JPS60239606A - 媒質中の空所の存在及び大きさを決定する方法及び装置 - 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】 発明の分野 本発明は、一般的には媒質内の空所及び劣化を測定する
方法及び装置に関し、特に媒質の中の界面を評価する方
法及び装置に関する。

発明の背景 従来、地中に埋没した物体の検知及び識別のために電磁
放射が用いられている。内層面の現象を検知するための
様々な種類の放射が初期において全く多様に使用されて
きた。

また、地震の研究には音が使用されてきた。音は異なっ
た媒質中では異なった速度で伝播するので、音の伝播時
間は内層面の特性を決めるのに用いられる。例えば、表
面下の特性を調べるために、表面上に一連の振動又は音
の検知器を戦略的に配置することができる。これら検知
器の近くに固体の板を置くことができる。この板は、衝
撃を受けてエネルギーを内層面媒質の中へ伝播する。異
なった内層面物質によるエネルギーの反射によシ、表面
上の検知器はそれぞれ異なった時間に反射信号を受ける
。それぞれの表面上の検知器によシ受信される時間の差
は内層面媒質の特性を決定するために解析される。軍隊
では、地中に放射を伝播させ、そして反射される放射を
解析して地雷を探知した。また、埋没した物体の特性を
決定しようとして、種々の識別方法が考えられてきた。

物体識別装置では内層面物体の評価のため実験的データ
を使用する。内層面物体の位置、大きさ及び形状を決定
するための装置も考えられてきた。しかし、検知され得
る内層面物体の種類について、典型的には多くの制約が
果せられておシ、例えば内層面物体は金属である必要が
ある。

先行技術の多くは、それとは別の媒質中に埋没した固体
の異物の検知を目的としている。本発明の方法と装置は
、媒質それ自身の特性についての情報を確定するもので
ある。

従来の代表的な装置及び方法は媒質中の状態の多くを決
定するのには不適当である。内層面媒質における離層は
現在の技術を用いては容易に検知することのできない問
題である。離層は、２つの異なる物質から構成される層
が分離するときに発生する。これらの層は接触したまま
残るので、その分離を検知することは極めて困難である
。単層分離は、１つの媒質の中で生ずる別の現象であシ
、現在の技術を用いて検知することは困難である。

単層分離は、単一の、モノリシックな層が分離して２つ
の層を形成するときに生ずる。単層分離は検知すること
が極めて困難である。また、剥離は、検知の極めて困難
な現象であることが証明されている。代表的には、剥離
はアスファルト道路に関係がある。剥離は、骨材表面と
アスファルトセメントとの間の接着層の破壊である。通
常、剥離はアスファルト層の底部で始まり、上方に移動
して舗装構造が弱化することになる。亀裂が舗装の中に
現われ、そし玉そ、れが進翁すると舗装は分解を始める
。上述の各々の現象、即ち離層、単層分離及び剥離は現
在の技術を用いてこれを確認することは極めて困難であ
シ、あるいは不可能でさえある。

媒質内部の状態について何らかの情報を提供する装置は
知られている。これら装置の多くは、測定の行われる内
部の外表面に放射発射装置を接触させる必要がある。調
査の行われている表面に直接接触を必要とする装置では
データの精度及びデータの収集の速度を大いに抑制する
。例えば、装置１に表面に直接接触させるという費求に
よって装置に構造上の摩耗を生じ、また装置の使用でき
る地形又は表面の種類を制限する０ 従って、現在利用できる装置に対する機械的及び動作支
援上の制限がなく媒質の内部の状態についての情報を提
供し、また同時に対象とする媒質の非破壊測定ができ、
またさらに調査中の媒質に直接接触することなく測定の
可能な媒質内部の測定装置及び方法が望まれている。

従って、本発明の一般的な目的は、媒質を破壊すること
なく、また調査中の媒質に直接接触することなく作動す
る、媒質の内部の測定を行うための新規な方法及び装置
を提供することである。

また本発明の一つの目的は、効率的に媒質の中の空所を
検知し、ｉ所の位置を確認し、また空所の大きさを決定
するための媒質内部の測定方法及び装置を提供すること
である。

本発明の他の目的は、媒質の内部の２つの異なった層の
離層を確定するための媒質内部の測定方法及び装置を提
供することである。

本発明の他の目的は、媒質の内部の単一の、モノリシッ
ク層の単層分離を検知するための媒質内部の測定方法及
び装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、アスファルト媒質の内部の
剥離を確定し、これにより骨材とアスファ−ｍ−（−Ｊ ルトとの間の接着層の破壊が検知でき、そしてアスファ
ルトを直ちに補修できる媒質内部の測定方法及び装置を
提供することである。

本発明のさらに他の目的は、媒質の内部の１つ又はそれ
以上の層の厚さの確定できる媒質内部の測定方法及び装
置を提供することである。

さらに、本発明の目的は、極めて可動性のある媒質内部
測定装置を提供することである。本発明は、車両の近く
の媒質状態を容易に確定するために車両に搭載し、そし
て運搬できる頑丈な装置を提供する。

本発明の他の特徴は、媒質の空所、離層、単層分離、剥
離及び種々の層の正確な検知、位置決め及び大きさを知
るだめの複数の同時測定径路を連続的に決定する媒質内
部測定装置を提供することである。

本発明のそれ以上の目的及び利点はその一部は以下の記
載で述べられておシ、また一部は記載から明らかであシ
、あるいは本発明の実施によって学び取ることができる
。本発明の特徴、目的及び利点は、特許請求の範囲に明
確に指摘した手段、組合わせ及び段階によって実現し、
また獲得することができる。

発明の要約 上述の目的、特徴及び利点を達成するために、また、こ
こに具体化しまた広く記載した本発明の意図に従えば、
媒質の状態を非破壊で決定するために媒質内部測定装置
が提供され、この測定装置は、ハウシング、１個又はそ
れ以上の変換器、１個又はそれ以上のアンテナ、アンテ
ナの位置と測定が行われている媒質の部分との間の相関
をとる位置基準ユニット、画定の記録のだめの装置、変
換器、アンテナ、位置基準ユニツト及び記録のための装
置の作動を調整する装置制御ユニツト、及び全装置に電
源を供給する電源ユニットを具備する。

本発明の可動媒質内部測定装置の別の実施例では、装置
を運搬する車両、電磁放射を送信し受信する１個又はそ
れ以上の変換器、変換器から送信される電磁放射を発射
しまた媒質から反射される電磁放射を受入れる１個又は
それ以上のアンテナ、車両の速度と走行距離を測定しま
たアンテナ位置と測定の行われている媒質の部分との相
関をとる位置基準ユニット、媒質から反射される受信信
号を記録する装置、電磁放射が媒質の中へ発射されまた
媒質から構成される装置をビデオで記録する装置、変換
器、アンテナ、位置基準ユニット、ビデオ記録装置及び
受信信号を記録する装置を調整し同期化する装置、及び
全装置を手動制御するための操作者パネルを包含する。

好ましくは、本発明における変換器は、電磁放射を送信
するための送信機、媒質から反射されまたアンテナで受
入れた電磁放射をサンプリングする受信機、受信機のサ
ンプリングを調整する変換器制御装置、及び適蟲な電力
を全変換器に供給する電源を備える。変換器と共に用い
られるアンテナは、そこから発射される電磁放射が媒質
に浸透しそして媒質の表面で文具なった誘電特性をもつ
媒質のいくつかの内層面で反射され、そしてその後変換
器で受信されることを保証するため広い帯域幅と低い電
圧定在波比をもっている。

位置基準ユニットは、媒質に対する車両の関係位置を保
持するため表面により起動される装置、表面により起動
される装置と関連し車両の速度及び走行距離に対応する
信号會発生する送信機、車両の速度及び走行距離を表示
する遠隔モニタ、及び全測定装置の他のコンポーネント
からの収集されたデータと調整するために車両の速度及
び距離のデータを装置制御ユニットに与える装置を備え
ることが好ましい。

好ましくは、ビデオ記録装置は、可視の表面情報を記録
するためのビデオ装置を含む。可視表面情報は媒誓内部
データと比軟され、媒質内部データにおける異常を解明
しまた除外する。ビデオ装置は、カメラ、ビデオモニタ
及びビデオ制＃装置を含む。ビデオ制御装置は、カメラ
からの可視表面情報を装置制御ユニット及びビデオモニ
タへ転送する。ビデオモニタは実時間所折中に視ること
ができ、あ、るいは、その後、媒質内データにおける異
常を解明しまた除外するために視ることができる。

媒質から反射される受信信号を記録する装置は、数多い
装置のうちどれであってもよめ。記録装置の種類は、用
いられる電磁放射及び調査される媒質内現象、またその
他の要因に依存する。例えば受容される記録装置は、６
次元プロッティング装置、アカログ記録装置及びディジ
タル記録装置を用いる前に到来情報をディジタル化する
装置を含む。

装置制御ユニットは、媒質の表面から反射されそして受
信機でサンプリングされる放射の相対位置を保持するた
めの表面追跡装置、変換器からの信号、ビデオ装置及び
位置基準ユニットからの信号ｔ−調整し、受信信号を記
録する装置への信号を制御しまた操作者パネルへの信号
及びそれからの信号を調整するマイクロコンピュータを
含むことが好ましい。電源モジュールは、電力を変換器
へ、位置基準ユニットへ、ビデオ記録装置へ、受信信号
を゛記録する装置へ、また操作者パネルへ与える。

試験モジュールは、マイクロコンピュータへの信号及び
それからの信号を監視し、そして擬似信号を決めるため
に用いられる。

本発明の他の実施例によれば、媒質の特性を決定するた
めの方法は、第１の電磁信号を発生し、この第１の電磁
信号を空所が存在しないと思われる媒質部分に向けて発
射し、空所が存在しないと思われる媒質部分から反射し
たこの第１の電磁信号を受入れ、受信された第１の電磁
信号を基準信号として用いるためにディジタル化しそし
て蓄積し、第２の電磁信号を発生し、この第２の電磁信
号を調査中の媒質に向けて発射し、第２の発射された電
磁信号を媒質上で移動させ、それから、媒質から反射さ
れるこの第２の電磁信号を受入れ、媒質から反射される
第２の電磁信号の受信で始まるダイミング期間を開始さ
せ、この第２の電磁放射が媒質を浸透するための十分な
時間が経過した後にこのタイミング期間を終了させ、異
なった誘電特性をもつ媒質中のどのような内層面での反
射された第２の電磁信号を受入れ内層面で反射された第
２の電磁信号をディジタル化し、解析のためにこの第２
のディジタル化された電磁信号を蓄積し、この第２のデ
ィジタル化信号の中の総ての局部的最小値及び局部的最
大値を見付は出し、見付は出された局部的最小値及び局
部的最大値をそれに関連した発生の時間と共に蓄積し、
前に選択されなかった最小値のうちの最大のものを選択
し、選択された最小値の直後に発生する最大値のうちの
最大のものを選択し、選択された最小値の大きさ及び選
択された最大値の大きさを基準信号に基づいてしきい値
と比較し、もし選択されたこれらの値がしきい値よシ大
きければ、空所が媒質内の対応する位置で検知され、し
かし、もし選択されたこれらの値がしきい値第４−一−
１よシも小さければ選択されたこれらの値に対応する媒
質中の場所には空所は検知されなかったことにな９、ま
た、もししきい値とのこの比較に基づいて空所が検知さ
れると、選択された最小値と選択された最大値の発生の
時間の間の差を再び上記基準信号に基づいて定格値と比
較し、もし選択されたこれらの値の間の時間差が定格値
を超えればそこで空所の太きさは選択された最小値の発
生の時間と選択された最大値の発生の時間との間の差に
よって決定され、しかし、もしこれらの選択された値の
間の時間差が定格値より小さければそこで空所の大きさ
は選択された最小値と選択された最大値の大きい方の大
きさにより決定され、そして空所が存在するかどうか、
またもし適用できれは各空所のそれぞれの大きさを決定
するため第２のディジタル化された電磁信号の総ての局
部的最小値の評価が終るまで上記の値の選択及び値の比
較の段階を繰シ返す。

上述の一般的記載及び以下の詳細な記載は、包括的な発
明の単なる例示でアシ、本発明のそれ以外の形態、利点
及び細部事項は本発明の精神と範囲を逸脱することなく
当業者に対して容易に示唆されている。

好適な実施例の説明 図面に記載されている本発明の好ましい実施例の詳細に
ついて謬照する。

第１図は、本発明の媒質内部測定装置１０の好ましい実
施例のブロック図である。第１図は、Ｉ・ウシング１０
０の中に囲まれている媒質内部測定装置１０の各部分及
びハウジング１０の外部にある本装置１０の各部分を示
す。ノ・ウゾング１００の中に収納されている媒質内部
測定装置１０の主要なコンポーネントは、変換器１０４
．テープレコーダ１０６．オノシロスコ−７’１０　Ｂ
、ｆｌｉｌＪ御ハネル１１０、電源ユニット１１２、デ
ィジタル読出し装置１１４、主電源発生器１１６及び装
置制御ユニット１３０である。ハウジング１００の外部
の媒質内部測定装置１０の主要コンポーネントは、アン
テナ２０４、機械的架台２０６及び位置基準ユニット２
０８である。これに代えて、変換器１０４ｔハウシング
１００の外部、好ましくはアンテナ２０４のすぐ近くに
配置してもよい。変換器１０４は本装置１０の性能に影
響することなくハウジング１００の内部又は外部に配置
できる。

装置制御ユニット１３０は、媒質内測定装置１０の作動
の中心でおる。装置制御ユニット１３０は媒質内測定装
置１０の糧々のコンポーネントの総てを調整し、また同
期化する。装置制御ユニット１３０は変換器１０４から
送られる電磁放射の量と質を制御するう 変換器１０４はアンテナ２０４に結合されるつアンテナ
２０４はハウジング１００の外部にある。

アンテナ２０４は変換器１０４から送られる電磁放射を
媒質２０２の中へ発射する。この電磁放射りは装置制御
ユニット１３０を通過し、オンシロスコープ１０８上で
視ることができ、又はテープレコーダ１０６に保存され
る。装置制御ユニット１０３及び総ての周辺装置は電源
ユニット１１２によシミ力が供給される。位置基準ユニ
ット２０８は情報を直接に装置制御ユニット１３０に与
える。

位置基準ユニット２０８は媒質内測定装＃／１ｔ１０の
正確な位置及び走行速度についての情報を集める。

位置基準ユニット２０８から収集された位１を情報及び
速度情報はディジタル読取９装置１１４上で視ることが
工きる。主電源発生器１１６は媒質内測定装置１０のコ
ンポーネントに電力を供給し、またハウジング１００の
空調制御のために使用される。

第２図は、本発明の媒質内部測定装置１２の別の好適な
実施例のデータの流れを示すブロック図である。第２図
に示された媒質内部測定装置１２は第１図に示されてい
ない追加の可視測定機器及び記録機器を含んでいる。

第２図に示された媒質内部測定装置１２はデュアル変換
器１０４及び１０５と共にデュアルアンテナ２０４及び
２０５をもっている。デュアル変換器１０４．１０５及
びデュアルアンテナ２０４゜２０５は制御ユニット１０
３により指向烙れ、また操作される。必要が生ずれば複
数のアンテナ−変換器組合わせを制御ユニット１０３に
取り付けることができる。制御ユニット１０３と本装置
の残りの部分とは間にインターフェイスがある。装置制
御ユニット１３０は、またデータの処理を行う０ アンテナ２０４及び２０５が放射を発射する場合の表面
２００の近傍を視るためにビデオカメ２１４２が、用い
られる。カメラ１４２はビデオ制御ユニット１４４によ
シ指向されまた制御される。

ビデオ制御ユニット１４４は装置制御ユニット１３０に
接続され、またそれにより制御される。

ビデオカメラ１４２からの可視データは、ビデオテープ
レコーダ１１８により記録されるためビデオ制御ユニッ
ト１４４をまた装置制御ユニット１３０を通して処理さ
れることができる。

位置基準ユニット２０８は媒質内部測定装置１２の速度
及び走行距離を測定するのに用いられる。正確な速度と
距離の指示を与えるために表面２００と相互作用をする
どのような機構でも用いることができる。例えば、第２
図に示されるように第５番目の車輪装置２１０も使用で
きる。また、ドプラ　シフトメータのような運動及び移
動を測定するどのような種類の測定装置も使用できる。

変換器制御ユニット１０３、ビデオ制御ユニット１４４
及び位置基準ユニット２０８から収集されたデータは情
報の処理の調整のために装置制餌ユニット１３０に供給
される。一旦情報が調整され処理されてしまうと、その
データは種々の記録装置に記録される。特に、６次元プ
ロンティング装置は媒質内部測定値を表示するのに全く
適している。６次元プロッティング装置の１例としては
、グレイ・レベルチャートレコーダ１２０がある。

グレイ・レベルチャートレコーダ１２０の出力は、代表
的には一枚の紙又はロール紙に印刷される。

直角座標装置もグレイ・レベルチャートレコーダ１２０
と共に利用できる。垂直軸は媒質２０２の中の深度を表
わし、また長さ方向の軸は表面２００に沿った距離を示
す。グレイ・レベルチャートレコーダ１２０は、表面２
００及び媒質２０２の中の内層面から反射したような戻
シ信号の時間的経歴を与えてくれる。

よシ詳しく述べると、ビデオ装置１４０はビデオカメラ
１４２とビデオ制御ユニット１４４を含んでいる。ビデ
オカメラ１４２から受信された表面２００のビデオ信号
は１表面の異常によｐ生じた媒質内部データにおける変
化を説明するのに有益である。位置基準ユニット２０８
及び変換器制御ユニット１０３と共にビデオ装置１４０
”ｅ用いることによシ表面の可視情報と媒質白情報との
精密な時間−距離相関を与えてくれる。走行したフィー
トを表わす数字は、タイトル発生器（図示なし）及びビ
デオテープレコーダ１ｉａ１に用いてビデオ信号上に重
ね記録することができる。

ビデオでない信号を記録するためにテープレコーダ１０
６を用いることができる。テープレコーダ１０６はアナ
ログテープレコーダでもディジタルテープレコーダでも
よい。もし、ディジタルテープレコーダが使用されれば
、ディジタル信号は位置基準ユニット２０８から収集し
た速度データと共に多重化できる。テープレコーダ１０
６に蓄積されたデータは再生中に正確に復唱することが
でき、そしてその後のコンピュータ処理及びエンハンス
メントのために用いることができる。

制御パネル１１０は装置制御ユニット１３０との間がイ
ンターフェイス罠なりて−いる。制御パネル１１０は、
変換器１０４及び１０５で発生される放射の量及び質、
位置基準ユニットの精度及び係合、ならｄに種ムのレコ
ーダ１０６，１１８及び１２０の作動の制御のために操
作者が使用することができる。制御パネル１１０は、装
置制御二ニット１３０に接続されているどのようよコン
ポーネントも手動で保合又は保合解除を行うことができ
る。同様に、制御パネル１１０は、装置制御ユニット１
３０が媒質内部測定装置１２によって収集されたデータ
を自動的に収集し、処理し、そして表示するように設定
されることができる。

第６図は、本発明の内層面測定装置１２の装置制御ユニ
ット１３０のブロック図である。装置制御ユニット１３
０は６個の基本コンポーネント、即チ、？イクロコンピ
ュータ１３２．を源モジュール１３４及び試験モジュー
ル１３６を含んでいる。を源％ジュール１３４はエネル
ギーを媒質内部測定装置１２に与える。マイクロゴンピ
：Ｌ−夕′　１３２は、本装置１２のコンポーネントの
総てを操作し、またデータを収集し、解析し、そして配
布するために使用される。試験モジ、ユ°−ル１３６は
制御パネル１１０を用いてアクセスできる。試験モジュ
ール１３６は、これを操作者が使用して媒質内部測定装
置１２の種々のコンポーネントの試験ができるようにな
っている。

本発明は、また媒質内の空所及び劣化の存在とその大き
さを決定するための方法としても実施できる。この方法
は、媒質内で空所又は劣化が存在しそうもない場所の基
線（ベースライン）データを収集し、そしてその後空所
及び劣化が存在しそうな媒質の部分の追加データを収集
することを含んでいる。基線情報を収集する段階は１次
の諸段階、即ち、第１の電磁信号を発生し、この第１の
電磁信号を空所が存在しそうもない媒質の部分に向けて
発射し、空所が存在しそうもない媒質の部分から反射さ
れた第１の電磁信号を受入れ、受信した第１の電磁信号
を基準信号として用いるためにディジタル化し、そして
蓄積することを含んでいる。媒質内の空所及び劣化の存
在と大きさを決定する段階は、次の諸段階、即ち、第２
の電磁信号を発生し、この第２の電磁信号を！ｉｌ＃査
の対象となる媒質に向けて発射し、この発射された第２
の電磁信号を媒質上で移動し、媒質から反射されるこの
第２の電磁信号を受入れ、媒質の表面から反射される第
２の電磁信号を受けると始まるタイミング間隔を開始さ
せ、第２の電磁信号が媒質を浸透することのできる十分
の時間後に上記タイミング間隔を終了させ、媒質内の異
なった誘電特性を有するどのような界面からも反射され
る第２の電磁信号を受入れ、媒質内の界面により反射さ
れ受信された第２の電磁信号をディジタル化し、ディジ
タル化された第２の電磁信号を操作し解析するために蓄
積し、そして媒質内の空所及び劣化の存在及び大きさを
決定するために第１の電磁信号において得られた情報に
基づいて第２の電磁信号を解析することを含んでいる。

第２の電磁信号を解析する段階は、次の諸段階。

即ち、第２のディジタル化信号における総ての局部的最
小値及び総ての局部的最大値を見付は出し、見付は出し
た最小値を蓄積し、見付は出した最大値及びそれに関連
した発生時間を蓄積し、前に選択されなかった最小値の
うち最大のものを選択し、その選択された最小値の直後
に発生する最大値のうち最大のものを選択し、選択され
た最小値の大きさ及び選択された最大値の大きさをしき
い値と比較し、もし選択されたこれらの値がしきい値よ
シも大であれば、空所がこれに対応する媒質内の場所で
検知され、もし選択されたこれらの値がしきい値よシも
小であれば空所は検知されず、もししきい値との上記比
較によって空所が検知されれば、次に１選択された最小
値の発生時間と選択された最大値の発生時間との間の差
を定格値と比較し、もし選択されたこれらの値の間の時
間差が定格値を超えれば空所の大きさは選択された最小
値の発生時間と選択された最大値の発生時間との間の差
により決定され、もし選択されたこれらの値の時間差が
定格値よシ小さければ空所の大きさは選択された最小値
と選択された最大値の大きい方の大きさで決定され、そ
して次の最大の最小値を選択することＫよシ解析の諸段
階を反復し、この方法を反復し、そして最終的にはこれ
ら最小値のうちの最大のものの総てについて、各々が空
所及び劣化に関して評価が終るまで処理を進めることを
含んでいる。

よシ詳しく述べると、選択された値の大きさをしきい値
と比較する段階は、第２の受信された電磁信号から選択
された値の大きさを第１の受信された電磁信号の大きさ
の略１．２倍と比較することを含んでいる。従って、本
方法において、空所が示されるためには基線値として収
集された第１の受信された電磁信号に対して、その後に
受信された信号の方がこれを超えていなければならない
。

好ましくは、選択された値の間の時間差を定格値と比較
する段階は、さらに、第２の受信された電磁信号の時間
差を第１の発射された電磁信号の波長の略１／４と関連
する時間差と比較することを含む。従って、第１の受信
された電磁信号と第２の受信された電磁信号との間の時
間差が第１の発射された電磁信号の波長の略／４より大
きいときは、その２つの信号の間の時間差だけが空所の
大きさの決定に使用される。しかし、もし２つの受信さ
れた電磁信号の間の時間差が第１の発射された電磁信号
の波長の略１／４よシ小さければ、そこでは最大の大き
さを有する受信された電磁信号が媒質内の空所又は劣化
の大きさの決定に使用される。

本発明の種々の、またよく使用される構成物はそれ自体
は周知で従来のもので６Ｌ　またこれらのいくつかは過
去において特許として権利を有するものであったかも知
れないことを理触すべきである。従って、本発明を構成
する要素の新しい組合わせを作り、また述べられている
改善された効果及び本発明によシ達成されるべき特徴を
生ずるものは、これら構成物の相互接続及び相互作用で
ある。

本発明及びその広い局面は、従ってここに示されまた記
載された特定の細部事項、代表する装置、及び例示的な
実施例に限定されない。従って、開示された一般的な発
明構想の精神又は範囲から逸脱することなく細部事項の
変更はなされ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の媒質内部測定装置の好適実施例を示
すブロック図、第２図は、本発明の媒質内部測定装置の
別実施例を示すブロック図、及び第６図は、本発明の媒
質内部測定装置の装置制御ユニットを示すブロック図で
ある。 １０・・・媒質内部測定装置、１００・・・ハウジング
、１０４・・・変換器、　１０６・・・テープレコーダ
、１０８・・・オンシロスコープ、１１０・・・制御ハ
ネル、１１２・・・電源ユニット、 １１４・・・ディジタル読出し装置、 １１６・・・主電源発生器、２０４・・・アンテナ、２
０８・・・位置基準ユニット、２０２・・・媒質。 代理人　浅　村　皓 第１頁の続き ０発　明　者　ウィリアム　エヌ・リ　アメリカ合衆国
ジレイ　クル　２２７３ ヨーシア州マリエツタ、ディロン　サー手続補正書（方
式） 昭和４年７７月／よ日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和よ７年特許願第　７．Ｑ？ｌλ号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　一 覧諸　拍νｑ　ゴη゛η４Ｙ１）ｔヶ ４、代理人 昭和Ｊ２年／ρ月δρ日 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 図　面 法人格証明書及びその訳文各１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（ａ）　第１の電磁信号を発生し、（ｂ）　上記
   第１の電磁信号を空所が存在しないと思われる媒質の部
   分に向けて発射し。 （ｃ）　空所が存在しないと思われる上記媒質の部分か
   ら反射される上記第１の電磁信号を受け。 （ｄ）　上記受信された第１の電磁信号を基準信号とし
   て用いるためにディジタル化し、そして蓄積し。 （ｅ）　第２の電磁信号を発生し。 （ｆｌ　上記第２の電磁信号ｔ−調査中の上記媒質に向
   けて発射し、 （ｇ）　発射された上記第２の電磁信号を上記媒質上で
   移動させ。 （ｈ）　上記媒質から反射される上記第２の電磁信号を
   受け、 （１）上記媒質から反射される上記第２の電磁信号の受
   信と共に始まるタイミング間隔を開始させ、（ｊ）　上
   記第２の電磁信号が上記媒質に浸透できる十分の時間の
   後に上記タイミング間隔を終了させ、（ｋ）　上記媒質
   内の異なった誘導特性をもつ界面から反射される上記第
   ２の電磁信号を受け、（１）　上記媒質内の界面から反
   射され、受信された上記第２の電磁信号をディジタル化
   し、（（６）ディジタル化した上記第２の電磁信号を操
   作及び解析のために蓄積し、 （ｎ）　解析のため蓄積された、ディジタル化された上
   記第２の電磁信号における総ての局部的最小値及び総て
   の局部的最大値を見付は出し、（０）　見付は出された
   最小値及び最大値、ならびに関連する発生時間を蓄積し
   、 （ｐｌ　前に選択されなかった最小値のうちの最大のも
   のを選択し、 （ｑ）　上記選択された最小値の後に発生する上記最大
   値のうちの最大のものを選択し、 （ｒ）　上記選択された最小値の大きさ及び上記選択さ
   れた最大値の大きさをしきい値と比較し、もし上記選択
   された値が上記しきい値よシ大きいか又は等しいときは
   空所が上記媒質内の対応する場所において検知されもし
   上記選択された値が上記しきい値よシ小さければ空所は
   検知されず。 （８）　もし空所が上記しきい値との比較に基づいて検
   知されると１次に上記選択された最小値と上記選択され
   た最大値の発生時間の間の差を定格値と比較し、もし上
   記選択された値の間の時間差が上記しきい値を超えれば
   そこで空所の大きさは上記選択された最小値の発生時間
   と上記選択された最大値Ω発生時間との間の差によって
   決定され。 もし上記選択された値の間の時間差が上記定格値より小
   さければそこで空所の大きさは上記選択された最小値及
   び上記選択された最大値のうちの最大の大きさによって
   決定され、また （１）　上記段階（ｐ）から（６）までを総ての局部的
   最小値が空所に対して評価されるまで反復することを包
   含する 媒質の中の空所の所在及び大きさを決定する方法。 （２、特許請求の範囲第１項の方法であって、上記選択
   された値の大きさをしきい値と比較する上記段階は。 上記受信された第２の電磁信号から選択された値の大き
   さを上記受信された第１の電磁信号の大きさの略１．２
   倍と比較す−ることを含む媒質の中の空所の存在及び大
   きさを決定する方法。 （３）特許請求の範囲第１項の方法であって、上記選択
   された値の間の時間差を定格値と比較する段階は、 上記受信された第２の電磁信号から選択された値の時間
   差を上記発射された第１の電磁信号の波長の略１／４と
   関連した時間差と比較することを含む媒質の中の空所の
   存在及び大きさを決定する方法０ （４）媒質の中の界面を検知し、また道路、橋、空港滑
   走路、セメント板等の媒質の中の空所及び劣化の位置を
   決める可動装置であって、 （ａ）　上記可動装置を運搬するための車両、（ｂ）　
   上記車両に運搬され、上記媒質に浸透するのに十分の周
   波数をもち、かつ上記媒質内の異なった誘電特性をもつ
   物質の界面を解明するのに十分な周波数をもつ電磁放射
   を送信しまた受信するための１個又はそれ以上の変換器
   、 （０）　上記変換器に関連して結合され上記変換器によ
   シ送信される上記電磁放射を発射し、また受入れるため
   の１個又はそれ以上のアンテナ、（ｄ）　上記車両の速
   度及び走行距離を測定し、また上記アンテナと調査中の
   上記媒質の界面の特徴に対する相対位置を相関させる位
   置基準ユニット、（ｅ）　上記電磁放射が上記媒質内に
   発射され、また上記媒質から構成される装置をビデオで
   記録する装置、 （ｆ）　上記媒質の表面で反射される受信信号及び上記
   媒質内の界面で反射される受信信号を記録する装置、 （ｇ）　上記変換器、上記アンテナ、上記位置基準ユニ
   ット、上記ビデオで記録する装置、及び上記受信される
   信号を記録する装置を調整し、かつ同期化するように作
   動する装置制御ユニット、及び（ｈ）　上記可動装置を
   手動制御する操作者パネルを包含する、媒質の界面を検
   知する装置。 （５）特許請求の範囲第４項の装置であって、上記変換
   器は、 （ａ）　電磁放射を送信する送信機、 （１））　上記アンテナにより受入れられた電磁放射を
   サンプリングする受信機、 （Ｃ）　上記受信機のサンプリングを調ユする変換器制
   御装置、及び （ｄ）　上記送信機に電気的に接続される電源供給装置
   を包含する、媒質の界面を検知する装置。 （６）特許請求の範囲第４項の装置であって、上記アン
   テナは、上記媒質の中に発射された電磁放射が媒質内の
   異なった誘電特性を有する界面によって反射され、そし
   てその後上記変換器によって受信されることを保証する
   ために広帯域幅で、かつ低電圧定在波比をもつ、媒質の
   界面を検知する装置。 （７）特許請求の範囲第１項の装置であって、上記位置
   基準ユニットは、 （ａ）　上記車両の上記媒質に対する位置関係を唾視す
   るため表面によシ起動される装置、（ｂ）　上記表面に
   よシ起動される装置に作動上９連し上記車両の速度及び
   走行距離に関する信号毛発生する送信機、 （０）　上記送信機からの信号を受信しまた上記１両の
   速度及び走行距離を表示する遠隔モニタ、３び （ｄ）　上記送信機によって発生される上記速度４号及
   び距離信号を、上記装置制御ユニットと調車するために
   上記装置制御ユニットに与える装置６含む、媒質の界面
   を検知する装置。 （８）特許請求の範囲第４項の装置であって、上ｈ１ビ
   デオ記録する装置は１１表面の異常を受信信号４比較す
   るため上記媒質の表面を記録するビデオか置を含み、上
   記ビデオ装置は、ビデオカメラ、」記カメラによシ与え
   られる像を視るためのビデメモニタ、及び上記カメラ、
   上記ビデオモニタ及乙上記装置制御ユニクトを作動状態
   に結合するたにのビデオ制御装置を含む、媒質の界面を
   検知す２［−装置。 （９）特許請求の範囲第４項の装置であって、上記引　
   受信した信号を記録する装置は６次元プロンティング装
   置を含む、媒質の界面を検知する装置。 ＱＯ特許請求の範囲第１項の装置であって、上記受信し
   た信号を記録する装置はアナログ記録装置を含む、媒質
   の界面を検知する装置。 Ｑη　特許請求の範囲第４項の装置であって、上記受信
   した信号を記録する装置は、さらに到来信号をディジタ
   ル化する装置及びディジタル記録装置を含む、媒質の界
   面を検知する装置。 （６）特許請求の範囲第４項の装置であって、上記装置
   制御ユニットは、 （ａ）　上記変換器、上記ビデオ記録する装置及び上記
   位置基準ユニットからの信号を調整し、上記するマイク
   ロコンピュータ、 （ｂ）　上記変換器、上記位置基準ユニット、上記ビデ
   オ記録する装置、上記受信した信号ｆｃ紀録する装置及
   び上記操作者パネルを電気的に結合する電源モジュール
   、 （Ｃ）　擬似信号を決定するため上記マイクロコンピュ
   ータへの信号及びこれからの信号を監視する試験モジュ
   ール、及び （、ｉ）　表面から反射されそして上記受信機によって
   サンプルされる放射の相対位置を維持するための表面追
   跡装置を含む、媒質の界面を検知する装置。 ａ３　媒質の中の空所及び劣化の位置を決めるため上記
   媒質内の界面を検知する可動装置であって、（ａン　ハ
   ウジング、 （１））　上記ハウジングに係合され、上記媒質の中へ
   浸透するのに十分な電磁放射を送信しまた受信する１個
   又はそれ以上の変換器、 （ｃ）　上記変換器及び上記ハウジングに作動上関連し
   上記変換器から送信される電磁放射を発射し、また上記
   媒質の表面及び内部界面から反射される電磁放射を受入
   れる１個又はそれ以上のアンテナ、（ｄ）　上記アンテ
   ナの、調査中の上記媒質に対する位置を調整する位置基
   準ユニット、 （ｅ）　上記媒質の表面で反射される受信信号を記録し
   、また上記媒質内の界面で反射する受信信号を記録する
   装置、 （ｆ）　上記変換器、上記アンテナ、上記位置基準ユニ
   ット及び上記記録する装置を作動上調整する装置制御ユ
   ニット、及び （ｇ）　上記ハウジングに係合し上記可動装置に電力を
   供給する電源ユニット を含む、媒質の界面を検知する装置。