JPH04235375A

JPH04235375A - 埋設物探知における漏れ電界防止方法

Info

Publication number: JPH04235375A
Application number: JP3012622A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nagashima; 裕二永島; Hirotaka Yoshida; 浩隆吉田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1991-01-11
Publication date: 1992-08-24
Anticipated expiration: 2012-06-18
Also published as: JP2622624B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地中や構造物中に埋
設された物体（埋設物）を電磁波を用いて探知する埋設
物探知において、送信用アンテナから自由空間への電界
の漏れを防ぐことのできる埋設物探知における漏れ電界
防止方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に従来の埋設物探知装置のブロック
回路図を示す。同図において、７は本体ユニット、８は
アンテナユニット、９は地表面、１０は埋設物である。本体ユニット７は、送信器１，受信器４，表示部５，制
御部６を備えている。アンテナユニット８は、送信用ア
ンテナ２，受信用アンテナ３，ストッパ１１，車輪１２
を備えている。

【０００３】この埋設物探知装置においては、送信器１
から幅数ナノセカンドの非常に短い電気パルスが送信用
アンテナ２へ送られる。送信用アンテナ２は、この供給
される電気パルスを電磁波に変換し、地中に放射する。放射された電磁波は、地中を伝搬し、周囲媒質と電気的
性質が異なる箇所で反射する。この反射して戻ってくる
電磁波を受信用アンテナ３で受信することにより、その
受信した観測信号に基づき表示部５にて地中断面図が表
示され、これによって埋設物１０を探知することができ
る。

【０００４】このような埋設物探知装置において、通常
の探査状態（アンテナユニット８が地表面９に本来の向
きに置かれている状態：図６）では、送信用アンテナ２
からの漏れ電界は微弱であり、他機器への影響は無い。しかし、図７（ａ）に示されるようにアンテナユニット
８が傾けられたり、図７（ｂ）に示されるようにアンテ
ナユニット８が持ち上げられた場合、漏れ電界が大きく
なり、他機器への影響が心配される。

【０００５】そこで、従来の埋設物探知装置においては
、ストッパ１１と共に車輪１２が設けられている。すな
わち、車輪１２が一種の電源スイッチとなっている。図６の状態ではストッパ１１は機能しないが、図７（ａ
），（ｂ）の場合、車輪１２がバネの力で伸び、機械的
接点が切れる。これによって、ストッパ１１が機能し、
送信用アンテナ２からの電磁波の送信が止まる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な埋設物探知装置によると、図７（ｃ）に示されるよう
に、地表面９にある排水口等の小さな穴に車輪１２が落
ちる場合があり、操作性が悪い。しかも、この場合、ス
トッパ１１が機能するため、測定が失敗してしまう。ま
た、従来の埋設物探知装置によると、ストッパ１１の機
械的構造が複雑であり、重量も重くなるという欠点があ
った。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するために提案されたもので、その第１発明（請
求項１に係る発明）は、観測信号のゼロクロス時間の数
Ｚを数え、この数Ｚが規定値Ｚ０以上である場合、送信
用アンテナへの電気パルスの供給を停止するようにした
ものである。また、その第２発明（請求項２に係る発明
）は、観測信号に含まれる全て（Ｎ個）の一周期波形の
波長Ｔｎを測定し、同一波長Ｔｎ毎にその個数Ｍｍ（Ｍ
ｍ＜Ｎ）を計算し、全体の個数Ｎに対するＭｍの割合Ｒ
ｍ（＝Ｍｍ／Ｎ）を計算し、この計算した割合Ｒｍの内
、規定値Ｒ０以上の値がある場合、送信用アンテナへの
電気パルスの供給を停止するようにしたものである。ま
た、その第３発明（請求項３に係る発明）は、観測信号
のスペクトル分布を算出し、この算出したスペクトル分
布の各スペクトルピークに対する半値幅Ｗｎを計算し、
この計算した半値幅Ｗｎの内、規定値Ｗ０以下の値があ
る場合、送信用アンテナへの電気パルスの供給を停止す
るようにしたものである。

【０００８】

【作用】したがってこの発明によれば、その第１発明で
は、観測信号のゼロクロス時間の数Ｚが規定値Ｚ０以上
となると、電磁波の送信が止められる。また、その第２
発明では、規定値Ｒ０以上であるＲｍが存在する場合、
電磁波の送信が止められる。また、その第３発明では、
規定値Ｗ０以下のＷｎが存在する場合、電磁波の送信が
止められる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明に係る埋設物探知における漏れ
電界防止方法を詳細に説明する。図２はこの漏れ電界防
止方法の適用された埋設物探知装置の一実施例を示すブ
ロック構成図である。図において、第６図と同一符号は
同一あるいは同等構成要素を示し、その説明は省略する
。同図において、７’は本体ユニット、８’はアンテナ
ユニットである。本体ユニット７’は、送信器１，受信
器４’，表示部５，制御部６，ストッパ１００を備えて
いる。アンテナユニット８’は、送信用アンテナ２，受
信用アンテナ３を備え、図６におけるストッパ１１，車
輪１２を排除した構成とされている。

【００１０】この埋設物探知装置においては、送信器１
から幅数ナノセカンドの非常に短い電気パルスが送信用
アンテナ２へ送られる。送信用アンテナ２は、この供給
される電気パルスを電磁波に変換し、地中に放射する。放射された電磁波は、地中を伝搬し、周囲媒質と電気的
性質が異なる箇所で反射する。この反射して戻ってくる
電磁波を受信用アンテナ３で受信することにより、その
受信した観測信号に基づき表示部５にて地中断面図が表
示され、これによって埋設物１０を探知することができ
る。

【００１１】このような埋設物探知装置において、漏れ
電界の防止は、ストッパ１００が機能することにより次
のようにして行われる。

【００１２】〔実施例Ｉ〕図１（ａ）に示すフロチャー
ト参照。先ず、観測信号を受信する（ステップ１０１）
。次に、観測信号の振幅が零となる時間位置（ゼロクロ
ス時間と称す）Ｚｐの数Ｚを数える（ステップ１０２）
。図３（ａ）は通常の測定状態における観測信号を示し
、図３（ｂ）はアンテナユニット８’を傾けた状態にお
ける観測信号を示す。Ｚが規定値Ｚ０以上である場合、
ストッパ１００を機能させ、送信器１から送信用アンテ
ナ２への電気パルスの供給を停止すると共に、音等で警
告を発する（ステップ１０３）。この警告に促されて、
操作者が復帰スイッチ（図示せず）を入れると、再び測
定可能となる（ステップ１０４）。本実施例は、図３お
よび表１に示されているように、アンテナユニット８’
が傾いた場合、観測信号のゼロ・クロス回数が増加する
現象を利用したものである。この現象は、アンテナの給
電点インピーダンスの変化等により引き起こされる。ス
テップ１０３において、規定値Ｚ０はアンテナ特性によ
り変化するので、各アンテナ系において実験的に求める
必要がある。本実施例においては、規定値Ｚ０を、１５
回（観測幅３０ｎｓｅｃ）としている。

【００１３】

【表１】

【００１４】〔実施例ＩＩ〕図１（ｂ）に示すフロチャ
ート参照。先ず、観測信号を受信する（ステップ２０１
）。観測信号に含まれる全て（Ｎ個）の一周期波形の波
長Ｔｎを測定する（ステップ２０２）。図４（ａ）は通
常の測定状態における観測信号を示し、図４（ｂ）はア
ンテナユニット８’を傾けた状態における観測信号を示
す。次に、同一波長Ｔｎ毎にその個数Ｍｍ（Ｍｍ＜Ｎ）
を計算し、全体の個数Ｎに対するＭｍの割合Ｒｍ（＝Ｍ
ｍ／Ｎ）を計算する（ステップ２０３）。この計算した
割合Ｒｍの内、規定値Ｒ０以上の値がある場合、ストッ
パ１００を機能させ、送信器１から送信用アンテナ２へ
の電気パルスの供給を停止すると共に、音等で警告を発
する（ステップ２０４）。この警告に促されて、操作者
が復帰スイッチ（図示せず）を入れると、再び測定可能
となる（ステップ２０５）。本実施例は、図４に示され
ているように、アンテナユニット８’が傾いた場合、観
測信号は繰り返し信号となる現象を利用したものである
。この現象は、アンテナの給電点インピーダンスの変化
等により引き起こされる。ステップ２０４において、規
定値Ｒ０はアンテナ特性により変化するので、各アンテ
ナ系において実験的に求める必要がある。表２−１およ
び表２−２に実際のＲｍの値を示す。本実施例では、規
定値Ｒ０を、７０％としている。

【００１５】

【表２−１】

【００１６】

【表２−２】

【００１７】〔実施例ＩＩＩ〕図１（ｃ）に示すフロチ
ャート参照。先ず、観測信号を受信する（ステップ３０
１）。次に、観測信号のスペクトル分布を算出する（ス
テップ３０２）。そして、算出したスペクトル分布の各
スペクトルピークに対する半値幅Ｗｎを計算する（ステ
ップ３０３）。図５（ａ）は通常の測定状態における観
測信号のスペクトル分布を示し、図４（ｂ）はアンテナ
ユニット８’を傾けた状態における観測信号のスペクト
ル分布を示す。計算した半値幅Ｗｎの内、規定値Ｗ０以
下の値がある場合、ストッパ１００を機能させ、送信器
１から送信用アンテナ２への電気パルスの供給を停止す
ると共に、音等で警告を発する（ステップ３０４）。こ
の警告に促されて、操作者が復帰スイッチ（図示せず）
を入れると、再び測定可能となる（ステップ３０５）。本実施例は、図３に示されているように、アンテナユニ
ット８’が傾いた場合、観測信号は繰り返し信号となる
現象（図５のｆ３，Ｗ３に相当する）を利用したもので
ある。本実施例の結果を表３に示す。この現象は、アン
テナの給電点インピーダンスの変化等により引き起こさ
れる。ステップ３０４において、規定値Ｗ０はアンテナ
特性により変化するので、各アンテナ系において実験的
に求める必要がある。本実施例では、規定値Ｗ０を、４
０ＭＨｚとしている。

【００１８】

【表３】

【００１９】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によると、機械的接点によるスイッチではなく、受
信した観測信号に基づき漏れ電界状態を判別し、電磁波
の送信を止めるものとしているため、操作性が良く、ま
た排水口等の小さな穴があっても測定の失敗が生じず、
アンテナユニットの軽量化を促進することができる等の
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る埋設物探知における漏れ電界防止
方法の第Ｉ〜第ＩＩＩ実施例を説明するためのフロチャ
ート。

【図２】この漏れ電界防止方法の適用された埋設物探知
装置の一実施例を示すブロック構成図。

【図３】観測信号におけるゼロクロス時間Ｚｐを示す図
。

【図４】観測信号における一周期波形の波長Ｔｎを示す
図。

【図５】観測信号のスペクトル分布を示す図。

【図６】従来の埋設物探知装置のブロック構成図。

【図７】この埋設物探知装置おけるストッパの機能状態
を説明する図。

【符号の説明】

１　　　　送信器２　　　　送信用アンテナ３　　　　受信用アンテナ４’　　受信器５　　　　表示部６　　　　制御部７’　　本体ユニット８’　　アンテナユニット９　　　　地表面１０　　　　埋設物１００　　　　ストッパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電気パルスを送る送信器と、この送信
器より供給される電気パルスを受けて電磁波を送信する
送信用アンテナと、受信用アンテナとを備え、前記送信
用アンテナより電磁波を送信し、反射して戻ってくる電
磁波を前記受信用アンテナにて受信し、その受信した観
測信号に基づき埋設物を探知する埋設物探知において、
前記観測信号の振幅が零となる時間位置（ゼロクロス時
間）の数Ｚを数え、この数Ｚが規定値Ｚ０以上である場
合、前記送信用アンテナへの前記電気パルスの供給を停
止することを特徴とする埋設物探知における漏れ電界防
止方法。
【請求項２】　　請求項１記載の埋設物探知において、
観測信号に含まれる全て（Ｎ個）の一周期波形の波長Ｔ
ｎを測定し、同一波長Ｔｎ毎にその個数Ｍｍ（Ｍｍ＜Ｎ
）を計算し、全体の個数Ｎに対する前記Ｍｍの割合Ｒｍ
（＝Ｍｍ／Ｎ）を計算し、この計算した割合Ｒｍの内、
規定値Ｒ０以上の値がある場合、送信用アンテナへの電
気パルスの供給を停止することを特徴とする埋設物探知
における漏れ電界防止方法。
【請求項３】　　請求項１記載の埋設物探知において、
観測信号のスペクトル分布を算出し、この算出したスペ
クトル分布の各スペクトルピークに対する半値幅Ｗｎを
計算し、この計算した半値幅Ｗｎの内、規定値Ｗ０以下
の値がある場合、送信用アンテナへの電気パルスの供給
を停止することを特徴とする埋設物探知における漏れ電
界防止方法。