JPH09166404A - 物体の位置特定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測定回数を減らしながらも物体の位置を正確
に特定できる物体の位置特定方法及び装置を提供する。 【解決手段】 隠蔽部Ｅの内部に存在する物体Ｔの位置
を、前記隠蔽部Ｅの外から特定する物体の位置特定方法
であって、前記物体Ｔに、軸芯が前記隠蔽部Ｅの表面に
平行又は略平行な第一姿勢をとる第一発信コイル１と、
軸芯が前記隠蔽部Ｅの表面に垂直又は略垂直な第二姿勢
をとる第二発信コイル２からなる一対の直交コイルＣを
設けて、前記直交コイルＣのそれぞれに互いに周波数又
は位相の異なる電流を通電することにより混合磁場を誘
導し、前記隠蔽部Ｅの外部に配置した磁気検出手段Ｄに
より、前記混合磁場の強さを検出した後、前記周波数又
は位相の相違に基づいてそれぞれの成分の磁場の強さを
抽出して、抽出されたそれぞれの成分の磁場の強さに基
づいて前記物体Ｔの位置を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隠蔽部の内部に存
在する物体の位置、例えば、地中に埋設されたガス導管
の埋設位置を地表面、即ち、前記隠蔽部の外から特定す
る物体の位置特定方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の物体の位置特定方法としては、隠
蔽部の内部に存在する物体に、一定姿勢の単一の発信コ
イルを設けて、前記発信コイルに電流を通電することに
より磁場を誘導し、前記隠蔽部の外部に配置した磁気検
出手段に備えた単一の受信コイルにより誘導磁場の強さ
を検出し、その強さに基づいて前記物体の位置を特定す
るものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の物体の
位置特定方法では、一回の測定で誘導磁場を正確に検出
するのが困難で、通常は受信コイルの姿勢を変化させて
複数回の測定を行い、それらの測定データを互いに補完
して物体の位置を特定する必要があったため、物体の位
置を特定するのに長時間の作業を要するという問題点が
あった。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点に鑑みて、
測定回数を減らしながらも物体の位置を正確に特定でき
る物体の位置特定方法及び装置を提供する点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明による物体の位置特定方法の特徴構成は、特許請
求の範囲の請求項１の欄に記した通り、隠蔽部の内部に
存在する物体に、軸芯が前記隠蔽部の表面に平行又は略
平行な第一姿勢をとる第一発信コイルと、軸芯が前記隠
蔽部の表面に垂直又は略垂直な第二姿勢をとる第二発信
コイルからなる一対の直交コイルを設けて、前記直交コ
イルのそれぞれに互いに周波数又は位相の異なる電流を
通電することにより混合磁場を誘導し、前記隠蔽部の外
部に配置した磁気検出手段により、前記混合磁場の強さ
を検出した後、前記周波数又は位相の相違に基づいてそ
れぞれの成分の磁場の強さ抽出して、抽出されたそれぞ
れの成分の磁場の強さに基づいて前記物体の位置を特定
する点にある。本発明による物体の位置特定装置の特徴
構成は、特許請求の範囲の請求項２の欄に記した通り、
隠蔽部の内部に存在する物体に、軸芯が前記隠蔽部の表
面に平行又は略平行な第一姿勢をとる第一発信コイル
と、軸芯が前記隠蔽部の表面に垂直又は略垂直な第二姿
勢をとる第二発信コイルからなる一対の直交コイルを設
けて、前記直交コイルのそれぞれに互いに周波数又は位
相の異なる電流を通電することにより混合磁場を誘導す
る給電手段と、前記隠蔽部の外部に配置され、前記混合
磁場の強さを検出して、前記周波数又は位相の相違に基
づいてそれぞれの成分の磁場の強さを抽出する磁気検出
手段とを設けて構成してある点にある。

【０００６】以下に第一及び第二の特徴構成による作用
を説明する。隠蔽部の外部で混合磁場を検出し、第一発
信コイルによる磁場と第二発信コイルによる磁場の二成
分に分離すれば、それぞれの磁場の強さの極値から隠蔽
部の表面と平行な平面での直交コイルの位置が特定で
き、その直交コイルの位置を物体の位置であると特定で
きるのである。例えば、図２（イ）に示すように、第一
発信コイルと第二発信コイルに周波数の異なる電流を通
電して混合磁場を発生させ、磁気検出手段として、軸芯
が隠蔽部の表面に垂直な方向を向く受信コイル３を用い
て混合磁場を検出し、さらに、バンドパスフィルタを用
いて各周波数成分毎の磁場の強さを求めると、図２
（ロ）（ハ）に示すように、第一発信コイル１による磁
場の強さが極小値をとり、第二発信コイル２による磁場
の強さが極大値をとる地点の直下に直交コイルが存在す
ると判断できる。図２（ニ）に示すように、その地点で
受信コイル３をその軸芯が隠蔽部の表面と平行になるよ
うに配置し、隠蔽部の表面に沿って回転させて、図２
（ホ）に示すように、磁場が最大となる向きを検出すれ
ば、その向きが第一発信コイルの軸芯の向きと検出でき
るのであり、第一発信コイルと物体との位置関係が既知
であればこれにより物体の向きが判明するのである。

【０００７】

【発明の効果】本発明によれば、測定回数を減らしなが
らも物体の位置を正確に特定できる物体の位置特定方法
及び装置を提供することができるようになった。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。隠蔽部Ｅの内部に存在する物体Ｔと
して地中ｅに埋設されたガス導管ｔの埋設位置を地表か
ら特定する場合について説明する。図１に示すように、
前記ガス導管ｔの内部に、軸芯が地表面に平行又は略平
行で、且つ、前記ガス導管ｔの軸芯と平行な第一姿勢を
とる第一発信コイル１と、軸芯が地表面に垂直又は略垂
直な第二姿勢をとる第二発信コイル２からなる一対の直
交コイルＣ、及び、前記直交コイルＣのそれぞれに互い
に周波数の異なる電流を通電することにより混合磁場を
誘導する給電手段Ｐとを搭載した管内走行車Ｗを走行さ
せる。前記隠蔽部Ｅの外部、つまり、地表面に、前記混
合磁場の強さを検出する磁気検出手段Ｄを設けて、前記
ガス導管ｔの位置を特定する。詳述すると、前記磁気検
出手段Ｄは、台車７に、軸芯が地表面に垂直な方向と、
地表面に平行な方向の二方向に姿勢切り換え可能な受信
コイル３と、前記受信コイル３による検出信号を増幅す
る増幅器４と、前記増幅器４により増幅された信号を周
波数成分毎の信号に分離する一対のバンドパスフィルタ
５ａ，５ｂと各信号成分の強度を出力する表示装置６
ａ，６ｂとを搭載して構成してある。前記給電手段Ｐ
は、少なくとも前記直交コイルＣのそれぞれに互いに周
波数の異なる電流を通電する導線でなり、電源部、発信
器は外部に設けて、前記導線を介して前記ガス導管ｔの
外部から供給してもよいし、電源部、発信器共に前記管
内走行車Ｗに搭載してもよい。先ず、前記管内走行車Ｗ
を前記ガス導管ｔ内の所定位置まで走行させた後、停止
させて前記直交コイルＣに給電し、地上から軸芯が地表
面に垂直な方向を採る前記受信コイル３により混合磁場
を検出する。前記バンドパスフィルタ５ａ，５ｂを用い
て各周波数成分毎の磁場の強さを前記表示装置６ａ，６
ｂに表示させながら前記台車７を移動させると、図２
（イ）（ロ）（ハ）に示すように、第一発信コイル１に
よる磁場の強さが極小値をとり、第二発信コイル２によ
る磁場の強さが極大値をとる地点の直下に直交コイルが
存在すると判断できる。図２（ニ）（ホ）（ヘ）に示す
ように、その地点で前記受信コイル３をその軸芯が地表
面に平行となる姿勢に切り換えた後に地表面に沿って回
転させて前記第一発信コイル１による磁場の強さが最大
となる向きを検出すれば、その向きが前記第一発信コイ
ル１の軸芯の向きであると検出できるのであり、前記第
一発信コイル１と前記ガス導管ｔとの位置関係が既知で
あれば（本例の場合、前記ガス導管ｔの軸芯と第一発信
コイル１とが平行である）これによりガス導管１の埋設
方向が判明することになる。次に、前記管内走行車Ｗを
所定距離だけ走行させて同様の方法で位置特定作業を繰
り返すことによりガス導管ｔの埋設位置が特定されるの
である。尚、前記受信コイル３の軸芯が地表面に垂直な
方向を採る状態で位置を検出するのは、前記第一発信コ
イル１に対する応答は弱いものの、前記第二発信コイル
２に対する応答が狭い範囲で急峻となり位置検出精度が
向上するからであり、逆に、前記受信コイル３の軸芯が
地表面に平行な方向を採る状態で位置を検出する場合に
は、前記第一発信コイル１に対する応答は急峻であるも
のの広い範囲に及び、前記第二発信コイル２に対する応
答が弱く位置検出精度はそれほど良くはない。

【０００９】以下、別実施形態を説明する。先の実施形
態では、前記直交コイルＣのそれぞれに互いに周波数の
異なる電流を通電して混合磁場を誘導し、一対のバンド
パスフィルタ５ａ，５ｂにより誘導磁場を周波数成分毎
の信号に分離するように構成したものを説明したが、前
記直交コイルＣのそれぞれに互いに位相の異なる電流を
通電して混合磁場を誘導し、一対の位相検出回路により
誘導磁場を異なる位相成分毎の信号に分離するように構
成してもよい。先の実施形態では、受信コイル３をその
軸芯が地表面に垂直となる姿勢と水平となる姿勢に切り
換え可能に構成するよう説明したが、切り換え機構につ
いては得に限定するものではなく公知の機構を用いれば
よい。先の実施形態では、磁気検出手段Ｄによる混合磁
場の検出素子として受信コイル３を用いた例を説明した
が、混合磁場の検出素子としてはこれに限定するもので
はなく、他にホール素子や磁気抵抗効果素子等の任意の
磁気検出素子を用いることができる。この場合には、図
３（イ）に示すように、集磁鋼８で磁気検出素子を挟持
することにより感度を向上させることができ、図３
（ロ）に示すように、集磁鋼８の磁気検出素子側を小径
に絞ることにより更に感度を向上させうる。また、図４
に示すように、複数の磁気検出素子を集磁鋼８で挟持す
る場合には、それぞれの出力を加算回路により加算する
ことにより熱雑音等のノイズを相殺してＳＮ比を向上さ
せることができる。先の実施形態では、隠蔽部Ｅの内部
に存在する物体Ｔとして地中ｅに埋設されたガス導管ｔ
の埋設位置を地表から特定する場合について説明した
が、これに限定するものではない。

【００１０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】物体の位置特定装置の構成図

【図２】物体の位置特定方法の説明図

【図３】別実施形態を示す磁気検出素子の使用説明図

【図４】別実施形態を示す磁気検出素子の使用説明図

【符号の説明】

１ 第一発信コイル ２ 第二発信コイル Ｃ 直交コイル Ｄ 磁気検出手段 Ｅ 隠蔽部 Ｔ 物体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隠蔽部（Ｅ）の内部に存在する物体
   （Ｔ）の位置を、前記隠蔽部（Ｅ）の外から特定する物
   体の位置特定方法であって、 前記物体（Ｔ）に、軸芯が前記隠蔽部（Ｅ）の表面に平
   行又は略平行な第一姿勢をとる第一発信コイル（１）
   と、軸芯が前記隠蔽部（Ｅ）の表面に垂直又は略垂直な
   第二姿勢をとる第二発信コイル（２）からなる一対の直
   交コイル（Ｃ）を設けて、 前記直交コイル（Ｃ）のそれぞれに互いに周波数又は位
   相の異なる電流を通電することにより混合磁場を誘導
   し、 前記隠蔽部（Ｅ）の外部に配置した磁気検出手段（Ｄ）
   により、前記混合磁場の強さを検出した後、前記周波数
   又は位相の相違に基づいてそれぞれの成分の磁場の強さ
   を抽出して、 抽出されたそれぞれの成分の磁場の強さに基づいて前記
   物体（Ｔ）の位置を特定する物体の位置特定方法。
2. 【請求項２】 隠蔽部（Ｅ）の内部に存在する物体
   （Ｔ）の位置を、前記隠蔽部（Ｅ）の外から特定する物
   体の位置特定装置であって、 前記物体（Ｔ）に、軸芯が前記隠蔽部（Ｅ）の表面に平
   行又は略平行な第一姿勢をとる第一発信コイル（１）
   と、軸芯が前記隠蔽部（Ｅ）の表面に垂直又は略垂直な
   第二姿勢をとる第二発信コイル（２）からなる一対の直
   交コイル（Ｃ）を設けて、 前記直交コイル（Ｃ）のそれぞれに互いに周波数又は位
   相の異なる電流を通電することにより混合磁場を誘導す
   る給電手段（Ｐ）と、 前記隠蔽部（Ｅ）の外部に配置され、前記混合磁場の強
   さを検出して、前記周波数又は位相の相違に基づいてそ
   れぞれの成分の磁場の強さを抽出する磁気検出手段
   （Ｄ）とを設けて構成してある物体の位置特定装置。