JPH11271464A - 地中レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データ保存機能を備えると共に、小型、軽量、
低消費電力の地中レーダ装置を提供する。 【解決手段】斜め上方に延長される押し棒（D)により前
進又は後退せしめられる車輪付きの台車(E) と、この台
車(E) の内部に収容される送受信部と、この送受信部に
接続された信号処理部(G) と、この信号処理部で処理さ
れた画像データを表示する表示部とを備えた地中レーダ
装置において、信号処理部(G) は前記処理された画像デ
ータ又は処理前のデータを保存するデータ保存手段を備
えると共に上記台車(E) の上に着脱自在に取付けられ、
上記表示部(H1)は押し棒(D) の最上部に保持されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中レーダ装置に関す
るものであり、特に、小型・軽量・低消費電力化を図っ
た地中レーダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、地中に電波を放射し、地中の物体
で生じた反射波を受信することにより地中の埋設物を探
索する地中レーダ装置が利用されてきており、これらの
代表的なものが実公平５ー１７６７４号公報や、実公平
５ー１７６７７号公報などに開示されている。この地中
レーダ装置は、図６に示すように、車輪付きの台車Ｐ
と、この台車Ｐの底部に固定されたアンテナを含む送受
信部と、この台車Ｐの上に着脱自在に取付けられた信号
処理部及びこの信号処理部が作成した画像データを表示
するためのブラウン管Ｔから構成される信号処理・表示
部Ｑとから構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の地中レーダ
装置は、作業者が台車を移動させながら表示画面を観察
することにより、埋設物の状況を判定している。従来の
地中レーダ装置は、このようなリアルタイム判定方式を
採用してきたため、収集データの保存機能を備えていな
い。しかしながら、最近では各種の埋設物が地中で錯綜
する状況となってきており、判定には高度な熟練が必要
になっている。このため、本発明者は、従来のリアルタ
イム方式に代えて、あるいは併用して、収集データを一
旦保存しておき、収集作業の終了後に収集データを一括
再生して埋設物の状況を判定するというバッジ処理方式
の必要性を認識するに至った。

【０００４】しかしながら、従来の地中レーダ装置に収
集データの保存機能を付加しようとすると、ビデオプリ
ンタを別途表示部の上などに積載することによって表示
画面を記録紙上に印刷出力しなければならず、重量と操
作の労力がますますかさむという問題があった。

【０００５】また、上記従来の地中レーダ装置は大型で
あり、このため製造費用と重量がかさむという問題があ
る。さらに、一般に地中レーダ装置は、長距離にわたっ
て移動したり、商用電源から遠く離れた屋外での使用を
想定しているため、商用電源からの給電に依存できず蓄
電池を搭載している。従来の地中レーダ装置は、電力消
費量が大きいことから重い蓄電池を多めに台車に搭載し
なければならず、全体の重量と操作の労力が一層かさむ
という問題もある。

【０００６】さらに、従来の地中レーダ装置は、表示画
面とキー入力装置が台車のすぐ上に設置されているた
め、表示画面が作業者の顔面から遠ざかって見にくくな
ると共に、作業者はキー入力操作のたびにしゃがみ込ま
なければならず、労力上負担がかかるとと共に作業能率
が低下するという問題がある。

【０００７】従って、本発明の目的は、小型、軽量、低
消費電力で、しかも、データ保存機能を備えた地中レー
ダ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の地中レーダ装置
は、斜め上方に延長される押し棒により前進又は後退せ
しめられる車輪付きの台車と、この台車の内部に収容さ
れる送受信部と、この送受信部に接続された信号処理部
と、この信号処理部で処理された画像データを表示する
表示部とを備えた地中レーダ装置であって、信号処理部
は処理された画像データ又は処理前のデータを保存する
データ保存手段を備えると共に台車の上に着脱自在に取
付けられ、表示部は押し棒の最上部に保持されている。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態によれ
ば、信号処理部に対する入力装置が押し棒の最上部に保
持されている。この入力装置は、押し棒の最上部に取付
けられたキーボード又は上記押し棒の最上部に保持され
た表示装置にタッチパネル入力手段として併設されたも
のから構成される。

【００１０】本発明の他の好適な実施の形態によれば、
表示部は、第２の表示部を備えており、この第２の表示
部は、信号処理部上に開閉自在に取付けられ、押し棒の
最上部に保持された部分と切換えて機能せしめらる液晶
表示パネルなどから成る。また、データ保存手段は、信
号処理部の内部に防振機構を介して保持された磁気ディ
スク装置から成る。

【００１１】

【実施例】図１乃至４は、それぞれ同順に本発明の一実
施例の地中レーダ装置の外観を示す側面図、正面図、部
分平面図及び部分拡大側面図であり、図５は電気回路部
分の構成を示す機能ブロック図である。

【００１２】この地中レーダ装置は、車輪Ａ，Ｂ，Ｃ
と、斜め上方に延長される押し棒Ｄとによって移動せし
められる車輪付きの台車Ｅと、この台車Ｅの内部に収容
される送受信部Ｆ（図５参照）と、この送受信部Ｆに接
続される信号処理部Ｇと、この信号処理部Ｇで作成され
た画像データを表示する表示部Ｈと、バッテリーＪとを
備えている。信号処理部Ｇは、送受信部Ｆと信号処理部
Ｇとの間の信号の授受を緩衝するインタフェース部Ｉ
と、このインターフェイス部Ｉを通して送受信部Ｆから
受けた信号を処理して表示画像を作成するデータプロセ
ッサＤＰとから構成されている。なお、上記各部間を接
続するケーブルやコードなどの信号線や電源線は、便宜
上図示が省略されている。

【００１３】台車の内部に収容される送受信部Ｆは、前
述の実公平５ー１７６７４号公報や、実公平５ー１７６
７７号公報号などに開示されたように、台車Ｅの底部に
地面とほぼ平行な状態で保持される送信アンテナと、受
信アンテナとを備えている。図５を参照すれば、この送
受信部Ｆは、更に、同期回路と、この同期回路から供給
される同期信号に基づいて送信アンテナにバラン回路Ｂ
Ｌを通して送信パルス信号を供給するパルサーとから成
る送信部と、受信アンテナが受信した地中からの反射パ
ルス信号をバラン回路ＢＬを通して受信し、ＳＴＣ付Ｒ
Ｆアンプで増幅したのちサンプリング回路でサンプリン
グを行い、これを低周波増幅回路で増幅したものを受信
信号として出力する受信部とを備えている。この送受信
部Ｆは、更に、車輪の回転数を示すパルス信号を距離信
号として発生する距離信号発生器を備えている。

【００１４】データプロセッサＤＰと送受信部Ｆとの間
に設置されたインターフェイス部Ｉは、図５を参照すれ
ば、距離信号や同期信号や受信信号の増幅回路と、増幅
された受信信号のＡ／Ｄ変換回路と、ＳＴＣ制御信号の
Ｄ／Ａ変換回路と、バスインターフェイス回路とから構
成されている。上記データプロセッサＤＰとインターフ
ェイス部Ｉとから成る信号処理部Ｇは、図１乃至４を参
照すると、台車Ｅの上に留め金具ｋ１，ｋ２によって着
脱自在に装着される矩形状の筐体内に収納されている。

【００１５】押し棒Ｄの最上部には取付け機構Ｒを介し
て液晶パネルから成る小型の表示装置Ｈ１が設置される
と共に、信号処理部Ｇの上にも同様に、液晶パネルから
成る大型の表示装置Ｈ２が設置されている。小型の表示
装置Ｈ１と信号処理部Ｇとの間を接続するケーブルは、
金属の中空管から成る押し棒Ｄの内部に配置されてい
る。大型の表示装置Ｈ２は、信号処理部Ｇの上に開閉自
在に保持されており、図１乃至３に示すように、使用時
にのみ後方に多少傾いた状態で信号処理部Ｇから起立せ
しめられる。

【００１６】液晶パネルで構成される表示装置Ｈ１もＨ
２も、ブラウン管を用いる従来の表示装置に比べて消費
電力が大幅に低減されている。しかしながら、表示装置
Ｈ１もＨ２の双方を同時に機能させる場合の電力消費量
の増大を避けるため、何れか一方のみを選択して機能さ
せるための切換えスイッチＳが、台車Ｅの前端部に設置
されている。各表示装置を構成する液晶パネルは、屋外
での使用を考慮して高輝度式のものが使用される。表示
装置Ｈ１の消費電力は、表示装置Ｈ２のそれに比べて画
面が小型である分小さくなる。従って、小型の表示装置
Ｈ１の稼働率が大型の表示装置Ｈ２のそれに比べて高く
なるにつれてこの地中レーダ装置の消費電力は低減され
ることになる。

【００１７】大型の表示装置Ｈ２は、構成要素Ｎ１〜Ｎ
８によって信号処理部Ｇの上に開閉自在に保持されてい
る。すなわち、表示装置Ｈ２は保持板Ｎ１上に保持され
ており、この保持板Ｎ１の裏面に取付けられた支点Ｎ３
と、信号処理部Ｇの上に取付けられた支点Ｎ４のそれぞ
れに、Ｕ字形状の支柱Ｎ３の両端が、いわゆるピン接合
の形態で回転自在に取付けられている。保持板Ｎ１の下
端部には支柱Ｎ５の一端部が取付けられており、この支
柱Ｎ５の他端部はスライダＮ６に回転自在に取付けられ
ている。このスライダＮ６は、信号処理部Ｇの上面に固
定された保持体Ｎ７に形成されたスライド溝Ｎ８内に摺
動自在に保持されている。なお、このスライダＮ６は、
スライド溝Ｎ８中を摺動するボルトと、このボルトの先
端部分に形成されたネジ溝に螺合するツマミとから成
り、このツマミを回転させて保持体Ｎ７に押圧すること
により、このスライダＮ６を保持体Ｎ７に固定できるよ
うになっている。

【００１８】図４に示すように、表示装置Ｈ２を信号処
理部Ｇの上に重ね合わせて閉じた状態から、スライダＮ
６をスライド溝Ｎ８に沿って左側、すなわち台車の前方
に移動させる。これに伴って、表示装置Ｈ２の下端部が
左側、すなわち、台車の前方に移動し、これと同時に、
表示装置Ｈ２が信号処理部Ｇから起立し、遂には、図１
に示すような使用中の状態に移行する。このような特殊
な開閉機構を使用すると、図４に示す状態でスライダＮ
６の位置を固定したままこのスライダＮ６を回転中心と
して表示装置Ｈ２を起立させた場合に比べて、表示装置
Ｈ２の位置が前方に移動して作業者の顔面に接近するた
め、この大型の表示装置Ｈ２の寸法がそれだけ小さくて
済み、従って消費電力も低減できるという利点がある。

【００１９】押し棒Ｄの最上部には、吊り具Ｕによって
キーボードＬが保持されている。このキーボードＬの下
端部には、任意のキーの押し下げによって入力されたコ
マンドや英数字のデータを赤外線で変調して送出する赤
外線送信部が取付けられている。この赤外線送信部から
送信されたキー入力データは、表示部Ｈ２の最上部に設
置された赤外線受信部Ｍに受信されて電気信号に変換さ
れ、図示しないケーブルを介して信号処理部Ｇに転送さ
れる。

【００２０】信号処理部Ｇを構成するデータプロセッサ
ＤＰは、インターフェイス部Ｉを通して台車Ｅ内の送受
信部Ｆから受信した受信信号や同期信号を所定の処理プ
ログラムに従って処理することにより、進行方向の距離
を横軸とし、地中深さを縦軸とする二次元のＢスコープ
表示の画像データを作成し、この処理済みの画像データ
を表示部Ｈ１とＨ２に転送し、高輝度の液晶パネル上に
表示可能とする。

【００２１】信号処理部Ｇは、上記表示用画像データの
処理と並行して、送受信部Ｆから受信した処理対象の原
データ（Ａスコープデータ）や、処理済みの画像データ
（Ｂスコープデータ等）を内蔵のハードディスクに記録
する。このハードディスク上に記録された画像データ
は、牽引作業の終了後に台車Ｅから取り外された信号処
理部Ｇに接続された信号線を通して、あるいは、信号処
理部Ｇ内の記憶装置から取り出されたハードディスクを
媒介として、画像処理装置や表示装置などの外部装置に
転送され、そこで画像データとして処理されたのち、あ
るいは直ちに表示装置に表示される。

【００２２】上記記録媒体としてはハードディスクの他
にも、フロッピディスク、ＲＡＭカード、光磁気ディス
クなども考えられるが、現状では、記録密度の大きさ
や、記録・再生装置の価格などの点で、ハードディスク
が好適である。しかながら、記録媒体としてハードディ
スクを使用する場合、記録面と記録・再生ヘッドとの間
隔が数μｍ程度と小さいことから振動に敏感である。そ
れにもかかわらず、地中レーダでは、台車に載せられて
起伏の激しい地表面を移動せしめられるため、大きな振
動が加えられる。

【００２３】このため、本発明の地中レーダでは、信号
処理部Ｇ内に設置されるデータプロセッサＤＰの構成要
素のうちハードディスク記録・再生装置ＨＤのみを弾性
シートから成る防振機構Ｘ（図５）を介在させながら信
号処理部Ｇの筐体に取付けている。この弾性シートとし
ては、山光油業株式会社からメモリーフォームの商品名
で市販されている高密度ウレタンフォームなどが好適で
ある。

【００２４】さらに、この実施例では、従来、固体のゴ
ムタイヤで実現してきた車輪Ａ，Ｂ，Ｃを、自転車や自
動車のものと同様の軟質のチューブと、このチューブを
収容する硬質の中空のタイヤとの組合せから成る柔らか
な車輪に変更している。この結果、起伏の激しい地表面
からハードディスク記録・再生装置までの振動の伝達経
路中に、柔らかな車輪Ａ，Ｂ，Ｃと、台車Ｅと信号処理
部Ｇとの間に形成されたゴムの突起Ｚ（図４参照）と、
上記弾性シートによる防振機構Ｘの３段階の防振機構が
設けられている。

【００２５】この地中レーダ装置の操作者は、押し棒Ｄ
を介して台車Ｅを主として前方に移動させながら、主と
して顔面に近い表示部Ｈ１に表示される画像データを観
察することにより、画像データが正常に作成・保存され
ていることをモニタしたり、表示画面の内容から反射波
を発生させた地中の埋設物の存在を検査したりする。上
述のように、信号処理部Ｇ内にパーソナルコンピュータ
と同等のデータプロセッサを設置することにより、取得
したデータを内蔵のハードディスク上に保存させること
が可能になる。この結果、従来のように、取得データを
記録紙に保存させるためにビデオプリンタを別途積載す
る必要がなくなる。また、内蔵のハードディスクの上に
保存した取得データを、パソコン用のプリンタなどに簡
単に出力させることも可能となる。

【００２６】この実施例では、表示部として液晶パネル
が使用されるため、ブラウン管が使用される従来の装置
に比べて、消費電力が大幅に節減される。しかも、この
液晶パネルなどから成る表示装置Ｈ１を押し棒の最上部
の作業者の顔面の近くに設置することによってこの表示
装置が小型化され、消費電力も低減される。この液晶パ
ネルの屋外での高い視認性を確保するために、これに特
殊なフィルターを取付けたり、必要に応じて、液晶パネ
ルへの入射外来光を遮蔽するためのフードが付加され
る。

【００２７】バッテリーＪも、信号処理部Ｇと同様に、
台車Ｅ上に着脱自在に装着されている。このバッテリー
Ｊは、信号処理部Ｇに15voltの電圧の直流電力を供給す
ると共に、送受信部Ｆ内の電源回路に電圧15volt、電流
２Ａ程度の直流電力を供給する。更に、このバッテリー
Ｊは、この地中レーダ装置の不使用状態では、必要に応
じて台車Ｅから取り外され、商用の100volt の交流電源
からＡＣ／ＤＣ変換回路を通して充電が行われる。

【００２８】以上、入力装置としてキーボードを設置す
る構成を例示した。しかしながら、このようなキーボー
ドを設置する代わりに、手元側の表示装置Ｈ１にタッチ
パネルによる入力機構を併設し、表示モードの切換え操
作によりこの表示装置Ｈ１にモニタ画面に代えてキーボ
ードを表示させ、操作者が所望のキーを押圧することに
より信号処理部に該当のコマンドやデータを入力する構
成を採用することもできる。このようにすれば、表示装
置Ｈ１を手元側に設置したことに伴う利点が倍加され、
キーボードＬの省略により装置全体の構成が極めて簡易
化される。

【００２９】また、台車の上にも比較的大型の表示装置
Ｈ２を配置すると共に切換えスイッチＳで小型の表示装
置Ｈ１から切換える構成を例示した。しかしながら、こ
の表示装置Ｈ２と切換えスイッチＳとを省略し、押し棒
の最上部に取付けた小型の表示装置Ｈ１だけを表示装置
とする構成を採用することもできる。

【００３０】さらに、信号処理部Ｇ内にインターフェイ
ス部Ｉを設置する構成を例示した。しかしながら、この
インターフェイス部Ｉを、送受信部Ｆ内に併合して台車
Ｅ内に設置することもできる。

【００３１】また、表示部として液晶パネルを使用する
構成を例示した。しかしながら、信号処理部Ｇの本体上
に開閉自在な薄型の構造を有すると共に、液晶パネルよ
りも高輝度のプラズマディスプレイ・パネルや、エレク
トロルミネッセンス（ＥＬ）パネルなどを表示部として
利用することもできる。

【００３２】さらに、キーボードＬを押し棒Ｄの最上部
に吊り具Ｕを使用して取付ける構成を例示した。しかし
ながら、この吊り具に代えて、取付け角度の調整と固定
機能を有する適宜な取付け機構を使用することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の地
中レーダ装置は、信号処理部が処理前や処理後の画像デ
ータを保存しておくハードディスクなどの記憶媒体とそ
の記憶装置から成るデータ保存手段を備えているので、
信号処理部や表示部の他にビデオプリンタなどの別個の
記録装置を積載する必要がなくなり、小型、軽量、安
価、低消費電力の地中レーダ装置が実現できる。

【００３４】また、本発明の地中レーダ装置は、作業者
の顔面に近い押し棒の最上部に高輝度液晶パネルなどの
表示装置を設置する構成であるから、これを作業者の顔
面から離れた台車の上に設置する場合に比べて小型にで
き、消費電力を低減できるという利点がある。また、表
示装置を手元側に設置したことにより、この表示装置に
タッチパネルによる入力機構を併設でき、キーボードが
省略できるという利点もある。

【００３５】また、この種の地中レーダ装置が、従来の
リアルタイムの判定方式に代えてバッジ処理の判定方式
に移行しつつあることを考慮すれば、表示装置の機能
は、地中の埋設物の状況の判定というよりはむしろデー
タの収集状況が良好であるかどうかのモニタの機能に移
行しつつある。この点、本発明における表示装置の小型
化・簡易化は、上記状況の変化に則しているという利点
がある。

【００３６】本発明の好適な実施の形態によれば、キー
ボードやタッチパネルなどの入力部も押し棒の最上部に
設置されるため、キー入力操作のたびに身をかがめる動
作が不要となり、作業の能率が格段に向上するという利
点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の地中レーダ装置の外観を示
す側面図である。

【図２】上記実施例の地中レーダ装置の外観を示す正面
図である。

【図３】上記実施例の地中レーダ装置の外観を示す部分
平面図である。

【図４】上記実施例の地中レーダ装置の表示装置Ｈ２の
取付け構造の外観を示す部分拡大側面図である。

【図５】上記実施例の地中レーダ装置の電気回路部分の
構成を示す機能ブロック図である。

【図６】従来の地中レーダ装置の外観を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

A,B,C 車輪 D 押し棒 E 台車 F 送受信部 G 信号処理部 H1,H2 表示装置 I インターフェイス部 J バッテリー DP データプロセッサ HD ハードディスク装置 K1,K2 留め金具

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】斜め上方に延長される押し棒により前進又
   は後退せしめられる車輪付きの台車と、この台車の内部
   に収容される送受信部と、この送受信部に接続された信
   号処理部と、この信号処理部で処理された画像データを
   表示する表示部とを備えた地中レーダ装置において、 前記信号処理部は、前記処理された画像データ又は処理
   前のデータを保存するデータ保存手段を備えると共に、
   前記台車の上に着脱自在に取付けられ、 前記表示部は、前記押し棒の最上部に保持されたことを
   特徴とする地中レーダ装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記信号処理部に対する入力装置が前記押し棒の最上部
   に保持されたことを特徴とする地中レーダ装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記入力装置は、前記表示部に併設されたタッチパネル
   入力手段であることを特徴とする地中レーダ装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のそれぞれにおいて、 前記表示部は、前記信号処理部上に開閉自在に取付けら
   れ、かつ前記押し棒の最上部に保持された部分と切換え
   て機能せしめられる第２の表示部を備えたことを特徴と
   する地中レーダ装置。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のそれぞれにおいて、 前記表示部は、液晶表示パネルから成ることを特徴とす
   る地中レーダ装置。
6. 【請求項６】請求項１において、 前記データ保存手段は、前記信号処理部の内部に防振機
   構を介して保持されたハードディスク装置から成ること
   を特徴とする地中レーダ装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 前記車輪は軟質のチューブとこのチューブを収容する硬
   質の中空のタイヤとの組合せから成り、前記信号処理部
   は筐体内に収納された状態で前記台車の上に弾性部材を
   介して取付けられたことを特徴とする地中レーダ装置。