JPH1114759A - 地中埋設物の識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノイズを低減してＳ／Ｎを向上し、高精度で
迅速に地中埋設物の種類を識別する。 【解決手段】 加振用探針４１を有する加振手段３２
と、受振用探針４９を有する受振手段３３と、受振手段
３３からの弾性波信号によって地中埋設物の種類を識別
する受振識別信号を作成する信号処理手段３４と、各種
の埋設物に関する埋設物データが記憶されるデータベー
ス部３５と、受振識別信号と埋設物データとを比較照合
して、受振識別信号に基づく埋設物の種類を同定して識
別する識別手段３６とを備え、加振用探針４１は、中空
のシース管４５内に打撃芯４４を非接触で挿入し、発振
源４３から与えられた振動を地中埋設物３９に接触する
一端部に減衰させずに伝播して加振する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、物質に固有の弾性
波を利用し、地中埋設物の種類を安定した高い精度で特
定することができる地中埋設物の識別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、地中埋設物を探知するため
に、電磁波または超音波などを用いる探知方法が採用さ
れている。これらの探知方法は、地表面から地中に向け
て電磁波または超音波などを送出し、地中埋設物による
反射波または屈折波などを検出するものであり、地中埋
設物の埋設位置および大きさなどの情報を得ることがで
きるが、地中埋設物の種類を特定するための材質などの
情報は得られない。また他の地中埋設物の探知方法とし
て、磁気などを用いた金属探知機によって地中埋設物を
探知することも可能であるけれども、このような金属探
知機では、地中埋設物が金属から成る場合だけ探知する
ことができ、たとえばプラスチックおよびガラスなどの
非磁性体は探知することができない。

【０００３】さらに埋設物の種類を特定することができ
る従来技術としては、地中に探針を貫入し、貫入した前
記探針を打振したときの感触および探針の滑り具合など
によって操作者自身が識別する方法があるが、操作者の
主観によって識別精度が決まるので、安定した埋設物の
種類の識別が困難である。また人による判断であること
から、時間がかかるとともに、識別作業の省力化および
省人化の妨げとなる。このような不都合を解消するため
に、次の図１６に示すような認識装置を利用した客観的
な識別が考えられる。

【０００４】図１６は、従来におけるパターン認識装置
１の概略的構成を示すブロック図である。画像および音
声などの入力パターンは、特徴抽出手段２に与えられ
る。特徴抽出手段２は、入力パターンからそのパターン
を特徴付ける特徴量を抽出する。特徴量とは、たとえば
画像であれば、画像パターンをより簡潔に表現し、後述
する識別に用いられる本質的な情報のことである。抽出
された特徴量を要素とする特徴ベクトルは、識別手段３
に与えられる。

【０００５】識別手段３は、入力された特徴ベクトルに
基づいて、前記入力パターンが複数の予め定める種類の
カテゴリのうちのどのカテゴリに属するかを表現するカ
テゴリベクトルを算出して出力する。識別手段３は、特
徴ベクトルとカテゴリベクトルとの関係を予め学習させ
たニューラルネットワークによって実現される。算出さ
れたカテゴリベクトルは、識別結果判定手段４に与えら
れる。この識別結果判定手段４は、与えられたカテゴリ
ベクトルに基づいて、入力パターンが属するカテゴリを
決定し、その決定したカテゴリを識別結果として出力す
る。識別結果は、出力手段５に与えられる。識別手段５
は、たとえばＣＲＴ（陰極線管）などの表示装置によっ
て実現され、識別結果を表示して、その識別結果を操作
者が認識することができるように構成される。

【０００６】前記識別手段３に用いられるニューラルネ
ットワークとしては、たとえば公知技術であるバックプ
ロパゲーションニューラルネットワーク（以下、ＢＰＮ
Ｎと略記する）が用いられる。このＢＰＮＮについて
は、「NATURE vol.323 9 p536-553（Oct.1986）Learnin
g Representations by backpropagation errors」に述
べられている。

【０００７】このようなＢＰＮＮは、入力層、出力層お
よび１または複数の中間層から成り、これらの各層は複
数のノード群によって構成される。ニューラルネットワ
ークによる識別では、たとえばニューラルネットワーク
の出力層の各ノードを識別させたいカテゴリに１対１に
対応させた一般的な構成の場合、出力層を構成する複数
のノードの中で最大値を出力しているノードに対応した
カテゴリを識別結果としている。

【０００８】上記のようなパターン認識装置１の特徴抽
出手段２に入力される入力パターンは、図１７に示され
る地中埋設物の識別装置７によって検出した弾性波信号
が用いられている。この識別装置７は、地中埋設物８に
振動を与え、この地中埋設物８の振動による弾性波を受
振し、この弾性波から地中埋設物８の種類を識別するこ
とができるように構成される。この識別装置７では、ま
ず地中埋設物８に振動を与える加振用探針９と受振用探
針１０とを地中埋設物８に当接するまで地中１１に貫入
させ、次に加振用探針９が地中埋設物８に振動を与える
ことによって発生する弾性波を受振用探針１０によって
受振し、この弾性波を識別することによって地中埋設物
８の種類を識別する。第１ハウジング１２内に設けられ
る加振用探針９の上端部１３には、地中埋設物８に０．
１ｋｇｆ〜０．３ｋｇｆの衝撃を与えるための発振源１
４が設けられる。また加振用探針９の下端部１５は、地
中埋設物８に当接するまで地中１１に貫入され、発振源
１４によって加振用探針９に与えられた衝撃は、その加
振用探針９を伝播して地中埋設物８に伝わり、この地中
埋設物８から物質に固有の弾性波が発生する。

【０００９】第２ハウジング１６内に設けられる受振用
探針１０の上端部１７には、加速度センサ１８が設けら
れる。また受振用探針１０の下端部１９は、地中埋設物
８に当接しており、地中埋設物８に発生した前記弾性波
は、受振用探針１０を下端部１９から上端部１７に伝播
して、前記加速度センサ１８によって検出され、電気信
号に変換され、前記入力パターンとして特徴抽出手段２
に入力される。

【００１０】このような識別装置７において、前記第１
および第２ハウジング１２，１６は相互に固定的に連結
されており、また加振用探針９および受振用探針１０は
金属製の中実棒である。また発振源１４は第１ハウジン
グ１２によって支持され、加速度センサ１８は第２ハウ
ジング１６によって支持されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】図１７に示される従来
技術では、加振用探針９および受振用探針１０は中実の
棒状体であるので、第１ハウジング１２に支持された発
振源１４によって発生した振動は、加振用探針９の上端
部１３から下端部１５に矢符Ａ１で示されるように伝播
し、また地中埋設物８内を矢符Ａ２で示されるように伝
播し、さらに受振用探針１０を下端部１９から上端部１
７に矢符Ａ３で示されるように伝播して、加速度センサ
１８によって検出される。このとき発振源１４の振動が
第１ハウジング１２から第２ハウジング１６に矢符Ｂで
示されるように伝播するとともに、加振用探針９から受
振用探針１０に地中１１を介して矢符Ｃで示されるよう
に伝播し、このような振動もまた前記加速度センサ１８
によって検出される。このような加速度センサ１８の電
気信号には、前記第１ハウジング１２から第２ハウジン
グ１６に伝播する振動Ｂおよび加振用探針９から受振用
探針１０に地中１１を介して伝播する振動Ｃがノイズと
して含まれてしまい、良好な信号対ノイズ比Ｓ／Ｎを得
ることができず、埋設物の種類を高精度で迅速に識別す
ることができないという問題がある。

【００１２】したがって本発明の目的は、Ｓ／Ｎを向上
して、高精度で迅速に埋設物の種類を識別することがで
きるようにした地中埋設物の識別装置を提供することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、一端部が地中埋設物に当接するまで地中に挿入され
る加振用探針を有し、この加振用探針の他端部から与え
られた振動を前記一端部に伝播して地中埋設物を加振す
る加振手段と、一端部が地中埋設物に当接するまで地中
に挿入される受振用探針を有し、この受振用探針の他端
部に伝播した弾性波を受振し、弾性波信号を出力する受
振手段と、受振手段が出力した弾性波信号から地中埋設
物の種類を識別するための受振識別信号を作成する信号
処理手段と、各種の埋設物に関する埋設物データが記憶
されるデータベース部と、信号処理手段から入力した受
振識別信号と、データベース部から入力した埋設物デー
タとを比較照合し、受振識別信号に基づく埋設物の種類
を同定して識別する識別手段とを含み、前記加振用探針
は、前記他端部から与えられた振動を一端部に伝播する
打撃芯と、この打撃芯がほぼ全長にわたって非接触で収
納されるシース管とを含んで構成されることを特徴とす
る地中埋設物の識別装置である。

【００１４】本発明に従えば、発振手段に備えられる加
振用探針は、打撃芯をシース管によってほぼ全長にわた
って非接触で収納するように構成されるので、打撃芯に
与えた振動が地中埋設物以外の部位を介して受振手段に
伝播することが防がれ、これによって受振手段から出力
する弾性波信号のノイズを低減し、Ｓ／Ｎを向上するこ
とができる。このような受振手段からの弾性波信号によ
って、信号処理手段は地中埋設物の種類を識別するため
の受振識別信号を作成し、この受振識別信号とデータベ
ース部に記憶される各種の埋設物に関する埋設物データ
とを識別手段において比較照合し、地中埋設物の種類を
高精度で迅速に識別することが可能となる。

【００１５】前記識別手段は、具体的にはニューラルネ
ットワークによって実現される。このニューラルネット
ワークは、複数の入力部を有する入力層と、地中埋設物
の種類に対応した数の出力部を有する出力層と、前記入
力層と出力層との間に介在される１または複数の中間層
とを有する。このようなニューラルネットワークを用い
ることによって、入力層への入力データ数および出力層
からの出力データ数の変更が容易であるとともに、誤っ
た識別を行った場合であってもニューラルネットワーク
を学習させることができるので、次回からは正しい識別
ができるようになり、識別精度をさらに向上することが
できる。

【００１６】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
発明の構成において、前記シース管内には、このシース
管から突出した打撃芯を初期位置へ復帰させて保持する
復帰手段が設けられることを特徴とする。

【００１７】本発明に従えば、シース管内に復帰手段が
設けられ、この復帰手段によってシース管内から突出し
た打撃芯を初期位置へ復帰させて保持することができ
る。このような復帰手段によって、打撃芯の一端部をシ
ース管から突出しない位置で、たとえばシース管の一端
部の端面と打撃芯の一端部の端面とが面一となるように
選ぶことによって、加振用探針を地中に挿入する際にシ
ース管内に土砂が入り込むことが防がれるとともに、打
撃による打撃芯の一端部側の先端の変形および運搬時に
おける前記先端の変形を防ぐことができ、シース管に打
撃芯が干渉することが防がれ、打撃芯に与えられた振動
がシース管に伝達することが防がれ、これによって長期
にわたる安定した高精度の地中埋設物の弾性波の検出が
可能となる。

【００１８】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
発明の構成において、前記打撃芯は、シース管内で、一
端部を含む短尺部分と、この短尺部分と同軸に配置され
前記他端部を含む長尺部分とに分断され、前記短尺部分
とこの短尺部分を外囲するシース管との間に、前記復帰
手段が設けられることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、前記打撃芯は短尺部分
と、長尺部分とに分断された構成を有し、前記復帰手段
は短尺部分とシース管との間に設けられる。したがって
シース管から打撃によって突出する一端部は短尺部分で
あり、打撃芯のうち最も損傷を受けやすい部分をシース
管から突出させて地中埋設物に振動を与えるように構成
される。したがって長尺部分は損傷を受けにくく、仮に
損傷しても短尺部分だけを交換すればよく、消耗または
損傷による交換部分を少なくすることかでき、交換時の
作業効率の向上を図り、打撃芯全体を交換する場合に比
べて経済性をも向上することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示す地中埋設物の識別装置３１の一部の正面図である。
識別装置３１は、加振手段３２、受振手段３３、信号処
理手段３４、データベース部３５、および表示手段３７
を含む。

【００２１】加振手段３２は、一端部である下端部３８
が地中埋設物３９に当接するまで地中４０に挿入される
棒状の加振用探針４１と、加振用探針４１の他端部であ
る上端部４２に設けられる発振源４３とを有する。この
発振源４３によって加振用探針４１の軸線方向に沿って
下方に加えられた衝撃は、加振用探針４１を伝播して地
中埋設物３９に伝えられ、地中埋設物３９は物質に固有
の弾性波を発生する。加振用探針４１は、上端部４２か
ら与えられた発振源４３による振動を下端部３８に伝播
する打撃芯４４と、この打撃芯４４をほぼ全長にわたっ
て非接触で外囲する大略的に直円筒状のシース管４５と
を含む。

【００２２】受振手段３３は、一端部である下端部４８
が地中埋設物３９に当接するまで地中４０に挿入される
棒状の受振用探針４９と、この受振用探針４９の一端部
である上端部５０に設けられ、前記下端部４８から上端
部５０に伝播した弾性波を検出して、弾性波信号を出力
する加速度センサ５１とを含む。

【００２３】加速度センサ５１が出力した弾性波信号
は、信号処理手段３４に入力される。信号処理手段３４
では、前記弾性波信号から地中埋設物３９の種類を識別
するための受振識別信号を作成して、識別手段３６に出
力する。データベース部３５には、各種の埋設物に関す
る埋設物データが予め記憶されている。識別手段３６
は、信号処理手段３４から入力した受振識別信号とデー
タベース部３５から入力した埋設物データとを比較照合
し、受振識別信号に基づく埋設物の種類を同定して識別
し、その識別信号をたとえば液晶表示装置によって実現
される表示手段３７に出力する。

【００２４】前記受振用探針４９は中実棒状であり、そ
の上端部５０付近は連結手段５２によって中実の取付用
棒状体５３の下端部５４に連結される。取付用棒状体５
３の上端部５５は、ブラケット５６の下部に固定され
る。

【００２５】シース管４５および受振用探針４９の両端
部間には、貫入用加振器５７ａ，５７ｂがそれぞれ設け
られる。各貫入用加振器５７ａ，５７ｂは、エアバイブ
レータによって実現され、加振用探針４１および受振用
探針４９を、シース管４５および受振用探針４９の各軸
線を含む各平面内で振動させ、または各軸線に垂直な平
面内でシース管４５および受振用探針４９の下端部３
８，４８が円運動するように振動を与えることができ
る。

【００２６】このようにして加振用探針４１および受振
用探針４９が地中４０に貫入する際、各貫入用加振器５
７ａ，５７ｂによって振動が与えられるため、各下端部
３８，４８が接すると粒子に振動を与え、各探針４１，
４９と土との粘着抵抗および摩擦抵抗を少なくして、地
中４０に貫入するための力を軽減することができる。

【００２７】また上記のように、受振用探針４９は連結
手段５２によって取付用棒状体５３に連結するように構
成されるので、受振用探針４９の下端部４８から上端部
５０までの軸線方向の長さが短くてすみ、これによって
打撃時における下端部４８から上端部５０に至る振動の
減衰が、下端部４８からブラケット５６までを単一本の
棒状体によって構成する場合に比べて少なくなるととも
に、ノイズの混入も減少し、加速度センサ５１による振
動の精度および信頼性を向上することができる。

【００２８】図２は、図１に示す加振手段３２の内部構
造を示す断面図であり、図３は加振用探針４１の分解斜
視図であり、図４は発振源４３の分解斜視図である。加
振手段３２は、前述したように、加振用探針４１と発振
源４３とを有する。加振用探針４１は、中空のステンレ
ス鋼製のシース管４５と、このシース管４５に挿入され
るステンレス鋼製の打撃芯４４とを有する。シース管４
５の軸線方向両端部の内周部には内ねじ６１，６２が刻
設され、各内ねじ６１，６２間には打撃芯４４が遊通す
ることができる内径を有する直円筒状の内周面６３が形
成される。

【００２９】このようなシース管４５内に挿入される前
記打撃芯４４は、シース管４５内で前記下端部３８側に
配置される短尺部分６４と、この短尺部分６４とほぼ同
軸に配置され、前記上端部４２側に配置される長尺部分
６５とに分断された構成を有する。この短尺部分６４
は、直円柱状の短尺棒状体６６と、短尺棒状体６６の軸
線方向一端部にたとえば溶接によって同軸に固着される
円板状のヘッド６７とを有する。また長尺部分６５は、
直円柱状の長尺棒状体６８と、長尺棒状体６８の軸線方
向一端部にたとえば溶接によって同軸に固着される軸継
手６９とを有する。前記短尺部分６４の軸線方向長さ
は、たとえば７２ｍｍであり、長尺部分６５の軸線方向
長さはたとえば４４８ｍｍである。また短尺棒状体６６
および長尺棒状体６８の各外径は、２．０ｍｍに選ばれ
る。

【００３０】前記シース管４５は、短尺部分６４の短尺
棒状体６６がその軸線方向に移動可能に挿通する挿通孔
７０を有する案内キャップ７１を含む。この案内キャッ
プ７１は、円錐台状の案内部７２と、この案内部７２に
同軸に一体的に形成され、直円筒状のシース管本体４６
の下端側の内ねじ６２に螺合するねじ部７３とを有す
る。これらの案内部７２およびねじ部７３には、前記挿
通孔７０が同軸に連通して形成される。

【００３１】シース管本体４６の前記案内キャップ７１
側の下端部寄りには、一直径線方向に一対のねじ孔７４
が形成され、各ねじ孔７４にはボルト７５がそれぞれ螺
着される。各ねじ孔７４に螺着されたボルト７５は、シ
ース管本体４６の内周面６３から半径方向内方にそれぞ
れ突出する。シース管本体４６内の各ボルト７５よりも
下方の空間内には、前記短尺部分６４および圧縮コイル
ばね７６が収納され、案内キャップ７１が螺着される。
この状態では、圧縮コイルばね７６の一端部は短尺部分
６４のヘッド６７に下方から弾発的に当接し、圧縮コイ
ルばね７６の他端部はシース管本体４６に螺着された案
内キャップ７１のねじ部７３の端面７７に弾発的に当接
する。したがって短尺部分６４は図２に示されるよう
に、圧縮コイルばね７６によって上方に押上げられ、各
ボルト７５に当接して係止される。

【００３２】長尺部分６５の長尺棒状体６８は、保持体
７８の挿通孔７９に挿通され、この保持体７８の挿通孔
７９を挿通して保持体７８から下方に突出した部分に、
複数（本実施の形態では４）の合成樹脂製摺動リング８
１が長尺棒状体６８の軸線方向に等間隔をあけて固定さ
れる。各摺動リング８１は、円環状であって、長尺棒状
体６８が挿通することができる挿通孔８２がそれぞれ形
成され、一半径線方向に形成される図示しないねじ孔に
ボルトが螺着されることによって、各摺動リング８１が
長尺棒状体６８に固定される。このような各摺動リング
８１は、シース管本体４６内で内周面６３に接触した状
態で長尺部分６５をシース管本体４６内で同軸に位置決
めして軸線方向に円滑に移動可能に案内することができ
る。

【００３３】前記保持体７８は、挿通孔７９が形成され
る軸部８３と、軸部８３の軸線方向両端部間の中間部分
に一体的に形成されるフランジ８４とを有する。軸部８
３の軸線方向一端部には外ねじ８５が刻設され、この外
ねじ８５はシース管本体４６の上端部に形成される内ね
じ６１に螺合して、シース管本体４６の上端部に保持体
７８が螺着される。

【００３４】前記シース管本体４６に形成される一対の
ねじ孔７４、各ねじ孔７４に螺着される一対のボルト７
５、短尺部分６４のヘッド６７、圧縮コイルばね７６お
よび案内キャップ７１を含んで復帰手段８６を構成す
る。このような復帰手段８６によって、これによって打
撃芯４４がシース管４５から突出しない状態、したがっ
て短尺棒状体６６が案内キャップ７１から突出しない状
態で加振用探針４１を地中に挿入し、打撃芯４４の変形
および損傷を防ぎ、シース管４５内への土砂などの侵入
を防いで、打撃芯４４の円滑な移動を可能とし、打撃力
の分散による減衰が防がれる。また短尺部分４６は短尺
棒状体６６の軸線方向一端部８７が案内キャップ７１の
軸線方向一端部８８の端面から突出しない状態、すなわ
ち初期位置に保たれる。このとき長尺部分６５は、その
下端側の軸線方向一端部８９が短尺部分６４のヘッド６
７から軸線方向に間隔ΔＬをあけて離間している。この
間隔ΔＬは、たとえば１０ｍｍに選ばれる。

【００３５】このようにして短尺部分６４のヘッド６７
から長尺部分６５が上方に離間した状態で打撃すること
によって、瞬間的に短尺部分６４に打撃力を与えること
ができ、長尺部分６５は後述の打撃用空気圧シリンダ９
４によって上方へ復帰するとともに、短尺部分６４は復
帰手段８６によって打撃直後に復帰し、短尺部分６４と
長尺部分６５とが接触することによる衝撃力の反動がシ
ース管４５へ伝達してしまうという不都合が防がれる。

【００３６】図２および図４を参照して、前記発振源４
３は、ハウジング９３と、このハウジング９３内に収納
され、前記長尺部分６４を軸線方向に駆動して打撃力を
発生する打撃用空気圧シリンダ９４と、防振手段９５と
を含む。ハウジング９３は、箱状のハウジング本体９６
と、ハウジング本体９６の開口部を塞ぐ薄板状の蓋体９
７と、蓋体９７をハウジング本体９６に着脱可能に取付
ける複数（本実施の形態では４）のボルト９８とを有す
る。ハウジング本体９６には、図２における下方となる
底板９９に、前記保持体７８の軸部８３が遊通すること
ができる透孔１０１、底板９９の図２における左側の側
壁１０２の前記底板９９寄りに係止され、圧縮空気を前
記打撃用空気圧シリンダ９４に供給するためのコネクタ
１０３が装着される取付孔１０４、および底板９９に図
２における上下方向に対向する上板１０５の中央に形成
され、図示しない地中挿入用シリンダのピストン棒１０
６の下端部が挿通されて２つのナット１０７によって前
記上板１０５を挟持した状態で固定される取付孔１０８
が形成される。なお、ブラケット５６にもまた、同様に
ピストン棒が連結されている。

【００３７】このようなハウジング本体９６の内部空間
には、そのほぼ中央に取付金具１０９およびボルト１１
０によって前記打撃用空気圧シリンダ９４が取付けられ
る。この打撃用空気圧シリンダ９４には、前記コネクタ
９３の上から延びる圧縮空気供給管１１１を介して圧縮
空気が供給され、この打撃用空気圧シリンダ９４のピス
トン棒１１２は前記長尺部分６５の軸継手６９に連結さ
れる。前記打撃用空気圧シリンダ９４は、市販の単動ス
プリングリターン形ねじシリンダによって実現される。

【００３８】ハウジング本体９６の前記底板９９には、
防振手段９５が設けられる。この防振手段９５は、底板
９９の透孔１０１を外囲するようにして同軸に設けら
れ、外周部に外ねじ１１５が刻設される筒体１１６と、
この筒体１１６の外ねじ１１５に螺合する内ねじ１１７
が刻設され、前記透孔１０１とほぼ同一の内径を有する
透孔１１８が形成される抜止キャップ１１９と、可撓性
および弾発性を有するたとえば防振ゴムから成り、前記
保持体７８の軸部８３が挿通する環状の一対の衝撃吸収
部材１２１，１２２と、各衝撃吸収部材１２１，１２２
がほぼぴったりと収納される直円筒状のスリーブ１２３
とを有する。

【００３９】筒体１１６に抜止キャップ１１９が螺着さ
れた状態で、その内部空間には保持体７８が各衝撃吸収
部材１２１，１２２によって挟まれた状態で収納され、
各衝撃吸収部材１２１，１２２は保持体７８とともにス
リーブ１２３内に挿入され、このスリーブ１２３が前記
内部空間内に収納される。このようなスリーブ１２３に
よって、上から衝撃吸収部材１２１，１２２が半径方向
外方へ変形してしまうことが防がれ、これによって各衝
撃吸収部材１２１，１２２が筒体１１６の内周面に当接
することが防がれ、打撃時にハウジング９３に衝撃時の
反動が伝わることが防がれる。

【００４０】図５は地中に埋設した防振材を加振するこ
とでノイズとなる埋設物以外からの不要弾性波を測定す
る実験において、中実の加振用探針を用いた場合の本件
発明者による実験結果を示すグラフであり、図５（１）
は打撃時の時間経過に伴う不要な弾性波信号の変化を示
し、図５（２）は０〜１に正規化した弾性波強度と周波
数（対数）との関係を示す。従来のように中実の加振用
探針によって、地中に埋設した防振材を打撃したとき、
加速度センサ５１によって検出された不要な弾性波信号
は図５（１）に示されるように、打撃直後に約＋３３ｍ
Ｖ〜−３０ｍＶに達し、その後、時間経過とともに減衰
して約２０００μｓｅｃ後に弾性波信号はほぼ０ｍＶに
収束している。このときの弾性波強度は、図５（２）に
示されるように、中実の加振用探針によって打撃したと
きには２００Ｈｚおよび１ｋＨｚ付近で大きくなること
が確認された。

【００４１】図６は、本発明に従う中空のシース管４５
内で打撃芯４４を挿入した加振用探針４１を用いて地中
に埋設した防振材を打撃したときの本件発明者による実
験結果を示すグラフであり、図６（１）は打撃時の時間
経過に伴う不要な弾性波信号の変化を示し、図６（２）
は０〜１に正規化した弾性波強度と周波数（対数）との
関係を示す。前述の図５（１）に示す中実の加振用探針
による不要な弾性波信号の変化と、図６（１）に示す中
空のシース管４５内に打撃芯４４を挿入した加振用探針
４１を用いたときの不要な弾性波信号の変化とを比べる
と、シース管４５内に打撃芯４４を挿入した加振用探針
４１を用いたときの打撃直後の信号変化は±２〜３ｍＶ
と中実タイプの約１／１０に低減され、収束時間も約１
／２の約１０００μｓｅｃとなっている。このときの周
波数スペクトルを見ると、図６（２）に示されるよう
に、図５（２）に示される中実の加振用探針を用いたと
きにあった２００Ｈｚおよび１ＫＨｚ付近の不要弾性波
が低減されていることが確認された。このような実験結
果から本発明に従う中空のシース管４５内に打撃芯４４
を挿入した加振用探針を用いることによって、ハウジン
グなどの装置本体を伝わる不要な振動および加振用探針
から受振用探針に土中を伝播して伝わる振動を排除して
ノイズを除去し、良好なＳ／Ｎが得られることが確認さ
れた。

【００４２】図７は、本発明に従う中空のシース管４５
内に打撃芯４４を挿入した加振用探針を用いて地中に埋
設した石板を打撃したときの本件発明者による実験結果
の弾性波強度と周波数との関係を示すグラフである。本
件発明者は、図５および図６で用いた防振材に代えて石
板を本発明に従う加振用探針によって打撃した。このと
き周波数が５００〜６００Ｈｚ付近および２．５ｋＨｚ
付近で弾性波強度が大きくなることが確認された。この
実験では、地中に埋設した石板に打振用探針を測定毎に
接触し直して５回測定し、このいずれの測定もほぼ同じ
スペクトル特性が得られることが解る。

【００４３】このような弾性波特性を有する石板に対し
て、従来のような中実の加振用探針を用いて打撃する
と、前述の図５（２）に示されるようにノイズが２００
Ｈｚ付近および１ｋＨｚ付近に大きく出てしまい、石板
の弾性波特性が大きく変わってしまい、地中埋設物の周
囲を識別するにあたって、誤判断をしたり、地中埋設物
を石板と同定するために長い時間を要してしまうおそれ
があるが、本発明者の加振用探針をによれば、高精度で
迅速に地中埋設物の種類の特定が可能であることが解
る。

【００４４】図８は、地中埋設物の識別装置３１の電気
的構成を示すブロック図である。前記信号処理手段３４
は、信号増幅器１２７、Ａ／Ｄ変換器１２８、波形記憶
回路１２９、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算回路１３
０、および入力ベクトル生成回路１３１を含む。信号処
理回路３４では、受振した弾性波から地中埋設物の種類
を識別するための識別信号が作成される。すなわち、加
速度センサ５１で変換された弾性波信号は、信号増幅器
１２７に入力されて増幅される。また、必要に応じて、
信号増幅器１２７が含まれるフィルタを用いて不要な信
号が取り除かれる。信号増幅器１２７で処理された信号
は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１２８に入力
されてデジタル信号に変換され、さらに波形記憶回路１
２９に入力されて時間軸応答信号として記憶（サンプル
ホールド）される。

【００４５】波形記憶回路１２９に記憶された時間軸応
答信号は、ＦＦＴ演算回路１３０でフーリエ変換されて
周波数応答信号が作成される。この周波数応答信号は、
入力ベクトル生成回路１３１で複数の周波数帯域毎に分
割された分割応答信号が信号処理される。たとえば２０
Ｈｚ〜５ｋＨｚの周波数帯域の信号が１０〜１００に分
割され、たとえば５０に分割される。これらの分割信号
は、予め学習してデータベース部１３２に記憶されるデ
ータ中の各成分の最大値で割算され、０〜１の値に正規
化される。このようにして作成された分割応答信号が前
記識別信号である。

【００４６】識別回路３６は、ニューラルネットワーク
１３３および出力ベクトル判定回路１３４を含む。ニュ
ーラルネットワーク１３３としては、たとえばＢＰＮＮ
（バックプロパゲーションニューラルネットワーク）が
使用される。ニューラルネットワーク１３３には、入力
ベクトル生成回路１３１からの分割応答信号が入力さ
れ、この分割応答信号に基づく地中埋設物の種類毎の出
力信号を作成して出力ベクトル判定回路１３４に与え
る。出力ベクトル判定回路１３４は、ニューラルネット
ワーク１３３からの出力信号レベルに基づいて、地中埋
設物の種類を判定する。

【００４７】波形記憶回路１２９、ＦＦＴ演算回路１３
０、入力ベクトル生成回路１３１、ニューラルネットワ
ーク１３３、および出力ベクトル判定回路１３４からの
各出力信号は、表示処理回路１３５に入力されて画像処
理され、たとえば液晶表示装置によって実現される表示
装置１３６によって画像表示される。これらの表示処理
回路１３５および表示装置１３６によって、前記表示手
段３７を構成する。

【００４８】図９は、識別手段３６のニューラルネット
ワーク１３３の概略的構成を示す図である。ニューラル
ネットワーク１３３は、前記ＢＰＮＮであり、入力層１
３８、中間層１３９および出力層１４０から成る。入力
層１３８は、複数のノードＮＩ１〜ＮＩｍによって構成
される。中間層１３９は、１または複数の層構造であ
り、各層はそれぞれ複数のノードＮＭ１〜ＮＭｐによっ
て構成される。本実施の形態では中間層１３９を１層と
している。出力層１４０は、複数のノードＮＯ１〜ＮＯ
ｎによって構成される。

【００４９】入力層１３８および出力層１４０を構成す
る各ノードの数は、入力されるデータの数および出力す
べきデータの数に対応して決定される。すなわち、入力
層１３８を構成するノードＮＩの数は、入力ベクトル生
成回路１３１で作成された分割応答信号の数に相当す
る。また、出力層１４０を構成するノードＮＯの数は、
地中埋設物３９の種類の数に相当する。たとえば、ノー
ドＮＩの数は５０に、ノードＮＯの数はたとえば金属
片、プラスチック片、石片および木片を識別するのであ
れば、４にそれぞれ選ばれ、また中間層１３９を構成す
るノードＮＭの数は経験的に２０に選ばれる。

【００５０】このようなニューラルネットワーク１３３
の学習は、データベース部１３２に予め記憶された弾性
波信号と地中埋設物３９の種類とが用いられる。地中埋
設物３９の種類に対応したカテゴリベクトルは、識別し
たい種類をニューラルネットワーク１３３の出力層１４
０のノードＮＯの状態で表したものである。出力層１４
０のノードＮＯと識別したいカテゴリとを１対１に対応
させている。たとえば出力層１４０のノードＮＯｎに対
応したカテゴリを学習させるときには、入力層１３８の
ノードＮＩ１〜ＮＩｍに予め定める特徴ベクトルをそれ
ぞれ与えるとともに、出力層１４０のノードＮＯ１〜Ｎ
Ｏｎに教師信号として、Ｃｉ（ｉ＝ｎ）＝１、Ｃｉ（ｉ
≠ｎ）＝０のカテゴリベクトルをそれぞれ与える。

【００５１】図１０は、識別手段３６の出力ベクトル判
定回路１３４における判定手順を説明するための図であ
る。埋設物の種類としてＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの４種類を仮定
して説明する。したがってニューラルネットワーク１３
３の出力層１４０は４つのノードＮＯ１〜ＮＯ４層で構
成され、このニューラルネットワーク１３３からは、埋
設物の種類Ｐ〜Ｓに対応した４つの出力信号が出力され
て、出力ベクトル判定回路１３４に入力される。このと
き、出力信号レベルが最大値のものが識別候補として選
ばれる。出力ベクトル判定回路１３４では、予め２つの
閾値Ｔ１，Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）が設定される。

【００５２】図１０（１）に示されるように、出力信号
レベルが最大であり、識別候補として選ばれたＱの信号
レベルはＴ１以上であり、残余のＰ，Ｒ，Ｓの各信号レ
ベルがＴ２以下であれば、識別候補としたＱを埋設物の
種類として採用する。図１０（２）に示されるように、
Ｑの信号レベルがＴ１以下であり、残余のＰ，Ｒ，Ｓの
各信号レベルがＴ２以下であるとき、または図１０
（３）に示されるように、Ｑの信号レベルがＴ１以上で
あり、残余のＰ，Ｑ，Ｓのいずれか、たとえばＰがＰ２
以上であるときには、識別候補としたＱを棄却する。

【００５３】なお、閾値Ｔ１，Ｔ２は経験的に選ばれ
る。たとえば４つの出力信号レベルが近接する場合に、
Ｔ１，Ｔ２を出力信号レベル付近の比較的差の小さい値
に設定すると、選択した識別候補を採用することができ
る。またＴ１，Ｔ２の差が大きい値に設定すると、選択
した識別候補が棄却される。各閾値Ｔ１，Ｔ２は、所望
する識別精度に応じて設定される。このような閾値Ｔ
１，Ｔ２の設定の指令としては、たとえば出力信号レベ
ルの最大値を１としてＴ１＝０．７とし、Ｔ２＝０．３
として出力レベル判定回路１３４にそれぞれ設定するこ
とができる。

【００５４】図１１は、表示装置１３６の表示画面１４
１に表示される表示内容を示す図である。表示装置１３
６の表示画面１４１には、図１１の紙面に向かって左側
の上方から下方に、時間波形表示領域１４３、周波数ス
ペクトル表示領域１４４，１４５および入力ベクトル表
示領域１４６が形成され、また図１１の紙面に向かって
右側には上から下に埋設物名称表示領域１４７、出力ベ
クトル表示領域１４８およびニューラルネットワーク構
成表示領域１４９が形成される。

【００５５】時間波形表示領域１４３には、波形記憶回
路１２９からの時間軸応答信号に基づく波形が表示さ
れ、たとえば０〜５０ｍｓｅｃの間の波形が表示され
る。周波数スペクトル表示領域１４４，１４５には、Ｆ
ＦＴ演算回路１３０からの周波数応答信号に基づくスペ
クトルが表示される。一方の周波数スペクトル表示領域
１４４には、たとえば０〜１０ｋＨｚの間のスペクトル
が表示され、他方の周波数スペクトル表示領域１４５に
は、たとえば２０Ｈｚ〜５ｋＨｚの間のスペクトルが対
数表示される。

【００５６】入力ベクトル表示領域１４６には、入力ベ
クトル生成回路１３１からの複数の分割応答信号に基づ
くグラフ、すなわちニューラルネットワーク１３３に入
力される入力ベクトルが表示される。また埋設物名称表
示領域１４７には、出力ベクトル判定回路１３４で判定
された埋設物の種類を表す名称が表示される。出力ベク
トル表示領域１４８には、ニューラルネットワーク１３
３からの出力ベクトルが、たとえば棒グラフで表示され
る。ニューラルネットワーク構成表示領域１４９には、
前述したニューラルネットワーク１３３の構成（図９参
照）が表示される。

【００５７】図１２は、地中埋設物の識別および学習手
順を示すフローチャートであり、図１３は表示画面１４
１による表示の一例を示す図である。ステップａ１で
は、受振手段３３によって受振した弾性波信号が、信号
処理手段３４の信号増幅器１２７に入力され、Ａ／Ｄ変
換器１２８でデジタル信号に変換されて、波形記憶回路
１２９に時間軸応答信号として記憶される。ステップａ
２では、波形記憶回路１２９に記憶された時間軸応答信
号がＦＦＴ演算回路１３０でフーリエ変換され、周波数
応答信号が作成される。また入力ベクトル生成回路１３
１では複数の分割応答信号が作成される。ステップａ３
では、受振した弾性波信号がデータベース部１３２に記
憶される。データベース部１３２に記憶することによっ
て、誤った識別をしたときにニューラルネットワーク１
３３を再学習させることが可能となる。

【００５８】ステップａ４では、識別モードであるか学
習モードであるかが判断される。識別モードである場合
には、ステップａ５に移り、学習モードである場合には
ステップａ９に移る。ステップａ５では、入力ベクトル
生成回路１３１で作成された分割応答信号がニューラル
ネットワーク１３３に入力されてニューラルネットワー
ク識別処理される。ステップａ６では、ニューラルネッ
トワーク１３３からの出力信号が出力ベクトル判定回路
１３４に入力されて識別結果が判定処理される。ステッ
プａ７では、表示装置１３６にたとえば図１３に示され
る表示画面１４１の表示内容が表示される。ステップａ
８では、処理終了か否かが判断され、終了でない場合に
はステップａ１に戻る。

【００５９】ステップａ４で学習モードである場合に
は、ステップａ９に移り、前記ステップａ３でデータベ
ース部１３２に記憶された弾性波信号が読出されてニュ
ーラルネットワーク１３３の学習に用いられる。ステッ
プａ１０では、読出された弾性波信号と、この弾性波信
号に対応する埋設物の種類との関係がニューラルネット
ワーク１３３で学習処理される。この学習処理が終了す
ると、ステップａ８に戻る。学習モードは、識別を行う
前に実行できるとともに、識別を行い、この識別の結果
が誤っていたときにも実行できる。識別の結果の誤り
は、操作者によって判断される。このように学習モード
を有することによって、識別能力をさらに向上させるこ
とができる。

【００６０】図１４は、本発明の実施の他の形態を示す
加振手段３２ａの断面図である。なお、前述の実施の形
態と対応する部分には同一の参照符を付す。前述の実施
の形態では、発振源４３は空気圧によって加振用探針４
１を打撃するように構成されたけれども、本実施の形態
では、モータ１５１が用いられる。このモータ１５１の
出力軸１５２には、カム１５３が固定され、カム１５３
のカム面１５４によってハンマ１５５が上方に持上げら
れる。このハンマ１５５が上死点に達したとき、カム１
５３のカム面１５４がハンマ１５５から外れて圧縮コイ
ルばね１５６によって下方に押圧され、長尺部分６５の
上端部に固定される加振用探針４５ａの当接片１５７を
打撃する。カム１５３は検出スイッチ１５８によってそ
の回転位置が検出され、検出スイッチ１５８からの検出
信号によってモータ１５１が１回転毎に停止する。この
検出スイッチ１５８は、たとえばマイクロスイッチによ
って実現され、前記モータ１５１はたとえば減速機付き
シンクロナスモータが用いられる。

【００６１】ハンマ１５５による当接片１５７への打撃
力は、圧縮コイルばね１５６のばね力およびハンマ１５
５の重量およびハンマ１５５のカム１５３による上昇量
によって決定される。上記のモータ１５１、カム１５
３、ハンマ１５５、圧縮コイルばね１５６はハウジング
１５９内に収容される。ハウジング１５９の下部には、
前述の実施の形態と同様な構成を有する防振手段９５が
設けられる。

【００６２】このような構成を有する加振手段３２ａを
前述の実施の形態の加振手段３２に代えて用いるように
してもよい。

【００６３】図１５は、本発明の実施のさらに他の形態
を示す加振手段３２ｂの断面図である。なお、前述の実
施の形態と対応する部分には同一の参照符を付す。本実
施の形態の加振手段３２ｂは、モータ１６１によって駆
動されるウォーム１６２およびウォーム歯車１６３を備
える発振源４３ｂと、加振用探針４１ｂとから成る。モ
ータ１６１の出力軸１６４には、第１歯車１６５が固定
され、この第１歯車１６５には第２歯車１６６が噛合す
る。第２歯車１６６は軸１６７の上端部に固定され、軸
１６７はハウジング１６８内で軸１６７の軸線に対して
垂直な方向に変位可能に収納される移動体１６９に軸支
される。この移動体１６９は、係合爪１７０ａ，１７０
ｂを有し、各係合爪１７０ａ，１７０ｂは係合片１７１
ａ，１７１ｂにそれぞれ係合する。各係合片１７１ａ，
１７１ｂは、圧縮コイルばね１７２によって図１５にお
ける下方に弾発的に押圧される昇降板１７３に設けられ
る。昇降板１７３の上端部には、図１５の紙面に垂直手
前側に屈曲した当接部１７４が形成される。

【００６４】ハウジング１６８には上下に延びる中壁１
７５が設けられ、この中壁１７５には圧縮コイルばね１
７６ａ，１７６ｂが装着された案内ロッド１７７ａ，１
７７ｂがそれぞれ設けられる。各案内ロッド１７７ａ，
１７７ｂは、移動体１６９に形成される透孔を挿通して
移動体１６９を図５の左右方向に移動自在に案内する。
各圧縮コイルばね１７６ａ，１７６ｂは、ウォーム歯車
１６３がウォーム１６２に噛合した状態では圧縮された
状態にあり、移動体１６９を図１５の右方、すなわちウ
ォーム歯車１６３がウォーム１６２から離反する方向に
ばね付勢しており、各係合爪１７０ａ，１７０ｂが係合
片１７１ａ，１７１ｂにそれぞれ係合して係止され、前
記ウォーム歯車１６３がウォーム１６２に噛合した状態
が維持される。ウォーム１６２にはハンマ１７８を表示
する案内カバー１７９に固定される。

【００６５】案内カバー１７９の上端部には、突部１８
０が設けられ、ウォーム歯車１６３の回転によってハン
マ１７８が案内カバー１７９とともに上昇したとき、突
部１８０が昇降板１７３の当接部１７４に下方から当接
して押上げ、各係合片１７１ａ，１７１ｂが係合爪１７
０ａ，１７０ｂから離脱する。これによって移動体１６
９は各圧縮コイルばね１７６ａ，１７６ｂのばね力によ
って前記中壁１７５から離反する方向、すなわち図１５
の右方に変位し、ウォーム歯車１６３はウォーム１６２
から離反する。

【００６６】このようにしてウォーム歯車１６３がウォ
ーム１６２から離反すると、ハンマ１７８は案内カバー
１７９とともに圧縮コイルばね１８１のばね力によって
下方に押圧され、長尺棒状体６８の上端部に設けられる
当接片１８２を打撃する。この当接片１８２と長尺棒状
体６８とによって、長尺部分６５ｂを構成する。

【００６７】ハウジング１６８の下部には、外周面に外
ねじが刻設された取付筒部１８３が一体的に形成され、
この取付筒部１８３に前記防振手段９５が着脱交換可能
に設けられる。移動体１６９には、ハウジング１６８か
ら部分的に突出した操作片１８３が固定され、この操作
１８３の先端部とハウジング１６８との間には、カバー
１８４によって覆われたスイッチ１８５が設けられる。
操作片１８３は、各係合爪１７０ａ，１７０ｂが係合片
１７１ａ，１７１ｂから離脱した状態では、外方へ突出
しており、打撃するときに操作片１８３を押込むことに
よって、各係合爪１７０ａ，１７０ｂが係合片１７１
ａ，１７１ｂを上方へ押圧し、これによって昇降板１７
３は圧縮コイルばね１７２のばね力に抗して上方に変位
し、各係合片１７１ａ，１７１ｂが係合爪１７０ａ，１
７０ｂに嵌まり込んで係止される。このときスイッチ１
８５が操作片１８３の変位に連動して導通し、モータ１
６１に駆動電力が供給される。これによって出力軸１６
４の回転は第１および第２歯車１６５，１６６を介して
軸１６７に伝えられ、ウォーム歯車１６３が回転してハ
ンマ１７８が案内カバー１７９とともに上昇する。

【００６８】前述したように案内カバー１７９の突部１
８０が上昇に伴って昇降板１７３の当接部１７４を下方
から上方に押圧すると、この昇降板１７３に設けられる
各係合片１７１ａ，１７１ｂが係合爪１７０ａ，１７０
ｂから離脱し、これによって各係合爪１７０ａ，１７０
ｂの係止状態が解除されて操作片１８３は外方、すなわ
ち図１５の右方に復帰し、これと同時にスイッチ１８５
は遮断し、モータ１６１への駆動電力の供給が遮断され
てウォーム歯車１６３の回転が停止し、待機状態に維持
される。

【００６９】このような発振源４３ｂを備える加振手段
３２ｂを、前述の加振手段３２，３２ａに代えて用いる
ようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、加振用
探針の打撃芯がシース管内に挿入されるので、打撃時の
振動が土壌および装置を伝って受振用探針に伝播するこ
とが防がれ、これによってノイズが少なくなり、Ｓ／Ｎ
（信号対ノイズ比）を向上することができ、高精度で迅
速に地中埋設物の種類を識別することが可能となる。

【００７１】請求項２記載の本発明によれば、シース管
内に打撃芯を初期位置に復帰させて保持する復帰手段が
設けられるので、打撃芯がシース管から突出しない状態
で地中に挿入することができ、これによって打撃芯の変
形および損傷を防ぎ、さらにシース管内への土砂などの
侵入を防いで、円滑に打撃芯をシース管内で変位させる
ことができ、打撃芯に与えられた打撃力を減衰および分
散させずに地中埋設物に伝達して加振することができ
る。

【００７２】請求項３記載の本発明によれば、打撃芯は
長尺部分と短尺部分とに分断され、短尺部分とシース管
との間に前記復帰手段が設けられるので、打撃芯の他端
部から一端部に向かって伝播する打撃力の減衰を少なく
し、所望の打撃力で正確に地中埋設物を加振することが
でき、これによって地中埋設物の種類を高精度で識別す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す地中埋設物の識別
装置３１の正面図である。

【図２】図１に示す加振手段３２の内部構造を示す断面
図である。

【図３】加振用探針４１の分解斜視図である。

【図４】発振源４３の分解斜視図である。

【図５】中実の加振用探針を用いて地中に埋設した防振
材を加振したときの本件発明者による実験結果を示すグ
ラフであり、図５（１）は打撃時の時間経過に伴う弾性
波信号の変化を示し、図５（２）は弾性波強度と周波数
との関係を示す。

【図６】本発明に従う中空のシース管４５内に打撃芯４
４を挿入した加振用探針を用いて地中に埋設した防振材
を打撃したときの本件発明者による実験結果を示すグラ
フであり、図６（１）は打撃時の時間経過に伴う弾性波
信号の変化を示し、図６（２）は弾性波強度と周波数と
の関係を示す。

【図７】本発明に従う中空のシース管４５内に打撃芯４
４を挿入した加振用探針を用いて地中に埋設した石板を
打撃したときの本件発明者による実験結果の弾性波強度
と周波数との関係を示すグラフである。

【図８】地中埋設物の識別装置３１の電気的構成を示す
ブロック図である。

【図９】識別手段３６のニューラルネットワーク１３３
の概略的構成を示す図である。

【図１０】識別手段３６の出力ベクトル判定回路１３４
における判定手順を説明するための図である。

【図１１】表示装置１３６の表示画面１４１に表示され
る表示内容を示す図である。

【図１２】地中埋設物の識別および学習手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】表示画面１４１による表示の一例を示す図で
ある。

【図１４】本発明の実施の他の形態を示す加振手段３２
ａの断面図である。

【図１５】本発明の実施のさらに他の形態を示す加振手
段３２ｂの断面図である。

【図１６】従来のパターン認識装置１の概略的構成を示
すブロック図である。

【図１７】典型的な従来技術の地中埋設物の識別装置７
を簡略化して示す図である。

【符号の説明】

３１ 地中埋設物の識別装置 ３２，３２ａ，３２ｂ 加振手段 ３３ 受振手段 ３４ 信号処理手段 ３５ データベース部 ３６ 識別手段 ３７ 表示手段 ３８ 下端部 ３９ 地中埋設物 ４０ 地中 ４１，４１ａ，４１ｂ 加振用探針 ４２ 上端部 ４３，４３ａ，４３ｂ 発振源 ４４ 打撃芯 ４５ シース管 ４６ シース管本体 ４９ 受振用探針 ５１ 加速度センサ ５７ａ，５７ｂ 貫入用加振器 ６４ 短尺部分 ６５，６５ａ，６５ｂ 長尺部分 ６６ 短尺棒状体 ６８ 長尺棒状体 ８６ 復帰手段 ９３ ハウジング ９４ 打撃用空気圧シリンダ ９５ 防振手段 １２１，１２２ 衝撃吸収部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 修一郎 千葉県鎌ケ谷市くぬぎ山１−17−５ ４Ａ −301 (72)発明者 飯高 不二男 神奈川県相模原市青葉１−14−４ (72)発明者 木村 智納 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内 (72)発明者 牧野 辰夫 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内 (72)発明者 加藤 正義 岐阜県各務原市川崎町１番地 川崎重工業 株式会社岐阜工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部が地中埋設物に当接するまで地中
   に挿入される加振用探針を有し、この加振用探針の他端
   部から与えられた振動を前記一端部に伝播して地中埋設
   物を加振する加振手段と、 一端部が地中埋設物に当接するまで地中に挿入される受
   振用探針を有し、この受振用探針の他端部に伝播した弾
   性波を受振し、弾性波信号を出力する受振手段と、 受振手段が出力した弾性波信号から地中埋設物の種類を
   識別するための受振識別信号を作成する信号処理手段
   と、 各種の埋設物に関する埋設物データが記憶されるデータ
   ベース部と、 信号処理手段から入力した受振識別信号と、データベー
   ス部から入力した埋設物データとを比較照合し、受振識
   別信号に基づく埋設物の種類を同定して識別する識別手
   段とを含み、 前記加振用探針は、前記他端部から与えられた振動を一
   端部に伝播する打撃芯と、この打撃芯がほぼ全長にわた
   って非接触で収納されるシース管とを含んで構成される
   ことを特徴とする地中埋設物の識別装置。
2. 【請求項２】 前記シース管内には、このシース管から
   突出した打撃芯を初期位置へ復帰させて保持する復帰手
   段が設けられることを特徴とする請求項１記載の地中埋
   設物の識別装置。
3. 【請求項３】 前記打撃芯は、シース管内で、一端部を
   含む短尺部分と、この短尺部分と同軸に配置され前記他
   端部を含む長尺部分とに分断され、前記短尺部分とこの
   短尺部分を外囲するシース管との間に、前記復帰手段が
   設けられることを特徴とする請求項２記載の地中埋設物
   の識別装置。