JPH1152063A - 埋積物探査装置 - Google Patents
埋積物探査装置Info
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- JPH1152063A JPH1152063A JP9204544A JP20454497A JPH1152063A JP H1152063 A JPH1152063 A JP H1152063A JP 9204544 A JP9204544 A JP 9204544A JP 20454497 A JP20454497 A JP 20454497A JP H1152063 A JPH1152063 A JP H1152063A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の課題は、埋積物以外からの反射電磁
波、あるいは突発的に到来する電磁波による雑音の影響
を削減し、しかも埋積物の識別性に優る探査画像の表示
ができる埋積物探査装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、電磁波を埋積物３に放射し、埋
積物３からの反射電磁波を駆動パルスの基準時刻から予
め定められた時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを
行ない、それらのＡ／Ｄ変換データの論理加算値をサン
プリングの回数で除した値を各々のサンプリング時刻に
相当する探査データとし、この探査データを探査画像と
して処理表示させて埋積物を探査するものである。
波、あるいは突発的に到来する電磁波による雑音の影響
を削減し、しかも埋積物の識別性に優る探査画像の表示
ができる埋積物探査装置を提供することにある。 【解決手段】本発明は、電磁波を埋積物３に放射し、埋
積物３からの反射電磁波を駆動パルスの基準時刻から予
め定められた時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを
行ない、それらのＡ／Ｄ変換データの論理加算値をサン
プリングの回数で除した値を各々のサンプリング時刻に
相当する探査データとし、この探査データを探査画像と
して処理表示させて埋積物を探査するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅の狭い電
磁波を構造物または大地に放射して構造物または大地中
の埋積物からの反射電磁波を受信することによって埋積
物を探査する埋積物探査装置に関するものである。
磁波を構造物または大地に放射して構造物または大地中
の埋積物からの反射電磁波を受信することによって埋積
物を探査する埋積物探査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、通信ケーブルが内部に布設される
地中の鋼管等の埋積物を探査するには、構造物または大
地の表面を移動して埋積物に対して時間幅が数ナノ秒
（ｎｓ）程度と短いパルス状の電磁波を放射し、埋積物
からの短時間に挙動する反射電磁波を受信して、この反
射電磁波から探査データを得ていた。
地中の鋼管等の埋積物を探査するには、構造物または大
地の表面を移動して埋積物に対して時間幅が数ナノ秒
（ｎｓ）程度と短いパルス状の電磁波を放射し、埋積物
からの短時間に挙動する反射電磁波を受信して、この反
射電磁波から探査データを得ていた。
【０００３】このような短時間でしかも一定の周期性を
有する信号の電位を捕獲し、信号の波形として画面に表
示する測定器として、超高速のサンプリング技術を用い
たサンプリングスコープがある。この技術を応用するこ
とにより、一定間隔で発生させた駆動パルス毎に埋積物
に対して電磁波を放射し、各駆動パルス毎に順次一定時
間ずつ遅らせた各サンプリング時刻毎に１回のサンプリ
ングにより得たＡ／Ｄ変換データを各サンプリング時刻
に相当する探査データとし、各サンプリング時刻の探査
データを合成した探査画像を構造物または大地の表面の
移動距離との関連として表示識別することにより埋積物
を探査していた。
有する信号の電位を捕獲し、信号の波形として画面に表
示する測定器として、超高速のサンプリング技術を用い
たサンプリングスコープがある。この技術を応用するこ
とにより、一定間隔で発生させた駆動パルス毎に埋積物
に対して電磁波を放射し、各駆動パルス毎に順次一定時
間ずつ遅らせた各サンプリング時刻毎に１回のサンプリ
ングにより得たＡ／Ｄ変換データを各サンプリング時刻
に相当する探査データとし、各サンプリング時刻の探査
データを合成した探査画像を構造物または大地の表面の
移動距離との関連として表示識別することにより埋積物
を探査していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、構造物
または大地は必ずしも均一物質から構成されていないた
め、その表面を移動して埋積物からの反射電磁波を受信
するのに、本来の埋積物以外の小石等の混入物からの反
射電磁波、あるいは、外部からの突発的に到来する電磁
波などにより受信アンテナやサンプリング回路の入力に
干渉する雑音などが重畳し、雑音の多い探査データとな
り、探査画像での埋積物の表示識別に限界があった。
または大地は必ずしも均一物質から構成されていないた
め、その表面を移動して埋積物からの反射電磁波を受信
するのに、本来の埋積物以外の小石等の混入物からの反
射電磁波、あるいは、外部からの突発的に到来する電磁
波などにより受信アンテナやサンプリング回路の入力に
干渉する雑音などが重畳し、雑音の多い探査データとな
り、探査画像での埋積物の表示識別に限界があった。
【０００５】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、埋積物以外からの反射電磁波、あるいは突発的に到
来する電磁波による雑音の影響を削減し、しかも埋積物
の識別性に優る探査画像の表示ができる埋積物探査装置
を提供することを目的とする。
で、埋積物以外からの反射電磁波、あるいは突発的に到
来する電磁波による雑音の影響を削減し、しかも埋積物
の識別性に優る探査画像の表示ができる埋積物探査装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の埋積物探査装置は、埋積物に対して非接触で
探査するための電磁波を放射する送信アンテナと、この
送信アンテナに駆動パルスを供給するための駆動パルス
発生手段と、前記送信アンテナから放射された電磁波が
埋積物により反射して得られる探査波を受信するための
受信アンテナと、この受信アンテナにより得られる探査
波受信信号をサンプリングして得られたサンプリング電
位を維持するサンプリング・ホールド手段と、前記サン
プリング・ホールド手段により得られるサンプリング電
位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得るＡ
／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換デー
タから得られる探査データを基に画像処理し表示する探
査画像処理表示手段と、前記駆動パルス発生手段と前記
サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／Ｄ変換手段およ
び前記探査画像処理表示手段のそれぞれの動作を制御す
るための主制御手段とを有する埋積物探査装置におい
て、前記駆動パルス発生手段の駆動パルスを所定の繰返
し周期で複数回数を単位として発生させ、前記サンプリ
ング・ホールド手段による探査波受信信号のサンプリン
グを前記駆動パルスの複数回数の単位毎に順次前記駆動
パルスの基準点から予め定めた時間遅延させて前記駆動
パルスの回数に応じて実施し、前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの複数回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを平均化
して探査データとすることを特徴とするものである。
に本発明の埋積物探査装置は、埋積物に対して非接触で
探査するための電磁波を放射する送信アンテナと、この
送信アンテナに駆動パルスを供給するための駆動パルス
発生手段と、前記送信アンテナから放射された電磁波が
埋積物により反射して得られる探査波を受信するための
受信アンテナと、この受信アンテナにより得られる探査
波受信信号をサンプリングして得られたサンプリング電
位を維持するサンプリング・ホールド手段と、前記サン
プリング・ホールド手段により得られるサンプリング電
位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得るＡ
／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換デー
タから得られる探査データを基に画像処理し表示する探
査画像処理表示手段と、前記駆動パルス発生手段と前記
サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／Ｄ変換手段およ
び前記探査画像処理表示手段のそれぞれの動作を制御す
るための主制御手段とを有する埋積物探査装置におい
て、前記駆動パルス発生手段の駆動パルスを所定の繰返
し周期で複数回数を単位として発生させ、前記サンプリ
ング・ホールド手段による探査波受信信号のサンプリン
グを前記駆動パルスの複数回数の単位毎に順次前記駆動
パルスの基準点から予め定めた時間遅延させて前記駆動
パルスの回数に応じて実施し、前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの複数回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを平均化
して探査データとすることを特徴とするものである。
【０００７】また本発明の埋積物探査装置は、埋積物に
対して非接触で探査するための電磁波を放射する送信ア
ンテナと、この送信アンテナに駆動パルスを供給するた
めの駆動パルス発生手段と、前記送信アンテナから放射
された電磁波が埋積物により反射して得られる探査波を
受信するための受信アンテナと、この受信アンテナによ
り得られる探査波受信信号をサンプリングして得られた
サンプリング電位を維持するサンプリング・ホールド手
段と、前記サンプリング・ホールド手段により得られる
サンプリング電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換
データを得るＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の
Ａ／Ｄ変換データから得られる探査データを基に画像処
理し表示する探査画像処理表示手段と、前記駆動パルス
発生手段と前記サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／
Ｄ変換手段および前記探査画像処理表示手段のそれぞれ
の動作を制御するための主制御手段とを有する埋積物探
査装置において、前記駆動パルス発生手段の駆動パルス
を所定の繰返し周期で２の羃乗の回数を単位として発生
させ、前記サンプリング・ホールド手段による探査波受
信信号のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃乗の回
数の単位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予め定め
た時間遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて実施
し、前記駆動パルスの基準点からの時間を同一にしてサ
ンプリングした前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位
毎に前記Ａ／Ｄ変換データを平均化して探査データとす
ることを特徴とするものである。
対して非接触で探査するための電磁波を放射する送信ア
ンテナと、この送信アンテナに駆動パルスを供給するた
めの駆動パルス発生手段と、前記送信アンテナから放射
された電磁波が埋積物により反射して得られる探査波を
受信するための受信アンテナと、この受信アンテナによ
り得られる探査波受信信号をサンプリングして得られた
サンプリング電位を維持するサンプリング・ホールド手
段と、前記サンプリング・ホールド手段により得られる
サンプリング電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換
データを得るＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の
Ａ／Ｄ変換データから得られる探査データを基に画像処
理し表示する探査画像処理表示手段と、前記駆動パルス
発生手段と前記サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／
Ｄ変換手段および前記探査画像処理表示手段のそれぞれ
の動作を制御するための主制御手段とを有する埋積物探
査装置において、前記駆動パルス発生手段の駆動パルス
を所定の繰返し周期で２の羃乗の回数を単位として発生
させ、前記サンプリング・ホールド手段による探査波受
信信号のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃乗の回
数の単位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予め定め
た時間遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて実施
し、前記駆動パルスの基準点からの時間を同一にしてサ
ンプリングした前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位
毎に前記Ａ／Ｄ変換データを平均化して探査データとす
ることを特徴とするものである。
【０００８】また本発明の埋積物探査装置は、埋積物に
対して非接触で探査するための電磁波を放射する送信ア
ンテナと、この送信アンテナに駆動パルスを供給するた
めの駆動パルス発生手段と、前記送信アンテナから放射
された電磁波が埋積物により反射して得られる探査波を
受信するための受信アンテナと、この受信アンテナによ
り得られる探査波受信信号をサンプリングして得られた
サンプリング電位を維持するサンプリング・ホールド手
段と、前記サンプリング・ホールド手段により得られる
サンプリング電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換
データを得るＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の
Ａ／Ｄ変換データから得られる探査データを基に画像処
理し表示する探査画像処理表示手段と、前記駆動パルス
発生手段と前記サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／
Ｄ変換手段および前記探査画像処理表示手段のそれぞれ
の動作を制御するための主制御手段とを有する埋積物探
査装置において、前記駆動パルス発生手段の駆動パルス
を一定の周期で連続して発生させ、前記サンプリング・
ホールド手段による探査波受信信号のサンプリングを前
記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に順次前記駆動
パルスの基準点から予め定めた時間遅延させて前記駆動
パルスの回数に応じて実施し、前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの２の羃乗の回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを
平均化して探査データとすることを特徴とするものであ
る。
対して非接触で探査するための電磁波を放射する送信ア
ンテナと、この送信アンテナに駆動パルスを供給するた
めの駆動パルス発生手段と、前記送信アンテナから放射
された電磁波が埋積物により反射して得られる探査波を
受信するための受信アンテナと、この受信アンテナによ
り得られる探査波受信信号をサンプリングして得られた
サンプリング電位を維持するサンプリング・ホールド手
段と、前記サンプリング・ホールド手段により得られる
サンプリング電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換
データを得るＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の
Ａ／Ｄ変換データから得られる探査データを基に画像処
理し表示する探査画像処理表示手段と、前記駆動パルス
発生手段と前記サンプリング・ホールド手段と前記Ａ／
Ｄ変換手段および前記探査画像処理表示手段のそれぞれ
の動作を制御するための主制御手段とを有する埋積物探
査装置において、前記駆動パルス発生手段の駆動パルス
を一定の周期で連続して発生させ、前記サンプリング・
ホールド手段による探査波受信信号のサンプリングを前
記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に順次前記駆動
パルスの基準点から予め定めた時間遅延させて前記駆動
パルスの回数に応じて実施し、前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの２の羃乗の回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを
平均化して探査データとすることを特徴とするものであ
る。
【０００９】また本発明の埋積物探査装置は、前記埋積
物探査装置において、主制御手段により前記駆動パルス
の基準点からの時間を同一にしてサンプリングした前記
駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変
換データを順次２進加算した２進加算値から、前記２の
羃乗に対応した羃数に相当するビット数のキャリービッ
トをシフトさせることにより除算した値を探査データと
することを特徴とするものである。
物探査装置において、主制御手段により前記駆動パルス
の基準点からの時間を同一にしてサンプリングした前記
駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変
換データを順次２進加算した２進加算値から、前記２の
羃乗に対応した羃数に相当するビット数のキャリービッ
トをシフトさせることにより除算した値を探査データと
することを特徴とするものである。
【００１０】また本発明の埋積物探査装置は、前記埋積
物探査装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段からのＡ／Ｄ
変換データを順次前記探査画像処理表示手段に送信し、
この探査画像処理表示手段により前記駆動パルスの基準
点からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パ
ルスの２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変換デー
タを順次２進加算した２進加算値から、前記２の羃乗に
対応した羃数に相当するビット数のキャリービットをシ
フトさせることにより除算した値を探査データとするこ
とを特徴とするものである。
物探査装置において、前記Ａ／Ｄ変換手段からのＡ／Ｄ
変換データを順次前記探査画像処理表示手段に送信し、
この探査画像処理表示手段により前記駆動パルスの基準
点からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パ
ルスの２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変換デー
タを順次２進加算した２進加算値から、前記２の羃乗に
対応した羃数に相当するビット数のキャリービットをシ
フトさせることにより除算した値を探査データとするこ
とを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
例を示す構成説明図である。図において、１は構造物ま
たは大地２中の埋積物３に対して非接触で探査するため
のパルス幅の狭い電磁波を放射する送信アンテナ、４は
前記送信アンテナ１から放射された電磁波が埋積物３に
より反射して得られる反射電磁波の探査波を受信するた
めの受信アンテナ、５は前記送信アンテナ１に駆動パル
スを供給するための駆動パルス発生回路、６は駆動パル
ス発生回路５の出力インピーダンスと送信アンテナ１と
のインピーダンス整合のための変成器、７は前記受信ア
ンテナ４により得られる探査波受信信号をサンプリング
して得られたサンプリング電位を維持するサンプリング
・ホールド回路、８は前記受信アンテナ４とサンプリン
グ・ホールド回路７の入力インピーダンスとのインピー
ダンス整合のための変成器、９は前記サンプリング・ホ
ールド回路７により得られるアナログ値のサンプリング
電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得る
Ａ／Ｄ変換回路、１０は前記Ａ／Ｄ変換回路９のＡ／Ｄ
変換データから得られる探査データを基に画像処理し表
示する探査画像処理表示装置、１１は前記駆動パルス発
生回路５と前記サンプリング・ホールド回路７と前記Ａ
／Ｄ変換回路９および前記探査画像処理表示装置１０の
それぞれの動作を制御し、且つ前記Ａ／Ｄ変換回路９の
Ａ／Ｄ変換データの蓄積、平均化処理、及び送信処理を
実施するための主制御回路である。
の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態
例を示す構成説明図である。図において、１は構造物ま
たは大地２中の埋積物３に対して非接触で探査するため
のパルス幅の狭い電磁波を放射する送信アンテナ、４は
前記送信アンテナ１から放射された電磁波が埋積物３に
より反射して得られる反射電磁波の探査波を受信するた
めの受信アンテナ、５は前記送信アンテナ１に駆動パル
スを供給するための駆動パルス発生回路、６は駆動パル
ス発生回路５の出力インピーダンスと送信アンテナ１と
のインピーダンス整合のための変成器、７は前記受信ア
ンテナ４により得られる探査波受信信号をサンプリング
して得られたサンプリング電位を維持するサンプリング
・ホールド回路、８は前記受信アンテナ４とサンプリン
グ・ホールド回路７の入力インピーダンスとのインピー
ダンス整合のための変成器、９は前記サンプリング・ホ
ールド回路７により得られるアナログ値のサンプリング
電位をディジタル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得る
Ａ／Ｄ変換回路、１０は前記Ａ／Ｄ変換回路９のＡ／Ｄ
変換データから得られる探査データを基に画像処理し表
示する探査画像処理表示装置、１１は前記駆動パルス発
生回路５と前記サンプリング・ホールド回路７と前記Ａ
／Ｄ変換回路９および前記探査画像処理表示装置１０の
それぞれの動作を制御し、且つ前記Ａ／Ｄ変換回路９の
Ａ／Ｄ変換データの蓄積、平均化処理、及び送信処理を
実施するための主制御回路である。
【００１２】即ち、前記駆動パルス発生回路５の駆動パ
ルスを所定の繰返し周期で２の羃乗の回数を単位として
発生させ、前記サンプリング・ホールド回路７による探
査波受信信号のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃
乗の回数の単位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予
め定めた時間遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて
実施し、主制御回路１１により前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの２の羃乗の回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを
平均化して探査データとし、この探査データを前記探査
画像処理表示装置１０に送信することにより探査画像と
して処理表示させて埋積物３を探査するものである。
ルスを所定の繰返し周期で２の羃乗の回数を単位として
発生させ、前記サンプリング・ホールド回路７による探
査波受信信号のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃
乗の回数の単位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予
め定めた時間遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて
実施し、主制御回路１１により前記駆動パルスの基準点
からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パル
スの２の羃乗の回数の単位毎に前記Ａ／Ｄ変換データを
平均化して探査データとし、この探査データを前記探査
画像処理表示装置１０に送信することにより探査画像と
して処理表示させて埋積物３を探査するものである。
【００１３】図２は図１の各部の動作信号の一例を示す
タイミング図であり、サンプリング・ホールド回路７に
おける受信信号のサンプリング時間と、主制御回路１１
におけるＡ／Ｄ変換データに基づく探査データの生成手
段の一例を示す図である。
タイミング図であり、サンプリング・ホールド回路７に
おける受信信号のサンプリング時間と、主制御回路１１
におけるＡ／Ｄ変換データに基づく探査データの生成手
段の一例を示す図である。
【００１４】即ち、パルス発生トリガ信号Ｓ１は主制御
回路１１から一定周期Ｔで２n （ｎは正の整数）回を単
位として間欠的に繰返し発生されて駆動パルス発生回路
５に出力され、この駆動パルス発生回路５は主制御回路
１１からのパルス発生トリガ信号Ｓ１を逐次受信するこ
とにより駆動パルスを発生して送信アンテナ１に供給す
る。この送信アンテナ１は駆動パルス発生回路５から供
給された駆動パルスに対応したパルス幅の狭い電磁波を
構造物または大地２中の埋積物３に対して放射する。
回路１１から一定周期Ｔで２n （ｎは正の整数）回を単
位として間欠的に繰返し発生されて駆動パルス発生回路
５に出力され、この駆動パルス発生回路５は主制御回路
１１からのパルス発生トリガ信号Ｓ１を逐次受信するこ
とにより駆動パルスを発生して送信アンテナ１に供給す
る。この送信アンテナ１は駆動パルス発生回路５から供
給された駆動パルスに対応したパルス幅の狭い電磁波を
構造物または大地２中の埋積物３に対して放射する。
【００１５】埋積物３に対して放射した電磁波は埋積物
３で反射されて受信アンテナ４で受信される。受信アン
テナ４で受信された反射電磁波の受信信号はサンプリン
グ・ホールド回路７に入力され、このサンプリング・ホ
ールド回路７には主制御回路１１で発生されたサンプリ
ングトリガ信号Ｓ３が入力される。
３で反射されて受信アンテナ４で受信される。受信アン
テナ４で受信された反射電磁波の受信信号はサンプリン
グ・ホールド回路７に入力され、このサンプリング・ホ
ールド回路７には主制御回路１１で発生されたサンプリ
ングトリガ信号Ｓ３が入力される。
【００１６】前記サンプリングトリガ信号Ｓ３の発生
は、サンプリングレファレンス電位ＶREF とパルス発生
トリガ信号Ｓ１により発生する鋸歯状信号Ｓ２との電位
比較により定まる時刻として求め、２n 回を単位として
サンプリングレファレンス電位ＶREF を予め定められた
サンプリングの遷移時間Δｔに相当する電位ＶO ずつ逐
次増加させる。
は、サンプリングレファレンス電位ＶREF とパルス発生
トリガ信号Ｓ１により発生する鋸歯状信号Ｓ２との電位
比較により定まる時刻として求め、２n 回を単位として
サンプリングレファレンス電位ＶREF を予め定められた
サンプリングの遷移時間Δｔに相当する電位ＶO ずつ逐
次増加させる。
【００１７】ＶREF ＝ＶB ＋（ｉ−１）ＶO ここで、ＶB はバイアス電位、ｉは２n 回を単位とした
サンプリング時刻の遷移の回数である。
サンプリング時刻の遷移の回数である。
【００１８】これにより、サンプリング時刻の遷移の回
数ｉ番目におけるパルス発生トリガ信号Ｓ１からサンプ
リングトリガ信号Ｓ３までの時間ｔdiは、２n 回を単位
に一定であり、次のサンプリング時刻の遷移の回数ｉ＋
１番目におけるパルス発生トリガ信号Ｓ１からサンプリ
ングトリガ信号Ｓ３までの時間ｔdi+1はｔdiよりΔｔ時
間だけ遅れた時間となり、２n 回を単位に一定である。
数ｉ番目におけるパルス発生トリガ信号Ｓ１からサンプ
リングトリガ信号Ｓ３までの時間ｔdiは、２n 回を単位
に一定であり、次のサンプリング時刻の遷移の回数ｉ＋
１番目におけるパルス発生トリガ信号Ｓ１からサンプリ
ングトリガ信号Ｓ３までの時間ｔdi+1はｔdiよりΔｔ時
間だけ遅れた時間となり、２n 回を単位に一定である。
【００１９】ｔdi+1＝ｔdi＋Δｔ サンプリング・ホールド回路７は受信アンテナ４から入
力された反射電磁波の受信信号を主制御回路１１から入
力されたサンプリングトリガ信号Ｓ３によりサンプリン
グして、サンプリング信号Ｓi ，…，Ｓ′i ，…Ｓi 及
びＳi+1 …，Ｓi+1 …を抽出してＡ／Ｄ変換回路９に出
力する。
力された反射電磁波の受信信号を主制御回路１１から入
力されたサンプリングトリガ信号Ｓ３によりサンプリン
グして、サンプリング信号Ｓi ，…，Ｓ′i ，…Ｓi 及
びＳi+1 …，Ｓi+1 …を抽出してＡ／Ｄ変換回路９に出
力する。
【００２０】前記サンプリング信号Ｓi ，…，Ｓ′i ，
…Ｓi は、サンプリング時刻の遷移回数ｉ番目により得
られたサンプリングされた受信信号であり、サンプリン
グ信号Ｓ′i は、突発的な外来電磁波により雑音が重畳
した信号例である。Ｓ４はサンプリング・ホールド回路
７に入力される反射電磁波の受信信号である。
…Ｓi は、サンプリング時刻の遷移回数ｉ番目により得
られたサンプリングされた受信信号であり、サンプリン
グ信号Ｓ′i は、突発的な外来電磁波により雑音が重畳
した信号例である。Ｓ４はサンプリング・ホールド回路
７に入力される反射電磁波の受信信号である。
【００２１】また、前記サンプリング信号Ｓi+1 …，Ｓ
i+1 …は、サンプリング時刻の遷移回数ｉ＋１番目によ
り得られたサンプリングされた受信信号である。Ａ／Ｄ
変換回路９はサンプリング・ホールド回路７から入力さ
れたサンプリング信号Ｓi ，…，Ｓ′i ，…Ｓi 及びＳ
i+1 …，Ｓi+1 …をアナログ−ディジタル変換したＡ／
Ｄ変換データＤi ，…，Ｄ′i ，…Ｄi 及びＤi+1 ，
…，Ｄi+1…を主制御回路１１に出力する。
i+1 …は、サンプリング時刻の遷移回数ｉ＋１番目によ
り得られたサンプリングされた受信信号である。Ａ／Ｄ
変換回路９はサンプリング・ホールド回路７から入力さ
れたサンプリング信号Ｓi ，…，Ｓ′i ，…Ｓi 及びＳ
i+1 …，Ｓi+1 …をアナログ−ディジタル変換したＡ／
Ｄ変換データＤi ，…，Ｄ′i ，…Ｄi 及びＤi+1 ，
…，Ｄi+1…を主制御回路１１に出力する。
【００２２】主制御回路１１は、２n 回を単位としたサ
ンプリング時刻の遷移回数ｉ番目のサンプリング信号Ｓ
i ，…，Ｓ′i ，…Ｓi の各サンプリング毎のＡ／Ｄ変
換データＤi ，…，Ｄ′i ，…Ｄi の総和ΣＤi の２n
平均を実施するＡ／Ｄ変換データの平均化処理を施すこ
とにより探査データＤＯi （ＤＯi ＝ΣＤi ／２n ）を
得て探査画像処理表示装置１０に出力する。前記探査デ
ータＤＯi は雑音が重畳したサンプリング信号Ｓ′i の
影響は１／２n に削減し、雑音の混入が著しく低減す
る。
ンプリング時刻の遷移回数ｉ番目のサンプリング信号Ｓ
i ，…，Ｓ′i ，…Ｓi の各サンプリング毎のＡ／Ｄ変
換データＤi ，…，Ｄ′i ，…Ｄi の総和ΣＤi の２n
平均を実施するＡ／Ｄ変換データの平均化処理を施すこ
とにより探査データＤＯi （ＤＯi ＝ΣＤi ／２n ）を
得て探査画像処理表示装置１０に出力する。前記探査デ
ータＤＯi は雑音が重畳したサンプリング信号Ｓ′i の
影響は１／２n に削減し、雑音の混入が著しく低減す
る。
【００２３】同様にして主制御回路１１は、２n 回を単
位としたサンプリング時刻の遷移回数ｉ＋１番目のサン
プリング信号Ｓi+1 …，Ｓi+1 …の各サンプリング毎の
Ａ／Ｄ変換データＤi+1 ，…，Ｄi+1 …の総和ΣＤi+1
の２n 平均を実施するＡ／Ｄ変換データの平均化処理を
施すことにより探査データＤＯi+1 （ＤＯi+1 ＝ΣＤ
i+1 ／２n ）を得て探査画像処理表示装置１０に出力す
る。
位としたサンプリング時刻の遷移回数ｉ＋１番目のサン
プリング信号Ｓi+1 …，Ｓi+1 …の各サンプリング毎の
Ａ／Ｄ変換データＤi+1 ，…，Ｄi+1 …の総和ΣＤi+1
の２n 平均を実施するＡ／Ｄ変換データの平均化処理を
施すことにより探査データＤＯi+1 （ＤＯi+1 ＝ΣＤ
i+1 ／２n ）を得て探査画像処理表示装置１０に出力す
る。
【００２４】前記探査画像処理表示装置１０には主制御
回路１１から探査データＤＯi ，ＤＯi+1 …が各サンプ
リング時刻に対応して入力され探査画像として処理表示
される。
回路１１から探査データＤＯi ，ＤＯi+1 …が各サンプ
リング時刻に対応して入力され探査画像として処理表示
される。
【００２５】図３は図１の主制御回路のＡ／Ｄ変換デー
タ平均化処理演算回路の一例を示す回路図で、２n 回の
回数を単位としたサンプリング時刻が一定のそれぞれの
Ａ／Ｄ変換データから探査データを生成する手段を示す
例であり、例えば、８ビットのＡ／Ｄ変換データを、８
回（２n においてｎ＝３）の同一時刻でサンプリングす
るときの動作を説明する。
タ平均化処理演算回路の一例を示す回路図で、２n 回の
回数を単位としたサンプリング時刻が一定のそれぞれの
Ａ／Ｄ変換データから探査データを生成する手段を示す
例であり、例えば、８ビットのＡ／Ｄ変換データを、８
回（２n においてｎ＝３）の同一時刻でサンプリングす
るときの動作を説明する。
【００２６】即ち、サンプリング毎の８ビットのＡ／Ｄ
変換データＤi は、その都度Ａレジスタ２１に保持し、
加算器２２のａ入力ポートに入力する。加算器２２のｂ
入力ポートには、ａ入力データとｂ入力データの加算結
果であるｓデータの出力情報を保持するＳレジスタ２３
の値を保持したＢレジスタ２４の保持データを入力する
よう接続されている。最初の加算動作の直前には加算器
２２が初期設定されているので、Ｓレジスタ２３の値も
零である。このため、加算器２２のｂ入力ポートの情報
は零であり、最初のＡ／Ｄ変換データＤi の加算結果
は、その値がＳレジスタ２３に保持されると共にその後
その情報がＢレジスタ２４に保持される。
変換データＤi は、その都度Ａレジスタ２１に保持し、
加算器２２のａ入力ポートに入力する。加算器２２のｂ
入力ポートには、ａ入力データとｂ入力データの加算結
果であるｓデータの出力情報を保持するＳレジスタ２３
の値を保持したＢレジスタ２４の保持データを入力する
よう接続されている。最初の加算動作の直前には加算器
２２が初期設定されているので、Ｓレジスタ２３の値も
零である。このため、加算器２２のｂ入力ポートの情報
は零であり、最初のＡ／Ｄ変換データＤi の加算結果
は、その値がＳレジスタ２３に保持されると共にその後
その情報がＢレジスタ２４に保持される。
【００２７】第２回目のサンプリングに当っての加算
は、Ａレジスタ２１を経由して入力される加算器２２の
ａ入力ポートの値とＢレジスタ２４に保持された最初の
Ａ／Ｄ変換データＤi がｂ入力ポートに入力され、その
加算結果がｓ出力およびｃ出力に出力される。ここで、
ｃ出力はキャリービットであり、加算器２２の加算結果
が８ビットで扱う数値を越えると‘１’出力となる。ま
た、上記同一時刻のサンプリングにおいて、キャリービ
ットの生じた回数を計数するためのカウンタ２５の入力
に上記ｃ出力が接続されている。
は、Ａレジスタ２１を経由して入力される加算器２２の
ａ入力ポートの値とＢレジスタ２４に保持された最初の
Ａ／Ｄ変換データＤi がｂ入力ポートに入力され、その
加算結果がｓ出力およびｃ出力に出力される。ここで、
ｃ出力はキャリービットであり、加算器２２の加算結果
が８ビットで扱う数値を越えると‘１’出力となる。ま
た、上記同一時刻のサンプリングにおいて、キャリービ
ットの生じた回数を計数するためのカウンタ２５の入力
に上記ｃ出力が接続されている。
【００２８】同一時刻のサンプリングにおけるＡ／Ｄ変
換データＤi の加算処理は、順次このように実施され、
その加算総和はカウンタ２５の値をレジスタ２６の上位
ビット群とし、Ｓレジスタ２３の値をレジスタ２６の下
位ビット群とする２進値として得られる。この加算総和
ΣＤi を所定のサンプリング時刻（ｔdi）に対応する探
査データＤＯi とするには、カウンタ２５の値の上記２
の羃数に等しい値をレジスタ２６の上位ビット群（ここ
では、３ビット）とし、それに続くレジスタ２６の下位
ビット群をＳレジスタ２３の上位ビットから順に２の羃
数に相当するビットの１ビット上位のビットまでにより
得られる値（Ｓレジスタ２３の上位１番目から５番目に
対応する５ビット）を２進値としている。
換データＤi の加算処理は、順次このように実施され、
その加算総和はカウンタ２５の値をレジスタ２６の上位
ビット群とし、Ｓレジスタ２３の値をレジスタ２６の下
位ビット群とする２進値として得られる。この加算総和
ΣＤi を所定のサンプリング時刻（ｔdi）に対応する探
査データＤＯi とするには、カウンタ２５の値の上記２
の羃数に等しい値をレジスタ２６の上位ビット群（ここ
では、３ビット）とし、それに続くレジスタ２６の下位
ビット群をＳレジスタ２３の上位ビットから順に２の羃
数に相当するビットの１ビット上位のビットまでにより
得られる値（Ｓレジスタ２３の上位１番目から５番目に
対応する５ビット）を２進値としている。
【００２９】すなわち、カウンタ２５の計数値をレジス
タ２６の上位とし、Ｓレジスタ２３の値をレジスタ２６
の下位とする２進加算値から、羃数に相当するビット数
のキャリービットをシフトさせることにより除算した値
を上記サンプリング時刻に相当した探査データＤＯi と
する処理である。
タ２６の上位とし、Ｓレジスタ２３の値をレジスタ２６
の下位とする２進加算値から、羃数に相当するビット数
のキャリービットをシフトさせることにより除算した値
を上記サンプリング時刻に相当した探査データＤＯi と
する処理である。
【００３０】この処理は、２進情報のビットシフトのみ
で実施できるので演算に関する論理ゲートの規模が少な
く、処理に要する時間も極めて短時間に実施できる。以
上のように、駆動パルスの基準時刻から予め定められた
時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを行ない、それ
らのＡ／Ｄ変換データの２進加算値をサンプリングの回
数で除した値を各々のサンプリング時刻に相当する探査
データとすることを特徴とし、本来の埋積物以外からの
反射波、あるいは、突発的に到来する電磁波による雑音
の影響を削減し、雑音の混入が少なく、しかも埋積物の
識別性に優る探査画像の表示ができる。特に、同一時刻
のサンプリングを２の羃乗の回数とすることにより、埋
積物探査装置のハードウエアでは論理回路を簡単にする
ことができ、またソフトウエアでは演算時間を短くして
リアルタイムでの処理に優れている。
で実施できるので演算に関する論理ゲートの規模が少な
く、処理に要する時間も極めて短時間に実施できる。以
上のように、駆動パルスの基準時刻から予め定められた
時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを行ない、それ
らのＡ／Ｄ変換データの２進加算値をサンプリングの回
数で除した値を各々のサンプリング時刻に相当する探査
データとすることを特徴とし、本来の埋積物以外からの
反射波、あるいは、突発的に到来する電磁波による雑音
の影響を削減し、雑音の混入が少なく、しかも埋積物の
識別性に優る探査画像の表示ができる。特に、同一時刻
のサンプリングを２の羃乗の回数とすることにより、埋
積物探査装置のハードウエアでは論理回路を簡単にする
ことができ、またソフトウエアでは演算時間を短くして
リアルタイムでの処理に優れている。
【００３１】駆動パルスの基準時刻から予め定められた
時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを行なうのに一
定のパルス発生周期で２の羃乗の回数を単位として駆動
パルスを発生させる代りに、埋積物の探査のため構造物
または大地の表面を移動する速度が高速でないときには
２の羃乗の回数を単位としないで一定の周期で駆動パル
スを発生させてもよい。
時間毎に２の羃乗の回数のサンプリングを行なうのに一
定のパルス発生周期で２の羃乗の回数を単位として駆動
パルスを発生させる代りに、埋積物の探査のため構造物
または大地の表面を移動する速度が高速でないときには
２の羃乗の回数を単位としないで一定の周期で駆動パル
スを発生させてもよい。
【００３２】また、駆動パルスの基準時刻から予め定め
られた時間毎に得た２の羃乗の回数のそれぞれのＡ／Ｄ
変換データを探査画像処理表示装置に送信し、探査画像
処理表示装置でそれらの２進加算値をサンプリングの回
数で除した値を各々のサンプリング時刻に相当する探査
データとして処理してもよい。
られた時間毎に得た２の羃乗の回数のそれぞれのＡ／Ｄ
変換データを探査画像処理表示装置に送信し、探査画像
処理表示装置でそれらの２進加算値をサンプリングの回
数で除した値を各々のサンプリング時刻に相当する探査
データとして処理してもよい。
【００３３】尚、本発明の応用例としては、構造物また
は大地中の鋼管、塩化ビニール管、水道管、ガス管、鉄
筋、遺跡物、道路及びトンネル工事の空洞等の非破壊調
査がある。
は大地中の鋼管、塩化ビニール管、水道管、ガス管、鉄
筋、遺跡物、道路及びトンネル工事の空洞等の非破壊調
査がある。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、駆動
パルスの基準時点から予め定められた時間毎に複数回数
サンプリングして得たデータの２進加算和を平均して当
該サンプリングにおける探査データとすることにより、
埋積物からの反射電磁波に重畳する埋積媒体中の混入物
による反対電磁波や外来電磁波による雑音の影響を著し
く低減でき、埋積物の識別性が優れた探査画像が得られ
る効果がある。
パルスの基準時点から予め定められた時間毎に複数回数
サンプリングして得たデータの２進加算和を平均して当
該サンプリングにおける探査データとすることにより、
埋積物からの反射電磁波に重畳する埋積媒体中の混入物
による反対電磁波や外来電磁波による雑音の影響を著し
く低減でき、埋積物の識別性が優れた探査画像が得られ
る効果がある。
【図１】本発明の一実施形態例を示す構成説明図であ
る。
る。
【図２】図１の各部の動作信号の一例を示すタイミング
図である。
図である。
【図３】図１の主制御回路のＡ／Ｄ変換データ平均化処
理演算回路の一例を示す回路図である。
理演算回路の一例を示す回路図である。
１ 送信アンテナ ２ 構造物または大地 ３ 埋積物 ４ 受信アンテナ ５ 駆動パルス発生回路 ６ 変成器 ７ サンプリング・ホールド回路 ８ 変成器 ９ Ａ／Ｄ変換回路 １０ 探査画像処理表示装置 １１ 主制御回路
Claims (5)
- 【請求項１】 埋積物に対して非接触で探査するための
電磁波を放射する送信アンテナと、この送信アンテナに
駆動パルスを供給するための駆動パルス発生手段と、前
記送信アンテナから放射された電磁波が埋積物により反
射して得られる探査波を受信するための受信アンテナ
と、この受信アンテナにより得られる探査波受信信号を
サンプリングして得られたサンプリング電位を維持する
サンプリング・ホールド手段と、前記サンプリング・ホ
ールド手段により得られるサンプリング電位をディジタ
ル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得るＡ／Ｄ変換手段
と、このＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換データから得られ
る探査データを基に画像処理し表示する探査画像処理表
示手段と、前記駆動パルス発生手段と前記サンプリング
・ホールド手段と前記Ａ／Ｄ変換手段および前記探査画
像処理表示手段のそれぞれの動作を制御するための主制
御手段とを有する埋積物探査装置において、 前記駆動パルス発生手段の駆動パルスを所定の繰返し周
期で複数回数を単位として発生させ、 前記サンプリング・ホールド手段による探査波受信信号
のサンプリングを前記駆動パルスの複数回数の単位毎に
順次前記駆動パルスの基準点から予め定めた時間遅延さ
せて前記駆動パルスの回数に応じて実施し、 前記駆動パルスの基準点からの時間を同一にしてサンプ
リングした前記駆動パルスの複数回数の単位毎に前記Ａ
／Ｄ変換データを平均化して探査データとすることを特
徴とする埋積物探査装置。 - 【請求項２】 埋積物に対して非接触で探査するための
電磁波を放射する送信アンテナと、この送信アンテナに
駆動パルスを供給するための駆動パルス発生手段と、前
記送信アンテナから放射された電磁波が埋積物により反
射して得られる探査波を受信するための受信アンテナ
と、この受信アンテナにより得られる探査波受信信号を
サンプリングして得られたサンプリング電位を維持する
サンプリング・ホールド手段と、前記サンプリング・ホ
ールド手段により得られるサンプリング電位をディジタ
ル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得るＡ／Ｄ変換手段
と、このＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換データから得られ
る探査データを基に画像処理し表示する探査画像処理表
示手段と、前記駆動パルス発生手段と前記サンプリング
・ホールド手段と前記Ａ／Ｄ変換手段および前記探査画
像処理表示手段のそれぞれの動作を制御するための主制
御手段とを有する埋積物探査装置において、 前記駆動パルス発生手段の駆動パルスを所定の繰返し周
期で２の羃乗の回数を単位として発生させ、 前記サンプリング・ホールド手段による探査波受信信号
のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単
位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予め定めた時間
遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて実施し、 前記駆動パルスの基準点からの時間を同一にしてサンプ
リングした前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に
前記Ａ／Ｄ変換データを平均化して探査データとするこ
とを特徴とする埋積物探査装置。 - 【請求項３】 埋積物に対して非接触で探査するための
電磁波を放射する送信アンテナと、この送信アンテナに
駆動パルスを供給するための駆動パルス発生手段と、前
記送信アンテナから放射された電磁波が埋積物により反
射して得られる探査波を受信するための受信アンテナ
と、この受信アンテナにより得られる探査波受信信号を
サンプリングして得られたサンプリング電位を維持する
サンプリング・ホールド手段と、前記サンプリング・ホ
ールド手段により得られるサンプリング電位をディジタ
ル値に変換してＡ／Ｄ変換データを得るＡ／Ｄ変換手段
と、このＡ／Ｄ変換手段のＡ／Ｄ変換データから得られ
る探査データを基に画像処理し表示する探査画像処理表
示手段と、前記駆動パルス発生手段と前記サンプリング
・ホールド手段と前記Ａ／Ｄ変換手段および前記探査画
像処理表示手段のそれぞれの動作を制御するための主制
御手段とを有する埋積物探査装置において、 前記駆動パルス発生手段の駆動パルスを一定の周期で連
続して発生させ、 前記サンプリング・ホールド手段による探査波受信信号
のサンプリングを前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単
位毎に順次前記駆動パルスの基準点から予め定めた時間
遅延させて前記駆動パルスの回数に応じて実施し、 前記駆動パルスの基準点からの時間を同一にしてサンプ
リングした前記駆動パルスの２の羃乗の回数の単位毎に
前記Ａ／Ｄ変換データを平均化して探査データとするこ
とを特徴とする埋積物探査装置。 - 【請求項４】 主制御手段により前記駆動パルスの基準
点からの時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パ
ルスの２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変換デー
タを順次２進加算した２進加算値から、前記２の羃乗に
対応した羃数に相当するビット数のキャリービットをシ
フトさせることにより除算した値を探査データとするこ
とを特徴とする請求項２又は３記載の埋積物探査装置。 - 【請求項５】 前記Ａ／Ｄ変換手段からのＡ／Ｄ変換デ
ータを順次前記探査画像処理表示手段に送信し、この探
査画像処理表示手段により前記駆動パルスの基準点から
の時間を同一にしてサンプリングした前記駆動パルスの
２の羃乗の回数の単位毎に、前記Ａ／Ｄ変換データを順
次２進加算した２進加算値から、前記２の羃乗に対応し
た羃数に相当するビット数のキャリービットをシフトさ
せることにより除算した値を探査データとすることを特
徴とする請求項２又は３記載の埋積物探査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204544A JP3038168B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 埋積物探査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9204544A JP3038168B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 埋積物探査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152063A true JPH1152063A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3038168B2 JP3038168B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=16492282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9204544A Expired - Fee Related JP3038168B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 埋積物探査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038168B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008160545A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Fuji Heavy Ind Ltd | 干渉波除去回路および鋸歯状波発生回路 |
| CN101943760A (zh) * | 2009-07-06 | 2011-01-12 | 默林科技股份有限公司 | 用于为地下发射选择频率的测量设备及相关方法 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP9204544A patent/JP3038168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008160545A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Fuji Heavy Ind Ltd | 干渉波除去回路および鋸歯状波発生回路 |
| CN101943760A (zh) * | 2009-07-06 | 2011-01-12 | 默林科技股份有限公司 | 用于为地下发射选择频率的测量设备及相关方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3038168B2 (ja) | 2000-05-08 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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