JPS594676B2

JPS594676B2 - ケ−ブル検知方式

Info

Publication number: JPS594676B2
Application number: JP54096656A
Authority: JP
Inventors: 喜直岩本; 静雄鈴木; 勇一白崎
Original assignee: Kokusai Denshin Denwa KK
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1984-01-31
Also published as: JPS5622509A; US4438401A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は敷設されているケーブル特に地中や海底あるい
は川底等に敷設されているケーブルの位置を検知する方
式に関するものである。

近年漁網や船のア／力等によってケーブルが破断される
のを防ぐためケーブルを海底下や川底下に埋設すること
が盛んになりつつある。

このような埋設されたケーブルを修理のため掘り起こし
た修理船上に引上げようとする場合、従来海底の土砂中
に深くくい込むような形状をした特殊なフックをケーブ
ルを横切る方向に曳行し、ケーブルを引掛け、船上に引
き上げるという方法が行なわれている。

しかし、ケーブルは埋設されて土砂中に固定された状態
にあるため、フックにケーブルが引っ掛けた時点で即座
にフックの曳行を停止させなければフックによってケー
ブルが切断されてしまう。

そこでフックの曳航を極めて低速でおこなわなければな
らず、したがって、ケーブルの引上げには長時間の作業
が余儀なくされていた。

本発明は、以上述べたような従来の技術の欠点を解決す
る方式を提供することを目的とし、それぞれ、同一感度
の余弦特性の磁界検出指向性を有する３個の磁界検出器
（以後成分磁界検出器という）をその最大検出感度指向
性方向を互いに直交して配置しくこの構成の磁界検出器
を以後直交３軸磁界検出器という）、該成分磁界検出器
のうちの１個の最大検出感度指向性方向が常に鉛直方向
を、また他の２個の成分磁界検出器の最大検出感度指向
性方向が常に水平方向を向くように構成した１組の磁界
検出器（以後、鉛直指向直交３軸磁界検出器という）を
移動体上に設置し、この鉛直指向直交３軸磁界検出器に
より方位の基準となる地磁気方向を検知して、該鉛直指
向直交３軸磁界検出器の地磁気に対する水平面内回転角
度を検知しまた同時に探索対象ケーブルの端末より印加
した探索用交流電流に起因して発生した交流信号磁界を
それぞれの成分磁界検出器により検出し、該検出信号出
力を演算処理することによって、ケーブルの敷設位置に
関する情報（探索対象ケーブルと前記移動体との水平距
離、垂直距離、直線距離および移動体に対するケーブル
の方向）を取得しこれを表示もしくはケーブル埋設機械
や探線機械を所定の位置や方向に誘導制御することを特
徴とする。

本発明によれば、遠方からもケーブルの位置が検知でき
るため、ケーブル検知作業の大幅な効率化が図られるほ
か、ケーブルの位置が正確に検知できるため、ケーブル
を切断することなしにケーブルをフックに引っ掛は船上
に引き上げることが可能である。

またケーブルを埋設する場合、ケーブルの正確な検知特
に前記移動体に対するケーブルの方向が正確に検知でき
るため、ケーブル埋設機械を高精度に誘導制御すること
ができる。

第１図は本発明のケーブル検知方社の１実施例を示す図
面である。

第１図を詳細に説明するために第２図および第３図を用
いて、鉛直指向直交３軸磁界検出器について説明する。

第２図Ａは直交３軸磁界検出器１０の構成を示す図面で
、それぞれ同一感度の余弦特性の磁界検出指向性を有す
る成分磁界検出器４，６および８を、それぞれの最大検
出感度指向性方向を互いに直交するように配置して構成
したものである。

今、成分磁界検出器４の検出指向性が直交３軸Ｘ＋’Ｊ
ｙ２軸の２軸方向に最大検出感度を有するとした場合同
検出器の検出指向性は、ｚ軸を含むすべての平面上で第
２図Ｂに示すような余弦特性の指向性を有する。

また他の成分磁界検出器６および８もそれぞれｙ軸、ｙ
軸に最大検出感度指向性方向を有し、成分磁界検出器４
と同様な余弦特性の検出指向性を有する。

直交３軸磁界検出器１０を構成するこれら成分磁界検出
器４，６および８は、周辺磁界をそれぞれの検出指向性
に応じて検知し、それに対応した電気信号を出力する。

これら成分磁界検出器４，６および８は、例えばフラッ
クスゲート磁界検出器や薄膜倍周波発振型磁界検出器な
どで容易に実現できる。

第３図は鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の１構成実施
例で、第２図を用いて説明した直交３軸磁界検出器１０
をその成分磁界検出器の１個、例えば４の最大検出感度
指向性方向を常に鉛直方向（Ｚ軸方向）に向くように構
成したものである。

なお成分磁界検出器４の最大検出感度指向性方向を常に
鉛直方向に指向させるならば、それに最大検出感度指向
性方向が直交している他の成分磁界検出器６および８の
最大検出感度指向性方向は常に水平方向を指向すること
は当然である。

第３図において、第１図、第２図と共通のものは同一の
番号を付している。

同図において１０は直交３軸磁界検出器、１５は鉛直指
向直交３軸磁界検出器、４０は同容器、４１は直交３軸
磁界検出器１０の底面に付した重錘、４２は比較的粘度
の高い流動パラフィンのような液体である。

４３は直交３軸磁界検出器１０の電気信号をとり出すた
めの信号線で、軽量で可とう性のある線材が使用される
。

４４は信号線３１および４４を接続するための接続器で
ある。

第３図の動作について説明する。液体４２によって直交
３軸磁界検出器１０に浮力が発生し、該検出器１０およ
び付加重錘１０の重量と浮力のバランスした位置で該検
出器１０は液体４２中に直交３軸磁界検出器１０に付加
された重錘４１を下にした状態で浮く。

この状態で成分磁界検出器４の最大検出感度指向性方向
を鉛直方向に指向させてあれば容器４０がどのように傾
いても同成分磁界検出器４の最大検出感度指向性方向は
常に鉛直方向を、また成分磁界検出器６および８の最大
検出感度指向性方向は常に水平方向を指向し、こらら成
分磁界検出器４，６および８はその地点における磁界を
それぞれの検出指向性に応じて検知し、それに対応した
電気信号を出力し、信号線４３、接続器４４および信号
線３１を経てその電気信号を外部にとり出すことができ
る。

次に本発明のケーブル検知方式の１実施例を第１図にも
とづいて詳細に説明する。

鉛直指向直交３軸磁界検出器１５が母船からの遠隔操縦
により海中を自由に移動できる移動体２に搭載される。

海底に埋設されているケーブル２１に障害が生じ、例え
ば障害点２２で導体が地絡しているものとすれば陸上の
ケーブル端末２３から探索用信号源２４を用いて探索用
の交流電流が供給でき、探索用交流電流の帰路は地絡点
２２と探索用交流信号源２４の接地点２５によって形成
される。

探索用交流電流によってケーブルの周囲には磁界が発生
する。

この探索用交流信号磁界の強さは、探索用交流電流の大
きさに比例し、ケーブルからの距離に反比例する。

また探索用交流信号磁界の方向は、ケーブルを中心とす
る円周上の接線方向である。

鉛直指向直交３軸磁界検出器１５を搭載した移動体２を
ケーブル２１の周辺に持ち来たすと鉛直指向直交３軸磁
界検出器１５のそれぞれの成分磁界検出器４，６および
８はそれぞれ地磁気に起因する磁界と、ケーブル２１に
供給した探索用交流電流に起因する磁界の両者を重畳し
た磁界をそれぞれの指向性特性に応じて検知し、それに
対応した電気信号を出力する。

しかるに地磁気は若干の時間的変動を有しているが一定
と見なせる直流的磁界であるが、ケーブル２１に供給し
た探索用交流電流に起因する磁界は交流的磁界である。

したがってこれら両磁界を後述するような交流直流分離
フィルタ回路によってそれぞれ別個の磁界として分離し
て測定することは容易である。

さて鉛直指向直交３軸磁界検出器１５のそれぞれの成分
磁界検出器４，６および８の電気信号出力は信号線３１
によって、母船上の受信部３２に伝送さＩ″ｌる。

受信部３２では主として次の７種の機能からなっている
。

すなわち■成分磁界検出器４．６および８の信号から地
磁気に相当するそれぞれの信号成分を抽出すること、■
抽出されたこれら地磁気に相当するそれぞれの信号出力
から地磁気の水平方向（磁北を向いている）に対し、常
に水平方向を指向している成分磁界検出器６もしくは８
の指向性方向のなす角度を演算により求めること、■成
分磁界検出器４，６および８の信号からケーブル２１に
供給した探索用交流電流に起因する交流磁界に相当する
それぞれの信号成分を抽出すること、■これら抽出した
信号から鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の位置する場
所における交流磁界の強さと磁界の方向を演算により求
めること、■■の算出結果にもとすきケーブルの位置情
報（移動体２とケーブルの直線距離、水平距離および垂
直距離）を算出すること、■■の算出結果と■の算出結
果にもとずき移動体２に対するケーブルの敷設方向を算
出すること。

■■および■の算出結果にもとずき移動体２に対するケ
ーブルの位置情報を表示することである。

第１図の受信部３２では、ブ吊ツク３３が機能■、フ宅
ツク３４が機能■、ブロック３５が機能■、ブロック３
６が機能■、ブロック３７が機能■、ブロック３８が機
能■、ブロック３９が機能■の役割を果すものである。

なお機能■〜■の役割を演するハードウェアを第１図の
ブロック３３〜３９のように明確に区分しないで一体的
に構成することも当然可能である。

鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の成分磁界検出器４，
６および８は地磁気磁界と探索用交流信号磁界の重畳さ
れた磁界をそれぞれの成分磁界検出器の検出指向性に応
じて検知し、検知したそれぞれの信号は、信号線３１を
経て、受信部３２に伝送される。

受信部３２では、それぞれの成分磁界検出器４，６およ
び８の各出力信号から地磁気磁界に相当するそれぞれの
電気信号を抽出しく３３）１、各抽出信号から地磁気方
位に対する成分磁界検出器６もしくは８の最大検出感度
指向性方向のなす角度を後述するような演算処理によっ
て算出（３４）する。

また成分磁界検出器４，６および８の各出力信号からケ
ーブル２１に供給した探索用交流電流に起因する探索用
交流信号磁界に相当するそれぞれの電気信号を抽出しく
３５）、各抽出信号から探索用交流信号磁界の強さと方
向が後述するような演算処理によって算出（３６）され
、この算出された磁界の強さと方向の結果からさらに後
述するような演算処理によってケーブル２１の位置情報
（移動体２とケーブルの直線距離、水平距離および垂直
距離）を算出する。

また、前記ブロック３４によって算出された地磁気方位
（磁北を向いている）に対する成分磁界検出器６もしく
は８の最大検出感度指向性方向のなす角度と、ブロック
３６によって得られた探索用交流信号磁界の強さと方向
の算出結果から移動体２に対するケーブルの位置情報（
方向）が算出され（３８）、ブロック３７およびブロッ
ク３８の結果からケーブルの位置情報（移動体２に対す
るケーブル２１の方向、移動体２とケーブル２１との直
線距離、水平距離および垂直距離）が例えばブラウン管
ディスプレ上に時々刻々表示（３９）される。

このようにしてケーブルの位置の検知を極めて容易なら
しめることができ、ケーブル探索作業の効率化を図ると
ともに本方式をケーブル探線機械と組み合わせて適用す
ればケーブルの位置の検知が正確にできるため、ケーブ
ルを切断することなしに船上に引上げることを可能なら
しめ、また本方式をケーブル埋設機械と組み合せて適用
すればケーブルの正確な検知によって、ケーブル埋設機
械をケーブル上に正確に誘導制御することができる。

第４図は第１図の実施例をさらに説明するためのもので
同図Ａは平面図、同図Ｂはケーブル２１の軸方向から見
た側面図、同図Ｃは磁界ベクトル（地磁気および探索用
交流信号磁界）、同図りは水平方向の地磁気成分と成分
磁界検出器６および８の関係を示している。

第４図において第１図と共通のものは同一の番号を付し
ている。

今鉛直指向直交３軸磁界検出器１５を搭載した移動体２
が海底面とほぼ平行に曳航されているものとし、第４図
Ｂに示すように該磁界検出器１５とケーブル２１との直
線距離をＲ１水平距離Ｌ、垂直距離（ケーブルの埋設深
度にほぼ等しい）をＤとする。

鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の位置する地点におけ
るケーブル２１に供給された電流に起因する探索用交流
信号磁界ベクトルをＨＯその磁界の大きさをＩＨＯＩ、
磁界の方向の水平面とのなす角度をθとする。

また鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の成分磁界検出器
４，６および８によって検出された探索用交流信号磁界
の強さをそれぞれＨＯ，、Ｈｅ６およびＨＯａとする。

一方鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の位置する地点に
おける地磁気のベクトルをＨＥ、その大きさをＩＨＢＩ
、地磁気の水平方向成分が成分磁界検出器６の最大検出
感度指向性方向とのなす角度をαする。

また成分磁界検出器４，６および８によって検出てれた
地磁気の強さをそれぞれＨＥ４１ＨＥ６およびＨＥ８と
する。

鉛直指向直交３軸磁界検出器１５のそれぞれの成分磁界
検出器４，６および８がそれぞれ同一感度の余弦特性の
磁界検出指向性を有すること、また成分磁界検出器４の
最大検出感度指向性方向が常に鉛直方向を向くように構
成されていることから（成分磁界検出器６および８の最
大検出感度指向性方向は常に水平方向を向くように構成
されている）例え移動体２が振動やピッチング／ローリ
ング等を受け、鉛直指向直交３軸磁界検出器１５にこれ
らの影響が加わっても、成分磁界検出器４はその位置す
る地点における磁界の鉛直方向成分を検知する。

また成分磁界検出器６および８もそれぞれその位置する
地点における磁界の水平方向成分のそれぞれの最大検出
感度指向性方向の磁界成分を検出する。

移動体２が探索対象ケーブル２１よりはるかに離れた場
所においては鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の各成分
磁界検出器４，６および８は地磁気成分をそれぞれの指
向性特性に応じて検出する。

移動体２が探索対象ケーブル２１の近辺にあれば、前記
成分磁界検出器は地磁気のほかに、探索対象ケーブル２
１に供給している交流電流に起因する探索用交流信号磁
界も検出する。

移動体２が探索対象ケーブル２１の近辺にあるときの成
分磁界検出器４，６および８の検出する磁界の大きさＨ
４，Ｈ６およびＨ８は次のように表わされる。

ここで右辺の第１項は探索対象ケーブル２１に供給した
電流に起因する磁界で交流的である。

一方右辺の第２項は地磁気による磁界であり直流的であ
る。

成分磁界検出器４，６および８はこれら２種類の磁界を
重畳した磁界を検出するが、第１図を用いて説明した受
信部３２においては例えば交流直流分離フィルタ回路な
どを用いてこれらを分離して検出することができる。

したがって地磁気成分に関して、次式のように表わすこ
とができる（第４図り参照）。

すなわちなお第４図りにおいて、Ｈｃ（Ｈ）及びＨＥ（ロ）は各
各Ｈｃ、ＨＥの水平方向を示す。

すなわち成分磁界検出器６および８のそれぞれの検出電
圧から直流分すなわちＨＢａおよびＨＢｓに対応する電
圧を抽出し、これらの比すなわちＨＥａ／）（Ｅ
６の咲正接関数を得れば、成分磁界検出器６の最大検出
感度指向性方向の地磁気の水平方向（磁北を向いている
）からの角度αを得ることができる。

一方、鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の位置する地点
における探索対衆ケーブル２１に供給した交流電流■に
起因する探索用交流信号磁界は鉛直指向直交３軸磁界検
出器１５とケーブル２１との位置関係およびケーブル２
１に供給した交流電流の大きさにのみ関係するものであ
り、第１図を用いて説明した受信部３２において成分磁
界検出器４，６および８の検出した交流電圧成分すなわ
ちＨＯ２，ＨＯ２、およびＨｏｇに対応する電圧を抽出
すれば、これらの間には次のような関係がある。

ただし、αは比例定数、■はケーブル′２１へ供給した
探索用交流電流である。

また探索用交流信号磁界の水平方向成分と成分磁界検出
器６の最大検出感度指向性方向とのなす角度をβとする
とすなわち、探索用交流信号磁界の水平方向と地磁気の水平方向（磁
北）とのなす角度をγとするとγは次式で表わされる（
第４図り参照）。

γ＝α−β （５）すなわち探
索用交流信号磁界の水平方向は地磁気の水平方向（磁北
）に対し、式（５）で表わされる方向であり、鉛直指向
直交３軸磁界検出器１５からみたケーブルの方向は検出
器Ｘ軸に対し９０゜−βの方向であり、またこれは地磁
気方向に対し９０’−γの方向である。

一方策４因Ｂを参照して明らかなように鉛直指向直交３
軸磁界検出器１５とケーブル２１の水平距離り垂直距離
りは以下のように表わされる。

式（３）、（６）よりまた式（２）′、（４）’ｔ（５）より、角度γはで
表わされる。

以上のとおり、鉛直指向直交３軸磁界検出器１５を移動
体２に搭載し、該磁界検出器１５の成分磁界検出器４，
６および８のそれぞれを同一感度の余弦特性の磁界検出
特性を有せしめ、かつそれぞれの最大検出感度指向性方
向を互いに直交せしめまたそれぞれの成分磁界検出器の
１個例えば成分磁界検出器４の最大検出感度指向性方向
を常に鉛直方向を向くように構成し、該磁界検出器１５
の成分磁界検出器４，６および８を用いて該磁界検出器
１５の位置する地点における地磁気の磁界と探索対象ケ
ーブル２１に供給した探索用交流電流に起因する交流信
号磁界の重畳された磁界をそれぞれの成分磁界検出器の
指向性特性に応じて検出し該検出出力を第１図を用いて
説明した受信部３２に導き、地磁気による磁界は直流的
であり、探索用交流信号磁界は交流的であることからこ
れらを分離して検出することが可能であり、前者の地磁
気による磁界を成分磁界検出器６および８で検出した結
果にもとずき、成分磁界検出器６の最大検出感度指向性
方向の地磁気水平方向（磁北）とのなす角度αを式（２
γによって演算によって求め、また探索対象ケーブル２
１の発生する探索用交流信号磁界を成分磁界検出器４，
６および８で検出した結果にもとずき、式（３）によっ
て鉛直指向直交３軸磁界検出器１５とケーブル２１との
直線距離Ｒ１および交流磁界の方向が水平面とのなす角
度θを式（３）によって演算により求め、これらＲおよ
びθの演算結果より式（７）を用いてケーブル２１と前
記磁界検出器１５との水平距離および垂直距離を求める
ことができる。

さらに探索用交流信号磁界を成分磁界検出器６および８
で検出した結果にもとすき、探索用交流信号磁界の水平
方向と成分磁界検出器６の最大検出感度指向性方向とな
す角度βを力４ｆより演算により求め、前記演算したα
とから角度γを式（８）の演算より求める。

以上の演算によって、ケーブルの位置（移動体２とケー
ブル２１との直線距離、水平距離、垂直距離（埋設深度
）および移動体２からケーブル２１の存在する方向）を
同時に得ることができる。

また、Ｌを一定距離、例えばＯすなわち移動体２をケー
ブル直−トになるように誘導制御することによってケー
ブルのトラッキングも可能である。

この場合移動体とケーブルの角度γが検知できるから移
動体の移動すべき方向が予測できるため極めて精度の高
いケーブルトランキングが可能である。

第５図は受信部３２の一部分についての一例を説明する
ためのものである。

受信部３２では鉛直指向直交３軸磁界検出器１５のそれ
ぞれの成分磁界検出器４，６および８の検出電圧■４．
■６およびｖ８を直流分（地磁気磁界に対応する）と交
流分（探索交流信号磁界に対応する）に分離し、それら
の検出出力から上記（２）’（３Ｘ４）’（６Ｘ７Ｘ８
）式で示される演算を実行する。

第５図で検出信号ｖ４．■６および■８は、それぞれま
ず交流・直流分離フィルタ回路５０を径で直流成分と交
流成分に分離される。

前者は地磁気磁界に対応する検出電圧であり後者は探索
用交流信号磁界に対応する検出電圧である。

ここで交流直流分離フィルタ回路５０の出力のうちＶＯ
４＋ＶＯａおよびＶＯ８は成分磁界検出器４゜６およ
び８によって検出した探索用交流信号磁界成分でありま
たＶＨ２＞ＶＥａおよびＶＥａは成分磁界検出器４，６
および８によって検出した地磁気磁界に対応する成分で
ある。

このうちＶＥａおよびＶＥｓは割算回路５１にてＶＥ８
／ＶＥ６なる演算がおこなわれ、次いで逆正接関数５２
により前記＜２Ｙで示した地磁気の水平方向（磁北）に
対する成分磁界検出器６の最大検出感度指向性方向のな
す角度αが求められる。

また、交流直流分離フィルタ回路５０の出力のうちＶＯ
ａおよびＶＯｓは割算回路５３にて■ｃ８／■ｃ６なる
演算がおこなわれ次いで逆正接関数５４により前記４Ｙ
で示した探索用交流信号磁界の水平方向成分に対する成
分磁界検出器６の最大検出感度指向性方向のなす角度β
が求められる。

５２および５４のそれぞれの逆正接関数の出力は減算回
路５５で減算されα−βが得られ、これは地磁気の水平
方向（磁北）に対する探索用交流信号磁界の水平方向の
なす角度が求められたことになる。

一方、交流・直流分離フィルタ回路５０のそれぞれの交
流成分Ｖｃ４．■ｃ６およびＶＯｓは二乗回路５６ａ、
５６ｂ、５６ｃに導びかれ、二乗された後、加算回路５
７で加算され、平方根回路５８において平方根がとられ
、前記（３）式で示した探索用交流信号磁界の強さＩＨ
ｃｌに相当する電圧ＩＶＯＩを得る。

また前記ＶＣ４および平方根回路５８の出力電圧１ｖ
ｃｌを割算回路５９に導き、さらに逆正弦回路６０によ
り前記（３）式で示した探索用交流信号磁界の方向の水
平面となす角度θが得られる。

このθを正弦回路６１および余弦回路６２に導きそれぞ
都ｉｎｅ、ｃｏｓｏを得る。

さらにこれらｓｉｎθ、ｃｏｓθをそれぞれ絶対値回
路６３．６４を経て、それぞれ、ｌｓｉｎθ１，１ｃ
ｏｓθ１を得る。

平方根回路５８の他方の出力１ｖｏｌは割算回路６
５に導びかれ一定信号１を除算した後一定信号■と乗算
回路６６において乗算されａＩ／ＩＶｃＩが得
られる。

乗算回路６７においては絶対値回路６３の出力信号１
ｓｉｎθ１と乗算回路６６の出力信号ａＩ／ｌ
ＶＯｌが乗算され、ケーブルの位置を示すＬ（移動体２
とケーブル２１との水平距離）なる信号を出力する。

一方乗算回路６８においては絶対値回路６４の出力信号
ＩＣＯ８θ１と乗算回路６６の出力信号ａＩ／１Ｖｃ
ｌが乗算されケーブルの位置を示すＤ（移動体２とケー
ブル２１との垂直距離（埋設深度））なる信号を出力す
る。

また乗算回路６６の出力はケーブルの位置を示すＲ（移
動体２とケーブル２１との直線距離）を示すものである
。

なお、図における各演算素子としては、既に市販されて
いるアナログ演算ＩＣを使用することができる。

例えば、米国ブルーブラウン（ＢＵＲＲＢＲＯＷＮ）社
製のＩＣ４３０１においては、乗除３．平方、平方根、
指数、三角函数の各演算を可能としている。

乗算を例にとれば、入力をＥ１（ｖ）およびＥ２（
Ｖ）とする時、出力ＥＯ（Ｖ）はＥｏ−Ｅｌ・Ｅ２
Ａｏ（ｖ）で与えられる。

従って本実施例では、例えば１ｍ＝ＩＶのように使用者
が定義すれば、距離Ｒと電流値■により定まる磁界の強
さＨ−＝ａＩ／Ｒが、磁界検出器４、６．８．
１０により電圧値に変換され、この電圧値が演算処理さ
れた後、出力としての距離や埋設深度が、上記感度によ
り長さの単位（ｍ）に変換される。

また角度（正弦ｓｉｎθ）については、入力Ｅθ（Ｖ）
から出力ＥＯ（Ｖ）が、Ｅｏ二１０ｓｉｎ９Ｅｏ（Ｖ
）で与えられる。

従ってこれも、９０°−１０■のように定義すれば、こ
の感度で出力としての方向が角度（０）に変換される。

定数ａのようなものは、固定の電圧を与えればよい。

加減算についても、オペレーションナルアンプで容易に
実現できる。

従って、本実施例における各情報は、それぞれ上記の感
度（あるいはパラメータ）に対応した電圧値として得ら
れる。

以上のようにして鉛直指向直交３軸磁界検出器１５の成
分磁界検出器４，６および８の検出出力Ｖ４．Ｖ６お
よび■８（それぞれの直流分■Ｅ４．ｖＥ６および■８
および交流分ＶＯ４１ＶＯ６およびＶＯ８）を用いてケ
ーブルの位置（移動体２とケーブル２１との直線距離（
Ｒ）、水平距離（Ｌ）および垂直距離（Ｄ））およびケ
ーブル２１の敷設方向γ（移動体２からみた地磁気水平
方向（磁北）に対するケーブルの位置）の情報を同時に
得ることができる。

第３図の例では直交３軸磁界検出器１０を液体４２の上
に浮かぜた場合について述べたが鉛直指向直交３軸磁界
検出器１５に不規則な外力が加わる場合、直交３軸磁界
検出器１０に不規則な振動が加わりケーブルの検知が難
かしい場合がある。

このような場合第６図の実施例に示すごとく直交３軸磁
界検出器１０を完全に液体に埋設させるとよい。

同図において第３図と共通のものには同一の番号を付し
ている。

図において、４５は液体で液体４２より比重の小さいも
のを使用する。

この場合、直交３軸磁界検出器１０と付加重錘４１の重
量と液体４２，４５の浮力とがバランスした状態で該磁
界検出器１０は液体中に浮き、第３図の例と同様に成分
磁界検出器４の最大検出感度指向性方向を常に鉛直方向
を指向させることができる。

本例の場合、容器４０には液体が充満しているため、不
規則な外力が加わっても直交３軸磁界検出器１０に不規
則な振動が加わることが軽減される。

第７図は直交３軸磁界検出器１０の成分磁界検出器４の
最大検出感度指向性方向を常に鉛直方向を指向させるた
めの別の実施例である。

同図におイテ、第３図、第６図と共通のものには同一の
番号が付されている。

本例においては、直交３軸磁界検出器１０および付加重
錘４１の重量が液体４２による浮力よりもはるかに大き
くなるように構成した場合で、第６図と同様の特性と特
徴を持っている。

第８図は、直交３軸磁界検出器１０の成分磁界検出器４
の最大検出感度指向性方向を常に鉛直方向を指向させる
ための別の実施例である。

同図において第３図、第６図、第７図等と共通のものに
は同一の番号を付している。

同図において、直交３軸磁界検出器１０にはシャフト４
６が固定され、このシャフトはアーム４７の軸受Ａ、Ａ
′において自由に回転することができる。

さらにアーム４７はアーム４８の軸受Ｂにおいて自由に
回転することができる。

アーム４８は同図には記載されていない容器４０の内壁
に固定される。

付加重錘４１により直交３軸磁界検出器１０の成分磁界
検出器４の最大検出感度指向性方向は常に鉛直方向を指
向させることができる。

本例の場合においても不規則に加わる外力から直交３軸
磁界検出器１０に加わる不規則な振動を軽減させる目的
で容器４０に充満した比較的粘度の高い液体中に第８図
の部分全体を埋設させるとよい。

第９図、第１０図、第１１図および第１２図は本発明の
ケーブル検知方式の適用例を示したもので、第９図は、
ケーブル検知器をケーブルシップによって曳航しながら
ケーブル検知をおこなう場合、第１０図は海底を自由に
移動できるつ゛イークル上にケーブル検知器を搭載して
ケーブル検知をおこなう場合、第１１図はケーブルの埋
設をおこなう際にケーブル埋設機械によってケーブル検
知器を曳航しながらケーブル検知（特に埋設深度の計測
）をおこなう場合、第１２図はケーブルの埋設をおこな
う場合にケーブル埋設機械をケーブル上に誘導制御する
ためのケーブル検知（特にケーブル位置計測）をおこな
う場合のそれぞれの適用例を示している。

第９図において、８０はケーブルシップ、８１は内部に
信号線がはいった曳索、８２はケーブル検知器８６と特
殊フック８３へのそれぞれの信号線と曳索を分岐する結
合器、２１はケーブル、８４は海水面、８５は海底面で
ある。

ケーブル検知器８６は前記第３〜６図に示したごとき鉛
直指向直交３軸磁界検出器で構成される。

ケーブル検出器８６は同図のように特殊フックと共にケ
ーブルシップによって曳航され、陸揚局からケーブルへ
供給した探索用交流電流によって発生した磁界（図の点
線）を検出し、その検出信号を曳索８１内の信号線を通
じてケーブルシップ８０内の受信部へ伝送する。

ケーブルシップ上では伝送されてきた信号の処理結果に
基づいてケーブルの存在するはるか手前からケーブルの
位置埋まっている深さがわかるため、必要に応じて曳航
速度を調整することがおこなわれる。

第１０図において、第７図と共通のものは同一番号を付
している。

同図において８７は自走できるヴイークル８８はケーブ
ルトラッキング用制御機器で第７図の場合と同様にケー
ブル検知器８６は陸揚局からケーブル２１へ供給した探
索用交流電流によって発生した磁界（図の点線）を検出
しその検出信号を受信部８８に送り、前記式（３Ｘ６）
および（７）式にもとずいて演算処理した後ケーブルト
ラッキング用制御機器８８においてケーブルまでの水平
距離りを一定（例えばＯ）になるように例えばステアリ
ング機構を制御してヴイークル８７を誘導制御するもの
である。

第１１図は本発明をケーブル埋設深度の測定に適用した
場合の実施例で第９図等と共通のものには同一番号が付
されている。

同図において９０は海底を掘削しながらケーブルを埋設
するケーブル埋設機械でありケーブル検知器８６はケー
ブル埋設機械９０に搭載されるか、あるいは曳航される
。

本例においては第９図において述べたと同様の原理によ
ってケーブル２１の埋設深度がケーブルシップ８０内の
受信部において表示される。

第１２図は本発明をケーブル埋設をおこなうときのケー
ブルトラッキングに適用した場合の実施例で第９図等と
共通のものには同一番号が付されている。

同図において、ケーブル埋設機械９０によってケーブル
２１を埋設するにはケーブル２１の位置を検知しケーブ
ル埋設機械を忠実にケーブル２１上に誘導制御する必要
がある。

したがってケーブル検知器８６はケーブル埋設機械９０
の前部に搭載されることになる。

本例においては、第１０図を用いて説明したのと同様の
原理にもとすきケーブル検知器８６、および受信部８８
によってケーブルの位置を検知し、その結果にもとずき
、ケーブル埋設機械９０を誘導するため、ケーブルトラ
ッキング制御機器８８のステアリング機構を制御するも
のである。

磁界検出器としては余弦特性の検出指向性を有するもの
であればその種類は問わない。

また前記では、ケーブルが海底にある場合について述べ
たが、海底に限定することなく、陸上に埋設されている
ケーブルあるいは河川に敷設されているケーブルまたは
屋内の架線等の位置検知にも適用できるのは言うまでも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるケーブル検知方式の構成例、第２
図Ａは直交３軸磁界検出器の構成例、第２図Ｂは成分磁
界検出器の磁界検出指向特性図、第３図は鉛直指向直交
３軸磁界検出器の構造例、第４図Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは
本発明によるケーブル検知方式の原理説明図、第５図は
第１図における受信部３２の主要部のブロックダイヤグ
ラム、第６図、第７図および第８図は鉛直指向直交３軸
磁界検出器の構造の変形例、第９図、第１０図、第１１
図、および第１２図は本発明のケーブル検知方式の適用
例を示す図面である。２：移動体、４，６，８：成分磁界検出器、１０：直交
３軸磁界検出器、１５：鉛直指向直交３軸磁界検出器、
２１：探索対象ケーブル、２２：障害点、２３：接地点
、２４：探索用信号源、２５：ケーブル端末、３１：信
号線、３２：受信部。

Claims

【特許請求の範囲】

１余弦特性の磁界検出指向性を有する少なくとも３個
の磁界検出器を最大検出感度指向性方向を相互に直交さ
せかつ１個の磁界検出器の最大検出感度指向性方向が鉛
直方向となるごとく構成した鉛直指向直交３軸磁界検出
器を有する移動体を探索対象ケーブルの近傍に移動させ
、端局からケーブルに印加される交流電流に起因する磁
界及びこれに重畳される地磁気を各磁界検出器により検
出し、各磁界検出器の出力を直流成分と交流成成に分離
し、水平面内に指向性を有する２つの磁界検出器の直流
出力及び交流出力により移動体からみた地磁気方向に対
するケーブルの敷設方向を求め、さらに、各磁界検出器
の出力の交流成分がケーブルと移動体との間の距離の逆
数に比例し磁界の方向がケーブルを中心とする円周上の
接線方向であることから前記鉛直指向直交３軸磁界検出
器からケーブルまでの水平距離とケーブルの埋設深度を
検知することを特徴とするケーブル検知方式。