JPH02257082A - Underground searching device - Google Patents

Underground searching device

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Publication number
JPH02257082A
JPH02257082A JP1079423A JP7942389A JPH02257082A JP H02257082 A JPH02257082 A JP H02257082A JP 1079423 A JP1079423 A JP 1079423A JP 7942389 A JP7942389 A JP 7942389A JP H02257082 A JPH02257082 A JP H02257082A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiver
transmitter
transmitting
receivers
underground
Prior art date
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Pending
Application number
JP1079423A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Ichimura
市村 泰彦
Tomoyuki Abe
阿部 友行
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Priority to JP1079423A priority Critical patent/JPH02257082A/en
Publication of JPH02257082A publication Critical patent/JPH02257082A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve working efficiency by detecting the position of an object to be searched in accordance with the propagation time of reflected waves, the moving distance of a moving truck obtd. at every point of the time when a reception completion signal is outputted and order in which transmission and reception operation signals are outputted. CONSTITUTION:The reception completion signals and echo signals outputted from respective signal receivers 1b to 8b and in addition, the position X of the moving truck 11 detected by a position detector 16 and the input operation signal of a keyboard input signal 19 are applied to a CPU 17. The CPU 17 controls a timing trigger generator 13 overall in accordance with the reception completion signals outputted from the receivers 1b to 8b and makes the processing to form the two-dimensional sectional image signals indicating the two-dimensional sectional image in the ground in accordance with the echo signals outputted from the receivers 1b to 8b and the output of the position detector 16. The CPU acts to output the two-dimensional sectional image signals to a TV monitor 18. The TV monitor 18 displays the two-dimensional sectional image in the ground on a display screen 18 in accordance with the above- mentioned two-dimensional sectional image signals.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、地中に埋設された水道管、ケーブル等の地
中の被探査対象の位置を非破壊的に検出する地中探査装
置に関し、特に道路面下に発生する空洞や埋設隠蔽され
た危険物等広い探査エリアを探査することか必要な被探
査対象の探査に使用して好適な地中探査装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an underground exploration device that non-destructively detects the position of underground objects to be explored, such as water pipes and cables buried underground. In particular, the present invention relates to an underground exploration device suitable for use in exploring a wide exploration area such as cavities that occur under the road surface or buried and hidden dangerous objects, or exploration of targets that require exploration.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、地中埋設物の位置を高精度でかつ簡J11な構成
で短時間のうちに検出することかできる地中埋設物探査
装置が本出願人から種々提案されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, the present applicant has proposed various underground object exploration devices that can detect the position of underground objects with high precision and a simple configuration in a short time.

この種の装置の構成および作用は概略以下のようなもの
である。
The structure and operation of this type of device are roughly as follows.

すなわち、移動台車に1−組の送信機および受信機を搭
載し、移動台車を探査ラインに沿って移動させる。この
間探査ラインの各地点において送信機から地中に向けて
電波を発射するとともに、電波の地中埋設物による反射
波を受信機で受信する。
That is, one set of a transmitter and a receiver is mounted on a movable trolley, and the movable trolley is moved along a search line. During this time, a transmitter emits radio waves underground at each point on the exploration line, and a receiver receives the radio waves reflected by underground objects.

一方において、地中埋設物の深さ方向および移動台車の
移動方向をパラメータとして地中埋設物のエコー像を表
示する表示手段を設ける。
On the other hand, a display means is provided for displaying an echo image of the underground object using the depth direction of the underground object and the moving direction of the movable cart as parameters.

そして、探査ラインの各地点における送・受信機の送・
受信タイミング(反射波の伝搬時間)に基づいて地中埋
設物のエコー像を上記表示手段に表示するようにする。
Then, the transmitter/receiver at each point on the exploration line
The echo image of the underground object is displayed on the display means based on the reception timing (propagation time of the reflected wave).

この場合、表示手段の表示面においてエコー像は送信電
波の広がりに起因して双曲線状のエコー像として形成さ
れる。
In this case, the echo image is formed as a hyperbolic echo image on the display surface of the display means due to the spread of the transmitted radio waves.

そこで、このエコー像に対し双曲線状の擬似エコー像を
重ね合せる操作を行う。これは、本出願人の特許出願の
公開によって既に公知となったカブフィッテジグ法と称
される技術である。その結果、2つのエコー像が重なり
合ったならば、エコー像の頂点と開口部の広がりが擬似
エコー像の情報によって判別するので、この頂点位置と
開口部の広がりを示す情報によって地中の電波伝搬速度
vgを算出する。そして、vgが算出されたならば任意
の位置における伝搬時間の情報との関係によって地中埋
設物の位置を算出するようにしている。
Therefore, an operation is performed to superimpose a hyperbolic pseudo echo image on this echo image. This is a technique called the Cubfitting method, which has already become known through the publication of a patent application filed by the present applicant. As a result, if the two echo images overlap, the apex of the echo image and the spread of the aperture can be determined from the information of the pseudo echo image, and the information indicating the apex position and the spread of the aperture can be used to determine the underground radio wave propagation. Calculate speed vg. Once vg has been calculated, the position of the underground object is calculated based on the relationship with the propagation time information at an arbitrary position.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで近年道路面下に空洞が多々発生して、これが地
盤沈下を頻繁に招来することとなっている。したがって
、上記空洞を効率良く探査できる地中探査装置の開発か
望まれている。
Incidentally, in recent years, many cavities have appeared under the road surface, which frequently causes ground subsidence. Therefore, it is desired to develop an underground exploration device that can efficiently explore the above-mentioned cavities.

上記空洞あるいは地表面下に埋設隠蔽された爆発物等の
危険物は、ガス管、水道管等に比して、その存在部位が
予め予知されていないため、いきおい探査エリアを広く
取って探査を行なう必要がある。
Unlike gas pipes, water pipes, etc., the locations of dangerous substances such as explosives buried in cavities or hidden beneath the earth's surface cannot be predicted in advance. It is necessary to do it.

しかし、上記従来の探査装置によって上記空洞等を探査
する場合には、1組の送・受信機による探査幅はせいぜ
い60cm程度であるため、オペークとしては探査幅を
広げるべく移動台車を−の探査ライン上のみならず多数
の異なる探査ライン上を移動させて、地中探査を行なう
必要がある。
However, when exploring the above-mentioned cavities etc. with the above-mentioned conventional exploration device, the exploration width with one set of transmitter/receiver is about 60 cm at most. It is necessary to perform underground exploration by moving not only on a line but also on many different exploration lines.

これは地中探査の作動効率(時間)を大幅に損なうこと
となる。
This significantly impairs the operating efficiency (time) of underground exploration.

そこで、1組の送・受信機の探査幅を広げるべく、送・
受信アンテナを大きくすることが考えられるが、これは
受信したエコー像の分解能が大幅に低下し、正確な2次
元断面画像が得られないため採用、実施には至っていな
い。
Therefore, in order to expand the search range of a pair of transmitters and receivers,
Although it is possible to increase the size of the receiving antenna, this method has not been adopted or implemented because the resolution of the received echo image is significantly reduced and accurate two-dimensional cross-sectional images cannot be obtained.

また、]組の送・受信機を塔載した移動台車を複数用意
して、これら複数の移動台車をそれぞれ異なる探査ライ
ンに沿って同時に移動させて探査を行なうことが考えら
れるが、この場合、各移動台車の送信機で発射した電波
の反射波が相互に干渉してしまい、受信機においていず
れの反射波がいずれの移動台車の送信機によって送信さ
れたものかを特定できない。したがって上記と同様に正
確な探査を行なうことができないという点がら採用、実
施に至っていない。
Furthermore, it is conceivable to prepare a plurality of movable carts on which transmitter/receiver sets of ] are mounted and conduct the exploration by simultaneously moving these plurality of movable carts along different exploration lines, but in this case, The reflected waves of the radio waves emitted by the transmitters of each mobile carriage interfere with each other, and the receiver cannot identify which reflected wave was transmitted by the transmitter of which mobile carriage. Therefore, similar to the above, it is not possible to perform accurate exploration, so it has not been adopted or implemented.

本発明はこうした実状に鑑みなされたもので、道路面下
の空洞あるいは地表面下に埋設隠蔽された危険物等、探
査エリアを広く取って探査をする必要のある被探査対象
をきわめて効率良くしかも正確に探査することのできる
地中探査装置を提供することをその目的としている。
The present invention was developed in view of these circumstances, and it is extremely efficient and effective for detecting targets that require a wide exploration area, such as cavities under the road surface or dangerous objects buried and hidden beneath the ground surface. The purpose is to provide an underground exploration device that can perform accurate exploration.

〔課題を解決する手段〕[Means to solve problems]

そこでこの発明では、移動台車塔載の送信機から地中に
向けて発射した電波の被探査対象による反射波を移動台
車塔載の受信機で受信し、前記反射波の伝搬時間によっ
て前記被探査対象の位置を検出するレーダ方式の地中探
査装置において、前記移動台車の車中方向に沿って前記
送・受信機を複数組並設するとともに、これら複数組の
送・受信機を順次作動させる手段、具体的には、これら
複数組の送・受信機のそれぞれは、送・受信動作信号が
入力されている間のみ前記電波の発射および前記反射波
の受信を行なう送・受信動作手段と、前記反射波の受信
が完了した際に受信完了信号を出力する受信完了信号出
力手段とを有し、前記複数組の送・受信機の各送・受信
機が前記受信完了信号を出力した際に、該受信完了信号
を出力した送・受信機に対する前記送・受信動作信号の
出力を停止するとともに、該送・受信機のつぎの組の送
・受信機に対して予め設定された順序にしたがって順次
前記送・受信動作信号を出力する送・受信動作信号出力
手段とを具えるようにする。
Therefore, in this invention, the reflected wave of the radio wave emitted underground from the transmitter mounted on the movable trolley tower by the object to be investigated is received by the receiver mounted on the movable trolley tower, and the propagation time of the reflected wave is used to determine the In a radar-based underground exploration device for detecting the position of a target, a plurality of sets of the transmitter/receiver are arranged in parallel along the interior direction of the mobile trolley, and the plurality of sets of transmitters/receivers are sequentially activated. means, specifically, each of the plurality of sets of transmitting/receiving devices includes a transmitting/receiving operation means for emitting the radio wave and receiving the reflected wave only while a transmitting/receiving operation signal is input; and a reception completion signal output means for outputting a reception completion signal when reception of the reflected wave is completed, and when each transmitter/receiver of the plurality of sets of transmitters/receivers outputs the reception completion signal. , stop outputting the transmitter/receiver operation signal to the transmitter/receiver that outputs the reception completion signal, and follow the preset order for the transmitter/receiver of the next set of the transmitter/receiver. and transmitting/receiving operation signal output means for sequentially outputting the transmitting/receiving operation signals.

そして、複数組の各受信機の出力に基づいて被探査対象
の位置を検出するようにする。すなわち具体的には、前
記複数組の送・受信機の各送・受信機が前記受信完了信
号を出力するごとに寄られる前記反則波の伝搬時間と、
該受信完了信号を出力する時点ごとに得られる前記移動
台車の移動距離と、前記送・受信動作信号を出力する順
序とに基づいて、前記複数組の送・受信機の移動ライン
下の前記被探査対象の位置を検出するようにしている。
Then, the position of the object to be searched is detected based on the output of each of the plurality of receivers. Specifically, the propagation time of the foul wave is increased each time each transmitter/receiver of the plurality of sets of transmitters/receivers outputs the reception completion signal;
Based on the moving distance of the movable cart obtained each time the reception completion signal is output, and the order of outputting the transmitting/receiving operation signals, The position of the exploration target is detected.

〔作用〕[Effect]

すなわち、送・受信動作信号出力手段は、受信完了信号
の出力に応じて複数組の送・受信機のそれぞれに対して
予め設定した順序で順次送・受信動作信号を出力してい
く。
That is, the transmission/reception operation signal output means sequentially outputs transmission/reception operation signals to each of the plurality of sets of transmitters/receivers in a preset order in response to the output of the reception completion signal.

一方、送・受信機は、送・受信動作信号が入力されてい
る間のみ動作し、受信が完了した際に受信完了信号を出
力する。
On the other hand, the transmitter/receiver operates only while the transmitter/receiver operation signal is input, and outputs a reception completion signal when reception is completed.

したがって、−の送・受信機において送・受信が行なわ
れ、受信が完了するまでは、他の送・受信機において送
・受信は行なわれない。このため、複数の送・受信機の
相互間において電波の相互干渉は発生せず、受信機にお
いて反射波がその受信機の組の送信機によるものである
ことを特定することかできる。
Therefore, transmission/reception is performed at the - transmitter/receiver, and no transmission/reception is performed at the other transmitter/receiver until reception is completed. Therefore, mutual interference of radio waves does not occur between the plurality of transmitters and receivers, and the receiver can identify that the reflected wave is caused by the transmitter of the set of receivers.

こうして、複数組の送・受信機の送・受信動作を順次行
なった場合には、各送・受信動作終了時点(受信完了信
号出力時点)ごとに反射波の伝搬時間と、その各時点に
おける移動台車の移動距離とを得ることができるから、
これらデータと複数組の送・受信機に対する送・受信動
作信号を出力する順序とに基づいて、複数組の送・受信
機に各対応して移動距離に応じた伝搬時間のデータを得
ることができる。
In this way, when transmitting/receiving operations of multiple sets of transmitting/receiving devices are performed sequentially, the propagation time of the reflected wave and the movement at each point of each transmitting/receiving operation are determined at the end of each transmitting/receiving operation (when the reception completion signal is output). Since we can obtain the distance traveled by the trolley,
Based on these data and the order of outputting transmission/reception operation signals to multiple sets of transmitters/receivers, it is possible to obtain propagation time data corresponding to the travel distance for each of multiple sets of transmitters/receivers. can.

したがって、複数組の送・受信機の各配設位置(Y座標
)と移動距離(X座標)と伝搬時間つまり伝搬距離(Z
座標ンとの間の対応が特定されるので、従来のレーダ方
式の地中探査の手法によって複数組の送・受信機の移動
面(X−Y面)、つまり複数組の送・受信機の並設幅を
横幅とする探査エリア下の被探査対象の位置Zを検出す
ることができる。具体的には、複数組の送・受信機の各
移動ライン下における地中2次元断面画像を形成する。
Therefore, each installation position (Y coordinate), moving distance (X coordinate), propagation time, or propagation distance (Z
Since the correspondence between the coordinates and coordinates is specified, the movement plane (X-Y plane) of multiple pairs of transmitters and receivers, that is, the correspondence between multiple pairs of transmitters and receivers, can be determined using the conventional radar-based underground exploration method. It is possible to detect the position Z of the object to be searched under the search area whose width is the width of the parallel arrangement. Specifically, a two-dimensional underground cross-sectional image is formed under each movement line of a plurality of sets of transmitters and receivers.

そして、地中2次元断面画像を各組ごとに全て表示する
ことで、複数組の送・受信機の並設幅に相当する探査幅
の探査エリア下の被探査対象の位置を移動台車の一回の
移動のみによって検出することができる。
By displaying all of the underground two-dimensional cross-sectional images for each set, the position of the object to be investigated under the exploration area with the exploration width equivalent to the width of the parallel installation of multiple sets of transmitters/receivers can be determined using one of the movable trolleys. It can be detected by only one movement.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明に係る地中探査装置の一例を示す外観
斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing an example of an underground exploration device according to the present invention.

なお、実施例では、道路RD面下に発生する空洞CVを
探査する場合を想定している。
In the embodiment, it is assumed that a cavity CV occurring under the road RD surface is to be explored.

同図に示す地中探査装置10は、通常の電磁波反射方式
の原理に基づき、道路RD面下の断面画像を形成するも
のであり、移動台車11とCPUユニット部12とタイ
ミングトリガ発生器13と送・受信機部14とから成っ
ている。
The underground exploration device 10 shown in the figure forms a cross-sectional image under the road RD surface based on the principle of a normal electromagnetic wave reflection method. It consists of a transmitter/receiver section 14.

すなわち、移動台車11の前部には、送・受信機部14
が配設されていて、その長手方向の長さが道路RDの片
側−車線程度の長さであるユニット収容ボックス15内
に送・受信ユニッI−1,,2B、4,5,6.7およ
び8を移動台車]1の車中方向に沿って8組並設して収
容している。
That is, the transmitter/receiver unit 14 is installed at the front of the mobile cart 11.
The transmitting/receiving units I-1, 2B, 4, 5, 6.7 are placed in a unit storage box 15 whose length in the longitudinal direction is approximately the length of one lane on one side of the road RD. and 8 are housed in a movable trolley] 8 sets are arranged side by side along the interior direction of 1.

また、移動台車1]上には上記CPUユニット部12と
上記タイミングトリガ発生器13か固定載置されている
Furthermore, the CPU unit section 12 and the timing trigger generator 13 are fixedly mounted on the mobile cart 1.

移動台車11の車輪には、同台車11が単位距離移動す
るごとに11個のパルスを発生して同移動台車11の位
置(移動距離)を検出する位置検出器16(たとえばパ
ルスエンコーダとカウンタを中心として構成される)が
付設されている。したがって移動台車1]がX軸方向に
沿って移動する場合に、逐次のX座標位置Xを検出する
ことができる。
The wheels of the movable trolley 11 are equipped with position detectors 16 (for example, pulse encoders and counters) that generate 11 pulses every time the trolley 11 moves a unit distance to detect the position (traveling distance) of the movable trolley 11. ) is attached. Therefore, when the movable cart 1 moves along the X-axis direction, successive X-coordinate positions X can be detected.

第2図は、位置検出器1−6とCPUユニット部]2と
タイミングトリガ発生機j3と送・受信ユニット1,2
,3,4,5,6.7および8の構成を示すブロック図
である。
Figure 2 shows the position detector 1-6, CPU unit 2, timing trigger generator j3, and transmission/reception units 1 and 2.
, 3, 4, 5, 6.7, and 8. FIG.

送・受信ユニット1は、地中の空洞CVに向けて電波を
発射する送信機]aおよび送信アンテナ]2 1Aと、空洞CVからの反射波を受信する受信器]bお
よび受信アンテナIBとから構成されており、他の送・
受信ユニット2.・・・、8も同様の送信機2a、・・
・、8aおよび送信アンテナ2A ・・・8Aと、受信
器2b、・・、8bおよび受信アンテナ2B、・・・、
8Bとからそれぞれ構成されている。
The transmitting/receiving unit 1 includes a transmitter]a that emits radio waves toward a hollow CV in the ground, a transmitting antenna]21A, a receiver]b that receives reflected waves from the hollow CV, and a receiving antenna IB. configured and other shipping/
Receiving unit 2. ..., 8 is also the same transmitter 2a, ...
.,8a and transmitting antenna 2A...8A, receiver 2b,...,8b and receiving antenna 2B,...
8B.

タイミングトリガ発生機13は、これら送・受信ユニッ
ト1〜8の各送・受信機に対して後述する順序にしたが
い、各送・受信ユニット単位で送・受信の動作を行なう
ための送・受信動作信号を出力するものである。
The timing trigger generator 13 performs a transmitting/receiving operation for each of the transmitting/receiving units 1 to 8 in accordance with the order described later. It outputs a signal.

一方、送・受信ユニット1〜8には、上記送・受信動作
信号が人力されている間のみ、各送信機]a〜8aおよ
び各受信機1b〜8bがそれぞれ動作して、上記電波の
発射および上記反射波の受信を行なう機構が具えられて
いる。
On the other hand, in the transmitting/receiving units 1 to 8, only while the above transmitting/receiving operation signal is input manually, each transmitter]a to 8a and each receiver 1b to 8b respectively operate to emit the above radio wave. and a mechanism for receiving the reflected waves.

各受信機1b〜8bは、上記反射波の受信が完了した際
に受信が完了したことを示す受信完了信号を出力すると
ともに、受信した反射波信号を図示していないA/Dコ
ンバータによって受信波の] 3 到着時間と受信強度を示すディジタル信号(以下これを
エコー信号という)に変換してこれら受信完了信号およ
びエコー信号をCPUユニット部12のCPU17に加
える。
Each of the receivers 1b to 8b outputs a reception completion signal indicating that the reception has been completed when the reception of the reflected wave is completed, and converts the received reflected wave signal into a received signal by an A/D converter (not shown). ] 3 Convert into a digital signal (hereinafter referred to as an echo signal) indicating the arrival time and reception strength, and apply these reception completion signals and echo signals to the CPU 17 of the CPU unit section 12.

CPUユニット部12は上記CPUI 7の他にTVモ
ニタコ−8とキーボード入力装置]9を具え構成されて
いる。
The CPU unit section 12 includes, in addition to the CPU 7 described above, a TV monitor 8 and a keyboard input device 9.

CPU17には、各受信器1b〜8bから出力される上
記受信完了信号およびエコー信号の他、位置検出器16
で検出される移動台車11の位置Xおよびキーボード入
力装置1つの入力操作信号が加えられる。
In addition to the reception completion signals and echo signals output from each receiver 1b to 8b, the CPU 17 also receives the position detector 16.
The position X of the movable trolley 11 detected at and the input operation signal of one keyboard input device are added.

しかしてCPU17は、受信器]b〜8bから出力され
る受信完了信号に基づいてタイミングトリガ発生機13
を総括的に制御するとともに、受信器1b〜8bから出
力されるエコー信号と位置検出器16の出力とに基づい
て地中の2次元断面画像を示す2次元断面画像信号を作
成する処理を行ない、この2次元断面画像信号をTVモ
ニタ1−8に出力する作用をなす。
Then, the CPU 17 generates a signal from the timing trigger generator 13 based on the reception completion signal outputted from the receivers b to 8b.
It also performs processing to create a two-dimensional cross-sectional image signal indicating a two-dimensional cross-sectional image of the underground based on the echo signals output from the receivers 1b to 8b and the output of the position detector 16. , serves to output this two-dimensional cross-sectional image signal to the TV monitor 1-8.

TVモニタ18は上記2次元断面画像信号に基ついて地
中の2次元断面画像を表示画面1.8 a(第1図)に
表示する。
The TV monitor 18 displays a two-dimensional cross-sectional image of the underground on a display screen 1.8a (FIG. 1) based on the two-dimensional cross-sectional image signal.

こうした表示画面18a上に2次元断面画像が表示され
ると、上記キーボード入力装置19でオペレータによる
所要のキーボード入力操作が行なわれ、該操作に基づい
てCPU17を介して上記2次元断面画像信号によって
表示画面18a上に顕われるエコー像とこの画像信号に
よる像とは別個の擬似エコー像とを表示画面18a上で
重ね合わせる処理を行ない、地中の空洞Cvの位置を検
出するようにする。
When the two-dimensional cross-sectional image is displayed on the display screen 18a, the operator performs a necessary keyboard input operation on the keyboard input device 19, and based on the operation, the two-dimensional cross-sectional image is displayed via the CPU 17 using the two-dimensional cross-sectional image signal. The echo image appearing on the screen 18a and the pseudo echo image which is different from the image based on this image signal are superimposed on the display screen 18a, and the position of the underground cavity Cv is detected.

以上の構成においてこの装置を用いて地中の空洞CVを
探査する手順について第5図を併せ参照して説明するが
、その前にタイミングトリガ発生器]3の具体的回路構
成および動作を説明する。
The procedure for exploring an underground cavity CV using this device in the above configuration will be explained with reference to FIG. 5, but before that, the specific circuit configuration and operation of the timing trigger generator] 3 will be explained. .

すなわち、タイミングトリガ発生器13は、第3図に示
すように受信器1b〜8bから出力される受信完了信号
がCPU17を介して人力されて該受信完了信号をデコ
ードする終了信号デコード部20と、該デコード部20
から出力されるカウントパルスをカウント入力Cに入力
するジョンソンカウンタ21を中心として構成されるタ
イミングトリガ発生部22とから成っている。
That is, as shown in FIG. 3, the timing trigger generator 13 includes a termination signal decoding section 20 which manually inputs reception completion signals outputted from the receivers 1b to 8b through the CPU 17 and decodes the reception completion signals; The decoding section 20
The timing trigger generating section 22 is constructed around a Johnson counter 21 which inputs count pulses outputted from the counter to the count input C.

タイミングトリガ発生部22のAND回路3]32.3
3,34,3,36.37および38の出力信号は論理
パ1”レベルの出力信号を送・受信動作信号として送・
受信ユニッl−1,,2,3゜4.5,6.7および8
にそれぞれ加えられる。
AND circuit 3 of timing trigger generation section 22] 32.3
The output signals of 3, 34, 3, 36.
Receiving units l-1, 2, 3゜4.5, 6.7 and 8
are added to each.

第4図は、タイミングトリガ発生器13の動作を示すタ
イムチャートである。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the timing trigger generator 13.

すなわち、いま受信器1bから受信完了信号(論理“]
”レベル)がワンショットパルスとして終了信号デコー
ド部20に加えられると、このワンショットパルスの立
ち上がりを捕えてAND回路31から出力されている論
理゛1”レベルの送・受信動作信号(これは送・受信ユ
ニット]に加えられている)を立ち下げるとともに(同
図の矢印B参照) 、AND回路32から論理゛]″ 
レベルの送・受信動作信号を立ち」二げ出力さぜ、これ
をつぎの送・受信ユニット2に加える(同図の矢印E参
照)。
That is, the reception completion signal (logical "]" is now output from the receiver 1b.
``level'' is applied to the end signal decoder 20 as a one-shot pulse, the rising edge of this one-shot pulse is captured and output from the AND circuit 31 as a logic ``1'' level transmission/reception operation signal (this is the transmission/reception operation signal). - Added to the receiving unit]) (see arrow B in the same figure), and the AND circuit 32 outputs the logic ゛]''
The level transmitting/receiving operation signal is raised and outputted, and then applied to the next transmitting/receiving unit 2 (see arrow E in the figure).

つぎに、受信器2bから同様にワンショットパルス(受
信完了信号)が出力されると、送・受信ユニット2に加
えられている送・受信動作信号を立ち下げるとともに(
同図の矢印F参照)AND回路33から送・受信動作信
号を出力させ、これをつぎの送・受信ユニット3に加え
る(同図の矢印G参照)。
Next, when a one-shot pulse (reception completion signal) is similarly output from the receiver 2b, the transmitting/receiving operation signal applied to the transmitting/receiving unit 2 falls and (
(See arrow F in the same figure) A transmitting/receiving operation signal is output from the AND circuit 33 and is applied to the next transmitting/receiving unit 3 (see arrow G in the same figure).

以後同様にして、受信器1b〜8bからワンショットパ
ルス(受信完了信号)が出力された時点で、この受信完
了信号を出力した受信器1b〜8bの属する送・受信ユ
ニット1〜8に対して現在出力されている送・受信動作
信号を立ち下げるとともに、つぎの送・受信ユニット1
〜8に対して送・受信動作信号を立ち上げ出力するよう
な動作が繰り返し実行されることになる。
Thereafter, in the same way, when a one-shot pulse (reception completion signal) is output from the receivers 1b to 8b, the transmission/reception units 1 to 8 to which the receivers 1b to 8b that output the reception completion signal belong At the same time as lowering the currently output transmitting/receiving operation signal, the next transmitting/receiving unit 1
.about.8, the operation of raising and outputting the transmitting/receiving operation signal is repeatedly executed.

以上のような動作がタイミング]・リガ発生器]3で行
なわれるものとして、以下、CPU17で行なわれる処
理手順を第5図のフローチャート]7 を参照して説明する。
Assuming that the above-mentioned operation is performed by the timing generator] 3, the processing procedure performed by the CPU 17 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. 5.

なお、移動台車11は、第1−図に示すように、図示し
ていない駆動モータによってX軸圧方向に等速度■で移
動するものとする。また、以下説明の便宜上、送・受信
ユニッhn(n=1〜8)は、第n組の送・受信器と、
受信器nb  (n=1〜8)は第n組の受信器とそれ
ぞれ呼称することとする。
As shown in FIG. 1, it is assumed that the movable cart 11 is moved at a constant speed (2) in the X-axis pressure direction by a drive motor (not shown). Also, for convenience of explanation below, the transmitting/receiving unit hn (n=1 to 8) is an nth set of transmitting/receiving devices,
The receivers nb (n=1 to 8) are respectively referred to as the n-th set of receivers.

まず、第4図に示すように、8組全ての送・受信ユニッ
トにおいて−通り送・受信動作が行なわれる周期を1サ
イクルとして、このサイクルが何回であるかを示すSの
内容を1にする処理が実行される(ステップ101)。
First, as shown in Fig. 4, the period in which all eight sets of transmitting/receiving units perform one-way transmitting/receiving operations is one cycle, and the content of S, which indicates how many times this cycle is, is set to 1. The processing to do so is executed (step 101).

つぎにnの内容を1にして(ステップ102)、第n組
(つまり第1組)の送・受信器に対して送・受信動作信
号を出力する。この場合、CPU17は、タイミングト
リガ回路発生器13を所要に制御して、AND回路3]
のみから論理゛1”レベルの送・受信動作信号が出力さ
れるようにする。
Next, the content of n is set to 1 (step 102), and a transmitting/receiving operation signal is output to the nth set (that is, the first set) of transmitting/receiving devices. In this case, the CPU 17 controls the timing trigger circuit generator 13 as required, and the AND circuit 3]
A transmitting/receiving operation signal of logic "1" level is output only from the terminal.

すると、この送・受信動作信号の立ち」二がりをトリガ
して、地中探査のスタート地点STにおける時刻(t−
0)から送信器]−aによって地中に向けて電波(送信
パルス)が発射され、地中の空洞CVで反射される等(
空洞CVにて反射されない場合もある)して反射波(反
射エコー)が受信器1bによって受信される(第4図参
照、ステップ103)。この間、第0組(n=1)の受
信器から受信完了信号が出力されたか否かが逐次判断さ
れている(ステップ104)。S=1でn=1の場合は
ステップ105の処理は行なわないようにする。
Then, the rising edge of this transmission/reception operation signal is triggered, and the time (t-
Radio waves (transmission pulses) are emitted underground from transmitter]-a and are reflected by the underground cavity CV, etc.
The reflected wave (reflected echo) is received by the receiver 1b (see FIG. 4, step 103). During this time, it is sequentially determined whether a reception completion signal has been output from the 0th set (n=1) of receivers (step 104). If S=1 and n=1, the process of step 105 is not performed.

やがて、第0組(n = 1)の受信器において反射波
の受信が完了すると、同受信器より受信完了信号が入力
されるのでステップ104の判断結果はYESとなり、
つぎに第0組(n=1)の送受信器、つまり今まで送・
受信動作が行なわれていた送・受信器の組に対して送・
受信動作信号を立ち下げるようにして、この組(第1組
)による送・受信動作を停止させる(第4図の矢印B参
照、ステップ106)。
Eventually, when the reception of the reflected wave is completed in the receiver of the 0th set (n = 1), a reception completion signal is input from the same receiver, so the judgment result in step 104 becomes YES.
Next, the 0th set (n=1) of transmitters/receivers, that is, the transmitter/receiver that has been
Transmit/receive data to the transmitter/receiver pair that was receiving
The reception operation signal is lowered to stop the transmission and reception operations by this group (first group) (see arrow B in FIG. 4, step 106).

1 つ そして、つぎに位置検出器16から現在の位置X5n(
X11)、ツまり5(S−1−)回「1のサイクルの第
0組(n = 1)の受信器で受信が完了した時点(t
 = t 11)における移動台車]1の位置が入力さ
れる(第4図参照、ステップ104 )。
1 Then, the current position X5n (
X11), that is, 5 (S-1-) times "The time (t
The position of the mobile cart] 1 at = t 11) is input (see FIG. 4, step 104).

つぎにnをインクリメントして(ステップ108)、イ
ンクリメントシたnが9以」二であるか否かが判断され
る(ステップ109)。
Next, n is incremented (step 108), and it is determined whether the increment value n is 9 or more (step 109).

ステップ109の判断結果がNOlつまり朱だ1サイク
ル終了していない場合には、手順は再び上記ステップ1
03に移行される。
If the judgment result in step 109 is NO1, that is, one cycle of vermilion has not been completed, the procedure repeats step 1 above.
It will be moved to 03.

ステップ103では前記と同様、第0組(n=2)の送
・受信器に対して送・受信動作信号を出力する処理が実
行され、この信号の立ち上がり時点以後第0組(n=2
)の送・受信器において前記と同様に送・受信動作が実
行される(第4図の矢印E参照)。
In step 103, as described above, a process of outputting a transmitting/receiving operation signal to the transmitter/receiver of the 0th set (n=2) is executed, and from the time when this signal rises, the 0th set (n=2)
) transmitting and receiving operations are performed in the same way as described above (see arrow E in FIG. 4).

上記送・受信動作が行なわれている間、第0組(n=2
)の受信器から受信完了信号が入力されたか否から逐次
判断される。この判断結果がN。
While the above transmission/reception operations are being performed, the 0th group (n=2
) is sequentially determined based on whether a reception completion signal is input from the receiver. The result of this judgment is N.

である間、つまり第0組(n=2)  送・受信器で送
・受信が行なわれる時間Tn(T;第4図参照)内に、
前回の行程(ステップ101−〜111)の受信器(第
1組の受信器)で受信されたエコー信号がCPU17に
入力されるとともに、この入力されたエコー信号と前回
のステップ107で得られた移動台車11−の位置X5
n(X、□)とに基づき地中の2次元断面画像の一走査
分に相当する画像信号vD′5n(vD′1□)を作成
し、該画像信号VD′5n(VD′11)をTVモニタ
18に出力する。TVモニター8は上記画像信号VD’
sn (V D ’ 11)に基づいて、移動台車11
の位置x sn (x 1t)において、第0組(n=
コ)の受信器で受信されたエコー像、つまり第0組(n
=1)の送・受信器の配設位置Yn(Y;第1図参照)
に相当する移動ラインLt(第1図参照)下のX座標位
置X sn (X u)で得られるエコー像を画面18
aにVDsn(VDl、1.)のごとく表示する(第6
図(b)参照)。なお、この画像処理の詳細は後述する
こととする(ステップ105)。
, that is, during the time Tn (T; see Figure 4) during which transmission and reception are performed by the 0th set (n = 2) transmitter and receiver,
The echo signal received by the receiver (first set of receivers) in the previous process (steps 101-111) is input to the CPU 17, and the input echo signal and the echo signal obtained in the previous step 107 are input to the CPU 17. Position X5 of mobile cart 11-
An image signal vD'5n (vD'1□) corresponding to one scan of a two-dimensional cross-sectional image of the underground is created based on Output to TV monitor 18. The TV monitor 8 receives the above image signal VD'
Based on sn (V D' 11), the moving trolley 11
At the position x sn (x 1t), the 0th set (n=
The echo image received by the receiver of
=1) Transmitter/receiver installation position Yn (Y; see Figure 1)
The echo image obtained at the X coordinate position X sn (X u) under the movement line Lt (see Figure 1) corresponding to
a as VDsn (VDl, 1.) (6th
(See figure (b)). Note that the details of this image processing will be described later (step 105).

やがて、第0組(n=2)の受信器において反射波の受
信が完了すると、同受信器より受信完了信号が入力され
てステップ1.04の判断結果はYESとなり、今まで
送・受信動作が行なわれていた送・受信器の組(第2組
)に対して送・受信動作信号を立ち下げるようにして、
この組(第2組)による送・受信動作を停止させる(第
4図の矢印F参照、ステップ106)。
Eventually, when the reception of the reflected wave is completed in the receiver of the 0th group (n = 2), a reception completion signal is input from the receiver, and the judgment result in step 1.04 becomes YES, and the transmission/reception operation has been continued until now. The transmitting/receiving operation signal is lowered for the transmitter/receiver pair (second pair) where the
Transmission/reception operations by this group (second group) are stopped (see arrow F in FIG. 4, step 106).

そして前記と同様にS回目(]回目)のサイクルの第0
組(n=2)の受信器で受信が完了した時点(t =t
 12)における移動台車11の位置X5n(X12)
が入力されることになる(第4図参照、ステップ1−0
7 )。
Then, in the same way as above, the 0th cycle of the Sth (]th cycle
The time (t = t
Position X5n (X12) of mobile cart 11 in 12)
will be input (see Figure 4, Step 1-0)
7).

つぎにステップ108、ステップ109の処理が実行さ
れ、nがインクリメントされ、インクリメントされたn
が9以上であるか否かが判断される。
Next, the processes of steps 108 and 109 are executed, n is incremented, and the incremented n
It is determined whether or not is 9 or more.

1サイクルが未だ終了されていない場合は、手順は再び
ステップ103に移行され、以後新たな組(n=3)の
送・受信器に対して送・受信動作信号を出力して(第4
図の矢印G参照)ステップ104の判断処理を行なう。
If one cycle has not yet been completed, the procedure moves to step 103 again, after which a transmitting/receiving operation signal is output to a new set (n=3) of transmitting/receiving devices (the fourth
(See arrow G in the figure) The judgment process of step 104 is performed.

そして同様にステップ104の判断処理中(期間T ;
第4図参照)に、前回の刊(n=2)の受信器のエコー
信号が入力されて、前回の組(n=2)の送・受信器の
配設位置Yn(Y;第1図参照)に相当する移動ライン
L2(第1図参照)下のX座標位置X5n(X  )で
得られるエコー像V D s n (V D L 2 
)をTVモニター8の画面18aに表示する(ステップ
105)。
Similarly, during the judgment process in step 104 (period T;
The echo signal of the receiver of the previous edition (n=2) is input to the transmitter/receiver arrangement position Yn (Y; see Fig. 1) of the previous set (n=2). The echo image V D sn (V D L 2 ) obtained at the X coordinate position X5n (X
) is displayed on the screen 18a of the TV monitor 8 (step 105).

以後ステップ106〜109およびステップ102〜1
05の処理が繰り返し実行される。
Thereafter steps 106-109 and steps 102-1
The process of 05 is repeatedly executed.

やがて、ステップ109の判断結果がYESになると、
つまり第1組から第8組までの送・受信器による送・受
信動作が−通り終了した時点(1=1  ;第4図参照
、位置X ;第1図参照)において、nを1にリセット
しくステップ1]−〇) サイクル回数Sをインクリメ
ントする(ステップ111)。
Eventually, when the judgment result in step 109 becomes YES,
In other words, n is reset to 1 at the point in time when - transmission/reception operations by the transmitter/receivers from the 1st set to the 8th set have been completed (1 = 1; see Figure 4; position X; see Figure 1). [Step 1]-〇) The number of cycles S is incremented (Step 111).

以後新たなサイクルにおいて第1組から第8組までの送
・受信器に関して同様な処理か繰り返し実行されること
になる。
Thereafter, in a new cycle, the same process will be repeated for the first to eighth sets of transmitters/receivers.

やがて移動台車11が空洞CVの探査エリアARの終端
X、(第1図参照)に到達した時点において同フローチ
ャートの処理が全て終了する。
When the mobile cart 11 eventually reaches the terminal end X of the exploration area AR of the cavity CV (see FIG. 1), all the processes in the flowchart are completed.

しかして、第1図に示すように、移動台車]1が探査エ
リアARのX座標位置X1に到達した時点において、位
置X までの各位置X11.X12゜・・・、X18で
それぞれ第1組から第8組の受信器で得られたエコー像
が、TVモニタ]8の画面18aに全て表示される。
As shown in FIG. 1, at the time when the mobile trolley [1] reaches the X coordinate position X1 of the exploration area AR, each position X11 . The echo images obtained by the first to eighth receivers at X12° . . . , X18 are all displayed on the screen 18a of the TV monitor 8.

以後移動台車11が探査エリアARのX座標位置X  
、X  、・・・、Xs・・・に到達した時点において
、位置X までの各位置X  、X  、・・・X28
.2              21、    22
位位置 までの各位置X  、X  、・・・、X38
、位3              31、    3
2置Xsまでの各位置X  X  ・・・、X88てそ
れsi’    s2’ ぞれ第1組から第8組の受信器で得られたエコ像がTV
モニター8の画面18aに表示されることになる。そし
て、移動台車11が終端XIΣに到達した時点において
探査エリアARのX−Y平面の各地点にて得られるエコ
ー像が全て表示されることになる。
From then on, the mobile cart 11 moves to the X coordinate position X of the exploration area AR.
,X,...,Xs..., each position X28 up to position X28
.. 2 21, 22
Each position up to position X , X , ..., X38
, place 3 31, 3
Each position from Xs to Xs is
It will be displayed on the screen 18a of the monitor 8. Then, when the mobile cart 11 reaches the terminal end XIΣ, all the echo images obtained at each point on the XY plane of the exploration area AR are displayed.

これを第1組から第8組まで送・受信器に関して言えば
、第1組の送・受信器によってその配設位置Y1に相当
する移動ラインL1下の2次元断面像、つまり第1図に
波線にて示す2次元断面画像VD−1が得られ、この断
面画像Vl)−1がT■モニタ18の画面18a上に表
示されることになる(第6図(b)参照)。
Regarding the transmitter/receivers from the first set to the eighth set, the transmitter/receiver of the first set creates a two-dimensional cross-sectional image under the movement line L1 corresponding to the installation position Y1, that is, in FIG. A two-dimensional cross-sectional image VD-1 indicated by a wavy line is obtained, and this cross-sectional image Vl)-1 is displayed on the screen 18a of the T2 monitor 18 (see FIG. 6(b)).

さらに第2組、・・・、第8組の送・受信器によってそ
の配設位置Y 、・・・、Y8に相当する移動うインL
2 ・・・、L8下の2次元断面画像VD−2゜・・・
、VD−8が得られ、これら断面画像VD−2゜・・・
、VD−8がTVモニター8の画面1.8 a上に表示
される。さらに言えば、第1組、第2組、・・・第8組
の送・受信器は、それぞれ所定の探査幅W  、W  
、・・・、W8 (第1図参照)を有しているので、こ
れら探査幅W、W2.・・・、W8に応じた探査エリア
AR−1,,AR−2,・・・ AR8下の探査が第1
組、第2組、・・・、第8組の送・受信器でそれぞれ行
なわれるということになる。
Furthermore, the transmitter/receiver of the second set, ..., and the eighth set move the position corresponding to the installation position Y, ..., Y8.
2..., two-dimensional cross-sectional image VD-2° below L8...
, VD-8 are obtained, and these cross-sectional images VD-2°...
, VD-8 is displayed on the screen 1.8a of the TV monitor 8. Furthermore, the first set, second set, .
, ..., W8 (see Figure 1), these search widths W, W2 . ..., Exploration areas AR-1, AR-2, ... Exploration under AR8 is the first
This means that the transmitter/receiver set, second set, . . . , and eighth set transmit/receive, respectively.

ここで、地中の空洞CVが表示画面]、 8 aの上で
双曲線状のエコー像として観測される原理を説明して、
実施例の探査エリアAR下のエコー像が表示画面18a
上に表示される様子を説明する。
Here, we will explain the principle by which the underground cavity CV is observed as a hyperbolic echo image on the display screen], 8 a.
An echo image under the exploration area AR of the embodiment is displayed on the display screen 18a.
Explain what is displayed above.

すなわち、第6図(a)に示すように、上記移動台車]
1が地表面を移動するときの距離の座標軸をX1地中に
向かう深さ方向の距離を示す座標軸をZとする。ここで
空洞C■の頂点TPが座標(X、ZO)であるとすると
、送受信アンテナ1A、1゜Bが点TPの真上の点Jに
位置している場合、空洞CVの頂点は点J、TP間の距
離下TPに対応する深さ20におけるエコー像として観
測することができる。
That is, as shown in FIG. 6(a), the above-mentioned moving trolley]
Let the coordinate axis of the distance when 1 moves on the ground surface be X1, and the coordinate axis showing the distance in the depth direction toward the ground be Z. Assuming that the apex TP of the cavity C■ is at the coordinates (X, ZO), if the transmitting and receiving antennas 1A and 1°B are located at a point J directly above the point TP, the apex of the cavity CV is at the point J. , TP can be observed as an echo image at a depth of 20 corresponding to the distance below TP.

一方、送信電波はその伝搬方向に広がりを持つているた
め、送受信アンテナIA、1.8が点TPの真上の点J
から右方向にずれた点Hに移動した場゛合にも空洞CV
の表面のエコー像を#Jl i’jllJすることがで
きる。この場合は、送信電波は空洞CVの表面の点TP
′において反射し、エコー像は、点HTP’間の距離H
−TP’に対応する深さの点Kにおけるエコー像として
観測することができる。
On the other hand, since the transmitted radio waves have a spread in the propagation direction, the transmitting/receiving antenna IA, 1.8 is at the point J directly above the point TP.
Cavity CV also occurs when moving to point H shifted to the right from
The echo image of the surface of can be #Jl i'jllJ. In this case, the transmitted radio wave is transmitted to the point TP on the surface of the cavity CV.
', and the echo image is reflected at the distance H between points HTP'.
It can be observed as an echo image at a point K at a depth corresponding to -TP'.

したがって、同図に破線で示すごとく上記移動台車を移
動したときの点K(x、z)の軌跡、すなわち空洞CV
のエコー像は + (Z  ) 211/2 =H−TP’・・・(1
) で表される双曲線となる。
Therefore, as shown by the broken line in the figure, the locus of the point K (x, z) when the mobile cart is moved, that is, the cavity CV
The echo image of + (Z) 211/2 = H-TP'...(1
) becomes a hyperbola represented by .

一方、送信アンテナIAから発射した電波か受信アンテ
ナIBに受信されるまでの往復伝搬時間τと、電波伝搬
速度vgおよび空洞CVの表面までの深さZとの間には
、 の関係がある。
On the other hand, there is the following relationship between the round trip propagation time τ until the radio wave emitted from the transmitting antenna IA is received by the receiving antenna IB, the radio wave propagation velocity vg, and the depth Z to the surface of the cavity CV.

したがって、第(1)式と第(2)式とにより、((x
  x o ) ■g″rO)2)1/2 + ( vg  ・ τ =                   ・・・(3
)の関係が成立する。但し、τ。は点Jにおける伝搬時
間τは点Hにおける伝搬時間であり、またXo、τo、
vgは未知数である。
Therefore, by equations (1) and (2), ((x
x o ) ■g″rO) 2) 1/2 + (vg ・τ = ...(3
) holds true. However, τ. is the propagation time at point J, τ is the propagation time at point H, and Xo, τo,
vg is an unknown quantity.

一方、TVモニタ18に表示されるエコー像は、第6図
(b)に示すように、横軸が第社の距離軸X、縦軸が時
間軸でである。したがって、空洞CVの表面のエコー像
は深さ方向の距離1111 Zが時間軸τに変換されて
表示されるものになる。
On the other hand, in the echo image displayed on the TV monitor 18, as shown in FIG. 6(b), the horizontal axis is the distance axis X, and the vertical axis is the time axis. Therefore, the echo image of the surface of the cavity CV is displayed by converting the distance 1111Z in the depth direction to the time axis τ.

そこで、TVモニター8に表示される前記エコ像から得
られる情報に基づいて該エコー像をX。
Therefore, based on the information obtained from the echo image displayed on the TV monitor 8, the echo image is

τ座標系で継ぎのような関係で規定する。It is defined by a joint-like relationship in the τ coordinate system.

f(x−x)+(α・τ )2 、1./20〇 −α・τ        ・・・(4)すると、第(3
)式と第4式の係数比較によって次の関係が成立する。
f(x−x)+(α·τ)2, 1. /20〇−α・τ ...(4) Then, the (3rd
) and the fourth equation, the following relationship is established.

v g=2α                ・・・
(5)このように前記第(3)式の各未知数が求まった
ならば、vgとて。とを前記第(2)式に代入すること
により、空洞Cvの表面のエコー像の頂点位置座標、す
なわち深さ2゜を簡単に求めることができる。このよう
に深さzoが求まったならば、地表(道路RD面)から
空洞CVの頂点までの距離J−TP−2oを求めること
ができる。
v g=2α...
(5) Once each of the unknowns in equation (3) is determined in this way, vg. By substituting the above equation (2), the coordinates of the apex position of the echo image on the surface of the cavity Cv, that is, the depth of 2°, can be easily determined. Once the depth zo is determined in this manner, the distance J-TP-2o from the ground surface (road RD surface) to the apex of the cavity CV can be determined.

結局、画面1.8 a上のエコー像EPを上記第(4)
式の形で求めることができれば、第(3)式との係数比
較によってエコー像EPの位置情報、つまり、空洞CV
頂点位置座標(x、z)を求めることかできることにな
る。
In the end, the echo image EP on screen 1.8a is
If it can be obtained in the form of the equation, the position information of the echo image EP, that is, the cavity CV
This means that the vertex position coordinates (x, z) can be found.

そこて、画面18aから双曲線の方程式を求めるわけで
あるるが、これは、本願出願人の特許出願(特願昭61
.−273381号)に係る技術、つまり疑似エコー像
を形成し、画面上のエコー像と重ね合わせるいわゆるカ
ーブフィッティング法と呼称される方法、あるいは同出
願人の出願に係る特願昭63−11471号に記載され
ている技術、つまり画像情報を演算処理して、この演算
処理に基づく最小2乗法によって双曲線方程式を求める
方法によって行なうことができる。
Therefore, the equation of the hyperbola is obtained from the screen 18a, which is based on the applicant's patent application (Japanese Patent Application No. 61
.. -273381), that is, a method called the so-called curve fitting method in which a pseudo echo image is formed and superimposed on the echo image on the screen, or Japanese Patent Application No. 11471/1989 filed by the same applicant. This can be done using the technique described, that is, a method in which image information is subjected to arithmetic processing and a hyperbolic equation is determined by the least squares method based on this arithmetic processing.

いずれの場合も、上記キーボード入力装置]、9の入力
操作によって重ね合わせ、演算処理を行なうようにする
。が、ここでは、本発明の趣旨とは異なるのであえて詳
述を避けることとする。
In either case, superimposition and arithmetic processing are performed by the input operation of the above-mentioned keyboard input device] and 9. However, since this differs from the gist of the present invention, a detailed explanation will be avoided here.

いずれにせよ、上記の方法によって双曲線の方程式が決
定されると、空洞Cvの頂点位置が、X座標位置がX 
Xz座標位置かZoといったXo 2平面、つまり第1図の2次元断面VD−1における2
次元位置データ(x、z)として得られる。
In any case, when the equation of the hyperbola is determined by the above method, the apex position of the cavity Cv is
Xz coordinate position or Xo such as Zo 2 plane, that is, 2 in two-dimensional cross section VD-1 in
Obtained as dimensional position data (x, z).

なお、上述の説明からも明らかなように、移動台車11
が地点X1■に位置している場合には、2次元断面画像
VI)−1のVD1□に相当する画像が、また地点X2
1に位置している場合には、2次元断面画像VD−1の
VD21に相当する画像が、さらに移動台車11が地点
Xslに位置している場合には、2次元断面画像VD−
1のVDslに相当する画像が得られることがわかる(
第6図(b)参照)。
Note that, as is clear from the above explanation, the mobile trolley 11
is located at point X1■, the image corresponding to VD1□ of two-dimensional cross-sectional image VI)-1 is also located at point X2
1, the image corresponding to VD21 of the two-dimensional cross-sectional image VD-1 is the two-dimensional cross-sectional image VD-1, and when the mobile cart 11 is located at the point Xsl, the two-dimensional cross-sectional image VD-
It can be seen that an image corresponding to VDsl of 1 can be obtained (
(See Figure 6(b)).

他の組の送・受信器(第2組から第8組)によっても第
6図(1))の2次元断面画像VD−1と同様の画像V
D−2,・・・、VD−8が得られ、同様の態様で表示
画面18 a上に表示され、カーブフィッティング法等
による空洞Cvの位置検出が行なわれる。
An image V similar to the two-dimensional cross-sectional image VD-1 in FIG.
D-2, .

なお、2次元断面画像VD−1.VD−2,−・・VD
−8の表示は、8つの別途異なる画面を設け、これら各
画面にそれぞれ表示するようにしてもよく、−の画面上
に2次元断面画像VD−1.VD2 ・・・ VI)−
8を切り換えて表示するようにしてもよい。
Note that the two-dimensional cross-sectional image VD-1. VD-2,-...VD
-8 may be displayed on eight separate screens, and the two-dimensional cross-sectional image VD-1. VD2...VI)-
8 may be switched and displayed.

なおまた、−の画面を8分割して、分割された部分にそ
れぞれ画像VD−1,VD−2,・・・、Vl)−8を
同時に表示するような実施も当然可能である。
Of course, it is also possible to divide the - screen into eight parts and simultaneously display the images VD-1, VD-2, . . . , Vl)-8 on each of the divided parts.

こうして、8つの画像VD−1,VD−2,・・・Vl
)−8が表示されると各画像は、Y座標位置がY  、
Y  、・・・、Y8であるx−z平面の2次元断面画
像であるので、探査エリアAR下の空洞CVの位置を3
次元的に検出することが可能になる。
In this way, eight images VD-1, VD-2,...Vl
)-8 is displayed, each image has a Y coordinate position of Y,
Since it is a two-dimensional cross-sectional image of the x-z plane with Y, ..., Y8, the position of the cavity CV under the exploration area AR is
Dimensional detection becomes possible.

ここに従来は、1組の送・受信器、たとえば送・受信器
ユニット1のみによって探査が行なわれていたので、移
動台車]−1が探査エリアARのX軸に沿ってSTから
XEまで移動したとしても、送・受信器ユニット1の移
動ライン上1下の2次元断面画像VD−IL、か得るこ
とができないこととなっていた。さらにいえば、送・受
信器ユニット1の探査幅W1で規定される探査エリアA
R1下に空洞CVが存在しない場合には、再び送・受信
ユニット1のY座標位置をYIから異なる位置Y に持
っていき、移動ラインL2上を移動させて、空洞Cvの
探査を行なうことが必要であったが、実施例によれば、
移動台車1]−の−回の移動によって探査幅w  +w
  +、 ・・+w8で規定〕     2 される広大な探査エリアARを探査することかできるの
で、この広大な探査エリアAR下のいずれかの部位に存
在する空洞CVを確実に検出てきるようになる。
Conventionally, exploration was carried out using only one set of transmitter/receiver, for example, transmitter/receiver unit 1, so mobile trolley ]-1 moves from ST to XE along the X axis of exploration area AR. Even if this were done, it would be impossible to obtain a two-dimensional cross-sectional image VD-IL above and below the movement line of the transmitter/receiver unit 1. Furthermore, the search area A defined by the search width W1 of the transmitter/receiver unit 1
If there is no cavity CV under R1, it is possible to move the Y coordinate position of the transmitting/receiving unit 1 from YI to a different position Y again, move it on the movement line L2, and search for the cavity CV. According to the example,
The exploration width w + w is obtained by moving the mobile cart 1] - times.
+, . . . defined in +w8] 2 Since it is possible to explore the vast exploration area AR, it is possible to reliably detect a cavity CV that exists somewhere under this vast exploration area AR. .

また、実施例によれば、−の送・受信ユニットで送・受
信が行なわれている間は、他の送・受信ユニットにおい
て送・受信が行なわれないので、電波の干渉が発生せず
、正確な2次元断面画像を得ることができるという効果
が得られる。
Further, according to the embodiment, while the - transmitting/receiving unit is transmitting/receiving, other transmitting/receiving units do not perform transmitting/receiving, so no radio wave interference occurs. The effect is that an accurate two-dimensional cross-sectional image can be obtained.

なお、実施例では、X−Z平面に平行な2次元断面画像
VD−1..VD−2,−、VI)−8を表示するよう
にしているが、もちろん実施例と同様な手法によってY
−Z平面に平行な2次元断面画像VD’−1・・・(第
1図に一点鎖線にて示す)を表示する実施もまた可能で
ある。
In the embodiment, two-dimensional cross-sectional images VD-1. parallel to the X-Z plane are used. .. VD-2,-, VI)-8, but of course Y is displayed using the same method as in the embodiment.
It is also possible to display two-dimensional cross-sectional images VD'-1 (indicated by dashed lines in FIG. 1) parallel to the -Z plane.

また、実施例では、移動台車11.が等速度Vて移動し
ているものとして説明したが、もちろん探査が行なわれ
ている開速度が変化するような場合であっても同様の探
査を行なうことができることはもちろんである。なお、
移動台車11が等速度■で移動する場合には、この速度
Vが予めわかっていれば、位置検出器]6を設けること
なく、第4図に示すように6送・受信ユニットで送・受
信が行なわれている時間T  、T  、T  、・を
計測することにより逐次の移動台車]]のX座標位置X
  、X  、X  、・・・を計測することができる
という利点が得られる。そして、移動台車]1は、実施
例のようにモータ駆動によって走行させてもよく、また
人力で走行させるようにしてもよい。
In addition, in the embodiment, the movable trolley 11. Although the explanation has been made on the assumption that the probe is moving at a constant velocity V, it goes without saying that the same search can be performed even if the opening speed at which the search is being performed changes. In addition,
When the movable cart 11 moves at a constant speed ■, if this speed V is known in advance, the transmitting/receiving unit 6 can transmit/receive without providing the position detector 6 as shown in FIG. By measuring the time T , T , T , .
, X , X , . . . can be measured. The mobile cart] 1 may be driven by a motor as in the embodiment, or may be moved manually.

また、実施例では地中の2次元断面画像をTVモニタ1
8の画面1.8 a上に表示するようにしているが、同
画像に相当するものをハードコピー装置等によって紙等
の媒体に転写して記録を残すような実施もまた可能であ
る。
In addition, in the example, a two-dimensional cross-sectional image of the underground is displayed on the TV monitor 1.
Although the image is displayed on the screen 1.8a of 8, it is also possible to transfer the equivalent image to a medium such as paper using a hard copy device or the like and leave a record.

また、実施例では、被探査対象として道路RD面下の空
洞CVを想定しているが、もちろん空洞CVに限定され
ることなく、地中の被探査対象であれば、爆発物、水道
管等々を探査、検出する実施もまた可能である。
In addition, in the example, the object to be investigated is assumed to be a hollow CV under the road RD surface, but of course it is not limited to a hollow CV, and if it is an underground object to be investigated, explosives, water pipes, etc. Implementations to explore and detect are also possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、広い探査エリアを
一度で探査することができるので、地中探査の作業効率
が大幅に向」ニする。しかも電波の干渉が発生しないの
で、探査を正確に行なうことができる。
As explained above, according to the present invention, a wide exploration area can be surveyed at one time, so the working efficiency of underground exploration is greatly improved. Moreover, since no radio wave interference occurs, exploration can be performed accurately.

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

第1図は、本発明に係る地中探査装置の一例の外観およ
び実施例の探査エリアを示す斜視図、第2図は、第1図
に示す地中探査装置の構成を示すブロック図、第3図は
、第2図に示すタイミングトリガ発生器の回路構成を例
示した回路図、第4図は、第3図に示すタイミングトリ
ガ発生器の動作を示すタイムチャート、第5図は、第2
図に示ずCPUで行なわれる処理手順を例示したフロチ
ャート、第6図(a) 、 (b)は、第1図に示す空
洞の反射エコー像が、第2図に示すTVモニタの表示画
面に表示される様子を説明するために用いた図である。 ]、、2,3,4,5,6,7.8・・・送・受信ユニ
ット、]−a 、  2 a +  3 a +  4
 a +  5 a 、6 a 。 7a、3a−−送信器、1.A、2A、3A、4A。 5A、6A、7A、8A・・・送信アンテナ、1b。 2b、3b、4b、5b、6b、7b、8b・・・受信
器、]、B、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8
B・・・受信アンテナ、]0・・・地中探査装置、11
・・・移動台車、]2・・・CPUユニッl一部、]3
・・・タイミングトリガ発生器、16・・・位置検出器
、コア・・・CPU、1.8・・・TVモニタ、]、 
8 a・・・表示画面、AR・・探査エリア、CV・・
空洞、Ll。 L 2 、  L g・・・移動ライン、RD・・・道
路、VI)−1VD−2,VD−8・・・2次元断面画
像。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an example of an underground exploration device according to the present invention and an exploration area of an embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the underground exploration device shown in FIG. 3 is a circuit diagram illustrating the circuit configuration of the timing trigger generator shown in FIG. 2, FIG. 4 is a time chart showing the operation of the timing trigger generator shown in FIG.
Flowcharts illustrating processing steps not shown (not shown) performed by the CPU, FIGS. 6(a) and 6(b) show that the reflected echo image of the cavity shown in FIG. 1 is displayed on the display screen of the TV monitor shown in FIG. 2. FIG. ], 2, 3, 4, 5, 6, 7.8... Transmitting/receiving unit, ]-a, 2 a + 3 a + 4
a + 5 a, 6 a. 7a, 3a--transmitter, 1. A, 2A, 3A, 4A. 5A, 6A, 7A, 8A... transmitting antenna, 1b. 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b, 8b...Receiver, ], B, 2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, 8
B...Receiving antenna,]0...Underground exploration device, 11
...Moving trolley,]2...Part of CPU unit,]3
... timing trigger generator, 16 ... position detector, core ... CPU, 1.8 ... TV monitor, ],
8 a...Display screen, AR...exploration area, CV...
Hollow, Ll. L2, Lg...Movement line, RD...Road, VI)-1VD-2, VD-8...Two-dimensional cross-sectional image.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)移動台車塔載の送信機から地中に向けて発射した
電波の被探査対象による反射波を移動台車塔載の受信機
で受信し、前記反射波の伝搬時間によって前記被探査対
象の位置を検出するレーダ方式の地中探査装置において
、 前記移動台車の車巾方向に沿って前記送・受信機を複数
組並設するとともに、 これら複数組の送・受信機を予め設定された順序にした
がって順次動作させる送・受信機作動手段と、 前記複数組の送・受信機の各受信機の出力に基づいて、
前記複数組の送・受信機の移動面下の前記被探査対象の
位置を検出する手段と を具えたことを特徴とする地中探査装置。
(1) The radio waves emitted underground from the transmitter mounted on the movable trolley tower are reflected by the target to be explored, and the receiver mounted on the movable trolley tower receives the reflected waves, and the propagation time of the reflected waves is used to determine the target In a radar type underground exploration device that detects a position, a plurality of sets of the transmitter/receiver are arranged in parallel along the width direction of the mobile cart, and the plurality of sets of transmitters/receivers are arranged in a preset order. a transmitter/receiver operating means for sequentially operating the transmitter/receiver according to the output of each receiver of the plurality of sets of transmitters/receivers;
An underground exploration device characterized by comprising means for detecting the position of the object to be investigated under the movement plane of the plurality of sets of transmitters and receivers.
(2)移動台車塔載の送信機から地中に向けて発射した
電波の被探査対象による反射波を移動台車塔載の受信機
で受信し、前記反射波の伝搬時間によって前記被検出対
象の位置を検出するレーダ方式の地中探査装置において
、 前記移動台車の車巾方向に沿って前記送・受信機を複数
組並設するとともに、 さらにこれら複数組の送・受信機のそれぞれは、送・受
信動作信号が入力されている間のみ前記電波の発射およ
び前記反射波の受信を行なう送・受信動作手段と、 前記反射波の受信が完了した際に受信完了信号を出力す
る受信完了信号出力手段と を有し、 前記複数組の送・受信機の各送・受信機が前記受信完了
信号を出力した際に、該受信完了信号を出力した送・受
信機に対する前記送・受信動作信号の出力を停止すると
ともに、該送・受信機のつぎの組の送・受信機に対して
予め設定された順序にしたがって順次前記送・受信動作
信号を出力する送・受信動作信号出力手段と、 前記複数組の送・受信機の各送・受信機が前記受信完了
信号を出力するごとに得られる前記反射波の伝搬時間と
、該受信完了信号を出力する時点ごとに得られる前記移
動台車の移動距離と、前記送・受信動作信号を出力する
順序とに基づいて、前記複数組の送・受信機の各移動ラ
イン下における地中2次元断面画像を形成する画像形成
手段と、前記画像形成手段によって形成された地中の2
次元断面画像を前記複数の送・受信機の各組ごとに地表
からの深さ方向および前記移動台車の移動方向をそれぞ
れ縦軸および横軸として表示する表示手段と を具え、この表示手段に表示された情報に基づいて前記
被探査対象の位置を検出するようにしたことを特徴とす
る地中探査装置。
(2) The radio waves emitted underground from the transmitter mounted on the movable trolley tower are reflected by the target to be detected, and the reflected waves from the target to be detected are received by the receiver mounted on the mobile trolley tower, and the propagation time of the reflected waves is used to detect the target In a radar type underground exploration device for detecting a position, a plurality of sets of the transmitter/receiver are arranged in parallel along the width direction of the mobile cart, and each of the plurality of sets of transmitters/receivers has a transmitter/receiver. - A transmitting/receiving operation means that emits the radio wave and receives the reflected wave only while the reception operation signal is input; and a reception completion signal output that outputs a reception completion signal when reception of the reflected wave is completed. means, when each transmitter/receiver of the plurality of sets of transmitters/receivers outputs the reception completion signal, transmitting the transmission/reception operation signal to the transmitter/receiver that outputs the reception completion signal. a transmitting/receiving operation signal output means for stopping the output and sequentially outputting the transmitting/receiving operation signal to the next set of transmitting/receiving devices according to a preset order; The propagation time of the reflected wave obtained each time each transmitter/receiver of the plurality of sets of transmitters/receivers outputs the reception completion signal, and the movement of the mobile cart obtained each time the reception completion signal is output. an image forming means for forming an underground two-dimensional cross-sectional image under each movement line of the plurality of sets of transmitting/receiving devices based on the distance and the order in which the transmitting/receiving operation signals are output; and the image forming means 2 underground formed by
display means for displaying a dimensional cross-sectional image for each of the plurality of transmitter/receiver pairs, with the depth direction from the ground surface and the moving direction of the movable trolley as vertical and horizontal axes, respectively, and displayed on the display means. An underground exploration device characterized in that the position of the object to be explored is detected based on the information obtained.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996006367A1 (en) * 1994-08-25 1996-02-29 Geo Search Co., Ltd. Method and device for investigating underground
JP2001183469A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Osaka Gas Co Ltd Antenna for underground detection radar
JP2014098597A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Geo Search Co Ltd Method for evaluating the risk of subsidence
JP2019191001A (en) * 2018-04-25 2019-10-31 日本信号株式会社 Underground radar system
JP2020085871A (en) * 2018-11-30 2020-06-04 すみえ 池田 Underground radar survey device

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