JPH10221465A - 電磁波センサ用マットおよび電磁波センサ装置 - Google Patents
電磁波センサ用マットおよび電磁波センサ装置Info
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- JPH10221465A JPH10221465A JP9025401A JP2540197A JPH10221465A JP H10221465 A JPH10221465 A JP H10221465A JP 9025401 A JP9025401 A JP 9025401A JP 2540197 A JP2540197 A JP 2540197A JP H10221465 A JPH10221465 A JP H10221465A
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
空隙を埋めて、該調査箇所に対する接地圧の分散化が図
れると共に、入射効率の向上が図れる電磁センサ用マッ
トを提供する。 【解決手段】 柔軟な絶縁材で形成された中空形状のマ
ット部材20と、該マット部材内に充填される誘電体と
を有し、前記誘電体は前記マット部材上に載置される1
またはマトリックス配列された複数の電磁波センサSか
ら放射される電磁波が、前記誘電体を通して前記マット
部材が置かれた調査対象部の誘電率に応じて誘電率が設
定されている。
Description
ンクリート壁面内の状況を探査するために用いられる電
磁波センサ用のマットおよび電磁波センサ装置に係り、
特に調査対象とする地中あるいはコンクリート等の表面
に対して非接触の電磁波センサから放射される電磁波の
該表面付近でび反射ノイズの軽減化および入射波の減衰
の低減化を図る電磁波センサ用マットおよび電磁波セン
サ装置に関するものである。
例えば空洞の存在の有無、水道管、ガス管等の配管状
況、あるいは埋設物の発見等を行うためのシステムとし
て、電磁波センサを使用したものが提案されている。
ーの名称として知られ、地中に向けて電磁波パルスを略
垂直に発振する発振部と、反射波を受信する受信部とを
1ユニットとしたもので、近年において半導体技術の飛
躍的な進歩により、略2GHZ 〜略10GHZ の広帯域
での発振が可能なものも提供されるようになっている。
化が図れると共に、電源についても数ボルトの電池によ
る駆動が可能となり、例えばたばこの箱程度のサイズに
外観の形状を形成することができるようになっている。
えば300MHZ 〜700MHZ 程度の周波数帯域で、
最大でも1GHZ 程度までのものしか実現されておら
ず、このため送受信のアンテナも長手方向において例え
ば1m前後となっている。
的な地中レーダーは、重量が非常に重く、手持ちにより
調査対象の地面との間に間隔を有しするようにして使用
するのは困難であるが、上記した高周波数で広帯域の電
磁波を出力する超小型の電磁センサを用いた場合には、
手持ちにより調査可能となる。
サをマトリックス状に配列したマトリックスセンサを支
持棒の先端部に取り付け、該マトリックスセンサを地面
から離した状態で一度に所定領域内の情報を採取し、例
えば地中内の状況を各深度毎に2次元平面の画像情報と
して取り出すようにした探査装置が提案されている。こ
の場合、長時間の手持ち作業は必ずしも楽ではなく、誤
って地面に落としてしまうこともあり、マトリックスセ
ンサが損傷する虞もあり、また地面の一部に過大な圧力
を与えてしまい、慎重な作業を必要とする場合には作業
者への負担がかかることも考えられる。
電磁波の内、約90%が地表で反射され、10%程度の
電磁波が地面内に入射する。このように、地表表面の反
射波はノイズとして受信されることになり、電磁波セン
サから放射された電磁波が減衰されて地面内に入射する
ことになる。
センサと地面等の調査箇所の表面との空隙を埋めて、該
調査箇所に対する接地圧の分散化が図れると共に、入射
効率の向上が図れる電磁センサ用マットを提供するもの
である。
の調査箇所の表面との空隙を埋めて、該調査箇所に対す
る接地圧の分散化が図れると共に、入射効率の向上が図
れる電磁センサ装置を提供するものである。
の目的を実現する第1の構成は、柔軟な絶縁材で形成さ
れた中空形状のマット部材と、該マット部材内に充填さ
れる誘電体とを有し、前記誘電体は前記マット部材上に
載置される1またはマトリックス配列された複数の電磁
波センサから放射される電磁波が、前記誘電体を通して
前記マット部材が置かれた調査対象部の誘電率に応じて
誘電率が設定されているものである。
る電磁波の調査対象部からの表面反射波を低減でき、調
査対象部に入射する電磁波の減衰を低減できる。
第2の構成は、上記した構成において、前記マット部材
は前記電磁波センサの重量による前記調査対象部に対す
る接地圧を均一に分散するものである。
持していなくても電磁波センサの重量が調査対象部に集
中して加わることがなく、調査対象部の危険な埋設物に
必要以上の圧力が加わらない。
第3の構成は、上記した第2の構成において、前記マッ
ト部材は前記電磁波センサの底面と略同形状に形成され
ているものである。
べんなく支持することができる。
第1の構成は、柔軟な絶縁材で形成された中空形状のマ
ット部材内に誘電体を充填したマットと、前記マット部
材に載置される1またはマトリックス配列された複数の
電磁波センサを有し、前記誘電体は前記マット部材上に
載置される1またはマトリックス配列された複数の電磁
波センサから放射される電磁波が、前記誘電体を通して
前記マット部材が置かれた調査対象部の誘電率に応じて
誘電率が設定されているものである。
持していなくても電磁波センサの重量が調査対象部に集
中して加わることがなく、調査対象部の危険な埋設物に
必要以上の圧力が加わらない。
第2の構成は、前記電磁波センサは、略2GHZ 〜略1
0GHZ の広帯域の電磁波を出力するものである。
化が可能となる。
マットの第1の実施の形態を示す斜視図、図2は探査装
置のマトリックスセンサSを電磁波センサ用マット20
の上に載置した状態を示す。
示すように、m×nの態様で配列(本実施の形態では9
個の電磁波センサ1a〜1i)して構成されたマトリッ
クス配列態様のセンサ(以下マトリックスセンサと称す
る)で、この電磁波センサは2GHZ 〜10GHZ の広
い帯域でステップ波形によるインパルスを出力する発振
部と、該発振部から発振され、探査対象等からの反射波
を受信する受信部と、基板上に組み込まれた回路と不図
示の電池等から構成され、該受信部のアンテナを選択す
ることにより、所望する周波数及びその前後の周波数の
データが得られるようになっている。
ック状に配置したマトリックスセンサSは、不図示の支
持棒の先端に取り付けられる。
トで、例えば丈夫なナイロン繊維により形成され、内部
には液体、あるいは空気等の誘電体が充填され、栓20
aを外すことで内部に充填している誘電体を交換して、
誘電体の誘電率を変更できるようになっている。
またナイロン繊維等で構成されるマット材も非常に柔ら
かく、例えば地面に存在する小さな凹凸や小石等に沿っ
て変形し、これらの間にも隙間なく該マット材が当接す
る。
いたマット20上にマトリックスセンサSを載置して
も、地面にはマトリックスセンサSの重量が均等に加わ
り、地面内の埋設物に必要以上の圧力が加わらない。
電磁波センサから放射された電磁波が減衰することを極
力抑えた入射効率のために最適な誘電率を有する液体、
または気体の誘電体を封入している。
電磁波は、例えば地表面付近での反射が減少し、地中に
入射する電磁波の減衰の低減が図れることになる。
ンクリート壁面、アスファルト路面等にも適用すること
ができる。
付けるようにしてもよい。さらに、1個の電磁波センサ
に適用してもよい。
ンサをm×nの態様で配列されているため、一定の領域
内の情報を一度に採取することが可能となる。その際、
電磁波センサ自体は、例えばたばこの箱程度のサイズで
あるため、隣接する電磁波センサの距離を非常に狭くす
ることができるので、各電磁波センサの受信部で受信す
る受信データの境界部の情報の密度が高く、情報が途中
で切れるといったことが非常に少なく、連続的な情報が
得られると共に、電磁波センサから発振される電磁波パ
ルスの指向性は非常に強いので、電磁波センサの分解能
が飛躍的に向上し、例えば地中に水道管が埋設されてい
るとすると、該水道管の長さ方向の情報が略無間隔状態
で得られることになる。
あるため、電磁波センサ間の間隔が大きくなり、また周
波数が低いので分解能が悪く、電磁波センサの直下の情
報のみが採取され、例えば地中の水道管に対しては、電
磁波センサ直下の部分が点として現れ、電磁波センサ間
が該点の直径よりも細い線あるいはぼやけた状態、途切
れた線のような状態で表示される。
小型軽量であるため、マトリックスセンサ自体の重量も
非常に軽量となり、長時間の保持にも適している。
周波数は2GHZ 〜10GHZ の広帯域であり、波長は
非常に短い。このため、反射率の高い物体間の間隔が非
常に狭くても、その間を通過するので、深度毎のデータ
の採取性能も飛躍的に向上することになる。なお、深度
は時間に基づいて得るようにしている。
ータの処理を図3を参照して以下に説明する。
サの受信部で採取した各情報は順に処理装置2のA/D
変換器を介してデータ取り込み部3に入力し、各配置位
置に対応したデータとしてメモリ4に記憶される。な
お、メモリ4はX方向のデータを記憶するメモリ部とY
方向のデータを記憶するメモリ部とを有している。
が記憶されると、メモリ4内のすべてのデータは、バッ
クグラウンド処理部5で表面反射波(地中に対しては地
表からの反射)を取り除くための処理が行われる。発振
された1パルスの電磁波は、地表で強く反射し、地中内
の状況に応じて反射波の強度が異なる。電磁センサ1の
受信部ではこの反射波を地中の深度方向を時間軸として
受信し、検出情報として出力することになる。そこで、
バックグラウンド処理部5では、各電磁波センサ毎の受
信情報についてその総和をだし、それを平均化したもの
と、各電磁波センサのデータとを比較して、異なった箇
所のみを出力する。すなわち、表面反射波の波形は殆ど
同じであるため、この表面反射波は打ち消され、地中内
の種々の反射波のみが抽出されることになる。これによ
り、以後の2次元、3次元の画像処理の速度が大幅に短
縮されることになる。
定の領域内の全情報は、ABI処理部6で画像処理のた
めの多階調(本実施の形態では256階調)処理が施さ
れ、ディスプレイデータ処理部7で画像情報として出力
するための処理が行われ、表示選択部8での指示で各深
度での2次元画像、3次元画像として表示部9に表示さ
れ、あるいはプリンタ10にハードコピーとして出力可
能となっている。
実施の形態では反射波の受信情報を強度に応じて上記し
た256階調に分け、さらに256階調を4つの階層に
わけており、各階層毎に表示色を異ならせている。
存在していれば、空洞の反射波の強度が略同じため、2
次元平面での各深度の空洞が同色で表示されることにな
り、3次元画像での表示では空洞全体が画像表示される
ことになる。
れ、例えば非金属製の物体にあっては従来の金属探知機
での探知が不可能であるが、本実施の形態の探査装置で
は、外形形状が液晶画面等の表示部9で表示でき、例え
ば探知しようとしている埋設物体の埋設深度がおおよそ
把握できていれば、その深度で表示される2次元平面画
像をチェックし、表示される平面画像を注視すること
で、広範囲な領域の地中内で特定の埋設物を短時間に発
見することができる。
示輝度の調整で変更することができる。すなわち、表示
輝度を調整すると表示画像の色の強弱の度合いが変化さ
れ、色調の弱い表示画像が強く、色調の強い表示画像が
弱くなる。これは受信信号の強弱により、画像として表
示ができにくい状況を解消し、弱い表示輝度でも強い表
示輝度で表すことで、表示されにくい外形をはっきりと
表すことができるにする。
が変更され表示画像の境界が明確化し探査対象の外形を
鮮明に表示させることができる。
空洞や埋設物の探査を例にして説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、コンクリート内の鉄筋の
配筋状況についても探査して、2次元、あるいは3次元
画像として表示させることができる。
ンサから放射される電磁波の調査対象部からの表面反射
波を低減でき、調査対象部に入射する電磁波の減衰を低
減できる。
サを浮かして保持していなくても電磁波センサの重量が
調査対象部に集中して加わることがなく、調査対象部の
危険な埋設物に必要以上の圧力が加わらない。
サの重量をまんべんなく支持することができる。
サを浮かして保持していなくても電磁波センサの重量が
調査対象部に集中して加わることがなく、調査対象部の
危険な埋設物に必要以上の圧力が加わらない。
サの超小型化が可能となる。
ットの斜視図。
載置した状態の斜視図。
Claims (5)
- 【請求項1】 柔軟な絶縁材で形成された中空形状のマ
ット部材と、該マット部材内に充填される誘電体とを有
し、前記誘電体は前記マット部材上に載置される1また
はマトリックス配列された複数の電磁波センサから放射
される電磁波が、前記誘電体を通して前記マット部材が
置かれた調査対象部の誘電率に応じて誘電率が設定され
ていることを特徴とする電磁波センサ用マット。 - 【請求項2】 請求項1において、前記マット部材は前
記電磁波センサの重量による前記調査対象部に対する接
地圧を均一に分散することを特徴とする電磁波センサ用
マット。 - 【請求項3】 請求項2において、前記マット部材は前
記電磁波センサの底面と略同形状に形成されていること
を特徴とする電磁波センサ用マット。 - 【請求項4】 柔軟な絶縁材で形成された中空形状のマ
ット部材内に誘電体を充填したマットと、前記マット部
材に載置される1またはマトリックス配列された複数の
電磁波センサを有し、前記誘電体は前記マット部材上に
載置される1またはマトリックス配列された複数の電磁
波センサから放射される電磁波が、前記誘電体を通して
前記マット部材が置かれた調査対象部の誘電率に応じて
誘電率が設定されていることを特徴とする電磁波センサ
装置。 - 【請求項5】 請求項4において、前記電磁波センサ
は、略2GHZ 〜略10GHZ の広帯域の電磁波を出力
することを特徴とする電磁波センサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9025401A JPH10221465A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 電磁波センサ用マットおよび電磁波センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9025401A JPH10221465A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 電磁波センサ用マットおよび電磁波センサ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10221465A true JPH10221465A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12164892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9025401A Pending JPH10221465A (ja) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | 電磁波センサ用マットおよび電磁波センサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10221465A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000023762A1 (fr) * | 1998-10-21 | 2000-04-27 | Omron Corporation | Detecteur de mines et appareil d'inspection |
JP2013506859A (ja) * | 2009-10-06 | 2013-02-28 | ルイジアナ テック ユニヴァーシティ リサーチ ファンデーション | 埋設物を探知するための方法および装置 |
-
1997
- 1997-02-07 JP JP9025401A patent/JPH10221465A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000023762A1 (fr) * | 1998-10-21 | 2000-04-27 | Omron Corporation | Detecteur de mines et appareil d'inspection |
GB2360891A (en) * | 1998-10-21 | 2001-10-03 | Omron Tateisi Electronics Co | Mine detector and inspection apparatus |
GB2360891B (en) * | 1998-10-21 | 2004-02-11 | Omron Tateisi Electronics Co | Mine detector and inspection apparatus |
JP2013506859A (ja) * | 2009-10-06 | 2013-02-28 | ルイジアナ テック ユニヴァーシティ リサーチ ファンデーション | 埋設物を探知するための方法および装置 |
US9052394B2 (en) | 2009-10-06 | 2015-06-09 | Louisiana Tech University Research Foundation | Method and apparatus for detecting buried objects |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040122 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041025 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20041025 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041207 |