JPH0249188A - Obstacle detecting device for civil work machine - Google Patents

Obstacle detecting device for civil work machine

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JPH0249188A
JPH0249188A JP63181814A JP18181488A JPH0249188A JP H0249188 A JPH0249188 A JP H0249188A JP 63181814 A JP63181814 A JP 63181814A JP 18181488 A JP18181488 A JP 18181488A JP H0249188 A JPH0249188 A JP H0249188A
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antenna
civil engineering
transmitting
antenna element
receiving
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Yutaka Hagiwara
裕 萩原
Mitsumasa Hishiyama
菱山 光正
Junichi Masuda
順一 増田
Yuji Nagashima
裕二 永島
Eiji Nagai
永井 英二
Katsuhiko Honjo
克彦 本庄
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

PURPOSE:To discriminate between a long and a short buried body and to increase the detection accuracy by constituting a transmission/reception antenna for detection in a up-down and right-left displaceable state and forming a front member to be provided in front of the antenna by using a nonmetallic material. CONSTITUTION:The nonmetallic front member 3 is provided to the tip part 2 of the civil work machine which is propelled in the ground to dig and the transmission antenna 5 and reception antenna 6 for buried body detection are provided to the back surface part of the member so that they can slant and rotate in the up-down and right- and left directions. The transmission antenna 5 transmits the fed electric power from a transmission circuit 11 into the ground and the reception antenna 6 receives the reflected electric power from a buried body and supplies it to a reception circuit 12 to detect the buried body. Consequently, the specific dielectric constant of the front surface member 3 is equalized to that of said body, so the detection accuracy of the buried body can be improved. Further, the antennas 5 and 6 can be changed in the right-left and up-down directions, etc., so whether the buried body is long or short can be decided.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的1 (産業上の利用分野) この発明は、例えば土を押広げる推進機または掘削する
掘削機等の土木工事機械に付設される障害物探知装置に
関し、進行方向前方に存在する埋設物等を探知するとと
もに、その埋設物等が短尺物か長尺物かも判別して障害
物を的確に探知できるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention 1 (Field of Industrial Application) This invention relates to an obstacle detection device attached to a civil engineering machine such as a propulsion machine that pushes soil or an excavator that excavates, This system detects buried objects, etc. that exist ahead in the direction of travel, and also determines whether the buried objects, etc. are short or long objects, so that obstacles can be accurately detected.

(従来の技術) 推進機または掘削器等の土木工事機械にお【プる障害物
探知装置としては、電磁波を土中に送信し、障害物から
の反射波を受信して、これを探知するようにしたものが
知られている。
(Prior art) Obstacle detection devices installed in civil engineering machines such as propulsion machines or excavators transmit electromagnetic waves into the ground, receive reflected waves from obstacles, and detect them. It is known that this was done.

ところで、このような土木工事機械の先端部能面板は、
土を押広げあるいは掘削するために大きな荷重がかかる
ので、高強度な鉄鋼材料が用いられている。このため、
このような材n製の先端部前面板の背面側に送信用およ
び受信用のアンテナエレメントを装着しても、送信用ア
ンテナエレメントから送信された電磁波は鉄鋼材料製の
先端部前面板の内面側で全反射されて電磁波を土中へ送
信することはできない。
By the way, the functional plate at the tip of such a civil engineering machine is
High-strength steel materials are used because a large load is applied to spread or excavate the soil. For this reason,
Even if the transmitting and receiving antenna elements are attached to the back side of the tip front plate made of such a material, the electromagnetic waves transmitted from the transmitting antenna element will be transmitted to the inner side of the tip front plate made of steel. The electromagnetic waves cannot be transmitted into the ground because they are totally reflected.

このような点に対処した第1の従来例として、機械先端
部に4本のカッタースポークが備えられたシールド掘削
゛機における障害物探知装置くおいて、カッタースポー
クによる送信用電磁波の反射を防ぐため、カッター旋回
モータ軸に連結された回転パルス発信器とカッタースポ
ーク位置演算器とが備えられ、カッタ−スポークによる
非遮断時間帯にのみアンテナから送信用電磁波を発射さ
せるようにしたものがある(特開昭60−261892
号公報)。
The first conventional example that addresses this issue is an obstacle detection device for a shield excavator equipped with four cutter spokes at the tip of the machine, which prevents the reflection of transmitted electromagnetic waves by the cutter spokes. For this reason, some machines are equipped with a rotational pulse transmitter and a cutter spoke position calculator connected to the cutter rotation motor shaft, and are designed to emit transmitting electromagnetic waves from the antenna only during periods when the cutter spokes are not blocking the cutter spokes. Japanese Patent Publication No. 60-261892
Publication No.).

しかしながら、第1の従来例にあっては、複数個のカッ
タースポークによる非遮断時間帯を検出するための装置
構成が複雑化し、また非遮断時間帯にのみ受信された反
射波により障害物を探知することになるので、障害物を
的確に探知することが難しいという問題点があった。
However, in the first conventional example, the device configuration for detecting the non-blocking time period due to the plurality of cutter spokes is complicated, and obstacles are detected by reflected waves received only during the non-blocking time period. Therefore, there was a problem in that it was difficult to accurately detect obstacles.

また、l[I害物探知装置には、地上から地中の埋設物
等の障害物を探知するようにした第2の従来例がある。
In addition, there is a second conventional example of the l[I harmful object detection device that detects obstacles such as objects buried underground from the ground.

この第2の従来例では、送信用アンテナから空気中に発
射される電磁波の波長として、電磁波の到達距離を大に
して探知性能を高めるために3m〜500m(周波数で
約100MH7〜600MH2に相当)程度のものが用
いられている。そして、この帯域の電磁波を送、受信す
るためのアンテナエレメントとしては、−辺が30〜4
0 c mのものが用いられている。このような大ぎさ
のアンテナエレメントを土木工事機械の先端部に装着で
きれば、地上からの障害物探知装置と同程度の探知可能
距離を有する土木工事機械用障害物探知装置が実現でき
る。しかしながら、上記のような大きさのアンテナエレ
メントを土木工事機械の先端部に装着すると、その土木
工事機械の種類によってはアンテナエレメントの占有面
積が大きくなって、装着が困難になる場合があった。
In this second conventional example, the wavelength of the electromagnetic waves emitted into the air from the transmitting antenna is 3m to 500m (corresponding to a frequency of about 100MH7 to 600MH2) in order to increase the reach distance of the electromagnetic waves and improve detection performance. A certain degree is used. The antenna element for transmitting and receiving electromagnetic waves in this band has a negative side of 30 to 4.
0 cm is used. If an antenna element of such a large size can be attached to the tip of a civil engineering machine, it is possible to realize an obstacle detection device for a civil engineering machine that has a detectable distance comparable to that of an obstacle detection device from the ground. However, when an antenna element of the above-mentioned size is attached to the tip of a civil engineering machine, the area occupied by the antenna element becomes large depending on the type of civil engineering machine, which may make attachment difficult.

これを解決するために、アンテナエレメントの寸法を単
純に1/n(n>1)に小形化すると、適用できる波長
は1/nになり周波数がn倍となって電磁波の到達距離
が短かくなり探知可能距離が低下してしまう。
To solve this problem, if the dimensions of the antenna element are simply reduced to 1/n (n>1), the applicable wavelength becomes 1/n, the frequency increases by n times, and the reach of electromagnetic waves becomes shorter. This will reduce the detectable distance.

(発明が解決しようとする課題) 従来の土木工事機械は、その前面部に鉄鋼材質型の前面
板が配設されていたため、この前面板の背面側に送信用
アンテナエレメントを装着しても、送信用の電磁波が前
面板の裏面側で全反射されて、電磁波を土中へ送信する
ことはできない。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventional civil engineering machines had a front plate made of steel on the front side, so even if a transmitting antenna element was attached to the back side of the front plate, The electromagnetic waves used for transmission are totally reflected on the back side of the front panel, making it impossible to transmit the electromagnetic waves into the ground.

また、第1の従来例では、複数個のカッタースポークに
よる非遮断時間帯を検出するための装置構成が1a雑化
し、さらに非遮断時間帯にのみ受信された反射波により
障害物を探知することになるので、障害物を的確に探知
することが難しい。
In addition, in the first conventional example, the device configuration for detecting non-blocking time periods using a plurality of cutter spokes is complicated, and obstacles are detected by reflected waves received only during non-blocking time periods. Therefore, it is difficult to accurately detect obstacles.

さらに、地上からの障害物探知装置である第2の従来例
と同程度の探知可能距離を得るためには、アンテナエレ
メントの寸法が比較的大きくなってしまうので、これを
機械先端部に装着することは難しいという問題点があっ
た。
Furthermore, in order to obtain the same detection distance as the second conventional example, which is an obstacle detection device from the ground, the size of the antenna element would be relatively large, so it must be attached to the tip of the machine. The problem was that it was difficult.

また、障害物探知装置で探知される地中の埋設物には、
例えば石等の短尺物と、通信用管路等の長尺物とがあり
、このうち石等の短尺物の場合は、推進機等は、そのま
ま推進可能の場合があるが、通信用管路等の長尺物の場
合は、推進不可能で障害物となる。したがって障害物の
探知機能を高めるためには、障害物探知装置は、埋設物
の探知機能とともに、その埋設物が短尺物であるか長尺
物であるかの判別機能を有するものが求められている。
In addition, underground objects detected by obstacle detection equipment include:
For example, there are short objects such as stones and long objects such as communication pipes.In the case of short objects such as stones, the propulsion device may be able to propel them as is, but the communication pipes In the case of long objects such as the above, they cannot be propelled and become obstacles. Therefore, in order to improve the obstacle detection function, an obstacle detection device is required to have a function to detect buried objects as well as a function to determine whether the buried object is short or long. There is.

この発明は、上記事情に基づいてなされたもので、進行
方向前方に存在する埋設物等を探知するとともに、その
埋設物が短尺物であるか長尺物であるかも判別して障害
物を的確に探知することのできる土木工事機械用障害物
探知装置を提供することを目的とする。
This invention was made based on the above-mentioned circumstances, and it detects buried objects, etc. that exist ahead in the direction of travel, and also determines whether the buried objects are short or long objects to accurately identify obstacles. An object of the present invention is to provide an obstacle detection device for civil engineering machinery that can detect obstacles.

[発明の構成1 (課題を解決するための手段) この発明は、上記課題を解決するために、土中を推進な
いしは掘削する土木工事機械の先端部に装着され所要の
強度を有する非金属材質製の前面部材と、該前面部材の
背面側に配設され当該前面部材を通して埋設物探知用の
電波を送波及び受波する送信用及び受信用のアンテナと
、該アンテナを上下、左右方向に傾動ないしは回転させ
て前記電波の送波及び受波方向を可変する駆動手段と、
前記送信用及び受信用のアンテナとの間で送信電力の給
電及び埋設物からの反射電波に基づく受信電力の受電を
行なう送信用及び受信用の回路とを有することを要旨と
する。
[Structure 1 of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a non-metallic material that is attached to the tip of a civil engineering machine that propels or excavates underground and has the required strength. a front member made of aluminum, a transmitting and receiving antenna that is arranged on the back side of the front member and transmits and receives radio waves for detecting buried objects through the front member, and a transmitting and receiving antenna that is arranged in the vertical and horizontal directions. a driving means that tilts or rotates to vary the transmission and reception directions of the radio waves;
The gist of the present invention is to include transmitting and receiving circuits that feed transmitting power between the transmitting and receiving antennas and receive received power based on radio waves reflected from buried objects.

(作用) 上記構成において、土と接する前面部材は、非金属材質
で作製されているので、その比誘電率を土の比誘電率と
ほぼ近い値とすることができる。
(Function) In the above configuration, since the front member in contact with the soil is made of a non-metallic material, its relative permittivity can be set to a value substantially close to the relative permittivity of the soil.

而して前面部材と土との境界部における電磁波の反射を
少なくすることができて、送信用アンテナから発射され
た電波は、前面部材を効率よく通過して土木工事機械の
進行方向前方の土中に送信される。また障害物からの反
射電波も上記と同様に前面部材を効率よく通過して受信
アンテナに受波される。したがって進行方向前方に存在
する埋設物等が効率よく探知される。
Therefore, the reflection of electromagnetic waves at the boundary between the front member and the soil can be reduced, and the radio waves emitted from the transmitting antenna can efficiently pass through the front member and reach the soil in front of the civil engineering machine in the direction of movement. sent during. Further, reflected radio waves from obstacles also efficiently pass through the front member and are received by the receiving antenna in the same manner as described above. Therefore, buried objects and the like existing ahead in the direction of travel can be efficiently detected.

また、駆動手段により、アンテナが上下、左右方向に傾
動ないしは回転されて電波の送波及び受波方向が可変さ
れ、受波された反射電波から探知された埋設物が短尺物
であるか長尺物であるかが判別される。而して障害物の
存在が的確に探知される。
In addition, the driving means tilts or rotates the antenna vertically and horizontally to change the direction of transmitting and receiving radio waves, and the reflected radio waves detect whether the buried object is short or long. It is determined whether the object is an object or not. Thus, the presence of obstacles can be accurately detected.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図ないし第6図は、この発明の第1実施例を示す図で
ある。この実施例は、推進機に適用されており、アンテ
ナエレメントを上下、左右に傾動させるようにしたもの
である。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. 1 to 6 are diagrams showing a first embodiment of the present invention. This embodiment is applied to a propulsion device, and the antenna element is tilted vertically and horizontally.

まず、土木工事機械用障害物探知装置の構成を説明する
と、土木工事機械の構成部材である鉄鋼製推進管1の先
端部2には、前面部材としてのセラミックス製の前面板
3が装着されている。前面板3は、鉄鋼材質製のものと
同程度の強度とするため、鉄鋼材質製のものよりも適宜
に厚く形成されている。
First, to explain the configuration of an obstacle detection device for civil engineering equipment, a ceramic front plate 3 as a front member is attached to the tip 2 of a steel propulsion tube 1, which is a component of the civil engineering equipment. There is. The front plate 3 is appropriately thicker than that made of steel in order to have the same strength as that made of steel.

使用時にこの前面板3の外面側は、土(比誘電率=2〜
80)と接触する。一般に電磁波は、比誘電率の相異す
る物質の境界部で反射が生じるが、前面板3の材質を上
記のようにセラミックスとすることにより前面板3の比
誘電率を土の比誘電率ど同程度の値とすることができて
、その接触面での電磁波の反tA聞が極めて小さい値に
抑えられる。
During use, the outer surface of this front plate 3 is made of soil (relative dielectric constant = 2~
80). Generally, electromagnetic waves are reflected at the boundary between materials with different dielectric constants, but by using ceramics as the material of the front plate 3 as described above, the dielectric constant of the front plate 3 can be adjusted to match the dielectric constant of soil. The values can be made to be approximately the same, and the anti-tA period of electromagnetic waves at the contact surface can be suppressed to an extremely small value.

このような比誘電率を有するセラミックスとしては、ア
ルミナ系、ベリリア系、バリウム光等多数のものが存在
している。なお、前面板3の材質としては、上記のセラ
ミックスの他に、例えば通常の塩化ビニールの比誘電率
は3〜10程度、フェノール系樹脂では4〜50程度の
値であるので、プラスチック、FRP(強化プラスチッ
ク)を用いることもでき、さらにはカーボンを所定の割
合で分散させたゴムを用いることもできる。
There are many types of ceramics having such a dielectric constant, such as alumina, beryllia, and barium ceramics. In addition to the above-mentioned ceramics, the material for the front plate 3 may be plastic, FRP ( It is also possible to use rubber in which carbon is dispersed in a predetermined proportion.

また、上述の前面板3の背面側中央部は、球面状に凹設
され、この凹設部に対応した凸面を有するすり合せ部材
としてのすり合せ板4が、その凹設部に密接するように
実装されているうすり合せ板4は、前面板3と同値の比
誘電率を有する材質で作製されている。
Further, the center portion of the back side of the front plate 3 described above is recessed in a spherical shape, and the sliding plate 4 as a sliding member having a convex surface corresponding to this recessed portion is in close contact with the recessed portion. The thin mating plate 4 mounted on the front plate 3 is made of a material having the same dielectric constant as the front plate 3.

そして、すり合せ板4の背面側には、鋼板製の送信用ア
ンテナエレメント5及び受信用アンテナエレメント6が
、取付部材を兼ねた電波吸収体7の前面部に取付けられ
て配設されている。電波吸収体7の背面側には、駆動ア
ーム8が取付けられ、この駆動アーム8は、後述の駆動
手段に連結されている。
A transmitting antenna element 5 and a receiving antenna element 6 made of steel plates are attached to the front side of a radio wave absorber 7 which also serves as a mounting member on the back side of the matching plate 4. A drive arm 8 is attached to the back side of the radio wave absorber 7, and this drive arm 8 is connected to a drive means to be described later.

一般に、比誘電率εの誘電体中では電磁波の速度は空気
中の1/ε8となる。したがって送信用および受信用ア
ンテナエレメント5.6を1/nに小形化しても、これ
を上述のようにε−n2の誘電体中を通過させれば、電
磁波の周波数は不変となって、探知可能距離の低下が防
止される。
Generally, the speed of electromagnetic waves in a dielectric material having a relative dielectric constant ε is 1/ε8 of that in air. Therefore, even if the transmitting and receiving antenna elements 5.6 are downsized to 1/n, if they are passed through a dielectric material of ε-n2 as described above, the frequency of the electromagnetic waves remains unchanged and detection This prevents the possible distance from decreasing.

また、駆動アーム8の後方には、鉄鋼製推進管1と一体
に形成された取付板9が配設され、この取付板9に、送
信用及び受信用のアンテナエレメント5,6を上下方向
及び左右方向に傾動させて発射電波の送波方向を可変す
るための駆動手段、送信回路11及び受信回路12が取
付けられている。そして、駆動アーム8と取付板9との
間には、前面板3とすり合せ板4の間隙をなくして送受
信電磁波の損失を小さくするため、ばね又はクツション
材等からなる圧縮機構17が配設されている。
Further, a mounting plate 9 integrally formed with the steel propulsion tube 1 is provided at the rear of the drive arm 8, and the antenna elements 5 and 6 for transmitting and receiving are mounted on the mounting plate 9 in the vertical and vertical directions. A driving means for changing the transmission direction of emitted radio waves by tilting in the left-right direction, a transmitting circuit 11, and a receiving circuit 12 are attached. A compression mechanism 17 made of a spring or cushion material is provided between the drive arm 8 and the mounting plate 9 in order to eliminate the gap between the front plate 3 and the contact plate 4 and reduce the loss of transmitted and received electromagnetic waves. has been done.

駆動手段は、例えば、上下方向に傾動させる手段として
のウオームギヤ機構13、左右方向に傾動させる手段と
しての傘歯車機構14及びこれら両機構13.14を駆
動するための駆動モータ10で構成されている。両機構
13.14は、ウオームギヤ機構13にJ3けるウオー
ム歯車の回転軸が、傘歯車機構14における小歯車の回
転軸に相当するような関係に構成されている。そして、
ウオームギヤ機構13と傘歯車機構14とは、クラッチ
機構等により連結状態で作動し、また、そのクラッチ機
構等の解除により、この2つの機構13.14は、単独
でも作動し得るように構成されている。
The driving means includes, for example, a worm gear mechanism 13 as a means for tilting in the vertical direction, a bevel gear mechanism 14 as a means for tilting in the left-right direction, and a drive motor 10 for driving both of these mechanisms 13 and 14. . Both mechanisms 13 and 14 are configured such that the rotation axis of the worm gear J3 in the worm gear mechanism 13 corresponds to the rotation axis of the small gear in the bevel gear mechanism 14. and,
The worm gear mechanism 13 and the bevel gear mechanism 14 are configured to operate in a connected state by a clutch mechanism or the like, and by releasing the clutch mechanism or the like, these two mechanisms 13 and 14 can operate independently. There is.

而して、送信用及び受信用のアンテナエレメント5.6
は、ウオームギヤ機構13或いは傘歯車機構14により
、駆動アーム8の略中央部を中心として上下方向及び左
右方向に回動され、さらにこの両機構13.14の連動
動作により駆動アーム8の略中央部を中心とした球面に
沿って移動できるように構成されている。
Therefore, antenna elements 5.6 for transmitting and receiving
is rotated in the vertical and horizontal directions by the worm gear mechanism 13 or the bevel gear mechanism 14 about the approximate center of the drive arm 8, and furthermore, by the interlocking operation of both mechanisms 13 and 14, the approximate center of the drive arm 8 is rotated. It is configured so that it can move along a spherical surface centered on .

また、送信回路11はコード15で送信用アンテナエレ
メント5に接続され、受信回路11は他のコードで受信
用アンテナエレメント6に接続されている。第4図に示
すように送信回路11と受信回路12との間には送受シ
ールド16が設けられている。
Further, the transmitting circuit 11 is connected to the transmitting antenna element 5 through a cord 15, and the receiving circuit 11 is connected to the receiving antenna element 6 through another cord. As shown in FIG. 4, a transmitting/receiving shield 16 is provided between the transmitting circuit 11 and the receiving circuit 12.

送信回路11と受信回路12とは、さらにコネクタ18
及びケーブル19を介して制御処理部20に接続されて
いる。υIt’ll処理部20は土木工事囲域の推進制
御線能を有するとともに、受信回路12からの埋設物等
の探知信号を受けた時に警報を発し、これと同時に、駆
動手段10に対して駆動開始信号を発信する機能も備え
ている。また制御処理部20には、埋設物21からの反
射波形を表示するための表示部22等が備えられている
The transmitting circuit 11 and the receiving circuit 12 further include a connector 18.
and is connected to the control processing section 20 via a cable 19. The υIt'll processing unit 20 has a propulsion control line function for the civil engineering work area, and also issues an alarm when it receives a detection signal for buried objects etc. from the receiving circuit 12, and at the same time causes the drive means 10 to drive. It also has a function to send a start signal. The control processing section 20 is also equipped with a display section 22 for displaying the reflected waveform from the buried object 21, and the like.

この実施例の土木工事機械用障害物探知装置は、上述の
ように構成されているので、送信回路11からの送信電
力の給電により、送信用アンテナエレメント5からの電
磁波である高周波のパルスが発射されると、その電磁波
は、すり合せ板4と前面板3の裏面との接触面、前面板
3及びその外部と土との接触面を効率よく通過して先端
部2の進行方向前方の土中に送信される。そして、進行
方向前方の土中に埋設物等21が存在すると、その反射
電波は、上述の前面板3の外面と土との接触面等を上記
と逆方向に効率よく通過して受信用アンテナエレメント
6に受波される。
Since the obstacle detection device for civil engineering machinery of this embodiment is configured as described above, high-frequency pulses, which are electromagnetic waves, are emitted from the transmitting antenna element 5 by feeding the transmitting power from the transmitting circuit 11. Then, the electromagnetic waves efficiently pass through the contact surface between the ground plate 4 and the back surface of the front plate 3, and the contact surface between the front plate 3 and its outside and the soil, and reach the soil in front of the tip section 2 in the direction of movement. sent during. If there is a buried object 21 in the soil ahead in the direction of travel, the reflected radio waves will efficiently pass through the contact surface between the outer surface of the front plate 3 and the soil in the opposite direction to the receiving antenna. The wave is received by element 6.

このようにしで受波された反射電波は、受信回路12を
介して制御処理部2oに送られ、その表示部22に波形
が表示されて埋設物21の存在が探知される。第5図は
、先端部2の前方はぼ1mの土中に埋設された75mm
φ管を埋設物21として探知した反射電波の波形例を示
すものである。
The reflected radio waves received in this manner are sent to the control processing section 2o via the receiving circuit 12, and the waveform is displayed on the display section 22, so that the presence of the buried object 21 is detected. Fig. 5 shows a 75mm hole buried approximately 1m deep in front of the tip 2.
It shows an example of the waveform of a reflected radio wave that detected a φ pipe as a buried object 21.

同波形図中、Plは送信用アンテナエレメント5から受
信用アンテナエレメント6へ直接回り込んだ電磁波のピ
ークを示し、Plは埋設物21である75mmφ管から
の反射電波によるピークを示している。このピーク信号
P2がら埋設物21が探知される。
In the same waveform diagram, Pl indicates the peak of the electromagnetic wave that directly went around from the transmitting antenna element 5 to the receiving antenna element 6, and Pl indicates the peak due to the reflected radio wave from the 75 mmφ pipe that is the buried object 21. The buried object 21 is detected from this peak signal P2.

しかし、埋設物等21が探知されても、このままでは、
その埋設物等21が、例えば石等の短尺物でnt進機が
そのまま推進可能であるが、又は通信管路等の長尺物で
障害物となるものであるかの判別は困難である。
However, even if buried objects 21 are detected, if things continue as they are,
It is difficult to determine whether the buried object 21 is a short object, such as a stone, which allows the nt advance to proceed as is, or a long object, such as a communication pipe, that will become an obstacle.

そこで、受信回路12からの反射電波を受けて制御処理
部20で埋設物21の存在が確認されると、制御処理部
20からは警報が発せられると同時に、駆動[−夕10
に駆動開始信号が送られ、駆動手段が作動してアンテナ
エレメント5.6の傾動ないしは回動動作が開始されて
、埋設物21が短尺物か長尺物rあるかの判別動作がな
される。
Therefore, when the presence of the buried object 21 is confirmed by the control processing section 20 upon receiving the reflected radio wave from the reception circuit 12, the control processing section 20 issues an alarm and at the same time,
A drive start signal is sent to , the drive means is activated, the tilting or rotating operation of the antenna element 5.6 is started, and an operation for determining whether the buried object 21 is a short object or a long object r is performed.

第6図の(A)、(B)は、先端部2の前方に、通信管
路等の長尺物が埋設されている場合と、石等の短尺物が
存在している場合の探知結果例を示すものである。まず
、第6図(A)は、長尺物に対し上下方向(断面と平行
方向)にアンテナエレメント5.6を動かし、各角度毎
の反射波を合成したものである。同図中、R1は、アン
テナエレメント5.6の正面部からの反射波であり、反
射時間が早いことを示している。[<2は、アンテナエ
レメント5.6の傾動角度が大きい部分からの反射波で
あり、反射時間が遅いことを示している。
(A) and (B) in Figure 6 show the detection results when a long object such as a communication pipe is buried in front of the tip 2 and when a short object such as a stone is present. This is an example. First, FIG. 6(A) shows a result in which the antenna element 5.6 is moved in the vertical direction (parallel to the cross section) with respect to a long object, and the reflected waves at each angle are synthesized. In the figure, R1 is a reflected wave from the front part of the antenna element 5.6, indicating that the reflection time is fast. [<2 indicates a reflected wave from a portion of the antenna element 5.6 where the tilt angle is large, and the reflection time is slow.

また、R3は、アンテナエレメント5.6の傾動角度が
ある範囲を越えて反射波が存在しない領域を示している
。この探知結果例から、埋設物21が太い場合は各反射
波の波頭値を結んだ双曲線の円弧が大きくなり、逆に埋
設物21が細い場合は円弧が小さくなることから、埋設
物21の径の大小を知ることができる。
Further, R3 indicates a region where no reflected waves exist beyond a certain range of the tilt angle of the antenna element 5.6. From this detection result example, if the buried object 21 is thick, the hyperbolic arc connecting the wave front values of each reflected wave becomes large, and conversely, if the buried object 21 is thin, the arc becomes small, so the diameter of the buried object 21 is You can know the size of

次に、第6図(B)は、上記と同じ長尺物に対し、アン
テナエレメント5.6を左右方向(長手方向)に動かし
、各角度毎の反射波を合成したものである。この場合は
、同図中、R4で示すようにアンテナエレメント5.6
の傾動角度が大きくなっても反射波が存在する。そして
、この反射波の存在から長尺物であることが識別される
Next, FIG. 6(B) shows a result of moving the antenna element 5.6 in the left-right direction (longitudinal direction) with respect to the same long object as above, and synthesizing the reflected waves at each angle. In this case, antenna element 5.6 is shown as R4 in the same figure.
Reflected waves still exist even if the tilt angle of is large. From the presence of this reflected wave, it is identified that the object is a long object.

これに対し、例えば、通信用管路の径と同程度の石等の
短尺物の場合は、アンテナエレメント5.6を上下方向
及び左右方向の何れの方向に動かしても、第6図(A>
のような反射波の合成を得るので短尺物であることが識
別されて、通信用管路等の長尺物との区別がつくことに
なる。
On the other hand, for example, in the case of a short object such as a stone that has the same diameter as the communication pipe, the antenna element 5.6 can be moved either vertically or horizontally as shown in FIG. 6 (A). >
Since a combination of reflected waves such as this is obtained, it is possible to identify a short object and distinguish it from a long object such as a communication pipe.

したがって、探知された埋設物21がそのまま推進可能
程度の短尺物か、又は推進不可能な長尺物であるかの判
別が的確になされる。
Therefore, it is accurately determined whether the detected buried object 21 is a short object that can be propelled as it is or a long object that cannot be propelled.

そして、このような埋設物探知作用において、電波吸収
体7により、送信用アンテナエレメント5から発射され
た電磁波及び前面板3の内外両面部で僅かに反射された
電磁波が送信回路11及び受信回路12にノイズとして
入るのが防止される。
In such a buried object detection function, the electromagnetic waves emitted from the transmitting antenna element 5 and the electromagnetic waves slightly reflected on both the inner and outer surfaces of the front plate 3 are absorbed by the radio wave absorber 7 into the transmitting circuit 11 and the receiving circuit 12. This prevents the signal from entering as noise.

なお、上述の実施例では、送信用及び受信用のアンテナ
エレメントを各別に設けたが、両者を1つのアンテナエ
レメントで兼用するとともに、送受切替部を設けること
によっても同上実施例のものと同様の作用を得ることが
できる。
In the above embodiment, separate antenna elements were provided for transmission and reception, but by using one antenna element for both functions and providing a transmission/reception switching section, the same effect as in the above embodiment can be achieved. effect can be obtained.

次に、第7図ないし第9図には、この発明の第2実施例
を示す。この実施例は、前記第1実施例と同様に推進機
に適用されており、アンテナエレメントの前面部を推進
機の進行方向に対し直角にするとともに、アンテナエレ
メントを回転させるようにしたちのである。
Next, FIGS. 7 to 9 show a second embodiment of the present invention. This embodiment, like the first embodiment, is applied to a propulsion machine, and the front part of the antenna element is made perpendicular to the traveling direction of the propulsion machine, and the antenna element is rotated.

なお、第7図及び後述の各実施例を示す図において、前
記第1図及び第2図における部材及び部位等と同一ない
し均等のものは、前記と同一符号を以って示し、重複し
た説明を省略する。
In addition, in FIG. 7 and the drawings showing each embodiment described later, the same or equivalent members and parts in FIG. 1 and FIG. omitted.

この実施例では、鉄鋼製推進管1の内側にシリンダ23
が回動可能に装着され、このシリンダ23に電波吸収体
7が取付けられている。送信用アンテナエレメント5及
び受信用アンテナエレメント6は、電波吸収体7の前面
部に取付けられている。
In this embodiment, a cylinder 23 is installed inside the steel propulsion tube 1.
is rotatably mounted, and the radio wave absorber 7 is attached to this cylinder 23. The transmitting antenna element 5 and the receiving antenna element 6 are attached to the front surface of the radio wave absorber 7.

アンテナエレメント5.6の回転は、シリンダ23の内
周面にギヤが刻設され、このギヤに噛合するアンテナ回
転用歯車24が、回転軸25を介して駆動モータ10で
回転されることにより行なわれる。回転軸25には、取
付板9後方の気密度を保つため、Oリング26が取付け
られている。
The antenna element 5.6 is rotated by a gear carved into the inner circumferential surface of the cylinder 23, and an antenna rotation gear 24 that meshes with this gear, which is rotated by the drive motor 10 via a rotation shaft 25. It will be done. An O-ring 26 is attached to the rotating shaft 25 in order to maintain airtightness behind the mounting plate 9.

次いで、第8図及び第9図を用いて、障害物探知作用を
説明する。
Next, the obstacle detection function will be explained using FIGS. 8 and 9.

第8図は、アンテナエレメント5.6を回転させた場合
に観測された受信波形を示したものであり、同波形図中
、Plは送受信用アンテナエレメント5から受信用アン
テナエレメント6へ直接回り込んだ電磁波のピークを示
し、R2は埋設物21である75mmφ管からの反射電
波によるr−クを示している。P3はアンテナエレメン
ト5.6を180゛回転させた場合のピーク値であり、
ピーク値P2のみでは埋設物21と確認することが困難
であったものが、アンテナエレメント5.6を0°から
連続的に180゛まで回転させると、アンテナの偏波特
性によってピーク値P3を生じ、埋設物21が確実に探
知される。
FIG. 8 shows the received waveform observed when the antenna element 5.6 is rotated. In the waveform diagram, Pl goes around directly from the transmitting/receiving antenna element 5 to the receiving antenna element 6. This shows the peak of the electromagnetic wave, and R2 shows the r-k due to the reflected radio wave from the 75 mm diameter pipe which is the buried object 21. P3 is the peak value when the antenna element 5.6 is rotated 180°,
It was difficult to identify the buried object 21 based only on the peak value P2, but when the antenna element 5.6 was continuously rotated from 0° to 180°, the peak value P3 was confirmed due to the polarization characteristics of the antenna. The buried object 21 is reliably detected.

第9図は、埋設物21からの受信電圧ΔP2(”P3−
P2 )とアンテナエレメント5.6の回転角θとの関
係を示したものである。ケーブルや管路のように細長い
埋設物21の場合、アンテナエレメント5.6がその埋
設物21に直角(θ−〇°又は180”)では偏波面が
埋設物21と平行になるため受信電圧P2は小さい。ア
ンテナエレメント5.6が回転して埋設物21と平行(
θ=90°)になると、偏波面が埋設物21を横切るた
め、受信電圧P3が大きくなる。即ち、ケーブルや管路
のような細長い埋設物21の場合には、受信電圧の差Δ
P2−P3  P2が発生する。岩石等のように短尺物
の場合には、アンテナエレメント5.6の回転による受
信電圧の差ΔP2は発生しない。
FIG. 9 shows the received voltage ΔP2("P3-") from the buried object 21.
P2 ) and the rotation angle θ of the antenna element 5.6. In the case of a long and narrow buried object 21 such as a cable or conduit, when the antenna element 5.6 is perpendicular to the buried object 21 (θ-〇° or 180"), the polarization plane becomes parallel to the buried object 21, so the received voltage P2 is small.The antenna element 5.6 rotates to be parallel to the buried object 21 (
When θ=90°), the plane of polarization crosses the buried object 21, so the received voltage P3 increases. That is, in the case of a long and narrow buried object 21 such as a cable or conduit, the difference in received voltage Δ
P2-P3 P2 occurs. In the case of a short object such as a rock, the difference ΔP2 in received voltage due to rotation of the antenna element 5.6 does not occur.

このように、一方向のみの観測では判別できない短尺物
(推進可能)と長尺物(推進不可能)に対し、アンテナ
エレメント5.6を回転させることによりその埋設物2
1の大きさ、布設状態等をより詳細に観測することがで
きる。
In this way, by rotating the antenna element 5.6, it is possible to detect short objects (propellable) and long objects (impossible) that cannot be distinguished by observation in one direction.
1 size, installation status, etc. can be observed in more detail.

第10図には、この発明の第3実施例を示す。FIG. 10 shows a third embodiment of the invention.

この実施例は、アンテナエレメント5.6を回転させる
ようにした点は、前記第2実施例のものと同様であるが
、アンテナエレメント5.6を推進機の進行方向に対し
、前面板3とともに所要角度に傾斜させたものである。
This embodiment is similar to the second embodiment in that the antenna element 5.6 is rotated, but the antenna element 5.6 is rotated along with the front plate 3 in the traveling direction of the propulsion machine. It is tilted at the required angle.

この実施例では、アンテナエレメント5.6を回転させ
ると、電磁波の送波及び受波方向が、その設定角度に対
応して広角に可変されるので、埋設物21の探知機能及
び短尺物であるか長尺物であるかの判別i能等が一層向
上する。
In this embodiment, when the antenna element 5.6 is rotated, the direction of transmitting and receiving electromagnetic waves is varied over a wide angle corresponding to the set angle, so it is possible to detect buried objects 21 and detect short objects. This further improves the ability to determine whether the object is long or long.

第11図には、この発明の第4実施例を示す。FIG. 11 shows a fourth embodiment of the invention.

この実施例は、土木工事機械にアンテナエレメントの駆
動手段を内蔵させることなく、当該土木工事機械の推進
時に、アンテナ配設部近傍を通過する土質の粘性度を利
用してそのアンテナエレメントを自転させるようにした
ものである。
In this embodiment, the antenna element is rotated by utilizing the viscosity of the soil passing near the antenna installation part when the civil engineering machine is propelled, without incorporating a driving means for the antenna element in the civil engineering machine. This is how it was done.

第11図中、27は先端部回転用羽根であり先端部2の
周面にプロペラ状に設けられている。
In FIG. 11, reference numeral 27 denotes a blade for rotating the tip portion, which is provided on the circumferential surface of the tip portion 2 in the shape of a propeller.

28は先端部回転軸、29はベアリング、30は回転中
にコード15が撚れないようにするための回転軸用コネ
クタである。
Reference numeral 28 denotes a rotation shaft of the tip end, 29 a bearing, and 30 a connector for the rotation shaft to prevent the cord 15 from being twisted during rotation.

土木工事機械の推進中に、先端部回転用羽根27が土か
らの反作用を受けると、先端部回転輪28及びベアリン
グ29の作用によりアンテナエレメント5.6が回転し
、前記第2実施例及び第3実施例のものと略同様に、埋
設物21の探知作用及びその埋設物21が短尺物である
か又は長尺物であるかの判別作用が得られる。
When the tip rotating blade 27 receives a reaction from the soil during the propulsion of the civil engineering machine, the antenna element 5.6 rotates due to the action of the tip rotating wheel 28 and the bearing 29. Almost the same as in the third embodiment, the function of detecting the buried object 21 and the function of determining whether the buried object 21 is a short object or a long object can be obtained.

第12図には、この発明の第5実施例を示ず。FIG. 12 does not show the fifth embodiment of the present invention.

この実施例は、回転カッタを有する土木工事機械に適用
されており、アンテナエレメントを、その回転カッタと
一体で回転させるようにしたものである。
This embodiment is applied to a civil engineering machine having a rotary cutter, and the antenna element is rotated together with the rotary cutter.

第12図中、32は回転カッタ、33はカッタ歯、34
は回転カッタ駆動装置である。回転カッタ32の前面部
に、セラミックス製又は強化プラスチック製の前面板3
が装着され、この前面板3の背面側にアンテナエレメン
ト5.6が配設されている。
In Fig. 12, 32 is a rotary cutter, 33 is a cutter tooth, 34
is a rotary cutter drive device. A front plate 3 made of ceramics or reinforced plastic is attached to the front part of the rotary cutter 32.
is attached, and an antenna element 5.6 is arranged on the back side of this front plate 3.

そして、回転カッタ32が回転カッタ駆動装置34で駆
動回転されて土木工事機械が土中を掘削前進すると、こ
れに伴ってアンテナエレメント5.6が回転し、前記第
4実施例のもの等と略同様に、埋設物21の探知作用お
よびその埋設物21が短尺物であるか又は長尺物である
かの判別作用が得られる。
When the rotary cutter 32 is driven and rotated by the rotary cutter drive device 34 and the civil engineering machine moves forward to excavate the soil, the antenna element 5.6 rotates accordingly, and the antenna element 5.6 rotates as in the fourth embodiment. Similarly, the function of detecting the buried object 21 and the function of determining whether the buried object 21 is a short object or a long object can be obtained.

第13図には、この発明の第6実施例を示す。FIG. 13 shows a sixth embodiment of the invention.

この実施例は、前記第5実施例のものと同様に、回転カ
ッタを有する土木工事機械に適用されたものであるが、
アンテナエレメントを、その回転カッタのカッタ歯の内
側に装着して、回転カッタと一体で回転させるようにし
たものである。
This embodiment, like the fifth embodiment, is applied to a civil engineering machine having a rotary cutter.
The antenna element is attached to the inside of the cutter teeth of the rotary cutter and is rotated together with the rotary cutter.

第13図中、35はカッタ歯であり、このカッタ歯35
の内側に、送信用及び受信用のアンテナエレメント5.
6がそれぞれ装着されている。カッタ歯35は、送受信
用の電磁波を効率よく通過させるために、前記第12図
における前面板と同材質のもので作製されており、且つ
他のカッタ歯33と同程度の圧縮強度及び摩耗強度を有
するように適宜厚さに厚く形成されている。
In FIG. 13, 35 is a cutter tooth, and this cutter tooth 35
Inside the transmitting and receiving antenna elements 5.
6 are installed respectively. The cutter teeth 35 are made of the same material as the front plate shown in FIG. 12 in order to efficiently pass electromagnetic waves for transmission and reception, and have the same compressive strength and wear strength as the other cutter teeth 33. It is formed to have an appropriate thickness so as to have the following properties.

埋設物21の探知作用及びその埋設物21が短尺物であ
るか又は長尺物であるかの判別作用は、前記第5実施例
のものと略同様である。
The function of detecting the buried object 21 and the function of determining whether the buried object 21 is a short object or a long object are substantially the same as those of the fifth embodiment.

第14図には、この発明の第7実施例を示す。FIG. 14 shows a seventh embodiment of the invention.

この実施例はやはり回転カッタを有する土木工事機械に
適用されたものであるが、送信用および受信用のアンテ
ナエレメント5.6を回転カッタ32の後方の本体先端
部側面に設けたものである。
This embodiment is also applied to a civil engineering machine having a rotary cutter, but antenna elements 5.6 for transmitting and receiving are provided on the side surface of the tip of the main body behind the rotary cutter 32.

第14図中、37は送信用および受信用のアンテナエレ
メント5.6を本体の進行方向に対して勇直方向に押し
出したり、引っ込ませるアンテナ移動制御部である。こ
のアンテナ移動制御部37の駆動により、アンテナエレ
メント5.6が押し出された状態では、回転カッタ32
の前方に存在する埋設物21に対してアンテナエレメン
ト5゜6からの電磁波の送信および受信の面積を広くと
ることができ、結果としてtlI設物21からの反射信
号の感度を上げることかできる。加えて、このようなア
ンテナエレメント5.6の配備構成により、アンテナエ
レメント5.6を第12図および第13図で示したもの
よりも大きなものを用いることができるため、周波数域
が低く且つ入出力強度の大きな電磁波により観測が可能
となる。
In FIG. 14, reference numeral 37 denotes an antenna movement control section that pushes out or retracts the transmitting and receiving antenna elements 5.6 in a vertical direction with respect to the direction of movement of the main body. When the antenna element 5.6 is pushed out by the drive of the antenna movement control section 37, the rotary cutter 32
The area for transmitting and receiving electromagnetic waves from the antenna element 5.6 can be increased relative to the buried object 21 existing in front of the tlI object 21, and as a result, the sensitivity of the reflected signal from the tlI object 21 can be increased. In addition, this deployment configuration of the antenna element 5.6 allows the use of a larger antenna element 5.6 than that shown in FIGS. 12 and 13, so that the frequency range is low and the input Observation is possible using electromagnetic waves with high output strength.

なお、埋設物21の探知作用及びその埋設物21が短尺
物であるか又は長尺物であるかの判別作用は、前記第5
実施例および第6実施例のものと略同様である。
Note that the function of detecting the buried object 21 and the function of determining whether the buried object 21 is a short object or a long object are as described in the fifth section.
This is substantially the same as that of the embodiment and the sixth embodiment.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、土木工事機械
先端部の土と接触する前面部材を非金属材質型としたの
で、その比誘電率を土の比誘電率とほぼ近い値とするこ
とができ、送、受信用の電磁波が前面部材及びその前面
部材の外面部と土との接触面の部分を効率よく通過して
埋設物の探知機能が高められ、さらに駆動手段により、
アンテナが−F下、左右に傾動ないしは回転されて電波
の送波及び受波方向が可変されるので、探知されたその
埋設物が短尺物であるか長尺ものであるかも判別されて
障害物を的確に探知することができるという効果が得ら
れる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the front member of the tip of the civil engineering machine that comes into contact with the soil is made of a non-metallic material, so that its relative permittivity is approximately equal to the relative permittivity of the soil. The electromagnetic waves for transmission and reception can efficiently pass through the front member and the contact surface between the outer surface of the front member and the soil, improving the buried object detection function. According to
Since the antenna is tilted or rotated to the left and right under -F to change the direction of transmitting and receiving radio waves, it is possible to determine whether the detected buried object is short or long and to identify it as an obstruction. This has the effect of being able to accurately detect.

また、前面部材の背面を球面状に凹設し、アンテナの前
部には、その前面部材と同材質で作製され前記球面状の
凹設部に対応した凸面を有するとともに当該凹設部に密
接するすり合せ部材を取付けた実施例によれば、上記共
通の効果に加えて、さらに送、受信用の電磁波が前面部
材の部分を一層効率よく通過して埋設物の探知機能等を
一層高めることができるという効果が得られる。
Further, the back surface of the front member is recessed in a spherical shape, and the front part of the antenna has a convex surface made of the same material as the front member and corresponding to the spherical recess, and is closely attached to the recess. According to the embodiment in which a sliding member is attached, in addition to the above-mentioned common effects, electromagnetic waves for transmitting and receiving can pass through the front member more efficiently, further enhancing the buried object detection function, etc. This has the effect of being able to.

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

第1図ないし第6図はこの発明に係る土木工事繍械用障
書物探知装置の第1実施例を示すもので、第1図は装置
全体の構成図、第2図は土木工事機械先端部の縦断面図
、第3図は第2図のA−A線断面図、第4図は第2図の
8−8JI断面図、第5図は埋設物からの反射電波の波
形例を示す波形図、第6図はアンテナエレメントを推進
方向に対して上下方向及び左右方向に動かした場合の反
l1FII波の合成波形例を示す波形図、第7図ないし
第9図はこの発明の第2実施例を示すもので、第7図は
土木工事機械先端部の縦断面図、第8図は埋設物からの
反射電波の波形例を示す波形図、第9図はアンテナエレ
メントの回転角と埋設物からの受信電圧との関係を示す
特性図、第10図はこの発明の第3実施例を示す土木工
事機械先端部の縦断面図、第11図はこの発明の第4実
施例を示す土木工事機械先端部の縦断面図、第12図は
この発明の第5実施例を示す土木工事機械先端部の縦断
面図、第13図はこの発明の第6実施例を示す土木工事
機械先端部の縦断面図、第14図はこの発明の第7実施
例を示す土木工事機械先端部の縦断面図である。 2:先端部、   3:前面板(前面部材)、4:すり
合せ板(すり合せ部材)、 5:送信用アンテナエレメント、 6:受信用アンテナエレメント、 10:駆動モータ、 11:送信回路、12:受信回路
、  13:ウオームギヤ機構、14:傘歯車機構、 
 20:制御処理部、23ニジリンダ、 24:アンテ
ナ回転用歯車、25:回転軸。 代理人  弁理士  三 好  保 男第3図 第4図 第1図 第2図 受信までの時間(nsec) 第5図 アンテナエレメントの首ふり角度(θ)アンテナエレメ
ントの首ふり角度(θ)第6図(A) 第6図(B) アンテナの回転角θ(バrつ 第9図 第8図 第11 図 第13図
1 to 6 show a first embodiment of the obstruction detection device for a civil engineering machine according to the present invention. 3 is a sectional view taken along the line A-A in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view 8-8JI in FIG. 2, and FIG. 5 is a waveform showing an example of the waveform of reflected radio waves from buried objects. 6 is a waveform diagram showing an example of the composite waveform of the anti-l1 FII wave when the antenna element is moved in the vertical and horizontal directions with respect to the propulsion direction, and FIGS. Examples are shown. Figure 7 is a longitudinal cross-sectional view of the tip of a civil engineering machine, Figure 8 is a waveform diagram showing an example of the waveform of reflected radio waves from a buried object, and Figure 9 is a diagram showing the rotation angle of the antenna element and the buried object. FIG. 10 is a vertical sectional view of the tip of a civil engineering machine showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a civil engineering machine showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a longitudinal sectional view of the tip of a civil engineering machine showing a fifth embodiment of the invention, and FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the tip of a civil engineering machine showing a sixth embodiment of the invention. FIG. 14 is a longitudinal sectional view of the tip of a civil engineering machine showing a seventh embodiment of the present invention. 2: Tip part, 3: Front plate (front member), 4: Grinding plate (grinding member), 5: Transmission antenna element, 6: Receiving antenna element, 10: Drive motor, 11: Transmission circuit, 12 : receiving circuit, 13: worm gear mechanism, 14: bevel gear mechanism,
20: Control processing unit, 23 Nigilinda, 24: Antenna rotation gear, 25: Rotation shaft. Agent Patent Attorney Yasuo Miyoshi Figure 3 Figure 4 Figure 1 Figure 2 Time until reception (nsec) Figure 5 Swing angle of antenna element (θ) Swing angle of antenna element (θ) 6th Figure (A) Figure 6 (B) Antenna rotation angle θ (bars Figure 9 Figure 8 Figure 11 Figure 13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)土中を推進ないしは掘削する土木工事機械の先端
部に装着され所要の強度を有する非金属材質製の前面部
材と、該前面部材の背面側に配設され当該前面部材を通
して埋設物探知用の電波を送波及び受波する送信用及び
受信用のアンテナと、該アンテナを上下、左右方向に傾
動ないしは回転させて前記電波の送波及び受波方向を可
変する駆動手段と、前記送信用及び受信用のアンテナと
の間で送信電力の給電及び埋設物からの反射電波に基づ
く受信電力の受電を行なう送信用及び受信用の回路とを
有することを特徴とする土木工事機械用障害物探知装置
(1) A front member made of a non-metallic material that has the required strength and is attached to the tip of a civil engineering machine that propels or excavates underground, and is installed on the back side of the front member to detect buried objects through the front member. a transmitting and receiving antenna for transmitting and receiving radio waves; a driving means for tilting or rotating the antenna vertically and horizontally to vary the transmitting and receiving direction of the radio wave; Obstacle for civil engineering machinery characterized by having a transmitting and receiving circuit that feeds transmitted power between a reliable and receiving antenna and receives received power based on reflected radio waves from buried objects. Detection device.
(2)前記前面部材の背面は球面状に凹設され、前記ア
ンテナの前部には当該前面部材と同質材で作製され前記
球面状の凹設部に対応した凸面を有するとともに該凹設
部に密接するすり合せ部材が取付けられていることを特
徴とする請求項1記載の土木工事機械用障害物探知装置
(2) The back surface of the front member is recessed in a spherical shape, and the front part of the antenna has a convex surface made of the same material as the front member and corresponding to the spherical recess. 2. The obstacle detection device for a civil engineering machine according to claim 1, further comprising a sliding member that comes into close contact with the obstacle detecting device.
(3)前記アンテナは、前記土木工事機械の進行方向に
対し直角方向ないしは所要の傾斜角度を有して配設され
、前記駆動手段は当該アンテナを連続的に反復半回転或
いは回転させるものであることを特徴とする請求項1記
載の土木工事機械用障害物探知装置。
(3) The antenna is disposed in a direction perpendicular to the direction of movement of the civil engineering machine or at a required angle of inclination, and the driving means continuously and repeatedly rotates the antenna by half a turn or rotates it. An obstacle detection device for a civil engineering machine according to claim 1.
(4)前記駆動手段は、前記受信用回路で受信された埋
設物探知信号に基づいて作動を開始するものであること
を特徴とする請求項1記載の土木工事機械用障害物探知
装置。
(4) The obstacle detection device for a civil engineering machine according to claim 1, wherein the driving means starts operating based on a buried object detection signal received by the receiving circuit.
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