JPH04128682A - 埋設物体の位置探査方法およびそのシステム、ならびに、光ファイバ・ケーブル - 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】

［０００１］

【産業上の利用分野】

本発明は、地下使用に適した位置探査可能な装置および
その方法に関する。 ［０００２］

【従来の技術】

銅通信ケーブルと光フアイバ通信ケーブルは、情報を伝
送する方法において、および、転送するエネルギーの形
においてさえ、非常に相異なっているが、それにもかか
わらず、同様の設置方法を使用して、はぼ同様の方法で
使用される。例えば、いずれのケーブルも、地上で使用
されることもあり、また、直接地中に埋設されることも
ある。 ［０００３］ 銅ケーブルは本質的に金属性であるため、金属材料を含
む必要のない、すなわち、全材料が誘電体であってもよ
い光ファイバ・ケーブルと異なって、落雷の事故からケ
ーブルを保護するために、特殊なシールディングがしば
しば必要である。吊り下げられたケーブルの部分および
埋設ケーブルの地表に露出した部分は、落雷を受けやす
い。落雷の問題は、ケーブルの周囲を包み、ケーブルの
縦方向にのびる金属シールドをケーブルに組み込むこと
によって部分的に克服されている。金属シールドは、し
ばしばケーブルの内側ジャケットと外側ジャケットの間
に配置され、ケーブルの長さに沿って異なる点で接地さ
れる。ケーブルの一部に落雷した場合、そのエネルギー
は金属シールド内へ接続して地中へ伝わり、金属シール
ド内に配置されたケーブルの伝送部分に障害を与えずに
済む。 ［０００４］ 光ファイバ・ケーブルは、しばしば、そのシース・シス
テム内に金属性の強化部分を組み込むことによって強化
されている。一般的に、ケーブルが最終の最外部プラス
チック・ジャケットを取り付けられる前に、複数の強化
ワイヤがケーブルの長さに沿ってらせん状に配置される
。これらのワイヤは金属性なので、落雷をケーブルに引
き寄せることがあり得る。落雷からの保護は、いくつか
の光ガイド・ケーブルに対して、銅ケーブルを保護する
のに使用される方法、すなわち、ケーブル設置中にケー
ブル・シース・システムの内部の周りに金属シールドを
配置することによって行われている。 ［０００５］ メンテナンスおよび再配置のため、および、将来のケー
ブル設置および掘削作業中にケーブルを切断することを
避けるようにケーブル路に印をつけるため、例えば埋設
ケーブルを位置探査できるのが望ましい。埋設されたケ
ーブル、ワイヤパイプおよびその他の物体は、その構造
がシールドまたは強化部分のような連続な縦方向にのび
る金属部分からなるものであるが、ケーブル位置探査器
と呼ばれる装置を使用することによって位置探査される
。 ［０００６］ このいわゆるケーブル位置探査器は、信号送信機および
信号受信機の２つの部分かなる。埋設構造の金属部分に
直接または誘導的に接続され、固定位置に置かれた信号
送信機は、その構造内にいわゆるトレーシング・トーン
を送信する。トレーシング・トーンは、埋設物体の金属
部分に、特性電磁場を放射させる電気信号である。作業
者は受信機を地面に接近して保持し、ケーブルが位置し
ていると作業者が考えている領域の上を左右に振り動か
す。受信機には、電磁誘導ピックアップ・コイル変換器
が取り付けられており、これは、トレーシング・トーン
によって生成された電磁場によって励振されると、埋設
物体の相対位置を示すと解釈できる信号を生成する。 ［０００７］ 最近、金属性強化部分を使用せずに光ケーブルの信頼性
に必要な強度をもつ光ファイバ・ケーブル・シース・シ
ステムが開発されている。米国特許第４，８７４．２１
９号には、光ファイバ・コア、そのコアが配置されるチ
ューブ、縦方向にのびる防水テープ、らせん状に巻いた
縦方向にのびる複数の非金属性強化部分および外部ジャ
ケットからなる光ファイバ・ケーブル・システムが開示
されている。 ［０００８］ このいわゆる全誘電体設計の利点の１つは、これは金属
性シース・システム部分を含まないため、落雷を引き寄
せたり、不注意によって電源ケーブルと交差した場合に
危険な電圧を送信したりしないことである。 ［０００９］

【発明が解決しよ゛うとする課題】

前記全誘電体設計の欠点の１つは、従来の埋設ケーブル
位置探査技術が使用できないことである。埋設ケーブル
が縦方向にのびる金属部分を含まない場合、明らかに、
上で説明された埋設ケーブルの従来の位置探査手段は使
用できない。全誘電体埋設ケーブルを位置探査する装置
および方法は、必要なことであり、従来おそらくどこに
も示されていないことである。 ［００１０］

【課題を解決するための手段】

埋設された全誘電体ケーブルを位置探査するという前記
の問題は、本発明の方法およびシステムによって解決さ
れる。 ［００１１］ 例えば、誘導部分および容量部分ならびに表面にマウン
トされたダイオードを有するプリント回路からなる電子
共鳴タグが、例えば全誘電体光ケーブルのような埋設さ
れた物体とともに配置される。電子共鳴タグの容量性部
分およびダイオードは、電子共鳴タグが外部電磁刺激に
よって励振された場合に特性的に共鳴するような値に設
定される。 ［００１２］ １つの実施例では、送信部分からなるトランシーバが、
高利得アンテナを通して、少なくとも２つの周波数のエ
ネルギーからなる電磁エネルギーを生成し送信するよう
に設定される。送信エネルギーは、第１周波数ｆおよび
第２周波数ｆｂ受信機が備えられるが、これは、高利得
アンテナに接続された入力をもち、このアンテナは送信
部分が取り付けられているものと同じアンテナでもよい
。そしてこの受信機は、２つの送信周波数の相互変調生
成周波数を受信するのに有効である。 ［００１３］ 電子共鳴タグを有する光ファイバ・ケーブルは埋設され
、従って視界から隠される。光ケーブルの場合、電子共
鳴タグは、ケーブルの同軸に配置された誘電体シース部
分の中またはその間に含まれる。電子共鳴タグはケーブ
ルの長さに沿って間隔をおいて配置され、円周方向には
ずらして配置される。 ［００１４］ ケーブルは、上記のトランシーバ装置で位置探査される
。これを実行するために、作業者は、ケーブルが埋設さ
れていると考えられる一般的な領域にトランシーバを走
査する、すなわち、振り動かす。送信部分は、少なくと
も１つの周波数のエネルギーからなり、１つの実施例で
は２周波数からなる電磁エネルギーを送信する。これが
実行されると、送信部分によって発生された電磁エネル
ギーは地表を貫通し、その間に、電子共鳴タグを励振す
る。 ［００１５］ 電子共鳴タグは非線形応答をもつので、２つの送信周波
数の相互変調生成周波数を放射する。受信機は相互変調
信号を受信し、その信号を、埋設ケーブルの位置を決定
するために有用な出力信号に変換する。 ［００１６］

【実施例】

図１を見ると、本発明のケーブル位置探査の実行方法が
示されている。図１に見られるように、ケーブル２０は
地表面２１の下に埋設されて示されている。図２に示さ
れているように、ケーブル２０は、縦方向にのびるコア
・チューブ２４内に配置された少なくとも１つの光ファ
イバ２３を有するコア２２からなる。望ましい実施例で
は、複数の強化部分２６〜２６が、コア・チューブ２４
の長さに沿って縦方向に、または、らせん状に配置され
る。さらに、防水材料２７もコア・チューブの周りに配
置される。防水材料は、図示されているようにテープで
あってもよいし、またはその代わりに、防水繊維（図示
せず）でもよい。 ［００１７］ ケーブル２０は全誘電体ケーブルである、すなわち、ケ
ーブルを構成するすべての材料、例えば、強化部分は、
非金属である。明かな理由によって、ケーブル２０が、
地下埋設にもかかわらず位置探査可能であることが重要
である。 ［００１８］ 埋設された非誘電体ケーブル、すなわち、連続的な金属
要素を有するケーブルが位置探査されることが所望され
る場合、従来のケーブル探査方法が利用できる。図３に
、従来のケーブル位置探査の実行方法が示されている。 図３に示されるように、ケーブル３０は、銅ワイヤ３２
〜３２のコア３１を有し、地表面３３の下に埋設されて
示されている。信号送信機３４が、ケーブル３０の一部
３７へのいわゆるトレーシング・トーン３６を含めて示
されている。 ［００１９］ もう１つの実施例では、信号送信機３４は、ワイヤ３８
によってケーブル３０に電気伝導性をもって接続される
。トレーシング・トーン３６は、５０ヘルツ（Ｈｚ）か
ら数百キロヘルツ（ｋＨｚ）の周波数範囲内にある。こ
の周波数範囲で゛は、トレーシング・トーン３６はＡ、
Ｃ，電流の形であり、ケーブル３０の長さに沿って伝わ
り、その間にケーブルの周りに磁場３５を発生する。 ［００２０］ 作業者が、多巻回ワイヤ・ループを有するセンサ部分４
０、信号強度インジケータを有するハンドル部分４１お
よび柄部分４２からなる携帯検出器３９とともに図示さ
れている。ケーブル位置探査実行中、携帯検出器３９は
、センサ部分４０が地表面３３のすぐ上に位置するよう
に、しかし地表面３３に接触しないように保持される。 作業者がセンサ部分４０を、ケーブル３０の一般的な位
置の上で掃引すると、磁場３５がセンサ４０の多巻回ワ
イヤ・ループに電流を誘導する。 ［００２１］ ワイヤ・ループ内の誘導電流は、その強度の示度がメー
タ上に表示されるか、または、音変換器によって生成さ
れる変動するボリュームの音として聞こえるように変換
される。これらのメータまたは変換器のいずれかは、携
帯検出器３９のハンドル部分に位置する。携帯検出器が
ケーブル上の一般的な領域を掃引されると、相対的に高
いメータの読みまたは音量が、例えばセンサ部分４０が
埋設ケーブル３０の直上にあることを示す。センサ部分
が横へ移動されると、メータの読みまたは音量は減少す
る。従って、ケーブルの相対的に正確な位置は、今説明
されたような回帰プロセスを使用して決定される。 ［００２２］ 今説明された従来の方法は、図２の全誘電体ケーブル２
０を位置探査するためには使用できない。埋設された全
誘電体ケーブル２０を位置探査するためには、ケーブル
は本発明によって改良されなければならない。 ［００２３］ 全誘電体ケーブルのような埋設ケーブルを位置探査する
ことができるように、ケーブルには電子共鳴システムが
備えられる。このために、複数の電子共鳴タグ４４〜４
４（図２参照）が、コア・チューブ２４と外部シース部
分４８の外面４６との間に配置される。１つの実施例で
は、電子共鳴タグ４４〜４４は、シース部分４８からな
るプラスチック材料内に、シース部分の内面５０に隣接
して埋め込まれる。 ［００２４］ 所望される実施例では、電子共鳴タグ４４〜４４は、キ
ャリア・テープ４９（図４参照）に沿って縦方向にだけ
でなく横方向へも間隔をおいて配置される。その理由は
、例えば、テープがシース作業中にコア・チューブ２４
の周りに巻き付けられるときに、それぞれの連続する電
子共鳴タグが回転方向に、先行する電子共鳴タグから例
えば１２０度だけ変位するからである。 ［００２５］ 他の点ではすべて誘電体であるシースの中に組み込まれ
た電子共鳴タグ４４〜４４は、金属部分からなる。しか
し、これらの部分は、ケーブルの長さ方向に関しては非
連続であり、実際、ケーブル内で約６０ｃｍごとに間隔
をおいて配置されている。しかも、電子共鳴タグ４４〜
４４は、ケーブルのいずれかの部分を電気的に接地する
ようないかなる種類のパスももたない。従って、電子共
鳴タグ４４〜４４は、ケーブルへの落雷の可能性を増加
させることはない。 ［００２６］ 電子共鳴タグ４４〜４４のうちの１つおよび付随する等
価回路の例が図５および図６に示されている。想起され
るように、電子共鳴タグを全誘電体ケーブル構造内に組
み込む１つの方法は、電子共鳴タグを、ケーブル・シー
ス構造の部分の間に配置するか、または、その中に埋め
込むという方法である。従って、所望されることは、電
子共鳴タグは、はとんど平面からなり、相対的に薄いこ
とである［００２７］ 一般的な電子共鳴タグは、相対的に薄い誘電体基板５２
の平面上に配置されたフォイル回路５１および表面上に
マウントされたダイオード５３からなる。フォイル・パ
ターンの形および誘電体基板の平面上でのその各部分の
配置は、図６の等価回路において、それぞれキャパシタ
５４およびコイル５５で表された容量性および誘導性素
子を与える。 ［００２８］ 好ましい実施例では、誘導性フォイル・ループ５８は端
点５６〜５６をもつ開ループであり、およそ幅１２ｍｍ
および長さ９０ｍｍで、これは１゜０ＧＨｚ電磁信号の
電気的な１／２波長に等しい。ダイオード５３の１対の
リード線５７〜５７は、誘導性フォイル・ループの端点
５６〜５６にはんだづけされ、従って電気伝導性フォイ
ル・ループ５８が電気的に閉じる。 ［００２９］ もう１つの誘導性フォイル・ループは、５８で示されて
いるが、ダイオード５３と電気的に並列に配置される。 誘導性フォイル・ループ５８は、電子共鳴タグの動作周
波数（１，０ＧＨｚの範囲）において、ダイオード５３
の接点容量と正確に共鳴するようなインダクタンス値を
もつ。このインダクタンスは、ダイオード５３の接点容
量がダイオードを分流するのを防ぐために必要である。 これがない場合、ダイオードの信号ミキサとしての有効
性が低下する。 ［００３０］ 本発明の方法によって位置探査されるケーブル２０は、
通常、０．５〜１．５メートルの範囲の深さに埋設され
る。作業者が、携帯トランシーバ６０（図１参照）をも
って図示されており、携帯トランシーバ６０は、送受信
アンテナ６３を有するセンサ部分６２、送信機部分６４
および受信機部分７４（図７参照）からなる。ハンドル
部分６６は、メータ変換器６７および音声変換器６８を
有し、これらの機能はそれぞれ、センサ部分によって伝
播された信号を、計器信号および音響信号に変換するこ
とである。柄部分６９は、ハンドル部分をセンサ部分と
接続する。 ［００３１］ 作業者はまず第１にケーブルの一部の一般的な位置を推
定することによって、埋設ケーブル２０を位置探査する
。ケーブルの一部の形跡は、ケーブルが終結もしくは他
のケーブルに接合されている、付Ｄｌするクロージャの
既知の位置か、または、慣習、経、験もしくは地図によ
って指示される一般的な位置のいずれかである。作業者
は、トランシーバ６０を、その一般的な位置に保持し、
センサ部分６２が地表面２１に接近するが接触しないよ
うに保持されるようにする。センサ部分はまた、埋設ケ
ーブル２０の直上の部分を含む地表面の一部を掃引する
。 ［００３２］ 作業者が地表面上でセンサ部分６２を掃引するとき、セ
ンサ部分は電磁エネルギーを送信する。この電磁エネル
ギーは、少なくとも２つの周波数ｆおよびｆｂａ のエネルギーを有し、ｆｂはｆ８の約５％以内であり、
送信機部分６４によって発生される。少なくとも２つの
周波数からなる電磁エネルギーを以下では電磁信号７１
と呼ぶ。電磁信号７１は土壌７２を貫通し、電磁信号７
１の範囲内の交流電流を電子共鳴タグ内に誘導すること
によって、電子共鳴タグ４４〜４４を励振する。 ［００３３］ 各電子共鳴タグ４４の電子共鳴回路のダイオード５３は
、センサ部分６２の送信機によ、って送信された電磁信
号７１の２周波数ｆおよびｆｂのミキサとして動作する
。２周波数がダイオードのような非線形デバイスで混合
されると、２周波数の組合せの高調および相互変調成分
が生成される。従って、Ａｃｏｓ（２πｆ２π（２ｆ８
−ｆｂ）ｔ］の式で表される。ただし、ｋは回路の変換
効率に関係した係数である。 ［００３４］ ｆ８とｆｂがかなり接近した周波数である場合、ダイオ
ード５３で混合された周波数から生成される相互変調周
波数成分（２ｆ−ｆ）は周波数ｆおよびｆ、にａｂ　　
　　　　　　　ａ 相対的に近い。ｆ、ｆ　および相互変調周波数（２ｆ８
−ｆｂ）が相対的に近い場ｂ 合、アンテナ６３は、周波数ｆおよびｆｂの送信と、電
子共鳴タグによって放射される相互変調周波数（２ｆ８
−ｆｂ）からなる復帰信号７３の受信との共通のアンテ
ナであってよい。′復帰信号７３の出力は信号ｆの出力
の２乗に比例するので、ｆ信号のみに余分の出力を与え
ることによって復帰信号は最大化される。 ［００３５］ センサ部分６２によって受信される放射信号７３の大き
さは、受信機部分７４における許容可能な信号−ノイズ
比を得るためには十分な強度がなければならない。電子
共鳴タグによって吸収され放射され、従ってセンサ部分
６２の受信機部分７４によって受信されるエネルギーの
大きさは、とりわけ、電磁信号７１の周波数、電子共鳴
タグに入射する電磁信号の大きさ、電子共鳴タグの有効
露出表面積および局所的土壌状態の関数である。 ［００３６］ 放射信号７３の周波数および大きさは、選択された電子
共鳴タグの特性、ケーブル位置探査方法および装置が有
効である深度範囲、および局所的土壌状態によってほと
んど決定される。周波数および大きさは、必要な性能を
満足するように最適化される。 ［００３７］ 電子共鳴タグの有効露出表面積は、電子共鳴タグの実表
面積に、電子共鳴タグへの送信信号の入射角のサインを
かけたものである。従って、電磁信号７１が電子共鳴タ
グの平面に垂直に入射する場合、電子共鳴タグの有効露
出表面積は１と実表面積の積であり、これは実表面積に
等しい。従って、吸収および放射されるエネルギーの大
きさは最大化される。電磁信号が電子共鳴タグの平面に
並行である場合、有効露出表面積はＯと実表面積の積で
あり、従って吸収されるエネルギーはＯである。理解さ
れるように、電子共鳴タグの有効露出表面積は、送信信
号に対する電子共鳴タグの向きによって変化する。 ［００３８］ 土壌減衰は、電子共鳴タグへ向かう電磁信号に影響を与
えるだけでなく、電子共鳴タグによって放射され受信機
部分７４によって受信される信号にも影響を与える変数
である。電磁信号が土壌を通過する際の減衰は、信号が
通過する土壌の状態および信号周波数の関数である。図
８を見ると、すべての型の土壌状態に対して、一方向土
壌減衰は送信信号の周波数の上昇とともに上昇すること
が分かる。さらに、一方向土壌減衰は土壌の含水率の関
数でもある。 ［００３９］ 例えば、乾燥土壌に対する電磁信号の土壌減衰（ｄＢ／
メートル（深さ））はＩＭＨｚからＩＧＨｚの信号周波
数のそれぞれに対し、約０．５ｄＢから２゜５ｄＢ／メ
ートル（深さ）に上昇する。湿潤土壌に対しては、土壌
減衰は、ＩＭＨｚからＩＧＨｚの電磁信号周波数のそれ
ぞれに対し、１．５ｄＢから７．５ｄＢ／メートル（土
壌の深さ）に上昇する。図８のグラフには、周波数の関
数とし電磁信号は、ＩＭＨｚからＩＧＨｚの電磁信号周
波数それぞれに対し、４ｄＢ／メートル（深さ）および
１７．５ｄＢ／メートル（深さ）の割合で減衰する。 ［００４０］ 魚篭波源から伝播する信号に対しては、本発明の送信機
部分６４によって伝播する。１／ｄ４は復帰レーダ信号
の強度のよく知られた関係であり、波長に比べて大きい
距離に対して適用される。埋設ケーブルの目的に対して
は、距離は１メートル以下のオーダである。１メートル
以下のオーダの波長をもつ周波数は３００ＭＨｚ以上の
周波数に対応する。この周波数以下の周波数に対しては
、復帰信号強度のｄに対する関係は、１／ｄ４から１／
ｄ６に変更される。従って、少なくとも３００ＭＨｚ以
上のシステム周波数で動作することが望ましい。 ［００４１］ １．０ＧＨｚの動作周波数の選択は、復帰信号を送信信
号から分離するために使用される検出技術を制限する。 例えば、パルス・ゲーティング技術は使用できない。共
鳴回路のｒＱＪが約１０であると仮定すると（ここでシ
ステムのＱは、励振を止められた共鳴回路の減衰曲線の
傾きに関係する）、電子共鳴タグのエネルギーは、共鳴
が約１０ナノ秒間しか続かないと予想されるほどのもの
である。 この時間は、信号を送信し、送信機のスイッチを切り、
復帰信号を探すために受信機のスイッチを入れるのに十
分な時間ではない。従って、もう１つの方法では第３の
周波数をもつ信号を発生する２つの周波数からなる信号
が使用される。 第３の信号は上で説明された相互変調成分であり、その
検出は送信信号を受信信号から区別するために使用され
る。 ［００４２］ 図７にはトランシーバ６０のブロック図が示されている
。送信機部分６４は、それぞれ信号ｆおよび几を発生す
るための１対の安定発振機８１および８２を有する。信
号ｆおよびｆｂはそれぞれ増幅器８３および８４で増幅
される。前に説明された理由によって、信号ｆは信号ｆ
ｂよりも高いレベルに増幅される。−７４の信号検出能
力を高めるために、送信信号ｆｂは、発振器８２の出力
においてミキサ８６によって変調される。 ［００４３］ 増幅器８１および８２においてそれぞれ十分に増幅され
た後、信号ｆおよびｆｂは出力結合器８８で結合され、
２周波数からなる結合された信号は、方向性結合器９２
を介して高利得アンテナ６３へ送られる。出力結合器８
８は、増幅器８１と８２を互いに独立させ、スプリアス
の相互変調生成物が増幅器内に発生しないようにするた
めにも使用されている。 ［００４４］ 送信電磁エネルギーは２つの信号からなり、それぞれ固
有の周波数をもち、これらの信号は目的電子共鳴タグ４
４で結合されるということは理解されなければならない
。方向性結合器９２は、共通のアンテナを送信および受
信両方のアンテナとして機能させることを可能にする。 方向性結合器は、送信信号がトランシーバ６０の受信機
部分７４に直接入ることを防止する。 ［００４５］ 復帰信号７３はアンテナ６３によって受信され、方向性
結合器９２を介してノッチ・フィルタ９３に送られる。 ノッチ・フィルタ９３は、送信信号ｆおよびｆｂの一部
がトランシーバ６０の受信機部分７４内の他の部分に達
することを防止するのに有効である。これがない場合、
信号ｆおよびｆｂの一部が受信機部分７４内の他の部分
に対して過負荷となり、電子共鳴タグによって放射され
た相互変調成分と同一の周波数をもつ無関係の相互変調
生成物が生じる可能性がある。 ［００４６］ 復帰信号７３はノッチ・フィルタ９３を出て、増幅され
、少なくとも１つの帯域フィルタ９４を通り、所望され
る相互変調周波数（２ｆ８−ｆ、）が主に含まれる非常
に狭い周波数スペクトルからなる信号のみが検波器９６
を通過する。検波器９６は、発振器部分での信号ｆｂの
変調の結果として、Ｄ、Ｃ，電圧または低周波音響信号
を生成する。Ｄ、Ｃ，電圧は、メータまたは他の信号レ
ベル指示装置を駆動するために使用され、音響信号は、
放射信号の強度の標識として音響出力を生成するために
スピーカへ送られる。 ［００４７］ 受信機部分７４（再び図７参照）は、２つの送信周波数
の相互変調成分のみを受信するように同調される。復帰
信号７３０強度は、とりわけ、ケーブル２０が埋設され
ている深さと、土壌７０の状態によって変化する。トラ
ンシーバ６０のセンサ部分が地面の上を掃引し、信号を
送受信すると、復帰信号は、例えば音響信号や計器信号
のような人間の感覚を刺激する信号に変換され、これら
の信号は復帰信号の強度によって変化する。 ［００４８］ 例えば、センサ部分６２がケーブルの直上に位置すると
、相対的に最大ボリュームの音響信号が聞かれる。セン
サ部分６２がこの位置から移動すると、音響信号のボリ
ュームは減少する。センサ部分が、最高の指示信号強度
が達成されるまでだんだんと短い掃引で左右に移動され
るという回帰プロセスによって、作業者は、ケーブル２
０の位置を正確に位置探査することが可能になる。 ［００４９］ 以上説明された装置は単に本発明を例示するためのもの
であるということは理解されなければならない。当業者
であれば、本発明の原理を実現し、本発明の技術思想お
よび技術的範囲に包含されるようなその他の装置も考え
得るであろう。 ［００５０１ 【発明の効果］ 以上述べたごとく、埋設物体、特に、埋設ケーブルに電
子共鳴タグを配置し、その電子共鳴タグが、地上のトラ
ンシーバから送信された電磁波を別の周波数で返すこと
によって、落雷防止のためにすべて誘電体で形成された
光ファイバ・ケーブルのような、埋設物体がすべて非金
属でできていて従来の位置探査システムが使用不能な場
合にも、本発明の方法およびシステムによれば、埋設物
体の位置探査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のケーブル位置探査方法の実行を表す図である。

【図２】 複数の電子共鳴タグを有するシース・システムをもつ、
全誘電体通信ケーブルの透視図である。

【図３】 連続的な金属要素を有するケーブルの位置探査をするた
めの従来のケーブル位置探査方法の実行を表す図である
。

【図４】 複数の電子共鳴タグがその上に配置されるキャリア・テ
ープの透視図である。

【図５】 図２に示された電子共鳴タグの平面図である。

【図６】 図５に示された電子共鳴タグの等価回路図である。

【図７】 本発明の位置探査方法を実行するに際して使用されるト
ランシーバのブロック図である。

【図８】 電磁信号の一方向土壌減衰のグラフ表示図である。

【符号の説明】

２０　ケーブル ２１　地表面 ２２　コア ２３　光ファイバ ２４　コア・チューブ ２６　強化部分 ２７　防水材料 ３０　ケーブル ３１　コア ３２　銅ワイヤ ３３　地表面 ３４　信号送信機 磁場 トレーシング・トーン 携帯検出器 センサ部分 ハンドル部分 柄部分 電子共鳴タグ 外部シース部分 キャリア・テープ フォイル回路 誘電体基板 ダイオード キャパシタ コイル 誘導性フォイル・ループ 携帯トランシーバ センサ部分 送受信アンテナ 送信機部分 ハンドル部分 メータ変換器 音声変換器 柄部分 受信機部分 発振器 発振器 増幅器 増幅器 ミキサ 出力結合器 方向性結合器 ノッチ・フィルタ 帯域フィルタ 検波器

【書類名】

【図３】 図面

【図２】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】 発振機 ダイオード トランシーバ

【図８】 信号周波数 ０発 ０発 ブ　ベストウ アル　ジエイ、シエピ ス ロイス　エイ、ターナ ブルット　ドライブ　１７０ アメリカ合衆国　３００９２　　ジョーシア、ノークロ
ス、メイアップル　コート４２３０

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】埋設物体を位置探査する方法において、埋
   設物体に付随した少なくとも１つの電子共鳴タグに対し
   、前記電子共鳴タグ内に、少なくとも２つの周波数から
   なり、遠隔の放射送信機である源からの交流電流を誘導
   することによって、前記電子共鳴タグを励振するステッ
   プと、その源が前記励振された第３の周波数をもつ放射
   電磁場を検出し、前記物体の位置を探査するステップ を含むことを特徴とする埋設物体の位置探査方法。
2. 【請求項２】前記交流電流が第１周波数および第２周波
   数からなり、第１周波数が少なくとも約３００ＭＨｚで
   あることを特徴とする請求項１の方法。
3. 【請求項３】２周波数のうちの一方が、２周波数のうち
   の他方の約５％以内であることを特徴とする請求項１の
   方法。
4. 【請求項４】前記交流電流が第１周波数および第２周波
   数からなり、前記第３周波数が前記第１または第２周波
   数の高調波であることを特徴とする請求項３の方法。
5. 【請求項５】前記交流電流が第１周波数および第２周波
   数からなり、前記第３周波数が前記第１および第２周波
   数の相互変調項であることを特徴とする請求項３の方法
   。
6. 【請求項６】少なくとも１つの光ファイバと、前記光フ
   ァイバに沿って間隔をおいて配置された複数の共鳴タグ
   をもつシース・システムとを有する光ファイバ・ケーブ
   ルにおいて、各前記共鳴タグが、前記ケーブルに付随し
   た電子共鳴タグからなり、前記共鳴タグが、組み込みの
   共鳴ループを有し、２つの周波数からなるエネルギーを
   受信すること、および前記２つの周波数とは異なる第３
   の周波数の信号を発生ならびに放射することが可能であ
   ることを特徴とする光ファイバ・ケーブル。
7. 【請求項７】前記組み込み共鳴ループが誘電体基板から
   なり、その基板上に、所定の容量性および誘導性素子を
   形成するのに有効なフォイル回路が配置され、前記共鳴
   タグがダイオード素子を有することを特徴とする請求項
   ６の光ファイバ・ケーブル。
8. 【請求項８】前記埋設ケーブルに付随し、それに沿って
   間隔をおいて配置された複数の電子共鳴タグをもつ埋設
   ケーブルを位置探査するシステムにおいて、 前記共鳴タグは組み込みの共鳴ループを有し、前記共鳴
   タグは、少なくとも１つの周波数で送信されたエネルギ
   ーからのエネルギーを受信すること、および、前記少な
   くとも１つの周波数とは異なるもう１つの周波数の信号
   を発生すること、および、前記もう１つの周波数で信号
   を放射することが可能であり、前記少なくとも１つの周
   波数を有する電磁エネルギーを送信する手段、および、
   前記もう１つの周波数で放射された信号を受信する手段
   と、前記送信エネルギーと放射信号を弁別する手段と、
   前記もう１つの周波数で受信した有効な信号に応じて、
   前記埋設ケーブルの存在を示す指示手段と からなることを特徴とする埋設ケーブルの位置探査シス
   テム。
9. 【請求項９】前記埋設物体に付随した少なくとも１つの
   電子共鳴タグをもつ埋設物体を位置探査するシステムに
   おいて、前記共鳴タグは組み込みの共鳴ループを有し、
   前記共鳴タグは、少なくとも２つの周波数で送信された
   エネルギーからのエネルギーを受信すること、および、
   少なくとも１つの他の周波数の信号を発生すること、お
   よび、前記１つの他の周波数で信号を放射することが可
   能であり、 少なくとも第１および第２周波数からなる電磁エネルギ
   ーを送信する手段、および、第３周波数で放射された信
   号を受信する手段と、前記送信エネルギーと放射信号を
   弁別する手段と、前記第３周波数で受信した有効な信号
   に応じて、前記埋設物体の存在を示す指示手段とからな
   ることを特徴とする埋設物体の位置探査システム。
10. 【請求項１０】第１および第２周波数で電磁エネルギー
    を送信する前記手段が、 第１および第２周波数で第１および第２信号を発生する
    第１および第２発振器と、 前記発振器の第１および第２信号を増幅する第１および
    第２増幅器と、前記増幅された第１および第２信号を、
    ２周波数からなる信号に結合し、前記増幅器を互いに独
    立させる出力結合器を有し、２周波数からなる前記信号
    が信号受信手段にはいることを防止する方向性結合器と
    、 ２周波数からなる前記信号を送信するアンテナとを含む
    ことを特徴とする請求項９のシステム。
11. 【請求項１１】第３周波数で送信された信号を受信する
    前記手段が、第３周波数で送信された信号を吸収するア
    ンテナと、前記第３周波数で放射された信号の所望され
    る部分をフィルタリングし、増幅する狭バンド増幅器と
    、 ２周波数からなる送信信号の一部が前記狭バンド増幅器
    に入ることを防止するノッチ・フィルタと、 前記放射された第３周波数の所望される部分を受信し、
    前記放射された第３周波数の強度に関係した信号を生成
    する検波器部分とを有することを特徴とする請求項１２
    のシステム。