JP6928266B2

JP6928266B2 - 地中レーダ装置

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Publication number: JP6928266B2
Application number: JP2018101262A
Authority: JP
Inventors: 章志望月; 岡　宗一; 宗一岡
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: JP2019207110A; WO2019230696A1; US11953588B2; US20210199795A1

Description

本発明は、地中に埋設された埋設物を探査する地中レーダ装置とその方法に関する。

歩道及び車道等の道路の下には多くの埋設物が存在する。また、陥没等の原因となる空洞なども存在する。埋設物及び空洞の有無、大きさ、位置、及び形状を地表面から調査する目的で地中レーダ装置が用いられる。

地中レーダ装置に利用される電磁波の周波数帯は、一般には、数百MHZ〜数GHZまでの範囲である。周波数帯域は、探査対象の埋設物の大きさ、形状、地表面からの距離、及び土壌の種類によって決定される。ライフラインを構成する例えば埋設管に関しては、道路の種類（歩道、車道）によって変わらないため、同じ周波数帯が用いられることが多い。

よって、従来は、地中レーダ装置の本体としての機能はそのままで、道路の幅に対応させて大きさの異なる送受信用アンテナを取り替えていた。例えば非特許文献１には、幅の異なる複数の送受信アンテナが開示されている。

また、例えば特許文献１には、道路の幅よりも小さい幅の送受信アンテナを用いて、探査するラインをずらしながら複数回走査し、走査した複数の結果を合成する探査方法が開示されている。

特許第３９３６４７２号公報

Multi-Channel, Ground-Coupled Antenna Arrays for GPR. 〔平成30年5月11日検索〕、インターネット（URL: http://WWW.3d-radar.com/?page id=51）

しかしながら、非特許文献１に開示された方法では、道路の幅に対応させて複数種類のアンテナを購入する必要があり、初期導入コストが高くなる。また、道路の幅に対応させて送受信用アンテナを取り替えて調整する必要があり作業効率が悪くなる。

また、特許文献１に開示された方法では、探査を複数回繰り返す必要があり作業効率が悪くなる。このように従来の地中レーダ装置とその方法では、作業効率が悪いという課題がある。

本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、道路の幅に対応させて送受信用アンテナを取り替える必要がなく、また、1回の走査で埋設物の探査が行え、作業効率を改善させられる地中レーダ装置とその方法を提供することを目的とする。

本実施形態の一態様に係る地中レーダ装置は、送信アレイアンテナと受信アレイアンテナを備える地中レーダ装置において、前記送信アレイアンテナと前記受信アレイアンテナの各アンテナ素子間のそれぞれの距離を、全て等間隔としつつ可変とする位置可変機構を備え、前記位置可変機構は、上下に配置される第１支点と第２支点との間隔を可変させる駆動部と、前記第１支点と前記第２支点に、それぞれの一端を接続させて谷及び山を形成し、該谷を形成する他端及び該山を形成する他端にそれぞれ一端を接続させ、前記間隔に対応するように前記谷及び前記山の傾斜角度を変えて伸縮するジャバラを構成する複数のクロスバーと、複数の前記クロスバーが交差する交差部分、前記谷の底、及び前記山の頂を形成する部分の２つの前記クロスバーを、前記谷及び前記山の傾斜角度を可変できるようにそれぞれ連結させる複数の連結部とを備え、前記連結部に、前記各アンテナ素子が配置されることを要旨とする。

本発明によれば、道路の幅に対応させて送受信用アンテナを取り替える必要がなく、また、1回の走査で埋設物の探査が行え、作業効率を改善させられる地中レーダ装置とその方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る地中レーダ装置の機能構成例を示す図である。図１に示す地中レーダ装置の第１実施形態に係る位置可変機構の具体例を示す斜視図である。図１に示す送信アンテナの位置を変更した例を模式的に示す図である。駆動部を複数個備えるようにした変形例の位置可変機構の一部分を示す斜視図である。駆動部を複数個備えるようにした他の変形例の位置可変機構の一部を示す斜視図である。図１に示す地中レーダ装置の第２実施形態に係る位置可変機構の具体例の一部を示す斜視図である。図６に示す各アンテナ素子を90度回転させた例を示す斜視図である。図１に示す地中レーダ装置を用いて埋設物を探査する方法を模式的に示す図である。図８に示す埋設物を探査する方法を平面視した様子を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態に係る地中レーダ装置の機能構成例を示す図である。図１に示す地中レーダ装置１００は、電磁波を用いて埋設物を探査する装置である。

地中レーダ装置１００は、送信部１０、位置可変機構２０、複数の送信アンテナ素子３０_１〜３０_ｎ、複数の受信アンテナ素子４０_１〜４０_ｎ、受信部５０、演算部６０、及び表示部７０を備える。複数の送信アンテナ素子３０_１〜３０_ｎと複数の受信アンテナ素子４０_１〜４０_ｎは、一列に配列されてアレイアンテナを構成する。以降において、配列されたアレイアンテナを指す場合、複数の送信アンテナ素子３０_１〜３０_ｎを送信アレイアンテナ３０、及び複数の受信アンテナ素子４０_１〜４０_ｎを受信アレイアンテナ４０と称する。又は、複数の送信アンテナ素子３０_１〜３０_ｎと複数の受信アンテナ素子４０_１〜４０_ｎを合わせて送受信アンテナと称する場合もある。送受信アンテナと称する場合は、参照符号の表記は省略する。

位置可変機構２０、送信アレイアンテナ３０、及び受信アレイアンテナ４０を除いた各機能構成部は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等からなるコンピュータで実現することができる。各機能構成部をコンピュータによって実現する場合、各機能構成部が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。

地中レーダ装置１００は、位置可変機構２０を備える点で従来の地中レーダ装置と異なる。よって、位置可変機構２０について詳しく説明する。

〔第１実施形態〕
（位置可変機構）
図２は、本発明の第１実施形態に係る位置可変機構２０の具体例を示す斜視図である。位置可変機構２０は、送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０の各アンテナ素子間のそれぞれの距離を、全て等間隔としつつ可変する機構である。

図２に示すように、位置可変機構２０は、駆動部２１、複数のクロスバー２２、及び複数の連結部２３を備え、駆動部２１を中心として左右方向に伸縮するジャバラ２４_１，２４_２で構成される。左右方向をｘ方向、上下方向をｙ方向、ｘ−ｙ平面に直交する奥行き方向をｚ方向とする。この例では、ジャバラ２４_１とジャバラ２４_２は、駆動部２１を中心にｘ方向で対称（左右対称）である。

図２では、＋ｘ方向のジャバラ２４_１を構成する部品にのみ参照符号を表記し、その構成を説明する。-ｘ方向のジャバラ２４_２は、ジャバラ２４_１と同じ構成である。よって、その説明は省略する。

駆動部２１は、上下に配置される第１支点２１ａと第２支点２１ｂとの間隔を可変させる。駆動部２１は、制御部８０から入力される駆動信号に基づいて内部のモータ（図示せず）を回転させて第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を可変する。

第１支点２１ａと第２支点２１ｂが設けられた駆動部２１の面と反対側の面には、第３支点２１ｃ（図示せず）と第４支点２１ｄ（図示せず）が設けられる。第３支点２１ｃと第４支点２１ｄは、第１支点２１ａと第２支点２１ｂと同様に制御部８０からの駆動信号に基づいて、その間隔を可変させる。第３支点２１ｃと第４支点２１ｄの間隔は、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔と同じである。

ジャバラ２４_１は、複数のクロスバー２２_１〜２２_１０と複数の連結部２３_１〜２３_１３で構成される。

上側の第１支点２１ａに、クロスバー２２_１の一端が、クロスバー２２_１が斜め下方向に谷の斜面を形成するように接続される。また、下側の第２支点２１ｂに、クロスバー２２_２の一端が、クロスバー２２_２が山の斜面を形成し、クロスバー２２_１の中間点と交差するように接続される。

クロスバー２２_１とクロスバー２２_２の交差する部分は、クロスバー２２_１の谷の斜面とクロスバー２２_２の山の斜面の角度が変えられるように連結部２３_１で連結される。よって、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔が近いと谷及び山の傾斜は緩くなり、連結部２３_１の位置は駆動部２１から遠ざかる。また、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔が離れると谷及び山の傾斜はきつくなり、連結部２３１の位置は駆動部２１に近づくことになる。

クロスバー２２_１の他端は、クロスバー２２_３の一端と連結部２３_２で連結され、駆動部２１から数えて1個目の谷の底を形成する。クロスバー２２_２の他端は、クロスバー２２_４の一端と連結部２３_３で連結され、駆動部２１から数えて1個目の山の頂を形成する。

つまり、クロスバー２２_３は、駆動部２１から数えて２個目の山を形成し、クロスバー２２_２と平行になるようにその一端を、クロスバー２２_１の他端に連結する。また、クロスバー２２_４は、駆動部２１から数えて２個目の谷を形成し、クロスバー２２_１と平行になるようにその一端を、クロスバー２２_２の他端に連結する。

クロスバー２２_３とクロスバー２２_４の交差する部分は、クロスバー２２_３の山の斜面及びクロスバー２２_４の谷の斜面の角度が変えられるように連結部２３_４で連結される。よって、駆動部２１から数えて２個目の交差する部分の連結部２３_４の位置は、駆動部２１から数えて１個目の交差する部分の連結部２３_１と同様に、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔に対応させて近づき又遠ざかる。

以降同様に、駆動部２１から数えて３個目の谷は、クロスバー２２_３の他端に一端を接続するクロスバー２２_６と、クロスバー２２_６の他端と連結部２３_８で連結されるクロスバー２２_７とで形成される。また、駆動部２１から数えて３個目の山は、クロスバー２２_４の他端に一端を接続するクロスバー２２_５と、クロスバー２２_５の他端と連結部２３_９で連結されるクロスバー２２_８とで形成される。

また、駆動部２１から数えて３個目の山を形成するクロスバー２２_５と、駆動部２１から数えて３個目の谷を形成するクロスバー２２_６とが交差する部分は、連結部２３_７で連結される。連結部２３_７の駆動部２１からの位置は、連結部２３_１及び連結部２３_４と同様に、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔に対応させて近づき又遠ざかる。

クロスバー２２_５，２２_６及び連結部２３_９以降の説明は、上記の繰り返しであるので省略する。以降において、クロスバー及び連結部について特に場所を特定する必要が無い場合は、参照符号の添え字の表記は省略する。

上記のようにクロスバー２２を連結部２３で連結することでジャバラ２４_１を延長させることができる。ジャバラ２４_１の長さは、連結部２３におけるフリクションによる力のロスが無いと仮定すると無限に延長することが可能である。

本実施形態に係る位置可変機構２０によれば、クロスバー２２が形成する谷の底と山の頂のそれぞれの間隔、及びクロスバー２２同士が交差する部分のそれぞれの間隔は、等間隔としつつ可変することが可能である。

図２に示すように、位置可変機構２０のジャバラ２４_１の連結部２３_１、２３_４、２３_７、２３_１０、及び２３_１３のそれぞれの位置に、送信アンテナ素子３０_１，３０_２，３０_３，３０_４，３０_５と、受信アンテナ素子４０_１，４０_２，４０_３，４０_４，４０_５が配置され、送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０が構成される。ジャバラ２４_２についても同様である。

図３は、上記のように送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０が構成された場合に、それぞれのアンテナ素子の間隔が等間隔に変更される様子を模式的に示す図である。図３に示すａは連結部２３_１、同３ａは連結部２３_４、同５ａは連結部２３_７、同７ａは連結部２３_１０、同９ａは連結部２３_１３にそれぞれ対応する。そして、０は駆動部２１の位置を表す。

図３に示す上側の△の列は、駆動部２１の第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔が、その可動範囲内のある値（間隔）に設定された場合の各アンテナ素子の位置を表す。下側の△の列は、上側の列の場合よりも、アンテナ素子のそれぞれ間隔を外側に２δａ伸張した各アンテナ素子の位置を表す。

この上側の△の位置と、下側の△の位置は、駆動部２１の第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を変更することで可逆的に設定することができる。上側の△の位置から下側の△の位置にアンテナ素子を移動させる場合は、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を狭くする。また、その逆の場合は、第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を広くする。

このように本実施形態に係る位置可変機構２０によれば、道路の幅に対応させて送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０の各アンテナ素子間のそれぞれの距離を、全て等間隔としつつ可変とすることができる。したがって、道路の幅に対応させた送受信用アンテナを予め用意する必要がない。また、道路の幅に対応させて送受信様アンテナを取り替える必要がない。よって、地中レーダ装置１００による1回の走査で埋設物の探査が行え、作業効率を改善することができる。

なお、図２では、第１支点２１ａと第２支点２１ｂが設けられた駆動部２１の面と反対側の面に設けられた第３支点２１ｃ（図示せず）と第４支点２１ｄ（図示せず）から、ジャバラ２４_１と同じ形状のジャバラ（参照符号なし）が延伸され、当該ジャバラとジャバラ２４_１の連結部２３が連結棒で連結される例を示したが、この参照符号なしで表記したジャバラは無くても構わない。

つまり、位置可変機構２０は、ジャバラ２４_１（とジャバラ２４_２）のみで構成してもよい。また、その場合、送信アンテナ素子３０_１〜３０_５と受信アンテナ素子４０_１〜４０_５は、ジャバラ２４_１の例えば谷の底２３_２、２３_５、２３_８、及び２３_１１にそれぞれ配置する。

以上説明したように本実施形態に係る位置可変機構２０は、上下に配置される第１支点２１ａと第２支点２１ｂとの間隔を可変させる駆動２１部と、第１支点２１ａと第２支点２１ｂに、それぞれの一端を接続させて谷及び山を形成し、該谷を形成する他端及び該山を形成する他端にそれぞれ一端を接続させ、第１支点２１ａと第２支点２１ｂとの間隔に対応するように谷及び山の傾斜角度を変えて伸縮するジャバラ２４_１，２４_２を構成する複数のクロスバー２２と、複数のクロスバー２２が交差する交差部分、谷の底、及び山の頂を形成する部分の２つのクロスバー２２を、谷及び山の傾斜角度を可変できるようにそれぞれ連結させる複数の連結部２３とを備え、連結部２３に、各アンテナ素子が配置される。

これによれば、道路の幅に対応させて地中レーダ装置１００の送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０を取り替える必要がない。また、1回の走査で埋設物の探査が行えるので、地中探査の作業効率を向上させることができる。また、道路に対応させて複数の送受信用アンテナを用意する必要がないので、地中レーダ装置による探査費用のコストを削減することもできる。

（変形例１）
上記の実施形態では、駆動部２１を1個、備える例で説明を行ったが、駆動部２１は複数備えるようにしてもよい。図４は、駆動部を複数個備えるようにした変形例の位置可変機構２２０の一部分を示す斜視図である。

図４に示す変形例１の位置可変機構２２０は、位置可変機構２０に対して2個目の駆動部２２１を備える点で異なる。駆動部２１と2個目の駆動部２２１の間は、ジャバラ２４_１で接続される。よって、駆動部２１の第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を可変することで、駆動部２１と駆動部２２１の間隔を可変することができる。

駆動部２２１のｘ方向には、更に複数のクロスバーで構成されるジャバラ２４_３が接続される。ジャバラ２４_３の伸縮は、駆動部２２１が行う。

このように、駆動部は、所定の数のクロスバーで構成されるジャバラごとに設けるようにしてもよい。この構成によれば、ジャバラごとに例えば送信アレイアンテナ３０の各々のアンテナ素子の間隔を変更することが可能である。つまり、様々なアンテナの配置が可能になる。

なお、ジャバラ２４_１、ジャバラ２４_３、及び駆動部２２１は、重力の影響を受けるので−ｙ方向に下がる場合がある。それを防止するために、それぞれを上下方向に保持するレール（図示せず）を設けるとよい。

（変形例２）
図５は、駆動部を複数個備えるようにした他の変形例の位置可変機構２３０の一部を示す斜視図である。図５に示す変形例２の位置可変機構２３０は、例えば、送信アレイアンテナ３０及び受信アレイアンテナ４０のそれぞれのアンテナ素子の間隔を別々に可変できるようにしたものである。

図５に示す送信アンテナ素子３０_１〜３０_４と受信アンテナ素子４０_１〜４０_４は、パッチアンテナの例で示す。図２に示した送受信アンテナは、テーパードスロットアンテナの例を示した。なお、参照符号から明らかなように、テーパードスロットアンテナとパッチアンテナは、形状は異なるが作用は同じである。

図５に示すように、送信アンテナ素子３０_１〜３０_４のそれぞれの間隔は駆動部２２２によって可変される。また、受信アンテナ素子４０_１〜４０_４のそれぞれの間隔は駆動部２２３によって可変される。

このように送信アレイアンテナ３０及び受信アレイアンテナ４０のそれぞれのアンテナ素子の間隔を個別に可変させるようにしてもよい。

〔第２実施形態〕
図６は、本発明の地中レーダ装置１００の第２実施形態に係る位置可変機構の具体例の一部を示す斜視図である。図６に示す位置可変機構２４０は、例えば４個の電動アクチュエータ２４１_１〜２４１_５を縦続に接続させた例を示す。図６は、伸縮可能な構成を示すことを目的としたものであり、上記の位置可変機構との対応関係は特にない。

電動アクチュエータ２４１_１は、その長さ方向（ｘ）に伸縮が可能である。伸縮は、電動アクチュエータ２４１_１の本体から延伸部２４４_１がピストンの様に伸び縮みすることで行われる。そして、伸縮方向の両端部のそれぞれに、直交する方向（ｚ）の棒状のアンテナ保持部２４２_１，２４２_２が設けられる。

延伸部２４４_１側（根本）のアンテナ保持部２４２_１のｚ方向の両端に、それぞれ回転部２４３_１，２４３_２が設けられる。回転部２４３_１の−ｙ方向の先端部分に送信アンテナ素子３０_６が配置され、回転部２４３_２の−ｙ方向の先端部分に受信アンテナ素子４０_６が配置される。この例では、短冊形状の送信アンテナ素子３０_６と受信アンテナ素子４０_６は、電動アクチュエータ２４１_１の長さ方向と平行する向きに配置されている。

電動アクチュエータ２４１_１の本体側（先端）も、延伸部２４４_１側と同様に、アンテナ保持部２４２_２、回転部２４３_３、回転部２４３_４、送信アンテナ素子３０_６、及び受信アンテナ素子４０_６が配置される。

延伸部２４４_１がピストンの様に、電動アクチュエータ２４１_１の本体から伸び縮みすることで、送信アンテナ素子３０_６と３０_７の間隔を変えることができる。この例の場合は、受信アンテナ素子４０_６と４０_７の間隔は、送信アンテナ素子３０_６，３０_７と同時に同じ幅で変化する。

以上説明した構成を複数縦続させることで、送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０のそれぞれのアンテナ素子の間隔を任意に設定することが可能である。複数の電動アクチュエータ２４１は、連結部を介して連結させる。電動アクチュエータ２４１には、例えばリナック社製ＬＡ３３アクチュエータ等を用いることができる。

このように、位置可変機構２４０は、伸縮する複数の電動アクチュエータ２４１と、電動アクチュエータ２４１を連結させる連結部とで構成してもよい。なお、アクチュエータの駆動は油圧又は空気圧で行っても良く、駆動源は電動に限られない。

なお、図６の送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０の各アンテナ素子の向きは変えてもよい。図７は、図６に示す各アンテナ素子を90度回転させた例を示す斜視図である。このように、各アンテナ素子から放射される電磁波の偏波方向を変えてもよい。

なお、偏波方向の可変は、一度設定した方向に固定しても良いし、例えば上記の回転部２４３をモータで回転させるようにし、連続的に回転させるようにしてもよい。この偏波方向を変える考えは、位相可変機構２０（第１実施形態）にそのまま適用することも可能である。

つまり、各アンテナ素子は、各アンテナ素子のそれぞれを回転させる回転部を介して、連結部のそれぞれに配置される。これにより各アンテナ素子から照射される電磁波の偏波方向を変えた探査を行うことができる。

（地中探査方法）
図８と図９は、本発明の第１実施形態に係る地中レーダ装置１００を用いて、道路の埋設物の探査を行う様子を模式的に示す図である。図８は側面からその様子を見た図である。図９はその様子を平面視した図である。

図８は、車両９０に地中レーダ装置１００が載せられ、位置可変機構２０とアンテナが車両９０の後部から突出して設けられ、車両９０が移動して埋設物を探査する様子を示す。
送信アレイアンテナ３０から地表０に向けて電磁波９１が照射され、埋設管９２、空洞９３からの反射波を受信アレイアンテナ４０で受信する。この場合、図９に示すように位置可変機構２０は、道路の幅に対応させた幅に設定され、各アンテナ素子は等間隔で配置される。

なお、地中レーダ装置１００の移動手段は車に限定されない。手押し車（カート）に載せ、押して移動させてもよいし、リヤカーに載せて引いて移動させてもよい。車両の進行方向の道路の幅は狭くなるので、車両が進行すると位置可変機構２０の幅は、狭くなった道路の幅に対応させて狭くなる（図示せず）。その場合でも地中レーダ装置１００によれば各アンテナ素子は等間隔で配置される。

このように本実施形態に係る地中レーダ装置１００が実行する地中探査方法は、送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０の各アンテナ素子のそれぞれの間隔を、全て等間隔としつつ可変して探査する。

また、地中レーダ装置１００は、道路の幅を検出するセンサ８５（図８）を備えてもよい。センサ８５は、例えば車両９０の走行方向の画像、又は車両９０の両側面の画像を撮像するカメラであり、道路の幅を検出する。センサ８５で検出したセンサ情報（道路の幅）に基づいて、制御部８０を介して位置可変機構２０の各アンテナ素子の間隔を制御する。このように道路の幅を検出し、道路の幅に対応させて送信アレイアンテナ３０と受信アレイアンテナ４０の各アンテナ素子のそれぞれの間隔を自動的に可変するようにしてもよい。

以上説明したように本実施形態の地中レーダ装置及びその方法によれば、道路の幅が異なっていても１回の走査で埋設物の探査を行うことができる。よって、地中探査方法の作業効率を向上させることができる。また、幅の異なる複数の送受信アンテナを用意する必要が無くなるので、地中探査に関わる初期導入コストを下げることができる。

なお、位置可変機構２０等は、その具体例としてジャバラ２４で構成した例と、電動アクチュエータ２４１で構成した例を示したが、送信アレイアンテナ３０及び受信アレイアンテナ４０のそれぞれのアンテナ素子の間隔を全て等間隔としつつ可変とできれば、どのように構成してもよい。

また、一つのジャバラ２４に5個の送受信アンテナを配置する例を示したが、アンテナ素子の数はこの例に限定されない。複数であれば何個でもよい。また、駆動部２１は、例えば電動で駆動する例で説明したが、駆動源を持たなくてもよい。第１支点２１ａと第２支点２１ｂの間隔を作業者が手動で設定し、送受信アンテナのアンテナ素子の間隔を全て等間隔としつつ可変としてもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１０：送信部
２０、２２０、２３０、２４０：位置可変機構
２１、２２１：駆動部
２１ａ：第１支点
２１ｂ：第２支点
２２、２２_１〜２２_９：クロスバー
２３、２３_１〜２３_１３：連結部
２４、２４_１〜２４_３：ジャバラ
３０：送信アレイアンテナ
３０_１〜３０_ｎ：送信アンテナ素子
４０：受信アレイアンテナ
４０_１〜４０_ｎ：受信アンテナ素子
５０：受信部
６０：演算部
７０：表示部
８０：制御部
８５：センサ
９０：車両
９１：電磁波
９２：埋設管
９３：空洞
１００：地中レーダ装置
２４１、２４１_１〜２４１_４：電動アクチュエータ（アクチュエータ）
２４２、２４２_１〜２４２_５：アンテナ保持部
２４３、２４３_１〜２４３_１０：回転部
２４４、２４４_１〜２４４_４：延伸部

Claims

送信アレイアンテナと受信アレイアンテナを備える地中レーダ装置において、
前記送信アレイアンテナと前記受信アレイアンテナの各アンテナ素子間のそれぞれの間隔を、全て等間隔としつつ可変とする位置可変機構を
備え、
前記位置可変機構は、
上下に配置される第１支点と第２支点との間隔を可変させる駆動部と、
前記第１支点と前記第２支点に、それぞれの一端を接続させて谷及び山を形成し、該谷を形成する他端及び該山を形成する他端にそれぞれ一端を接続させ、前記間隔に対応するように前記谷及び前記山の傾斜角度を変えて伸縮するジャバラを構成する複数のクロスバーと、
複数の前記クロスバーが交差する交差部分、前記谷の底、及び前記山の頂を形成する部分の２つの前記クロスバーを、前記谷及び前記山の傾斜角度を可変できるようにそれぞれ連結させる複数の連結部と
を備え、
前記連結部に、前記各アンテナ素子が配置されることを特徴とする地中レーダ装置。
前記駆動部は、
所定の数の前記クロスバーで構成されるジャバラごとに設けられることを特徴とする請求項１に記載の地中レーダ装置。
送信アレイアンテナと受信アレイアンテナを備える地中レーダ装置において、
前記送信アレイアンテナと前記受信アレイアンテナの各アンテナ素子間のそれぞれの間隔を、全て等間隔としつつ可変とする位置可変機構を
備え、
前記位置可変機構は、
複数の伸縮するアクチュエータと、
前記アクチュエータを連結させる連結部と
を備えることを特徴とする地中レーダ装置。
前記各アンテナ素子は、
前記各アンテナ素子のそれぞれを回転させる回転部を介して、前記連結部のそれぞれに配置されることを特徴とする請求項１又は３に記載の地中レーダ装置。