can
It can also be configured to supply to the RAM connected to the PU.

【0063】一方、反射体からの反射波形として認定し
たときは、ステップS5で前述の通り反射体の位置(距
離)を演算測定する。そして、このステップS5、又は
ステップS4の後にステップS6で測定結果を表示出力
するとともに、データを更新し、繰り返し探査モードに
なっていればステップS2に戻って次の探査信号につい
て同じ処理を繰り返す。
On the other hand, when the reflected waveform from the reflector is recognized, the position (distance) of the reflector is calculated and measured in step S5 as described above. Then, after this step S5 or step S4, the measurement result is displayed and output in step S6, the data is updated, and if it is in the repeated search mode, the process returns to step S2 and the same processing is repeated for the next search signal.

【0064】本実施形態に係る装置26では、図26に
示すように交互ラスタースキャン方式による手順で地表
面のXY探査領域を各探査位置(xn,yn)ごとに走
査して、各探査位置における返信波信号を探査位置デー
タとともにICメモリカードに記録保存し得るよう構成
されている。なお、ここで記録保存される返信波信号
は、処理回路部で処理される前の信号、即ち、受信回路
部の出力信号(返信波信号)を、所定時間内で512の
等分点において振幅を12bitの分解能で2値化して
なるサンプリングデータの集合として表現されるもので
ある。このように処理前の信号を記録することにより、
再現が可能となり、一度行ったラスタースキャン走査に
より、各種モードで表示可能となる。なお、ICメモリ
カードとしては、標準2MB、最大16MBのフラッシ
ュロムカードを利用でき、最大で12bit/512点
のサンプリング反射波波形データ(1Aスコープ波形)
を10000点記録、再生可能としている。
In the apparatus 26 according to the present embodiment, as shown in FIG. 26, the XY search area on the ground surface is scanned for each search position (xn, yn) by the procedure of the alternating raster scan system, and the search position The return wave signal can be recorded and stored in the IC memory card together with the search position data. The return wave signal recorded and stored here is the signal before being processed by the processing circuit section, that is, the output signal (return wave signal) of the receiving circuit section, and the amplitude at 512 equal division points within a predetermined time. Is represented as a set of sampling data that is binarized with a resolution of 12 bits. By recording the unprocessed signal in this way,
It becomes possible to reproduce, and it is possible to display in various modes by once performing raster scan scanning. As the IC memory card, a standard 2 MB flash ROM card with a maximum of 16 MB can be used, and a maximum of 12 bits / 512 points of sampling reflected wave waveform data (1A scope waveform)
It is possible to record and reproduce 10000 points.

【0065】この記録保存されたデータを一括処理、表
示することにより、上記した2次元表示モード、並び
に、3次元表示モードを実現するよう処理回路部34並
びに表示手段35が構成されている。
The processing circuit section 34 and the display means 35 are configured to realize the above-mentioned two-dimensional display mode and three-dimensional display mode by collectively processing and displaying the recorded and stored data.

【0066】この3次元表示モードの表示画面構成を図
27に示しており、XY面が地表面、XZ面及びYZ面
が地中断面となる。本装置26は、処理回路部34のデ
ジタル回路部46に、3次元形状の記憶手段が設けられ
ている。より具体的には、この記憶手段は、CPUに接
続されたRAM中に記憶された3次元配列変数として実
現可能である。そして、ICメモリに記憶された各探査
位置における反射波信号データに基づき、表面波処理用
基準波形との相互相関処理により反射点の遅延時間要素
を判定し、この遅れ時間から各探査位置ごとの反射点深
度位置(Xn,Yn,Zn)を算定し、上記記憶手段に
反射点が存在することを示す情報を書き込んでいく(例
えば、反射点位置のビットを立てる)。
The display screen structure of this three-dimensional display mode is shown in FIG. 27. The XY plane is the ground surface, and the XZ plane and the YZ plane are the underground cross sections. In the present device 26, the digital circuit section 46 of the processing circuit section 34 is provided with a storage unit for storing a three-dimensional shape. More specifically, this storage means can be realized as a three-dimensional array variable stored in the RAM connected to the CPU. Then, based on the reflected wave signal data at each search position stored in the IC memory, the delay time element of the reflection point is determined by the cross-correlation process with the reference waveform for surface wave processing, and from this delay time, the delay time element for each search position is determined. The reflection point depth position (Xn, Yn, Zn) is calculated, and information indicating that a reflection point exists is written in the storage means (for example, a bit of the reflection point position is set).

【0067】一方、上記の反射点位置演算と並行して、
若しくは、演算終了後に、記憶手段に記憶された3次元
反射点位置データ、即ち、反射体の輪郭形状データに基
づいて、表示手段にその形状を画像出力すると、反射体
の3次元形状が輪郭点の集合として表される。ここで、
本実施例装置26では、図27(a)(b)(c)にそ
れぞれ示すように、XYZ立体画像に加えて、輪郭デー
タからXZ断面画像及びYZ断面画像を推測演算し表示
し得るようプログラムされている。
On the other hand, in parallel with the above reflection point position calculation,
Alternatively, when the shape is output as an image to the display means based on the three-dimensional reflection point position data stored in the storage means, that is, the contour shape data of the reflector after the completion of the calculation, the three-dimensional shape of the reflector becomes the contour point. Is represented as a set of. here,
In the device 26 of the present embodiment, as shown in FIGS. 27A, 27B, and 27C, a program for estimating and displaying an XZ sectional image and a YZ sectional image from contour data in addition to an XYZ stereoscopic image is displayed. Has been done.

【0068】さらに、3次元画像表示をより実用的なも
のとするために、本発明装置26のデジタル回路部に
は、反射波信号のサンプリングデータに基づいて各探査
位置における反射点の二次元画像データを演算する手段
と、該電磁波反射体の2次元平面画像データを少なくと
も2つ記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された少
なくとも2つの2次元平面画像データを重ね合わせて表
示手段に出力する手段とが備えられている。かかる構成
により、探査範囲において繰り返しラスタースキャン走
査を行い、各走査により得られた2次元画像を重ね合わ
せて表示可能に構成されている。
Further, in order to make the three-dimensional image display more practical, the digital circuit portion of the device 26 of the present invention has a two-dimensional image of the reflection point at each search position based on the sampling data of the reflected wave signal. Means for calculating data, storage means for storing at least two two-dimensional plane image data of the electromagnetic wave reflector, and at least two two-dimensional plane image data stored in the storage means are overlapped and output to the display means. And means for doing so. With such a configuration, the raster scan scanning is repeatedly performed in the exploration range, and the two-dimensional images obtained by the respective scannings can be superimposed and displayed.

【0069】なお、この記憶手段も、CPUに接続され
たRAM内に保存される2次元配列変数として実現可能
である。かかる多重表示により、図28に示すように輪
郭点のゆらぎを検知することができ、これにより大凡の
2次元平面形状を推測することができ、これと併せて3
次元画像表示を行うことで、3次元形状を容易に推測可
能となる。
This storage means can also be realized as a two-dimensional array variable stored in the RAM connected to the CPU. With such multiple display, it is possible to detect the fluctuation of the contour points as shown in FIG. 28, and thereby, it is possible to estimate the approximate two-dimensional plane shape, and in addition to this,
By displaying the three-dimensional image, the three-dimensional shape can be easily estimated.

【0070】次に、本実施形態に係る装置26のパーツ
配置等の具体的構成を図29〜図33に基づいて説明す
る。送信アンテナ30及び受信アンテナ32は、図33
に示すように共通の基板50上に配線され、該基板50
が下方開口長方筺状のアンテナハウジング51に取付け
られている。アンテナハウジング51内には、送信アン
テナに電磁波送信信号(パルス信号)を印下する送信回
路部31と、受信アンテナ32による受信回路部33と
が内蔵されている。このように、送受信アンテナ30,
32及び送受信回路部31,33からなる電磁波送受信
部70を一体構成することにより、装置26の軽量化、
小型化を図っている。なお、アンテナハウジング51は
電磁波吸収性の材質からなり、電磁波が情報に漏出する
ことを防止するシールドボックスとして機能する。ま
た、送受信アンテナ31,32の間にはハウジング51
内を区画する電磁波吸収体からなる遮蔽体71が設けら
れており、該遮蔽体71により区画されたそれぞれの内
部空間に送信回路部31と受信回路部33とが内蔵さ
れ、送信回路部31と受信回路部33との間で干渉が生
ずることを防止している。
Next, a specific configuration of the device 26 according to this embodiment, such as the arrangement of parts, will be described with reference to FIGS. 29 to 33. The transmitting antenna 30 and the receiving antenna 32 are shown in FIG.
Wiring on a common substrate 50 as shown in FIG.
Is attached to an antenna housing 51 having a rectangular shape with a downward opening. In the antenna housing 51, a transmission circuit unit 31 for marking an electromagnetic wave transmission signal (pulse signal) on the transmission antenna and a reception circuit unit 33 by a reception antenna 32 are built in. In this way, the transmitting / receiving antenna 30,
By integrally forming the electromagnetic wave transmission / reception unit 70 including the 32 and the transmission / reception circuit units 31 and 33, the weight of the device 26 is reduced,
We are aiming for miniaturization. The antenna housing 51 is made of a material that absorbs electromagnetic waves, and functions as a shield box that prevents electromagnetic waves from leaking to information. A housing 51 is provided between the transmitting / receiving antennas 31 and 32.
A shield 71 made of an electromagnetic wave absorber that divides the inside is provided, and a transmission circuit unit 31 and a reception circuit unit 33 are built in each internal space partitioned by the shield 71, and the transmission circuit unit 31 and Interference with the receiving circuit unit 33 is prevented from occurring.

【0071】なお、送受信回路部31,33の構成回路
の全部をアンテナハウジング51に内蔵してもよく、構
成回路の一部をアンテナハウジング51に内蔵してもよ
い。例えば、図14に示すパルス発信部36とターミネ
ータ38をアンテナハウジング51に内蔵して高圧印下
部37や高周波受信部39等の他の構成回路は処理回路
部34のハウジング55内のアナログ基板45上に構成
することができる。また、パルス発信部36、ターミネ
ータ38、高圧印下部37、高周波受信部39、周波数
変換部40、同調調整部41、変換調整部42及び高利
得アンプ部43をアンテナハウジング51に内蔵するこ
とができる。
All the constituent circuits of the transmitting / receiving circuit portions 31 and 33 may be built in the antenna housing 51, or a part of the constituent circuits may be built in the antenna housing 51. For example, the pulse transmitting unit 36 and the terminator 38 shown in FIG. 14 are built in the antenna housing 51, and other constituent circuits such as the high voltage stamp 37 and the high frequency receiving unit 39 are provided on the analog substrate 45 in the housing 55 of the processing circuit unit 34. Can be configured to. Further, the pulse transmitter 36, the terminator 38, the high voltage stamp 37, the high frequency receiver 39, the frequency converter 40, the tuning adjuster 41, the conversion adjustor 42, and the high gain amplifier 43 can be built in the antenna housing 51. .

【0072】アンテナハウジング51の上面には、処理
回路部34への信号線52,53の接続コネクタ54が
設けられており、処理回路部34から送信回路部31へ
の信号線52及び受信回路部33から処理回路部34へ
の信号線53が着脱自在に取付けられている。
A connector 54 for connecting the signal lines 52 and 53 to the processing circuit unit 34 is provided on the upper surface of the antenna housing 51, and the signal line 52 from the processing circuit unit 34 to the transmitting circuit unit 31 and the receiving circuit unit. A signal line 53 from 33 to the processing circuit unit 34 is detachably attached.

【0073】一方、処理回路部34(アナログ回路基板
45、デジタル回路基板46、ICメモリカードインタ
ーフェイス基板47を含む)は、ほぼ長方体筺状のメイ
ンハウジング55内に設けられている。このように、ア
ナログ回路基板45,デジタル回路基板46を共通のケ
ーシング内に一体装備することにより、装置の小型化、
軽量化が図られる。なお、図示していないが、該ハウジ
ング55の上部に把手を設けて、片手で該装置26を持
てるようにして、携帯しながらの探査作業性を向上する
のが好ましい。
On the other hand, the processing circuit section 34 (including the analog circuit board 45, the digital circuit board 46, and the IC memory card interface board 47) is provided in a main housing 55 having a substantially rectangular box shape. As described above, by integrally mounting the analog circuit board 45 and the digital circuit board 46 in the common casing, downsizing of the device,
The weight can be reduced. Although not shown, it is preferable to provide a handle on the upper portion of the housing 55 so that the device 26 can be held by one hand to improve the exploration workability while carrying.

【0074】デジタル回路基板46には、上記した各種
の演算を行うためのCPU、ROM、RAMなどが設け
られており、ROM又はRAM内に各種処理を行うため
の所要のプログラムが内蔵されている。なお、プログラ
ムの内蔵方式は、フラッシュROMに書き込み固定され
ており、専用のインサーキットシミュレータのみで内容
を書き換え可能としている。また、コピー防止機能を実
現するためにワンチップメモリーを搭載し、記号照合が
合致しなければ動作しないようプロテクトされている。
なお、CPUとしては、処理能力の向上のため、最新式
の32bitRISCチップを採用しているが、CIS
Cチップを採用してもよい。
The digital circuit board 46 is provided with a CPU, a ROM, a RAM and the like for performing the above-mentioned various calculations, and a required program for performing various processes is incorporated in the ROM or the RAM. . The built-in method of the program is fixedly written in the flash ROM, and the contents can be rewritten only by a dedicated in-circuit simulator. In addition, it is equipped with a one-chip memory to realize the copy protection function, and is protected so that it does not operate unless the symbols match.
As the CPU, the latest 32-bit RISC chip is used to improve the processing capacity.
A C chip may be adopted.

【0075】デジタル回路部46はICメモリカードイ
ンターフェイス部47と接続され、相互にデータの交信
が行われる。図29に示すように、ICメモリカードイ
ンターフェイス部47に、ICメモリカード56を装着
し得るように、メインケーシング55の側部(図示実施
例では前側部)にカード挿入孔57が形成されている
(図30参照)。
The digital circuit section 46 is connected to the IC memory card interface section 47 and exchanges data with each other. As shown in FIG. 29, a card insertion hole 57 is formed in a side portion (front side portion in the illustrated embodiment) of the main casing 55 so that the IC memory card 56 can be attached to the IC memory card interface portion 47. (See FIG. 30).

【0076】この処理回路部34のハウジング55の下
面には、下方に延びる筒状の支柱58が取付けられてお
り、該支柱58の下端にヒンジ59を介して揺動可能に
アンテナハウジング51が連結されている。また、アン
テナハウジング51はヒンジ59部において着脱自在と
されており、種々の探査条件、深度に適合したアンテナ
サイズのものに種々交換可能とされている。
A cylindrical support 58 extending downward is attached to the lower surface of the housing 55 of the processing circuit section 34, and an antenna housing 51 is swingably connected to the lower end of the support 58 via a hinge 59. Has been done. Further, the antenna housing 51 is detachable at the hinge 59, and can be variously replaced with an antenna size suitable for various search conditions and depths.

【0077】上記した信号線52,53は、メインハウ
ジング55内部から支柱58の内部に案内されて、下端
近傍で支柱58の中途部から引き出されており、このよ
うに支柱58により信号線52,53を案内することに
より信号線52,53の破損を防止するとともに、探査
作業の邪魔にならないようにしている。なお、メインハ
ウジング55の上部には電源スイッチ59が設けられて
いる。
The above-mentioned signal lines 52 and 53 are guided from the inside of the main housing 55 into the inside of the support column 58 and are drawn out from the middle of the support column 58 near the lower end. By guiding the signal line 53, the signal lines 52 and 53 are prevented from being damaged, and do not interfere with the exploration work. A power switch 59 is provided above the main housing 55.

【0078】表示手段35は、図13に示すように、液
晶グラフィック表示装置60と、デジタル回路部46か
らのデータを受け取って表示装置60に制御信号を出力
する液晶コントローラ61と、これら表示装置60及び
コントローラ61を作動させるためのインバータ62と
を備え、これらが表示手段ハウジング63内部に内蔵さ
れている。
As shown in FIG. 13, the display means 35 includes a liquid crystal graphic display device 60, a liquid crystal controller 61 that receives data from the digital circuit section 46 and outputs a control signal to the display device 60, and these display devices 60. And an inverter 62 for operating the controller 61, which are built in the display means housing 63.

【0079】この表示手段ハウジング63は、自在首振
ロッド64を介してメインハウジング55に連結されて
おり、液晶表示画面を最適な方向に向けることができる
ようになっている。なお、該ハウジング63の前部及び
左右側部にわたって、液晶表示画面の視認性を確保する
ための防光板65が取付けられている。
The display means housing 63 is connected to the main housing 55 via the universal swing rod 64 so that the liquid crystal display screen can be oriented in an optimum direction. A light-proof plate 65 for securing the visibility of the liquid crystal display screen is attached to the front and left and right sides of the housing 63.

【0080】また、表示手段ハウジング63の上面に
は、液晶表示画面の後方に位置して各種操作ボタン66
が配設されており、メインハウジング上部に取付けた把
手を片手で持って作業する際に、他方の手で容易にボタ
ン操作を行えるようにしている。
On the upper surface of the display means housing 63, various operation buttons 66 are located behind the liquid crystal display screen.
Is provided so that when the user holds the handle attached to the upper part of the main housing with one hand, the other hand can easily operate the buttons.

【0081】本実施形態に係る電磁波探査装置26によ
れば、上記したように種々の機能を搭載しながらも、電
磁波の送信アンテナ30と、該アンテナ30から電磁波
を送信するための送信回路部31と、送信アンテナ30
から送信された電磁波の反射波を受信する受信アンテナ
32及び受信回路部33と、受信された反射波信号に所
要の処理を行う処理回路部34と、該処理回路部34に
より処理されたデータを表示する表示手段35とを備え
て携帯型に構成されているので、あらゆる局面で利用す
ることが可能となり、電磁波探査を広い分野で行うこと
ができる。
According to the electromagnetic wave exploring apparatus 26 of the present embodiment, the electromagnetic wave transmitting antenna 30 and the transmitting circuit section 31 for transmitting the electromagnetic wave from the antenna 30 are equipped with various functions as described above. And the transmitting antenna 30
The receiving antenna 32 and the receiving circuit unit 33 that receive the reflected wave of the electromagnetic wave transmitted from the device, the processing circuit unit 34 that performs the required processing on the received reflected wave signal, and the data processed by the processing circuit unit 34. Since it is configured to be portable with display means 35 for displaying, it can be used in all aspects, and electromagnetic wave exploration can be performed in a wide range of fields.

【0082】特に、送受信アンテナ30,32を着脱交
換可能とするとともに、送信アンテナサイズに応じて送
信出力を調整する手段37aと、受信回路部33中の周
波数変換部40の変換タイミングを反射波に同調させる
同調調整手段41を備えているので、種々の状況、探査
物の深度に応じて利用することが可能となるとともに、
周波数変換部40の変換調整手段42を備えることで、
反射波の一定のサンプリング数を補償することができ
て、処理回路部34の構成を簡素化することができ、装
置全体の小型化、軽量化を図ることができる。本発明
は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜設
計変更することができる。
In particular, the transmission / reception antennas 30 and 32 are detachable and replaceable, and the conversion timing of the frequency conversion unit 40 in the reception circuit unit 33 and the means 37a for adjusting the transmission output according to the size of the transmission antenna are reflected waves. Since the tuning adjusting means 41 for tuning is provided, it is possible to use the tuning adjusting means 41 according to various situations and the depth of the exploration object.
By providing the conversion adjustment means 42 of the frequency conversion unit 40,
It is possible to compensate for a fixed sampling number of the reflected wave, simplify the configuration of the processing circuit unit 34, and reduce the overall size and weight of the device. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be appropriately modified in design.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明によれば、汎用的な電磁波探査装
置を提供することができ、電磁波探査技術をあらゆる分
野に広く用いることができ、調査範囲の自由度を飛躍的
に向上させることができる。
According to the present invention, a general-purpose electromagnetic wave exploration device can be provided, the electromagnetic wave exploration technology can be widely used in all fields, and the degree of freedom of the survey range can be dramatically improved. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電磁波探査装置に用いられるスーツ形
直流電源装置の一実施例を示す正面図である。
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a suit type DC power supply device used in an electromagnetic wave exploration device of the present invention.

【図2】同スーツの背面図である。FIG. 2 is a rear view of the suit.

【図3】スーツに装備された太陽電池セル発電部の回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a solar cell power generation unit mounted on a suit.

【図4】太陽電池セルのスーツへの取付構造を示す縦断
面図である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a structure for mounting a solar cell on a suit.

【図5】同スーツ形直流電源装置の蓄電式バッテリーが
装着されたベルト部を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a belt portion to which a storage battery of the suit type DC power supply device is attached.

【図6】同ベルト部の側面図である。FIG. 6 is a side view of the belt portion.

【図7】同ベルト部の背面図である。FIG. 7 is a rear view of the belt portion.

【図8】同ベルト部の平面断面図である。FIG. 8 is a plan sectional view of the belt portion.

【図9】蓄電式バッテリーの下部ケースの断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a lower case of a rechargeable battery.

【図10】蓄電式バッテリーの配線図である。FIG. 10 is a wiring diagram of a storage battery.

【図11】同スーツ形直流電源装置の全体構成図であ
る。
FIG. 11 is an overall configuration diagram of the same suit type DC power supply device.

【図12】同スーツ形直流電源装置の実験例を示すグラ
フである。
FIG. 12 is a graph showing an experimental example of the same suit type DC power supply device.

【図13】本発明の電磁波探査装置の回路構成の一実施
例を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of the circuit configuration of the electromagnetic wave exploration apparatus of the present invention.

【図14】同電磁波探査装置の送受信回路部のブロック
図である。
FIG. 14 is a block diagram of a transmission / reception circuit unit of the same electromagnetic wave exploration device.

【図15】反射波の直接表示モード(Aスコープ探査モ
ード)の表示画面構成図である。
FIG. 15 is a display screen configuration diagram in a direct display mode of reflected waves (A scope search mode).

【図16】反射波の2次元画像表示モード(Bスコープ
探査モード)の表示画面構成図である。
FIG. 16 is a display screen configuration diagram in a two-dimensional image display mode of reflected waves (B scope exploration mode).

【図17】反射波の3次元画像表示モードの表示画面構
成図である。
FIG. 17 is a display screen configuration diagram in a three-dimensional image display mode of reflected waves.

【図18】地中に反射物が存在しない場合の反射波の波
形図である。
FIG. 18 is a waveform diagram of a reflected wave when there is no reflector in the ground.

【図19】地中に反射物が存在する場合の反射波の波形
図である。
FIG. 19 is a waveform diagram of a reflected wave when a reflecting object exists in the ground.

【図20】(a)は、地中に反射体が存在する場合の反
射波の地中や反射体の比誘電率による周波数変化を示す
波形図であり、(b)は、(a)の反射体検知波形部分
の拡大図である。
FIG. 20 (a) is a waveform diagram showing a frequency change of a reflected wave due to the relative permittivity of the ground or the reflector when the reflector is present in the ground, and FIG. It is an enlarged view of a reflector detection waveform portion.

【図21】比誘電率と周波数の関係を示す特性グラフで
ある。
FIG. 21 is a characteristic graph showing the relationship between relative permittivity and frequency.

【図22】周波数の減衰率と比抵抗の関係を示す特性グ
ラフである。
FIG. 22 is a characteristic graph showing the relationship between the frequency attenuation rate and the specific resistance.

【図23】比抵抗と比誘電率差と比抵抗差の関係を示す
特性グラフである。
FIG. 23 is a characteristic graph showing the relationship between the specific resistance, the specific permittivity difference, and the specific resistance difference.

【図24】地質データベースから該当する地質種別を抽
出する手法の概念図である。
FIG. 24 is a conceptual diagram of a method of extracting a corresponding geological type from the geological database.

【図25】地質種別の抽出等の処理回路部の処理の流れ
を概説するフローチャートである。
FIG. 25 is a flowchart outlining a processing flow of a processing circuit unit such as extraction of geological type.

【図26】XY交互ラスタースキャン走査を説明する平
面図である。
FIG. 26 is a plan view illustrating XY alternate raster scan scanning.

【図27】表示手段により表示される三次元画像を示
し、(a)はXYZ立体表示、(b)はXZ断面表示、
(c)はYZ断面表示である。
FIG. 27 shows a three-dimensional image displayed by the display means, (a) is an XYZ stereoscopic display, (b) is an XZ sectional display,
(C) is a YZ cross section display.

【図28】二次元画像多重表示画像を示す画面説明図で
ある。
FIG. 28 is an explanatory diagram of a screen showing a two-dimensional image multiple display image.

【図29】同電磁波探査装置の側面図である。FIG. 29 is a side view of the electromagnetic wave exploring device.

【図30】同電磁波探査装置の正面図である。FIG. 30 is a front view of the electromagnetic wave exploration device.

【図31】同電磁波探査装置の平面図である。FIG. 31 is a plan view of the same electromagnetic wave exploration device.

【図32】アンテナケーシングの簡略斜視図である。FIG. 32 is a simplified perspective view of an antenna casing.

【図33】送受信アンテナ基板の斜視図である。FIG. 33 is a perspective view of a transmitting / receiving antenna substrate.

【図34】最新式の電磁波探査装置によるコンクリート
柱内部探査の例を示す説明図である。
FIG. 34 is an explanatory diagram showing an example of the inside exploration of a concrete column by the latest electromagnetic wave exploration device.

【図35】最新式の電磁波探査装置による道路埋設物探
査の例を示す説明図である。
FIG. 35 is an explanatory diagram showing an example of a road buried object search by the latest electromagnetic wave detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スーツ形直流電源装置 3 太陽電池セル 4 蓄電式電池 26 電磁波探査装置 30 送信アンテナ 31 送信回路部 32 受信アンテナ 33 受信回路部 34 電磁波の処理回路部 35 表示手段 37a 送信波の出力調整手段 51 アンテナハウジング 55 処理回路部のハウジング 63 表示手段のハウジング 1 Suit type DC power supply 3 solar cells 4 storage battery 26 Electromagnetic wave exploration device 30 transmitting antenna 31 Transmitting circuit section 32 receiving antenna 33 Receiver circuit section 34 Electromagnetic wave processing circuit section 35 display means 37a Output wave output adjusting means 51 antenna housing 55 Processing circuit housing 63 Display means housing

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−258428(JP,A) 特開 平7−134183(JP,A) 特開 平6−82565(JP,A) 特開 平9−33194(JP,A) 特開 平9−33888(JP,A) 実開 平4−61445(JP,U) 特公 平4−76635(JP,B2) 実公 平4−25673(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 22/00 - 22/04 G01V 3/00 - 3/40 G01S 13/00 - 13/95 Continuation of front page (56) Reference JP-A-6-258428 (JP, A) JP-A-7-134183 (JP, A) JP-A-6-82565 (JP, A) JP-A-9-33194 (JP , A) Japanese Patent Laid-Open No. 9-33888 (JP, A) Actual Development 4-61445 (JP, U) Japanese Patent Publication 4-76635 (JP, B2) Japanese Official Publication 4-25673 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 22/00-22/04 G01V 3/00-3/40 G01S 13/00-13/95

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電磁波の送信アンテナと、該アンテナか
ら電磁波を送信するための送信回路部と、送信アンテナ
から送信された電磁波の反射波を受信する受信アンテナ
及び受信回路部と、受信された反射波信号に所要の処理
を行う処理回路部と、該処理回路部により処理されたデ
ータを表示する表示手段とを備えて携帯型に構成され、
送信アンテナ及び受信アンテナが共通のアンテナハウジ
ング内に配設され、該アンテナハウジングが、処理回路
部のハウジングの下部に連結され表示手段のハウジン
グが処理回路部のハウジングの前部に連結され、アンテ
ナを地表面近くの探査位置に位置させるとき表示手段が
装置全体の重心位置よりも若干前方に位置することを特
徴とする電磁波探査機。
1. An electromagnetic wave transmitting antenna, a transmitting circuit section for transmitting the electromagnetic wave from the antenna, a receiving antenna and a receiving circuit section for receiving the reflected wave of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting antenna, and the received reflection. A portable circuit is provided that includes a processing circuit unit that performs a required process on the wave signal, and a display unit that displays data processed by the processing circuit unit,
Transmit and receive antennas are arranged in a common antenna housing, the antenna housing, is connected to the lower part of the housing of the processing circuit section, the housing of the display unit is connected to the front of the housing of the processing circuit section, Ante
Display means when positioning the antenna at an exploration position near the ground surface
An electromagnetic wave probe characterized by being located slightly in front of the center of gravity of the entire device .
【請求項2】 表示手段は、液晶グラフィック表示装置
と、デジタル回路部からのデータを受け取って表示装置
に制御信号を出力する液晶コントローラと、これら表示
装置及びコントローラを作動させるためのインバータと
を備え、これらが表示手段ハウジング内部に内蔵されて
いることを特徴とする請求項1に記載の電磁波探査装
置。
2. The display means includes a liquid crystal graphic display device, a liquid crystal controller that receives data from a digital circuit unit and outputs a control signal to the display device, and an inverter for operating the display device and the controller. The electromagnetic wave exploration device according to claim 1, wherein the electromagnetic wave exploration device and the display means housing are incorporated.
【請求項3】 表示手段のハウジングの上面には、液晶
表示画面の後方に位置して各種操作ボタンが配設されて
いることを特徴とする請求項1又は2に記載の電磁波探
査装置。
3. The electromagnetic wave probing device according to claim 1, wherein various operation buttons are provided behind the liquid crystal display screen on the upper surface of the housing of the display means.
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