JP7371370B2 - 埋設物検出装置および埋設物検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、埋設物検出装置および埋設物検出方法に関する。

コンクリート内の埋設物を探索する装置として、コンクリートの表面を移動させながら、コンクリートに向かって放射した電磁波の反射波から埋設物を検出する埋設物検出装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
このような埋設物検出装置では、作業者がコンクリートの表面を手動で移動させると表示画面に埋設物の位置が表示される。

特表２０１７－５３２５２８号公報

図３０（ａ）は、コンクリート２００に埋設されている鉄筋２０１において表示される白黒山形波形の一例を示す模式図であり、図３０（ｂ）は、コンクリート２００に埋設されている樹脂の空洞管２０２において表示される白黒山形波形の一例を示す模式図である。コンクリート２００の表面が２００ａで示されている。
例えば、発射する電磁波がプラスパルスの場合、比誘電率の高い金属（例えば鉄筋２０１）では、位相が反転してマイナスの反射波が受信され、例えば黒白の山形波形が表示される。一方で、比誘電率の低い非金属では、プラスの反射波が受信され、白黒の山形波形が表示される。

しかしながら、非金属の樹脂の空洞管２０２の場合、内部が空洞であるためコンクリート２００から空洞に変化する境界面で一部はプラスの反射波として受信されるが、ほとんどの電磁波は透過して空洞管２０２からコンクリートに変化する部分で再度マイナスの反射波が得られる。この場合、空洞の大きさに比べてコンクリート２００の厚さの方が一般的には大きいためプラスの反射波よりもマイナスの反射波の信号強度が大きくなる。従って、図３０（ｂ）に示すように白黒白の山形波形が表示される。

このため、信号強度で金属と非金属を判別する場合には、双方ともマイナスの反射波の信号強度が大きくなるため、図３１（ｂ）に示すように、空洞管２０２の場合であっても図３１（ａ）の鉄筋２０１と同様に黒の位置を埋設物の位置（図３１（ｂ）の×印参照）と判定する場合がある。この場合、図３１（ｂ）の誤差Ｅに示すように、樹脂の空洞管２０２の太さ分検出位置を下方の位置と判定するため探査精度が悪くなっていた。

本発明は、精度良く埋設物を検出することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出方法を提供することを目的とする。

第１の発明にかかる埋設物検出装置は、対象物の表面を移動しながら対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置であって、受信部と、信号強度ピーク検出部と、深さ位置ピーク検出部と、判定部と、を備える。受信部は、移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する。信号強度ピーク検出部は、タイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々のタイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。深さ位置ピーク検出部は、各々のタイミングで検出された信号強度のピークを有する深さ位置のうち、移動方向において連続している深さ位置から深さ位置のピークを検出する。判定部は、対象物の表面側から深さ方向に向かって１番目、２番目および３番目に配置される深さ位置のピークである第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピーク、および、第３の深さ位置のピークのうち前記第２の深さ位置のピークと前記第３の深さ位置のピーク、および／または、前記第１の深さ位置のピークと前記第２の深さ位置のピークを用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。なお、判定部は、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークの信号強度を用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。

ここで、第２の深さ位置のピークと第３の深さ位置のピーク、および／または、第１の深さ位置のピークと第２の深さ位置のピークを用いることによって、埋設物が金属または非金属か判別することができ、金属の場合には、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とし、非金属の場合には第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。
このように、金属の場合と非金属の場合に分けて埋設物の位置と判定するピークの位置をかえることによって、精度良く埋設物の位置を判定することができる。

第２の発明にかかる埋設物検出装置は、第１の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定部は、第１の深さ位置のピークおよび第２の深さ位置のピークの信号強度を用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第３の発明にかかる埋設物検出装置は、第１または２の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定部は、第３の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第１の所定閾値以上の場合、第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定し、第１の所定閾値より小さい場合、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第４の発明にかかる埋設物検出装置は、第２の発明または第２の発明に従属する第３の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定部は、第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する第１の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第２の所定閾値以上の場合、第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定し、第２の所定閾値より小さい場合、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第５の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～第４のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、放射される電磁波は、プラスまたはマイナスのパルスであり、電磁波が、プラスパルスの場合は、第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。電磁波が、マイナスパルスの場合は、第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。
このように、放射される電磁波がプラスパルスまたはマイナスパルスのいずれであっても、埋設物の位置を精度良く判定することができる。

第６の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～第５のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークは、移動方向において第１の深さ位置のピークの所定範囲内に配置されている。
これによって、移動方向において第１の深さ位置のピークの所定範囲に設けられた第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークを用いて、埋設物の金属と非金属の区別を判定し、精度良く埋設物の位置を検出することができる。

第７の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～第６のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピング部を更に備える。深さ位置ピーク検出部は、グループにおける最も浅い深さ位置を、深さ位置のピークとして検出する。
これによって、第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークの各々は、グルーピングされた連続した信号強度のピークにおける深さ位置のなかから最も浅い深さ位置として検出される。

第８の発明にかかる埋設物検出装置は、第７の発明にかかる埋設物検出装置であって、深さ位置ピーク検出部は、移動方向と深さ方向における平面において、グループが所定条件を満たしているか否かを判定する。所定条件を満たしていると判定した場合に、グループにおける最も浅い深さ位置を、深さ位置のピークとして検出する。
これによって、グループが例えば山形等の所定形状の場合に、そのグループの深さ位置のピークを、第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークとして選択される可能性の対象とすることができ、グループが所定形状でない場合には、選択される可能性の対象とされない。

第９の発明にかかる埋設物検出装置は、第１～８のいずれかの発明にかかる埋設物検出装置であって、第１の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された埋設物は、非金属である。第２の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された埋設物は、金属である。
このように埋設物について金属と非金属の区別を判定することができる。

第１０の発明にかかる埋設物検出方法は、対象物の表面を移動しながら対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出方法であって、受信ステップと、信号強度ピーク検出ステップと、深さ位置ピーク検出ステップと、判定ステップと、を備える。受信ステップは、移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する。信号強度ピーク検出ステップは、タイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々のタイミングにおける対象物の深さ方向の信号強度のピークを検出する。深さ位置ピーク検出ステップは、各々のタイミングで検出された信号強度のピークを有する深さ位置のうち、移動方向において連続している深さ位置から深さ位置のピークを検出する。判定ステップは、対象物の表面側から深さ方向に向かって１番目、２番目および３番目に配置される前記深さ位置のピークである第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピーク、および、第３の深さ位置のピークのうち第２の深さ位置のピークと第３の深さ位置のピーク、および／または、第１の深さ位置のピークと第２の深さ位置のピークを用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。なお、判定ステップは、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークの信号強度を用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。

ここで、第２の深さ位置のピークと第３の深さ位置のピーク、および／または、第１の深さ位置のピークと第２の深さ位置のピークを用いることによって、埋設物が金属または非金属か判別することができ、金属の場合には、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とし、非金属の場合には第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。
このように、金属の場合と非金属の場合に分けて埋設物の位置と判定するピークの位置をかえることによって、精度良く埋設物の位置を判定することができる。

第１１の発明にかかる埋設物検出装置は、第１０の発明にかかる埋設物検出装置であって、判定ステップは、第１の深さ位置のピークおよび第２の深さ位置のピークの信号強度を用いて、第１の深さ位置のピークの位置または第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置として判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第１２の発明にかかる埋設物検出方法は、第１０または１１の発明にかかる埋設物検出方法であって、判定ステップは、第３の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第１の所定閾値以上の場合、第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定し、第１の所定閾値より小さい場合、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第１３の発明にかかる埋設物検出方法は、第１１の発明または第１１の発明に従属する第１２の発明にかかる埋設物検出方法であって、判定ステップは、第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する第１の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第２の所定閾値以上の場合、第１の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定し、第２の所定閾値より小さい場合、第２の深さ位置のピークの位置を埋設物の位置と判定する。
これにより、埋設物が金属または非金属の判定を行い、その判定結果に応じた深さ位置のピークの位置を埋設物の位置とすることができる。

第１４の発明にかかる埋設物検出方法は、第１０～第１３の発明にかかる埋設物検出方法であって、放射される電磁波は、プラスまたはマイナスのパルスである。電磁波が、プラスパルスの場合は、第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。電磁波が、マイナスパルスの場合は、第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する。
このように、放射される電磁波がプラスパルスまたはマイナスパルスのいずれであっても、埋設物の位置を精度良く判定することができる。

第１５の発明にかかる埋設物検出方法は、第１０～第１４の発明にかかる埋設物検出方法であって、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークは、移動方向において第１の深さ位置のピークの所定範囲内に配置されている。
これによって、移動方向において第１の深さ位置のピークの所定範囲に設けられた第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークを用いて、埋設物の金属と非金属の区別を判定し、精度良く埋設物の位置を検出することができる。

第１６の発明にかかる埋設物検出方法は、第１０～第１５の発明にかかる埋設物検出方法であって、移動方向において所定間隔以内で連続している複数の信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピングステップを更に備える。深さ位置ピーク検出ステップは、グループにおける最も浅い深さ位置を、深さ位置のピークとして検出する。
これによって、第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークの各々は、グルーピングされた連続した信号強度のピークにおける深さ位置のなかから最も浅い深さ位置として検出される。

第１７の発明にかかる埋設物検出方法は、第１６の発明にかかる埋設物検出方法であって、深さ位置ピーク検出ステップは、移動方向と深さ方向における平面において、グループが所定条件を満たしているか否かを判定する。所定条件を満たしていると判定した場合に、グループにおける最も浅い深さ位置を、深さ位置のピークとして検出する。

これによって、グループが例えば山形等の所定形状の場合に、そのグループの深さ位置のピークを、第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピークおよび第３の深さ位置のピークとして選択される可能性の対象とすることができ、グループが所定形状でない場合には、選択される可能性の対象とされない。

第１８の発明にかかる埋設物検出方法は、第１０～第１７の発明にかかる埋設物検出方法であって、第１の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された埋設物は、非金属である。第２の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された埋設物は、金属である。
このように埋設物について金属と非金属の区別を判定することができる。

本発明によれば、不完全な形状の反射波からも埋設物を検出することが可能な埋設物検出装置および埋設物検出方法を提供することができる。

本発明にかかる実施の形態における埋設物検出装置の構成をコンクリート上に配置した状態を示す斜視図。 図１の埋設物検出装置の概略構成を示すブロック図。 図２のインパルス制御モジュールの構成を示すブロック図。 図３のＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図。 図２のメイン制御モジュールの構成を示すブロック図。 （ａ）差分処理を行う前の画像データを示す図、（ｂ）差分処理後の画像データを示す図。 （ａ）移動平均処理を行った後の画像データを示す図、（ｂ）図１０（ａ）のラインＬ１のＲＦデータの信号強度を示す図。 図７（ｂ）のＰ１０～Ｐ３の間の拡大図。 図５の一次微分処理部およびチャタリング除去部による処理を説明するための図。 画像データを示す図。 （ａ）～（ｄ）グルーピング部による処理を説明するための図。 （ａ）図５のグルーピング部によってグループ化された複数のピークの深さ位置を示す図、（ｂ）図１８（ａ）の波形を微分した図。 （ａ）図１８（ａ）に第２条件を付加した図。（ｂ）図１８（ｂ）に第２条件を付加した図。 （ａ）微分したグラフの斜線部が所定閾値以上の例を示す図、（ｂ）微分したグラフの斜線部が所定閾値未満の例を示す図。 頂点グルーピングの例を示す図。 （ａ）埋設物が鉄筋の場合の黒白の山形波形を示す模式図、（ｂ）埋設物が樹脂の空洞管の場合の白黒白の山形波形を示す模式図。 （ａ）コンクリート中の埋設物が鉄筋の場合の画像データと、画像データ上のラインＬａ上における信号強度を示す図、（ｂ）コンクリート中の埋設物が受信お空洞管の場合の画像データと、画像データ上のラインＬａ上における信号強度を示す図。 （ａ）種類の異なる埋設物を異なる深さに埋設した場合に第１条件を適用した例を示す図、（ｂ）種類の異なる埋設物を異なる深さに埋設した場合に第２条件を適用した例を示す図。 図１の埋設物検出装置の埋設物探査処理を示すフロー図。 図１９の反射波解析処理を示すフロー図。 図２０の差分処理を示すフロー図。 図２０の差分結果の一次微分処理を示すフロー図。 図２０のチャタリング除去処理を示すフロー図。 図２０のピーク検出処理を示すフロー図。 図１９の埋設物判定処理を示すフロー図。 図２５のグルーピング処理を示すフロー図。 図２５の埋設物判定処理を示すフロー図。 図２５の山形波形頂点検出処理を示すフロー図。 図２５の埋設物判定処理を示すフロー図。 図２５の埋設物判定処理を示すフロー図。 （ａ）埋設物が鉄筋の場合の黒白の山形波形を示す模式図、（ｂ）埋設物が樹脂の空洞管の場合の白黒白の山形波形を示す模式図。 （ａ）埋設物が鉄筋の場合の埋設物の位置のマーキングを示す模式図、（ｂ）従来において埋設物が樹脂の空洞管の場合の埋設物の位置のマーキングを示す模式図。

以下に、本発明の実施の形態に係る埋設物検出装置について図面に基づいて説明する。
＜構成＞
（埋設物検出装置１の概要）
図１は、本発明に係る実施の形態における埋設物検出装置１をコンクリート１００上に配置した状態を示す斜視図である。図２は、本実施の形態における埋設物検出装置１の概略構成を示すブロック図である。

本実施の形態の埋設物検出装置１は、コンクリート１００等の対象物の表面１００ａを移動しながら電磁波をコンクリート１００に放射し、その反射波を受信して解析することによって、コンクリート１００内の埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を検出する。
図１では、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、例えば、鉄筋であり、それぞれの埋設物は、表面１００ａから順に２０ｃｍ、１５ｃｍ、１０ｃｍ、５ｃｍの深さ位置に埋設されている。深さ方向が矢印Ｂで示されており、表面方向が矢印Ｃで示されている。深さ方向は、表面方向の反対方向である。なお、後述するように、鉄筋に限らず樹脂の空洞管であってもよい。

埋設物検出装置１は、本体部２と、把手３と、車輪４と、インパルス制御モジュール５と、メイン制御モジュール６と、エンコーダ７と、表示部８と、を有する。
本体部２の上面に把手３が設けられている。本体部２の下部に４つの車輪が回転自在に取り付けられている。作業者は、コンクリート１００内部の埋設物を検出する際には、把手３を把持して車輪４を回転させながら埋設物検出装置１をコンクリート１００の表面１００ａ上で移動させる。

インパルス制御モジュール５は、コンクリート１００に向けてパルス状の電磁波（電磁波）を放射するタイミング、および放射した電磁波の反射波を受信するタイミング等の制御を行う。
エンコーダ７は、車輪４に接続されており、車輪４の回転を検出し、検出された車輪４の回転に基づいてインパルス制御モジュール５にパルス状の電磁波を放射する放射タイミングおよび電磁波の反射波の取得タイミングを制御するための信号を送信する。

メイン制御モジュール６は、インパルス制御モジュール５で受信された反射波に関するデータを受け取り、埋設物の検出を行う。
表示部８は、本体部２の上面に設けられており、埋設物１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの位置を示す画像を表示する。

（インパルス制御モジュール５）
図３は、インパルス制御モジュール５の構成を示すブロック図である。
インパルス制御モジュール５は、制御部１０と、送信アンテナ１１と、受信アンテナ１２（受信部の一例）と、インパルス生成回路１３と、ディレイＩＣ１４と、サンプリングパルス生成回路１５と、高速サンプル・ホールド回路１６と、Ａ／Ｄコンバータ１７と、を有している。
本実施の形態のインパルス制御モジュール５は、等価サンプリングを用いて、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波の反射波を受信アンテナ１２で受信する。

等価サンプリングは、エンコーダ７による入力のタイミングをトリガとして、パルス状の電磁波を同じ地点で複数回（例えば約５００）送信して１セットとする。
一例として、初回の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングと同時の０ステップに受信波の電圧を取得する。そして、２回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから１ステップ（例えば１０ｐｓ後）の受信波の電圧のみを取得する。３回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから２ステップ（たとえば２０ｐｓ）後の受信波の電圧を取得する。４回目の電磁波の放射時には、電磁波の放射タイミングから３ステップ（たとえば３０ｐｓ）後の受信波の電圧を取得する。

これを１セット分（例えば、０～５１１ステップ）繰り返すことによって、パルス状の電磁波（インパルス波）の送信から所定期間（約５ｎｓ間）の受信波を１ステップ（１０ｐｓ）単位で取得することができる。そして、埋設物検出装置１の移動に伴ったエンコーダ７からの入力のたびに上記１セットが行われる。なお、１ステップは、ディレイＩＣ１４によって設定される。

制御部１０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって構成されており、エンコーダ入力をトリガとして、インパルス生成回路１３にインパルス信号の発生を指令する。制御部１０は、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波を射出する射出タイミングから、受信アンテナ１２を介して反射波を取得する取得タイミングまでの遅延時間を設定するディレイＩＣ１４を制御する。

送信アンテナ１１は、本体部２の底面側に配置されている。送信アンテナ１１は、インパルス生成回路１３から伝送されてくる所定の周期のインパルス信号を、パルス状の電磁波として一定周期で放射する。
受信アンテナ１２は、本体部２の底面側に配置されている。送信アンテナ１１と受信アンテナ１２は、それぞれアルミケースで覆われていても良い。

受信アンテナ１２は、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波の反射波を受信する。すなわち、受信アンテナ１２は、送信アンテナ１１から放射されたパルス状の電磁波がコンクリート１００等の対象物で反射した電磁波を受信する。
コンクリート１００等の対象物で反射した電磁波を受信アンテナ１２によって受信することによって、コンクリート１００内の埋設物を検知することができる。例えば、３０ｃｍのコンクリートを電磁波が往復する時間は５ｎｓ（ナノ秒）であるため、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波が放射されてから５ｎｓ間に受信される反射波を等価サンプリングで受信することによって、図４に示すような受信波形を得ることができる。

インパルス生成回路１３は、制御部１０と接続されており、制御部１０によって制御される。インパルス生成回路１３は、制御部１０を介したエンコーダ７からの入力をトリガとして、所定の時間間隔で所定の回数（例えば、５００回）、インパルス信号を発生させて送信アンテナ１１に出力する。
ディレイＩＣ１４は、制御部１０に接続されており、制御部１０によって制御される。ディレイＩＣ１４は、サンプリングパルス生成回路１５によるサンプリングパルスの発生タイミングを制御する。ディレイＩＣ１４は、送信アンテナ１１からパルス状の電磁波を射出する射出タイミングから、受信アンテナ１２を介して反射波を取得する取得タイミングまでの遅延時間を設定する。

ディレイＩＣ１４は、デジタル信号によって内部の複数の遅延ラインを切り替えることで、最小遅延時間から最大遅延時間まで１ステップ単位で任意の遅延時間を設定することができる。この設定した遅延時間によってサンプリングパルス生成回路１５にサンプリングパルスを生成させるタイミングを変更する。
例えば、エンコーダ入力後のｈ回目（例えば２回目）の電磁波の放射タイミングからｉステップ（例えば１ステップ）後にサンプリングパルス生成回路１５にパルス発生指令信号を送信しサンプリングパルスを発生させた場合、ｈ＋１回目（例えば３回目）の電磁波の放射では放射タイミングからｉ＋１ステップ（例えば２ステップ）後にサンプリングパルスを発生させ、ｈ＋２回目（例えば４回目）の電磁波の放射では放射タイミングからｉ＋２ステップ（例えば３ステップ）後にサンプリングパルスを発生させ、順次ステップ数を増加させる。なお、ｈとｉは一致していても一致していなくてもよい。

これによって、１ステップずつ遅延させてサンプリングパルス生成回路１５にサンプリングパルスを発生させることができる。例えば、ステップ間が１０ｐｓのディレイＩＣ１４は、放射タイミングから取得タイミングまでの遅延時間を１０ｐｓずつ増加させてサンプリングパルス生成回路１５がサンプリングパルスを生成するように、制御部１０によって制御される。

そして、ディレイＩＣ１４は、遅延時間が設定時間（例えば５ｎｓ）に達すると、それ以上遅延時間を設定せず、次のエンコーダ入力があると再度はじめから遅延時間を設定していく。
サンプリングパルス生成回路１５は、ディレイＩＣ１４から送信されるパルス発生指令信号に基づいて、サンプリングパルスを発生する。サンプリングパルス生成回路１５は、パルス状の電磁波の放射タイミングからディレイＩＣ１４によって設定された遅延時間（例えば、１０ｐｓ、２０ｐｓ、３０ｐｓ、・・・）に基づいて、受信アンテナ１２を介して取得した受信波の電圧を取得するように高速サンプル・ホールド回路１６にサンプリングパルスを送信する。

高速サンプル・ホールド回路１６は、サンプリングパルス生成回路１５から送信されたサンプリングパルスを受信すると、受信アンテナ１２を介して受信した受信波を取得する。高速サンプル・ホールド回路１６は、超高速スイッチおよびコンデンサを有しており、サンプリングパルスを受信すると超高速スイッチを短時間オン状態とし、そのオン状態の間にコンデンサに電圧を貯め、その電圧を取得し、Ａ／Ｄコンバータ１７に送信する。

Ａ／Ｄコンバータ１７は、高速サンプル・ホールド回路１６から受信した電圧をＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換して制御部１０に送信する。
このようにインパルス制御モジュール５は、ディレイＩＣ１４を用いて電磁波の照射タイミングごとに取得タイミングを除々に遅らせることで受信アンテナ１２との距離ごとの受信データを取得することができる。

図４は、ＭＰＵが取得する反射波のデータを示す図である。なお、縦軸の階調は、受信した反射波を２の１２乗の分解能でＡＤ変換すると、０－４０９５の階調で、ディジタルデータで表現してもよく、軸Ｏは、２０４８に設定されている。横軸は、受信アンテナ１２との距離を示し、矢印方向（深さ方向Ｂに対応）が受信アンテナ１２からの距離が長いことを示す。また、距離が長いとは、深さが深いことに相当する。

なお、詳しくは後述するが、図４に示す波形Ｗ１には、コンクリート１００内に照射されずにアンテナで反射した反射波も含まれる（ｐ１等）ため、基準値の信号強度との差分を算出することにより、コンクリート１００内からの反射波のデータの変化が抽出される。
また、図４に示すデータは、エンコーダ７の入力があった後からエンコーダ７の入力が次にあるときまでのデータである。受信タイミングを除々に遅らせることによって、受信アンテナ１２からの距離が長い位置からの反射波を受信するが、エンコーダ７からの入力があると、受信タイミングの遅延が元に戻され、再び受信タイミングを除々に遅らせる。すなわち、移動方向Ａ１、Ａ２における所定の計測位置（エンコーダ７からの入力があった位置）における深さ方向Ｂの反射波を受信することになる。このような図４に示すエンコーダ７の入力があった後から次のエンコーダの入力があるまでの反射波のデータを１ライン分のデータという。制御部１０は、１ライン分のデータが貯まるごとに、その１ライン分のＲＦ（Radio Frequency）データをメイン制御モジュール６に送信する。

なお、埋設物検出装置１は動かされているため、計測位置は厳密に同じ位置ではなく、深さ方向Ｂもコンクリート１００の表面１００ａに対して厳密に垂直な方向ではない。

（メイン制御モジュール６）
図５は、メイン制御モジュール６の構成を示すブロック図である。メイン制御モジュール６は、受信部２１と、ＲＦデータ管理部２２と、反射波解析処理部２３と、埋設物判定部２４と、判定結果登録部２５、表示制御部２６と、を有する。
受信部２１は、インパルス制御モジュール５から送信されるごとに、１ライン分のＲＦデータを受信する。
ＲＦデータ管理部２２は、受信部２１が受信した１ライン分のＲＦデータを記憶する。
反射波解析処理部２３は、１ライン分のデータ毎に、信号強度のピークを検出する。
埋設物判定部２４は、反射波解析処理部２３において検出された１ライン分のＲＦデータごとの信号強度のピークを用いて、埋設物１０１の有無を判定して、その位置を特定する。

判定結果登録部２５は、埋設物判定部２４によって判定された埋設物の位置をＲＦデータ管理部２２に登録する。
表示制御部２６は、移動方向Ａ１と深さ方向Ｂの平面において信号強度を色で階調処理した画像を表示部８に表示させる制御を行う。また、表示制御部２６は、埋設物１０１の位置を表示部８に表示させる制御を行う。

（反射波解析処理部２３）
図５に示すように、反射波解析処理部２３は、差分処理部３２と、一次微分処理部３４と、チャタリング除去部３５と、ピーク検出部３６（信号強度ピーク検出部の一例）と、を有する。

（差分処理部３２）
差分処理部３２は、受信した１ライン分のＲＦデータから、基準値の信号強度との差分を算出することによって、変化した箇所のＲＦデータを抽出する。図６（ａ）は、差分処理を行う前の画像データを示す図であり、図６（ｂ）は、差分処理を行った後の画像データを示す図である。
ここで、基準値の信号強度は予め記憶されている。差分処理部３２は、信号強度から基準値の信号強度を引く。この演算を、全てのラインの全ての深さ位置に対して行うことにより、図６（ｂ）に示すようにＲＦデータ信号の変化を明確にすることができる。
図７（ａ）は、差分処理を行った画像データの部分拡大図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のラインＬ１のＲＦデータの信号強度を示す図である。図７（ｂ）の横軸は深さ位置を示し、矢印方向に沿って深くなっている。図７（ｂ）の縦軸は信号強度を示し、信号強度は０が最も弱く、プラス側およびマイナス側に向かうほど強くなる。

なお、本実施の形態では、プラス側に信号強度が強い方が白く階調され、マイナス側に信号強度が強いほうが黒く階調される。また、本実施の形態では、下向きのピーク、すなわち黒色が最も濃くなっている位置と、上向きのピーク、すなわち白色が最も薄くなっている位置が検出される。
下向きのピークと上向きのピークを検出する原理は同じであるため、以下の説明では、下向きのピーク（黒色が最も濃くなっている位置）を検出することについて具体的に説明する。

図７（ａ）のＬ１上の黒色部分（下向きのピーク）をＰ１～Ｐ５で示す。このＰ１～Ｐ５が、図７（ｂ）にも示されている。また、図７（ｂ）には、Ｐ２とＰ３の間の上向きのピークの１つがＰ１０として示されている。
また、差分処理部３２は、差分処理を行った後のＲＦデータについて、１ラインごとに移動平均処理を行う。本実施の形態では、例えば８点平均で移動平均処理を行うことができる。

（一次微分処理部３４）
一次微分処理部３４は、上向きのピークおよび下向きのピークを検出するために、差分処理が行われたデータに対して一次微分処理を行う。一次微分処理部３４は、所定の深さ位置における信号強度から、次の深さ位置における信号強度への差分を算出する。
図８は、図７（ｂ）のＰ１０～Ｐ３の間の拡大図である。図９は、図８のグラフの信号強度および一次微分処理の結果の表１５０を示す図である。後述するが、図９には、チャタリング処理の結果と、グラフ１５１も示されている。

図９に示す表１５０の最も左の欄には、ステップ数が示されている。ステップ数が大きくなるに従って位置が深くなっている。左から２つ目の欄には、各ステップ数での信号強度が示されている。左から３つ目の欄には、一次微分処理部３４によって算出された差分が示されている。
ｎステップ目の差分は、ｎ＋１ステップ目の信号強度からｎステップ目の信号強度を引いた値となっている。例えば、ステップ数が２０６番の差分は、２０７番目の信号強度（４１６）から２０６番目の信号強度（４３２）を引いた値（－１５）となっている。
このように、一次微分処理部３４は、１ラインの全てのデータに対して一次微分処理を行う。

（チャタリング除去部３５）
チャタリング除去部３５は、一次微分処理が行われた結果に対してチャタリング除去処理を行う。

図８に示すデータでは、領域Ｒ１において、全体として信号強度データが減少しているにもかかわらず、データＤ２が一つ前（浅い）のデータＤ１よりも大きくなっており、ノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。また、領域Ｒ２において、データＤ３よりもデータＤ４、Ｄ５が小さくなっており、ノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。このようなチャタリングは、コンクリート内に含まれる骨材の材質・粒度により反射波が変化することによって発生する。チャタリング除去部３５は、このようなチャタリングの除去を行う。

チャタリング除去部３５は、各ステップ数の差分が正の値であるか負の値であるかを判定する。左から４つ目の欄には、正の変化（増加）であるか負の変化（減少）であるかが示されており、正（＋）の変化の場合には１が示され、負（－）の変化の場合には－１が示されている。
すなわち、チャタリング除去部３５は、所定の深さ位置から、より深い側の次の深さ位置への信号強度の変化が増加であるか減少であるかを判定する。

ここで、図９には、表１５０のハッチングで囲まれている部分のグラフ１５１が示されている。変化（＋／－）を示す◆のデータでは、周囲が負（－）の変化にもかかわらず２１０ステップ目だけが正（＋）の変化を示しており、２１０ステップ目にノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。この２１０ステップ目の差分及び変化（＋／－）の値は、図８のデータＤ１～Ｄ２の間に対応する。

また、周囲が負（－）の変化にもかかわらず２３３ステップ目および２３４ステップ目が正（＋）の変化を示しており、２３３、２３４ステップ目にノイズによるチャタリングが発生していることがわかる。この２３３ステップ目の差分および変化（＋／－）の値は、図９のデータＤ３～Ｄ４の間の変化に対応し、２３４ステップ目の差分および変化（＋／－）の値は、図８のデータＤ４～Ｄ５の間の変化に対応する。

チャタリング除去部３５は、上記変化（＋／－）の値に対してチャタリングの除去処理を行う。表１の最も右側の欄には、チャタリング除去処理によるノイズ除去後の変化（＋／－）の値が示されている。チャタリング除去部３５は、連続する３つの値が全て０より大きい場合には正（＋）の変化と判断し、連続する３つの値が全て０より小さい場合には負（－）の変化と判断し、それ以外はすべて前回の値を保持する。

詳しく説明するとチャタリング除去部３５は、ｎステップ目の変化（＋／－）とｎ＋１ステップ目の変化（＋／－）とｎ＋２ステップ目の変化（＋／－）が全て正の値（１）の場合には、ｎステップ目の変化（＋／－）を正の値（１）と判断する。また、チャタリング除去部３５は、ｎステップ目の変化（＋／－）とｎ＋１ステップ目の変化（＋／－）とｎ＋２ステップ目の変化（＋／－）が全て負の値（－１）の場合には、ｎステップ目の変化（＋／－）を負の値（－１）と判断する。チャタリング除去部３５は、ｎステップ目の変化（＋／－）とｎ＋１ステップ目の変化（＋／－）とｎ＋２ステップ目の変化（＋／－）の正負が一致しない場合、ｎ－１ステップ目の変化（＋／－）を保持する。

例えば、２０５ステップ目の変化（＋／－）の値は－１であり、２０６ステップ目の変化（＋／－）の値は－１であり、２０７ステップ目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、２０５ステップ目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値を－１とする。
一方、チャタリングの発生した２１０ステップ目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の２１１ステップ目の変化（＋／－）の値は－１であり、２１２ステップ目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、２０９ステップ目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、２１０ステップ目の変化（＋／－）の値として保持する。

また、チャタリングの発生した２３３ステップ目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の２３４ステップ目の変化（＋／－）の値は１であり、２３５ステップ目の変化（＋／－）の値は－１である。そのため、チャタリング除去部３５は、２３２ステップ目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、２３３ステップ目の変化（＋／－）の値として保持する。

また、チャタリングの発生した２３４ステップ目の変化（＋／－）の値は１であり、その次の２３５ステップ目の変化（＋／－）の値は－１であり、２３６ステップ目の変化（＋／－）の値は１である。そのため、チャタリング除去部３５は、２３３ステップ目のチャタリング処理後の変化（＋／－）の値である－１を、２３４ステップ目の変化（＋／－）の値として保持する。

グラフ１５１には、チャタリング処理後の変化（＋／－）を示す■のデータでは、２１０ステップ目の変化（＋／－）の値が負（－）の変化に変更され、２３３、２３４ステップ目の変化（＋／－）の値が正（＋）の変化に変更されており、チャタリングが除去されていることがわかる。
以上のようなチャタリング除去部３５によるチャタリング除去処理が、ラインのＲＦデータ毎に行われる。

（ピーク検出部３６）
ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の１ラインのＲＦデータのピークを抽出する。例えば、下向きのピーク（黒色のピーク）を抽出する場合、ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の変化が、負の変化から正の変化に変わるポイントをピークとして抽出する。具体的には、図９の表１５０に示すように、２３５ステップ目における変化が負（－）の変化となっており、２３６ステップ目における変化が正（＋）の変化となっていることから、ピーク検出部３６は、２３６ステップ目の深さ位置において信号強度が下向きのピークとなっていると判定し、２３６ステップ目を下向きのピークとして抽出する。

なお、上向きのピーク（白色が最も薄くなっている位置）を検出する場合には、ピーク検出部３６は、一次微分処理を行った後の変化が、正の変化から負の変化に変わるポイントをピークとして抽出する。例えば、図９の表１５０では、２０４ステップ目の深さ位置において信号強度が上向きのピークとなっていると判定し、２０４ステップ目を上向きのピークとして抽出される。

さらに、ピーク検出部３６は、抽出されたピークのうち信号強度の絶対値が所定閾値以上の場合に、ピークとして検出する。ピーク検出部３６は、抽出されたピークの強度値が－Ｅ以上、＋Ｅ以下（図７参照）の範囲外の場合に、その抽出されたピークをピークとして検出する。一方、ピーク検出部３６は、抽出されたピークの強度値が閾値±Ｅの範囲内の場合に、その抽出されたピークをピークとして検出しない。図７の例では、抽出された下向きのピークＰ１～Ｐ５のうちＰ２、Ｐ３、Ｐ４がピークとして検出されるが、Ｐ１とＰ５は－Ｅ以上＋Ｅ以下の範囲内に存在するため、ピークとして検出されない。なお、Ｅの値は、例えばノイズを除去可能な値に設定してもよい。

（埋設物判定部２４）
埋設物判定部２４は、図５に示すように、グルーピング部５１と、チャタリング除去部５２と、埋設物検出部５３と、を有する。グルーピング部５１は、ピーク検出部３６によって検出された複数のピークのうち、移動方向に対して連続したピークをグループとして抽出する。チャタリング除去部５２は、グループのチャタリングを除去する。埋設物検出部５３は、グループが所定の山形波形である場合に、頂点を検出して頂点グループに入れ、複数の頂点から埋設物の位置を判定する。

（グルーピング部５１）
グルーピング部５１は、ピーク検出部３６によるピーク検出結果をグルーピングする。グルーピング部５１は、過去のラインから順番にピーク検出結果の有無を確認する。その結果を始点として進行方向に対して連続するピーク検出の有無をチェックする。図１０は、反射波解析処理部２３による反射波解析処理後の画像データを示す図である。図１０では、今回取得したラインＬ２が示されている。図１１（ａ）～（ｄ）は、グルーピング部５１による処理を説明するための図である。

図１１（ａ）は、次のラインのピークが存在するか否かを確認する対象範囲を示す図である。
グルーピング部５１は、最初に見つけたピークの位置ＱＳを始点（図１０において●で示す）として、移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に次のラインのピークが存在するか否かを確認する。なお、ピークの位置Ｑを見つけたラインを現在のラインとする。なお、ｐｉｘｅｌ数の具体的な数値は必ずしも１ｐｉｘｅｌ、５ｐｉｘｅｌに限定されるものではない。

図１１（ｂ）は、次のピークの位置Ｑ２が、現在のラインのピークの位置ＱＳの移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上側５ｐｉｘｅｌ以内に存在する場合を示す。図１１（ｂ）では、ピークの位置が移動方向において上昇（浅い側に移動）していることになる。図１１（ｃ）は、次のラインのピークの位置Ｑ２が、現在のラインのピークの位置ＱＳの移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、下側５ｐｉｘｅｌ以内に存在する場合を示す。図１１（ｃ）では、ピークの位置が移動方向において下降（深い側に移動）していることになる。

続いて、ピークの位置Ｑ２が存在するラインを現在のラインとして、ピークの位置Ｑ２の移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に次のラインのピークが存在するか否かを確認する。このように、ラインのＲＦデータを受信するごとに、現在のラインを移動方向にずらしてピークの連続性を確認する。
そして、図１１（ｄ）に示すように、次のラインのピークが、現在のラインのピークの位置の移動方向Ａ１の１ｐｉｘｅｌ以内且つ、上下の５ｐｉｘｅｌ以内に存在しない場合には、ピークの位置Ｑｅをグループの終点（図１０で■で示す）とする。

以上のように、グルーピング部５１は、ピークの位置のグルーピングを行う。図１０では、黒丸と黒四角の間が線で繋がれたグループ（例えばグループＧ１）が示されている。
なお、同様に上向きのピークの位置（白色が最も薄くなっている位置）のグルーピングも行われる。

（チャタリング除去部５２）
チャタリング除去部５２は、グルーピング部５１によってグルーピングされた全ての結果に対して移動平均処理を行う。
チャタリング除去部５２は、グルーピング部５１によってグルーピングされた連続するピークの位置について、グループごとに移動平均処理を行う。本実施の形態では、８点で移動平均処理を行うことができる。

（埋設物検出部５８）
埋設物検出部５８は、チャタリング除去されたグループに対して埋設物の検出を行う。
埋設物検出部５８は、山形波形頂点検出部５６（深さ位置ピーク検出部の一例）と、判定部５７と、を有する。山形波形頂点検出部５６は、検出したグループが所定の山形波形であるか否かについて判定し、所定の山形波形と判定した場合には、山形波形のピークの位置を頂点グループに入れる。
判定部５７は、頂点グループに基づいて、埋設物の位置を判定する。

（山形波形頂点検出部５６）
山形波形頂点検出部５６は、グループの形状が所定の山形波形であるか否かを判定する。山形波形頂点検出部５６は、第１条件、第２条件、および第３条件の３つの条件を満たす場合に、グループが所定の山形波形であると判定する。
第１条件は、微分したときに、微分値がプラスからゼロを経由してマイナスになることであり、第２条件は、第１条件のゼロ点から前後にＸｐｉｘｅｌ以上ピーク値が存在することであり、第３条件は、第１条件のゼロ点を基準に、Ｘｐｉｘｅｌ範囲内の微分値の面積が所定閾値以上であることである。

山形波形頂点検出部５６は、これら３つの条件を満たす場合に、グループの形状が所定の山形波形であると判定し、第１条件のゼロ点に対応する頂点を検出する。
図１２（ａ）は、グループ化された複数のピークの位置を示す図である。山形波形頂点検出部５６は、図１２（ａ）に示すデータを微分し、その微分データが、プラスからゼロを経由してマイナスになる場合に、第１条件を満たすと判定する。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）を微分したデータを示す図である。図１２（ｂ）では、移動方向Ａ１に沿って微分値がプラスからゼロを経由してマイナスになっているため、第１条件を満たすと判定される。なお、ゼロの点Ｈは、図１２（ａ）に示す深さ位置のピークＱｐを示す。

次に、第２条件として、山形波形頂点検出部５６は、微分したデータのゼロの点Ｈ（深さ位置のピークＱｐ）から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上、信号強度のピークが存在するか否かを判定する。図１３（ａ）は、図１２（ａ）に第２条件を示した図である。図１３（ｂ）は図１２（ｂ）に第２条件を示した図である。図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すように、ゼロの点Ｈ（深さ位置のピークＱｐ）から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上信号強度のピーク値が存在するため、図１３（ａ）および図１３（ｂ）に示すデータは、第２条件を満たすと判定される。

次に、第３条件として、山形波形頂点検出部５６は、図１３（ｂ）に示す斜線部３００の面積を算出し、算出した面積が所定閾値以上であるか否かを判定する。図１４（ａ）は、斜線部３００の面積が所定閾値以上である例を示す図であり、図１４（ｂ）は、斜線部３００の面積が所定閾値未満である例を示す図である。算出した面積が所定閾値以上の場合には、山形波形頂点検出部５６は、頂点Ｑｐを山形波形の頂点グループに入れる。一方、算出した面積が所定閾値以上の場合には、山形波形頂点検出部５６は、頂点Ｑｐを山形波形の頂点グループに入れない。

（判定部５７）
判定部５７は、山形波形の頂点グループに入れられた頂点に基づいて埋設物１０１の位置を判定する。
判定部５７は、微分した時の面積が所定閾値以上の頂点において、浅い頂点を基準に頂点グルーピングを行う。

判定部５７は、頂点グルーピングした頂点の位置関係に基づいて、埋設物か否かの判定を行う。判定部５７は、頂点グルーピングした範囲内に３つ以上の頂点が存在する場合に、浅いほうの３つの頂点位置を利用して埋設物の位置を判定する。
頂点グルーピングは、最も浅い頂点を基準に前後方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に±Ｊｐｉｘｅｌ（所定範囲の一例）、上下方向（矢印Ｂ、Ｃ方向）に下最大までの範囲の頂点をグループとする。図１５は、頂点グルーピングの例を示す図である。図１５では、白の四角を白のピークの頂点を示し、黒の四角が黒のピークの頂点を示す。

図１５に示す頂点グルーピングした範囲ＰＧ１では、最も浅い位置に白のピークＰ２１が示されている。白のピークＰ２１の移動方向における±Ｊｐｉｘｅｌの範囲内には、黒のピークＰ２２、白のピークＰ２３、および黒のピークＰ２４が存在しているため、これら白のピークＰ２１、黒のピークＰ２２、白のピークＰ２３、および黒のピークＰ２４が頂点グルーピングされる。

浅い方から１番目のピークが白のピークＰ２１であり、２番目のピークが黒のピークＰ２２であり、３番目のピークが白のピークＰ２３であり、４番目のピークが黒のピークＰ２４である。
また、他の範囲ＰＧ２では、最も浅い位置に白のピークＰ２１が示されており、白のピークＰ２１の移動方向における±Ｊｐｉｘｅｌの範囲内には、黒のピークＰ２２、白のピークＰ２３が存在しているため、これら白のピークＰ２１、黒のピークＰ２２、および白のピークＰ２３が頂点グルーピングされる。

判定部５７は、浅い方から１～３番目のピークを用いて、埋設物が金属か非金属かを区別し、図１６（ａ）に示すように、金属と判定した場合には、埋設物の位置を２番目の黒のピークＰ２２の位置とし、非金属と判定した場合には、埋設物の位置を１番目の白のピークＰ２１の位置とする。
上述したように、発射する電磁波がプラスパルスの場合、比誘電率の高い金属（例えば鉄筋２０１）では、位相が反転してマイナスの反射波が受信され、例えば黒白の山形波形が表示される。そして、黒のピークの位置を埋設物とすることで鉄筋２０１のコンクリート２００の表面２００ａ側の端位置を判定することができる。なお、図１６（ａ）では、後述するように１番目の白の山形波形については信号強度が小さいため省略している。

また、上述したように、非金属の樹脂の空洞管２０２の場合、内部が空洞であるためコンクリート２００から空洞に変化する境界面で一部はプラスの反射波として受信されるが、ほとんどの電磁波は透過して空洞管２０２からコンクリートに変化する部分で再度マイナスの反射波が得られ、空洞の大きさに比べてコンクリート２００の厚さの方が一般的には大きいためプラスの反射波よりもマイナスの反射波の信号強度が大きくなる。そのため、埋設物が樹脂の空洞管の場合には、白黒白の山形波形が得られ、一番目の白の山形波形のピークの位置が樹脂の空洞管２０２のコンクリート２００の表面２００ａ側の位置となる。

そのため、埋設物が非金属であると判定した場合には、一番目の白のピークの位置Ｐ２１の位置を埋設物の位置とすることによって、図３１（ｂ）に示す誤差Ｅが生じず精度良く埋設物の位置を判定することができる。
次に、判定部５７が、埋設物の位置を１番目の白のピークＰ２１の位置とするか２番目の黒のピークＰ２２の位置とするかの判定基準として設定する第１条件および第２条件について説明する。

図１７（ａ）は、コンクリート２００中の埋設物が鉄筋の場合の画像データと、画像データ上のラインＬａ上における信号強度を示す図である。図１７（ｂ）は、埋設物が樹脂管の場合の画像データと画像データのラインＬｂ上における信号強度を示す図である。
本実施の形態では、埋設物が鉄筋の場合、図１７（ａ）に示すように、ラインＬａ上において、浅い方から１番目に白のピークＰ２１が観察され、２番目に黒のピークＰ２２が観察され、３番目に白のピークＰ２３が観察される。なお、１番目の白のピークＰ２１の絶対値は、２番目の黒のピークＰ２２および３番目の白のピークＰ２３の絶対値と比較して小さくなっている。この図１７（ａ）の画像が、図１６（ａ）の鉄筋２０１において表示される画像の模式図に対応する。

また、埋設物が樹脂の空洞管の場合、図１７（ｂ）に示すように、ラインＬｂ上において浅い方から１番目に白のピークＰ２１が観察され、２番目に黒のピークＰ２２が観測され、３番目に白のピークＰ２３が観測される。この図１７（ｂ）の画像が、図１６（ｂ）に空洞管２０２において表示される画像の模式図に対応する。
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、鉄筋の場合と樹脂の空洞管の場合では、１番目のピークＰ２１の信号強度と２番目のピークＰ２２の信号強度と３番目のピークＰ２３の信号強度の比率が異なっている。このため、この比率を利用して第１条件と第２条件を設定し、判定部５７は、第１条件と第２条件のいずれか一方だけでも満たした場合には、埋設物を非金属と判定し、１番目のピークの位置を埋設物の位置とする。また、判定部５７は、第１条件と第２条件のいずれも満たさない場合に、埋設物を金属と判定し、２番目のピークの位置を埋設物の位置とする。

１番目のピークＰ２１の信号強度の絶対値を｜Ｓ１｜とし、２番目のピークＰ２２の信号強度の絶対値を｜Ｓ２｜とし、３番目のピークＰ２３の信号強度の絶対値を｜Ｓ３｜とすると、第１条件は｜Ｓ２｜÷｜Ｓ３｜≧１（第１の所定閾値の一例）であり、第２条件は｜Ｓ１｜÷｜Ｓ２≧０．５（第２の所定閾値の一例）である。
図１８（ａ）は、種類の異なる埋設物を異なる深さに埋設した場合に第１条件を適用した例を示す図である。図１８（ｂ）は、種類の異なる埋設物を異なる深さに埋設した場合に第２条件を適用した例を示す図である。

φ１０の鉄筋を２０ｍｍと４０ｍｍの深さに埋設した場合、φ２２の鉄筋を２０ｍｍと４０ｍｍの深さに埋設した場合、φ１８のＣＤ管を２０ｍｍと４５ｍｍの深さに埋設した場合、φ２２のＣＤ管を２３ｍｍと４２ｍｍの深さに埋設した場合、φ３６のＰＦを５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍの深さに埋設した場合の｜Ｓ２｜／｜Ｓ３｜を図１８（ａ）に示し、Ｓ１／Ｓ２を図１８（ｂ）に示す。ここで、図１８（ａ）では、縦軸は｜Ｓ２｜／｜Ｓ３｜の値を示し、横軸は異なる埋設物とその深さの例を示す。また、図１８（ｂ）は、縦軸は｜Ｓ１｜／｜Ｓ２｜の値を示し、横軸は異なる埋設物とその深さの例を示す。

本実施の形態では、第１条件において｜Ｓ２｜／｜Ｓ３｜の値が１以上のものを非金属と判定し、｜Ｓ２｜／｜Ｓ３｜の値が１より小さい埋設物を金属と判定する。図１８（ａ）に示すように、鉄筋は全て金属と判定することができる。ＣＤ管およびＰＦの樹脂管については、２０ｍｍの深さに埋設されたφ１８のＣＤ管と、２３ｍｍの深さに埋設されたφ２２のＣＤ管が誤って金属と判定された以外は、正しく非金属と判定することができる。

また、本実施の形態では、第２条件において｜Ｓ１｜／｜Ｓ２｜の値が０．５以上の埋設物を非金属と判定し、｜Ｓ１｜／｜Ｓ２｜の値が０．５より小さい埋設物を金属と判定する。図１８（ｂ）に示すように、鉄筋は全て金属と判定することができる。また、ＣＤ管およびＰＦ管の樹脂管については、５ｃｍの深さに埋設されたφ３６のＰＦと、１０ｃｍの深さに埋設されたφ３６のＰＦが誤って金属と判定された以外は、正しく非金属と判定することができる。

第１条件において、誤って金属と判定された２０ｍｍの深さに埋設されたφ１８のＣＤ管と、２３ｍｍの深さに埋設されたφ２２のＣＤ管については、第２条件で非金属と判定することができる。また、第２条件において、誤って金属と判定された５ｃｍの深さに埋設されたφ３６のＰＦと、１０ｃｍの深さに埋設されたφ３６のＰＦについては、第１条件で非金属と判定することができる。
このように、第１条件および第２条件のいずれか一方を満たす場合に、判定部５７は、埋設物が非金属であると判定し、１番目の白のピークＰ２１を埋設物の位置と判定し、第１条件および第２条件の双方を満たさない場合に、埋設物が金属であると判定し、２番目の黒のピークＰ２２を埋設物の位置と判定する。

（判定結果登録部２５）
判定結果登録部２５は、埋設物判定部２４で判定した結果（グループ、ピーク位置、決定された埋設物の位置など）をＲＦデータ管理部２２に登録する。

（表示制御部２６）
表示制御部２６は、データ画像にグループ、ピーク位置などを示して、表示部８に表示させる。例えば、図１０の画像データのように、ＲＦデータを白黒階調した画像データおよび決定された埋設物の位置（例えば、×印）が表示部８に表示される。

＜動作＞
次に、本発明にかかる実施の形態の埋設物検出装置１の動作について説明する。
図１９は、探査処理を示すフロー図である。
探査処理が開始されると。ステップＳ１において、エンコーダ７から入力されたパルスを制御部１０が取得すると、ステップＳ２において、制御部１０は、ディレイＩＣ１４をオン状態にし、インパルス出力制御を開始する。インパルス生成回路１３からのパルスに基づいて送信アンテナ１１から一定周期（例えば、１ＭＨｚ）で電磁波のパルスが出力される。

次に、ステップＳ３において、ディレイＩＣ１４によってディレイ時間が設定され、例えば、１ｓｔｅｐが１０ｐｓｅｃ単位で０～５１１ｓｔｅｐまでＤｅｌａｙ時間が設定される。受信アンテナ１２を介して高速サンプル・ホールド回路１６で取得したＲＦデータがＡ／Ｄコンバータ１７でＡＤ変換される。ステップＳ３が受信ステップの一例に対応する。

次に、ステップＳ４において、ＡＤ変換されたＲＦデータがメイン制御モジュール６に送信され、ＲＦデータ管理部２２に保存される。
次に、ステップＳ５において、ＲＦデータ管理部２２に保存されたＲＦデータに対して、埋設物の判定を行う前の反射波解析処理が、反射波解析処理部２３によって行われる。
次に、ステップＳ６において、埋設物判定部２４によって埋設物の有無が判定され、埋設物の位置が特定される。
次に、各ステップにおける処理について詳しく説明する。

（反射波解析処理）
図２０は、図１９のステップＳ５における反射波解析処理を示すフロー図である。
はじめに、ステップＳ１１において、差分処理部３２が、予め記憶されている基準値の信号強度とＲＦデータとの差分を算出し、ＲＦデータの変化を抽出し、その後に移動平均処理を行う。

次に、ステップＳ１２において、一次微分処理部３４が、移動平均処理された差分結果に対して一次微分処理を行い、深さ方向において隣り合うデータ間の差分が正（増加）か負（減少）かの判定を行う。
次に、ステップＳ１３において、チャタリング除去部３５が、一次微分処理後のデータに対して、チャタリング除去処理を行う。

最後に、ステップＳ１４において、ピーク検出部３６が、チャタリング除去処理が行われた判定結果を用いて信号強度のピークを検出する。ステップＳ１４が、信号強度ピーク検出ステップの一例に対応する。

（差分処理）
次に、図２０のステップＳ１１の差分処理について説明する。図２１は、差分処理を示すフロー図である。
差分処理が開始されると、ステップＳ２１において、差分処理部３２が、受信したＲＦデータのうち、０ステップ目の受信データを選択する。
そして、差分処理部３２が０ステップ目のデータについてステップＳ２２の処理を行った後、制御はステップＳ２３に進む。
ステップＳ２３では、ステップ数が５１１ステップ目であるか否かが判定され、ステップ数が５１１ステップ目でない場合には、制御はステップＳ２１に戻り、ステップ数が１つ繰り上げられ、１ステップ目の受信データが選択される。そして、１ステップ目のデータについてステップＳ２２の処理が行われる。

このように、０～５１１ステップの１ライン分のデータの全てに対してステップＳ２２の処理が行われるまでフローが繰り返される。
ステップＳ２２では、差分処理部３２が、ＲＦデータ管理部２２に記憶されている基準値の信号強度と、受信データとの差分を算出する。
この差分処理によって、図６（ｂ）に示す画像データのように、ＲＦデータの変化を抽出することができる。

次に、ステップＳ２４において、差分処理部３２が、差分処理を行ったＲＦデータのうち、０ステップ目のデータを選択する。
そして、差分処理部３２が０ステップ目のデータについてステップＳ２５の処理を行った後、制御はステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、ステップ数が５１１ステップ目であるか否かが判定され、ステップ数が５１１ステップ目でない場合には、制御はステップＳ２４に戻り、ステップ数が１つ繰り上げられ、１ステップ目の受信データが選択される。そして、１ステップ目のデータについてステップＳ２５の処理が行われる。

このように、０～５１１ステップの１ライン分のデータの全てに対してステップＳ２５の移動平均処理が行われるまでフローが繰り返される。
ステップＳ２５では、差分処理部３２が、１ライン分のＲＦデータに対して移動平均処理を行う。例えば、８点平均を用いて移動平均処理を行うことができる。

（差分結果の一次微分処理）
次に、図２０のステップＳ１２の差分結果の一次微分処理について説明する。図２２は、差分結果の一次微分処理を示すフロー図である。
差分結果の一次微分処理が開始されると、ステップＳ３１において、一次微分処理部３４が、差分処理によって得られた差分結果のうち、０ステップ目の差分結果を選択する。
次に、ステップＳ３２において、一次微分処理部３４は、差分結果の一次微分処理を行う。ここで、一次微分処理とは、深さ方向において、所定の位置の差分結果のデータと次の位置の差分結果のデータとの差を算出することである。すなわち、０ステップ目と１ステップ目の差分が算出される。

次に、ステップＳ３３において、ステップ数が５１１ステップ目であるか否かが判定され、ステップ数が５１１ステップ目でない場合には、制御はステップＳ３１に戻り、１つステップ数が繰り上げられ、１ステップ目の差分結果のデータが選択される。そして、１ステップ目と２ステップ目の差分が算出される。
このように、０～５１１ステップの１ライン分のデータの全てに対して一次微分処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ３２が繰り返される。

すなわち、ｎステップ目の一次微分処理を行う場合には、ｎ＋１ステップ目の差分結果のデータから、ｎステップ目の差分結果のデータを引くことによって、ｎステップ目のデータに対して一次微分処理を行うことができる。
これによって、図９の表１５０の左から３番目の欄の差分が算出される。

（チャタリング除去処理）
次に、図２０のステップＳ１３のチャタリング除去処理について説明する。図２３は、チャタリング除去処理を示すフロー図である。
チャタリング除去処理が開始されると、ステップＳ４１において、チャタリング除去部３５が、一次微分処理が行われた０ステップ目のデータを選択する。
そして、チャタリング除去部３５が、０ステップ目のデータについて、ステップＳ４２～Ｓ４６のいずれかの制御を行った後、制御はステップＳ４７に進む。
ステップＳ４７では、ステップ数が５１１ステップ目であるか否かが判定され、ステップ数が５１１ステップ目でない場合には、制御はステップＳ４１に戻り、１つ番号が繰り上げられ、１ステップ目の受信データが選択される。

このように、１ライン分の０～５１１ステップのデータの全てに対してチャタリング除去部３５による処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ４２～Ｓ４６のいずれかの処理が繰り返される。
ここで、ｎステップ目のデータについてチャタリング除去処理を行うとして、ステップＳ４２～Ｓ４６について説明する。

ステップＳ４２において、チャタリング除去部３５は、連続する３つの１次微分結果が全て０よりも大きいか否かを判定する。ｎステップ目が選択されているため、ｎステップ目、ｎ＋１ステップ目、ｎ＋２ステップ目の一次微分結果が全て０以上の場合、チャタリング除去部３５は、ステップＳ４３において、ｎステップ目について、チャタリング除去処理後の一次微分結果を正（＋）と記憶する。

一方、ステップＳ４２において、チャタリング除去部３５は、連続する３つのシーケンスナンバーの１次微分結果の１つでも０以下の場合、ステップＳ４４において、連続する３つの１次微分結果が全て０よりも小さいか否かを判定する。ｎステップ目が選択されているため、ｎステップ目、ｎ＋１ステップ目、ｎ＋２ステップ目の一次微分結果が全て０よりも小さい場合、チャタリング除去部３５は、ステップＳ４５において、ｎステップ目について、チャタリング除去処理後の一次微分結果を負（－）と記憶する。

また、ステップＳ４４において、連続する３つの１次微分結果の１つでも０より大きい場合、制御はステップＳ４６へと進む。
そして、ステップＳ４６において、チャタリング除去部３５は、前回のステップ数の状態を、今回のステップ数の状態として記憶する。ｎステップ目が選択されているため、チャタリング除去部３５は、ｎ－１ステップ目について記憶したチャタリング除去処理後の正（＋）または負（－）の結果を、ｎステップ目のチャタリング除去処理後の結果として記憶する。

これによって、図９の表１５０の最も右側のチャタリング処理後の変化を得ることができる。

（ピーク検出処理）
次に、図２０のステップＳ１４のピーク検出処理について説明する。図２４は、ピーク検出処理を示すフロー図である。
ピーク検出処理が開始されると、ステップＳ５１において、ピーク検出部３６が、チャタリング除去処理が行われた０ステップ目を選択する。
そして、ピーク検出部３６は、０ステップ目のデータについて、ステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ５４の制御を行った後、制御はステップＳ５５に進む。
ステップＳ５５では、ステップ数が５１１ステップ目であるか否かが判定され、ステップ数が５１１ステップ目でない場合には、制御はステップＳ５１に戻り、ステップ数が１つ繰り上げられ、１ステップ目の受信データが選択される。そして、１ステップ目のデータについてステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ５４の処理が行われる。

このように、１ライン分の０～５１１ステップのデータの全てに対してピーク検出部３６による処理が行われるまで、順次番号が繰り上げられ、ステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ５４の処理が繰り返される。
ここで、ｎステップ目のデータについてピーク検出処理を行うとして、ステップＳ５２～Ｓ５４について説明する。

ステップＳ５２において、ピーク検出部３６は、チャタリング除去後の前回のｎ－１ステップ目の状態が負（－）で、今回のｎステップ目の状態が正（＋）であるか否か、若しくは、チャタリング除去後の前回のｎ－１ステップ目の状態が正（＋）で、今回のｎステップ目の状態が負（－）であるか否か、を判定する。
そして、前回のｎ－１ステップ目の状態が負（－）で、今回のｎステップ目の状態が正（＋）である場合、若しくは、チャタリング除去後の前回のｎ－１ステップ目の状態が正（＋）で、今回のｎステップ目の状態が負（－）である場合、ピーク検出部３６は、ｎステップ目の座標をピークとして抽出する。

次に、ステップＳ５３において、ピーク検出部３６は、抽出したｎステップ目の座標のピークの信号強度が、所定閾値（－Ｅ以上、＋Ｅ以下）の範囲外であるか否かを判定する。
そして、抽出したｎステップ目の座標のピークの信号強度が所定の範囲外の場合、ステップＳ５４において、ｎステップ目の座標がピーク座標としてＲＦデータ管理部２２に記憶される。座標は、例えば、ピクセルを単位とし、移動距離（ラインの番号ともいえる）と深さ位置で示すことができる。

これにより、上述したように、例えば、図９の表１５０の２０４ステップ目（白のピーク）、２３６ステップ目（黒のピーク）をピークとして検出することができる。

（埋設物判定処理）
次に、図１９のステップＳ６に示す埋設物判定処理について説明する。図２５は、埋設物判定処理を示すフロー図である。
埋設物判定処理が開始されると、はじめに、ステップＳ６１において、グルーピング部５１が、反射波解析処理部２３で行われたピーク検出結果のグルーピング処理を行う。このステップＳ６１が、グルーピングステップの一例に対応する。
次に、ステップＳ６２において、チャタリング除去部５２が、グルーピングされたグループに対してチャタリング除去処理を行う。

次に、ステップＳ６３において、山形波形頂点検出部５６が、グループが所定の山形波形を満たしている場合に、山形波形の頂点を検出する。
次に、ステップＳ６４において、複数の山形波形の頂点に基づいて埋設物の判定処理を行う。
次に、ステップＳ６５において、山形波形頂点検出部５６によって検出されたピークの位置に、表示制御部２６が印（例えば、×印、○印等）をつけて表示部８に表示させる。

（ピーク検出結果のグルーピング処理）
図２５のステップＳ６１のピーク検出結果のグルーピング処理について説明する。図２６は、ピーク検出結果のグルーピング処理を示すフロー図である。
はじめに、ステップＳ７１において、グルーピング部５１は、検出状態を“未検出”の状態とする。

過去に取得した全てのデータを対象とし、ステップＳ７２では、グルーピング部５１は、過去の古いデータを処理の対象として選択する。そして、ステップＳ８１において、グルーピング部５１は、今回取得したラインまでの過去に取得したデータの全てに対して処理を行ったか判定し、処理を行っていない場合、制御はステップＳ７２へと戻り、次に古いデータが処理の対象とされる。このように、例えば、最も古いラインの０ステップ目から順にステップＳ７３～ステップＳ８０の処理が行われる。

ステップＳ７３において、グルーピング部５１は状態が未検出であるか否かを判定する。はじめの状態は“未検出”であるため、制御はステップＳ７４に進む。
ステップＳ７４において、グルーピング部５１は、所定範囲内にピークが検出された位置があるか否かを判定する。所定範囲にピークが検出されない場合には、制御はステップＳ８１へと進む。所定範囲は適宜設定することができ、例えば、１つのラインに設定してもよいし、１つのラインのステップ数で設定してもよい。

このように、ステップＳ７４において、古いデータから順番にピークが検出された位置があるか否かの判定が行われ、ピークが検出された位置がある場合に、ステップＳ７５において、グルーピング部５１は、検出状態を“検出中”とする。
次に、ステップＳ７６において、グルーピング部５１は、ピークを検出した点を記憶する。この点は、ピクセルを単位とする座標であり、例えば、移動距離（ラインの番号ともいえる）と深さ位置で示すことができる。なお、この点が、図１０の始点（●）に対応する。

次に、ステップＳ８１およびステップＳ７２を経て、次のデータが処理の対象とされる。
次に、ステップＳ７３において、検出状態が“検出中”となっているため、制御はステップＳ７７に進む。
ステップＳ７７において、グルーピング部５１は、ステップＳ７６で記憶した位置から所定範囲内にピークを検出した位置があるか否かを判定する。この所定範囲内は、例えば、図１１（ａ）～図１１（ｄ）で説明した移動方向１ｐｉｘｅｌ以内であって、上下５ｐｉｘｅｌ以内に設定することができる。ピークを検出した位置が所定範囲内に存在する場合には、ステップＳ７８において、グルーピング部５１は、連続した位置があるとして、その位置を記憶する。

次に、ステップＳ８１およびステップＳ７２を経て、次のデータが処理の対象とされる。
次に、ステップＳ７３において、検出状態が“検出中”となっているため、制御はステップＳ７７に進む。
このステップＳ７７では、前回にステップＳ７８で記憶した点から所定範囲内に、ピークを検出した点が存在するか否かが検出され、存在する場合には、ステップＳ７８において、その点が記憶される。これにより連続している点が順次グループとされる。

そして、ステップＳ７７において、所定範囲内にピークが検出されない場合には、制御はステップＳ７９に進む。
ステップＳ７９において、グルーピング部５１は、連続する点がないと判断し、それまでの検出結果を保存する。なお、最後に検出された点が、図１０の終点（■）に対応する。

次に、ステップＳ８０において、グルーピング部５１は、検出状態を“未検出”の状態とする。
そして、ステップＳ８１において、過去に取得したラインの全てのデータについて処理が行われたと判断されると、処理が終了する。

（チャタリング除去処理）
次に、図２５のステップＳ６２に示すチャタリング除去処理について説明する。図２７は、チャタリング除去処理を示すフロー図である。
チャタリング除去処理が開示されると、ステップＳ９１において、チャタリング除去部５２が、グルーピングされた複数のグループのいずれか１つを選択する。
そして、ステップＳ９２において、チャタリング除去部５２は、選択したグループに対して移動平均処理を行う。例えば、８点平均を用いて移動平均処理を行うことができる。
次に、ステップＳ９３では、全てのグループに対して移動平均処理が行われたか否かが判定され、全てのグループに対して処理が行われていない場合には、制御はステップＳ９１に戻り、他のグループが選択される。そして、選択されたほかのグループに対して移動平均処理が行われる。

このように、グルーピングした全ての結果に対してステップＳ９２の処理が行われるまでフローが繰り返される。

（山形波形頂点検出処理）
次に、図２５のステップＳ６３に示す山形波形頂点検出処理（深さ位置ピーク検出ステップの一例）について説明する。図２８は、山形波形頂点検出処理を示すフロー図である。
山形波形頂点検出処理が開始されると、ステップＳ１０１において、山形波形頂点検出部５６が、グルーピングした結果から１つのグループを選択する。
そして、ステップＳ１０２において、山形波形頂点検出部５６は、選択したグループを移動方向Ａ１と深さ方向Ｂの平面において微分を行う。
次に、ステップＳ１０３において、山形波形頂点検出部５６は、微分値がプラスからゼロを通ってマイナスになるようなゼロ点があるか否かを判定する。このようなゼロ点がない場合には、グループは所定の山形波形ではないと判断され、制御はステップＳ１０８に進む。

一方、ステップＳ１０３において、このようなゼロ点が存在すると判定された場合、制御はステップＳ１０４に進む。このゼロ点が、山形波形のピークに対応する。
そして、ステップＳ１０４において、山形波形頂点検出部５６は、山形波形の頂点から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以上ピークが存在するか否かを判定する。Ｘｐｉｘｅｌ以上ピークが存在しない場合には、埋設物が存在すると判定できる山形波形ではないとして制御はステップＳ１０８に進む。

一方、ステップＳ１０４において、Ｘｐｉｘｅｌ以上ピークが存在すると判定された場合には、制御はステップＳ１０５に進む。
そして、ステップＳ１０５において、山形波形頂点検出部５６は、頂点から前後方向にＸｐｉｘｅｌ以内の範囲の微分値の面積を算出する。
次に、ステップＳ１０６において、山形波形頂点検出部５６は、算出した面積が所定閾値以上であるか否かを判定する。所定閾値以上でないと判定された場合には、埋設物が存在すると判定できる山形波形ではないとして制御はステップＳ１０８に進む。

一方、ステップＳ１０６において所定閾値以上であると判定された場合には、ステップＳ１０７において山形波形頂点検出部５６は、ゼロ点に対応する頂点を山形波形の頂点グループに入れる。
次に、ステップＳ１０８において、山形波形頂点検出部５６は、全てのグループに対して山形波形頂点検出処理が行われたか否かを確認し、全てのグループに対して処理が行われていない場合には、制御はステップＳ１０１に戻り、他のグループが選択される。そして、全てのグループに対して山形波形頂点検出処理が行われるまで、ステップＳ１０２～ステップＳ１０７が繰り返される。

（埋設物判定処理）
次に、図２５のステップＳ６４に示す埋設物判定処理（判定ステップの一例）について説明する。図２９Ａおよび図２９Ｂは、埋設物判定処理を示すフロー図である。
埋設物判定処理が開始されると、ステップＳ１１１において、判定部５７は、頂点グループに入れられた頂点を浅い方から順に１つ選択する。この選択された頂点は、例えば図１５のピークＰ２１に対応する。

そして、ステップＳ１１２において、判定部５７は、頂点から前後方向に±Ｊｐｉｘｅｌ以内かつ下方向のすべての範囲に他の頂点が２つ以上存在するか否かを判定する。
ステップＳ１１２において、他の頂点が２つ以上存在すると判定された場合には、ステップＳ１１３において、判定部５７は、選択した頂点の座標と、存在した他の２つ以上の頂点の座標をＲＦデータ管理部２２に記憶する。これら２つ以上存在した他の頂点は、例えば、図１５のピークＰ２２、Ｐ２３、Ｐ２４に対応する。

一方、ステップＳ１１２において、他の頂点が２つ以上存在しないと判定された場合には、ステップＳ１１１で選択した頂点の座標が記憶されず、制御がステップＳ１１４に進む。
次に、ステップＳ１１４において、頂点グループに入れられたすべての頂点に対して、頂点グルーピングが行われたか否かが判定される。頂点グルーピングが行われていない場合には、ステップＳ１１１において、判定部５７は、頂点グループ内の他の頂点を選択する。ここで、ステップＳ１１２において他の頂点として検出された頂点は処理を行ったものとして選択対象から除外される。

頂点グループに入れられた頂点の全てが選択されたか若しくは選択対象から除外されるまで、ステップＳ１１２、Ｓ１１３が繰り返される。そして、頂点グループに入れられた頂点の全てが選択されたか若しくは選択対象から除外されると、制御がステップＳ１１５に進む。
上記ステップＳ１１１～Ｓ１１４によって、ステップＳ１１１において選択した頂点およびその頂点から前後方向に±Ｊｐｉｘｅｌ以内かつ下方向のすべての範囲に存在する他の頂点を含む範囲（図１５のＰＧ１，ＰＧ２）が設定される。

ステップＳ１１５では、判定部５７は、設定された範囲（例えば図１５に示す範囲ＰＧ１、ＰＧ２）ごとに浅い方から１番目のピークＰ２１の信号強度の絶対値｜Ｓ１｜、２番目のピークＰ２２の信号強度の絶対値｜Ｓ２｜、および３番目のピークＰ２３の信号強度の絶対値｜Ｓ３｜を取得する。
次に、ステップＳ１１６において、判定部５７は、第１条件（｜Ｓ２｜÷｜Ｓ３｜≧１）を満たすか否か判定する。ステップＳ１１６において、第１条件を満たす場合には、ステップＳ１１８において、判定部５７は、埋設物を非金属と判断し、山形波形のピークＰ２１にマーキングを行う。

一方、ステップＳ１１６において、第１条件を満たさない場合には、ステップＳ１１７において、判定部５７は、第２条件（｜Ｓ１｜÷｜Ｓ｜≧０．５）を満たすか否かを判定する。ステップ１１７において、第２条件を満たす場合には、ステップＳ１１８において、判定部５７は、埋設物を非金属と判断し、山形波形のピークＰ２１にマーキングを行う。

一方、ステップＳ１１７において、第２条件を満たさない場合には、ステップＳ１１９において、判定部５７は、埋設物を金属と判断し、山形波形のピークＰ２２にマーキングを行う。
例えば、図１５に示す範囲ＰＧ１における埋設物が金属と判定された場合には、ピークＰ２２にマーキングが行われる。また、範囲ＰＧ２における埋設物が非金属と判定された場合には、ピークＰ２１にマーキングが行われる。
なお、マーキングされた埋設物の位置について、図２５に示すステップＳ６５において表示制御部２６は、表示部８を制御して埋設物表示（×、○などの印を表示）する。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施の形態では、埋設物検出装置１の制御方法として、図１９～図２９Ｂに示すフローチャートに従って、実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、図１９～図２９Ｂに示すフローチャートに従って実施される埋設物検出装置１および埋設物検出方法をコンピュータ（特にはプロセッサ）に実行させるプログラムとして、本発明を実現しても良い。

また、プログラムの一つの利用形態は、コンピュータにより読取可能な、ＲＯＭ等の記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
またプログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
また、上述したコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアに限らずファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであってもよい。
なお、以上説明したように、電力消費体の制御方法はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。

（Ｂ）
上記実施の形態では、金属と非金属の判別を行うために第１条件と第２条件の２つの条件を用いたが、第１条件と第２条件のいずれか一方のみを用いても良い。ただし、図１７（ａ）に示すように、第１条件の方が第２条件よりも深い位置における樹脂管を判定でき、一般的にコンクリートには深い位置（例えば、５ｃｍ以上）に埋設物が存在するほうが多いため、第２条件のみを用いるより第１条件のみを用いた方がより好ましい。

（Ｃ）
なお、本実施の形態では、埋設物が設けられた対象物としてもコンクリートに限られるものではない。
（Ｄ）
上記実施の形態では、放射した電磁波の一例としてプラスパルスを用いたが、マイナスパルスであってもよい。

（Ｅ）
上記実施の形態では、階調処理によって信号強度がマイナスの値のピークを黒で示し、信号強度がプラスの値のピークを白で示したが、反対であってもよい。
（Ｆ）
上記実施の形態では、第１条件を用いて埋設物の位置を判定したが、このような閾値または式に限らなくても良く、２番目のピークの信号強度と３番目のピークの信号強度を用いればよい。また、第２条件を用いて埋設物の位置を判定したが、このような閾値または式に限らなくても良く、１番目のピークの信号強度と２番目のピークの信号強度を用いればよい。

（Ｇ）
上記実施の形態では、埋設物検出装置１の本体部２内にメイン制御モジュール６が設けられているが、メイン制御モジュール６が本体部２と別に設けられていてもよい。この場合、タブレットなどにメイン制御モジュール６と表示部８を設けてもよい。本体部２とタブレットの間は無線または有線によって通信が行われてもよい。

本発明の埋設物検出装置および埋設物検出方法は、精度良く埋設物を検出することが可能な効果を有し、コンクリート内の埋設物の検出を行う上で有用である。

１ 埋設物検出装置
３６ ピーク検出部
５６ 山形波形頂点検出部
Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３ ピーク

Claims (18)

1. 対象物の表面を移動しながら前記対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて前記対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出装置であって、
   移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する受信部と、
   前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々の前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の前記信号強度のピークを検出する信号強度ピーク検出部と、
   各々の前記タイミングで検出された前記信号強度のピークを有する深さ位置のうち、移動方向において連続している前記深さ位置から深さ位置のピークを検出する深さ位置ピーク検出部と、
   前記対象物の表面側から前記深さ方向に向かって１番目、２番目および３番目に配置される前記深さ位置のピークである第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピーク、および、第３の深さ位置のピークのうち前記第２の深さ位置のピークと前記第３の深さ位置のピーク、および／または、前記第１の深さ位置のピークと前記第２の深さ位置のピークを用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する判定部と、を備え、
   前記判定部は、前記第２の深さ位置のピークおよび前記第３の深さ位置のピークの信号強度を用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する、
   埋設物検出装置。
2. 前記判定部は、前記第１の深さ位置のピークおよび前記第２の深さ位置のピークの信号強度を用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する、
   請求項１に記載の埋設物検出装置。
3. 前記判定部は、前記第３の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する前記第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第１の所定閾値以上の場合、前記第１の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定し、前記第１の所定閾値より小さい場合、前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定する、
   請求項１または２に記載の埋設物検出装置。
4. 前記判定部は、前記第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する前記第１の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第２の所定閾値以上の場合、前記第１の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定し、前記第２の所定閾値より小さい場合、前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定する、
   請求項２または請求項２に従属する請求項３に記載の埋設物検出装置。
5. 放射される前記電磁波は、プラスまたはマイナスのパルスであり、
   前記電磁波が、プラスパルスの場合は、前記第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、前記第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、前記第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、
   前記電磁波が、マイナスパルスの場合は、前記第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、前記第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、前記第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。
6. 前記第２の深さ位置のピークおよび前記第３の深さ位置のピークは、前記移動方向において前記第１の深さ位置のピークの所定範囲内に配置されている、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。
7. 前記移動方向において所定間隔以内で連続している複数の前記信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピング部を更に備え、
   前記深さ位置ピーク検出部は、前記グループにおける最も浅い前記深さ位置を、前記深さ位置のピークとして検出する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。
8. 前記深さ位置ピーク検出部は、前記移動方向と前記深さ方向における平面において、前記グループが所定条件を満たしているか否かを判定し、
   前記所定条件を満たしていると判定した場合に、前記グループにおける最も浅い前記深
   さ位置を、前記深さ位置のピークとして検出する、
   請求項７に記載の埋設物検出装置。
9. 前記第１の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された前記埋設物は、非金属であり、
   前記第２の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された前記埋設物は、金属である、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の埋設物検出装置。
10. 対象物の表面を移動しながら前記対象物に向かって放射した電磁波の反射波に関するデータを用いて前記対象物内の埋設物を検出するための埋設物検出方法であって、
    移動に伴ったタイミング毎に反射波に関するデータを受信する受信ステップと、
    前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の信号強度に基づいて、各々の前記タイミングにおける前記対象物の深さ方向の前記信号強度のピークを検出する信号強度ピーク検出ステップと、
    各々の前記タイミングで検出された前記信号強度のピークを有する深さ位置のうち、移動方向において連続している前記深さ位置から深さ位置のピークを検出する深さ位置ピーク検出ステップと、
    前記対象物の表面側から前記深さ方向に向かって１番目、２番目および３番目に配置される前記深さ位置のピークである第１の深さ位置のピーク、第２の深さ位置のピーク、および、第３の深さ位置のピークのうち前記第２の深さ位置のピークと前記第３の深さ位置のピーク、および／または、前記第１の深さ位置のピークと前記第２の深さ位置のピークを用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する判定ステップと、を備え、
    前記判定ステップは、前記第２の深さ位置のピークおよび前記第３の深さ位置のピークの信号強度を用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する、
    埋設物検出方法。
11. 前記判定ステップは、前記第１の深さ位置のピークおよび前記第２の深さ位置のピークの信号強度を用いて、前記第１の深さ位置のピークの位置または前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置として判定する、
    請求項１０に記載の埋設物検出方法。
12. 前記判定ステップは、前記第３の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する前記第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第１の所定閾値以上の場合、前記第１の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定し、前記第１の所定閾値より小さい場合、前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定する、
    請求項１０または１１に記載の埋設物検出方法。
13. 前記判定ステップは、前記第２の深さ位置のピークの信号強度の絶対値に対する前記第１の深さ位置のピークの信号強度の絶対値の比が、第２の所定閾値以上の場合、前記第１の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定し、前記第２の所定閾値より小さい場合、前記第２の深さ位置のピークの位置を前記埋設物の位置と判定する、
    請求項１１または請求項１１に従属する請求項１２に記載の埋設物検出方法。
14. 放射される前記電磁波は、プラスまたはマイナスのパルスであり、
    前記電磁波が、プラスパルスの場合は、前記第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、前記第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、前記第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、
    前記電磁波が、マイナスパルスの場合は、前記第１の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有し、前記第２の深さ位置のピークの信号強度は、マイナスの値を有し、前記第３の深さ位置のピークの信号強度は、プラスの値を有する、
    請求項１０～１３のいずれか１項に記載の埋設物検出方法。
15. 前記第２の深さ位置のピークおよび前記第３の深さ位置のピークは、前記移動方向において前記第１の深さ位置のピークの所定範囲内に配置されている、
    請求項１０～１４のいずれか１項に記載の埋設物検出方法。
16. 前記移動方向において所定間隔以内で連続している複数の前記信号強度のピークにおける深さ位置を１つのグループとするグルーピングステップを更に備え、
    前記深さ位置ピーク検出ステップは、前記グループにおける最も浅い前記深さ位置を、前記深さ位置のピークとして検出する、
    請求項１０～１５のいずれか１項に記載の埋設物検出方法。
17. 前記深さ位置ピーク検出ステップは、前記移動方向と前記深さ方向における平面において、前記グループが所定条件を満たしているか否かを判定し、
    前記所定条件を満たしていると判定した場合に、前記グループにおける最も浅い前記深さ位置を、前記深さ位置のピークとして検出する、
    請求項１６に記載の埋設物検出方法。
18. 前記第１の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された前記埋設物は、非金属であり、
    前記第２の深さ位置のピークの位置に埋設されていると判定された前記埋設物は、金属である、
    請求項１０～１７のいずれかに記載の埋設物検出方法。
    

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