JPH0745095U - 埋設物探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 埋設物探知装置のエコー信号の表示画面を見
易くする。 【構成】 探知機が所定距離だけ移動する度に得られる
距離パルスにもとづいて、距離パルスの直後のエコー信
号から次の距離パルスまでの間のエコー信号を積分また
は平均化した処理信号にもとづいて表示画面を得る移動
距離軸表示と、エコー信号が得られた時間どおりに、そ
のまま表示画面に表示する時間軸表示とを切替表示し得
るようにして、移動距離軸表示ではＳ／Ｎのよい実形状
の表示が得られ、時間軸表示では埋設物の移動距離方向
の形状における詳細変化を表示し得るように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本考案は地下埋設物等の埋設物を探知する埋設物探知装置の改良に関するもの である。 〔従来の技術〕 こうした装置として、レーダの測定用パルスをくり返し発射して地下埋設物か ら得られるエコー信号を、Ｙ軸を探知距離とする表示画面のＹ軸の１本の線を表 すエコー情報として表示するとともに、エコー信号を得る探知部が所定距離だけ 移動する度に得られる距離パルスにより表示画面上に距離マークを表示して、埋 設物の大きさを判断し得るようにしたもの（以下、従来技術（１）という）が特 開昭５５−１５６８７９などにより開示されている。 こうしたＹ軸を探知距離として表示する魚群探知装置において、同時に移動さ れられながら所定距離だけ前後に離れて探知した２つの探知信号を、１つの記録 また表示画面上に表示位置関係を一致させて表示するとともに、その一致時点の １つの探知信号を表示するか、または、各探知信号を各所定回数分をその一致時 点の１つの表示線上に重ねて表示するように、表示用メモリに取り込みを行うよ うにしたもの（以下、従来技術（２）という）が特開昭５５−１０５４２・特開 昭５５−２３４８６などにより開示され、また、Ｘ軸側の表示を記録紙の送り量 とし、Ｙ軸側の探知距離を記録ペンの走査量として表示する記録式の魚群探知装 置において、記録紙の送り速度を船速に対応して変化させることにより、走査表 示線の間隔を粗密変化させて記録紙の送り量が移動距離に対応するようにしたも の（以下、従来技術（３）という）が実開昭５４−１３１８５９などにより開示 されている。 さらに、探知距離を半径とし、探知方向を角度としたＰＰＩ表示のレーダ表示 装置において、エコー情報を方位メモリのカウントと対応して積分するとともに 、方位メモリのカウントによりレーダアンテナの方位角度を制御するようにした もの（以下、従来技術（４）という）が特開昭４８−９０６９２などにより開示 されている。 〔考案が解決しようとする課題〕 上記の従来技術（１）・従来技術（２）のものでは、探知信号の表示線の走査 は距離パルス信号には無関係に所定の繰返速度で表示されているため、アンテナ の移動速度の変化によって、各距離マーク間の表示間隔が伸縮変化してしまうの で、地下埋設物の表示像が実態と一致しない探知像になってしまうという不都合 が生じてしまう。 こうした不都合を解消するため、従来技術（３）のの技術思想を導入したとす れば、表示画面のＹ軸表示線を粗密変化させることになり、表示用の主メモリの 記憶アドレス量と読出速度とを、移動速度の遅速に合わせて変化させるようにし なければならず、構成が複雑化してしまい、軽便安価なものにして提供し得なく なるという不都合が生じてしまう。 また、エコー信号を積分または平均化してエコー情報をＳ／Ｎ比のよいものに するため、従来技術（４）の技術思想を導入したとすれば、探知方向の単位角度 変化を移動距離の変化に置き換えることになり、細かい単位移動距離当たりに所 定回数の測定用パルスを送信して得られたエコー情報を、その所定回数分だけ積 分するようにしなければならず、高価な送信電力回路などを、それに見合った複 雑な回路構成にしなければならず、軽便安価なものにして提供し得なくなるとい う不都合が生じてしまう。 このため、こうした不都合のないものを軽便安価な構成で提供することが望ま れているという課題がある。 〔課題を解決するための手段〕 本考案は、上記のような 測定用パルスをくり返し発射して地下埋設物等の埋設物から得られるエコー信 号をバツフアメモリに一時記憶させた信号を、Ｘ軸を移動距離とし、Ｙ軸を探知 距離とする表示画面に表示信号を与えるための主メモリに、Ｙ軸の１本の線を表 すエコー情報（以下、Ｙ軸線情報という）として記憶することにより、表示画面 に、埋設物の探知像の表示を行うとともにエコー信号を得る探知機が所定距離だ け移動する度に得られる距離パルスにもとづく表示をも行うようにした埋設物探 知装置において、 測定用パルスを移動距離に無関係に周期的に発射してエコー信号を得るととも に、上記の距離パルスによって、距離パルスの直後のエコー信号から次の距離パ ルスまでの間のエコー信号を積分または平均化した信号（以下、処理信号という ）を、上記のバツフアメモリに記憶する制御を行う処理記憶手段と、 上記の処理信号をＹ軸線情報として主メモリに記憶するＹ軸線情報記憶手段と を設けることにより、上記の課題を解決し得るようにしたものである。 〔実施例〕 以下、図により実施例を説明する。 地中等に埋設されたケーブル、ガスまたは水道管等の地下埋設物（以下、物標 という）に対し、地上から電波を放射して、これらの物標からのエコーを受信し 、その位置、深さ等を測定するレーダ方式による地下埋設物の探知機では、一定 周期で測定用パルスをくり返し発射し、その反射信号、即ち、エコー信号を受信 する探知機を物標上を移動させて、得られたエコー信号をバツフアメモリを介し て主メモリに記憶し、この記憶内容を読み出して物標像を表示するが、探知機の 移動が一定速度では行えないので、一定の移動距離ごとに移動パルスを発生し、 この移動パルスによりバツフアメモリに対するエコー信号の一時記憶を制御する ことなどによって、エコー信号を無駄なく利用するとともに、表示される物標像 が正確に表示されるようにしたものであり、第１図において、１は、測定用パル スの送受信器、アンテナおよび受信エコーのＡ／Ｄ変換器等よりなる探知部で、 これは移動車両等により地表面上を移動させる。 ２は探知部１が所定の距離だけ移動する度に距離パルスを発生する距離センサ ー、３はバツフアメモリ、４はバツフアメモリ３への書込み時間を制御する回路 であり、５は切替スイッチで、ａ側は後述するブラウン管表示器９のＸ軸を距離 軸とする場合、即ち、距離対エコー情報時、ｂ側はこれが時間対エコー情報時、 即ち、従来の表示手段の場合である。 ６は主メモリ、７は表示制御回路、８は距離センサー２よりの距離パルスを積 算等により前記距離軸上に数字で基準地点からの移動距離を表示させるための数 字回路、９はブラウン管表示器である。 切替スイッチ５がａ側に切り替えられて、距離対エコー情報になっている状態 では、探知部１よりのエコー信号は、距離センサー２の一定距離ごとに発生する 距離パルスで駆動される書き込み時間を制御する回路４によって、バツフアメモ リ３に一時記憶される。 なお、この制御は、距離センサー２よりの距離パルスの直後のエコー信号から 次の距離パルスまでの間のエコー信号の積分または平均化をする処理を行うもの で、エコー信号を積算して Ｓ／Ｎ比を良くするように処理しているものである 。 なお、距離センサー２より発生する距離パルスの距離間隔は、必要とする測定 の分解能であり、その目的により適宜に選定するが、一般には２ｃｍ〜２０ｃｍ とする。 以上のようにして、制御されたエコー信号は、バツフアメモリ３に一時記憶さ せることをくり返し実施し、これを主メモリ６に導くが、この場合、表示制御回 路７は、主メモリ６に新たな制御されたエコー情報が書き込まれるごとに、最も 古い情報が消されて、ブラウン管表示器９のブラウン管面上の表示画像が探知部 １の移動距離に応じて移動するように情報の書き込み、読み出しを制御する。 また、切替スイッチ５がｂ側に切り替えられて、時間対エコー情報になってい る状態では、Ｘ軸は時間軸になるので、従来のものと同様に、エコー信号が得ら れた時間どおりに、そのまま表示される。 第２図は、上記の距離対エコー情報の状態において、数字回路８により数字に よる距離表示を行ない、探知した物標が１個の場合におけるブラウン管表示器９ の表示画面の表示例で、Ｘ軸が距離、Ｙ軸はエコー情報、即ち、物標までの距離 である。 １０は探知部１における送信パルスの発振線、即ち、測定開始信号、１１はエ コー情報を１本の表示線で示したラスター走査線、１２はエコー情報、１３は数 字回路８により数字化された距離である。 なお、以上の本考案の説明は、地表面上を移動し、地下埋設物の探知を行う場 合について述べたが、これは高層建築物等の垂直面を移動させ、所望の物標探知 にも使用可能なことは当然であり、そうした物標を埋設物として探知する場合の 埋設物探知装置にも、本考案を適用し得るものである。 〔考案の効果〕 本考案によれば、以上のように、切替スイッチ５をｂ側にして距離対エコー情 報の状態にした場合においては、距離センサー２から所定距離だけ移動する度に 得られる距離パルスによって、距離パルスの直後のエコー信号から次の距離パル スまでの間のエコー信号を積分または平均してバツフアメモリにエコー情報とし て記憶するように制御することにより、距離パルスの直後のエコー信号から次の 距離パルスの間までのエコー信号を無駄なく利用して、表示画面におけるＹ軸の １本の線を表すためのエコー情報を、元の情報頻度（エコー信号の頻度）を多く してＳ／Ｎ比を良くしたものによって得ているため、良質の探知表示が行えると ともに、表示画面のＸ軸が距離に対応した表示になるため、物標、つまり、埋設 物の形状が変形させられることがなく、正確で判断し易い形状で表示することが できる。 また、こうした構成を、距離パルスによって、距離パルスの直後のエコー信号 から次の距離パルスまでの間のエコー信号を積分または平均してバツフアメモリ にエコー情報として記憶するように制御する回路構成だけの簡便安価な構成で済 ませることができるので、測定用パルスの発射動作を移動速度の変化に関連付け て動作させたり、表示用の主メモリの記憶アドレスと読出速度とを移動速度に合 わせて変化させたりするような複雑な構成などが不要になり、装置を簡便安価に して提供し得るなどの特長がある。

【提出日】平成４年２月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】 【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は地下埋設物等の埋設物を探知する埋設物探知装置の改良に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

こうした装置として、レーダの測定用パルスをくり返し発射して地下埋設物か ら得られるエコー信号を、Ｙ軸を探知距離とする表示画面のＹ軸の１本の線を表 すエコー情報として表示するとともに、エコー信号を得る探知部が所定距離だけ 移動する度に得られる距離パルスにより表示画面上に距離マークを表示して、埋 設物の大きさを判断し得るようにしたもの（以下、従来技術（１）という）が特 開昭５５−１５６８７９ などにより開示されている。

【０００３】 こうしたＹ軸を探知距離として表示する魚群探知装置において、同時に移動さ れられながら所定距離だけ前後に離れて探知した２つの探知信号を、１つの記録 また表示画面上に表示位置関係を一致させて表示するとともに、その一致時点の １つの探知信号を表示するか、または、各探知信号を各所定回数分をその一致時 点の１つの表示線上に重ねて表示するように、表示用メモリに取り込みを行うよ うにしたもの（以下、従来技術（２）という）が特開昭５５−１０５４２・特開 昭５５−２３４８６などにより開示され、また、Ｘ軸側の表示を記録紙の送り量 とし、Ｙ軸側の探知距離を記録ペンの走査量として表示する記録式の魚群探知装 置において、記録紙の送り速度を船速に対応して変化させることにより、走査表 示線の間隔を粗密変化させて記録紙の送り量が移動距離に対応するようにしたも の（以下、 従来技術（３）という）が実開昭５４−１３１８５９などにより開示 されている。

【０００４】 さらに、探知距離を半径とし、探知方向を角度としたＰＰＩ表示のレーダ表示 装置において、エコー情報を方位メモリのカウントと対応して積分するとともに 、方位メモリのカウントによりレーダアンテナの方位角度を制御するようにした もの（以下、従来技術（４）という）が特開昭４８−９０６９２などにより開示 されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記の従来技術（１）・従来技術（２）のものでは、探知信号の表示線の走査 は距離パルス信号には無関係に所定の繰返速度で表示されているため、アンテナ の移動速度の変化によって、各距離マーク間の表示間隔が伸縮変化してしまうの で、地下埋設物の表示像が実態と一致しない探知像になってしまうという不都合 が生じてしまう。

【０００６】 こうした不都合を解消するため、従来技術（３）の技術思想を導入したとすれ ば、表示画面のＹ軸表示線を粗密変化させることになり、表示用の主メモリの記 憶アドレス量と読出速度とを、移動速度の遅速に合わせて変化させるようにしな ければならず、構成が複雑化してしまい、軽便安価なものにして提供し得なくな るという不都合が生じてしまう。

【０００７】 また、エコー信号を積分または平均化してエコー情報をＳ／Ｎ比のよいものに するため、従来技術（４）の技術思想を導入したとすれば、探知方向の単位角度 変化を移動距離の変化に置き換えることになり、細かい単位移動距離当たりに所 定回数の測定用パルスを送信して得られたエコー情報を、その所定回数分だけ積 分するようにしなければならず、高価な送信電力回路などを、それに見合った複 雑な回路構成にしなければならず、軽便安価なものにして提供し得なくなるとい う不都合が生じてしまう。

【０００８】 このため、こうした不都合のないものを軽便安価な構成で提供することが望ま れているという課題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記のような 測定用パルスをくり返し発射して地下埋設物等の埋設物から得られるエコー信 号をバツフアメモリに一時記憶させた信号を、Ｘ軸を移動距離軸または時間軸と し、Ｙ軸を探知距離とする表示画面に表示信号を与えるための主メモリに、Ｙ軸 の１本の線を表すエコー情報（以下、Ｙ軸線情報という）として記憶することに より、表示画面に、埋設物の探知像の表示を行うとともにエコー信号を得る探知 機が所定距離だけ移動する度に得られる距離パルスにもとづく表示をも行うよう にした埋設物探知装置において、 上記の測定用パルスを移動距離に無関係に周期的に発射してエコー信号を得る 手段と、 上記のＸ軸を移動距離軸とする動作（以下、移動距離軸動作という）と上記の Ｘ軸を時間軸とする動作（以下、時間軸動作という）とを切り替えるための切替 手段と、 上記の切替手段を移動距離軸動作に切り替えることにより、距離パルスによっ て、距離パルスの直後の前記エコー信号から次の距離パルスまでの間のエコー信 号を積分または平均化した処理信号にもとづいて上記の表示画面を得る処理情報 距離軸表示手段と、 上記の切替手段を時間軸動作に切り替えることにより、エコー信号が得られた 時間どおりに、そのまま上記の表示画面に表示する無処理情報時間軸表示手段と を設けることにより、上記の課題を解決し得るようにしたものである。

【００１０】

【実施例】

以下、図により実施例を説明する。 地中等に埋設されたケーブル、ガスまたは水道管等の地下埋設物（以下、物標 という）に対し、地上から電波を放射して、これらの物標からのエコーを受信し 、その位置、深さ等を測定するレーダ方式による地下埋設物の探知機では、一定 周期で測定用パルスをくり返し発射し、その反射信号、即ち、エコー信号を受信 する探知機を物標上を移動させて、得られたエコー信号をバツフアメモリを介し て主メモリに記憶し、この記憶内容を読み出して物標像を表示する。

【００１１】 しかし、探知機の移動が一定速度では行えないので、一定の移動距離ごとに移 動パルスを発生し、この移動パルスによりバツフアメモリに対するエコー信号の 一時記憶を制御することなどによって、エコー信号を無駄なく利用するとともに 、表示される物標像が正確に表示されるようにしたものであり、図１において、 １は、測定用パルスの送受信器、アンテナおよび受信エコーのＡ／Ｄ変換器等よ りなる探知部で、これは移動車両等により地表面上を移動させる。

【００１２】 ２は探知部１が所定の距離だけ移動する度に距離パルスを発生する距離センサ ー、３はバツフアメモリ、４はバツフアメモリ３への書込み時間を制御する回路 であり、５は切替スイッチで、ａ側は後述するブラウン管表示器９のＸ軸を距離 軸とする場合、即ち、距離対エコー情報時、ｂ側はこれが時間対エコー情報時、 即ち、従来の表示手段の場合である。

【００１３】 ６は主メモリ、７は表示制御回路、８は距離センサー２よりの距離パルスを積 算等により前記距離軸上に数字で基準地点からの移動距離を表示させるための数 字回路、９はブラウン管表示器である。

【００１４】 切替スイッチ５がａ側に切り替えられて、距離対エコー情報になっている状態 では、探知部１よりのエコー信号は、距離センサー２の一定距離ごとに発生する 距離パルスで駆動される書き込み時間を制御する回路４によって、バツフアメモ リ３に一時記憶される。

【００１５】 なお、かかる回路４での制御は、距離センサー２よりの距離パルスの直後のエ コー信号から次の距離パルスまでの間のエコー信号の積分または平均化をする処 理を行うもので、エコー信号を積算してＳ/ Ｎ比を良くするように処理している ものである。

【００１６】 また、距離センサー２より発生する距離パルスの距離間隔は、必要とする測定 の分解能であり、その目的により適宜に選定するが、一般には２ｃｍ〜２０ｃｍ とする。

【００１７】 以上のようにして、制御されたエコー信号は、バツフアメモリ３に一時記憶さ せることをくり返し実施し、これを主メモリ６に導くが、この場合、表示制御回 路７は、主メモリ６に新たな制御されたエコー情報が書き込まれるごとに、最も 古い情報が消されて、ブラウン管表示器９のブラウン管面上の表示画像が探知部 １の移動距離に応じて移動するように情報の書き込み、読み出しを制御する。

【００１８】 また、切替スイッチ５がｂ側に切り替えられて、時間対エコー情報になってい る状態では、Ｘ軸は時間軸になるので、従来のものと同様に、エコー信号が得ら れた時間どおりに、そのまま表示される。

【００１９】 図２は、上記の距離対エコー情報の状態において、数字回路８により数字によ る距離表示を行ない、探知した物標が１個の場合におけるブラウン管表示器９の 表示画面の表示例で、Ｘ軸が距離、Ｙ軸はエコー情報、即ち、物標までの距離で ある。

【００２０】 １０は探知部１における送信パルスの発振線、即ち、測定開始信号、１１はエ コー情報を１本の表示線で示したラスター走査線、１２はエコー情報、１３は数 字回路８により数字化された距離である。

【００２１】 なお、以上の本考案の説明は、地表面上を移動し、地下埋設物の探知を行う場 合について述べたが、これは高層建築物等の垂直面を移動させ、所望の物標探知 にも使用可能なことは当然であり、そうした物標を埋設物として探知する場合の 埋設物探知装置にも、本考案を適用し得るものである。

【００２２】

【考案の効果】

本考案によれば、以上のように、切替スイッチ５をａ側にして距離対エコー情 報の状態にした場合においては、距離センサー２から所定距離だけ移動する度に 得られる距離パルスによって、距離パルスの直後のエコー信号から次の距離パル スまでの間のエコー信号を積分または平均してバツフアメモリにエコー情報とし て記憶するように制御することにより、距離パルスの直後のエコー信号から次の 距離パルスの間までのエコー信号を無駄なく利用して、表示画面におけるＹ軸の １本の線を表すためのエコー情報を、元の情報頻度（エコー信号の頻度）を多く して Ｓ/ Ｎ比を良くしたものによって得ているため、良質の探知表示が行える とともに、表示画面のＸ軸が距離に対応した表示になるため、物標、つまり、埋 設物の形状が変形させられることがなく、正確で判断し易い形状で表示すること ができる。

【００２３】 また、こうした構成を、距離パルスによって、距離パルスの直後のエコー信号 から次の距離パルスまでの間のエコー信号を積分または平均してバツフアメモリ にエコー情報として記憶するように制御する回路という簡便安価な構成の付加で 済ませることができるので、測定用パルスの発射動作を移動速度の変化に関連付 けて動作させたり、表示用の主メモリの記憶アドレスと読出速度とを移動速度に 合わせて変化させたりするような複雑な構成などが不要になり、装置を簡便安価 にして提供し得るなどの特長がある。

【００２４】 さらに、本考案によれば、探知機の移動速度を遅くすると、距離パルスの直後 のエコー信号から次の距離パルスまでの間に得られるエコー信号の回数を増加さ せたことになるため、表示するエコー情報のＳ／Ｎを向上させたいときには、単 に、探知機の移動速度をなるべく遅くさせるだけで目的を果し得るほか、埋設物 の移動距離方向における形状の細かい変化を拡大して表示したいときには、切替 スイツチ５をｂ側の時間対エコー情報の表示手段に倒して、探知機の移動速度を 遅くさせるだけで、埋設物の形状を移動距離方向に長く引き伸ばすことが可能で 、しかも、この場合、探知機を停止させても不都合がないなどの特長がある。

【図面の簡単な説明】

図面は実施例を示し、第１図はブロック構成図、第２図
はブラウン管表示器の表示画像図である。 １…探知部 ２…距離センサー ３…バツフアメモリ ４…制御回路 ５…切替スイッチ ６…主メモリ ７…表示制御回路 ８…数字回路 ９…ブラウン管表示器 １０…発振線 １１…ラスター走査線 １２…エコー情報 １３…数字信号

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【手続補正書】

【提出日】平成４年２月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【考案の名称】 埋設物探知装置

【実用新案登録請求の範囲】

【図面の簡単な説明】 図面は実施例を示し、各図は次の内容は次のとおりであ
る。

【図１】本考案のブロック構成図

【図２】本考案のブラウン管表示器の表示画像図

【符号の説明】 １ 探知部 ２ 距離センサー ３ バツフアメモリ ４ 制御回路 ５ 切替スイッチ ６ 主メモリ ７ 表示制御回路 ８ 数字回路 ９ ブラウン管表示器 １０ 発振線 １１ ラスター走査線 １２ エコー情報 １３ 数字信号

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 測定用パルスをくり返し発射して地下埋設物等の埋
   設物から得られるエコー信号をバツフアメモリに一時記
   憶させた信号を、Ｘ軸を移動距離とし、Ｙ軸を探知距離
   とする表示画面に表示信号を与えるための主メモリに、
   前記Ｙ軸の１本の線を表すエコー情報（以下、Ｙ軸線情
   報という）として記憶することにより、前記表示画面
   に、前記埋設物の探知像の表示を行うとともに、前記エ
   コー信号を得る探知機が所定距離だけ移動する度に得ら
   れる距離パルスにもとづく表示をも行うようにした埋設
   物探知装置（以下、装置という）であって、 ａ．前記測定用パルスを前記移動距離に無関係に周期的
   に発射して前記エコー信号を得るとともに、前記距離パ
   ルスによって、前記距離パルスの直後の前記エコー信号
   から次の距離パルスまでの間の前記エコー信号を積分ま
   たは平均化した信号（以下、処理信号という）を、前記
   バツフアメモリに記憶する制御を行う処理記憶手段と、 ｂ．前記処理信号を前記Ｙ軸線情報として前記主メモリ
   に記憶するＹ軸線情報記憶手段と を具備することを特徴とする装置。