JP7166037B1 - レーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置及びその動作方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波レーダ装置によるレーダ走査を行って、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の位置を把握するに際して、レーダ走査毎の走査開始位置の位置合わせをファジーに行っても、鉄筋の配置状況が正確且つ鮮明に表示される画像が得られる鉄筋配置情報取得装置及びその動作方法を提供する。【解決手段】コンクリートＣ中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得装置であり、複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持部０３６１と、保持されている異なる経路を通る複数のレーダ走査によるハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期するハイパボーラ情報同期部０３６２と、同期された異なる経路毎に得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成部０３６３と、を有する。【選択図】図３Ｄ

Description

本発明は、コンクリート内部探査用の電磁波レーダを用いてコンクリート内部に埋設されている鉄筋の配置情報を取得する際に利用されるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置及びその動作方法に関する。なお、本発明の鉄筋には、断面円形の丸鋼と呼ばれる鉄筋、及び、表面に凹凸を設けた異形鉄筋と呼ばれる鉄筋の双方を含むが、本明細書において、便宜上断面円形の丸鋼として扱うこととする。

老朽化対策や、近い将来の発生が予想される大地震に対する備えとして、近年、ビルや橋梁や原子力発電所建屋等の多くの鉄筋コンクリート構造体に対する補強の施工が行われている。この補強施工を行う場合には、鉄筋コンクリート構造体のコンクリートに埋設されている鉄筋の配置状態等の情報を取得する必要がある。

従来において、鉄筋コンクリート構造体に埋設されている鉄筋の配置状態等の情報を取得する方法としては、例えば、非特許文献１に記載された非破壊試験によるコンクリート構造物中の配筋状態及びかぶり測定方法がある。
この非破壊試験によるコンクリート構造物中の配筋状態及びかぶり測定方法は、コンクリート内部探査用の台車状を成す電磁波レーダ装置を用いた方法であり、鉄筋コンクリート構造体である例えば床に互いに直交して埋設されている鉄筋の配置状態の情報は、以下のようにして取得される。

まず、図１Ａの床の平面図に示すように、床に互いに直交して埋設されている鉄筋の予想される配置方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に合わせて、床表面０１００にＸ軸基準線及びＹ軸基準線をマーキングする。

次いで、図１Ｂに示すように、床表面０１００にＸ軸基準線に平行な複数本のＸ軸方向走査線０１１１をマーキングすると共に、Ｙ軸基準線に平行な複数本のＹ軸方向走査線０１１２をマーキングする。すなわち、床表面０１００に対して、格子状を成すようにしてＸ軸方向走査線０１１１及びＹ軸方向走査線０１１２をマーキングする。

そして、図１Ｃに示すように、床表面０１００にマーキングしたＸ軸方向走査線０１１１及びＹ軸方向走査線０１１２に沿って電磁波レーダ装置を順次移動させてレーダ走査を行い、１回のレーダ走査において鉄筋で反射して戻る電磁波レーダからの電磁波（反射波）の強度に基いて測定される鉄筋通過位置（図１Ｃにおける○印はＹ軸方向の鉄筋通過位置、×印はＸ軸方向の鉄筋通過位置）にマーキングし、これらのマーキングした鉄筋通過位置を結んで床表面０１００にＸ軸方向の鉄筋（図１Ｃに一点鎖線で示す）の位置及びＹ軸方向の鉄筋（図１Ｃに二点鎖線で示す）の位置を作図する。

最近において、床表面０１００に鉄筋位置を作図するといった手間のかかる作業を無くすべく、床に埋設されている鉄筋の配置状態を画像化する技術が開発されている。
この鉄筋の配置状態を画像化する技術は、電磁波レーダ装置で走査を行う際に、電磁波レーダ装置が一体で有する或いは電磁波レーダ装置とは別体に用意されるレーダ画面に表示されるハイパボーラ波形（情報）に基く技術であり、このハイパボーラ波形は、図１Ｄの二次元画像（断面画像）に示すように、電磁波レーダ装置０１２０が鉄筋０１３０の直上を直交する方向に通過する時点において、反射波の強度に基いて計測される鉄筋０１３０をピークとして表示される左右対称の山形波形である。つまり、例えば、図１Ｅのレーダ走査のイメージ図（１本の鉄筋、その鉄筋に対するレーダ走査方向、レーダの反射強度をまとめて合成した図）に示すように、上記した複数本のＸ軸方向走査線０１１０に沿って電磁波レーダ装置を順次移動させてレーダ走査を行う際に、それぞれのレーダ走査で同一のＹ軸方向の鉄筋０１３０の直上を電磁波レーダ装置が横切るときに表示されるハイパボーラ波形Ｗ１～Ｗ３のピークの位置に基いて、床に埋設されているＹ軸方向の鉄筋０１３０の位置を画像化することができるようになっている。なお、ハイパボーラ波形（情報）については後段で詳述する。

平成３０年１０月に国土交通省大臣官房技術調査課が作成した「非破壊試験によるコンクリート構造物中の配筋状態及びかぶり測定要領」

上記した従来における鉄筋の配置状態を画像化する技術において、電磁波レーダ装置にはリニアエンコーダやロータリーエンコーダ等の距離計が組み込まれており、経路の異なる各レーダ走査において、走査開始位置ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３から鉄筋０１３０の直上の位置ｐ１，ｐ２，ｐ３（ハイパボーラ波形Ｗ１～Ｗ３の各ピークに対応する位置）までの距離がそれぞれ測定されて、これらの距離の関数として前記反射波の受信強度が鉄筋０１３０の位置の画像化に利用される。
しかしながら、鉄筋の配置状態を画像化する技術では、経路の異なる各レーダ走査において、走査開始位置ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３がスタートラインＳＬに合致していない場合には、図１Ｆに示すように、直線状に表されるはずの鉄筋０１３０が画像上波打って表示されてしまう。したがって、鉄筋の配置状況が正確且つ鮮明に表示される画像を得るためには、経路を変えてレーダ走査を行う毎に走査開始位置の位置合わせを慎重に行う必要があり、このように走査開始位置の位置合わせを慎重に行う分だけ、多くの手間暇がかかってしまうという問題があり、これを解決することが従来の課題となっている。

本発明は、上記した従来の課題を解決するためになされたものであり、電磁波レーダ装置によるレーダ走査を行って、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の位置を画像化するに際して、レーダ走査毎の走査開始位置の位置合わせをファジーに行っても、鉄筋の配置状況が正確且つ鮮明に表示される画像を得ることができ、その結果、慎重な走査開始位置の位置合わせを必要としない分だけ、レーダ走査の時間短縮及び作業性向上を実現させることが可能である鉄筋配置情報取得装置及びその動作方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の鉄筋配置情報取得装置を提供する。
すなわち、本発明の第一の態様は、コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得装置であって、平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持部と、保持されている異なる経路を通る複数のレーダ走査によるハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期するハイパボーラ情報同期部と、同期された前記異なる経路毎に得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成部と、からなる構成としている。

また、本発明の第二の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付部をさらに有する構成としている。

さらに、本発明の第三の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得部をさらに有する構成としている。

さらにまた、本発明の第四の態様は、前記配置情報生成部で生成された配置情報が画像情報である構成としている。

一方、本発明の第五の態様は、コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得プログラムであって、平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持プログラムと、保持されている前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期する同期プログラムと、同期された前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成プログラムと、を有する計算機である鉄筋情報取得装置に読み取り実行可能に記録したレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得プログラムとしている。

また、本発明の第六の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付プログラムをさらに有する構成としている。

さらに、本発明の第七の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得プログラムをさらに有する構成としている。

さらにまた、本発明の第八の態様は、前記配置情報生成プログラムで生成された配置情報が画像情報である構成としている。

そして、本発明の第九の態様は、コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得装置の動作方法であって、平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持ステップと、保持されている前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期する同期ステップと、同期された前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成ステップと、からなるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置の動作方法としている。

また、本発明の第十の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付ステップをさらに有する構成としている。

さらに、本発明の第十一の態様は、前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得ステップをさらに有する構成としている。

さらにまた、本発明の第十二の態様は、前記配置情報生成ステップで生成された配置情報が画像情報である構成としている

本発明によれば、電磁波レーダ装置によるレーダ走査を行って、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の位置を画像化するに際して、レーダ走査毎の走査開始位置の位置合わせをファジーに行っても、鉄筋の配置状況が正確且つ鮮明に表示される画像を得ることができ、したがって、慎重な走査開始位置の位置合わせを必要としない分だけ、レーダ走査の時間短縮及び作業性向上を実現させることが可能であるという非常に優れた効果が得られる。

従来における鉄筋の配置状態等の情報を取得する方法を説明するための鉄筋コンクリート構造体である床の平面図である。 図1Ａに示した床にレーダ走査線を描いた状態の床の平面図である。 図1Ｂに示したレーダ走査線でレーダ走査を実施して得られた鉄筋位置を記した状態の床の平面図である。 レーダ走査で得られるハイパボーラ情報の二次元画像を模した図である。 １本の鉄筋、その鉄筋に対するレーダ走査方向、レーダの反射強度をまとめて示したレーダ走査のイメージ図である。 従来における鉄筋の配置状態等の情報を取得する方法において得られた鉄筋が波打って表示されている画像を模した図である。 ハードウェア構成を説明するための図 実施形態１に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の概略構成図 レーダ走査のスタートラインを設定する要領を説明するための床の平面図である。 レーダ走査のスタートラインを設定する要領を説明するための床の部分拡大平面図である。 実施形態１におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の機能ブロック図である。 実施形態１におけるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の電磁レーダ装置と埋設状態にある鉄筋とのレーダ走査時おける位置関係を示す模式図である。 ハイパボーラ情報を説明するための模式図である。 ３本の鉄筋、それらの鉄筋に対するレーダ走査方向、レーダの反射強度をまとめて示したコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の電磁レーダ装置によるレーダ走査のイメージ図である。 ３回のレーダ走査で取得したハイパボーラ情報を並べて示す二次元画像を模した図である。 図３Ｈのハイパボーラ情報から生成された鉄筋の配置状況を示す画像情報を模した図である。 実施形態１におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施形態１におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の処理フローチャートである。 実施形態２におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の機能ブロック図である。 ３回のレーダ走査で取得したハイパボーラ情報を並べて示す二次元画像を模した図である。 実施形態２におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の鉄筋配置情報の一取得例を示す床の平面図である。 実施形態２におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施形態２におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の処理フローチャートである。 実施形態３におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の機能ブロック図である。 ２回のレーダ走査で取得したハイパボーラ情報を並べて示す二次元画像を模した図である。 実施形態３におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施形態３におけるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置の処理フローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を説明する。実施形態と請求項の相互の関係は以下のとおりである。実施形態１は主に請求項１，４，５，８，９，１２に関し、実施形態２は主に請求項２，６，１０に関し、実施形態３は主に請求項３，７，１１に関する。
なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。

＜本発明を構成し得るハードウェアについて＞
本発明は、原則的に電子計算機を利用する発明であるが、ソフトウェアによって実現され、ハードウェアによっても実現され、ソフトウェアとハードウェアの協働によっても実現される。本発明の各構成要件の全部又は一部を実現するハードウェアでは、コンピュータの基本的構成であるＣＰＵ，メモリ，バス，入出力装置，各種周辺機器，ユーザインターフェースなどによって構成される。各種周辺機器には、記憶装置，インターネット等のインターフェース，インターネット等機器，ディスプレイ，キーボード，マウス，スピーカー，カメラ，ビデオ，テレビ，実験室又は工場等での生産状態を把握するための各種センサ（流量センサ，温度センサ，重量センサ，液量センサ，赤外線センサ，出荷個数計数機，梱包個数計数機，異物検査装置，不良品計数機，放射線検査装置，表面状態検査装置，回路検査装置，人感センサ，作業者作業状況把握装置（映像，ＩＤ，ＰＣ作業量などで）等），ＣＤ装置，ＤＶＤ装置，ブルーレイ装置，ＵＳＢメモリ，ＵＳＢメモリインターフェイス，着脱可能タイプのハードディスク，一般的なハードディスク，プロジェクタ装置，ＳＳＤ，電話，ファックス，コピー機，印刷装置，ムービー編集装置，各種センサ装置などが含まれる。

また、本発明のシステムは、必ずしも一つの筐体によって構成されている必要はなく、複数の筐体を通信で結合して構成されるものであってもよい。また、通信は、ＬＡＮ，ＷＡＮ，ｗｉｆｉ（登録商標），ブルートゥース（登録商標），赤外線通信，超音波通信であってもよく、一部が国境を跨いで設置されていてもよい。さらに、複数の筐体のそれぞれが異なる主体によって運営されていてもよく、一の主体によって運営されていてもよい。本発明のシステムの運用主体は、単数であるか複数であるかは問わない。また、本発明のシステムの他に第三者の利用する端末、さらに他の第三者の利用する端末を含むシステムとしても発明を構成することができる。また、これらの端末は国境を越えて設置されていてもよい。さらに、本発明のシステムや前記端末の他に第三者の関連情報や、関連人物の登録のために利用される装置、登録の内容を記録するためのデータベースに利用される装置等が用意されてもよい。これらは、本発明のシステムに備えてもよいし、本発明のシステム外に備えてこれらの情報を利用することができるように本発明のシステムを構成してもよい。

図２に示すように、コンピュータは、マザーボード上に構成される、チップセット，ＣＰＵ，不揮発性メモリ，メインメモリ，各種バス，ＢＩＯＳ，各種インターフェース，リアルタイムクロック等からなる。これらはオペレーティングシステムやデバイスドライバ，各種プログラム等と協働して動作する。本発明を構成する各種プログラムや各種データはこれらのハードウェア資源を効率的に利用して各種の処理を実行するように構成されている。

≪チップセット≫
「チップセット」は、コンピュータのマザーボードに実装され、ＣＰＵの外部バスと、メモリや周辺機器を接続する標準バスとの連絡機能、つまり、ブリッジ機能を集積した大規模集積回路（ＬＳＩ）のセットである。２チップセット構成を採用する場合と、１チップセット構成を採用する場合とがある。ＣＰＵやメインメモリに近い側をノースブリッジ、遠い側で比較的低速な外部Ｉ／Ｏとのインターフェースの側にサウスブリッジが設けられる。

（ノースブリッジ）
ノースブリッジには、ＣＰＵインターフェース，メモリコントローラ，グラフィックインターフェースが含まれる。従来のノースブリッジの機能のほとんどをＣＰＵに担わせてもよい。ノースブリッジは、メインメモリのメモリスロットとはメモリバスを介して接続し、グラフィックカードのグラフィックカードスロットとは、ハイスピードグラフィックバス（ＡＧＰ，ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ）で接続される。

（サウスブリッジ）
サウスブリッジは、ＰＣＩインターフェース（ＰＣＩスロット）とＰＣＩバスを介して接続して、ＡＴＡ（ＳＡＴＡ）インターフェース，ＵＳＢインターフェース，Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース等とのＩ／Ｏ機能やサウンド機能を担う。高速な動作が必要でない、あるいは不可能であるようなＰＳ/２ポート，フロッピーディスクドライブ，シリアルポート，パラレルポート，ＩＳＡバスをサポートする回路を組み込むことは、チップセット自体の高速化の足かせとなるため、サウスブリッジのチップから分離させ、スーパーＩ／Ｏチップと呼ばれる別のＬＳＩに担当させることとしてもよい。ＣＰＵ（ＭＰＵ）と、周辺機器や各種制御部を繋ぐためにバスが用いられる。バスはチップセットによって連結される。メインメモリとの接続に利用されるメモリバスは、高速化を図るために、これに代えてチャネル構造を採用してもよい。バスとしてはシリアルバスかパラレルバスを採用できる。パラレルバスは、シリアルバスが1ビットずつデータを転送するのに対して、元データそのものや元データから切り出した複数ビットをひとかたまりにして、同時に複数本の通信路で伝送する。クロック信号の専用線がデータ線と平行して設けられ、受信側でのデータ復調の同期を行う。ＣＰＵ（チップセット）と外部デバイスをつなぐバスとしても用いられ、ＧＰＩＢ，ＩＤＥ/（パラレル）ＡＴＡ，ＳＣＳＩ，ＰＣＩ等がある。高速化に限界があるため、ＰＣＩの改良版ＰＣＩ ＥｘｐｒｅｓｓやパラレルＡＴＡの改良版シリアルＡＴＡでは、データラインはシリアルバスでもよい。

≪ＣＰＵ≫
ＣＰＵは、メインメモリ上にあるプログラムと呼ばれる命令列を順に読み込んで解釈・実行することで信号からなる情報を同じくメインメモリ上に出力する。ＣＰＵは、コンピュータ内での演算を行なう中心として機能する。なお、ＣＰＵは、演算の中心となるＣＰＵコア部分と、その周辺部分とから構成され、ＣＰＵ内部に、レジスタ，キャッシュメモリ，キャッシュメモリとＣＰＵコアとを接続する内部バス，ＤＭＡコントローラ，タイマ，ノースブリッジとの接続バスとのインターフェース等が含まれる。なお、ＣＰＵコアは一つのＣＰＵ（チップ）に複数備えられていてもよい。また、ＣＰＵに加えてグラフィックインターフェース（ＧＰＵ）若しくはＦＰＵによって、処理を行ってもよい。

≪不揮発性メモリ≫
（ＨＤＤ）
ハードディスクドライブの基本構造は、磁気ディスク，磁気ヘッド及び磁気ヘッドを搭載するアームから構成される。外部インターフェースは、ＳＡＴＡA(過去ではＡＴＡ)を採用することができる。高機能なコントローラ、例えば、ＳＣＳＩを用いて，ハードディスクドライブ間の通信をサポートする。例えば、ファイルを別のハードディスクドライブにコピーする時、コントローラがセクタを読み取って別のハードディスクドライブに転送して書き込むといったことができる。この時ホストＣＰＵのメモリにはアクセスしない。したがってＣＰＵの負荷を増やさないで済む。
なお、不揮発性メモリとしては「ＮＡＮＤフラッシュ」から構成されるＳＳＤをＨＤＤとともに採用してもよいし、ＨＤＤに置き換えて採用してもよい。

≪メインメモリ≫
ＣＰＵが直接アクセスしてメインメモリ上の各種プログラムを実行する。メインメモリは揮発性のメモリでＤＲＡＭが用いられる。メインメモリ上のプログラムはプログラムの起動命令を受けて不揮発性メモリからメインメモリ上に展開される。その後もプログラム内で各種実行命令や、実行手順にしたがってＣＰＵがプログラムを実行する。

≪オペレーティングシステム（ＯＳ）≫
オペレーティングシステムは、コンピュータ上の資源をアプリケーションに利用させるための管理をしたり、各種デバイスドライバを管理したり、ハードウェアであるコンピュータ自身を管理するために用いられる。小型のコンピュータではオペレーティングシステムとしてファームウェアを用いることもある。

≪デバイスドライバ≫
デバイスドライバは、オペレーティングシステムを介して計算機に付属する各種のデバイスをユーザやアプリケーションに利用可能にするためのデバイスのハードウェアを制御するプログラムである。

≪ＢＩＯＳ≫
ＢＩＯＳは、コンピュータのハードウェアを立ち上げてオペレーティングシステムを稼働させるための手順をＣＰＵに実行させるもので、最も典型的にはコンピュータの起動命令を受けるとＣＰＵが最初に読取りに行くハードウェアである。ここには、ディスク（不揮発性メモリ）に格納されているオペレーティングシステムのアドレスが記載されており、ＣＰＵに展開されたＢＩＯＳによってオペレーティングシステムが順次メインメモリに展開されて稼働状態となる。なお、ＢＩＯＳは、バスに接続されている各種デバイスの有無をチェックするチェック機能をも有している。チェックの結果はメインメモリ上に保存され、適宜オペレーティングシステムによって利用可能な状態となる。なお、外部装置などをチェックするようにＢＩＯＳを構成してもよい。

≪Ｉ／Ｏコントローラ≫
Ｉ／Ｏコントローラは、外部機器との接続に利用される。ＵＳＢコネクタもその一例である。

≪ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ，ＬＡＮ端子等≫
ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４コネクタ、ＬＡＮ端子等は、最も代表的な通信規格のインターフェースである。

以上については、本願明細書中の全ての実施形態におけるハードウェア構成の説明で共通に利用される構成である。
＜実施形態１＞

本実施形態は、主に請求項１，４，５，８，９，１２に関する。
＜実施形態１ 装置 概要＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置は、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する装置であり、平行配置されている複数本の鉄筋と直交する方向で且つ互いに異なる経路を通る複数のレーダ走査を行うことで取得されるハイパボーラ（hyperbola）情報の反射強度の繰り返し周期を同期させて、互いに同期された複数の経路毎のハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する。

このような鉄筋配置情報取得装置では、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の位置を画像化するに際して、複数のレーダ走査における走査スタート位置のずれを自動的に補正することができるので、レーダ走査毎の走査開始位置の位置合わせをファジーに行っても、鉄筋の配置状況を鮮明に画像化することが可能であるという効果を奏する。
なお、一般的に鉄筋の配置は、床面配筋の場合には壁面に対して直交方向に配筋する傾向が高く、壁面の配筋の場合には床面に対して直交して鉛直方向に配筋する傾向が高い。 したがって、レーダ走査を開始する場合には、この前提に立って走査を開始するのが通常である。また、配筋に対して直交方向に走査できていない場合には、直交配筋の両配筋に応答するレーダ反応があるので、これを検知することができる。つまり、直交方向の配筋の一方向の配筋のレーダ反応のみが得られる状態でレーダ走査するように工夫することは作業現場では困難なことではない。なお、鉄筋の配筋はおよそほとんどの配筋が直交配筋となっている。強度計算が容易だからである。
＜実施形態１ 構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞

図３Ａに示すように、本実施形態のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置０３６０は、台車状を成す電磁波レーダ装置０３５０を用いて、鉄筋コンクリート構造体（本実施形態では建築物の床）０３００のコンクリートＣの内部に配置されている複数本のＸ方向鉄筋０３０１、及び、これらのＸ方向鉄筋０３０１と略直交する複数本のＹ方向鉄筋０３０２の配置状況を取得するための装置である。本実施形態では、コンクリートＣの内部に配置されている鉄筋群が上下二層である場合を例示しているが、鉄筋群が三層以上である場合も当然適用可能である。

台車状を成す電磁波レーダ装置０３５０は、コンクリートＣの内部に配置されている鉄筋に対して電磁波を輻射する送信アンテナ０３５１と、輻射した電磁波の鉄筋からの反射波（図３ＡではＸ方向鉄筋０３０１で反射する電磁波を示している）を受信する受信アンテナ０３５２と、受信アンテナ０３５２での反射波の受信強度をその電磁波レーダ装置０３５０の鉄筋からの位置に応じて表示するレーダ画面０３５３とからなっている。この場合、電磁波レーダ装置０３５０には、リニアエンコーダやロータリーエンコーダ等の距離計が組み込まれており、後述するように、構造体表面上を移動してレーダ走査する際のレーダ走査起点（スタート位置）から現走査位置までの距離を測定することができるようになっている。そして、レーダ画面０３５３において、レーダ走査起点からの距離の関数として前記反射波の受信強度を記録し表示できるようになっている。なお、電磁波レーダ装置０３５０でレーダ走査を行うの際の移動速度は、Ｘ方向鉄筋０３０１及びＹ方向鉄筋０３０２の配置状況の把握に関与しないので、レーダ走査に際して電磁波レーダ０３５０装置を手動で移動させてもよいし、例えば、モータにより一定の速度で自動走行させてもよい。

このような電磁波レーダ装置０３５０を用いて構造体表面をレーダ走査する場合において、上述のように、電磁波レーダ装置０３５０をＸ方向鉄筋０３０１と直交する方向に移動させると共に、Ｙ方向鉄筋０３０２と直交する方向に移動させる必要がある。
そこで、Ｘ方向鉄筋０３０１及びＹ方向鉄筋０３０２が格子状に規則正しく配筋されていることを考慮して、本実施形態のように鉄筋コンクリート構造体が建築物の床０３００である場合には、図３Ｂに示すように、まず、床０３００の一角（図示Ｙ方向に沿う壁（又は辺）Ｗａと図示Ｘ方向に沿う壁（又は辺）Ｗｂとの交点）の近傍位置から、電磁波レーダ装置０３５０を図示Ｙ方向及び図示Ｘ方向に一回ずつ移動させて、壁（又は辺）Ｗａに最も近い位置に埋設されているＹ方向鉄筋０３０２及び壁（又は辺）Ｗｂに最も近い位置に埋設されているＸ方向鉄筋０３０１の位置を把握すると共に、Ｘ方向鉄筋０３０１及びＹ方向鉄筋０３０２の各ピッチ（間隔）を把握する。
そして、床０３００上における図示Ｙ方向に沿う壁（又は辺）Ｗａの近傍にＸ方向のレーダ走査のスタートラインＬａを設定して、壁（又は辺）Ｗａに最も近いＹ方向鉄筋０３０２の手前（壁側）からＸ方向のレーダ走査を行うようにする。これと同様に、床０３００上における図示Ｘ方向に沿う壁（又は辺）Ｗｂの近傍にＹ方向のレーダ走査のスタートラインＬｂを設定し、壁（又は辺）Ｗｂに最も近いＸ方向鉄筋０３０１の手前（壁側）からＹ方向のレーダ走査を行うようにする。そして、壁際（又は辺際）に設定したスタートラインＬａ，Ｌｂには、構造体表面上に、目印として例えば線を描いたり、テープを貼付したりすることが好ましい。
なお、床０３００の周囲を囲む壁（又は辺）Ｗａ，ＷｂをスタートラインＬａ，Ｌｂとして利用することができる場合には、例えば、Ｙ方向のレーダ走査において、図３Ｃの部分拡大図に示すように、図示Ｘ方向の壁（又は辺）Ｗｂに電磁波レーダ装置０３５０の後部を突き当てた状態でスタートさせるようにすることが好ましい。これと同じく、Ｘ方向のレーダ走査においても、図示は省略するがＹ方向の壁（又は辺）に電磁波レーダ装置の後部を突き当てた状態でスタートさせるようにすることが好ましい。なぜなら、複数回行うレーダ走査のスタート位置の相互のずれを少なく抑えることができるからである。

ここで、電磁波レーダ装置を、例えば、モータにより一定の速度で移動可能な自走式のものとした場合には、例えば、ビル屋上や原子力発電所建屋の屋上や橋梁等の屋外におけるレーダ走査において、GPS（全地球測位システム）を用いて自走させるようにしてもよい。一方、例えば、ビル床面等の屋内におけるレーダ走査では、ビルの内部に複数のビーコンを配置すると共に電磁波レーダ装置にビーコン用の受信端末を搭載して、複数のビーコンに案内されて自走させるようにしてもよい。
＜実施形態１ 構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック＞

図３Ｄに示すように、本実施形態のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置０３６０は、ハイパボーラ情報保持部０３６１と、ハイパボーラ情報同期部０３６２と、配置情報生成部０３６３と、を有している。
＜実施形態１ 構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック ハイパボーラ情報保持部＞

「ハイパボーラ情報保持部０３６１」は、上記電磁波レーダ装置０３５０により取得したＸ方向鉄筋０３０１に係るハイパボーラ情報を保持する。このＸ方向鉄筋０３０１に係るハイパボーラ情報は、図３Ａに示すように、Ｘ方向鉄筋０３０１と直交する方向に電磁波レーダ装置０３５０を移動させるレーダ走査を実施することで取得され、このレーダ走査を略平行に配置されている複数本のＸ方向鉄筋０３０１にわたって経路を変えて複数回実施することで、複数本のＸ方向鉄筋０３０１に係るハイパボーラ情報が取得される。この場合、経路を変えて複数回実施するレーダ走査毎に取得される各ハイパボーラ情報には、複数ある経路のうちのどの経路を通過したレーダ走査によるものであるかを識別するためのレーダ走査経路識別情報がそれぞれ付与されるようになっており、「ハイパボーラ情報保持部０３６１」では、レーダ走査経路識別情報が付与されたハイパボーラ情報を保持するものとなっている。
また、この「ハイパボーラ情報保持部０３６１」は、Ｘ方向鉄筋０３０１と同様に、電磁波レーダ装置０３５０により取得したＹ方向鉄筋０３０２に係るハイパボーラ情報を保持する。略平行に配置されている複数本のＹ方向鉄筋０３０２に係るハイパボーラ情報も、Ｙ方向鉄筋０３０２と直交する方向のレーダ走査を複数本のＹ方向鉄筋０３０２にわたって経路を変えて複数回実施することで取得される。そして、この経路を変えて複数回実施するレーダ走査毎に取得される各ハイパボーラ情報も、レーダ走査経路識別情報がそれぞれ付与された状態で、「ハイパボーラ情報保持部０３６１」に保持されるようになっている。
この際、図３Ｂで示したレーダ走査のスタートラインＬａ，Ｌｂの交点、すなわち、鉄筋コンクリート構造体が建築物の床０３００である場合には、壁際（又は辺際）Ｗａ，ＷｂにおけるスタートラインＬａ，Ｌｂの交点を原点Ｌｐとして設定し、原則としてこの原点Ｌｐからレーダ走査経路識別情報の通し番号を順次付与することが好ましい。

ここで、図３ＥのＸ方向鉄筋０３０１の埋設状態の模式図に示すように、電磁波レーダ装置０３５０をＸ方向鉄筋０３０１の配置方向と直交する方向に移動させてレーダ走査を行う場合、送信アンテナ０３５１から輻射される電磁波は、コンクリートＣの内部において進行方向及び後退方向に広がりを持って進むため、例えば、電磁波レーダ装置０３５０がＸ方向鉄筋０３０１の直上を通過する手前の位置Ｐ１でも、Ｘ方向鉄筋０３０１からの斜めの反射波Ｒ１を受信することとなる。この際、図３Ｆのレーダ画面を模した図に示すように、電磁波レーダ装置０３５０のレーダ画面では、位置Ｐ１で輻射された電磁波が反射波Ｒ１となって戻る際の反射強度が電磁波レーダ装置の位置Ｐ１に対応して表示されるようになっている。そして、電磁波レーダ装置０３５０がＸ方向鉄筋０３０１の直上の位置Ｐ２を通過する時点では、この位置Ｐ２で輻射された電磁波が反射波Ｒ２となって戻る反射強度が最も大きくなり、レーダ画面において、この反射強度が位置Ｐ２に対応して表示されるようになっている。その後、電磁波レーダ装置０３５０が位置Ｐ３を通過した際は、通り過ぎたＸ方向鉄筋０３０１からの斜めの反射波を受信することとなり、電磁波レーダ装置０３５０のレーダ画面では、位置Ｐ３で輻射された電磁波が反射波Ｒ３となって戻る際の反射強度が位置Ｐ３に対応して表示されるようになっている。
その結果、レーダ画面には、Ｘ方向鉄筋０３０１をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、Ｘ方向鉄筋０３０１の位置情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示される。
なお、Ｘ方向鉄筋０３０１からの反射強度が最も大きくなるＸ方向鉄筋０３０１の直上の位置Ｐ２を電磁波レーダ装置０３５０が通過する際に、この電磁波レーダ装置０３５０の通過を周囲に認識させるための通過音や光を発するように構成することができる。

例えば、図３Ｇのレーダ走査のイメージ図（３本の鉄筋、それらの鉄筋に対するレーダ走査方向、レーダの反射強度をまとめて表した図）に示すように、経路を変えてレーダ走査を複数回（図示例では３回）実施する場合、第１の走査経路ＳＣ１に沿うレーダ走査で取得されるＸ方向鉄筋０３０１Ａ，０３０１Ｂ，０３０１Ｃに係るハイパボーラ情報は、その走査終了後に電磁波レーダ装置のレーダ画面に表示される。これと同様に、第２の走査経路ＳＣ２に沿うレーダ走査及び第３の走査経路ＳＣ３に沿うレーダ走査で取得したＸ方向鉄筋０３０１Ａ，０３０１Ｂ，０３０１Ｃに係る各ハイパボーラ情報も、それぞれの走査終了後に電磁波レーダ装置のレーダ画面に表示される。

そして、第１の走査経路ＳＣ１～第３の走査経路ＳＣ３の各レーダ走査で取得したＸ方向鉄筋０３０１Ａ，０３０１Ｂ，０３０１Ｃに係る各ハイパボーラ情報は、図３Ｈに示すように、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３がそれぞれ付与された状態で「ハイパボーラ情報保持部０３６１」に保持される。

このようなＸ方向鉄筋の場合と同様に、電磁波レーダ装置をＹ方向鉄筋の配置方向と直交する方向に移動させてレーダ走査を行うと、レーダ画面には、Ｙ方向鉄筋をピークとする左右対称の山形波形、すなわち、深さ方向の波形の情報であるハイパボーラ波形（情報）が表示され、レーダ走査を経路を変えて複数回実施して取得したＹ方向鉄筋に係るハイパボーラ情報は、レーダ走査経路識別情報がそれぞれ付与された状態で「「ハイパボーラ情報保持部０３６１」に保持される。
なお、上記本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置では、鉄筋の配置情報を取得するだけでなく、電磁波レーダ装置の送信アンテナからコンクリートの内部に電磁波を輻射し、鉄筋で反射して戻る反射波を受信アンテナで受けることによって、鉄筋の埋設深度（かぶり深さ）も測定することができる。

ここで、鉄筋の埋設深度Ｄ（ｍ）は、送信アンテナから輻射された電磁波が鉄筋で反射して受信アンテナで受信されるまでの時間Ｔ（ｓ）の半分（片道分）に、コンクリートを透過する電磁波の速度Ｖ（ｍ／ｓ）を掛けて求められ、式１で表される。
Ｄ＝（１／２）×Ｔ×Ｖ 式１

この際、電磁波の空気（真空）中の速度は３×１０^８（ｍ／ｓ）であり、この電磁波がコンクリートを透過する際の速度Ｖは、媒質であるコンクリート固有の比誘電率で定まり、式２で表される。なお、コンクリートの乾燥でも湿潤でもない標準的な比誘電率ε_ｒは６～８である。
Ｖ＝（３×１０^８）／（ε_ｒ）^１／２ 式２

したがって、鉄筋の埋設深度Ｄ（ｍ）は、式１及び式２により、式３で表される。
Ｄ＝（１／２）×｛（３×１０^８）／（ε_ｒ）^１／２｝×Ｔ 式３
＜実施形態１ 構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック ハイパボーラ情報同期部＞

「ハイパボーラ情報同期部０３６２」は、ハイパボーラ情報保持部０３６１に保持されている複数のハイパボーラ情報、すなわち、異なる経路を通る複数回のレーダ走査によるハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期させるべく機能する。

具体的には、図３Ｈに示すレーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３がそれぞれ付与された３つのハイパボーラ情報において、例えば、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ２が付与されたハイパボーラ波形（情報）の走査開始位置Ｓ２が、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ３がそれぞれ付与された他の２つのハイパボーラ波形（情報）の走査開始位置Ｓ１，Ｓ３に対してずれている場合に、「ハイパボーラ情報同期部０３６２」は、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ２が付与されたハイパボーラ波形の反射強度の繰り返し周期を、図３Ｈに仮想線で示すように、他の２つのハイパボーラ波形の反射強度の繰り返し周期に同期させるべく機能する。なお、ここでは、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ２のハイパボーラ波形の走査開始位置Ｓ２が、他の２つのハイパボーラ波形の走査開始位置Ｓ１，Ｓ３に対してずれている場合を例示したが、例えば、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３のハイパボーラ波形（情報）の各走査開始位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が互いにずれている場合において、「ハイパボーラ情報同期部０３６２」は、いずれか１つのハイパボーラ波形、例えば、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1のハイパボーラ波形における反射強度の繰り返し周期に同期させるべく機能する。

つまり、「ハイパボーラ情報同期部０３６２」では、異なる経路を通る複数回のレーダ走査によるハイパボーラ波形（情報）の走査開始位置の互いの誤差を自動的に補正するべく機能する。
＜実施形態１ 構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞
＜実施形態１ 構成 機能ブロック 配置情報生成部＞

「配置情報生成部０３６３」は、異なる経路毎のレーダ走査で得られたハイパボーラ情報であってハイパボーラ情報同期部０３６２で互いに同期されたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成するべく機能する。

この「配置情報生成部０３６３」で生成する鉄筋の配置情報は、ハイパボーラ情報同期部０３６２で互いに同期された複数のハイパボーラ情報、すなわち、異なる経路を通る複数回のレーダ走査による反射強度の繰り返し周期が互いに同期されたハイパボーラ情報に基づいて生成されるものであり、本実施形態では、図３Ｉに示すように、鉄筋０３０１，０３０２の配置状況を鮮明な画像情報として生成する。なお、この鉄筋の配置状況を示す画像情報は、図３Ａに示す鉄筋配置情報取得装置０３６０のディスプレイ０３６５に表示されるが、電磁波レーダ０３５０のレーダ画面０３５３にも表示するようにすることが望ましい。
＜実施形態１ ハードウェア構成 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞

図４に示すように、本実施形態のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置０４６０は、ＣＰＵ０４６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０４６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０４６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０４６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報保持プログラム、ハイパボーラ情報同期プログラム、配置情報生成プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０４６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態１ 処理の流れ 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞

本実施形態のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置では、図５に示すように、ハイパボーラ情報保持ステップＳ０５０１が実行されて、平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報が保持される。
次いで、ハイパボーラ情報同期ステップＳ０５０２が実行されて、保持されている異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期が同期される。
次に、配置情報生成ステップＳ０５０３が実行されて、ハイパボーラ情報同期ステップＳ０５０２で同期された異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報が画像情報として生成される。
＜実施形態１ 効果 主に請求項１，４，５，８，９，１２に対応＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置では、レーダ走査を行って、コンクリート中に平行に複数本配置された鉄筋の位置を画像化するに際して、レーダ走査毎の走査開始位置の位置合わせをファジーに行っても、鉄筋の配置状況が正確且つ鮮明に表示される画像を得ることができるので、慎重な走査開始位置の位置合わせを必要としない分だけ、レーダ走査の時間短縮及び作業性向上を実現させることが可能であるという効果を奏する。
＜実施形態２＞

本実施形態は、主に請求項２，６，１０に関する。
＜実施形態２ 鉄筋配置情報取得装置 概要＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置は、実施形態１を基本とし、異なる経路を通る複数のレーダ走査を行うことで取得されたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期させるにあたって、この同期の起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付部をさらに有することを特徴としている。

このような鉄筋配置情報取得装置では、ハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期させるに際して、起点入力受付部において同期の起点となる部分の特定が成されるので、ハイパボーラ情報保持部に保持されているハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期が迅速に行われることとなる。
＜実施形態２ 構成 主に請求項２，６，１０に対応＞
＜実施形態２ 構成 機能ブロック 起点入力受付部＞

図６Ａに示すように、本実施形態のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置０６６０が、実施形態１の鉄筋配置情報取得装置と比べて特徴とするところは、異なる経路を通る複数のレーダ走査により取得されたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期をハイパボーラ情報同期部０６６２で同期させるのに先立って、この同期の起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付部０６６４をさらに有している点にある。

この起点入力受付部０６６４では、図６Ｂに示すように、例えば、異なる経路を通るレーダ走査により取得されたレーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３のハイパボーラ波形（情報）の各走査開始位置Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が互いにずれている場合において、各反射強度の繰り返し周期の起点となる部分、具体的には、例えば、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３の各ハイパボーラ波形における走査開始から最初に現れる同一の鉄筋０６０１Ａに係るピークの位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を入力する。つまり、レーダ走査経路識別情報Ｗｘｎまでのハイパボーラ波形（情報）がある場合には、同一の鉄筋０６０１Ａに係るピークの位置Ｌｎまでを入力する。

したがって、本実施形態に係る鉄筋配置情報取得装置０６６０では、ハイパボーラ情報保持部に保持されているハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期が迅速に行われることとなり、レーダ走査による鉄筋配置情報の取得時間のさらなる短縮化が実現する。
また、例えば、図６Ｃに示すように、鉄筋コンクリート構造体が建築物の床０６００であり、その四隅に柱等の出っ張り部０６５０がある場合には、すなわち、埋設されている鉄筋０６０１と直交する方向への矢印で示すレーダ走査の走査開始位置Ｓ１，Ｓ５とＳ２～Ｓ４が異なる場合には、走査開始位置Ｓ１，Ｓ５からのレーダ走査で得られるハイパボーラ波形と、走査開始位置Ｓ２～Ｓ４の各レーダ走査で得られるハイパボーラ波形とでは、走査開始から最初に現れる鉄筋が異なることになる。具体的には、走査開始位置Ｓ２～Ｓ４の各レーダ走査で得られるハイパボーラ波形において、走査開始から最初に現れるピークは鉄筋０６０１Ａに係るものであるが、走査開始位置Ｓ１，Ｓ５からのレーダ走査で得られるハイパボーラ波形では、走査開始から最初に現れるピークは鉄筋０６０１Ｃに係るものとなる。
本実施形態に係る鉄筋配置情報取得装置０６６０では、このような場合において、まず、走査開始位置Ｓ２～Ｓ４の各レーダ走査で得られるハイパボーラ波形の走査開始から最初に現れる同一の鉄筋０６０１Ａに係るピークの位置を起点として入力する。そして、走査開始位置Ｓ１，Ｓ５からのレーダ走査で得られるハイパボーラ波形の走査開始から最初に現れる鉄筋０６０１Ｃに係るピークの位置を起点として入力する際に、走査開始位置Ｓ２～Ｓ４の各レーダ走査で得られるハイパボーラ波形においても、鉄筋０６０１Ｃに係るピークの位置も起点として入力することで対応する。
このように、本実施形態に係る鉄筋配置情報取得装置０６６０において、異なる経路を通るレーダ走査により取得されたハイパボーラ波形（情報）の各反射強度の繰り返し周期の起点となる部分を複数設定することができる。
＜実施形態２ ハードウェア構成 主に請求項２，６，１０に対応＞

図７に示すように、本実施形態の鉄筋配置情報取得装置０７６０は、ＣＰＵ０７６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ０７６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ０７６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ０７６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報保持プログラム、ハイパボーラ情報同期プログラム、配置情報生成プログラムに加えて起点入力受付プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ０７６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態２ 処理の流れ 主に請求項２，６，１０に対応＞

本実施形態の鉄筋配置情報取得装置では、図８に示すように、ハイパボーラ情報保持ステップＳ０８０１が実行された後、ハイパボーラ情報同期ステップＳ０８０２及び配置情報生成ステップＳ０８０３が順次実行されるのに先立って、起点入力受付ステップＳ０８０４が実行される。この起点入力受付ステップＳ０８０４では、異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて、ハイパボーラ情報同期ステップＳ０８０２で同期をとるための起点となる部分を特定するための入力の受付が実行される。
＜実施形態２ 効果 主に請求項２，６，１０に対応＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置では、レーダ走査により鉄筋配置情報を取得する際の作業時間のさらなる短縮化を実現することが可能であるという効果を奏する。
＜実施形態３＞

本実施形態は、主に請求項３，７，１１に関する。
＜実施形態３ 鉄筋配置情報取得装置 概要＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置は、実施形態１を基本とし、異なる経路を通る複数のレーダ走査を行うことで取得されたハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期がなされるのに先立って、この同期の起点となる部分を取得する起点取得部をさらに有することを特徴としている。

このような鉄筋配置情報取得装置では、ハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期が成される時点において、同期の起点となる部分が起点取得部によって取得されるので、ハイパボーラ情報保持部に保持されているハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期が迅速に行われることとなる。
＜実施形態３ 構成 主に請求項３，７，１１に対応＞
＜実施形態３ 構成 機能ブロック 起点取得部＞

図９Ａに示すように、本実施形態の鉄筋配置情報取得装置０９６０が、実施形態１の鉄筋配置情報取得装置と比べて特徴とするところは、異なる経路を通る複数のレーダ走査により取得されたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期をハイパボーラ情報同期部０９６２で同期させるのに先立って、この同期の起点となる部分を自動的に取得する起点取得部０９６５をさらに有している点にある。

この起点取得部０９６５では、図９Ｂの上部に示すように、例えば、異なる経路を通るレーダ走査により取得されたレーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３のハイパボーラ波形（情報）の最初に現れる各ピーク位置が互いにずれている場合において、各反射強度の繰り返し周期の起点となる部分、具体的には、例えば、レーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３の各ピーク位置を自動的に取得する、つまり、所定の個数分のピーク位置を自動的に取得する。
このように、反射強度の繰り返し周期の起点となる部分としてレーダ走査経路識別情報Ｗｘ1，Ｗｘ２，Ｗｘ３の最初に現れる各ピーク位置（鉄筋０９０１Ａに対応）を自動的に取得することで、ハイパボーラ情報同期部において、図９Ｂの下部に示すように、ハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期がなされることとなる。

したがって、本実施形態に係る鉄筋配置情報取得装置０９６０においても、ハイパボーラ情報保持部に保持されているハイパボーラ情報における反射強度の繰り返し周期の同期が迅速に行われることとなり、レーダ走査による鉄筋配置情報の取得時間のさらなる短縮化が実現する。
＜実施形態３ ハードウェア構成 主に請求項３，７，１１に対応＞

図１０に示すように、本実施形態の鉄筋配置情報取得装置１０６０は、ＣＰＵ１０６１と、ＨＤＤ、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ１０６２と、Ｄ－ＲＡＭ等のメインメモリ１０６３と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ１０６２には、プログラムとしてハイパボーラ情報保持プログラム、ハイパボーラ情報同期プログラム、配置情報生成プログラムに加えて起点取得プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ１０６３の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
＜実施形態３ 処理の流れ 主に請求項３，７，１１に対応＞

本実施形態の鉄筋配置情報取得装置では、図１１に示すように、ハイパボーラ情報保持ステップＳ１１０１が実行された後、ハイパボーラ情報同期ステップＳ１１０２及び配置情報生成ステップＳ１１０３が順次実行されるのに先立って、起点取得ステップＳ１１０４が実行される。この起点取得ステップＳ１１０４では、異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて、ハイパボーラ情報同期ステップＳ１１０２で同期をとるための起点となる部分の取得が実行される。
＜実施形態３ 効果 主に請求項３，７，１１に対応＞

本実施形態に係るレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋配置情報取得装置においても、実施形態２に係る鉄筋配置情報取得装置と同様に、レーダ走査により鉄筋配置情報を取得する際の作業時間のさらなる短縮化を実現することが可能であるという効果を奏する。

０３６０ 鉄筋配置情報取得装置
０３６１ ハイパボーラ情報保持部
０３６２ ハイパボーラ情報同期部
０３６３ 配置情報生成部

Claims (12)

1. コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得装置であって、
   平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持部と、
   保持されている異なる経路を通る複数のレーダ走査によるハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期するハイパボーラ情報同期部と、
   同期された前記異なる経路毎に得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成部と、
   からなるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置。
2. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付部をさらに有する請求項１に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置。
3. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得部をさらに有する請求項１に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置。
4. 前記配置情報生成部で生成された配置情報が画像情報である請求項１又は請求項２に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置。
5. コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得プログラムであって、
   平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持プログラムと、
   保持されている前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期する同期プログラムと、
   同期された前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成プログラムと、
   を有する計算機である鉄筋情報取得装置に読み取り実行可能に記録したレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得プログラム。
6. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付プログラムをさらに有する請求項５に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得プログラム。
7. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得プログラムをさらに有する請求項５に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得プログラム。
8. 前記配置情報生成プログラムで生成された配置情報が画像情報である請求項５又は請求項６に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得プログラム。
9. コンクリート中に埋設されて平行に複数本配置された鉄筋の配置情報を取得する鉄筋配置情報取得装置の動作方法であって、
   平行に配置されている複数の鉄筋にわたって直交する方向であって異なる経路を通る複数のレーダ走査を行って取得したハイパボーラ情報を保持するハイパボーラ情報保持ステップと、
   保持されている前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返し周期を同期する同期ステップと、
   同期された前記異なる経路ごとに得られたハイパボーラ情報に基づいて鉄筋の配置情報を生成する配置情報生成ステップと、
   からなるレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置の動作方法。
10. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を特定するための入力を受付ける起点入力受付ステップをさらに有する請求項９に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置の動作方法。
11. 前記異なる経路のレーダ走査によって得られたハイパボーラ情報の反射強度の繰り返しに基づいて前記同期をとるための起点となる部分を取得する起点取得ステップをさらに有する請求項９に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置の動作方法。
12. 前記配置情報生成ステップで生成された配置情報が画像情報である請求項９又は請求項１０に記載のレーダ走査によるコンクリート中の鉄筋情報取得装置の動作方法。

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