JPH01280278A - 埋設物探査装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野〕 この発明は、地中等に埋設されたガス管や水道管、各種
ケーブル等に対して地上から電波を放射するとともにそ
のエコーを受信し、この受信したエコーの表示器への表
示に基づいて上記地中埋設物の位ｖ！（ａ１１度を含む
）をｉｔ測する地中埋設物探査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来において、移動台車搭載の送信ぼから地中に向けて
電波を発射し、これに対する地中埋設物からの反射波を
移動台車搭載の受信■で受信してその反射波の伝搬時間
によって地中埋設物の位置深さを検出するようにしたレ
ーダ方式の地中埋設物探査Ｖｉｔ置が知られている。

このレーダ方式の地中埋設物探査装置は、往復伝搬時間
をΔｔＯ１電波が反射した埋設物までの深さを７とする
と、 という演ｎを行うことにより、地中埋設物の深さ方向の
位置を検出づるものである。

この場合、電波伝搬速度Ｖ　は土壌の比誘電率ε　によ
って変化し、真空中の電波伝搬速度をＣ「ｅ とすると、 という関係に成ることが知られている。

従って、地中埋設物の深さＤＯを正確に検出するために
は土壌の比誘電率ε「ｅを予め確認しておくことが必要
になる。

そこで、砂地、農地などの土質毎の比誘導率εｒｅの推
定値によって伝搬速度ｖｇを推定し、その推定の伝搬速
度によって地中埋設物の深さを検出するもの（光電制作
所製ＫＳＤ３ＡＭ型地中探査装＠）がある。また、実際
に土壌を採取して比誘電率εｒｅを測定し、その測定値
によって地中埋設物の深さを検出する方法が提案されて
いる（第２４回５ＩＣＥ学術講演会１５０５ｒ地中探査
レーダの研究−その２Ｊ＞。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前者の比誘電率εｒｅを推定するものでは、
εｒｅの変化分ΔεＲＥに対するｖｇの変化分をΔｖｇ
とすると、第（２）式からとなるため、εｒｅの推定誤
差が±２０％であった場合にはｖｇの誤差は±１０％と
なり、その結果として深さの検出誤差も±１０％となり
、充分な探査精度が得られないという問題がある。

一方、後者のε「０を実際に測定する方法を用いるもの
では、精度は良いが、別途に比誘電率測定器を準備しな
ければならないため、経済的な負担が増大し、また地表
面がアスファルト等で覆われている場合には土壌の採取
が不可能となり、用途が限定されてしまうという問題が
ある。

この場合、地中埋設物からの反射波によって伝搬速度ｖ
ｇを推定し、その推定値によって深さＺを検出する方法
が電子通信学会論文誌「地中レーダシステムＪ　　（１
９８６年６月ＶＯＬ、Ｊ６６−Ｂ、　Ｎｏ、６．　Ｐ７
１３〜７２０）に示されているが、この方法によればア
スファルト下の地中埋設物の位置を検出し得るものの、
行列計篩などの複雑な１算を行う必要があるため、検υ
１結果を青るまでに時間がかかるという問題がある。

本発明の目的は、地中埋設物の位置を高精度でかつ簡単
な構成で短時間のうちに検出することができる地中埋設
物探査装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明の第１発明では、埋設物探査装置を地中
埋設物の深さ方向および移動台車のｇ動方向のパラメー
タとして地中埋設物のエコー像を表示する表示手段と、
送信機から電波を発射しながら移動台車を一定距離移動
させた時に得られる反射波の伝搬時間に基づいて双曲線
状の前記エコー像を形成し、前記表示手段に前記エコー
像の信号強度に応じた色相または明度で前記エコー像を
表示させる第１の手段と、双曲線状の擬似エコー像を形
成して、前記表示手段に該擬似エコー像の中心部と輪郭
部とをそれぞれ異なる色相または明度で識別して表示さ
せる第２の手段と、前記擬似エコー像の表示位置を移動
してその頂点位置と開口部の広がりを地中埋設物のエコ
ー像に一致させるための情報を前記第２の手段に入力す
る第３の手段と、表示された２つのエコー像が一致した
時の擬似エコー像の頂点位置と開口部の広がりを示す情
報によって地中の電波の伝搬速度を口出する第４の手段
とを設け、この第４の手段によって算出された伝搬速度
の値を基に任意の地点における地中埋設物の位置を検出
するように構成している。

咳だ、本発明の第２発明では、埋設物探査装置を地中埋
設物の深さ方向および移動台車の移動方向のパラメータ
として地中ｊＦＪｌ設物のエコー像を表示する表示手段
と、送信機から電波を発射しながら移動台車を一定距離
移動させた時に得られる反射波の伝搬時間に基づいて双
曲線状の前記エコー像を形成し、前記表示手段に前記エ
コー像の信号強度に応じた色相または明度で前記エコー
像を表示させる第１の手段と、双曲線状の擬似エコー像
を形成して前記表示手段に前記エコー像の表示に使用さ
れる色相とは異なる色相で前記エコー像と識別して表示
させる第２の手段と、前記擬似エコー像の表示位置を移
動してその頂点位置と開口部の広がりを地中埋設物のエ
コー像に一致させるための情報を前記第２の手段に入力
する第３の手段と、表示された２つのエコー像が一致し
た時の擬似エコー像の頂点位置と開口部の広がりを示す
情報によって地中の電波の伝搬速度を算出する第４の手
段とを設け、この第４の手段によって算出された伝Ｉｌ
！速度の値を基に任意の地点における地中埋設物の位置
を検出するように構成している。

（作　用） すなわち、上記第１発明では、地中埋設物の上方の地表
面の複数の地点において電波を発射すると、各地点にお
ける反射波の伝搬時間の情報を基に双曲線状のエコー像
が信号強度（エコーレベル）に応じた色分けまたは明度
分けにて前記表示手段上に視認性良く、表示される。

そして、この双曲線状のエコー像に擬似エコー像を重ね
合わせることによりエコー像の双曲線を特定する（これ
をカーブライティング法という）わけであるが、この場
合、当の擬似エコー像の中心部と輪郭部とをそれぞれ異
なる色相または明度にて色分けまたは明度分けをし、こ
れら中心部と輪郭部とを識別して前記表示手段に表示す
るようにする。こうした色分けまたは明度分けを行なう
ことにより、擬似エコー像に使用されている色または明
度と、前記表示手段上の色または明度（詰まり、双曲線
のエコー像を表す色または明度）とが一致した場合であ
っても、一致していない方の色または明度にて同擬似エ
コー像を前記表示手段上で視認することができる。

このため、上記擬似エコー像を前記表示手段上で常に見
失うことなく、前記重ね合わせの操作を行なうことがで
きるのでフイテイングミス（上記力−ブフィティング法
における市ね合ねゼミス）を起こすことなく、精度良く
前記双曲線状のエコー像と擬似エコー像とを一致させる
ことができる。

こうして、２つのエコー像が重なり合ったならば、エコ
ー像の頂点位置と開口部の広がりが擬似エコー像の情報
によって判別するので、この頂点位置と開口部の広がり
を示す情報によって地中の電波伝搬速度ｖｇを算出する
ことができる。そして、ｖｇが算出できたならば任意の
位置における伝搬時間の情報との関係によって地中埋設
物の位置を算出することができる。

また、本発明の第２発明では、上記第１発明の場合と同
様に双曲線状のエコー像がその信号強度（エコーレベル
）に応じた色分けまたは明度分けにて前記表示手段上に
視認性良く表示される。

そこで、カーブライティング法によってエコー像と擬似
エコー縁とを重ね合わせて、エコー像の双曲線を特定す
るわけであるが、この場合、当の擬似エコー像を前記双
曲線のエコー像の表示に使用されている色（明度分けで
表示されている場合はその基礎となる色）とは異なる色
にて、前記エコー像と識別して表示するようにする。

こうして異なる色の表示を行なうことで擬似エコー像を
前記表示手段上で常に見失うことなく、前記瑣ね合わせ
の操作を行なうことができる。したがってフィティング
ミスを起こすことなく、精度良く２つのエコー像を巾ね
合わせることができる。

こうして２つのエコー像が重なり合ったならば、同様に
して地中の電波伝搬速度Ｖｇの算出、ならびに地中埋設
物の位置の口出を簡単かつ容易に行なうことができる。

いずれにせよ、本発明では、擬似エコー像が表示手段上
において視認性良く表示されるので、上記重ね合わせ操
作を精度良く行なうことができて、最終的に地中埋設物
の位置を晶精度で算出することができる。さらにこの位
置の籠出は、上記重ね合わせの際の擬似エコー像の情報
に基づき、簡単かつ容易に行なうことができる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、大
別して移動台車１と本体部２とによって構成されている
。移動台車１は地中の埋設物３に向けて電波を発射する
送信機１０およびアンテナ１１と、埋設物３からの反射
波を受信する受信機１２および受信アンテナ１３と、移
動台車１が単位距離移動する毎に１個のパルスを発生１
°る距離センサ１４とから構成されている。また、本体
部２は距離センサ１４からのパルス信号と受信顆１２で
受信した反射波信号とに基づいて埋設物３のエコー像を
形成する演粋装＠２０と、形成されたエコー像を表示す
る表示装置２１とから構成されている。

第２図は表示装置２１の表示部の詳細を示した平面図で
あり、表示面には埋設物３の双曲線エコー像４および後
述の擬似エコー像５（Ｑはこの頂点マークを示す）を表
示する第１の表示部２１０と、擬似エコー像５の水平お
よび垂直方向の表示位置を押圧操作によって移動させる
位買移紡スイッチの画像を表示する第２の表示部２１１
と、擬似エコー像５の両双曲線開口部の広がりを抑圧操
作によって可変するための広がり情報入力スイッチの画
像を表示する第３の表示部２１２とが設けられ、表示面
全体には押圧操作位置を検出する透明のタッチパネル（
図示ぜず）が取付けられ、このタッチパネルによって位
置移動スイッチおよび広がり情報入力スイッチの操作を
検出するように構成されている。

第３図は表示部２１０ヘエコーｆＩｉ４を表示するため
の構成等を示すもので、トリが回路１１０は、一定周期
毎にトリガパルスを発振する回路であり、送信回路１０
′では、こうしたトリがパルスの発振に同期して所要の
レーダパルスの発生、増幅を行なって、これを送信アン
テナ１１に給電する。

送信アンテナ１１からは、こうした給電に伴なって地中
へ向けての電波が発射される。

一方、受信アンテナ１３を介して受信した反射信号は受
信回路１２′で受信される。この受信信号（反射エコー
）は、Ｒｆアンプ１１５にて増幅された後、Ｒｆ／Ｌｆ
（高周波／低周波）変換回路１２０を通じて所定の低周
波信号に変換される。

こうして低周波信号に変換された受信信号は、Ａ／Ｄ変
換回路１３０にてサンプリング、吊子化され、ディジタ
ル信号に変換される。このＡ／Ｄ変換回路１３０の出力
は、表示用メモリ内込制御回路１７０に加えられる。

一方、トリガ回路１１０からｎ１されたトリガ信号は、
送信回路１０′に加えられるのと同時に、Ｒｆ／Ｌ　ｆ
変換回路１２０にも人力されて、前記Ｒｆアンプ１１５
を通じて増幅された受信信号と共に低周波の信号に変換
される。この低周波に変換されたトリが信号は、垂直同
期信号発生回路１４０に人力されて、当該物標について
の２次元断面影像を表示する際に垂直方向の座標を指示
する垂直同期信号の形成に利用される。そしてこの形成
出力される垂直同期信号も表示用メモリ書込制御回路１
７０に加えられる。

また、距離センサ１４は、当該実施例装置の移動に伴な
ってこれが所定距離移動する毎に１個のパルスを出力す
るものである。該センサ１４の出力パルスすなわち距離
胴側信号は、水平同期信号発生回路１６０に入力されて
、当該物標についての２次元断面映像を表示する際に水
平方向の座標を指示する水平同期信号の形成に利用され
る。この水平同期信号発生回路１６０を通じて形成出力
される水平同期信号も表示用メモリ書込制御Ｉ囲路１７
０に加えられる。

こうして表示用メモリ占込制り０回路１７０には、垂直
同期信号発生回路１４０および水平同期信号発生回路１
６０を通じてｎ１された２次元上の座標に対応する情報
が、またＡ／Ｄ変換回路１３０からの受信信号データが
それぞれ入力されることとなる。

表示用メモリ書込制御回路１７０は、上記垂直同期信号
および水平同期信号に基づいて上記受信信号データの表
示用メモリ１７１への書込制υ口を行なう回路である。

すなわち該表示用メモリ書込制仰回路１７０では、上記
垂直同期信号および水平同期信号に対応して得られる座
標値を表示用メモリ１７１の番地値に逐次変換するとと
もにＡ／Ｄ変換回路１３０からの受信信号データを同表
示用メモリ１７１の対応する番地に出込むよう動作する
。

この表示用メモリ１７１は、たとえばＲＡＭで構成され
、表示部２１０上の個々の画素に対応して、上記受信信
号データの値に応じた明度の情報（階調変化の情報）が
画素情報としてＮビットで記憶され、かつ読み出される
メモリである。

グラフィックメモリ１７２も、同様にたとえばＲＡＭで
構成され、擬似エコー像を示すデータの出き込みおよび
読み出しが可能なメモリであり、表示部２１０上の個々
の画素に対応して、上記擬似エコー像を示す２値データ
が画素情報として記憶されている。

たとえば第９図（ａ）は、このグラフィックメモリ１７
２に格納される擬似エコー像のデータ内容の一部を示す
概念拡大図であり、擬似エコー像５′の中心部５１　ａ
とその輪郭部５’　ｂとが互いに異なるデータ値“１１
１？　、　　１１　Ｑ　ｌ＋となるように記憶されてい
る。

なお、グラフィックメモリ１７２に記憶された擬似エコ
ー像の表示画面上の移動は、前記位置移動スイッチおよ
び広がり情報入力スイッチの操作に基づく図示していな
いマイクロプロセッサの指令によって行なわれる。

Ｘ同期Ｙ同期信号光生回路１７３は、上記表示用メモリ
１７１およびグラフィックメモリ１７２の内容を読み出
して、後述する表示部２１０に同内容を表示させるため
のＸ方向およびＹ方向の同期信号Ｖ、Ｈを発生する回路
であり、上記同期信号Ｖ、Ｈは、読み出しのタイミング
パルスとして、上記表示用メモリ１７１およびグラフィ
ックメモリ１７２に加えられるとともに、表示部２１０
に該表示部２１０のＣＲＴの走査駆動のタイミング信号
として加えられる。

なお、表示用クロック発生回路１７４は、上記Ｘ同期Ｙ
ｌｉ１期信号発生回路１７３のクロックを発生する回路
である。

Ｄ／Ａ変挽回路１７５は、表示用メモリ１７１から読み
出された各画素に対応でる画素情報をアナログ信号に変
換するものであり、同信号は、車み付は回路１７６に加
えられる。

この重み付は回路１７６は、上記表示用メモリ１７１か
ら読み出された画素情報に各色信号Ｒ（レッド）、Ｇ（
グリーン）、Ｂ（ブルー）の巾み句けを行なう回路であ
り、各色の重み付けを行なうアンプＲａ　、Ｑａ　、３
ａで構成されていて、これらアンプのゲインは、無彩色
の信号（つまり、白黒の階調信号）が出力されるように
調整されている。

したがって、表示用メモリ１７１に格納された内容は、
表示部２１０において白／黒の単色表示として表現され
、前記受信信号の強度変化に応じた明度分けでエコー像
が表示されることになる。

一方、重み付は回路１７７は、グラフィックメモリ１７
２から読み出された画素情報に各色信号（Ｒ，Ｇ、Ｂ）
の重み付けを行なう回路であり、各色Ｒ，Ｇ、Ｂの重み
付けを行なうアンプＲｂ。

Ｇｂ、Ｂｂで構成されていて、これらアンプのゲインは
、無彩色のイニ号（つまり、白黒のｆ１２ｉ調信号）が
出力されるように調整されている。

したがって、グラフィックメモリ１７２に格納された内
容は表示部２１０において白／黒の単色表示として表現
され、擬似エコー像の中心部が白、同擬似エコー像の輪
郭部が黒という具合に、これら中心部および輪郭部が異
なる明度分けで表示されることになる。

加詐回路１７８は、重み付は回路１７６．１７７の出力
信号を各色信号ごとに加算して出力するものであり、ア
ンプＲａ　、　Ｒｂ　、アンプＧａ。

Ｇｂ、およびアンプ８ａ、８ｂの各出力信号を加拝した
信号Ｒ，Ｇおよび８信丹は、表示部２１０に加えられる
。

この表示部２１０は、ＣＲＴを含み、上記同期信号Ｖ、
Ｈおよび信号Ｒ，Ｇ、Ｂに基づいて、ＣＲＴ上に表示用
メモリ１７１およびグラフィックメモリ１７２の内容、
つまりエコー像および擬似エコー像を表示させるように
動作する装置である（第２図参照）。

以上の構成において、移動台車１を地表面を移動させな
がら送信１ｆｌ１１０から電波をｇＦ、射すると、埋設
物３のエコー像４は第４図（ａ）に示した如く双曲線状
となる。

すなわち、第４図（ａ）に示すように、移動台車１が地
表面を移１７１ｔする時の距離の座標軸をＸ、地中に向
かう深さ方向の距離を示す座標軸を７とし、埋設物３が
点Ｃで示す座標（ｘｏ、Ｚｏ）に存在したものとすると
、送受信アンテナ１１゜１３が点Ｃの真上の点Ｂに位置
している場合、埋設物３は点８．０間の距離ＢＣに対応
する深さ（Ｚｏ＞におけるエコー像として観測すること
ができる。

一方、送信電波はその伝ＩＩ）７ｊ法に広がりを持って
いるため、送受信アンテナ１１．１３が点Ｃの真上から
左方向にずれた点Ａに移動した場合にも埋設物３のエコ
ー像を観測することができる。この場合のエコー像は、
点ＡＣ間の距離 ２２１／２ （（ｘ−ｘ　　）　　＋Ｚ　　　） に等しい深さの点りに対応するものとなる。従って、移
動台車１を移動した時の点Ｄ（Ｘ、Ｚ）の軌跡、すなわ
ち埋設物３のエコー像４はＺ＝Ａｌ） ＝ＡＣ・・・（４） で表される双曲線状となる。

一方、送信アンテナ１１から発射した電波が受信アンテ
ナ１３に受信されるまでのエコー「延時間ｔと、電波伝
搬速度ＶＧおよび埋設物３の深さＺとの間には、 の関係がある。

従って、第（４）式と第（５）式とにより、＝□　　　
　　　　　　　　・・・（６）の関係が成立する。但し
、１０は点Ｂにおける送信波伝搬時間であり、ｔ、ｖｇ
は未知数である。

一方、表示装置２１の表示部２１０に表示させる埋設物
３のエコー侮４は、第４図（ｂ）に図示しているように
横軸が台車１の距離軸Ｘ、縦軸がＦＲ間軸ｔである。す
なわち、埋設物３のエコー像は深さ方向の距離軸Ｚが時
間軸ｔに変換されて表示されるものとなる。

ここで、第５図（ａ）に示す受信波のＡ／Ｄ変換出力は
同第５図（ｂ）に示すようなデジタル波形となり、この
デジタル波形は前記したように信号レベルに応じた白／
黒の階調変化で表現されるため、表示部２１０上の表示
画像は実際には第４図（ｂ）に示すようになる。

すなわち、第４図（ｂ）において、−点鎖線で示す双曲
線は反射エコー４の曲縁部Ｆ’　　（第５図（ｂ）参照
）に対応している部分を、ハツチングで示す双曲ｍ４Ｐ
は、反射エコー４のピーク部分Ｐ１　（第５図（ｂ）参
照）に対応している部分を、また点描で示す双曲線は、
上記ピーク部分Ｐ１に隣り合う他の階調レベル部分Ｐ２
　　（第５図（ｂ）参照）にそれぞれ対応し、これら各
階調領域が他の階調領域と識別されるように、明度分け
されてエコー像４が表示されている。

なお、第５図（ｂ）のデジタル波形の他の階調部分にお
いても各対応して、その階調領域が表示部２１０に明度
分けされて表示されることになるが、ここでは、説明を
容易にするため、第４図（ｂ）中に示していない。

ちなみに、上記−点鎖線で示す階調領域（前線部Ｆ’　
）は、信号レベルがＯであるため背景と混同し、表示画
面上では視認は困難な領域であり、ハンチングで示す階
Ｆｌ領域４Ｐ（ピーク部分Ｐ１）は、その信号レベルが
最大振幅に対応するので、階調変化の表示画像は全白の
目立つｔｒｉ調となり、視認が非常に容易な領域となっ
ている。

、そこで、本装置においては、このエコーｆ＆４に擬似
エコーｆｇ１５を重ね合わせるようにする。

以下、擬似エコー像５のＩね合わせの動作を説明する。

まず、第６図（ａ）に示すように、所定の広がりを持っ
た擬似エコー像５を表示部２１０の任急の位置に表示さ
せるとともに、その頂点マークＱの位置と広がり係数α
を前記表示部２１１゜２１２のスイッチ像を抑圧操作に
よって変えてエコー像４と重ね合わせる。この時、該擬
似エコー像５がｘ−を座標系で次のような ２　　　　　　　２　１／２ （（ｘ−ｘｏ）＋（α・ｔｏ）） ＝α・ｔ　　　　　　　　　　　　　・・・（７）とい
った関係になっているものとすると、上記第（６）式と
この第（７）式の係数比較によって次の関係が成立する
。

ＶＣＪ＝２α　　　　　　　　　　　・・・（８）ここ
に、（ＸＯ，ｔｏ　）は擬似双曲線５の頂点座ｅ４（頂
点マークＱの座標）である。そしてこのＱの座標は表示
部２１１のスイッチ像により王の増減が指示され決定さ
れる。また、αは擬似エコー像５の開口部の広がりのフ
ァクタで、広がりを大きくする場合はαが大きくなるよ
うに、また小さくする場合はαが小さくなるように表示
部２１２に表示されたスイッチ保の抑圧操作によって可
変される。

従って、第６図（ｂ）に示すように、エコー像４と擬似
エコー像５が車なり合ったとき、エコー像４の頂点位置
の座標を擬似エコー像５の頂点マークＱの座標（ｘｏ　
、　ｔｏ　）として求めることができる。また、エコー
像４を形成する双曲線開口部の広がりも擬似エコー１ｇ
！５の広がりの鎮αによって求めることができる。この
結果、ｖ９（電波伝搬速度）が第（８）式によって求ま
り、このＶｑと１０　　（埋設物３の真上地点Ｂにおけ
るエコー遅延時間）とを第（５）式に代入して計算する
ことにより、ｊｌ！設物３のエコー像４の頂点位置座標
、すなわち深さ２を簡単に求めることができる。

なお、埋設物３のエコー像４は送＠機１０の送信トリガ
（第７図（ａ））または送信波（第７図（ｂ））の立上
りタイミングから受信ｆ１１２での受信波（第７図（Ｃ
））の立上りタイミングまでの時間ΔｔＯに対応したｔ
軸上の位置に表示されるが、擬似エコー像５を重ね合わ
ぜる場合、受信波の立上りタイミングではエコー像５の
明度が充分に変化していないことも考えられるので、第
８図に示すようにエコー像４の上方で擬似エコー像５を
重ね合せた方が良い。

以上のように２つのエコー像の重ね合わせが行なわれる
が、この平ね合わせ操作中擬似エコー像５は前記するよ
うにその中心部および輪郭部とがそれぞれ白および黒の
異なる明度分けで表示されている。

したがって、上記操作中、第１１図（ａ）に示すように
、たとえば、擬似エコー像５がエコー像４と交差した場
合に、その交差部分Ｇにおいて、エコー１ｇ１４のピー
ク部分を示す階調領域４Ｐの明度が擬似エコー像５の中
心部５ａの明度と一致（ともにハツチングで示される明
度）した場合であっても、同階調領ｍ４Ｐの明度と擬似
エコー像５の輪郭部５ｂの明度とは一致しない（ハツチ
ングに対し黒ベタ）ので、擬似エコー酸５を見失なうこ
となく重ね合せを行なうことができる。また、エコー像
４が存在しない部分ト１においても、擬似エコー＠５を
表わす２種の明度のうち片方の明度が背■の明度と一致
した場合であっても他方の明度が背景の明度とは一致し
ないので、擬似エコー像５を見失なうことなく移動操作
を行なうことができる。このように擬似エコー像５は、
そのフイティング操作中常に表示画面に視認性良く表示
されるので、オペレータが疲れることなく重ね合わせを
精度良く行なうことができる。

ところが、たとえば第９図（ｂ）に示すように前記グラ
フィックメモリ１７２に擬似エコー像５０’を表わすデ
ータ値を中心部および輪郭部の区別なく格納した場合に
は、表示画面中、たとえば第１１図（ｂ）に示すごとく
、２つのエコー像の交差部分Ｇ′においてエコー像４０
のピーク部分を示す階調領域４０Ｐの明度が擬似エコー
像５０の明度と一致（ともにハツチングで示される明度
）してしまい、当の擬似エコー像５０を見失なうことと
なる。また、エコー像４０が存在しない部分Ｈ′におい
ても擬似エコー像５０を表わす明度と背景の明度とが一
致してしまい、当の擬似エコーｇｊ１５０を見失なうこ
とになる。したがって、フイティング操作中擬似エコー
像５０は、表示画面上視認されにくくなり、オペレータ
が疲れやすくかつ車ね合わせの精度も悪化することとな
る。こうした場合に比して、前記するように擬似エコー
像５を３層状の明度分けにすることで、視認性の向上並
びに重ね合わせの精度向上が図られる。

以上説明したように実施例によれば、地中埋設物のエコ
ー像の位置と双曲線状の開口部の広がりを擬似エコー像
を石ね合わせることによって検出し、その検出値を基に
土壌の電波伝ｍ速度を篩用して地中埋設物の位置を検出
するようにしたため、従来に比べて装置の構成を簡単か
つ安価にすることができた上、高精度かつ短時間の位置
検出を行なうことができる。しかも、擬似エコー像をそ
の中心部と輪郭部とを識別して表示するように構成した
ので、同擬似エコー像５が視認性良く表示される。この
ため、オペレータが疲労することなく２つのエコー像の
重ね合わせ操作を行なうことができるとともに、精度の
良い小ね合わゼが可能となる。

なお、実施例では、エコー像４および擬似エコー像５を
ともに明度分けで表示するようにしているが、もちろん
これらを色分けで表示するような実施も当然可能である
。

この場合は、前記重み付【プ回路１７６を、表示用メモ
リ１７１の内容が読み出され入力されると、各データの
値に応じた色信号（つまり、色相の階調信号）が出力さ
れるように構成し、かつ前記重み付は回路１７７を、グ
ラフィックメモリ１７２の内容が読み出され入力される
と、各２値データの値に応じた２種の色イ六号が出力さ
れるように構成すればよい。

したがって、擬似エコー像５としては、表示画面上にお
いて、たとえば、その中心部が“赤゛′、輪郭部が“青
”という具合に、異なる２種の色分けで表示されること
になる。

この場合も、擬似エコー＠５の色相がエコー像４または
背景の色相と一体となることなく視認性良く表示される
ので、上記用ね合わせを明度分けの場合と同様に精度良
く行なうことがでさ′る。

また、実施例では、擬似エコー像の中心部と輪郭部を第
９図（ａ）に示すような形状でグラフィックメモリ１７
２に記憶するようにしているが、第１０図（ａ）または
第１０図（ｂ）に示すような形状で記憶する実施も当然
可能である。要は、擬似エコー像の中心部と輪郭部とが
コンストラクト良く、識別されて表示画面に表示される
ようなものであれば、グラフィックメモリ１７２の記憶
内容としては任意である。

このように、擬似１コ一ゆを明石または色相によって三
層状に表示する他、以下のようにして同擬似エコー像を
視認性良く表示づる実施も可能である。

すなわち、擬似エコー像を反ＩＪ　エコー像に表示に使
用されている色相以外の色相にて表示するようにする。

たとえば、前記重み付は回路１７６の各アンプＲａ　、
　Ｇａ　、３ａのゲインを、無彩色の信号、つまり白黒
の階調信号が出力されるように調整し、かつ前記重み付
ＧＪ回路１７７の各アンプＲｂ。

Ｇｂ　、Ｂｂのゲインを、ある色相を有する信号が出力
されるように調整する。

すると、表示画面には、エコー像または背景が、色相を
有しない白／黒の濃淡画像として、一方擬似エコー像が
ある色相を有するたとえば“赤”の画像として表示され
ることになる。ちなみに、この場合、グラフィックメモ
リ１７２の記憶内容としては、第９図（ｂ）のように擬
似エコー像が一層状で表わされるようなデータを格納し
ておけばよい。

このようにして、擬似エコー像は、表示画面上で他の色
つまりこの場合は無彩色と識別されて視ル２されるわけ
であるが、もちろん、反射エコー像並びに背類が色分け
で表示されているような場合には、擬似エコー像をこの
表示には使用されていない異なる色相で表示し得るよう
にＶｉ置を構成すれば同等の効果が得られることはもち
ろんである。

また、実施例ではタッチパネルの操作によって擬似エコ
ー像５の位置や広がりを可変しているが、機械接点式ス
イッチ、あるいはキーボード、ジョイスティック等の各
種の人力手段に適宜に置換して用いることができる。

一方また、第（７）式によって擬似エコー像を形成して
いるが、この第（７）式においてはｔ。

が変化すると双曲線の広がりも変わってくる。しかし、
次のような方法を用いれば、双曲線の広がりを変えずに
上下方向（時間軸方向）の平行移動のみにすることがで
きる。

筒中のため、ここでは第（７）式の両辺を２乗して示す
。すなわら、 （ｘ−ｘｏ　）２＋　（α・ｔｏ　）２＝（α・ｔ）２
　　　　　　　　　・・・（９）は第（７）式と等価の
式である。

ここで、α・ｔｏ　＝ｏ、ｔｉ　＝ｏとしてこれを変形
すると、 （ｘ−ｘｏ　）２＋０２ ２　　　　　　　２　　　　　　・・・（１０）＝α　
・（１−１１） となる。よって、位置移動スイッチの操作に対しては、 ［↑Ｊが操作された場合・・・・・・ｔ１←ｔ１−Ｍｒ
ＬＪが操作された場合・・・・・・ｔ１←ｔｌ十Ｍ「←
」が操作された場合・・・・・・ｘＯ←ＸＯ、Ｎ「→」
が操作された場合・・・・・・ＸＯ←ＸＯ＋Ｎとしてｔ
ｌ　、ｘｏを増減値Ｍ、Ｎで更新し、また広がり情報入
力スイッチの操作に対しては、「←→」が操作された場
合、 α←α十Ｆ（α） ｔＯ←ｔＯ＋ｔ１ ｔ１←Ｏ Ｄ←α・ｔ。

とし、さらに「→←」が操作された場合、α←α十Ｆ（
α） ｔＯ←ｔｏ＋ｔ１ ｔ１←Ｏ Ｄ←α・ｔ。

として擬似エコー像５の形成を行えば、広がりを変えず
に上下方向の平行移動のみとすることができる。なお、
Ｆ（α）はαとの間に定めた関数値である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本弁明においては、地中埋設物のエ
コー像の位置と双曲線状の開口部広がりを、擬似エコー
像を車ね合わせることによって検出し、その検出値を基
に土壌の電波伝搬速度を篩用して地中埋設物の位置を検
出するようにしたため、土壌の比誘導率の測定器が不要
となり、安価な構成にすることができたうえ、アスファ
ルト下の地中埋設物の位置も’Ｉｈａ良く検出すること
ができる。さらに、土壌の比誘導率を推定地を用いない
ため、推定誤差による位置検出誤差がなくなり、高ｗＩ
度の位置検出を行うことができる。また、行列計篩など
の複雑な演粋を行なわないため、短時間のうちに位置検
出結果を得ることができる。

さらに、擬似エコー像が表示画面に視認性良く表示され
るので、オペレータが疲れることなく、重ね合わせの操
作を行なうことができる。

したがって重ね合わせのミス（フィティングミス）を起
こすことなく、重ね合わせを精度良く行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本弁明の一実施例を示すブロック図、第２図は
表示装置の表示画面の詳細を示す平面図、第３図は表示
器の駆動回路の構成例を示すブロック図、第４図（ａ）
はエコー像を双曲線状になることを説明するための説明
図、第４図（ｂ）は実際の表示画面を示す概念図、第５
図は受（ｆｆｉ電波（受信信号）のＡ／Ｄ変換変換処理
等力示すタイムヂＰ−ト、第６図（ａ）、（ｂ）は即設
カエコー像に対して擬似エコー像を重ねる操作をするた
めの説明図、第７図は送信波と受信波の時間関係を示す
タイムブヤー１へ、第８図は擬似エコー酸を埋設物エコ
ー像に重ね合わゼる時の位置関係を示す説明図、第９図
（ａ）、（ｂ）および第１０図（ａ）、（ｂ）は、第３
図に示すグラフィックメモリに格納される内容の一部を
例示した概念図、第１１図（ａ＞、（ｂ）は、表示画面
上の反対エコー像と擬似エコー酸を概念的に示す拡大図
である。 １・・・移動台車、２・・・本体部、３・・・ｊｊｌ！
設物、４・・・エコー像、５・・・擬似エコー像、１０
・・・送信別、１２・・・受信礪、２０・・・演輝装置
、２１・・・表示装置。 第１図 １ｂ 第２図 第４図（０） 第４図（ｂ） 第６図（０） 第６図（ｂ） 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）移動台車搭載の送信機から地中に向けて発射した
   電波の地中埋没物による反射波を移動台車搭載の受信機
   で受信し、前記反射波の伝搬時間によつて地中埋設物の
   位置を検出するレーダ方式の埋設物探査装置において、 地中埋設物の深さ方向および移動台車の移動方向のパラ
   メータとして地中埋設物のエコー像を表示する表示手段
   と、 送信機から電波を発射しながら移動台車を一定距離移動
   させた時に得られる反射波の伝搬時間に基づいて双曲線
   状の前記エコー像を形成し、前記表示手段に前記エコー
   像の信号強度に応じた色相または明度で前記エコー像を
   表示させる第１の手段と、 双曲線状の擬似エコー像を形成して前記表示手段に該擬
   似エコー像の中心部と輪郭部とをそれぞれ異なる色相ま
   たは明度で表示させる第２の手段と、 前記擬似エコー像の表示位置を移動してその頂点位置と
   開口部の広がりを地中埋設物のエコー像に一致させるた
   めの情報を前記第２の手段に入力する第３の手段と、 表示された２つのエコー像が一致した時の擬似エコー像
   の頂点位置と開口部の広がりを示す情報によって地中の
   電波の伝搬速度を算出する第４の手段と を具え、この第４の手段によって算出された伝搬速度の
   値を基に任意の地点における地中埋設物の位置を検出す
   るようにしたことを特徴とする埋設物探査装置。
2. （２）移動台車搭載の送信機から地中に向けて発射した
   電波の地中埋没物による反射波を移動台車搭載の受信機
   で受信し、前記反射波の伝搬時間によって地中埋設物の
   位置を検出するレーダ方式の埋設物探査装置において、 地中埋設物の深さ方向および移動台車の移動方向のパラ
   メータとして地中埋設物のエコー像を表示する表示手段
   と、 送信機から電波を発射しながら移動台車を一定距離移動
   させた時に得られる反射波の伝搬時間に基づいて双曲線
   状の前記エコー像を形成し、前記表示手段に前記エコー
   像の信号強度に応じた色相または明度で前記エコー像を
   表示させる第１の手段と、 双曲線状の擬似エコー像を形成して、前記表示手段に前
   記エコー像の表示に使用される色相とは異なる色相で擬
   似エコー像を表示させる第２の手段と、 前記擬似エコー像の表示位置を移動してその頂点位置と
   開口部の広がりを地中埋設物のエコー像に一致させるた
   めの情報を前記第２の手段に入力する第３の手段と、 表示された２つのエコー像が一致した時の擬似エコー像
   の頂点位置と開口部の広がりを示す情報によって地中の
   電波の伝搬速度を算出する第４の手段と を具え、この第４の手段によつて算出された伝搬速度の
   値を基に任意の地点における地中埋設物の位置を検出す
   るようにしたことを特徴とする埋設物探査装置。